Взаимодействие подземных и поверхностных вод

Подземные и поверхностные воды взаимодействуют в результате обмена водой с водами океанов, морей, рек, водоемов. Такой обмен осуществляется посредством гидравлической связи. Если выход подземных вод находится выше уровня воды в реке или море, гидравлическая связь отсутствует. Если же выход подземных вод находится ниже уровня речных вод или вод водоема, то связь есть. Итак, возможны различные варианты взаимодействия подземных и поверхностных вод: 1) гидравлическая связь от­сутствует, 2) постоянная гидравлическая связь, 3) временная гидравлическая связь (рис.7.1).

1. Отсутствие гидравлической связи поверхностных и подзем­ных вод обычно обусловлено геологическим строением и харак­тером водопроницаемости пород. Особенности геологического строения заключаются в том, что кровля водонепроницаемых пород, на которых формируются безнапорные грунтовые воды, зале­гает выше максимальных уровней воды в водоеме или водотоке (рис. 7.1а).

2. Постоянная гидравлическая связь поверхностных и подзем­ных вод зависит как от характера водотока или водоема и их режима, так и от геологического строения прибрежной полосы и может иметь разный характер. Например, поверхностные водотоки и водоемы в течение почти всего года дренируют грунтовые воды тем или иным образом (рис. 7.1б). Поверхностные водотоки и водоемы в течение всего года питают водоносные горизонты подрусловых грунтовых вод и грун­товых вод прибрежной полосы (рис. 7.1в). Этот тип гидравлической связи широко развит в аридных пустынных и полупустынных областях, в горных районах. Поверхностные водотоки и водоемы в течение всего года по­лучают питание из неглубоких горизонтов подземных, главным образом напорных, вод (рис. 7.1г,д).

3. Временная или периодическая гидравлическая связь поверх­ностных и подземных вод вызывает неоднозначный режим подзем­ного стока. Так, если поверхность водонепроницаемого слоя за­легает выше уровня воды в реке в маловодный период, но ниже уровня воды в полноводный период, то при низких уровнях будет происходить односторон­нее питание реки грунтовыми водами (см. рис. 7.1е). В периоды полноводья, располагаясь в течение длитель­ного времени выше кровли водоупора водоносного горизонта, речные воды будут вызывать подпор подземных вод.

Рис. 7.1. Схема гидравлической связи грунтовых и речных вод: 1 - водоносные слои, 2 - водонепроницаемые или слабо­проницаемые пласты, 3 - положение зеркала грунтовых вод, 4 - пьезометрические поверхности напорных вод, 5 - уровни речных вод, 6 - направление движения под­земных вод.