Гидросфера

Подземные воды

Подземные водыПодземные воды – это воды, находящиеся ниже земной поверхности и содержащиеся в водовмещающих осадочных породах верхнего слоя земной коры и в почве.

Подземные воды - общая характеристика. - История изучения подземных вод. - Химический состав подземных вод. - Минеральные воды. - Происхождение подземных вод. Образование подземных вод. - Добыча подземных вод. Лицензия на подземные воды.

 

 

Подземные воды – запасы подземных вод, ресурсы подземных вод.

Подземные воды являются частью гидросферы планеты (2 % от объема) и участвуют в общем круговороте воды в природе. Запасы подземных вод еще до конца не разведаны. Сейчас в официальных данных фигурирует цифра в 60 млн кубических километров, но гидрогеологи уверены в том, что в недрах Земли находятся колоссальные неразведанные месторождения подземных вод и общее количество воды в них может исчисляться сотнями миллионами кубометров.

Подземные воды встречаются в буровых скважинах на глубине до нескольких километров. В зависимости от условий, в которых залегают подземные воды (таких как температура, давление, виды горных пород и т.п.), они могут быть в твердом, жидком и газообразном состоянии. По данным В.И. Вернадского, подземные воды могут существовать до глубины 60 км в связи с тем, что молекулы воды даже при температуре 2000о С диссоциированы всего на 2%.

При оценке подземных вод, кроме понятия «запасы подземных вод» используется термин «ресурсы подземных вод», характеризующий питание водоносного горизонта.

Классификация запасов и ресурсов подземных вод:

1. Естественные запасы – объем гравитационной воды, заключенной в порах и трещинах водовмещающих пород. Естественные ресурсы – количество подземных вод, поступающих в водоносный горизонт в естественных условиях путем инфильтрации атмосферных осадков, фильтрации из рек, перетекания из выше- и нижерасположенных водоносных горизонтов.

2. Искусственные запасы - это объем подземных вод в пласте, сформировавшийся в результате орошения, фильтрации из водохранилищ, искусственного пополнения подземных вод. Искусственные ресурсы – это расход воды, поступающей в водоносный горизонт при фильтрации из каналов и водохранилищ, на орошаемых площадях.

3. Привлекаемые ресурсы – это расход воды, поступающей в водоносный пласт при усилении питания подземных вод, вызванном эксплуатацией водозаборных сооружений.

4. Понятия эксплуатационные запасы и эксплуатационные ресурсы являются, в сущности, синонимами. Под ними понимается то количество подземных вод, которое может быть получено рациональными в технико-экономическом отношении водозаборными сооружениями при заданном режиме эксплуатации и при качестве воды, удовлетворяющем требованиям в течение всего расчетного срока водопотребления.

Мировые запасы подземных вод. Карта.

ЮНЕСКО опубликовала карту мира запасов пресных подземных вод.

www.whymap.org – полная версия карты запасов подземных вод.

  • Синие области на карте – территории, богатые грунтовыми водами,
  • Коричневые – зоны, где ощущается нехватка подземных пресных вод.

Мировые запасы подземных вод. Карта. 

Как видно по карте, Россия относится к числу стран со значительными запасами подземных вод. Недостатка в подземных водах также не испытывают Бразилия и страны Центральной и Южной Африки, где проливные тропические ливни способствуют круглогодичному пополнению запасов подземных вод. Но не везде на земном шаре запасы подземных вод являются возобновимыми. Например, в Северной Африке и на Аравийском полуострове резервуары подземных вод заполнились 10 000 лет назад, когда в этом районе был более влажный климат.

Во всем мире запасы подземных вод активно используются, но в некоторых странах подземные воды являются практически единственным источником водопотребления.

  • В Евросоюзе уже 70% всей воды, используемой водопотребителями, берётся из подземных водоносных слоёв.
  • В засушливых странах вода практически полностью берётся из подземных источников (Марокко – 75%, Тунис – 95%, Саудовская Аравия и Мальта – 100%)


 

Подземные воды - химический состав подземных вод.

Химический состав подземных вод неодинаков и зависит от растворяемости прилегающих пород. Подземные воды представляют собой природные растворы, содержащие свыше 60 химических элементов, а также микроорганизмы. Сумма растворенных в воде веществ, исключая газы, определяет её минерализацию (выражаемую в г/л или мг/л).

По химическому составу различают следующие виды подземных вод:

  • - пресные (до 1 г солей на 1 л воды),
  • - слабоминерализованные (до 35 г солей на 1 л воды),
  • - минерализованные (до 50 г солей на 1 л воды).

При этом верхние горизонты подземных вод обычно пресные или слабоминерализованые, а нижние горизонты могут быть сильноминерализованными.

Подземные воды, которые благодаря сво­им физико-химическим свойствам оказывают благотворное физиологическое воздействие на организм людей и используются для лечебных целей, называются минеральными. Химический состав минеральных вод весьма разнообразный: бы­вает углекислая вода (Кисловодск и другие ку­рорты района Кавказских Минеральных вод, Боржоми, Карлови-Вари и др.), азотная (Цхал-тубо), сероводородная (Мацеста), железистая, радоновая и др.

Подробнее о минеральных водах читайте в отдельной статье: Минеральные воды.

По степени общей минерализации выделяют воды (по В.И. Вернадскому):

  • пресные (до 1 г/л),
  • соло­новатые (1 —10 г/л),
  • соленые (10—50 г/л),
  • рассолы (более 50 г/л) - в ряде классификаций принято значение 36 г/л, соответствующее средней солёности вод Мирового океана.

В бассейнах Восточно-Европейской платформы мощность зоны пресных подземных вод варьирует от 25 до 350 м, солёных вод — от 50 до 600 м, рассолов — от 400 до 3000 м. 

Приведенная классификация указывает на значительные изменения в минерализации воды – от десятков миллиграммов до сотен граммов на 1 литр воды. Максимальная величина минерализации, достигающая 500 – 600 г/л, встречена в последнее время в Иркутском бассейне.

Более подробно о химическом составе подземных вод, химических свойствах подземных вод, классификации по химическому составу, факторах,  влияющих на химический состав подземных вод, и других аспектах читайте в отдельной статье:  Химический состав подземных вод.

Подземные воды - происхождение и образование подземных вод.

В зависимости от происхождения подземные воды бывают:

  • 1)      инфильтрационные,
  • 2)      конденсационные,
  • 3)      седиментогенные,
  • 4)      «ювенильные» (или магмогенные),
  • 5)      искусственные,
  • 6)      метаморфогенные.

Более подробно о каждом из видов происхождения подземных вод читайте в отдельной статье: Происхождение подземных вод. Образование подземных вод.

Подземные воды - температура подземных вод.

По температуре подземные воды подразделяются на холодные (до +20 °С) и термальные (от +20 до +1000 °С). Термальные воды обычно отличаются высоким содержанием различных солей, кислот, металлов, радиоактивных и редкоземельных элементов.

По температуре подземные воды бывают:

Холодные подземные воды подразделяются на:

  • переохлажденные (ниже 0°С),
  • хо­лодные (от 0 до 20 °С)

Термальные подземные воды подразделяются на:

  • теплые (20 – 37 °С),
  • горячие (37 – 50 °С),
  • очень горячие (50 – 100 °С),
  • перегретые (свыше 100 °С).

Температура подземных вод зависит также и от глубины залегания водоносных пластов:

1. Грунтовые воды и неглубоко залегающие межпластовые воды испытывают сезонные колебания температуры.
2. Подземные воды, залегающие на уровне пояса постоянных температур, сохраняют неизменную температуру в течение всего года, равную среднегодовой температуре местности.

  • Там, где средние годовые температуры отрицательные, подземные воды в поясе постоянных температур круглый год находится в виде льда. Так образуется многолетняя мерзлота («вечная мерзлота»).
  • В районах, где среднегодовая температура положительная, подземные воды пояса постоянных температур, наоборот, не замерзают даже зимой.

3. Подземные воды, циркулирующие ниже пояса постоянной температуры, нагреты выше среднегодовой температуры местности и за счёт эндогенного тепла. Температура вод в данном случае определяется величиной геотермического градиента и достигает максимальных значений в областях современного вулканизма (Камчатка, Исландия и др.), в зонах срединно-океанических хребтов, достигая температур 300-4000С. Высокотермальные подземные воды в районах современного вулканизма (Исландия, Камчат­ка) используются для отопления жилищ, стро­ительства геотермальных электростанций, теп­личного теплоснабжения и т. д.

 

Подземные воды - методы поиска подземных вод.

  • геоморфологическая оценка местности,
  • геотермические исследования,
  • радонометрия,
  • бурение разведочных скважин,
  • изучение керна, извлечённого из скважин, в лабораторных условиях,
  • опытные откачки из скважин,
  • наземная разведочная геофизика (сейсморазведка и электроразведка) и каротаж скважин

Подземные воды – добыча подземных вод.

Важной особенностью подземных вод как полезного ископаемого является непрерывный характер водопотребления, что вызывает необходимость постоянного отбора воды из недр в заданном количестве.

При определении целесообразности и рациональности добычи подземных вод учитываются следующие факторы:

  • Общие запасы подземных вод,
  • Ежегодное поступление воды в водоносные горизонты,
  • Фильтрационные свойства водовмещающих пород,
  • Глубина залегания уровня,
  • Технические условия эксплуатации.

Таким образом, даже при условии больших запасов подземной воды и значительном ежегодном ее поступлении в водоносные горизонты, добыча подземных вод не всегда является рациональной с экономической точки зрения.

Например, нерациональным будет добыча подземных вод в следующих случаях:

  • очень маленькие дебиты скважин;
  • сложность эксплуатации в техническом отношении (пескование, солеотложение в скважинах и др.);
  • отсутствие необходимого насосного оборудования (например, при эксплуатации агрессивных промышленных или термальных вод).

Высокотермальные подземные воды в районах современного вулканизма (Исландия, Камчат­ка) используются для отопления жилищ, стро­ительства геотермальных электростанций, теп­личного теплоснабжения и т. д.

Более подробно о добыче подземных вод, порядке получения лицензии на добычу подземных вод, правовом регулировании пользования недрами земли и других аспектах читайте в отдельной статье: Добыча подземных вод. Лицензия на подземные воды.

 

В этой статье мы рассмотрели тему Подземные воды: общая характеристика. Далее читайте: История изучения подземных вод.

 

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

 


 

Другие статьи по теме Подземные воды:

Подземные воды - общая характеристика.

История изучения подземных вод.

Химический состав подземных вод.

Минеральные воды.

Происхождение подземных вод. Образование подземных вод.

Добыча подземных вод. Лицензия на подземные воды.

 

Нужно больше информации? Воспользуйтесь поиском от Гугл!



 

Избранные мировые новости.

 

 

Уважаемые посетители!
Если Вы не нашли необходимой информации или считаете ее неполной, напишите ниже в комментариях, и статья будет дополнена соответственно
Вашему желанию.


  


ФотоMIX

wonderful-planet.ru Tic/PR Цена wonderful-planet.ru Яндекс.Метрика