Химический состав подземных вод

Процесс формирования подземных водоносных слоев

Подземные водоносные слои — это природные образования, состоящие из пористых и проницаемых горных пород, содержащих воду. Они играют важную роль в гидросфере и обеспечивают водоснабжение для многих регионов мира.

Процесс формирования подземных водоносных слоев включает несколько этапов:

1. Накопление подземных вод. Вода накапливается под землей в результате естественного процесса инфильтрации. Когда дождевая или снежная вода попадает на поверхность земли, она проникает в пористые горные породы через трещины, щели и поры. Этот процесс называется инфильтрацией.
2. Насыщение водой. Вода, проникшая в пористые горные породы, заполняет их пустоты и создает водонасыщенные зоны. Эти зоны называются водоносными слоями. Они могут располагаться на разных глубинах и иметь разную проницаемость.
3. Движение подземных вод. Под действием гравитации и давления вода в подземных водоносных слоях начинает двигаться. Она перемещается по пористым горным породам, заполняя все доступные пустоты.
4. Выход воды на поверхность. Вода из подземных водоносных слоев может выходить на поверхность в виде источников или питать реки и озера. Этот процесс называется выходом подземных вод на поверхность.

Формирование подземных водоносных слоев может занимать множество лет. Оно зависит от геологических особенностей местности, климатических условий и других факторов. Подземные водоносные слои являются важным ресурсом, поэтому их изучение и сохранение играют важную роль в хранении и обеспечении доступа к пресной воде.

Химический состав

Подземные воды не бывают абсолютно неминерализованными, в них обнаруживается спектр растворенных компонентов – и органика, и газы, и минеральные вещества. Благодаря им химический состав вод внутри земной коры так различен.

Ионный и солевой

Химические элементы подземных вод представлены ионами. Они вступают в реакции, образуя соли. Последние осаждаются на стенках трещин.

Но есть обратный процесс, когда твердые соли растворяются подземными водами, переходя в ионную форму. Ионы представлены макроэлементами и микроэлементами.

Микроэлементы

Иногда микроэлементов становится практически на порядок больше. Это связано с наличием морей, районов, где под действием ветра и воды происходит разрушение гранитов.

Микроэлементы ухудшают или улучшают состав вод. Они могут вызывать заболевания растений, животных, а также приносить пользу, если являются лечебным компонентом или служат показателем, что здесь можно обнаружить месторождения полезных ископаемых.

Макроэлементы

Макроэлементы преобладают в подземной гидросфере, по ним определяется ее тип (сульфатная, кальциево-магниевая и т.д.). На долю макрокомпонентов приходится 90-99 % от всех элементов.

• калий, натрий, магний, кальций, алюминий, кремний, железо (их ионы заряжены положительно);
• хлор, сульфаты, гидрокарбонаты, карбонаты (заряжены отрицательно).

Макроэлементы легко переходят в растворимую форму. Обогащение ими грунтовых вод объясняется разрушением пород, активностью вулканов или микроорганизмов.

Газовый

Подземная гидросфера обогащена различными газами. Их вид зависит от вмещающих пород, глубины залегания, близости очагов магмы. Приповерхностные воды обогащены кислородом, с глубиной он исчезает. Широко распространены азот, углекислый газ, метан.

Газы можно различать по происхождению:

• их поставляет атмосфера (кислород);
• в образовании играют роль химические реакции (сероводород, углекислый газ);
• производятся растениями и бактериями (кислород, сероводород);
• появляются при радиоактивных преобразованиях (аргон, гелий);
• формируются в результате производственной деятельности человека (углекислый газ, метан).

Ведущая роль принадлежит азоту, углекислому газу, метану. Остальные виды образуют локальные скопления.

Органические соединения

Органические компоненты приносят пользу и вред: некоторые их виды загрязняют подземные воды, другие делают лечебными или служат для обнаружения углеводородов. Органика отличается составом и происхождением. Она поступает из почв, пород, нефтеносных слоев.

На углерод, водород и кислород приходится более 90 % от всех элементов. На азот, серу, фосфор, металлы – до 10 %.

Бактериологический

Для подземных вод характерно существование различных бактерий, как безвредных, так и болезнетворных. Приповерхностные слои обогащены бактериями, разлагающими белки живых организмов. Это ухудшает качество вод. Однако микроорганизмы способны жить на глубинах до 3 км.

Там они играют иную роль:

• производят сероводород,
• углекислый газ,
• метан,
• азот,
• водород.

Вступая в реакции, эти газы образуют рудные минералы, углеводородное сырье. Также есть бактерии-окислители, выделяющие кислород.

В капле воды может содержаться до 200 тысяч микроорганизмов одного или нескольких видов. Наиболее благоприятный температурный режим для их развития – примерно 40-80 о С. Однако некоторые виды активны при -3 о С и +100 о С. Высокая минерализация тоже не является препятствием для их существования.

Состав воды и строение молекулы

Если рассмотреть эти показатели, то сразу станут понятны и свойства, которые проявляет это удивительное вещество. Так, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, поэтому имеет эмпирическую формулу Н₂О. Кроме того, при построении самой молекулы большую роль играют электроны обоих элементов. Посмотрим, что собой представляют структура воды и ее свойства.

Очевидно, что каждая молекула ориентирована вокруг другой, и все вместе они формируют общую кристаллическую решетку. Интересно то, что оксид построен в форме тетраэдра – атом кислорода в центре, а две пары электронов его и два атома водорода вокруг асимметрично. Если провести через центры ядер атомов линии и соединить их, то получится именно тетраэдрическая геометрическая форма.

Угол между центром атома кислорода и ядрами водородов составляет 104,5 С. Длина связи О-Н = 0,0957 нм. Наличие электронных пар кислорода, а также его большее в сравнении с водородами сродство к электрону обеспечивают формирование в молекуле отрицательно заряженного поля. В противовес ему ядра водородов образуют положительно заряженную часть соединения. Таким образом, выходит, что молекула воды – диполь. Это определяет то, какой может быть вода, и ее физические свойства также зависят от строения молекулы. Для живых существ эти особенности играют жизненно важную роль.

Методы поиска источников

Подземные залежи существуют практически в любых районах, но только проблема добраться до них заключается в глубине залегания. Поиск месторождений проводится как примитивными подручными материалами, так и с применением современной техники.

Разведка залежей иногда осуществляется способом пробного бурения. Правда, такой способ несет большие финансовые затраты, поэтому он подходит при строительстве крупного водозабора для нескольких домов. Способ бурения делится на несколько методов:

• роторный;
• ударно-канатный;
• шнековый.

Чаще всего применяется шнековое бурение, а выбор способа зависит от сложности породы, финансовых возможностей и других факторов. При залежах источника не глубже 50 м используется шнек, который, вращаясь, выводит грунт наружу. Зачастую трубы для укрепления скважины не нужны, что гораздо ускоряет процесс и экономит средства. При поисках месторождений используются:

• ивовая рамка;
• лоза;
• проволока.

Процедуру необходимо проводить в строго определенное время: утром с 5:00 до 6:00 часов, днем с 14:00 до 15:00, вечером с 20:00 до 21:00. При поиске способ биолокации может выполнить не каждый человек, а только подготовленный и обученный. Но этот метод не всегда приносит хорошие результаты. Наиболее точными считаются специализированные способы обнаружения источников.

Один из них — применение электрического сопротивления. Обычно им пользуются при строительстве крупных водозаборов, а в его основе лежит зондирование почвенного покрова. Электрическое сопротивление жидкости и почвы различаются, поэтому по отличию показателей можно определить, где находится источник.

Правда, железная дорога, находящаяся недалеко, металлический забор или месторождение железной руды могут вызвать неточности в измерениях. Определить нахождение подземных залежей можно визуально и без оборудования. Присутствие некоторых растений на участке укажет на наличие подземных источников. К ним относятся:

• наперстянка;
• верба;
• лапчатка;
• болиголова.

Связь между подземными водами и растительным покровом

Подземные воды играют важную роль в формировании и поддержании растительного покрова на нашей планете. Они являются основным источником влаги для растений, особенно в периоды засухи или отсутствия осадков.

Растения через корни поглощают подземные воды и переносят влагу посредством всей своей системы проводящих клеток – таким образом, вода достигает каждой части растения. Благодаря этому процессу, растения получают необходимую влагу для своего роста и развития.

Подземные воды также оказывают влияние на процессы фотосинтеза растений. Фотосинтез – это процесс, во время которого растения преобразуют солнечную энергию в химическую энергию, используемую для роста и размножения. Во время фотосинтеза, растения поглощают углекислый газ из воздуха и выделяют кислород. Правильное обеспечение растений влагой позволяет им эффективно проводить процесс фотосинтеза, что положительно влияет на их развитие и рост.

Важно отметить, что подземные воды также влияют на типы растительного покрова, которые могут существовать в конкретных регионах. В засушливых районах, где подземные воды находятся на глубине, растительный покров может быть разреженным или отсутствовать вовсе

Также подземные воды формируют местоположение болот, багров и других водных экосистем. Водоемы, такие как озера и ручьи, получают свою воду преимущественно из подземных источников. Эти водные экосистемы создаются за счет накопления и стока подземных вод, и они служат уникальной средой для различных видов растительного и животного мира.

Итак, связь между подземными водами и растительным покровом является взаимной и обоюдно-выгодной. Растения нуждаются в подземной воде для своего роста и развития, а подземные воды влияют на типы и распределение растительного покрова по всей планете.

Свойства воды в грунте

Поскольку именно с безнапорным пластом человеку чаще всего приходится сталкиваться, имеет смысл рассказать именно о нем.

Безнапорный водоносный горизонт имеет различную мощность. Она определяется по среднему расстоянию от водоупорной подошвы до верхнего уровня, который можно наблюдать в колодцах.

Уровень грунтовых вод

Это непостоянная величина. То, насколько далеко будет находиться вода от поверхности земли, зависит от нескольких факторов:

• количество выпадающих осадков;
• уровень воды в водоеме, к водоразделу которого относится конкретный горизонт;
• сезон;
• наличие мест добычи полезных ископаемых рядом;
• мелиорация земель;
• наличие систем водоотведения.

Так, УГВ повышается весной, когда оттаивает сезонная мерзлота и начинается половодье. При обильных дождях он также повышается, но скорость инфильтрации осадков, образующих так называемую верховодку, зависит от проницаемости грунтов. Например, песок впитывает влагу быстро, а суглинки — медленно. Грунт между поверхностью земли и верхним уровнем воды называют зоной аэрации, а все, что ниже — зоной насыщения.

На более высоком уровне влагу поддерживают леса. Причем режим грунтовой и поверхностной воды в районе речных долин тесно взаимосвязан. Если вырубаются леса вдоль реки, то река постепенно мелеет; сказывается как уменьшение водосбора, так и засорение русла прибрежными породами во время осадков.

Снижению УГВ способствуют добыча полезных ископаемых и устройство систем водоотведения, причем во втором случае это делается целенаправленно, а в первом является побочным явлением.

Химический состав

Как известно, дистиллированной вода бывает разве что в лабораториях. Подземная же имеет различное количество минералов, и по их содержанию ее делят на пять степеней минерализации:

• пресная, с содержанием солей до 1 г/л;
• слабосолоноватая, 1−3 г/л;
• солоноватая, 3−10 г/л;
• соленая, 10−15 г/л;
• рассол, более 50 г/л.

Практическое значение имеет не только количество растворенных веществ, но и их состав. Он зависит от состава фильтрующих слоев грунта и режима ГВ. Так, различен химический состав вод, имеющих разные направления и скорость течения.

Некоторые компоненты, содержащиеся в воде, могут разрушать камень, металл и бетон. Скорость разрушения различна, но в любом случае агрессивная среда снижает срок службы подземной части здания, поэтому исследование химического состава воды следует провести перед закладкой фундамента.

Нормативный показатель кислотности среды для бетонных конструкций — pH=6. Понижение или превышение его чревато разрушением металла и бетона. К этому приводит активность следующих веществ:

1. Углекислота. Она может вымывать из бетона как карбонат кальция CaCO3, так и гидроксид Ca (OH)2. Неравновесное содержание углекислоты в грунте приводит к тому, что деталь фундамента постепенно «худеет», лишаясь кальция.
2. Сульфат-ионы. Соли серной кислоты сильно диссоциируют в воде, и ионы SO4 вступают в реакцию с компонентами бетона, которые увеличиваются в объеме (вспучиваются).
3. Хлорид магния MgCl2 усиливает действие угольной кислоты, образуя водорастворимый хлорид кальция.
4. Свободный кислород. Повышенное его количество приводит к коррозии металла.
5. Соли натрия, калия и других металлов.

Предельные показатели пороговых значений концентрации этих веществ сильно варьируют. Все зависит от фильтрующих способностей грунта и применяемого типа бетона.

Причинами, повышающими агрессивность ГВ, чаще всего служат природные явления. Так, обилие известняка в грунтах не может не сказываться на содержании кальция и углекислоты в воде, а наличие болота делает ее кислой. Деятельность человека тоже оказывает влияние на химический состав ГВ; иногда оно прямое, особенно в районах, где расположены промышленные предприятия горнодобывающего комплекса, а иногда является следствием отсутствия знаний.

В приморских областях можно встретить такое явление, как соленая вода в колодцах. Она поступает туда в случаях, когда пресную выкачивают бесконтрольно и запасы воды пополняются инфильтрацией из моря. Чем ближе находится источник к морю, тем меньше вода успевает освободиться от солей и со временем становится непригодной для питья. В связи с этим некоторые страны, например, Израиль, контролируют уровень ГВ, что очень актуально при засушливом климате.

Виды подземных вод

В соответствии с характеристиками подземные воды подразделяют на следующие виды:

1. Капиллярная — вода, перемещающаяся под действием капиллярных сил по расщелинам и каналам. Она может быть: подвешенной, стыковой и поднятой. Поднятая вода располагается выше свободной и формирует капиллярную зону, что способствует засолению почв.
2. Свободная — вода, находящаяся в полостях и трещинах горных пород и почв.
3. Гигроскопическая — это вода, покрывающая минеральные частицы более толстой пленкой, при этом перемещается жидкость после перехода в газообразную форму.
4. Лед — твердое состояние воды при низких температурах, представляющее собой большие скопления кристаллических частиц.
5. Пленочная — такая вода обладает очень тонкой пленкой, обволакивающей минеральные частицы, и перемещается туда, где более тонкая пленка.
6. Кристаллизационная — это вода, молекулы которой входят в минералы, удаляются при дегидратации либо переходят в другое состояние.

По условиям расположения подземные воды можно отобразить в виде следующего списка:

• почвенные;
• верховодка;
• грунтовые;
• артезианские;
• минеральные.

Почвенные воды располагаются под верхним слоем земной коры. Они заполняют трещины и поры и трещины, перемещаясь под действием силы тяжести. Для этого вида воды характерна небольшая глубина залегания, что позволяет ей пропитывать плодородный слой почв, распределяясь на большие площади. Восполнение происходит за счет дождевых вод через песок и грунт в процессе инфильтрационного просачивания. Это длительный процесс, в течение которого происходит насыщение воды органическими веществами.

Она может также образовываться как результат внутрипочвенных испарений из искусственных водоемов. Для водоснабжения верховодка обычно не используется и обладает следующими свойствами:

• сезонной неустойчивостью;
• ограниченным объемом расширения;
• резкими изменениями уровня.

Даже в условиях вечной мерзлоты за полярным кругом грунтовые воды подпитывают моря. Это безнапорная свободная вода, всегда остающаяся на уровне вскрытия. Грунтовые воды распространяются и подпитываются в одной области. Уровни воды сильно различаются в течение сезона в зависимости от температуры грунта и атмосферных осадков. Грунтовая вода необходима для народного хозяйства в качестве источника водоснабжения для населенных пунктов и промышленных предприятий.

Межпластовые или артезианские запасы подземных вод располагаются между верхними и нижними водоупорными слоями. Они отличаются отсутствием источников подпитки. Вода, находясь под давлением плотных слоев грунта, выходит на поверхность в виде родников и источников. Подобные подземные запасы глубокого залегания используются для обеспечения водой жилых, сельскохозяйственных и промышленных объектов. Межпластовые воды могут быть напорными и безнапорными.

Минеральные водяные месторождения отличаются постоянным химическим составом, который зависит от типа источника и формируется в течение нескольких лет под воздействием ряда факторов. Минеральные воды содержат особые биоактивные и органические вещества, вследствие чего обладают лечебными свойствами и часто используется в медицинских целях. Подобная вода добывается при помощи каптажей — комплекса инженерных сооружений. 

Минеральная вода различается по:

• уровню минерализации;
• химическому составу;
• способу применения.

Подземные воды в разных районах планеты обладают неодинаковым химическим составом. В зависимости от того, сколько соли содержится в воде, выделяют:

• пресные подземные воды, где содержится менее одного грамма солей на литр объема;
• слабоминерализованные воды с содержанием не более 35 грамм солей на литр жидкости;
• минерализованные воды в составе которых порядка 50 грамм солей на один литр.

Классификация пресных подземных вод по степени общей жесткости отражена в следующей таблице:

Влияние подземных вод на геологические процессы

Подземные воды играют важную роль в геологических процессах, так как оказывают влияние на формирование и изменение земной поверхности. Они способны изменять ландшафты, выполнять эрозионные и аккумулятивные функции, а также содействуют перемещению и накоплению грунтовых вод.

Влияние подземных вод проявляется в следующих геологических процессах:

1. Разрушение горных пород и образование пещер. Подземные воды, проникая в породы, могут вызывать процессы физического и химического разрушения. Они могут растворять минералы, что приводит к образованию пещер, гротов и подземных полостей.

2. Образование речных долин. Подземные воды играют важную роль в формировании речных долин. Они способны размывать и выносить частицы грунта, что приводит к эрозии берегов и образованию речных излучин и оврагов.

3. Образование и изменение ландшафтов. Вода, проникая в породы, может вызывать образование уступов, ущелий, карстовых полей и других особенностей ландшафта.

4. Закачка грунтовых вод. Подземные воды играют важную роль в гидросистеме Земли, так как они способны накапливаться и перемещаться в грунтах. Это позволяет создавать резервуары подземных вод, которые являются важным источником пресной воды для человечества.

Таким образом, подземные воды оказывают значительное влияние на геологические процессы, способствуя формированию и изменению земной поверхности. Понимание этого влияния позволяет улучшить изучение и использование подземных вод в различных сферах жизнедеятельности человека.

Газовый состав

Газовый состав. Практически все подземные воды содержат то или иное количество растворенных газов. По закону Генри их ко­личество по массе прямо пропорционально давлению газа (или парциальному давлению в смеси газов). Основными газами явля­ются 0₂, N₂, С0₂, H ₂ S, Н₂, СН₄. В большинстве случаев по массе преобладают один или два, редко три газа.

Большое геохимическое значение имеет кислород, содержание которого уменьшается с глубиной. Кислород расходуется на окис­ление минеральных и газовых компонентов воды, а также на обра­зование сложных кислородсодержащих ионов SO ₄ — , HCO₃ — , СО₃ 2- и др.

Углекислый газ очень химически активен, с водой и ее компо­нентами он вступает в многочисленные реакции, участвует в рав­новесии С0 ₂ — С0₃ 2- — HCO — ₃; характерен для углекислых мине­ральных вод, в которых его количество достигает нескольких г/л. Азот содержится во всех водах и составляет до 95—99% общей газо- насыщенности вод.

Сероводород характерен для глубоких вод, иногда его содер­жание достигает нескольких сотен мг/л (Мацеста); он является важным агентом химических реакций, участвует в равновесии H ₂ S — SO -2 ₄ — SH .

Углеводородные газы (метан, этан, пропан, бутан и др.) всегда насыщают воды нефтегазовых месторождений. Метан часто пре­обладает над другими газами, образуя метановые воды с газонасы- щенностью до 10 ООО мл/л. Водород менее изучен; он иногда со­ставляет 25—30% общего количества растворенных газов.

Помимо основных вышеназванных газов в подземных водах могут присутствовать инертные газы (неон, аргон), гелий, эма­нации радия и тория, а также СО, НСl, HF, S0₂, Cl, S, NH₃. Большой интерес представляют так называемые фумарольные термы областей современного вулканизма, содержащие газы слож­ного состава (НСl, HF, СО, С0₂, H ₂ S, S0 ₂ и др.). Воды, содер­жащие значительное количество углекислоты, большей частью имеют кислую реакцию; воды, содержащие кислород, действуют как окислители, а содержащие сероводород — как восстановители.

Кислород 0 ₂ содержится в подземных водах в довольно значи­тельных количествах (до 14 мг/л). Обогащение подземных вод кис­лородом происходит при фотосинтезе. К процессам, уменьшающим содержание растворенного кислорода, относятся реакции, свя­занные с его потреблением на окисление различных веществ, в частности органических, загрязняющих воду, а также брожение, гниение и т.д.

Углекислота С0₂, присутствующая в воде в виде растворенного углекислого газа, носит название свободной. Просачиваясь в горные породы, вода обогащается углекислотой, образующейся в результате разложения органических соединений при участии микроорганизмов.

Физические свойства

К физическим свойствам подземных вод относятся температура, цвет, прозрачность, вкус, запах и электрическая проводимость.

Температура подземных вод изменяется в широких пределах. Как правило, в платформенных областях она увеличивается с глубиной. В высокогорных районах и в области распространения многолетней мерзлоты температура подземных вод низкая; в последнем случае высокоминерализованные воды местами имеют даже отрицательную температуру (-5°С и ниже). В районах молодой вулканической деятельности, а также в местах выходов гейзеров (Камчатка, Исландия, Северная Америка и др.) температура воды иногда превышает 120°С. Температура неглубоко залегающих подземных вод в средних широтах обычно изменяется в пределах 5–12°С и обусловливается местными климатическими (в основном) и гидрогеологическими условиями.

Цвет подземных вод зависит от имеющихся в них механических и коллоидных примесей. Органические примеси придают воде желтоватый и буроватый цвет, а соединения оксида железа и сероводород — зеленовато-голубой. Обычно подземные воды бесцветны.

Прозрачность подземных вод также зависит от содержания в них механических примесей и органических веществ. Прозрачность определяют при помощи цилиндра, который ставят на специальный шрифт, после чего через кран выпускают воду из цилиндра до тех пор, пока через оставшийся слой воды не станет ясно читаться шрифт. Высота оставшегося столба воды в сантиметрах и определяет степень прозрачности. Подземные воды обычно не содержат взвешенных частиц и имеют прозрачность выше 30 см.

Вкус подземной воде придают растворенные минеральные вещества, газы и примеси. Хлористый натрий придает воде соленый вкус, сульфаты магния — горький, соли железа — терпкий, органические вещества — сладковатый, гидрокарбонаты кальция и магния, а также свободная углекислота — приятный, освежающий. Вкус определяется в воде, подогретой до 20–30°С. Следует иметь в виду, что вкусовые ощущения субъективны.

Запаха подземные воды обычно не имеют, однако иногда встречаются воды с запахом тухлых яиц (сероводород), «болотным», гнилостным, плесени и др. Питьевая вода не должна иметь запаха. Для точного определения запаха воду подогревают до 50–60°С.

Благодаря содержанию в воде растворенных веществ — катионов и анионов, называемых электролитами, — подземным водам присуща электрическая проводимость. Величина ее находится в сложной зависимости от концентрации растворенных веществ, их валентности и температуры. Величина электрической проводимости дает возможность судить об общей минерализации подземных вод.

Количество воды на планете

Если рассматривать показатель количества данного оксида во всех агрегатных состояниях, то его на планете около 75% от общей массы. При этом следует учитывать связанную воду в органических соединениях, живых существах, минералах и прочих элементах.

Если учитывать только жидкое и твердое состояние воды, показатель падет до 70,8%. Рассмотрим, как распределяются эти проценты, где содержится рассматриваемое вещество.

1. Соленой воды в океанах и морях, солончаковых озерах на Земле 360 млн км2.
2. Пресная вода распределена неравномерно: ее в ледниках Гренландии, Арктики, Антарктиды заковано во льды 16,3 млн км2.
3. В пресных реках, болотах и озерах сосредоточено 5,3 млн км2 оксида водорода.
4. Подземные воды составляют 100 млн м3.

Именно поэтому космонавтам из далекого космического пространства видно Землю в форме шара голубого цвета с редкими вкраплениями суши. Вода и ее свойства, знание особенностей строения являются важными элементами науки. К тому же, в последнее время человечество начинает испытывать явную нехватку пресной воды. Может быть, такие знания помогут в решении данной проблемы.

Систематизация по условиям расположения

Водные ресурсы, которые находятся под землей, составляют запасы общим объемом около 60 млн км³. Специалисты учитывают их как полезное ископаемое. Классификация подземных вод:

• почвенные;
• верховодка;
• грунтовые;
• артезианские;
• минеральные.

Почвенные и верховодка

Под верхним слоем земной коры располагаются почвенные воды. Они заполняют поры и трещины, а перемещаются под действием силы тяжести. По определению эта жидкость отличается небольшой глубиной залегания, она пропитывает собой природный массив, занимая очень большие площади.

Ее пополнение происходит в результате инфильтрационного просачивания дождевых вод через грунт и песок. Происходит это в течение длительного периода, за который вода насыщается органическими веществами. Некоторый объем жидкости протекает вглубь по участку, который обладает хорошей водопроницаемостью, а часть задерживается ближе к поверхности.

Верховодка представляет собой временную концентрацию гравитационных вод в областях аэрации почв и пород. В этом случае происхождение подземных вод случается после атмосферных осадков, паводков и таяния снегов. Кроме того, она может образовываться в результате внутрипочвенного испарения из искусственных водоемов. Верховодка обладает свойствами:

• сезонной неустойчивостью;
• ограниченным объемом расширения;
• резкими изменениями уровня.

Грунтовые и артезианские

К грунтовым относятся воды первого от поверхности земли водоносного горизонта. Они образуются в основном просачиванием через почву после атмосферных осадков, из рек, озер и других водоемов. Ученые заметили, что даже вечная мерзлота за полярным кругом не мешает грунтовым водам подпитывать моря.

Обычно это свободная и безнапорная жидкость, которая всегда остается на уровне вскрытия. Грунтовая вода подпитывается и распространяется в одной области. В течение сезона уровни сильно различаются в зависимости от атмосферных осадков и температуры грунта.

Когда отсутствуют дожди, а почва постоянно находится под солнечными лучами, то вода сильно подогревается, и уровень ее падает

Она имеет важное значение для народного хозяйства в России как источник водоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов.. Межпластовые или артезианские залежи расположены между нижними и верхними водоупорными слоями. Основное их отличие — это отсутствие источников подпитки

Жидкость, находящаяся под давлением плотных слоев грунта, достигает поверхности в качестве родников

Основное их отличие — это отсутствие источников подпитки. Жидкость, находящаяся под давлением плотных слоев грунта, достигает поверхности в качестве родников.

Межпластовые или артезианские залежи расположены между нижними и верхними водоупорными слоями. Основное их отличие — это отсутствие источников подпитки. Жидкость, находящаяся под давлением плотных слоев грунта, достигает поверхности в качестве родников.

Если пробурить пласты, то эта вода из-под земли забьет фонтаном, поэтому ее добыча осуществляется буровой установкой на автомобильном шасси. В буровую скважину вставляется труба, устанавливается фильтр и опускается погружная помпа.

Во время разработки месторождений случаются прорывы, которые мешают при прохождении горных пород и требуют специальной охраны выработок от воды. Подземные месторождения глубокого залегания хорошо подходят для обеспечения населения, промышленных и сельскохозяйственных объектов.

Минеральные месторождения

В этих месторождениях находится тип подземной воды с неизменным химическим составом и биоактивными минеральными или органическими элементами. Жидкость с такими характеристиками обладает лечебными свойствами для внутреннего и наружного использования. Ее разделяют:

• по химическому составу;
• уровню минерализации;
• способу применения.

В состав практически любой жидкости из-под земли входят минеральные соли и другие полезные элементы. Она отличается от пресной тем, что ее состав формируется в течение нескольких лет под воздействием некоторых факторов. Ее структура никогда не изменяется и напрямую зависит от источника.

В промышленных целях минеральную воду добывают с помощью каптажей, которые представляют собой комплекс инженерных сооружений. Очень часто источники сами выходят наружу в виде родников и ключей. Обычно в таких местах строятся бальнеологические лечебницы и курорты.