Fenómenos de las aguas subterráneas. Agua subterránea: características y tipos

Las fuentes de agua subterráneas, en su mayor parte, se consideran recursos hídricos estratégicos.
Los acuíferos, que se mueven bajo la influencia de su propia gravedad, forman horizontes de flujo libre y portadores de presión. Las condiciones de su aparición son diferentes, lo que permite clasificarlos en tipos: suelo, subsuelo, interestratal, artesiano y mineral.

Diferencias en el agua subterránea

Llenan poros, grietas y todos los espacios entre las partículas de roca. Se considera que son una acumulación temporal de agua por goteo en la capa superficial y no están asociados con el acuífero inferior.

Forman el primer horizonte resistente al agua de la superficie. Esta capa experimenta algunas fluctuaciones en diferentes estaciones, es decir, un aumento del nivel en el período primavera-otoño y una disminución en la estación cálida.

A diferencia del agua subterránea, tienen un nivel más constante en el tiempo y se encuentran entre dos capas rebeldes.

Al llenar todo el horizonte interestratal, la fuente se considera una altura de presión y, significativamente, limpia, en relación con el agua subterránea.

Se consideran portadores de presión, encerrados en estratos rocosos. Cuando se abren, a menudo brotan y se elevan por encima del nivel de la superficie terrestre. Ocurren a una profundidad de 100-1000 metros.

Son aguas con contenido en sales y microelementos disueltos, a menudo de carácter medicinal.

Reservas de agua subterránea

Las reservas de agua del suelo dependen directamente de su reposición con la lluvia y la escorrentía del deshielo. Los períodos de su cambio de nivel caen en primavera - verano y verano - otoño. En el primer caso, la humedad del suelo se evapora en 2-4 mm / día, en el otro caso, en 0.5-2.0 mm / día. Su equilibrio cambia significativamente en función de las condiciones climáticas, como resultado de lo cual Recursos hídricos incrementar o disminuir. Pero, si no hay influencias atmosféricas graves, sus reservas en la masa del suelo permanecen sin cambios. El cálculo de las mismas reservas se realiza de forma empírica.

Las reservas de agua subterránea se reponen como resultado de la infiltración de las capas superiores de humedad del suelo, especialmente durante la temporada de precipitaciones. Fluyendo sobre horizontes saturados, encuentran salidas a la superficie en forma de manantiales, reponiendo y formando arroyos, estanques, lagos y otras fuentes terrestres. Formado por infiltración de aguas de ríos, lagos, debido a la precipitación atmosférica. También se reponen con manantiales que surgen de horizontes profundos. Grandes reservas se concentran en las bases de los valles fluviales y las zonas de las estribaciones, grietas de calizas petrificadas poco profundas.

Por cierto, hay información que predice una fuerte reducción de las reservas de agua dulce en 2 veces en los próximos 25 años. Considerando que sus reservas totales son de 60 millones de km³, y 80 países del planeta ya están experimentando un déficit de humedad, entonces las malas predicciones pueden hacerse realidad.

Para gran disgusto de los terrícolas, no se renuevan los suministros de agua.

Origen de las aguas subterráneas

Las aguas subterráneas, según las condiciones de ocurrencia, consisten en precipitación atmosférica y condensación de la humedad del aire. Se les llama suelo o "colgantes" y, al no ser los horizontes impermeables subyacentes, juegan un papel importante en la nutrición de las plantaciones. Debajo de esta zona aparecen capas de rocas secas que contienen la denominada película de agua. Durante el período de fuerte percolación de lluvias, derretimiento de la nieve, se forman acumulaciones de aguas gravitacionales sobre capas secas.

El agua subterránea, que es la primera que proviene de la superficie de la tierra, también se alimenta de las precipitaciones atmosféricas y de las fuentes subterráneas. La profundidad de su aparición depende de las leyes geológicas.

Las fuentes interestratales se encuentran debajo de las fuentes de agua subterránea y están ubicadas entre capas resistentes al agua. Los horizontes con un espejo abierto se denominan horizontes de flujo libre. Una lente de agua con una superficie cerrada se considera una lente de presión y, más a menudo, se llama lente artesiana.

Por tanto, el origen de las aguas subterráneas depende en gran medida de las propiedades físicas de las rocas. Esto puede ser porosidad y ciclo de trabajo. Son estos indicadores los que caracterizan el contenido de humedad y la permeabilidad al agua de las rocas.

Entonces, dos zonas, la zona de aireación y saturación, determinan la aparición de fuentes subterráneas. La zona de aireación representa el intervalo entre el plano de la tierra y el plano del agua subterránea, llamado suelo. La zona de saturación incluye una veta de tierra hasta el horizonte interestratal.

Tema: Las principales variedades de aguas subterráneas. Condiciones de formación. Actividad geológica de las aguas subterráneas

2. Los principales tipos de aguas subterráneas.

1. Clasificación de las aguas subterráneas.

El agua subterránea es muy diversa en composición química, temperatura, origen, finalidad, etc. Según el contenido total de sales disueltas, se dividen en cuatro grupos: frescas, salobres, saladas y salmueras. El agua dulce contiene menos de 1 g / l de sales disueltas; aguas salobres - de 1 a 10 g / l; salado - de 10 a 50 g / l; salmueras - más de 50 g / l.

De acuerdo con la composición química de las sales disueltas, el agua subterránea se divide en hidrocarbonato, sulfato, cloruro y composición compleja. (hidrocarbonato de sulfato, hidrocarbonato de cloruro, etc.).

Las aguas con valor medicinal se denominan aguas minerales. Las aguas minerales salen a la superficie en forma de fuentes o se llevan artificialmente a la superficie mediante perforaciones. Según la composición química, el contenido de gas y la temperatura, las aguas minerales se dividen en dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, radiactivas y térmicas.

Las aguas carbónicas están muy extendidas en el Cáucaso, Pamir, Transbaikalia, Kamchatka. El contenido de dióxido de carbono en las aguas con dióxido de carbono varía de 500 a 3500 mg / ly más. El gas está presente en el agua en forma disuelta.

Las aguas de sulfuro de hidrógeno también están muy extendidas y asociadas principalmente con rocas sedimentarias. El contenido total de sulfuro de hidrógeno en el agua suele ser pequeño, pero el efecto terapéutico de las aguas con sulfuro de hidrógeno es tan significativo que un contenido de H2 superior a 10 mg / l ya les confiere propiedades medicinales. En algunos casos, el contenido de sulfuro de hidrógeno alcanza 140-150 mg / l (por ejemplo, las conocidas fuentes de Matsesta en el Cáucaso).

Las aguas radiactivas se dividen en radón, que contiene radón, y radio, que contiene sales de radio. El efecto curativo de las aguas radiactivas es muy elevado.

Por temperatura, las aguas termales se dividen en frías (por debajo de 20 ° C), cálidas (20-30 ° C), calientes (37-42 ° C) y muy calientes (por encima de 42 ° C). Son comunes en áreas de vulcanismo joven (en el Cáucaso, Kamchatka, Asia Central).

2. Los principales tipos de aguas subterráneas

Según las condiciones de ocurrencia, se distinguen los siguientes tipos de agua subterránea:

· Tierra;

· Agua superior;

· Tierra;

· Interstratal;

· Karst;

· Agrietado.

Agua del suelo están ubicados cerca de la superficie y llenan los vacíos en el suelo. La humedad en la capa del suelo se llama agua del suelo. Se mueven bajo la influencia de fuerzas moleculares, capilares y de gravedad.

En el cinturón de aireación, hay 3 capas de agua del suelo:

Horizonte de suelo con contenido de humedad variable - capa de raíces. Intercambia humedad entre la atmósfera, el suelo y las plantas.

2. Horizonte del subsuelo, muchas veces "húmedo" no llega hasta aquí y permanece "seco".

horizonte de humedad capilar - borde capilar.

Verjovodka - acumulación temporal de agua subterránea en la capa cercana a la superficie de los acuíferos dentro de la zona de aireación, que se encuentra en un acuicludo lenticular que se acuña.

Verkhovodka: aguas subterráneas de flujo libre, que se encuentran más cerca de la superficie de la tierra y no tienen una distribución continua. Se forman debido a la infiltración de aguas atmosféricas y superficiales atrapadas por capas y lentes de acuñamiento impermeables o poco permeables, así como como resultado de la condensación del vapor de agua en las rocas. Se caracterizan por una estacionalidad de existencia: en las estaciones secas a menudo desaparecen, y durante los períodos de lluvias e intensos deshielos de nieve reaparecen. Están sujetos a fuertes fluctuaciones dependiendo de las condiciones hidrometeorológicas (cantidad de precipitación, humedad del aire, temperatura, etc.). Las aguas que aparecen temporalmente en formaciones de pantanos debido a la sobrealimentación de los pantanos también pertenecen al agua superior. Con mucha frecuencia, el anegamiento se produce como resultado de fugas de agua del sistema de suministro de agua, alcantarillado, piscinas y otros dispositivos de transporte de agua, lo que puede resultar en anegamiento del área, inundación de cimientos y sótanos. En el área de distribución de las rocas de permafrost, el permafrost se clasifica como aguas suprapermafrost. Las aguas de Verkhovka suelen ser frescas, ligeramente mineralizadas, pero a menudo están contaminadas con materia orgánica y contienen mayores cantidades de hierro y ácido silícico. Como regla general, Verkhovodka no puede servir como una buena fuente de suministro de agua. Sin embargo, si es necesario, se toman medidas para la preservación artificial: disposición de estanques; ramales de los ríos, proporcionando suministro de energía constante a los pozos operados; plantación de vegetación que retarda el derretimiento de la nieve; creación de dinteles impermeables, etc. En áreas desérticas, por medio de surcos en áreas arcillosas - takyrs, las aguas atmosféricas se desvían hacia el área de arenas adyacentes, donde se crea una lente para el verkhovodka, que es una cierta reserva agua dulce.

Agua subterránea se encuentran en forma de acuífero permanente sobre la primera capa impermeable más o menos sostenida de la superficie. El agua subterránea tiene una superficie libre llamada espejo o nivel del agua subterránea.

Aguas interestratales encerrado entre capas resistentes al agua (capas). Las aguas interestratales bajo presión se denominan confinadas o artesianas. Cuando se abren los pozos, las aguas artesianas se elevan por encima de la parte superior del acuífero, y si la marca del nivel de presión (superficie piezométrica) excede la marca de la superficie de la Tierra en este punto, entonces el agua se derramará (brote). El plano convencional que determina la posición de la cabeza de presión en el acuífero (ver Fig. 2) se llama nivel piezométrico. La altura de la subida del agua sobre el techo impermeable se llama cabeza.

Aguas artesianas yacen en sedimentos permeables encerrados entre los estancos, llenan completamente los vacíos en la formación y están bajo presión. El hidrocarburo establecido en el pozo se denomina piezométrico que se expresa en marcas absolutas. El agua presurizada que fluye por sí sola tiene una distribución local y es más conocida entre los jardineros como "llaves". Las estructuras geológicas a las que están confinados los acuíferos artesianos se denominan cuencas artesianas.

Arroz. 1. Tipos de agua subterránea: 1 - suelo; 2 - agua superior; 3 - suelo; 4 ~ interestratal; 5 - horizonte impermeable; 6 - horizonte permeable

Arroz. 2. Esquema de la estructura de la cuenca artesiana:

1 - rocas impermeables; 2 - rocas permeables con agua a presión; 4 - dirección del flujo de agua subterránea; 5 - bueno.

Aguas kársticas ocurren en cavidades kársticas formadas por disolución y lixiviación de rocas.

Agua fisurada rellenar grietas en rocas y puede ser a presión o sin presión.

3. Condiciones para la formación de aguas subterráneas

El agua subterránea es el primer acuífero permanente de la superficie terrestre.... Aproximadamente el 80% de los asentamientos rurales utilizan aguas subterráneas para el suministro de agua. El agua caliente se ha utilizado durante mucho tiempo para el riego.

Si las aguas son frescas, a una profundidad de 1 a 3 m sirven como fuente de humedad del suelo. A una altura de 1-1,2 m, pueden provocar encharcamientos. Si el agua subterránea está altamente mineralizada, entonces a una altura de 2.5 - 3.0 m, pueden causar una salinización secundaria del suelo. Finalmente, el agua subterránea puede dificultar la excavación de pozos de construcción, quemar áreas edificadas, afectar agresivamente las partes subterráneas de las estructuras, etc.

Formas de agua subterránea diferentes caminos. Algunos de ellos se forman como resultado de la filtración de precipitación atmosférica y agua superficial a través de los poros y grietas de las rocas... Tales aguas se llaman infiltrante(la palabra "infiltración" significa filtración).

Sin embargo, la existencia de agua subterránea no siempre puede explicarse por la infiltración de precipitación atmosférica. Por ejemplo, en áreas de desiertos y semidesiertos, cae muy poca precipitación y se evapora rápidamente. Al mismo tiempo, incluso en áreas desérticas, el agua subterránea está presente a cierta profundidad. La formación de tales aguas solo se puede explicar condensación de vapor de agua en el suelo... La elasticidad del vapor de agua en la estación cálida en la atmósfera es mayor que en el suelo y las rocas; por lo tanto, el vapor de agua fluye continuamente desde la atmósfera hacia el suelo y forma agua subterránea allí. En los desiertos, semidesiertos y estepas secas, el agua de condensación durante las épocas de calor es la única fuente de humedad para la vegetación.

El agua subterránea se puede formar debido a la disposición de las aguas de antiguas cuencas marinas junto con los sedimentos acumulados... Las aguas de estos antiguos mares y lagos podrían haber sobrevivido en sedimentos enterrados y luego filtrarse en las rocas circundantes o emerger a la superficie de la Tierra. Tales aguas subterráneas se llaman aguas de sedimentación .

Algunos de los orígenes de las aguas subterráneas pueden estar asociados con enfriamiento del magma fundido... La liberación de vapor de agua del magma se confirma por la formación de nubes y chubascos durante las erupciones volcánicas. Las aguas subterráneas de origen magmático se denominan juvenil (del latín "juvenalis" - virgen). Según el oceanólogo H. Wright, las vastas extensiones de agua que existen en la actualidad, "crecieron gota a gota a lo largo de la vida de nuestro planeta debido al agua que se filtraba desde las entrañas de la Tierra".

Las condiciones de ocurrencia, distribución y formación de HS dependen del clima, el relieve, la estructura geológica, la influencia de los ríos, el suelo y la cubierta vegetal, y de factores económicos.

a) La relación entre agua caliente y clima.

La precipitación y la evaporación juegan un papel importante en la formación de las aguas de las montañas.

Para analizar el cambio en esta relación, es recomendable utilizar el mapa de suministro de humedad de la planta. En relación a la precipitación a la evaporación, se identifican 3 zonas (áreas):

1.Humedad suficiente

2.insuficiente

3.hidratación ligera

En la primera zona, se concentran las principales áreas de terrenos anegados, requiriendo drenaje (en algunos períodos, aquí se requiere humedad). Las áreas de humedad insuficiente e insignificante necesitan humedad artificial.

En las tres regiones, el suministro de HW por precipitación y su calor a la zona de aireación son diferentes.

En el área de suficiente humidificación, el suministro de infiltración de agua subterránea a una profundidad de más de 0,5 - 0,7 m prevalece sobre su suministro térmico a la zona de aireación. Este patrón se observa en las temporadas de crecimiento y no crecimiento, con la excepción de los años muy secos.

En el área de humedad insuficiente, la proporción de infiltración de precipitación con evaporación de HS en su ocurrencia superficial es diferente en las zonas de estepa forestal y estepa.

En bosque-estepa, en rocas arcillosas en años húmedos, predomina la infiltración sobre el HS térmico en la zona de aireación; en años secos, la relación se invierte. En la zona de estepa, en rocas francas, durante la temporada de no crecimiento, la nutrición por infiltración prevalece sobre el calor GW, y durante la temporada de crecimiento, el menor consumo. En general, en el transcurso de un año, la recarga por infiltración comienza a prevalecer sobre la recarga térmica de las aguas subterráneas.

En el área de humedad insignificante, en semidesiertos y desiertos, la infiltración en rocas arcillosas con un lecho de GWL poco profundo es inconmensurablemente pequeña en comparación con el caudal en la zona de aireación. En rocas arenosas, la infiltración comienza a aumentar.

Por lo tanto, el suministro de HS debido a la precipitación disminuye y el caudal a la zona de aireación aumenta con la transición de la región de suficiente a la región de humedad insignificante.

B) Conexión de aguas subterráneas con ríos.

Las formas de conexión entre las aguas subterráneas y los ríos están determinadas por el relieve y las condiciones geomorfológicas.

Los valles fluviales profundamente incisos sirven como sumidero de agua subterránea, drenando las tierras adyacentes. Por el contrario, con una pequeña incisión, típica de los tramos inferiores de los ríos, los ríos alimentan las aguas subterráneas.

En el diagrama se muestran varios casos de la proporción de agua superficial y subterránea.

Esquema de diseño principal para la interacción de aguas subterráneas y superficiales bajo condiciones de variabilidad de escorrentía superficial.

a - agua baja; b - la fase ascendente de la inundación; c - la fase descendente de la inundación.

v) Relación entre agua subterránea y agua a presión.

Si no existe una capa absolutamente estanca entre el agua subterránea y el horizonte confinado subyacente, entonces son posibles las siguientes formas de conexión hidráulica entre ellos:

1) GWL es más alto que el nivel del agua a presión, por lo que es posible el desbordamiento de agua caliente en el agua a presión.

2) Los niveles son casi los mismos. Con una disminución en el GWL, por ejemplo, por drenajes, el GW se repondrá con los presurizados.

3) GWL excede periódicamente el nivel de aguas confinadas (durante el riego, precipitación), el resto del tiempo GW es alimentado por precipitación.

4) El nivel del agua subterránea es constantemente más bajo que el VNU, por lo que estos últimos alimentan el agua subterránea.

El agua subterránea puede alimentarse de aguas artesianas y a través de las llamadas ventanas hidrogeológicas, áreas donde se altera la continuidad de la capa resistente al agua.

Es posible alimentar hidrocarburos por presión a través de fallas tectónicas.

Las zonas hidrodinámicas de GW, determinadas por el relieve y la estructura geológica, están estrechamente relacionadas con las condiciones geoestructurales del territorio. Las áreas de alto drenaje son características de las áreas montañosas y de los pies de las colinas. Las áreas de drenaje bajo son características de depresiones y depresiones de llanuras de plataforma.

La zonificación de la alimentación con HS se manifiesta más claramente en la zona de bajo drenaje de las regiones áridas. Consiste en un aumento secuencial de la mineralización de HS con la distancia a la fuente del río, canal, etc. Por lo tanto, en las regiones áridas, los pozos de abastecimiento de agua suelen colocarse a lo largo de canales y ríos.

4. Condiciones de formación y ocurrencia de aguas artesianas.

Las aguas artesianas se forman en un cierto estructura geologica- alternancia de depósitos permeables al agua con depósitos resistentes al agua. Se limitan principalmente a formaciones de lecho sinclinal o monoclinal.

El área de desarrollo de una o más capas artesianas se llama cuenca artesiana. AB puede ocupar desde varias decenas hasta cientos de miles de km 2.

Las fuentes de suministro de agua a presión son los sedimentos, las aguas de filtración de los ríos, los embalses, los canales de riego, etc. Las aguas a presión en determinadas condiciones se reponen con agua subterránea.

Su consumo es posible descargándolos en los valles de los ríos, saliendo a la superficie en forma de manantiales, filtrándose lentamente a través de los estratos que encierran la capa de presión, con desbordamiento hacia las aguas subterráneas. La selección de suministros de agua para el suministro de agua y el riego también constituye sus partidas de gasto.

En las cuencas artesianas, se distinguen las áreas de nutrición, presión y descarga.

Área de recarga: el área donde emerge la capa artesiana en la superficie de la tierra, donde se alimenta. Se ubica en las elevaciones más altas del relieve de la cuenca artesiana en áreas montañosas y cuencas hidrográficas, etc.

El área de presión es el área principal de distribución de la cuenca artesiana. Dentro de sus límites, el agua subterránea tiene una presión.

Área de descarga - área de salida de agua a presión a la superficie - descarga abierta (en forma de manantiales ascendentes o área de descarga oculta, por ejemplo, en lechos de ríos, etc.)

Los pozos que penetran AB brotan, este es un ejemplo de descarga artificial de agua a presión.

En formaciones que contienen yeso, anhídridos, sales, las aguas artesianas tienen una mayor mineralización.

Tipos y zonificación de aguas artesianas.

Las cuencas artesianas generalmente se caracterizan por la geoestructura de rocas acuíferas y resistentes al agua.

Sobre esta base, se distinguen dos tipos de cuencas artesianas (según N.I. Tolstikhin):

Cuencas de plataforma artesiana, que generalmente se caracterizan por un área de desarrollo muy grande y la presencia de varios acuíferos confinados (estos son Moscú, Báltico, Dnieper-Donetsk, etc.)

2. Cuencas artesianas de áreas plegadas confinadas a rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas intensamente dislocadas. Se diferencian en un área de desarrollo más pequeña. Algunos ejemplos son las cuencas de Fergana, Chui y otras.

5. Actividad geológica de las aguas subterráneas.

El agua subterránea realiza un trabajo destructivo y constructivo. La actividad destructiva de las aguas subterráneas se manifiesta principalmente en la disolución de rocas solubles en agua, que se ve facilitada por el contenido de sales y gases disueltos en el agua. Entre los procesos geológicos causados ​​por la actividad de WR, en primer lugar, deben llamarse fenómenos kársticos.

Karst.

El karst es el proceso de disolución de las rocas que se mueven bajo tierra y se filtran a través de ellas. aguas superficiales... Como resultado del karst, en las rocas se forman cuevas y vacíos de diversas formas y tamaños. Su longitud puede alcanzar muchos kilómetros.

De los sistemas kársticos, Mammoth Cave (EE. UU.) Tiene la mayor longitud, cuya longitud total de pasajes es de unos 200 km.

Las rocas salinas, el yeso, los anhídridos y las rocas carbonatadas están sujetas a karst. En consecuencia, el karst se distingue: sal, yeso, carbonato. El desarrollo del karst comienza con la expansión (bajo la influencia de la lixiviación) de las grietas. El karst determina accidentes geográficos específicos. Su característica principal es la presencia de embudos kársticos con un diámetro de varios a cientos de metros y una profundidad de hasta 20-30 m. El karst se desarrolla cuanto más intensamente, más precipitaciones cae y mayor es la velocidad de movimiento de los arroyos subterráneos.

Las áreas propensas al karst se caracterizan por una rápida absorción de las precipitaciones.

Dentro de los macizos de rocas kársticas, se distinguen zonas de movimiento descendente del agua y movimiento horizontal en la dirección de los valles fluviales, el mar, etc.

En las cuevas kársticas, se observan formaciones de goteo de una composición predominante de carbonato: estalactitas (que crecen hacia abajo) y estalagmitas (que crecen desde abajo). El karst debilita las rocas, reduce su cantidad como base para GTS. A través de los vacíos kársticos, es posible que se produzcan fugas significativas de agua de los embalses y canales. Y al mismo tiempo, el agua subterránea atrapada en rocas kársticas puede ser una fuente valiosa para el suministro de agua y el riego.

La actividad destructiva del agua subterránea incluye la infusión (socavación): es la eliminación mecánica de pequeñas partículas de las rocas sueltas, lo que conduce a la formación de vacíos. Estos procesos se pueden observar en loess y rocas similares a loess. Además de la mecánica, se distingue la infusión química, un ejemplo de la cual es el karst.

El trabajo creativo de las aguas subterráneas se manifiesta en la deposición de diversos compuestos, cementando grietas en las rocas.

Preguntas de control:

1 Indique la clasificación de las aguas subterráneas.

2. ¿En qué condiciones se genera el agua subterránea?

3. ¿En qué condiciones se forma el agua subterránea artesiana?

4. ¿Qué se manifiesta en actividad geologica agua subterránea?

5. Nombra los principales tipos de agua subterránea.

6. ¿Cómo influye el vermicompost en la construcción?

(a una profundidad de 12-16 km) en estado líquido, sólido y vapor. La mayoría de ellos se forman como resultado de filtraciones de la superficie de la lluvia, el deshielo y las aguas de los ríos. El agua subterránea se mueve constantemente tanto vertical como horizontalmente. La profundidad de su ocurrencia, la dirección y la intensidad del movimiento dependen de la permeabilidad al agua de las rocas. Las rocas permeables incluyen guijarros, arenas, grava. Para impermeabilizar (impermeabilizar), prácticamente impermeable al agua - arcillas, densas sin grietas, suelos congelados. La capa de roca que contiene agua se llama acuífero.

Según las condiciones de ocurrencia, las aguas subterráneas se dividen en tres tipos: ubicadas en la capa superior del suelo; acostado sobre la primera capa impermeable permanente de la superficie; interestratal, ubicado entre dos capas resistentes al agua. El agua subterránea se alimenta de sedimentos, aguas, lagos filtrados. El nivel del agua subterránea varía con las estaciones del año y es diferente en diferentes zonas. Entonces, en él prácticamente coincide con la superficie, se encuentra a una profundidad de 60-100 m. Están diseminados en casi todas partes, no tienen presión, se mueven lentamente (en arenas gruesas, por ejemplo, a una velocidad de 1.5-2.0 m por día). La composición química del agua subterránea no es la misma y depende de la solubilidad de las rocas adyacentes. Por composición química, se distinguen las aguas subterráneas frescas (hasta 1 g de sal por 1 l de agua) y mineralizadas (hasta 50 g de sales por 1 l de agua). Las descargas naturales de agua subterránea a la superficie de la tierra se denominan fuentes (manantiales, manantiales). Se forman generalmente en lugares bajos donde la superficie de la tierra es atravesada por acuíferos. Los manantiales son fríos (con no más de 20 ° C, cálidos (de 20 a 37 ° C) y calientes, o térmicos (más de 37 ° C). Los manantiales de aguas termales que brotan periódicamente se denominan géiseres. Se ubican en áreas de reciente o moderno (,) Las aguas de los manantiales contienen una variedad de elementos químicos y pueden ser dióxido de carbono, alcalinas, salinas, etc. Muchos de ellos tienen valor medicinal.

Las aguas subterráneas reponen pozos, ríos, lagos; disolver varias sustancias en rocas y transferirlas; causar deslizamientos de tierra. Proporcionan a las plantas humedad y población. agua potable... Los manantiales proporcionan el agua más pura. Vapor de agua y agua caliente Los géiseres se utilizan para calentar edificios, invernaderos y centrales eléctricas.

Las reservas de agua subterránea son muy grandes, 1,7%, pero se renuevan muy lentamente, y esto debe tenerse en cuenta a la hora de utilizarlas. La protección de las aguas subterráneas de la contaminación no es menos importante.

Página 1 de 6

- estas son aguas debajo de la superficie de la tierra y contenidas en rocas sedimentarias portadoras de agua de la capa superior de la corteza terrestre y en el suelo.

Agua subterránea: reservas de agua subterránea, recursos de agua subterránea.

Forman parte de la hidrosfera del planeta (2% del volumen) y participan en el ciclo general del agua en la naturaleza. Las reservas de agua subterránea aún no se han explorado por completo. Ahora bien, en los datos oficiales hay una cifra de 60 millones de kilómetros cúbicos, pero los hidrogeólogos confían en que existen colosales depósitos de agua subterránea sin explorar en las entrañas de la Tierra, y la cantidad total de agua en ellos puede ascender a cientos de millones de cubos cúbicos. metros.

El agua subterránea se encuentra en pozos a profundidades de hasta varios kilómetros. Dependiendo de las condiciones en las que se encuentran las aguas subterráneas (como temperatura, presión, tipos de rocas, etc.), pueden encontrarse en estado sólido, líquido y gaseoso. Según V.I. Vernadsky, el agua subterránea puede existir hasta una profundidad de 60 km debido al hecho de que las moléculas de agua, incluso a una temperatura de 2000 ° C, se disocian solo en un 2%.

• Lea sobre las reservas de agua subterránea: océanos de agua subterránea. ¿Cuánta agua hay en la Tierra?

Al evaluar las aguas subterráneas, además del concepto de "reservas de aguas subterráneas", se utiliza el término "recursos de aguas subterráneas", que caracteriza la recarga del acuífero.

Clasificación de reservas y recursos de aguas subterráneas:

1. Las reservas naturales - el volumen de agua gravitacional atrapada en los poros y grietas de las rocas acuíferas. Recursos naturales - la cantidad de agua subterránea que ingresa al acuífero en condiciones naturales por infiltración de precipitación atmosférica, filtración de ríos, desbordamiento de acuíferos más altos y más bajos.

2. Existencias artificiales Es el volumen de agua subterránea en el reservorio, formado como resultado del riego, filtración de reservorios, recarga artificial de agua subterránea. Recursos artificiales Es la tasa de flujo de agua que ingresa al acuífero durante la filtración de canales y embalses en áreas irrigadas.

3. Recursos atraídos - este es el caudal de agua que ingresa al acuífero cuando aumenta el suministro de agua subterránea causado por la operación de las instalaciones de toma de agua.

4. Conceptos reservas operativas y recursos operativos son, en esencia, sinónimos. Se entienden como la cantidad de agua subterránea que se puede obtener mediante estructuras de toma de agua técnica y económicamente racionales para un determinado modo de operación y con una calidad de agua que cumpla con los requerimientos durante todo el período estimado de consumo de agua.

www.whymap.org - versión completa mapas de reservas de agua subterránea.

• Áreas azules en el mapa: áreas ricas en agua subterránea,
• Marrón: áreas donde hay escasez de agua dulce subterránea.

Como puede ver en el mapa, Rusia es uno de los países con importantes reservas de agua subterránea. Brasil y los países de África Central y Sudáfrica, donde los aguaceros tropicales torrenciales contribuyen a la reposición de las reservas de agua subterránea durante todo el año, tampoco experimentan escasez de agua subterránea. Pero no en todas partes del mundo las reservas de agua subterránea son renovables. Por ejemplo, en el norte de África y la Península Arábiga, los depósitos de agua subterránea se llenaron hace 10.000 años cuando el área era más húmeda.

En todo el mundo, los recursos de agua subterránea se utilizan activamente, pero en algunos países, el agua subterránea es prácticamente la única fuente de consumo de agua.

• En la Unión Europea, ya el 70% de toda el agua utilizada por los consumidores de agua se extrae de los acuíferos subterráneos.
• En los países áridos, el agua se extrae casi en su totalidad de fuentes subterráneas (Marruecos - 75%, Túnez - 95%, Arabia Saudita y Malta - 100%)

Agua subterránea: la composición química del agua subterránea.

La composición química del agua subterránea no es la misma y depende de la solubilidad de las rocas adyacentes. El agua subterránea es una solución natural que contiene más de 60 elementos químicos y microorganismos. La cantidad de sustancias disueltas en el agua, excluidos los gases, determina su mineralización (expresada en g / lo mg / l).

Por composición química, se distinguen los siguientes tipos de aguas subterráneas:

• - fresco (hasta 1 g de sal por 1 litro de agua),
• — ligeramente mineralizado(hasta 35 g de sales por 1 litro de agua),
• — mineralizado(hasta 50 g de sales por 1 litro de agua).

En este caso, los horizontes superiores del agua subterránea suelen ser frescos o ligeramente mineralizados, y los horizontes inferiores pueden estar muy mineralizados.

Las aguas subterráneas, que por sus propiedades fisicoquímicas tienen un efecto fisiológico beneficioso sobre el cuerpo humano y se utilizan con fines medicinales, se denominan mineral. La composición química de las aguas minerales es muy diversa: hay agua carbónica (Kislovodsk y otros centros turísticos en la región del Cáucaso Aguas minerales, Borjomi, Karlovi-Vari, etc.), nitrógeno (Tskhal-tubo), sulfuro de hidrógeno (Matsesta), ferroso, radón, etc.

Según el grado de mineralización general, las aguas se distinguen (según V.I. Vernadsky):

• fresco (hasta 1 g / l),
• salobre (1-10 g / l),
• salado (10-50 g / l),
• salmueras (más de 50 g / l): en varias clasificaciones, se adopta un valor de 36 g / l, correspondiente a la salinidad promedio de las aguas del Océano Mundial.

En las cuencas de la Plataforma de Europa del Este, el espesor de la zona de agua subterránea dulce varía de 25 a 350 m, agua salada - de 50 a 600 m, salmueras - de 400 a 3000 m.

La clasificación anterior indica cambios significativos en la salinidad del agua, desde decenas de miligramos hasta cientos de gramos por 1 litro de agua. El valor máximo de mineralización, que alcanza los 500 - 600 g / l, se ha encontrado recientemente en la cuenca de Irkutsk.

Para obtener más detalles sobre la composición química del agua subterránea, las propiedades químicas del agua subterránea, la clasificación por composición química, los factores que afectan la composición química del agua subterránea y otros aspectos, lea un artículo separado: Composición química de las aguas subterráneas.

Aguas subterráneas: el origen y la formación de las aguas subterráneas.

Según el origen, el agua subterránea es:

• 1) infiltración,
• 2) condensación,
• 3) sedimentogénico,
• 4) "juvenil" (o magmogénico),
• 5) artificial,
• 6) metamorfogénico.

El agua subterránea es la temperatura del agua subterránea.

Por temperatura, el agua subterránea se divide en fría (hasta +20 ° С) y térmica (de +20 a +1000 ° С). Las aguas termales suelen tener un alto contenido de sales, ácidos, metales, elementos radiactivos y de tierras raras.

En términos de temperatura, las aguas subterráneas son:

El agua subterránea fría se subdivide en:

• hipotermia (por debajo de 0 ° С),
• frío (de 0 a 20 ° С)

Las aguas termales subterráneas se subdividen en:

• cálido (20 - 37 ° С),
• caliente (37 - 50 ° С),
• muy caliente (50 - 100 ° С),
• sobrecalentado (más de 100 ° C).

La temperatura del agua subterránea también depende de la profundidad de los acuíferos:

1. Aguas subterráneas y aguas interestratales poco profundas experimenta fluctuaciones de temperatura estacionales.
2. Agua subterránea al nivel del cinturón de temperaturas constantes, mantener una temperatura constante durante todo el año, igual a la temperatura media anual de la zona.

• Ahí, donde las temperaturas medias anuales son negativas, el agua subterránea en el cinturón de temperaturas constantes está en forma de hielo durante todo el año. Así es como se forma el permafrost ("permafrost").
• En areas donde la temperatura media anual es positiva Por el contrario, las aguas subterráneas del cinturón de temperaturas constantes no se congelan ni siquiera en invierno.

3. Agua subterránea que circula por debajo del cinturón de temperatura constante, calentado por encima de la temperatura media anual de la zona y debido al calor endógeno. La temperatura del agua en este caso viene determinada por la magnitud del gradiente geotérmico y alcanza sus valores máximos en áreas de vulcanismo moderno (Kamchatka, Islandia, etc.), en las zonas de cordilleras mesoceánicas, alcanzando temperaturas de 300- 4000C. El agua subterránea altamente térmica en áreas de vulcanismo moderno (Islandia, Kamchatka) se utiliza para calentar hogares, construir plantas de energía geotérmica, calentar invernaderos, etc.

Agua subterránea: métodos para encontrar agua subterránea.

• evaluación geomorfológica del área,
• investigación geotérmica,
• radonometría,
• perforación de pozos de exploración,
• estudio del núcleo extraído de pozos en condiciones de laboratorio,
• experimentado bombeo de pozos,
• geofísica de exploración terrestre (exploración sísmica y eléctrica) y registro de pozos

Agua subterránea: extracción de agua subterránea.

Una característica importante del agua subterránea como mineral es la naturaleza continua del consumo de agua, que requiere la extracción constante de agua del subsuelo en una cantidad determinada.

Al determinar la viabilidad y racionalidad de la extracción de agua subterránea, se tienen en cuenta los siguientes factores:

• Reservas generales de agua subterránea,
• Entrada anual de agua a los acuíferos,
• Propiedades de filtración de rocas portadoras de agua,
• La profundidad del nivel,
• Condiciones técnicas de funcionamiento.

Por lo tanto, incluso si existen grandes reservas de agua subterránea y su importante flujo anual hacia los acuíferos, la extracción de agua subterránea no siempre es racional desde un punto de vista económico.

Por ejemplo, la extracción de agua subterránea será irracional en los siguientes casos:

• tasas de producción de pozos muy bajas;
• la complejidad de la operación en términos técnicos (lijado, escalado en pozos, etc.);
• falta del equipo de bombeo necesario (por ejemplo, al operar aguas industriales o termales agresivas).

El agua subterránea altamente térmica en áreas de vulcanismo moderno (Islandia, Kamchatka) se utiliza para calentar hogares, construir plantas de energía geotérmica, calentar invernaderos, etc.

En este artículo, analizamos el tema Agua subterránea: una característica general. Sigue leyendo: