Жер асты суларының құбылыстары. Жер асты сулары: сипаттамалары мен түрлері

Жер асты су көздері, негізінен, стратегиялық су ресурстары болып табылады.
Өзіндік тартылыс күшінің әсерінен қозғалатын сулы горизонттар қысымсыз және қысымды горизонттарды құрайды. Олардың пайда болу шарттары әртүрлі, бұл оларды типтерге жіктеуге мүмкіндік береді: топырақ, жер, қабат аралық, артезиан, минерал.

Жер асты суларының айырмашылығы

Олар кеуектерді, жарықтарды және тау жыныстарының бөлшектері арасындағы барлық бос орындарды толтырады. Олар беткі қабаттағы тамшы сулардың уақытша жиналуы ретінде қарастырылады және төменгі сулы горизонтпен байланысты емес.

Олар жер бетінен бірінші суға төзімді көкжиекті құрайды. Бұл қабат әртүрлі маусымдарда біршама ауытқуларды бастан кешіреді, яғни көктемгі-күзгі кезеңде деңгейдің жоғарылауы және ыстық маусымның төмендеуі.

Топырақтан айырмашылығы, олар уақыт өте тұрақты деңгейге ие және екі төзімді қабат арасында жатыр.

Бүкіл қабатаралық горизонтты толтыра отырып, жер асты суларына қатысты қысымды және айтарлықтай таза көз болып саналады.

Олар тау жыныстарының қабаттарымен қоршалған қысым деп саналады. Ашылған кезде олар жиі атқылап, жер бетінің деңгейінен жоғары көтеріледі. Олар 100-1000 метр тереңдікте кездеседі.

Олар құрамында еріген тұздар мен микроэлементтер бар, көбінесе емдік сипаттағы сулар.

Жер асты суларының қоры

Топырақтың су қоры олардың жаңбырмен және еріген ағынды сулармен толығуына тікелей байланысты. Олардың деңгейінің өзгеру кезеңдері көктем – жаз және жаз – күзге келеді. Бірінші жағдайда топырақ ылғалдылығы 2-4 мм/тәу, екінші жағдайда 0,5-2,0 мм/тәу буланады. Олардың балансы ауа-райына байланысты айтарлықтай өзгереді, соның салдарынан су ресурстарыарттыру немесе азайту. Бірақ егер қатты атмосфералық әсерлер болмаса, олардың топырақ бағанындағы қоры өзгеріссіз қалады. Қорларды есептеу эмпирикалық түрде жүргізіледі.

Жер асты суларының қорлары әсіресе жаңбырлы маусымда топырақтың жоғарғы ылғалдылық қабаттарының сіңуі нәтижесінде толықтырылады. Қаныққан горизонттардың үстінен ағып, олар бұлақтар түрінде жер бетіне шығу жолдарын табады, ағындарды, тоғандарды, көлдерді және басқа жер асты көздерін толтырады және қалыптастырады. Олар атмосфералық жауын-шашынның әсерінен өзен, көл суларының сіңуінен пайда болады. Олар сондай-ақ терең көкжиектерден көтерілетін көздер арқылы толықтырылады. Ірі қорлар өзен аңғарлары мен тау етегі аймақтарының іргесінде, таяз тасталған әктастардың жарықтарында шоғырланған.

Айтпақшы, алдағы 25 жылда тұщы су қоры 2 есеге күрт азаяды деген ақпарат бар. Егер олардың жалпы қоры 60 миллион км³ екенін және планетаның 80 елі ылғал тапшылығын бастан кешіріп жатқанын ескерсек, онда жаман болжамдардың орындалуы мүмкін.

Жер тұрғындарының ренішіне орай, су көздері жаңартылмайды.

Жер асты суларының шығу тегі

Жер асты сулары пайда болу жағдайларына сәйкес атмосфералық жауын-шашын мен ауа ылғалдылығының конденсатынан тұрады. Олар топырақ немесе «ілулі» деп аталады және өткізбейтін горизонттардың негізінде жатпастан, плантациялардың қоректенуінде маңызды рөл атқарады. Бұл аймақтың астында қабық суы деп аталатын құрғақ жыныстардың қабаттары пайда болады. Жауын-шашынның мол ағып кетуі, қардың еруі, гравитациялық сулардың жиналуы құрғақ қабаттардың үстінде пайда болады.

Жер асты сулары жер бетінен бірінші болып, атмосфералық жауын-шашын мен жер асты көздерімен де қоректенеді. Олардың пайда болу тереңдігі геологиялық заңдылықтарға байланысты.

Қабатаралық көздер жер астында жатыр және суға төзімді қабаттар арасында орналасады. Айнасы ашық көкжиектер қысымсыз деп аталады. Жабық беті бар су линзасы қысым линзасы болып саналады және оны жиі артезиан линзасы деп атайды.

Сонымен шығу тегі жер асты сулары, көбінесе тау жыныстарының физикалық қасиеттеріне байланысты. Бұл кеуектілік және жұмыс циклі болуы мүмкін. Дәл осы көрсеткіштер тау жыныстарының ылғал сыйымдылығын және су өткізгіштігін сипаттайды.

Сонымен, екі аймақ – аэрация және қанықтыру аймағы жер асты көздерінің пайда болуын анықтайды. Аэрация аймағы жер жазықтығынан топырақ деп аталатын жер асты суларының жазықтығына дейінгі аралықты білдіреді. Қаныққан аймаққа қабатаралық горизонтқа дейінгі топырақ венасы жатады.

Тақырыбы: Жер асты суларының негізгі сорттары. Қалыптасу шарттары. Жер асты суларының геологиялық белсенділігі

2. Жер асты суларының негізгі түрлері.

1. Жер асты суларының классификациясы.

Жер асты суларының химиялық құрамы, температурасы, шығу тегі, тағайындалуы және т.б. Ерітілген тұздардың жалпы құрамы бойынша олар төрт топқа бөлінеді: тұщы, тұзды, тұзды және тұзды. Тұщы суда 1 г/л-ден аз еріген тұздар бар; ащы сулар - 1-ден 10 г/л дейін; тұзды - 10-дан 50 г / л-ге дейін; тұзды ерітінділер - 50 г/л жоғары.

Ерітілген тұздардың химиялық құрамы бойынша жер асты сулары бикарбонатты, сульфатты, хлоридті және күрделі құрамды болып бөлінеді. (сульфатты гидрокарбонат, хлоридті гидрокарбонат және т.б.).

Емдік қасиеті бар суларды минералды деп атайды. Минералды сулар жер бетіне бұлақ түрінде шығады немесе ұңғымалардың көмегімен жасанды түрде жер бетіне шығарылады. Химиялық құрамы, газдық құрамы және температурасы бойынша минералды сулар көміртекті, күкіртті сутекті, радиоактивті және термиялық болып бөлінеді.

Көміртекті сулар Кавказда, Памирде, Забайкальеде, Камчаткада кең таралған. Көміртекті сулардағы көмірқышқыл газының мөлшері 500-ден 3500 мг/л-ге дейін және одан да көп. Газ суда еріген күйінде болады.

Күкіртсутекті сулар да айтарлықтай кең таралған және негізінен шөгінді жыныстармен байланысты. Судағы күкіртсутектің жалпы мөлшері әдетте төмен, бірақ күкіртсутекті сулардың емдік әсері соншалық, H2 мөлшері 10 мг/л-ден жоғары болса, оларға емдік қасиет береді. Кейбір жағдайларда күкіртті сутегінің мөлшері 140-150 мг / л жетеді (мысалы, Кавказдағы Мацестаның белгілі бұлақтары).

Радиоактивті сулар құрамында радон бар радон және радий тұздары бар радий болып екіге бөлінеді. Терапиялық әрекетрадиоактивті су өте жоғары.

Температурасы бойынша термалды сулар суық (20°С төмен), жылы (20-30°С), ыстық (37-42°С) және өте ыстық (42°С жоғары) болып бөлінеді. Олар жас вулканизм аймақтарында жиі кездеседі (Кавказда, Камчаткада және Орталық Азияда).

2. Жер асты суларының негізгі түрлері

Пайда болу жағдайларына байланысты жер асты суларының келесі түрлері бөлінеді:

топырақ;

· жоғарғы су;

топырақ;

аралық;

· карст;

Жарықтар.

жер асты сулары бетінде орналасады және топырақтағы бос жерлерді толтырады. Топырақ қабатының құрамындағы ылғалды топырақ суы деп атайды. Олар молекулалық, капиллярлық және ауырлық күштерінің әсерінен қозғалады.

Аэрация аймағында топырақ суының 3 қабаты бөлінеді:

1. өзгермелі ылғалдың топырақ горизонты – тамыр қабаты. Атмосфера, топырақ және өсімдіктер арасында ылғал алмасады.

2. жер қойнауының көкжиегі, көбінесе «сулану» бұл жерге жетпейді және ол «құрғақ» болып қалады.

капиллярлық ылғал горизонты – капиллярлық шекара.

Верховодка - жер асты суларының аэрация аймағы шегінде лентикулярлы, сығымдалған аквиклюзде жатқан жер асты суларының жер бетіне жақын қабатында уақытша жиналуы.

Верховодка - жер бетіне ең жақын орналасқан және үздіксіз таралуы жоқ қысымсыз жер асты сулары. Олар атмосфералық және жер үсті суларының сіңуінен, су өткізбейтін немесе шамалы өткізгіш сыналанған қабаттар мен линзалармен ұсталған, сонымен қатар тау жыныстарындағы су буының конденсациялануы нәтижесінде пайда болады. Олар өмір сүрудің маусымдылығымен сипатталады: құрғақ уақытта олар жиі жоғалады, ал жаңбыр мен қардың қарқынды еруі кезінде олар қайтадан пайда болады. Олар гидрометеорологиялық жағдайларға (жауын-шашын мөлшері, ауа ылғалдылығы, температура және т.б.) байланысты күрт ауытқуларға ұшырайды. Шыққан суларға батпақтардың артық қоректенуінен батпақты түзілімдерде уақытша пайда болатын сулар да жатады. Көбінесе тұнба суы су құбырынан, канализациядан, бассейндерден және басқа да су көтергіш құрылғылардан судың ағуы нәтижесінде пайда болады, бұл аумақты батпақтануға, іргетастарды және жертөлелерді су басуға әкелуі мүмкін. Мәңгілік тоң тау жыныстарының таралу аймағында мәңгі тоң сулары мәңгі тоң сулары деп аталады. Верховодка сулары әдетте тұщы, аздап минералданған, бірақ көбінесе органикалық заттармен ластанған және темір мен кремний қышқылының көп мөлшері бар. Верховодка, әдетте, қызмет ете алмайды жақсы көзісумен қамтамасыз ету. Бірақ қажет болған жағдайда жасанды консервациялау шаралары жүргізіледі: тоғандарды ретке келтіру; жұмыс істейтін ұңғымаларды тұрақты қуатпен қамтамасыз ететін өзендерден бұру; қардың еруін кешіктіретін өсімдіктерді отырғызу; су өткізбейтін секіргіштерді жасау және т.б. Шөлді аймақтарда сазды жерлерде – тақырларда ойықтарды орналастыру арқылы атмосфералық су құмдардың іргелес аймағына бұрылады, онда жоғарғы судың линзасы жасалады, бұл белгілі бір қор болып табылады. тұщы су.

жер асты сулары жер бетінен біріншісінде тұрақты сулы горизонт түрінде, азды-көпті тұрақты, су өткізбейтін қабат түрінде жатады. Жер асты суларының бос беті бар, оны жер асты суларының айнасы немесе деңгейі деп атайды.

Қабатаралық сулар суға төзімді қабаттар (қабаттар) арасында қоршалған. Қысымдағы қабат аралық сулар қысым немесе артезиан деп аталады. Құдықтарды ашу кезінде артезиан сулары сулы горизонттың төбесінен жоғары көтеріледі және егер қысым деңгейінің белгісі (пьезометриялық бет) осы кезде жер бетінің белгісінен асып кетсе, онда су ағып кетеді (шарқылайды). Сулы горизонттағы қысым деңгейінің орнын анықтайтын шартты жазықтық (2-суретті қараңыз) пьезометриялық деңгей деп аталады. Суға төзімді шатырдың үстіндегі судың көтерілу биіктігі қысым деп аталады.

артезиан суларысу өткізбейтін шөгінділердің арасында жатады, резервуардағы бос жерлерді толығымен толтырады және қысымға ұшырайды. Ұңғымаға тұнған көмірсутек деп аталады пьезометриялық,ол абсолютті түрде көрсетіледі. Өздігінен ағып жатқан қысымды сулардың жергілікті таралуы бар және бағбандарға «кілт» ретінде жақсы белгілі. Артезиан сулы горизонттары шектелген геологиялық құрылымдар артезиандық бассейндер деп аталады.

Күріш. 1. Жер асты суларының түрлері: 1 - топырақ; 2 - жоғарғы су; 3 - жер; 4 ~ аралық; 5 - су өткізбейтін горизонт; 6 - өткізгіш горизонт

Күріш. 2. Артезиан ойпаты құрылымының схемасы:

1 - су өткізбейтін жыныстар; 2 - қысымды суы бар өткізгіш жыныстар; 4 - жер асты суларының ағынының бағыты; 5 - жақсы.

Карст сулары тау жыныстарының еруі мен шайылуына байланысты пайда болған карст қуыстарында жатады.

жарықшақ сулары тау жыныстарындағы жарықтарды толтырады және қысымды және қысымсыз болуы мүмкін.

3. Жер асты суларының пайда болу жағдайлары

Жер асты сулары – жер бетіндегі бірінші тұрақты сулы қабат.. Ауылдықтардың 80% жуығы елді мекендержер асты сулары сумен қамтамасыз ету үшін пайдаланылады. ГВт суару үшін бұрыннан қолданылған.

Егер су тұщы болса, онда 1-3 м тереңдікте олар топырақ ылғалының көзі ретінде қызмет етеді. 1-1,2 м биіктікте олар батпақтануды тудыруы мүмкін. Егер жер асты сулары жоғары минералданған болса, онда 2,5 - 3,0 м биіктікте топырақтың екінші реттік сортаңдануын тудыруы мүмкін. Ақырында, жер асты сулары құрылыс шұңқырларын қазуды қиындатады, елді мекендерді өртейді, құрылыстардың жер асты бөліктеріне агрессивті әсер етеді және т.б.

Жер асты сулары қалыптасуда әртүрлі жолдар. Олардың кейбіреулері қалыптасады атмосфералық жауын-шашынның және жер үсті суларының тау жыныстарының саңылаулары мен жарықтары арқылы енуі нәтижесінде. Мұндай сулар деп аталады инфильтрация(«инфильтрация» сөзі сүзу дегенді білдіреді).

Алайда жер асты суларының болуын жауын-шашынның инфильтрациясымен түсіндіруге болмайды. Мысалы, шөлді және шөлейтті аймақтарда жауын-шашын өте аз түседі және олар тез буланып кетеді. Алайда шөлді аймақтардың өзінде жер асты сулары біршама тереңдікте болады. Мұндай сулардың пайда болуын тек түсіндіруге болады топырақтағы су буының конденсациялануы. Атмосферадағы жылы мезгілде су буының серпімділігі топырақ пен тау жыныстарына қарағанда жоғары, сондықтан су буы атмосферадан топыраққа үздіксіз ағып, онда жер асты суларын құрайды. Шөл, шөлейт және құрғақ далаларда ыстық ауа райында конденсациялық су өсімдіктерді ылғалдандырудың бірден-бір көзі болып табылады.

Жер асты сулары пайда болуы мүмкін ежелгі теңіз бассейндерінің суларының оларда жиналған шөгінділермен бірге көмілуіне байланысты. Бұл ежелгі теңіздер мен көлдердің сулары көмілген шөгінділерде сақталған болуы мүмкін, содан кейін айналадағы тау жыныстарына немесе жер бетіне сіңген болуы мүмкін. Мұндай жер асты сулары деп аталады шөгінді сулар .

Жер асты суларының бір бөлігімен байланысты болуы мүмкін балқыған магманың салқындауы. Магмадан су буының бөлінуі жанартау атқылауы кезінде бұлттардың және жаңбырдың пайда болуымен расталады. Магмалық шыққан жер асты сулары деп аталады кәмелетке толмаған (латын тілінен «juvenalis» - тың). Океанолог X. Райттың айтуы бойынша, қазіргі кезде бар судың үлкен кеңістігі «Жер қойнауынан судың ағып кетуіне байланысты планетамыздың бүкіл өмірінде тамшылап өсті».

ТЖ пайда болу, таралу және қалыптасу жағдайлары климатқа, жер бедеріне, геологиялық құрылымына, өзендердің әсеріне, топырақ пен өсімдік жамылғысына, экономикалық факторларға байланысты.

а) ГТ-ның климатпен байланысы.

Тау суларының пайда болуында жауын-шашын мен булану маңызды рөл атқарады.

Бұл қатынастың өзгеруін талдау үшін өсімдіктің ылғалмен қамтамасыз ету картасын қолданған жөн. Жауын-шашынның булануына байланысты үш аймақ (аймақ) анықталды:

1. жеткілікті ылғалдылық

2. жеткіліксіз

3. Аздап ылғал

Бірінші аймақта дренажды қажет ететін сулы жерлердің негізгі учаскелері шоғырланған (кейбір кезеңдерде мұнда ылғал қажет). Ылғалдылығы жеткіліксіз және шамалы аймақтар жасанды ылғалдылықты қажет етеді.

Аэрация аймағына жауын-шашын және олардың жылуы арқылы ЖС қамтамасыз етудің үш аймағында олар әртүрлі.

Ылғалдылық жеткілікті аймақта 0,5 - 0,7 м-ден астам тереңдікте жер асты суларының инфильтрациялық қамтамасыз етілуі олардың аэрация аймағына жылу беруінен басым болады. Бұл заңдылық қатты құрғақ жылдарды қоспағанда, вегетациялық емес және вегетация кезеңдерінде байқалады.

Ылғалдылық жеткіліксіз аймақта жауын-шашынның түсуі мен олардың таяз болған кездегі судың булануына қатынасы орманды дала және дала аймақтарында әртүрлі.

Орманды далаларда, сазды жыныстарда, ылғалды жылдарда аэрация аймағына термиялық HW қарағанда инфильтрация басым болады, құрғақ жылдарда бұл қатынас керісінше болады. Дала зонасында сазды жыныстарда вегетациялық емес кезеңде инфильтрациялық қоректену термиялық ЖҚ-дан басым болады, ал вегетация кезеңінде ол аз болады. Жалпы алғанда, жыл бойы инфильтрациялық қоректену термиялық жер асты суларынан басым бола бастайды.

Ылғалдылығы шамалы аймақта – жартылай шөлдер мен шөлдерде – таяз ГВЛ бар сазды жыныстардағы инфильтрация аэрация аймағына ағынмен салыстырғанда шамалы. Құмды жыныстарда инфильтрация күшейе бастайды.

Осылайша, жауын-шашынға байланысты HW жеткізілімі азаяды, ал аэрация аймағына ағызу жеткілікті ауданнан елеусіз ылғалдылық аймағына ауысқанда артады.

б) Жер асты суларының өзендермен байланысы.

Жер асты сулары мен өзендердің байланыс формалары рельефтік және геоморфологиялық жағдайлармен анықталады.

Терең ойылған өзен аңғарлары іргелес жерлерді құрғатып, жер асты суларын қабылдаушы қызметін атқарады. Керісінше, өзендердің төменгі ағысына тән кішкене кесумен, өзендер жер асты суларын қоректендіреді.

Жер үсті және жер асты суларының арақатынасының әртүрлі жағдайлары диаграммада көрсетілген.

Жер асты сулары мен жер үсті суларының жер үсті ағындарының өзгергіштігі жағдайында өзара әрекеттесуінің негізгі жобалық схемасы.

а - төмен су; б – су тасқынының көтерілу фазасы; в – су тасқынының төмендеу фазасы.

v) Жер асты суларының қысыммен байланысы.

Егер жер асты сулары мен оның астындағы қысым горизонты арасында абсолютті өткізбейтін қабат болмаса, онда олардың арасында гидравликалық байланыстың келесі формалары мүмкін:

1) GWL қысымды су деңгейінен жоғары, нәтижесінде ГВ қысымды суға ағып кетуі мүмкін.

2) Деңгейлері дерлік бірдей. GWL төмендеуімен, мысалы, дренаждар арқылы, GW қысыммен қоректенетін болады.

3) GWL мерзімді түрде қысымды су деңгейінен асып түседі (суару кезінде, жауын-шашын кезінде), қалған уақытта ГВ жауын-шашынмен қоректенеді.

4) GWL үнемі UNV төмен, сондықтан соңғысы жер асты суларын қоректендіреді.

Жер асты суларын артезиан суларынан және гидрогеологиялық деп аталатын терезелер арқылы - суға төзімді қабаттың үздіксіздігі бұзылған жерлерден қоректендіруге болады.

Тектоникалық бұзылыстар арқылы көмірсутектерді қысыммен қоректендіруге болады.

Рельеф және геологиялық құрылымымен анықталатын ГВ гидродинамикалық аймақтары аумақтың геоқұрылымдық жағдайларымен тығыз байланысты. Жоғары дренажды аймақтар таулы және тау етегіндегі аймақтарға тән. Төмен дренажды аймақтар платформалық жазықтардың ойпаңдары мен ойыстарына тән.

ӨСҚ азықтандыруды аймақтарға бөлу құрғақ аймақтардағы төмен дренаж аймағында айқын көрінеді. Бұл өзеннің, каналдың және т.б. қамтамасыз ету көзінен қашықтығымен ЖС минералдануының дәйекті ұлғаюынан тұрады. Сондықтан құрғақ аймақтарда сумен қамтамасыз ету үшін құдықтар әдетте каналдардың, өзендердің бойында орналастырылады.

4. Артезиан суларының пайда болу және пайда болу шарттары.

Артезиан сулары белгілі бір уақытта түзіледі геологиялық құрылымы- өткізгіш қабаттарды су өткізбейтін қабаттармен ауыстыру. Олар негізінен синклинальды немесе моноклинальды түзілістермен шектеледі.

Бір немесе бірнеше артезиан қабаттарының даму аймағы артезиан ойпаты деп аталады. АВ бірнеше ондаған жүздеген мың км 2 жерді алып жатыр.

Қысымды судың қуат көздері - жауын-шашын, өзендердің, су қоймаларының, суару каналдарының және т.б. қысымды су белгілі бір жағдайларда жер асты суларымен толықтырылады.

Оларды тұтыну өзен аңғарларына түсіріп, бұлақ түрінде жер бетіне шығып, қысымды қабаты бар қабаттардан баяу сіңіп, жер асты суларына тасу арқылы мүмкін болады. Сумен жабдықтау және суару үшін АЖ таңдау да олардың шығыстарының баптарын құрайды.

Артезиан алаптарында қоректену, қысым және ағызу аймақтары бар.

Қоректену аймағы – артезиан түзілісінің жер бетіне шығып, қоректенетін жері. Ол артезиан ойпатының таулы аймақтарында және су айрықтарында және т.б.

Қысым ауданы артезиан бассейнінің негізгі таралу аймағы болып табылады. Оның шегінде жер асты суларының қысымы бар.

Ағызу аймағы - қысымды судың жер бетіне шығатын ауданы - ашық ағызу (көтерілетін бұлақтар түрінде немесе жасырын ағынды аймақта, мысалы, өзен арналарында және т.б.)

АБ ашатын ұңғылар атқылап жатыр, бұл қысымды суларды жасанды ағызудың мысалы.

Құрамында гипс, ангидридтер, тұздар, артезиан сулары бар түзілімдерде минералдану жоғарылаған.

Артезиан суларының түрлері және аудандастырылуы

Артезиан алаптары әдетте суы бар және суға төзімді жыныстардың геоқұрылымымен сипатталады.

Осы негізде артезиандық бассейндердің екі түрін ажыратады (Н.И. Толстихин бойынша):

1. әдетте өте үлкен игеру ауданымен және бірнеше қысымды сулы горизонттардың болуымен сипатталатын артезиандық платформа бассейндері (бұл Мәскеу, Балтық, Днепр-Донецк және т.б.)

2. қарқынды деформацияланған шөгінді, магмалық және метаморфтық тау жыныстарымен шектелген қатпарлы аймақтардың артезиандық алаптары. Дамудың кішігірім аймағында ерекшеленеді. Мысалы, Ферғана, Шу және басқа бассейндер.

5. Жер асты суларының геологиялық белсенділігі.

Жер асты сулары жойқын және жасампаз жұмыстар жүргізеді. Жер асты суларының деструктивті қызметі негізінен суда еритін жыныстардың еруінен көрінеді, оған судағы еріген тұздар мен газдардың мөлшері ықпал етеді. ҚҚ белсенділігінен туындаған геологиялық процестердің ішінде ең алдымен карст құбылыстарын атап өту керек.

Карст.

Карст - оларда қозғалатын тау жыныстарының жер асты және жер үсті суларына ену процесі. Карст нәтижесінде тау жыныстарында әртүрлі пішіндегі және көлемдегі үңгірлер мен қуыстар пайда болады. Олардың ұзындығы бірнеше шақырымға жетуі мүмкін.

Карст жүйелерінің ішінде ең ұзыны Мамонт үңгірі (АҚШ) болып табылады, оның жалпы ұзындығы шамамен 200 км.

Құрамында тұзды жыныстар, гипс, ангидридтер және карбонатты жыныстар карстқа ұшырайды. Осыған сәйкес карст бөлінеді: тұз, гипс, карбонат. Карсттың дамуы жарықшақтардың кеңеюінен (сілтісіздену әсерінен) басталады. Карст рельефтің ерекше формаларын тудырады. Оның негізгі ерекшелігі диаметрі бірнеше жүздеген метрге дейінгі және тереңдігі 20 - 30 м-ге дейін жететін карст воронкаларының болуы.Карст неғұрлым қарқынды дамып, жауын-шашын соғұрлым көп түседі және жер асты ағындарының жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.

Карстқа ұшыраған аймақтар жауын-шашынның тез сіңуімен сипатталады.

Карст жыныстарының массивтерінің ішінде судың төмен қарай жылжу аймақтары және өзен аңғарларына, теңізге және т.б.

Карст үңгірлерінде басым карбонатты құрамның агломатикалық түзілімдері байқалады - сталактиттер (төмен өсетін) және сталагмиттер (төменнен өсетін). Карст тау жыныстарын әлсіретеді, гидротехникалық құрылыстар үшін негіз ретінде олардың мөлшерін азайтады. Карст қуыстарында су қоймалары мен каналдардан судың айтарлықтай ағуы мүмкін. Сонымен қатар, карст жыныстарының құрамындағы жер асты сулары сумен қамтамасыз ету және суару үшін құнды көз бола алады.

Жер асты суларының деструктивті қызметіне суффузия (қазу) жатады – бұл бос жыныстардан ұсақ бөлшектерді механикалық түрде жою, бұл бос орындардың пайда болуына әкеледі. Мұндай процестерді лесс және лесс тәрізді жыныстарда байқауға болады. Механикалық, химиялық суффузиядан басқа, мысалы, карст.

Жер асты суларының жасампаздығы тау жыныстарындағы жарықтарды цементтейтін әртүрлі қосылыстардың шөгуінен көрінеді.

Бақылау сұрақтары:

1 Жер асты суларының классификациясын көрсетіңіз.

2. Жер асты сулары қандай жағдайда түзіледі?

3. Артезиандық жер асты сулары қандай жағдайда түзіледі?

4. Нені көрсетеді геологиялық қызметжер асты сулары?

5. Жер асты суларының негізгі түрлерін атаңыз.

6. Шұңқыр су құрылысқа қалай әсер етеді?

(12-16 км тереңдікке дейін) сұйық, қатты және бу күйінде. Олардың көпшілігі жаңбырдың, еріген еріген сулардың және өзен суларының бетінен ағып кету нәтижесінде пайда болады. Жер асты сулары тігінен де, көлденеңінен де үздіксіз қозғалады. Олардың тереңдігі, қозғалысының бағыты және қарқындылығы тау жыныстарының су өткізгіштігіне байланысты. Су өткізгіш жыныстарға малтатас, құм, қиыршық тас жатады. Су өткізбейтін (су өткізбейтін), іс жүзінде су өткізбейтін - саздар, жарықтарсыз тығыз, мұздатылған топырақтар. Суы бар тау жыныстарының қабаты сулы горизонт деп аталады.

Пайда болу жағдайлары бойынша жер асты сулары үш түрге бөлінеді: ең жоғарғы, топырақ қабатында орналасқан; бетінен бірінші тұрақты суға төзімді қабатта жату; аралық, суға төзімді екі қабаттың арасында орналасқан. Жер асты сулары инфильтрацияланған шөгінділер, сулар, көлдермен қоректенеді. Жер асты суларының деңгейі жыл мезгілдеріне байланысты өзгеріп отырады және әр аймақтарда әртүрлі. Сонымен, онда іс жүзінде жер бетімен сәйкес келеді, 60-100 м тереңдікте орналасқан.Олар дерлік барлық жерде таралған, қысымы жоқ, баяу қозғалады (ірі түйіршікті құмдарда, мысалы, 1,5- жылдамдықпен- тәулігіне 2,0 м). Жер асты суларының химиялық құрамы әртүрлі және көршілес тау жыныстарының ерігіштігіне байланысты. Химиялық құрамы бойынша тұщы (1 л суда 1 г тұзға дейін) және минералданған (1 литр суда 50 г тұзға дейін) жер асты сулары бөлінеді. Жер асты суларының жер бетіне табиғи шығатын жерлерін көздер (бұлақтар, бұлақтар) деп атайды. Олар әдетте сулы горизонттар жер бетін кесіп өтетін төмен жерлерде пайда болады. Бұлақтар суық (20°С-тан жоғары емес, жылы (20-дан 37°С-қа дейін) және ыстық немесе термиялық (37°С-тан жоғары). Мерзімді түрде ағып тұратын ыстық бұлақтар гейзерлер деп аталады. Олар соңғы немесе қазіргі заманғы аудандарда орналасқан. (,).Бұлақ суларының құрамында әртүрлі химиялық элементтер бар және көміртекті, сілтілі, тұзды және т.б. болуы мүмкін.Олардың көпшілігінің емдік қасиеті бар.

Жер асты сулары құдықтарды, өзендерді, көлдерді толтырады,; тау жыныстарында әртүрлі заттарды еріту және оларды тасымалдау; көшкіндерді тудырады. Олар өсімдіктерді ылғалмен және популяциямен қамтамасыз етеді ауыз су. Бұлақтар ең таза суды береді. су буы және ыстық суГейзерлер ғимараттарды, жылыжайларды және электр станцияларын жылыту үшін қолданылады.

Жер асты суларының қоры өте үлкен – 1,7%, бірақ олар өте баяу жаңарады, оны жұмсау кезінде ескеру қажет. Жер асты суларын ластанудан қорғау да бірдей маңызды.

1 бет/6

- бұл жер бетінің астында орналасқан және жер қыртысының үстіңгі қабатының суы бар шөгінді жыныстарында және топырақта болатын сулар.

Жер асты сулары – жер асты суларының қоры, жер асты суларының қоры.

Олар планетаның гидросферасының бөлігі (көлемнің 2%) және табиғаттағы жалпы су айналымына қатысады. Жер асты суларының қоры әлі толық зерттелмеген. Қазір ресми көрсеткіш 60 миллион текше шақырым, бірақ гидрогеологтар жер қойнауында зерттелмеген орасан зор жер асты суларының кен орындары бар екеніне және олардағы судың жалпы көлемі жүздеген миллион текше метрді құрайтынына сенімді.

Жер асты сулары бірнеше километрге дейінгі тереңдіктегі ұңғымаларда кездеседі. Жер асты суларының пайда болу жағдайларына байланысты (температура, қысым, тау жыныстарының түрлері және т.б.) ол қатты, сұйық немесе газ тәрізді күйде болады. В.И. Вернадскийдің пікірінше, жер асты сулары 60 км тереңдікке дейін болуы мүмкін, себебі су молекулалары, тіпті 2000 ° C температурада, тек 2% диссоциацияланады.

• Жер асты суларының қоры туралы оқыңыз: Жер асты су мұхиттары. Жерде қанша су бар?

Жер асты суларын бағалау кезінде «жер асты суларының қоры» түсінігінен басқа, сулы қабаттың қайта толтырылуын сипаттайтын «жер асты суларының ресурстары» термині қолданылады.

Жер асты суларының қорлары мен ресурстарының классификациясы:

1. Табиғи қорықтар - суы бар жыныстардың кеуектері мен жарықтарындағы гравитациялық судың көлемі. табиғи ресурстар - табиғи жағдайда жауын-шашынның инфильтрациялануы, өзендерден сүзілу, жоғары және төменгі сулы горизонттардан асып кету арқылы сулы горизонтқа түсетін жер асты суларының мөлшері.

2. жасанды қорлар - бұл су қоймасынан суару, су қоймаларынан сүзу, жер асты суларын жасанды түрде толықтыру нәтижесінде түзілетін су қоймасындағы жер асты суларының көлемі. жасанды ресурстар - бұл суармалы жерлерде каналдар мен су қоймаларынан сүзгілеу кезінде сулы горизонтқа түсетін судың шығыны.

3. Тартылған ресурстар - бұл су қабылдағыш құрылыстарды пайдалану нәтижесінде пайда болатын жер асты суларының қайта толтырылуының жоғарылауымен сулы горизонтқа түсетін су ағыны.

4. Ұғымдар операциялық қорлар және операциялық ресурстар негізінен синоним болып табылады. Олар суды тұтынудың барлық есептік кезеңі ішінде берілген жұмыс режимінде және талаптарға сәйкес келетін су сапасымен техникалық және экономикалық тұрғыдан ұтымды су алу құрылыстарымен алуға болатын жер асты суларының мөлшері деп түсініледі.

www.whymap.org толық нұсқажер асты суларының қорларының карталары.

• Картадағы көк аймақтар жер асты суларына бай аумақтар,
• Қоңыр – жер асты тұщы суы тапшы аймақтар.

Картадан көріп отырғанымыздай, Ресей жер асты суларының айтарлықтай қоры бар елдердің бірі болып табылады. Сондай-ақ Бразилия мен Орталық және Оңтүстік Африка елдерінде жер асты суларының тапшылығы жоқ, мұнда қатты тропикалық жаңбырлар жер асты суларының жыл бойына толықтырылуына ықпал етеді. Бірақ жер шарының барлық жерінде жер асты суларының қоры жаңартылмайды. Мысалы, Солтүстік Африка мен Араб түбегінде жер асты су қоймалары 10 000 жыл бұрын аймақтың климаты дымқыл болған кезде толған.

Жер асты суларының ресурстары бүкіл әлемде белсенді түрде пайдаланылады, бірақ кейбір елдерде жер асты сулары іс жүзінде суды тұтынудың жалғыз көзі болып табылады.

• Еуропалық Одақ елдерінде қазірдің өзінде су пайдаланушылар пайдаланатын барлық судың 70% жер асты сулы горизонттарынан алынады.
• Құрғақ елдерде су толығымен дерлік жер асты көздерінен алынады (Марокко – 75%, Тунис – 95%, Сауд Арабиясы мен Мальта – 100%)

Жер асты сулары – жер асты суларының химиялық құрамы.

Жер асты суларының химиялық құрамы әртүрлі және көршілес тау жыныстарының ерігіштігіне байланысты. Жер асты сулары 60-тан астам химиялық элементтерді, сонымен қатар микроорганизмдерді қамтитын табиғи ерітінді болып табылады. Газдарды есептемегенде суда еріген заттардың қосындысы оның минералдануын анықтайды (г/л немесе мг/л).

Химиялық құрамы бойынша жер асты суларының келесі түрлері бөлінеді:

• - жаңа (1 литр суға 1 г тұзға дейін),
• — аздап минералданған(1 литр суға 35 г тұзға дейін),
• — минералданған(1 литр суға 50 г тұзға дейін).

Сонымен бірге жер асты суларының жоғарғы горизонттары әдетте тұщы немесе аздап минералданған, ал төменгі горизонттар жоғары минералданған болуы мүмкін.

Физика-химиялық қасиеттеріне байланысты адам ағзасына пайдалы физиологиялық әсер ететін және емдік мақсатта қолданылатын жер асты сулары деп аталады. минерал.Минералды сулардың химиялық құрамы өте алуан түрлі: көміртекті су бар (Кисловодск және Кавказ аймағының басқа курорттары). минералды сулар, Боржоми, Карлови-Вари және т.б.), азот (Цхал-тубо), күкіртсутек (Мацеста), темір, радон және т.б.

Жалпы минералдану дәрежесі бойынша сулар бөлінеді (В.И.Вернадский бойынша):

• жаңа (1 г/л дейін),
• ащы (1 -10 г/л),
• тұзды (10-50 г/л),
• тұзды сулар (50 г/л-ден жоғары) – бірқатар жіктеулерде Дүниежүзілік мұхит суларының орташа тұздылығына сәйкес келетін 36 г/л мәні қабылданған.

Шығыс Еуропа платформасының бассейндерінде тұщы жер асты сулары аймағының қалыңдығы 25-тен 350 м-ге дейін, тұзды сулар - 50-ден 600 м-ге дейін, тұзды сулар - 400-ден 3000 м-ге дейін өзгереді.

Жоғарыда келтірілген жіктеу судың минералдануындағы елеулі өзгерістерді көрсетеді - 1 литр суға ондаған миллиграмнан жүздеген граммға дейін. Жақында Иркутск бассейнінде 500 - 600 г/л жететін минералданудың максималды мәні байқалды.

Жер асты суларының химиялық құрамы, жер асты суларының химиялық қасиеттері, химиялық құрамы бойынша жіктелуі, жер асты суларының химиялық құрамына әсер ететін факторлар және басқа да аспектілер туралы қосымша ақпаратты жеке мақалада оқыңыз: Жер асты суларының химиялық құрамы.

Жер асты сулары – жер асты суларының пайда болуы және пайда болуы.

Жер асты суларының шығу тегіне байланысты:

• 1) инфильтрация;
• 2) конденсация,
• 3) седиментогенді,
• 4) «кәмелетке толмаған» (немесе сиқырлы),
• 5) жасанды,
• 6) метаморфогендік.

Жер асты сулары – жер асты суларының температурасы.

Температура бойынша жер асты сулары суық (+20 °С-қа дейін) және термиялық (+20-дан +1000 °C-қа дейін) бөлінеді. Термалды сулар әдетте әртүрлі тұздардың, қышқылдардың, металдардың, радиоактивті және сирек жер элементтерінің көп болуымен сипатталады.

Температура бойынша жер асты сулары:

Суық жер асты сулары бөлінеді:

• аса салқындатылған (0°С төмен),
• суық (0-ден 20 °С дейін)

Термиялық жер асты сулары бөлінеді:

• жылы (20 - 37 °С),
• ыстық (37 - 50 °С),
• өте ыстық (50 - 100 °С),
• қызып кеткен (100 °C жоғары).

Жер асты суларының температурасы сулы горизонттардың тереңдігіне де байланысты:

1. Жер асты және таяз қабат аралық сулармаусымдық температура ауытқуларын сезіну.
2. Тұрақты температуралар белдемінің деңгейінде жатқан жер асты сулары, ауданның орташа жылдық температурасына тең жыл бойы тұрақты температураны ұстап тұру.

• Ана жерде, мұндағы орташа жылдық температура теріс, жыл бойы тұрақты температура аймағындағы жер асты сулары мұз күйінде болады. Мәңгілік тоң («мәңгілік тоң») осылай қалыптасады.
• Аймақтарда мұндағы орташа жылдық температура оң болады, тұрақты температура белдеуінің жер асты сулары, керісінше, қыста да қатып қалмайды.

3. Тұрақты температура белдеуінен төмен айналатын жер асты сулары, ауданның орташа жылдық температурасынан жоғары және эндогендік жылу есебінен қызады. Бұл жағдайда су температурасы геотермиялық градиентпен анықталады және қазіргі вулканизм аймақтарында (Камчатка, Исландия және т. Қазіргі вулканизм аймақтарында (Исландия, Камчатка) жоғары жылулық жер асты сулары үйді жылытуға, геотермиялық электр станцияларын салуға, жылыжайды жылумен қамтамасыз етуге және т.б.

Жер асты сулары – жер асты суларын іздеу әдістері.

• аумақты геоморфологиялық бағалау,
• геотермиялық зерттеулер,
• радонометрия,
• барлау ұңғымаларын бұрғылау,
• ұңғымалардан алынған кернді зертханалық жағдайда зерттеу,
• ұңғымалардан сору тәжірибесі бар,
• жерүсті барлау геофизикасы (сейсмикалық және электрлік барлау) және ұңғымаларды каротаж

Жер асты сулары – жер асты суларын өндіру.

Минералды ресурс ретінде жер асты суларының маңызды ерекшелігі суды тұтынудың үздіксіз сипаты болып табылады, бұл суды белгілі мөлшерде ішектерден үнемі алуды қажет етеді.

Жер асты суларын өндірудің орындылығы мен ұтымдылығын анықтау кезінде келесі факторлар ескеріледі:

• Жер асты суларының жалпы қоры,
• Судың сулы горизонттарға жыл сайынғы ағыны,
• Суы бар жыныстардың фильтрациялық қасиеттері,
• Деңгей тереңдігі,
• Техникалық пайдалану шарттары.

Осылайша, жер асты суларының үлкен қоры жағдайында және оның сулы горизонттарға жыл сайынғы айтарлықтай ағыны жағдайында да жер асты суларын өндіру экономикалық тұрғыдан әрқашан ұтымды бола бермейді.

Мысалы, келесі жағдайларда жер асты суларын өндіру қисынсыз болады:

• ұңғыманың өте аз дебиттері;
• техникалық терминдерде пайдаланудың күрделілігі (құмдау, ұңғымаларда масштабтау және т.б.);
• қажетті сорғы жабдықтарының болмауы (мысалы, агрессивті өндірістік немесе термалды суларды пайдалану кезінде).

Қазіргі вулканизм аймақтарында (Исландия, Камчатка) жоғары жылулық жер асты сулары үйді жылытуға, геотермиялық электр станцияларын салуға, жылыжайды жылумен қамтамасыз етуге және т.б.

Бұл мақалада біз жер асты сулары: жалпы сипаттама тақырыбын қарастырдық. Әрі қарай оқыңыз: