Грунтовые и межпластовые безнапорные воды
Грунтовыми водами в узком понимании этого определения называют свободные гравитационные воды водоносного горизонта, залегающего на первом водоупорном слое.
В зависимости от характера залегания горных пород различают грунтовой поток и грунтовой бассейн (рисунок 3). В природе наблюдаются различные сочетания этих разновидностей залегания.
Рис. 3. Схемы залегания грунтовых вод
Воды, залегающие в водопроницаемой толще пород, заключенной между двумя водоупорными слоями, называют межпластовыми водами. Верхний водоупорный слой в этом случае называется водоупорной кровлей, а нижний – водоупорным ложем.
Скопления подземных вод отмечаются как в рыхлых обломочных породах, так и в трещиноватых массивных изверженных породах. В первом случае воды относятся к типу пластовых вод. Они обычно равномерно распределены по всему пласту, и движение их осуществляется по мелким порам и пустотам между зернами, слагающими породу. Во втором случае воды называются трещинно-жильными. Распространение их и движение приурочено к трещинам и крупным пустотам. Не всегда можно четко разграничить пластовые воды и трещинные, поэтому различают трещинно-пластовые воды.
Площадь распространения грунтовых вод, за редким исключением, совпадает с площадью их питания, т. е. с областью, в пределах которой воды атмосферных осадков проникают в почву и грунт и могут пополнять запасы грунтовых вод.
Площадь распространения межпластовых вод не совпадает с областью их питания. Основные области питания этих вод приурочены к местам выходов водоносной породы на земную поверхность. Дополнительное питание межпластовые воды получают за счет просачивания вод из вышерасположенных водоносных горизонтов через относительные водоупоры.
Грунтовые воды формируются:
- на междуречных массивах,
- в аллювиальных отложениях речных долин,
- в предгорных конусах выноса;
- в областях ледниковых отложений,
- в межгорных впадинах и котловинах,
- в местах накопления песчано-галечных отложений горных рек,
- в областях распространения карста.
В естественных условиях зеркало грунтовых вод представляет собой обычно не горизонтальную поверхность, а волнистую и весьма часто в сглаженной форме повторяет наземный рельеф. Это объясняется различными причинами:
- неоднородностью пород в отношении проницаемости как в зоне аэрации (верхняя зона земной коры между ее поверхностью и зеркалом грунтовых вод), так и в зоне насыщения (верхняя часть литосферы, в которой поры полностью заполнены гравитационной водой);
- различной скоростью просачивания;
- различными условиями питания грунтовых вод и выхода их на поверхность в местах пересечения водоносного пласта долинами рек, оврагов и т. п.
К месту выхода грунтовых вод на поверхность уровень их понижается. Такое понижение уровня наблюдается и у межпластовых безнапорных вод.
Глубина залегания грунтовых вод может быть различной: от десятков метров до 1-2 метров. В последнем случае они обычно в весенний период смыкаются с почвенными водами и образуют почвенно-грунтовые воды. Разновидностью последних являются болотные грунтовые воды, зеркало которых находится в пределах торфяной залежи.