Вода являє собою найбільш поширена речовина на нашій планеті, завдяки якому підтримується на ній життя. Вона знаходиться і в літосфері, і в гідросфері. Біосфера Землі на 3/4 складається з води. Важливу роль у кругообігу даної речовини грають підземні види. Тут вона може утворюватися з мантійних газів, в процесі стоку атмосферних опадів і т. д. У даній статті ми розглянемо види підземних вод.

Поняття

Під підземними водами розуміють останні, що знаходяться в земній корі, розташовані в гірських породах, що знаходяться нижче поверхні Землі в різних агрегатних станах. Вони складають частину гідросфери. Як вважає в. І. Вернадський, ці води можуть розташовуватися на глибині до 60 км. Розрахунковий об'єм підземних вод, розташованих на глибині до 16 км, становить 400 млн кубічних км, тобто третину від вод Світового океану. Вони розташовані на двох поверхах. У нижньому з них знаходяться метаморфічні і магматичні гірські породи, тому тут кількість води лімітоване. Основна маса води розташована у верхньому поверсі, в якому розташовані осадові породи.

Класифікація за характером обміну з поверхневими водами

У ньому виділяють 3 зони: верхню — вільного; середню і нижню — сповільненої водного обміну. Види підземних вод по складу у різних зонах різні. Так, у верхній з них розташовуються прісні води, які використовуються для технічних, питних і господарських цілей. У середній зоні розташовані стародавні води різного мінерального складу. У нижній частині знаходяться високомінералізовані розсоли, з яких добувають різні елементи.

Класифікація по мінералізації

Виділяють наступні види підземних вод за мінералізацією: ультра-, прісні, що мають відносно підвищену мінералізацію - тільки остання група може досягати рівня мінералізації 10 г/куб. дм; солонуваті, солоні, підвищеної солоності, розсоли. У останніх мінералізація перевищує 35 мг/куб. дм.

Класифікація за залягання

Виділяють такі види підземних вод за умовами залягання: верховодку, ґрунтові, артезіанські та ґрунтові води. Верховодка в основному формується на лінзах і выклинивающихся пластах слабопроникних або водотривких гірських порід у зоні аерації при інфільтрації поверхневих та атмосферних вод. Іноді вона утворюється за рахунок иллювиального горизонту під грунтовим шаром. Формування даних вод пов'язано з процесами конденсації водяних парів крім перерахованих вище. У деяких кліматичних зонах вони формують досить великі запаси якісної води, але в основному утворюються малопотужні водоносні горизонти, зникаючі при посухи і утворюються в періоди інтенсивних зволожень. В основному даний вид підземних вод характерний для суглинків. Його потужність досягає 04-5 м. Істотний вплив на освіту верховодки надає рельєф. На крутих схилах вона існує короткий час або відсутня зовсім. На плоских степах з зниженнями у вигляді блюдець і плоских вододілах, на поверхні річкових трас формується більш стійка верховодка. Вона не має гідравлічного зв'язку з річковими водами, при цьому легко забруднюється іншими водами. При цьому вона може живити ґрунтові води, а може витрачатися на випаровування. Верховодка може бути прісною або слабомінералізованої.
Ґрунтові води - це частина підземних вод. Вони розташовані на першому від поверхні водоносному горизонті, що залягають на першому водоносному пласті, витриманому по площі. В основному вони - безнапірні води, невеликий натиск можуть мати на дільницях з локальним водотривким перекриттям. Глибина залягання, їх хімічні та фізичні властивості піддані періодичним коливанням. Поширені повсюдно. Харчуються допомогою інфільтрації опадів з атмосфери, фільтрації з поверхневих джерел, конденсації водяних парів і внутригрунтового випаровування, додаткового харчування, що надходить із нижчерозташованих водоносних горизонтів. Артезіанські води - це частина підземних вод, що мають напір, що залягають у водоносних горизонтах між відносно водотривкими і водотривкими пластами. Вони залягають глибше грунтових. У них в більшості випадків області харчування і створення напору не збігаються. Вода з'являється в свердловині нижче встановленого рівня. Властивості даних вод менше схильні до коливань і забруднень порівняно з ґрунтовими. Грунтові води являють собою такі, які приурочені до ґрунтової водного шару, беруть участь у постачанні рослин даними речовиною, пов'язані з атмосферою, верховодка та ґрунтовими водами. Вони істотно впливають на хімічний склад грунтових вод при їх глибокому заляганні. Якщо останні розташовані неглибоко, то грунт переувлажняется і починається заболочування. Гравітаційна вода не формує окремого горизонту, пересування здійснюється зверху вниз під дією капілярних сил або сил тяжіння в різних напрямках.

Класифікація по формуванню

Основними видами підземних вод є инфильтрационные, які формуються через просочування атмосферних опадів. Крім цього вони можуть утворюватися в результаті конденсації водяної пари, яка потрапляє в тріщинуваті і пористі породи разом з повітрям. Крім цього виділяють реліктові (поховані) води, які були в древніх басейнах, але були поховані потужними шарами осадових порід. Також окремим видом йдуть термальні води, які утворилися на останніх етапах магматичних процесів. Ці води утворюють магматогенные або ювенільні види.

Класифікація руху розглянутих об'єктів

Виділяють наступні види руху підземних вод (див. малюнок). Просочування поверхневих вод та опадів з атмосфери відбувається в зоні аерації. При цьому даний процес поділяється на вільно здійснюваний і нормальну інфільтрацію. Перший передбачає здійснення руху зверху вниз під впливом сили тяжкості і капілярних сил за певним канальцям та капілярних порах, при цьому пористий простір не насичується водою, що сприяє збереженню руху повітря. При нормальній інфільтрації до перерахованих вище силам приєднуються градієнт гідростатичного тиску, що призводить до того, що пори повністю заповнюються водою. В зоні насичення діють гідростатичний тиск і сила тяжіння, що сприяє переміщенню вільної води по тріщинах і порах в сторони, зменшення напору або ухилу поверхні горизонту, що несе воду. Такий рух називають фільтрацією. Найбільша швидкість руху води спостерігається в підземних карстових печерах і каналах. На другому місці йдуть галечники. Набагато більш повільне переміщення спостерігається в пісках — швидкість становить 05-5 м/добу.

Види підземних вод в зоні вічної мерзлоти

Дані підземні води класифікують на надмерзлотные, межмерзлотные і подмерзлотные. Перші розташовуються в товщі багаторічної мерзлоти на водоупоре в основному в підніжжі схилів або на дні річкових долин. Вони, в свою чергу, поділяються на сезонно промерзають, верховодку, розташовану в діяльному шарі; на сезонно частково промерзають, з верхньою частиною в активному шарі, на сезонно непромерзающие, залягання яких зазначається нижче сезонно промерзающего шару. У деяких випадках може відбуватися розрив діяльного шару різних ґрунтів, що призводить до виходу деякої частини надмерзлотных вод на поверхню, де набуває вигляду полою. Межмерзлотные води можуть перебувати в рідкій фазі, але найбільше поширення отримали в твердій фазі; як правило, не схильні до сезонних процесів відтавання/промерзання. Дані води в рідкій фазі забезпечують водообмін з над - і подмерзлотными водами. Можуть виходити на поверхню як джерела. Подмерзлотные води є артезіанськими. Вони можуть бути від прісних до розсолів. Види підземних вод Росії ті ж, що були розглянуті вище.

Забруднення розглянутих об'єктів

Виділяють наступні види забруднення підземних вод: хімічне, яке, в свою чергу, підрозділяється на органічне і неорганічне, теплове, радіоактивне та біологічне. В якості хімічних забруднювачів в основному виступають рідкі і тверді відходи промислових підприємств, а також пестициди і добрива від сільгосптоваровиробників. Важкі метали, інші токсичні елементи найбільшою мірою вражають грунтові води. По водоносним горизонтам вони поширюються на значні відстані. Подібним чином поводить себе і забруднення радіонуклідами. Біологічне забруднення викликає патогенна мікрофлора. Джерелами забруднення зазвичай виступають скотні двори, поля фільтрації, несправна каналізація, вигрібні ями та ін. Поширення мікрофлори визначається швидкістю фільтрації і виживаністю даних організмів. Теплове забруднення є збільшенням температури підземних вод, що виникають при експлуатації водозабору. Воно може виникати на ділянках скидання відпрацьованих стічних вод або при розташуванні водозабору поблизу водойми з більш нагрітими поверхневими водами.

Використання надр

Видобуток підземних вод як вид користування надрами регулюється ФЗ «ПРО надра». На видобуток даних об'єктів потребує отримання ліцензії. Вона видається по відношенню до підземних вод на термін до 25 років. Термін користування починає обчислюватися з моменту держреєстрації ліцензії. Роботи з видобутку потрібно зареєструвати в Росреестре. Далі складають проект геологорозвідувальних робіт і передають його на держекспертизу. Потім готують проект організації санохрзоны підземного водозабору, оцінюють запаси цих вод і передають розрахунки в держекспертизу, фонд геоінформації та Росгеолфонд. Далі до отриманих документів прикладають свідоцтва про право власності на землю, після чого подається заявка на ліцензію.

На закінчення

Які види підземних вод є в Росії? Ті ж самі, що і в світі. Площа нашої країни достатньо велика, тому в ній є і мерзлотные, і артезіанські, грунтові, і грунтові води. Класифікація розглянутих об'єктів досить складна, і в цій статті вона відображена неповна, тут показані самі основні її моменти.