Гідрогеологія (від грец. Ὕδωρ «водність» + геологія) - наука, що вивчає походження, умови залягання, склад і закономірності рухів підземних вод. Також вивчається взаємодія підземних вод з гірськими породами, поверхневими водами і атмосферою.
У сферу цієї науки входять такі питання, як динаміка підземних вод, гідрогеохімія, пошук і розвідка підземних вод, а також меліоративна і регіональна гідрогеологія. Гідрогеологія тісно пов'язана з гідрологією і геологією. в тому числі і з інженерною геологією. метеорологією. геохимией. геофизикой і іншими науками про Землю. Вона спирається на дані математики. фізики. хімії і широко використовує їх методи дослідження.
Дані гідрогеології використовуються, зокрема, для вирішення питань водопостачання. меліорації і експлуатації родовищ.
Підземні води
Підземними вважаються всі води земної кори, що знаходяться нижче поверхні Землі в гірських породах в газоподібному, рідкому і твердому станах. Підземні води складають частину гідросфери - водної оболонки земної кулі. Запаси прісної води в надрах Землі становлять до 1/3 вод Світового океану. У Росії відомо близько 3367 родовищ підземних вод, з них експлуатується менше 50%. Іноді підземні води викликають зсуви, заболочування територій, осадку грунту, вони ускладнюють ведення гірничих робіт в шахтах, для зменшення припливу підземних вод проводять осушення родовищ і споруджують водовідливи.
Історія гідрогеології
Накопичення знань про підземні води, що почалося з найдавніших часів, прискорилося з появою міст і поливного землеробства. Зокрема, свою лепту внесло спорудження копаних колодязів, що будувалися в 2-3 тис. До н. е. в Єгипті, Середньої Азії, Китаї та Індії і досягали глибин в кілька десятків метрів. Приблизно в цей же період з'явилося лікування мінеральними водами.
Перші уявлення про властивості і походження природних вод, умов їх накопичення і кругообігу води на Землі були описані в роботах давньогрецьких вчених Фалеса і Аристотеля, а також давньоримських Тита Лукреція Кара і Вітрувія. Вивченню підземних вод сприяло розширення робіт, пов'язаних з водопостачанням в Єгипті, Ізраїлі, Греції і Римській імперії. Виникло поняття про ненапорние, напірних і самовиливних водах. Останні отримали в XII столітті н. е. назва артезіанських - від назви провінції Артуа (давня назва - Артезия) у Франції.
У Росії перші наукові уявлення про підземні води як про природні розчинах, їх освіту шляхом інфільтрації атмосферних опадів і геологічної діяльності підземних вод були висловлені М. В. Ломоносовим в творі «Про шарах земних» (1763 г.). До середини XIX століття вчення про підземні води розвивалося як складова частина геології, після чого відокремилося в окрему дисципліну.
Розподіл підземних вод в земній корі
Підземні води в земній корі розподілені в двох поверхах. Нижній поверх, складений щільними магматическими і метаморфічними породами, містить обмежену кількість води. Основна маса води знаходиться в верхньому шарі осадових порід. У ньому виділяють три зони - верхню зону вільного водообміну, середню зону водообміну і нижню зону уповільненої водообміну.
Води верхньої зони зазвичай прісні і служать для питного, господарського та технічного водопостачання. У середній зоні розташовуються мінеральні води різного складу. У нижній зоні знаходяться високомінералізовані розсоли. З них добувають бром, йод та інші речовини.
Поверхня ґрунтових вод називається «дзеркалом грунтових вод». Відстань від дзеркала грунтових вод до водотривкому шару називають «потужністю водоносного горизонту».
Формування підземних вод
Підземні води утворюються різними способами. Один з основних способів утворення підземної води - просочування, або інфільтрація, атмосферних опадів і поверхневих вод. Просочується вода доходить до водотривкому шару і накопичується на ньому, насичуючи породи пористого і пористо-трещінноватого характеру. Так виникають водоносні шари. або горизонти підземних вод. Крім того, підземні води формуються шляхом конденсації водяної пари. Виділяються також підземні води ювенільного походження.
Два основних способи освіти підземних вод - шляхом інфільтрації і за рахунок конденсації водяної пари атмосфери в породах - головні шляхи накопичення підземних вод. Інфільтраційні і конденсаційні води називаються вадозних водами (лат. Vadare - йти, рухатися). Ці води утворюються з вологи атмосфери і беруть участь в загальному кругообігу води в природі.
інфільтрація
Підземні води формуються з вод атмосферних опадів, що випадають на земну поверхню і просочуються в грунт на деяку глибину, а також з вод боліт, річок, озер і водосховищ, також просочуються в землю. Кількість вологи, що потрапляє таким чином в грунт, становить 15-20% від загальної кількості випавших атмосферних опадів.
Проникнення вод в грунти залежить від фізичних властивостей цих грунтів. Відносно водопроникності грунти діляться на три основні групи - водопроникні, напівпроникні і водонепроникні або водотривкі. До водопроникним порід відносяться великоуламкові породи, галечник, гравій, піски і тріщинуваті породи. До водонепроникним породам - щільні магматичні і метаморфічні породи, такі як граніт і мармур, а також глини. До напівпроникну породам відносяться глинисті піски, лес. пухкі пісковики і пухкі мергелі.
Кількість води, що просочилася в грунт, залежить не тільки від його фізичних властивостей, але і від кількості атмосферних опадів, нахилу місцевості і рослинного покриву. При цьому тривалий дрібний дощ створює кращі умови для просочування, ніж рясний дощ.
Круті схили місцевості збільшують поверхневий стік і зменшують просочування атмосферних опадів в грунт, а пологі, навпаки, збільшують просочування. Рослинний покрив збільшує випаровування випала вологи, але, в той же час затримує поверхневий стік, що сприяє просочуванню вологи в грунт.
Для багатьох територій земної кулі інфільтрація є основним способом освіти підземних вод.
Підземні води також можуть утворюватися за рахунок штучних гідротехнічних споруд, наприклад таких, як зрошувальні канали.
Конденсація водяної пари
Другий шлях утворення підземних вод - це конденсація водяної пари в гірських породах.
ювенільні води
Ювенільні води - ще один спосіб утворення підземних вод. Такі води виділяються при диференціації магматичного вогнища і є «первинними». У природних умовах чистих ювенільних вод не існує: підземні води, що виникли у різний спосіб, змішуються один з одним.
Класифікація підземних вод
Виділяється чотири типи підземних вод: верховодка, спорадичні, грунтові, напірні (артезіанські) та підземні води вічної мерзлоти.
- За умовами залягання: порові, пластові, трещинние.
- Залежно від ступеня мінералізації: ульропресние, прісні, мінеральні, солонуваті, солоні і розсоли.
- За температурі: переохолоджені, холодні і термальні.
- Залежно від якості: технічні, мінеральні та питні.
верховодка
Верховодка і грунтові води
Верховодка - підземні води, що залягають поблизу поверхні землі і відрізняються мінливістю розповсюдження, часом існування і дебіту. Верховодка, як правило, утворюється на першому від поверхні землі водотривкому пласті або прошарках водотривких відкладень в водоносноной товщі, має локальне поширення і сезонний характер існування. Верховодка існує в період достатнього зволоження, а в посушливий час зникає. У тих випадках, коли водотривких пласт залягає поблизу поверхні або виходить на поверхню, розвивається заболочування. До верховодка також нерідко відносять грунтові води, або води грунтового шару, представлені майже пов'язаної водою, де крапельно-рідка вода присутня тільки в період надмірного зволоження.
Води верховодки зазвичай прісні, слабо, але часто бувають забруднені органічними речовинами і містять підвищені кількості заліза і кремнекислоти. Як правило, верховодка не може служити хорошим джерелом водопостачання. Однак при необхідності вживаються заходи для штучного збереження цього типу вод: влаштовують ставки, відводи з річок, що забезпечують постійним харчуванням експлуатовані колодязі, насадження рослинності або затримують сніготанення.
Грунтові води
Ґрунтовими водами називаються води, що залягають першими від поверхні і мають регіональне поширення. Вони, як правило безнапірні, в рідкісних випадках мають локальний натиск, характеризуються більш-менш постійним дебітом. Грунтові води можуть залягати як в пухких пористих породах, так і в твердих тріщинуватих колекторах. Рівень грунтових вод схильний до сезонних коливань, на нього впливають кількість опадів, що випадають, клімат, рельєф, наявність рослинного покриву і господарська діяльність людини. Грунтові води є одним з джерел водопостачання (переважно колодязі), виходи підземних вод на поверхню називаються джерелами. або ключами.
артезіанські води
Напірні (артезіанські) води - води, які знаходяться в водоносному шарі, укладеному між водотривкими шарами, і відчувають гідростатичний тиск, обумовлений різницею рівнів в місці харчування і виходу води на поверхню. Характеризуються постійністю дебіту. Область харчування у артезіанських вод, розміри басейнів яких досягають іноді тисячі кілометрів, лежить зазвичай вище області стоку води і вище виходу напірних вод на поверхню Землі. Області харчування артезіанських басейнів іноді значно віддалені від місць вилучення води - зокрема, в деяких оазисах Сахари одержують воду, випала у вигляді опадів над Європою.
Дивитися що таке "Гідрогеологія" в інших словниках:
гідрогеологія - гідрогеологія ... Орфографічний словник-довідник
Гідрогеологія - наука про підземні води: про їх походження, умови залягання, законах руху, режимі, фіз. і хім. властивості, взаємного зв'язку з твердими м лами, з атмосферними і поверхневими водами, їх господарське значення (корисні копалини, пошуковий ... Геологічна енциклопедія
Гідрогеології - (грец. Від hydor вода, ge земля, і logos слово). Вчення, по якому освіта поверхні землі приписується впливу води; інакше звані. нептунізмом. Словник іншомовних слів, які увійшли до складу російської мови. Чудінов А.Н. 1910. гідрогеології ... Словник іншомовних слів російської мови
Гідрогеологія - - наука, що вивчає походження, умови залягання, склад і закономірності рухів підземних вод. Також вивчається взаємодія підземних вод з гірськими породами, поверхневими водами і атмосферою. Гідрогеологія тісно пов'язана з ... ... Нафтогазова мікроенціклопедія
Гідрогеології - (від гідро. І геологія), наука про підземні води; вивчає їх склад, властивості, походження, закономірності поширення і руху, а також взаємодія з гірськими породами. Сформувалася в 2 ій половині 19 ст ... Сучасна енциклопедія
Гідрогеології - (від гідро. І геологія) наука про підземні води; вивчає їх склад, властивості, походження, закономірності поширення і руху, а також взаємодія з гірськими породами. Становлення гідрогеології відноситься до 2 ї пол. 19 в ... Великий Енциклопедичний словник
Гідрогеології - наука, що вивчає підземні води, їх походження, рух, властивості, умови залягання, а також техн. заходи щодо використання підземних вод, їх регулювання або видалення. Гідрогеологічні дослідження широко застосовуються при дослідженнях ж ... Технічний залізничний словник
гідрогеологія - ім. кол під синонімів: 3 • гідрологія (13) • нептунізму (1) • радіогідрогеологія ... Словник синонімів
Гідрогеології - (від гідро. І геологія), галузь геології, що досліджує підземні води, їх походження, склад, властивості, закономірності поширення і руху, а також взаємодії з гірськими породами. Екологічний енциклопедичний словник. Кишинів: ... ... Екологічний словник
гідрогеологія - Наука про підземні води, їх походження, умови залягання, законах руху і хімічних властивостях, господарське значення. [Словник геологічних термінів і понять. Томський Державний Університет] Тематики геологія, геофізика EN ... ... Довідник технічного перекладача
гідрогеологія - Наука про підземні води, їх походження, склад, властивості, поширення та рух, а також про взаємозв'язки з гірськими породами ... Словник з географії
- Гідрогеологія. Гледка Ю.А. ... Детальніше Купити за 1439 руб
- Гідрогеологія. Ю. А. Гледка. Висвітлено загальні питання гідрогеології, дається системне уявлення про підземні води, їх походження, класифікації, склад, умови руху та формування. Розглядаються принципи ... Детальніше Купити за 1355 руб
- Гідрогеологія Курортного району Санкт-Петербурга. Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Гідрогеологія Курортного району Санкт-Петербурга ... Детальніше Купити за 1254 руб