Что изучает гидрогеология краткий ответ
Гидрогеология
Полезное
Смотреть что такое «Гидрогеология» в других словарях:
гидрогеология — гидрогеология … Орфографический словарь-справочник
Гидрогеология — наука о подземных водах: об их происхождении, условиях залегания, законах движения, режиме, физ. и хим. свойствах, взаимной связи с твердыми м лами, с атмосферными и поверхностными водами, их хозяйственном значении (полезные ископаемые, поисковый … Геологическая энциклопедия
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (греч., от hydor вода, ge земля, и logos слово). Учение, по которому образование поверхности земли приписывается влиянию воды; иначе назыв. нептунизмом. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГИДРОГЕОЛОГИЯ … Словарь иностранных слов русского языка
Гидрогеология — – наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движений подземных вод. Также изучается взаимодействие подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой. Гидрогеология тесно связана с… … Нефтегазовая микроэнциклопедия
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология), наука о подземных водах; изучает их состав, свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами. Сформировалась во 2 й половине 19 в … Современная энциклопедия
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология) наука о подземных водах; изучает их состав, свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами. Становление гидрогеологии относится ко 2 й пол. 19 в … Большой Энциклопедический словарь
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — наука, изучающая подземные воды, их происхождение, движение, свойства, условия залегания, а также техн. мероприятия по использованию подземных вод, их регулированию или удалению. Гидрогеологические исследования широко применяются при изысканиях ж … Технический железнодорожный словарь
гидрогеология — сущ., кол во синонимов: 3 • гидрология (13) • нептунизм (1) • радиогидрогеология … Словарь синонимов
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология), отрасль геологии, исследующая подземные воды, их происхождение, состав, свойства, закономерности распространения и движения, а также взаимодействия с горными породами. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев:… … Экологический словарь
гидрогеология — Наука о подземных водах, их происхождении, условиях залегания, законах движения и химических свойствах, хозяйственном значении. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика EN… … Справочник технического переводчика
гидрогеология — Наука о подземных водах, их происхождении, составе, свойствах, распространении и движении, а также о взаимосвязях с горными породами … Словарь по географии
Гидрогеология
Гидрогеоло́гия (от др.-греч. ὕδωρ «водность» + геология) — наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движений подземных вод. Также изучается взаимодействие подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой.
В сферу этой науки входят такие вопросы, как динамика подземных вод, гидрогеохимия, поиск и разведка подземных вод, а также мелиоративная и региональная гидрогеология. Гидрогеология тесно связана с гидрологией и геологией, в том числе и с инженерной геологией, метеорологией, геохимией, геофизикой и другими науками о Земле. Она опирается на данные математики, физики, химии и широко использует их методы исследования.
Данные гидрогеологии используются, в частности, для решения вопросов водоснабжения, мелиорации и эксплуатации месторождений.
Содержание
Подземные воды
Подземными считаются все воды земной коры, находящиеся ниже поверхности Земли в горных породах в газообразном, жидком и твердом состояниях. Подземные воды составляют часть гидросферы — водной оболочки земного шара. Запасы пресной воды в недрах Земли составляют до 1/3 вод Мирового океана. В России известно порядка 3367 месторождений подземных вод, из них эксплуатируется менее 50 %. Иногда подземные воды вызывают оползни, заболачивание территорий, осадку грунта, они затрудняют ведение горных работ в шахтах, для уменьшения притока подземных вод проводят осушение месторождений и сооружают водоотливы.
История гидрогеологии
Накопление знаний о подземных водах, начавшееся с древнейших времен, ускорилось с появлением городов и поливного земледелия. В частности, свою лепту внесло сооружение копаных колодцев, строившихся в 2—3 тыс. до н. э. в Египте, Средней Азии, Китае и Индии и достигавших глубин в несколько десятков метров. Примерно в этот же период появилось лечение минеральными водами.
Первые представления о свойствах и происхождении природных вод, условиях их накопления и круговороте воды на Земле были описаны в работах древнегреческих ученых Фалеса и Аристотеля, а также древнеримских Тита Лукреция Кара и Витрувия. Изучению подземных вод способствовало расширение работ, связанных с водоснабжением в Египте, Израиле, Греции и Римской империи. Возникло понятия о ненапорных, напорных и самоизливающихся водах. Последние получили в XII веке н. э. название артезианских — от названия провинции Артуа (древнее название — Артезия) во Франции.
В России первые научные представления о подземных водах как о природных растворах, их образовании путем инфильтрации атмосферных осадков и геологической деятельности подземных вод были высказаны М. В. Ломоносовым в сочинении «О слоях земных» (1763 г.). До середины XIX века учение о подземных водах развивалось как составная часть геологии, после чего обособилось в отдельную дисциплину.
Распределение подземных вод в земной коре
Подземные воды в земной коре распределены в двух этажах. Нижний этаж, сложенный плотными магматическими и метаморфическими породами, содержит ограниченное количество воды. Основная масса воды находится в верхнем слое осадочных пород. В нем выделяют три зоны — верхнюю зону свободного водообмена, среднюю зону водообмена и нижнюю зону замедленного водообмена.
Воды верхней зоны обычно пресные и служат для питьевого, хозяйственного и технического водоснабжения. В средней зоне располагаются минеральные воды различного состава. В нижней зоне находятся высокоминерализованные рассолы. Из них добывают бром, йод и другие вещества.
Поверхность грунтовых вод называется «зеркалом грунтовых вод». Расстояние от зеркала грунтовых вод до водоупорного слоя называют «мощностью водоносного горизонта».
Формирование подземных вод
Подземные воды образуются различными способами. Один из основных способов образования подземной воды — просачивание, или инфильтрация, атмосферных осадков и поверхностных вод. Просачивающаяся вода доходит до водоупорного слоя и накапливается на нем, насыщая породы пористого и пористо-трещинноватого характера. Так возникают водоносные слои, или горизонты подземных вод. Кроме того, подземные воды формируются путём конденсации водяных паров. Выделяются также подземные воды ювенильного происхождения.
Два основных способа образования подземных вод — путём инфильтрации и за счёт конденсации водяных паров атмосферы в породах — главные пути накопления подземных вод. Инфильтрационные и конденсационные воды называются вадозными водами (лат. vadare — идти, двигаться). Эти воды образуются из влаги атмосферы и участвуют в общем круговороте воды в природе.
Инфильтрация
Подземные воды формируются из вод атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность и просачивающихся в грунт на некоторую глубину, а также из вод болот, рек, озёр и водохранилищ, также просачивающихся в землю. Количество влаги, попадающей таким образом в почву, составляет 15-20 % от общего количества выпавших атмосферных осадков.
Проникновение вод в грунты зависит от физических свойств этих грунтов. В отношении водопроницаемости грунты делятся на три основные группы — водопроницаемые, полупроницаемые и водонепроницаемые или водоупорные. К водопроницаемым породам относятся крупнообломочные породы, галечник, гравий, пески и трещиноватые породы. К водонепроницаемым породам — плотные магматические и метаморфические породы, такие как гранит и мрамор, а также глины. К полупроницаемым породам относятся глинистые пески, лёсс, рыхлые песчаники и рыхловатые мергели.
Количество воды, просочившейся в грунт, зависит не только от его физических свойств, но и от количества атмосферных осадков, наклона местности и растительного покрова. При этом длительный моросящий дождь создаёт лучшие условия для просачивания, нежели обильный ливень.
Крутые склоны местности увеличивают поверхностный сток и уменьшают просачивание атмосферных осадков в грунт, а пологие, наоборот, увеличивают просачивание. Растительный покров увеличивает испарение выпавшей влаги, но, в то же время задерживает поверхностный сток, что способствует просачиванию влаги в грунт.
Для многих территорий земного шара инфильтрация является основным способом образования подземных вод.
Подземные воды также могут образовываться за счёт искусственных гидротехнических сооружений, например таких, как оросительные каналы.
Конденсация водных паров
Второй путь образования подземных вод — это конденсация водяных паров в горных породах.
Ювенильные воды
Ювенильные воды — ещё один способ образования подземных вод. Такие воды выделяются при дифференциации магматического очага и являются «первичными». В природных условиях чистых ювенильных вод не существует: подземные воды, возникшие разными способами, смешиваются друг с другом.
Классификация подземных вод
Выделяется четыре типа подземных вод: верховодка, спорадические, грунтовые, напорные (артезианские) и подземные воды вечной мерзлоты.
Верховодка
Верховодка — подземные воды, залегающие вблизи поверхности земли и отличающиеся непостоянством распространения, временем существования и дебита. Верховодка, как правило, образуется на первом от поверхности земли водоупорном пласте или прослойках водоупорных отложений в водоносноной толще, имеет локальное распространение и сезонный характер существования. Верховодка существует в период достаточного увлажнения, а в засушливое время исчезает. В тех случаях, когда водоупорный пласт залегает вблизи поверхности или выходит на поверхность, развивается заболачивание. К верховодке также нередко относят почвенные воды, или воды почвенного слоя, представленные почти связанной водой, где капельно-жидкая вода присутствует только в период избыточного увлажнения.
Воды верховодки обычно пресные, слабоминерализованные, но часто бывают загрязнены органическими веществами и содержат повышенные количества железа и кремнекислоты. Как правило, верховодка не может служить хорошим источником водоснабжения. Однако при необходимости принимаются меры для искусственного сохранения этого типа вод: устраивают пруды, отводы из рек, обеспечивающие постоянным питанием эксплуатируемые колодцы, насаждения растительности или задерживающие снеготаяние.
Грунтовые воды
Грунтовыми водами называются воды, залегающие первыми от поверхности и имеющие региональное распространение. Они, как правило безнапорные, в редких случаях имеют локальный напор, характеризуются более или менее постоянным дебитом. Грунтовые воды могут залегать как в рыхлых пористых породах, так и в твердых трещиноватых коллекторах. Уровень грунтовых вод подвержен сезонным колебаниям, на него влияют количество выпадающих осадков, климат, рельеф, наличие растительного покрова и хозяйственная деятельность человека. Грунтовые воды являются одним из источников водоснабжения (преимущественно колодцы), выходы подземных вод на поверхность называются родниками, или ключами.
Артезианские воды
Напорные (артезианские) воды — воды, которые находятся в водоносном слое, заключенном между водоупорными слоями, и испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в месте питания и выхода воды на поверхность. Характеризуются постоянством дебита. Область питания у артезианских вод, размеры бассейнов которых достигают иногда тысячи километров, лежит обычно выше области стока воды и выше выхода напорных вод на поверхность Земли. Области питания артезианских бассейнов иногда значительно удалены от мест извлечения воды — в частности, в некоторых оазисах Сахары получают воду, выпавшую в виде осадков над Европой.
Гидрогеология
Литература : Саваренский Ф. П., Гидрогеология, М.-Л., 1939; Каменский Г. Н. Толстихина М. М., Толстихин Н. И., Гидрогеология СССР, М., 1959; Троянский С. В., Белицкий А. С., Чекин А. И., Общая и горнорудничная гидрогеология, 2 изд., М., 1960; Овчинников А. М., Минеральные воды, 2 изд., М., 1963; Ланге О. К., Гидрогеология, М., 1969; Основы гидрогеологии. Гидрогеодинамика, Под редакцией И. С. Зекцера, Новосиб., 1983.
У. М. Ахмедсафин.
Полезное
Смотреть что такое «Гидрогеология» в других словарях:
гидрогеология — гидрогеология … Орфографический словарь-справочник
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (греч., от hydor вода, ge земля, и logos слово). Учение, по которому образование поверхности земли приписывается влиянию воды; иначе назыв. нептунизмом. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГИДРОГЕОЛОГИЯ … Словарь иностранных слов русского языка
Гидрогеология — – наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движений подземных вод. Также изучается взаимодействие подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой. Гидрогеология тесно связана с… … Нефтегазовая микроэнциклопедия
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология), наука о подземных водах; изучает их состав, свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами. Сформировалась во 2 й половине 19 в … Современная энциклопедия
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология) наука о подземных водах; изучает их состав, свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами. Становление гидрогеологии относится ко 2 й пол. 19 в … Большой Энциклопедический словарь
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — наука, изучающая подземные воды, их происхождение, движение, свойства, условия залегания, а также техн. мероприятия по использованию подземных вод, их регулированию или удалению. Гидрогеологические исследования широко применяются при изысканиях ж … Технический железнодорожный словарь
гидрогеология — сущ., кол во синонимов: 3 • гидрология (13) • нептунизм (1) • радиогидрогеология … Словарь синонимов
ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология), отрасль геологии, исследующая подземные воды, их происхождение, состав, свойства, закономерности распространения и движения, а также взаимодействия с горными породами. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев:… … Экологический словарь
гидрогеология — Наука о подземных водах, их происхождении, условиях залегания, законах движения и химических свойствах, хозяйственном значении. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика EN… … Справочник технического переводчика
гидрогеология — Наука о подземных водах, их происхождении, составе, свойствах, распространении и движении, а также о взаимосвязях с горными породами … Словарь по географии
Гидрогеология
Геологическая среда включает не только горные породы, но и прочие компоненты. Один из них — подземные воды. Это существенный элемент геологической среды, с которым связаны многие ее особенности процессы. Изучением подземных вод занимается наука гидрогеология.
История
Развитие знаний в данной сфере началось с древних времен в связи с водопользованием. Так, в период 2 — 3 тысячелетий до н. э. начали использовать колодцы в Средней Азии, Китае, Египте, Индии. В то же время стали применять минеральные воды в лечебных целях. Тогда же появились первые работы, посвященные грунтовым водам: их происхождению, свойствам, накоплению, круговороту. Их исследованию способствовало расширение работ по водоснабжению в Египте, Израиле, Риме, Греции. К тому же на основе этого появилась классификация вод по давлению, подразумевающая разделение их на ненапорные, самоизливающиеся, напорные. Таким образом, изначально развитие гидрогеологии было обусловлено в основном практическим использованием подземных вод.
В дальнейшем происходило расширение сферы исследования данной науки и детализация знаний. Этому способствовало развитие методов исследования других научных направлений в связи с техническим прогрессом к концу тысячелетия, которые были заимствованы в гидрогеологии.
Современная гидрогеология
В настоящее время гидрогеология является междисциплинарной наукой, находящейся на стыке гидрологии и геологии. Она исследует динамику подземных вод, химический состав, формирование, свойства, распространение, взаимодействие с окружающей средой, практическое аспекты.
Существует точка зрения на гидрогеологию, как на раздел геологии. Это обусловлено тем, что исследование подземных вод производится на основе анализа истории земной коры с учетом структурных особенностей литосферы и слагающих ее пород. То есть гидрогеология является геологией воды.
Гидрогеология включает множество разделов. Некоторые из них стали самостоятельными дисциплинами. Их подразделяют на теоретические и методологические.
Первая группа включает:
Помимо данной классификации, существует разделение направлений гидрогеологии на теоретические и прикладные. Первая группа включает названные выше, кроме последнего, а также экологическую гидрогеологию (исследует подземную гидросферу для оценки ее состояния и предотвращения изменений, вызванных антропогенным воздействием).
К прикладным разделам относят:
Как было отмечено, изначально гидрогеология имела существенное прикладное значение, которое с развитием науки расширялось. Это обусловлено практической ролью подземных вод. Во-первых, с древних времен их используют в питьевой и хозяйственных целях. Это актуально и по сей день для многих регионов. Во-вторых, они имеют лечебное значение. В-третьих, подземные воды служат источником химического сырья. Так, из них получают бор, магний, натрий, литий, хлор, йод, бром, меньше германий, стронций, рубидий, цезий, кальций, на отдельных месторождениях медь, уран, цинк, радий, мышьяк, вольфрам серу и др. В-четвертых, подземные воды применяют в качестве источника тепловой энергии на геотермальных электростанциях.
Прикладные исследования гидрогеологии направлены не только на выяснение способов практического использования подземных вод, но и на определение их воздействия на сооружения, в том числе, тоннели, метрополитены, шахты и прочие выработки и т. д.
Фундаментальный смысл гидрогеологии не менее значителен ввиду роли подземных вод в геологической среде. Так, с ними связаны многие геологические процессы (формирование полезных ископаемых, геодинамической обстановки, теплового поля). К тому же подземные воды в некоторой степени определяют строение геологической среды. Кроме того, они связывают земную кору с гидросферой и прочими оболочками планеты, так как являются одной из движущих сил круговорота химических элементов.
По содержанию гидрогеология связана ближе всего с гидрологией и геологией. Помимо этого ввиду междисциплинарности она взаимодействует со многими прочими науками о Земле: геологическими, географическими и т. д. Более того, некоторые из разделов гидрогеологии также являются междисциплинарными. К тому же взаимодействие ее с другими науками происходит посредством заимствования методов исследования (геологических, физических, математических, химических, геофизических и др).
Предмет, задачи, методы гидрогеологии
Предметом исследования гидрогеологии является гидрогеосфера, представленная поземными водами. К ним относят любую воду, попавшую в горные породы. Помимо самих вод, в сферу исследования рассматриваемой науки входят связанные с их деятельностью процессы, сформированные ими месторождения, гидрогеологические структуры.
Как видно из приведенных выше классификаций, рассматриваемая наука имеет обширный перечень задач, как фундаментальных, так и прикладных.
К первой группе относят исследование происхождения, распространения, свойств, залегания подземных вод, их взаимодействия с окружающей средой, связанных с ними процессов, структур и месторождений. В прикладные задачи гидрогеологии входит изучение вод в целях применения в различных сферах, выяснение их влияния на инженерные объекты.
Как отмечалось ранее, в гидрогеологии используются методы многих наук.
Комплексное исследование подземных вод предполагает перечень работ:
Образование и работа гидрогеолога
Специальность Гидрогеология весьма распространена. Ей обучают в рамках как высшего, так и среднего специального образования.
В дальнейшем возможно трудоустройство в геолого-разведочные экспедиции, научно-исследовательские и проектные организации, геофизические и буровые партии. Гидрогеологи занимаются как фундаментальными исследованиями подземных вод, так и решением связанных с ними прикладных задач.
Заключение
Гидрогеология как междисциплинарное направление связана со многими науками. Она имеет существенное прикладное значение ввиду практической роли подземных вод. Более того, данная наука с древних времен развивалась преимущественно благодаря водопользованию. В дальнейшем прикладное значение гидрогеологии расширилось. Этим обусловлено распространение данной специальности в учебных заведениях и востребованность профессии на рынке труда в настоящее время. Так, гидрогеологи участвуют в проектировании инженерных сооружений и разработке месторождений, устройстве питьевого и хозяйственного водоснабжения, добыче ресурсов, получении энергии и т. д.
Гидрогеология – наука о подземных водах
Еще 4-5 тысяч лет тому назад в Древнем Египте и Китае знали о подземных водах, о чем свидетельствуют глубокие колодцы, найденные в крупных городах. В странах Азии появляется лечение минеральными водами. Три тысячи лет тому назад великие ученые Древней Греции и Рима, такие как Фалес и Аристотель, описывали свойства подземных вод и их роль в общем круговороте воды. В это же время арабский мудрец Аль-Бируни выдвигает предположения о том, что родники могут бить ключом только в случае, если как-то связаны с подземными хранилищами воды. Персидский исследователь Каради предлагает бурить землю, чтобы добывать воду. На основании всех этих фактов можно предположить, что гидрогеология возникла еще в древности. Причем исследования современных ученых во многом подтверждают догадки древних мудрецов.
В средние века изучением подземных вод широко занимались на территории бывшей Римской империи. Ученые активно участвовали в работах по пресному водоснабжению территорий, прилегающих к Средиземному морю. Так появилось учение о самоизливающихся, напорных и ненапорных водах. Также появилось понятие артезианских вод. В России все гидрогеологические изыскания относились к геологии, были ее составной частью. Первые научные представления о расположении подземных вод были высказаны Ломоносовым в 18 веке.
Гидрогеология при СССР
В 1922 году Россия становится Союзом Советских Социалистических Республик. В этот период формируются первые гидрогеологические центры. Они активно внедряли знания досоветского периода, полученные еще Ломоносовым, Крашенниковым, Севергиным (исследовал минеральные воды). Самыми выдающимися учеными эпохи стали Лебедев, Обручев, Василевский, Бутов, Вернадский, Погребов, Ланге, Семихатов, Саваренский. Специалисты организовывали гидрогеологические исследования, изучали процессы движения грунтовых вод в пластах, занимались составлением каталогов буровых скважин, разрабатывали методики гидрогеологической разведки.
В начале 40-х годов 20 века в СССР формируется учение о балансе подземных вод, выделяются закономерности их формирования. Выделяются такие направления как нефтяная и криогидрогеология. В 1950-х продолжаются исследования, создаются новые методы картрирования и обоснования использования подземных вод. Вплоть до 1970-х ведутся активные работы по борьбе с водопритоками в горной выработке, проводятся опытно-фильтрационные исследования, составляются сводные гидрогеологические карты. В 80-х уже широко используются методы математического моделирования. В этот период активно создаются советские отраслевые институты, лаборатории, соответствующие кафедры в ВУЗах.
Направления гидрогеологии
Еще 4-5 тысяч лет тому назад в Древнем Египте и Китае знали о подземных водах, о чем свидетельствуют глубокие колодцы, найденные в крупных городах. В странах Азии появляется лечение минеральными водами. Три тысячи лет тому назад великие ученые Древней Греции и Рима, такие как Фалес и Аристотель, описывали свойства подземных вод и их роль в общем круговороте воды. В это же время арабский мудрец Аль-Бируни выдвигает предположения о том, что родники могут бить ключом только в случае, если как-то связаны с подземными хранилищами воды. Персидский исследователь Каради предлагает бурить землю, чтобы добывать воду. На основании всех этих фактов можно предположить, что гидрогеология возникла еще в древности. Причем исследования современных ученых во многом подтверждают догадки древних мудрецов.
В средние века изучением подземных вод широко занимались на территории бывшей Римской империи. Ученые активно участвовали в работах по пресному водоснабжению территорий, прилегающих к Средиземному морю. Так появилось учение о самоизливающихся, напорных и ненапорных водах. Также появилось понятие артезианских вод. В России все гидрогеологические изыскания относились к геологии, были ее составной частью. Первые научные представления о расположении подземных вод были высказаны Ломоносовым в 18 веке.
Гидрогеология при СССР
В 1922 году Россия становится Союзом Советских Социалистических Республик. В этот период формируются первые гидрогеологические центры. Они активно внедряли знания досоветского периода, полученные еще Ломоносовым, Крашенниковым, Севергиным (исследовал минеральные воды). Самыми выдающимися учеными эпохи стали Лебедев, Обручев, Василевский, Бутов, Вернадский, Погребов, Ланге, Семихатов, Саваренский. Специалисты организовывали гидрогеологические исследования, изучали процессы движения грунтовых вод в пластах, занимались составлением каталогов буровых скважин, разрабатывали методики гидрогеологической разведки.
В начале 40-х годов 20 века в СССР формируется учение о балансе подземных вод, выделяются закономерности их формирования. Выделяются такие направления как нефтяная и криогидрогеология. В 1950-х продолжаются исследования, создаются новые методы картрирования и обоснования использования подземных вод. Вплоть до 1970-х ведутся активные работы по борьбе с водопритоками в горной выработке, проводятся опытно-фильтрационные исследования, составляются сводные гидрогеологические карты. В 80-х уже ш
Широко используются методы математического моделирования. В этот период активно создаются советские отраслевые институты, лаборатории, соответствующие кафедры в ВУЗах.
Направления гидрогеологии
Гидрогеология как наука включает в себя значительный пласт знаний о подземных водах. Она изучает динамику подземных вод, их химический состав, сведения о производительности водоносных горизонтов и их качестве, что позволяет планировать работы по питьевому или с/х водоснабжению.
Для удобства была создана классификация, которая включает в себя такие направления:
Что такое подземные воды?
Подземными являются все воды в земной коре, которые располагаются ниже земной поверхности, причем не только в жидком, но и в твердом и газообразном состоянии. Все это считается частью водной оболочки Земли. Суммарные запасы пресных подземных вод – до трети всего Мирового океана. Так, в России обнаружено более 3300 месторождений, причем разработано и активно эксплуатируется только 50% из них. Они используются как источники питьевой воды, для мелиорации, но также могут вызывать оползни, осадку грунта, затопление шахт. Поэтому эти месторождения не только разрабатываются, но и осушаются – в том случае, если представляют угрозу.
Распределение воды в земной коре
Воды в земной коре расположены в двух плоскостях: первая или нижняя образована плотными магматическими и метаморфическими породами, и количество воды здесь ограничено. Во второй плоскости преобладают осадочные породы, и здесь содержится большой объем воды. Эту плоскость разделяют на несколько уровней:
Образуются подземные воды различными способами.
Инфильтрация
Это просачивание атмосферных осадков до водоупорного слоя (тем самым происходит насыщение пористых пород). Около 20% от общего количества осадков проникает в почву и достигает мест залегания грунтовых вод. Таким образом возникают горизонты подземных вод или водоносные слои. Это – основной способ образования, который тесно связан с круговоротом воды в природе.
Количество просачивающейся в грунт воды зависит от физических свойств (плотности) грунтов, рельефа местности, количества растительности (чем больше растений, тем лучше проходит процесс). Количество просочившейся воды будет больше при длительном моросящем дожде, а не при сильном ливне.
Конденсация водных паров
Происходит конденсация водяных паров атмосферы в породах, тем самым месторождения подземных вод усиливаются.
Ювенильные воды
Это воды, которые выделяются при дифференциации магматического очага. Они считаются первичными. В природе не существует таких подземных вод в «чистом» виде, так как все они смешиваются друг с другом.
Классификация подземных вод
Существует такая классификация:
Верховодка
Верховодкой называют подземные воды, что залегают вблизи земной поверхности. Они распространены неравномерно и отличаются сезонным характером существования. Обычно она возникает в «сезон дождей», а в засушливый период исчезает. Такой водоупорный пласт может выходить на поверхность, вследствие чего развивается заболачивание.
Эти воды обычно пресные, со слабой степенью минерализации, но часто загрязняются кремниевыми кислотами, железом и органическим веществами. Стабильным источником водоснабжения верховодка служить не может, поэтому принимаются меры для ее искусственного сохранения в период засухи.
Грунтовые воды
то воды с региональным распространением, залегают первыми от поверхности, в большинстве своем безнапорные, отличаются определенной стабильностью. Но их уровень подвержен колебаниям по сезону. Кроме того, он зависит от количества выпавших осадков, рельефа, наличия растительности.
Артезианские воды
Они находятся в водоносном слое, расположенном между водоупорными слоями. На них воздействует гидростатическое давление. Для артезианских вод характерно постоянство дебита. Области питания артезианских бассейнов удалены от мест извлечения такой воды, а размеры ее бассейнов могут достигать 1000 км.
Группы грунта по водопроницаемости
Водопроницаемость грунта – это его водопропускная способность. В зависимости от этой характеристики различают:
Гидрогеологические бассейны
Это бассейны подземных вод, определенные системы с общими условиями залегания и геолого-структурными границами. Они бывают:
Гидрогеологические системы
Они представляют собой объединение геологических тел, где воды связаны между собой и имеют общие законы движения. Все компоненты системы могут взаимодействовать между собой посредством общих границ (прямое взаимодействие), через другие элементы (непрямое). Также возможно, что в исследуемую систему поступают элементы через другую систему – подобное взаимодействие называется косвенным.
Кроме того, системы делятся на те, что были созданы исключительно природой, то есть природные, и природно-техногенные, включающие в себя еще и инженерные сооружения.
Гидрогеология сегодня
Основное направление гидрогеологии – это рациональное использование подземных вод. Наука изучает текущее состояние бассейнов подземных вод, химические свойства воды, влияние строительства инженерных сооружений и ведения человеком хозяйственной деятельности. Также проводят исследования для изучения взаимодействия подземных вод с горными породами и проходящих в толще водоносных пластов процессов.
Гидрогеология по-прежнему неразрывно связана с геологией. Продолжается поиск новых гидрогеологических бассейнов, источников минеральных вод, изучаются свойства уже обнаруженных. Выделяются более полезные месторождения, с грунтовыми водами с уникальным химическим составом (например, с бромом или йодом). Научная деятельность заключается и в упорядочении уже известных знаний, поиске новых закономерностей развития.