Что называется грунтовыми водами

Верхний слой земной коры образовывается частицами горных пород разной фракции. Его толщина колеблется от нескольких дециметров до десятков метров. Этот массив называют зоной выветривания. Он формируется под влиянием воды, ветра, колебаний температуры и деятельности микроорганизмов. Вода из атмосферных осадков и поверхностных водоемов просачивается сквозь слой грунта и начинает скапливаться, как только достигнет первого водоупорного пласта породы.

Вся вода, которая собирается этажом ниже поверхности земли, формирует пласт грунтовых вод. Периодически над ними могут собираться локальные водоупорные и слабопроницаемые прослойки на глине ил другой породе. Такие небольшие скопления называются линзами. Эта вода называется верховодкой.

Верховодки и грунтовые воды чаще всего используются для обеспечения колодцев. Правда, ориентироваться на самый верхний сезонный слой для водоснабжения не рекомендуется. Они имеют непостоянный характер и часто загрязнены поверхностными стоками.

Ниже постоянного слоя грунтовых вод чередуются пористые водопроницаемые и водоупорные пласты пород. В разрезе это выглядит, как слоеный пирог. Геологическая структура земной коры неоднородна, поэтому соседние водоносные слои часто связаны и перетекают между собой. Строго горизонтального порядка здесь нет, постоянно встречаются выпуклости и мульды.

Общий прямой сток грунтовых и поверхностных вод в океаны составляет около 17 000 кубических километров. По предварительным расчетам в активной зоне содержится 23 000 000 кубокилометров воды. Из этого выходит, что полное замещение воды происходит за 1400-1500 лет. Эти расчеты могут быть неточными из-за быстрого истощения подземных резервуаров, в том числе и невосстанавливаемых.

Глубина и формирование грунтовых вод

В разной литературе грунтовые воды могут называться почвенными, подпочвенными или колодезными. Понятнее звучит метрическая характеристика - грунтовыми водами считаются все, что расположены на глубине до 25 метров от поверхности земли. Исключение представляют сухие южные регионы, где они могут протекать глубже 50 метров. В Подмосковье грунтовку можно найти всего в нескольких метрах от поверхности, а в тундре ее уровень начинается сразу под грунтом. В низинах и оврагах они могут выходить в виде пресных родников. Мощность насыщения грунтового горизонта неоднородна. Вода, как правило, пропитывает подходящую горную породу: песок, лесс, суглинок. В результате формируется насыщенный влагой массив, который может эксплуатироваться для водоснабжения целых городов. Например, Лондон и его пригороды снабжается из водоносного горизонта Прествич, который отдает миллионы литров в сутки.

Грунтовые воды сильно зависят от местного рельефа и климатических условий. На гористых и глубоко прорезанных территориях они залегают в 1,5 и более раза глубже, чем на равнинах. Повышению способствуют обильные дожди и снеготаяние. В засушливые периоды мелеют не только поверхностные водоемы, но и подземные.

Грунтовые пласты в основной массе являются безнапорными и перетекают под влиянием сил гравитации. В зависимости от характера перетекания и передвижения грунтовая вода делится на пластовую, трещиноватую и поровою.

На насыщенность грунтового горизонта прямо влияет количество растений и деревьев. Их корневая система задерживает атмосферные осадки, чем обеспечивает более интенсивное насыщение подпочвенных водоносов. Яркое этому доказательство, быстрое обмеление и пересыхание водоемов и колодцев в районах, где ведется масштабная вырубка и застройка.

Перетекание в толще геологических пород с разной плотностью и минеральным составом сказывается на составе грунтовых вод. В рыхлых почвах происходит суффозия - вымывание частиц потоком. В ходе таких процессов образовываются пустоты и карстовые пещеры. На месте крупных подземных размоин появляются значительные проседания почвы и масштабные провалы. Кроме фрагментов породы вода растворяет гидрокарбонаты и разные соли. Так получаются минеральные источники.

Грунтовая вода имеют выраженную количественную и качественную неравномерность. Например, два одинаковых соседних колодца в Рязанской области. Теоретически, они питаются от одного пласта, но в одном простая пресная вода, а в другом - минерализованная. По концентрации растворенных веществ грунтовая вода бывает:

• пресной;
• слабосолоноватой;
• солоноватой;
• соленой;
• рассольной.

По общему показателю солей жесткости она может быть: очень мягкой, мягкой, умеренной, жесткой и очень жесткой. Дополнительно жесткость разделяется на карбонатную и некарбонатную. От этого зависит возможность использования ее для домашнего водоснабжения. Привыкнуть к специфике местной воды можно, но рекомендуется хотя бы для пищевых целей использовать системы кондиционирования и водоподготовки.

Грунтовые воды: хорошо и плохо

При поиске хорошего места для рытья водозабора пользуются различными народными способами. Наблюдение за растительностью, поведением животных и насекомых, скоплению туманов по утрам. Большие гарантии обеспечит разведывательное бурение.

Когда грунтовая вода расположена на доступной глубине, как правило, не возникает проблем с обустройством шахтного колодца или абиссинской скважины. В естественном виде она не содержит ни вредных веществ, ни возбудителей болезней. Про артезианские скважины с превышениями концентраций по железу, марганцу и другим элементам, речь не идет.

Рядом со свалками, очистительными сооружениями и захоронениями отходов грунтовые воды не могут похвастаться чистотой. Возле них нельзя не то, что копать колодец, а даже находиться длительное время. В такой ситуации близость водоносного горизонта играет против человека. Сквозь пористую почву в него проникают все токсичные вещества с поверхности.

Высокую воду недолюбливают строители и ландшафтные дизайнеры. Если она поднимается до 2 метров к поверхности грунта, возводить тяжелые здания с традиционными видами фундаментов не удается без отведения воды и дренирования участка. Объекты, которые считаются потенциальными загрязнителями окружающей среды (тот же туалет) должны обустраиваться с повышенными требованиями к изоляции.

Если не учесть фактор грунтовых вод при застройке участка, то владелец дома может обнаружить в подвале целый бассейн. Вода разрушительно сказывается на бетонных частях зданий. На нем появляется цементная бацилла, которая снижает прочность и несущую способность конструкций. В промышленных масштабах для прохождения мокрых мест используют временное замораживание участков.