Грунтовые воды - подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта.
Водоносными горизонтами называют пласты водопроницаемых горных пород.
Пресные воды имеют содержание минеральных веществ менее 1 г/л.
Недра Земли подобно губке пропитаны самым драгоценным даром природы - водой. Запасы её огромны - целый скрытый от глаз людей океан. В жидком, твёрдом и газообразном
состоянии подземные воды содержатся в верхней части земной коры. Они есть везде: в горах и на равнинах; в пустынях и на заболоченных пространствах; под озёрами и морями. При бурении Кольской сверхглубокой скважины воды были обнаружены на глубине более 10 км. Однако пресные воды залегают не глубже 200-400 м на равнине, а в горах - до 1500 м.
На 1 человека на Земле в среднем приходится около 4 тыс. мЗ подземных вод в год, а для жителя России эта величина составляет 5,4 тыс. мЗ.
"Путешествие" атмосферных осадков в подземный мир начинается весной, когда накопленный за зиму снег под солнечными лучами быстро тает. Влага сравнительно быстро - в течение нескольких суток - достигает уровня грунтовых вод. Однако дальше, вниз по уклону водоносного горизонта она движется в сотни и даже тысячи раз медленнее, а потому накапливается в нём. Весной возникает "подземное половодье", которое по сравнению с речным несколько запаздывает и продолжается дольше. В суглинках и известняках подъём уровня воды может достигать нескольких метров. Например, в пределах Ижорского плато в Ленинградской области известны случаи, когда вода поднималась на 12 м.
Медленная и длинная дорога влаги по недрам ведёт обычно в реки, многие из которых в засушливое время года питаются исключительно подземными водами. Однако часть вод достигает океана, минуя реки. Тогда возникают подводные источники, как, например, близ Кавказского побережья Чёрного моря. В месте впадения такого потока в океан на фоне синей морской воды выделяется светлое пятно, вода "вскипает", появляется множество быстро лопающихся пузырьков.
На обширных территориях Сибири и Дальнего Востока большая часть подземных вод находится в твёрдом состоянии - в виде льда. Это так называемая многолетняя, или вечная, мерзлота (см. статью "Холодильники" России"). Но и в этом застывшем царстве льда и холода есть движение. Подземные потоки путешествуют по топикам - участкам талого грунта в областях развития вечной мерзлоты. Таликам иногда удаётся "продырявить" всю толщу вечной мерзлоты. Чаще всего они встречаются под реками и озёрами, которые прогревают грунт, или над разломами в земной коре. По таликам, как по буровым скважинам, глубинные воды могут выходить на поверхность - тогда возникают источники. Например, в долине реки Большой Анюй на северо-востоке России было обнаружено более 20 таких источников.
Особую разновидность образуют гидротермальные (с высокой температурой) талики. Глубинные воды, которые поднимаются по ним, не успевают остыть и изливаются в виде источников с тёплой или горячей водой. В Чарском источнике, находящемся на севере Читинской области, температура воды 40-50 "С. Вода в него поступает по талику через мощную (500-600 м) толщу многолетне-мёрзлых пород.
ГОРЯЧИЕ ИСТОЧНИКИ
В вулканических районах, где неостывшая магма - расплавленная масса глубинных зон Земли - залегает неглубоко, подземными водами на поверхность выносится огромное количество тепла. Много источников с горячей водой на Камчатке и Курильских островах. Среди них есть и знаменитые гейзеры - пульсирующие и фонтанирующие источники. Глубинная вода с температурой около 200 °С под напором поднимается вверх по каналу в земной коре (обычно это разлом, трещина), и как только давление резко падает, она начинает кипеть. Образовавшийся пар с огромной силой выталкивает оставшуюся в канале воду, и она с шумом вырывается наружу в виде фонтана. Гейзеры выбрасывают воду и пар с интервалом от 10 минут до 5,5 часов. Этот интервал зависит от скорости поступления перегретых глубинных вод в основной канал. В Долине гейзеров на Камчатке 12 крупных и большое число мелких гейзеров, фонтанирующих на высоту в несколько метров. Самый большой - Великан выбрасывает столб кипящей воды на высоту до 50 м, а клубы пара поднимаются до 300 м.
Образующиеся в недрах Земли перегретые пароводяные смеси с температурой более 100 °С могут служить нетрадиционным источником
для выработки электроэнергии. При этом экономится дорогостоящее горючее, а экологический ущерб природной среде минимален. Учёные подсчитали, что за одни сутки от 10 (из 100 известных) самых больших источников Камчатки можно получить столько же энергии, сколько от сжигания 200 тыс. тонн каменного угля. Природные пароводяные смеси на Камчатке уникальны по своей высокой температуре (до 150-200 °С) и небольшому содержанию минеральных солей (0,5-5 г/л). Поэтому здесь в 1967 г. была построена первая в России Паужетская геотермальная электростанция.
Используют тепло подземных вод и в других регионах России: на Сахалине, Курильских островах, в Западной Сибири, Дагестане и Ставропольском крае. Тёплые и горячие подземные воды издавна широко применяли для курортно-санатор-ного лечения. Они помогают обогревать населенные пункты, круглый год выращивать в теплицах овощи, фрукты и цветы.
ИСТОЧНИКИ
ЧИСТОЙ ВОДЫ
Подземные воды для людей - надёжный источник чистой воды. Они гораздо лучше, чем поверхностные, защищены от загрязнений, для них не нужно строить дорогостоящие водохранилища. Однако не следует думать, что океан с чистой водой под нашими ногами неисчерпаем. Подземная вода обновляется очень медленно - в течение десятков, сотен и тысяч лет, а речная - каждые 10-20 дней. Поэтому к подземным кладовым нужно относиться особенно бережно и разумно.
Пресные подземные воды используются промышленными и сельскохозяйственными предприятиями; они нужны для орошения засушливых земель; это питьевая вода высшего качества. Чтобы извлечь пресную воду из земных недр, бурят колодцы или скважины. В крупных городах создают мощные водозаборы, которые способны поднимать на поверхность огромное количество воды - до нескольких кубических метров в секунду (количество воды Москвы-реки у города Можайск).
Часто люди берут воды больше, чем поступает в водоносные горизонты естественным путём, поэтому запасы подземных вод истощаются, особенно в крупных городах и засушливых областях страны. Мелеют реки, лишённые подземной влаги, гибнут растения. Могут исчезнуть родники, целебные источники, осушиться колодцы. Последствия этого могут быть катастрофическими.
Особенно много подземных вод используется в Московской области. Здесь действует более 6 тыс. артезианских скважин, около половины из них сосредоточено в черте города и его лесопарковом защитном поясе. Из земных недр извлекают колоссальное количество воды - столько, сколько её течёт в реке Ока у города Калуги. В результате некоторые водоносные горизонты уже осушены. В Подмосковье уровни подземных вод снизились на 50-70 м. По мнению учёных, это одна из причин того, почему оседают грунты: исчез высокий напор вод, который прежде поддерживал их в устойчивом состоянии. В результате на улицах и площадях появляются провалы; здания, мосты и другие сооружения перекашиваются, покрываются трещинами, а иногда разрушаются.
Неглубокие грунтовые воды, наоборот, выходят на поверхность: подтапливают здания, проникают в подвалы, появляются в придорожных канавах. В застоявшейся воде быстро размножаются комары, которые отравляют своим "вниманием" жизнь горожан. Специалисты полагают, что если не прекратить интенсивный отбор подземных вод, подтопление в Москве может усилиться.
Главная