7.2 Водопроницаемость

Водопроницаемость – это способность горных пород пропускать через себя воду. Между пористостью и водопроницаемостью существует достаточно сложные связи, и проницаемость породы определяется не только объемом пустотного пространства, но и размером, формой пор и трещин, характером их соединения между собой. Не всегда значительная пористость обеспечивает высокую проницаемость породы. Например, глины, обладающие пористостью 50-60 %, практически непроницаемы по сравнению с крупнозернистыми песками (пористость 30%). Обусловлено это тем, что поры в глинах чрезвычайно малы и вода, продвигаясь по ним, испытывает огромное сопротивление, создаваемое поверхностным натяжением. Обычно с возрастанием размеров слагающих породу частиц увеличивается и их проницаемость. За единицу проницаемости в Международной системе единиц измерения принимается Дорси. Физический смысл размерности заключается в том, что проницаемость характеризует площадь сечения каналов пустотного пространства. По которым происходит фильтрация.

В гидрогеологии водопроницаемость горных пород принято оценивать с помощью коэффициента фильтрации (Кф). Коэффициент фильтрации указывает на скорость (м/сутки), с которой гравитационная вода просачивается через породу при уклоне подземного потока равном 45˚.

По степени водопроницаемости все горные породы делятся:

1. Проницаемые породы, через которые вода фильтруется наиболее легко (Кф>1): гравий, галечники, пески, любые сильнотрещиноватые монолитные (скальные) породы;

2. Слабопроницаемые (полупроницаемые) породы (Кф=1 – 0,001): супеси, легкие суглинки, лессы, неразложившийся торф, слабо трещиноватые скальные породы;

3. Непроницаемые (водоупорные) породы (Кф<0,001): глины, тяжелые суглинки, нетрещиноватые скальные породы, породы, находящиеся в зоне многолетней мерзлоты;

В земной коре породы первой и отчасти второй групп играют роль коллекторов (накопителей), а породы третьей группы – подстилающих их водоупоров (табл.1)

Таблица 1

Пористость и проницаемость горных пород

Горные породы	Пористость %	Проницаемость
Гравий и галечник Песок Глина Морская морена Конгломераты Песчаники Известняки Вулканические породы Граниты монолитные Граниты трещиноватые	25-40 30-50 35-80 10-20 10-30 20-30 0-50 0-50 0-5 5-10	Очень хорошая Хорошая Очень плохая Очень плохая Средняя Хорошая Средняя Плохая-отличная Очень плохая Плохая

7.3 Влагоемкость

Важное значение имеет влагоемкость горных пород – способность накапливать и удерживать в себе то или иное количество воды при данных температуре и давлении. Различают полную (абсолютную) влагоемкость, когда вода заполняет все полости в горных породах, включая и мельчайшие капиллярные; и максимальную молекулярную влагоемкость, показывающую количество воды, удерживаемой в породе силами молекулярного притяжения, когда вся гравитационная вода стечет из породы. Разница между полной влагоемкостью называется водоотдачей, а удельной водоотдачей – количество воды, получаемой из 1 м³ горной породы. Наибольшей водоотдачей обладают крупнозернистые рыхлые породы (гравий, галечник, пески). Влагоемкие глины воду практически не отдают.