1.3 Подземные воды

1.3.1. Классификация подземных вод

Подземные воды – воды, находящиеся в верхней части земной коры. Наука о подземных водах, их происхождении, условиях залегания, законах движения, физических и химических свойствах, связях с атмосферными и поверхностными водами называют гидрогеологией. Для строителей подземные воды в первом случае – источник водоснабжения, во втором – фактор, затрудняющий производство земляных и горных работ, в условиях притока подземных вод в котлованы и горные выработки. Также подземные воды вызывают коррозию строительных материалов, используемых для строительства подземных частей сооружений (фундаментов).

В результате взаимодействия подземных вод и горных пород в основании сооружений происходит изменение физико-механических свойств пород, как правило, приводящее к уменьшению прочности. Подземные воды являются одной из причин, вызывающих такие геологические процессы, как просадки лёссовых пород, пучение, оползни, карст, суффозию и другие.

Необходимо уяснить условия образования различных типов подземных вод и особенности их режима, причем особое внимание обратить на верховодку и грунтовые воды. Подземные воды первых от поверхности водоносных горизонтов чаще всего влияют на инженерно-геологические условия местности.

Наиболее четко и строго знать вопросы, посвященные химическому и газовому составу подземных вод, их жесткости и агрессивности, а также образованию и классификации.

Интенсивность водообмена подземных вод (зоны интенсивного, замедленного и весьма замедленного водообмена). Водный баланс. Происхождение подземных вод. Виды воды в горных породах и минералах. Водоупорные и водоносные породы, водоносный горизонт. Водно-физические свойства горных пород (влажность, влагоемкость, водоотдача, водопроницаемость). Физические (органолептические) свойства подземных вод. Химический состав подземных вод, основные анионы и катионы, минерализация. Жесткость подземных вод. Типы агрессивности подземных вод к бетонным и железным конструкциям. Воды зоны аэрации. Грунтовые воды. Артезианские воды. Трещинные воды. Карстовые воды. Подземные воды зоны многолетней мерзлоты. Промышленные (рудничные) воды. Родники.

Вопросы для самопроверки:

1. В какой зоне водообмена располагаются пресные подземные воды?

2. Какая теория объясняет образование подземных вод просачиванием вглубь Земли атмосферных осадков и поверхностных вод?

3. Какие горные породы (грунты) при коэффициенте фильтрации К_ф >1 м/сутки являются водопроницаемыми?

4. Какие горные породы (грунты) при коэффициенте фильтрации К_ф < 0,001м/сутки являются водонепроницаемыми?

5. Как называется свойство подземной воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция Са²⁺ и магния Мg²⁺.

6. Как называется агрессивность подземных вод по отношению к бетону при повышенном содержании диоксида углерода СО₂?

7. Для каких водоносных горизонтов характерна свободная поверхность, питание по всей площади распространения, нестабильный режим.

8. Как называется уровень, который характеризует линия, соединяющая края наклонного или складчатого водоносного слоя, залегающего между двумя водоупорами и определяющая напор воды.

9. Какие полезные ископаемые добывают из промышленных вод?