Лекция 4

20.Типы круговорота воды

21.Климатический круговорот

22.Результаты климатического круговорота

23.Агрегатные состояния воды

24.Что такое зона аэрации?

Верхняя граница распространения подземных вод, как правило, не совпадает с

дневной поверхностью, а находится несколько ниже последней, поэтому по

характеру распределения подземных вод выделяют обычно зону аэрации и зону

насыщения.

Граница между зоной насыщения и зоной аэрации определяется положением

местного базиса эрозии.

Наибольший практический интерес представляет зона насыщения, однако

последняя получает питание через зону аэрации, которая особенно активно

осваивается человеком. Именно через зону аэрации техногенные загрязнения

поступают в водоносные горизонты. Засоление земель происходит также в зоне

аэрации. Вырубка лесов, осушение заболоченных территорий, разработка полезных

ископаемых, создание водохранилищ — все это изменяет характер зоны аэрации, ее

строение и свойства. В этом смысле познание процессов и роли зоны аэрации

особенно актуальны в наше время — время глобальных экологических проблем.

25.Что такое зона насыщения?

26.Что такое зона капиллярного поднятия?

Лекция 5

27 Чем определяются коллекторские свойства г.п.

28 Происхождение и морфология пустот

29.Что такое скважность?

Макропоры (меньше 1 мм) образуют пустоты, называемые иногда скважностью.

30.Что такое общая пористость?

31.Что такое приведённая пористость(коэфф.порист)?

32.Виды воды в горных породах

33 Конституционная вода

I. Вода, входящая в состав кристаллической решетки минералов, образует

химически единое целое с другими элементами решетки и по степени связи с ними

делится на конституционную, кристаллизационную и цеолитную.

Конституционная вода входит в состав решетки минералов в виде отдельных

ионов, ее удаление возможно только путем нагревания при высоких температурах и

перестройке решетки.

Кристаллизационная вода входит в кристаллическую решетку минералов в виде

молекул Н2О.

Цеолитная вода связана с минералами весьма непрочно, она выдeляeтcя при

низких температурах, и количество ее зависит от температуры и влажности воздуха.

При нагревании она удаляется постепенно, минералы при этом сохраняют свою

кристаллическую структуру, меняя лишь оптические свойства.

34.кристаллизационная вода

35.Цеолитная вода

II. Физически связанная вода обладает резко отличными свойствами от свободной

воды, на чем и основано ее выделение.

Связанная вода содержится в горных породах в виде гидратных оболочек,

облекающих мельчайшие минеральные частицы, слагающие породы, и

подразделяется на прочносвязанную (или адсорбированную) и рыхло- или

слабосвязанную.

Прочносвязанная

вода присуща главным образом глинистым породам,

состоящим из частиц коллоидных размеров. На их поверхности эта вода

удерживается молекулярными и электрическими силами сцепления и может

перемещаться только при переходе в парообразное состояние.

Рыхлосвязанная (осмотически впитанная, или пленочная) вода образует пленку

поверх прочносвязанной воды, когда влажность породы становится выше ее

максимальной гигроскопичности. Поэтому прочность связи этой категории воды с

породой значительно меньше, чем у гигроскопической.

Рыхлосвязанная и прочносвязанная вода объединяются иногда под единым

названием молекулярная вода. Максимальное количество последней, удерживаемое

породой в конкретных условиях, А.Ф. Лебедев назвал максимальной молекулярной

влагоемкостью породы. Этот показатель характеризует количество физически свя-

занной воды в породе, находящейся под действием сил молекулярного притяжения.

36.Молекулярная вода

37.Прочносвязанная вода(гигроскопичная)

38.Рыхлосвязанная вода (осмотическая)

39.Свободная вода

III. Свободная вода в отличие от других видов обладает свойствами жидкой

воды и способна передвигаться под действием силы тяжести, ее количество в горной

породе зависит от размера пор и трещин.

Отличительная особенность гравитационной воды — ее передвижение под

влиянием силы тяжести и напорного градиента. Свободная вода передает

гидростатическое давление. Различают инфильтрующуюся воду зоны аэрации,

которая просачивается сверху вниз, и фильтрующуюся воду зоны полного насыще-

ния — она движется в виде потока по водоносному горизонту.

40.Вода в твёрдом состоянии

IV. Вода в твердом состоянии образуется при отрицательных температурах и

содержится в породах в виде кристаллов льда, ледяных прослоек или жил. В зоне

многолетней мерзлоты, где лед особенно широко распространен, его кристаллы

играют часто роль цемента, скрепляющего отдельные минеральные частицы,

превращая рыхлую породу в монолитную. Вне развития многолетнемерзлых пород

вода переходит в лед только в зимнее время и при этом лишь в слое зимнего

промерзания.

V. Вода в форме пара занимает поры, свободные от жидкой воды. Она образуется

из других видов воды при их испарении, а при изменении температуры или

давления вновь может конденсироваться.

41.Вода в форме пара

42.Водные свойства г.п.

43.Влагоёмкость

Влагоемкость — способность горных пород вмещать и удерживать определенное

количество воды. По степени влагоемкости все породы можно подразделить на

весьма влагоемкие (торф, ил, суглинок, глина), слабо влагоемкие (мергели, мел,

рыхлые песчаники, лёсс, мелкие пески) и невлагоемкие (массивные изверженные и

осадочные породы, галечник, гравий, песок и т.д.).

Количество воды, соответствующее полному насыщению породы, определяет ее

полную влагоемкость.

Все виды влагоемкости выражаются обычно в % массы соответствующего вида

воды к массе сухой породы.

44.Водоотдача

Водоотдача — способность водонасыщенных пород отдавать гравитационную

воду путем ее свободного вытекания.

45.Водопроницаемость

Водопроницаемость — способность горных пород пропускать через себя воду при

наличии перепада давления. Водопроницаемость не зависит от пористости, а

зависит от размера пор.

46.Водоносный горизонт (напорный, безнапорный)

Водоносным горизонтом называется водопроницаемый пласт, насыщенный водой, находящейся в постоянном движении благодаря гидравлической связи и перепаду давления, существующих во всем пласте, и ограниченный водонепроницаемыми породами снизу и сверху или только снизу.

Различают напорные и безнапорные водоносные горизонты.

Безнапорные водоносные горизонты не имеют перекрывающих проницаемых

горных пород, вследствие чего питание атмосферными осадками происходит по

всей площади их распространения и подземные воды испытывают только атмосферное давление.

Напорные водоносные горизонты, наоборот, перекрыты трудно проницаемыми

горными породами и поэтому характеризуются давлениями, превышающими

атмосферное. Питание этих горизонтов атмосферными осадками может

осуществляться только на отдельных участках, где отсутствуют перекрывающие слабо проницаемые породы. Часто напорные водоносные горизонты могут

переходить в безнапорные и наоборот

47.Гидроизогипсы

Для напорных водоносных горизонтов, кроме реально существующей поверхности подземных вод, различают еще пьезометрическую поверхность.

На картах зеркало подземных вод изображается с помощью гидроизогипс, а

пьезометрическая поверхность — гидроизопьез.

Следовательно, первые представляют собой линии равных отметок реально существующей поверхности, водоносного горизонта, а вторые — линии равных напоров или отметок пьезометрической поверхности.

48.Гидроизопьезы

49.Область питания

1 Область питания — это зона, в пределах которой атмосферные осадки могут

проникать в гидравлическую систему. Преобладающими направлениями движения

подземных вод в этой части водоносного горизонта могут быть нисходящее

вертикальное и частично горизонтальное. Водоносный горизонт в этой зоне

непосредственно связан с зоной аэрации, обеспечивающей его питание. Вместе с

тем питание водоносных горизонтов происходит не только атмосферными осадками

или поверхностными водами, но и за счет других водоносных горизонтов. В этом

случае говорят о закрытой или внутренней области питания.

2 Область распространения (напора) подземных вод — промежуточная зона

между областями питания и разгрузки, которая является основной по площади

развития. В пределах этой области преобладающим направлением движения

подземных вод является горизонтальное. Для безнапорных водоносных горизонтов

эти две первые области, как правило, совпадают.

3 Область разгрузки — зона, в пределах которой подземные воды выходят на

поверхность земли или переливаются в другой водоносный горизонт (скрытая

разгрузка). Направления движения подземных вод могут быть вертикальными

восходящими или нисходящими.

50.Область распространения

51.Область разгрузки

52.Водоносный комплекс

Более крупной единицей гидрогеологической стратификации является водоносный комплекс, который представляет собой группу гидравлически связанных между собой водоносных горизонтов, одинаковых или разных по литологическому составу, разделенных слабо водопроницаемыми породами относительно небольшой мощности и имеющих близкие условия питания и разгрузки. В отличие от водоносных горизонтов в водоносном комплексе напоры подземных вод могут, хотя и незначительно, изменяться в вертикальном разрезе, что определяется степенью проницаемости пород отдельных горизонтов.

53.Бассейн подземных вод

Система водоносных комплексов, связанная единой областью питания и разгрузки, образует бассейн подземных вод. Последние широко развиты в пределах различных геологических структур: синеклиз, мульд, краевых и предгорных прогибов, межгорных впадин, грабенах, зонах тектонических разломов и т.д.

Бассейны, заполненные напорными водами, называются артезианскими.

Самым крупным подразделением геологической стратификации является гидрогеологический этаж или водоносная формация (мнение исследователей в этом вопросе расходятся). В нее объединяются водосодержащие литологически и генетически однородные, хотя часто и разновозрастные бассейны, характеризующиеся близкими условиями залегания, распространения, питания и

разгрузки подземных вод.

Водоносные формации часто разделяются регионально выдержанными водоупорами и включают несколько водоносных комплексов. Каждая такая формация отличается от другой историей палеогидрогеологического развития, гидродинамическими и гидрогеологическими особенностями.

54.Водоносная формация

55.Физические свойства подземных вод