§2. Виды воды в порах горных пород и грунтов

Воды в порах почв, грунтов и горных пород находится в различных состояниях. Основные силы, действующие на воду в порах грунтов следующие: это силы молекулярного взаимодействия; капиллярные силы, обусловленные поверхностным натяжением воды; силы тяжести; гидростатическое давление; десукция, то есть сосущая сила корней растений, обусловленная осмотическим процессом.

В зависимости от физического состояния, подвижности и характера связи с грунтами выделяется несколько видов воды в грунтах и горных породах:

1. Конституционная или химически связанная вода - входит в молекулу минералов гидроксильной группы (Fe(OH)₃ - лимонит). Удаляется прокаливанием с распадом минерала.

2. Кристаллизационная вода является составной частью многих минералов (гипс CaSO₄∙H₂O, мирабилит - Nа₂SО₄∙l0Н₂O) и удаляется из минерала нагреванием до 100-200 градусов Цельсия.

3. Гигроскопическая вода образуется вследствие адсорбции частицами грунта молекул воды в количестве от 3 до 20 молекул.

4. Пленочная вода обволакивает частицы породы пленкой поверх гигроскопической воды при максимальной влажности грунтов. Относится к категории рыхлосвязанной.

5. Капиллярная вода заполняет мелкие поры породы, удерживается и передвигается под действием капиллярных сил. Различают подвешенную воду в верхней части почвенного слоя и поднятую капиллярную воду, расположенную над уровнем грунтовых вод и тесно с ними связанную.

6. Гравитационная или свободная вода находится в порах и трещинах грунта и перемещается под влиянием силы тяжести и гидростатического давления путем просачивания и фильтрации.

В грунтах вода может находиться также в твердом и парообразном состоянии. Внутриклеточная вода содержится в остатках растений в болотных почвах и торфах.

§3. Классификации подземных вод

Существует много классификаций подземных вод. Назовем основные:

По характеру вмещающих грунтов:

1. Поровые - в рыхлых породах.

2. Пластовые - в пластах осадочных пород.

3. Трещинные - в трещиноватых.

4. Жильные - в тектонических трещинах.

По гидравлическим условиям:

Напорные (артезианские и глубинные)

Безнапорные (грунтовые)

По температуре:

1. Исключительно холодные (ниже 0 градусов Цельсия)

2. Холодные - 4-20 градусов

3. Теплые - 20-37 градусов

термальные - более 20 градусов:

4. Горячие - 37-42 градусов

5. Весьма горячие - 42-100 градусов

6. Исключительно горячие - более 100 градусов. Лечебные термальные воды - термы.

По минерализации:

1. Пресные - менее 1‰

2. Солоноватые -1-25‰

3. Соленые - 25-50‰

4. Рассолы - более 50‰

5. Рапа - более 60‰

По характеру залегания (рис. 8):

1. Воды зоны аэрации.

2. Воды зоны насыщения.

Рис.8. Классификация подземных вод по условиям залегания

По бальнеологическим свойствам лечебные минеральные воды бывают:

1. Углекислые (нарзан, боржоми).

2. Сероводородные (Мацеста).

3. Воды с органическими веществами (Трускавец).

4. Азотные (Тянь-Шань, Алтай).

5. Хлоридно-кальциево-натриевые.

6. Железистые и мышьяковистые (Кавказ, Закарпатье).

7. Родоновые (Цхалтубо, Пятигорск).

8. Бромистые и йодистые.