Изучение понятия, происхождения, распространения, миграции, качественных и количественных изменений во времени подземных вод. Водопроницаемость горных пород. Рассмотрение геологических характеристик оползней как последствия деятельности подземных вод.
Накопление знаний о подземных водах, начавшееся с древнейших времен, ускорилось с появлением городов и поливного земледелия. Изучению подземных вод способствовало расширение работ, связанных с водоснабжением, строительством каптажных сооружений (например, кяризов у народов Кавказа, Ср. В эпоху возрождения и позднее подземным водам и их роли в природных процессах были посвящены работы многих ученых - Агриколлы, Палисси, Стено и др. В России первые научные представления о подземных водах как о природных растворах, их образовании путем инфильтрации атмосферных осадков и геологической деятельности подземных вод были высказаны М.В. Изучение подземных вод в связи с историей тектонических движений, процессов осадконакопления и дианогенеза позволило подойти к истории их формирования и способствовало появлению в 20 веке новой отрасли гидрогеологии - палеогидрогеологии (учение о подземных водах прошлых геологических эпох).Подземные воды формируются в основном из вод атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность и просачивающихся (инфильтрующих) в землю на некоторую глубину, из вод, болот, рек, озер и водохранилищ, также просачивающихся в землю. Количество влаги, прогоняемой таким образом в почву, составляет 15-20% общего количества атмосферных осадков. Проникновение вод в грунты (водопроницаемость), слагающих земную кору, зависит от физических свойств этих грунтов. В отношении водопроницаемости грунты делятся на три основные группы: водопроницаемые, полупроницаемые и водонепроницаемые или водоупорные. 1 - уровень местности; 2 - атмосферные осадки; 3 - фильтрационная вода; 4 - верховодка; 5, 6, 7 - водонепроницаемый грунт.Приме?ры ра?злично?й по?ристо?сти по?ро?ды в за?висимо?сти o?t пло?тно?сти сло?же?ния зе?ре?н и ра?зме?ро?в тре?щин видны на? рис. Ле?бе?де?вым, ко?то?рый на? о?сно?ва?нии тща?те?льных экспе?риме?нта?льных и по?ле?вых иссле?до?ва?ний уста?но?вил сле?дующие? виды во?ды в го?рных по?ро?да?х (рис. Наибольший интерес представляют собственно оползни , широко распространенные и создающие местами угрозу для населенных пунктов, отдельных участков железных дорог и т. п. Крупные оползни с глубоким смещением горных пород вызывают значительные изменения очертаниях береговых склонов и придают им особые формы. Простейший случай оползневого склона представлен на рис.В силу своего местонахождения подземные воды лучше защищены от внешних воздействий, чем поверхностные, однако имеются серьезные симптомы неблагоприятного изменения режима подземных вод на больших площадях и в широком диапазоне глубин. К ним относятся: истощение и понижение уровня подземных вод изза чрезмерного отбора; внедрение на побережье морских соленых вод; образование депрессионных воронок и другие. В определенных условиях в водоносные горизонты могут проникать сточные и промышленные воды, загрязненные поверхностные воды и атмосферные осадки. Положительным следствием такого изменения режима является увеличение их ресурсов в прибрежной зоне водохранилища; отрицательными - подтопление прибрежной зоны, что вызывает заболачивание территории, а так же засоление почв и грунтовых вод вследствие повышенного их испарения при неглубоком залегании.
Накопление знаний о подземных водах, начавшееся с древнейших времен, ускорилось с появлением городов и поливного земледелия. Искусство сооружения копаных колодцев до не сколько десятков метров было известно за 2000-3000 тысячи лет до н.э. в Египте, Средней Азии, Индии, Китае. В этот же период появилось и лечение минеральными водами. В первом тысячелетии до нашей эры появились первые представления о свойствах и происхождении природных вод, условиях их накопления и круговороте воды на Земле (в работах Фалеса и Аристотеля - в Древней Греции; Тита Лукреция Кара и Витрувий - в Древнем Риме, и др.). Изучению подземных вод способствовало расширение работ, связанных с водоснабжением, строительством каптажных сооружений (например, кяризов у народов Кавказа, Ср. Азии), добычей соленых вод для выпаривания соли путем копания колодцев, а затем и бурения (территория России, 12-17 века). Возникли понятия о напорных водах (поднимающихся снизу вверх) и самоизливающихся. Последние получили в 12 веке название артезианских - от провинции Артуа (древнее название "Артезия") во Франции.
В эпоху возрождения и позднее подземным водам и их роли в природных процессах были посвящены работы многих ученых - Агриколлы, Палисси, Стено и др. В России первые научные представления о подземных водах как о природных растворах, их образовании путем инфильтрации атмосферных осадков и геологической деятельности подземных вод были высказаны М.В. Ломоносовым в сочинении "О слоях земных" (1763 г.).
До середины 19 века учение о подземных водах развивалось как составная часть геологии. Затем оно обособляется в отдельную дисциплину.
Общая гидрогеология изучает происхождение подземных вод, их физические и химические свойства, взаимодействие с вмещающими горными породами. Изучение подземных вод в связи с историей тектонических движений, процессов осадконакопления и дианогенеза позволило подойти к истории их формирования и способствовало появлению в 20 веке новой отрасли гидрогеологии - палеогидрогеологии (учение о подземных водах прошлых геологических эпох).
К подземным водам относятся все воды, находящиеся в порах и трещинах горных пород. Они широко распространены в земной коре, и изучение их имеет большое значение при решении вопросов: водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий, гидротехнического, промышленного и гражданского строительства, проведения мелиоративных мероприятий, курортно-санаторного дела и т. д.
Велика геологическая деятельность подземных вод. С ними связаны карстовые процессы в растворимых горных породах, оползание земляных масс по склонам оврагов, рек и морей, разрушение месторождений полезных ископаемых и образование их в новых местах, вынос различных соединений и тепла из глубоких зон земной коры.
Подземные воды, их происхождение, распространение, миграция, качественные и количественные изменения во времени и геологическая деятельность являются предметом изучения особой науки - гидрогеологии, одной из ветвей геологии.
Цель работы - рассмотрение геологической деятельности подземных вод.
Вывод
Основные проблемы использования и защиты подземных вод.
В силу своего местонахождения подземные воды лучше защищены от внешних воздействий, чем поверхностные, однако имеются серьезные симптомы неблагоприятного изменения режима подземных вод на больших площадях и в широком диапазоне глубин. К ним относятся: истощение и понижение уровня подземных вод изза чрезмерного отбора; внедрение на побережье морских соленых вод; образование депрессионных воронок и другие.
Большую опасность представляет загрязнение подземных вод. Можно выделить два типа загрязнений - бактериальное и химическое. В определенных условиях в водоносные горизонты могут проникать сточные и промышленные воды, загрязненные поверхностные воды и атмосферные осадки.
При создании водохранилищ в результате подпора происходит повышение уровня грунтовых вод. Положительным следствием такого изменения режима является увеличение их ресурсов в прибрежной зоне водохранилища; отрицательными - подтопление прибрежной зоны, что вызывает заболачивание территории, а так же засоление почв и грунтовых вод вследствие повышенного их испарения при неглубоком залегании.
Ввиду небольших паводковых явлений (или вообще их отсутствия) на зарегулированных реках паводочное питание подземных вод значительноуменьшено. Скорости течения на таких реках снижаются, чтоспособствует заилению русла; поэтому взаимосвязь речных и подземных вод затруднена.
В определенных условиях отбор подземных вод может оказать существенное влияние на качество поверхностных вод. В первую очередь это относится к промышленной эксплуатации и сбросу минерализованных вод, сбросу шахтных и попутных нефтяных вод.
Отсюда следует, что должно предусматриваться комплексное использование и регулирование ресурсов поверхностных и подземных вод. Примерами такого подхода могут служить использование подземных вод для орошения в маловодные годы, а так же искусственное восполнение запасов подземных вод и сооружение подземных водохранилищ.
Список литературы
1. Лебедев А.Ф., Почвенные и грунтовые воды, 4 изд., М. - Л., 1936
2. П.П. Климентов, Г.Я. Богданов Общая гидрогеология - М.: Недра, 2007. - 353 с.
3. Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М. Вода и жизнь на Земле. - М.: Наука, 2011. - 184 с.
4. Киссин И.Г. Вода под землей. - М.: Наука, 2006. - 224 с.
5. Бондарев В.П. Геология. Курс лекций: Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. - М.: Форум: Инфра М., 2012. - 224 с.
8. Справочное руководство гидрогеолога. В 2 томах. Под ред. В.П. Якуцени. - Л.: Недра, 1967. - Т.1. - 592 с.
9. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. Под редакцией В. Е. Хаина. - M.: Изд-во МГУ, 1988. - 448 c
10. Малыгин З.А.,Кузьмина В.П. Геология и гидрогеология. - М.,1977
11. Б.И. Далматов. Механика грунтов, основания и фундаменты-Л., 1988
12. Н.В. Короновский .Общая геология - 2002, 405 с
13.
14.
15.
16.
17. http://www.geohit.ru/
Терминологический словарь подземный вода оползень горный
1. Генезис (от греч. genesis - происхождение) - происхождение, возникновение и последующее развитие какого-либо явления, приведшие к определенному состоянию, виду этого явлению.
2. Термальные воды - подземные воды, имеющие температуру 20°С и выше за счет поступления тепла из глубинных зон .
3. Аллювий (лат. alluvio - "нанос", "намыв") - несцементированные отложения постоянных водных потоков (рек, ручьев), состоящие из обломков различной степени обкатаности и размеров .(валун , галька , гравий, песок , суглинок ,глина ).
4. Мульда (нем. mulde - корыто) - форма залегания слоев горных пород в виде чаши или корытообразного прогиба, общее название изометрических или овальных пологих тектонических прогибов, или их частей в виде синклинали.
5. Инфильтрация - проникновение атмосферной и поверхностной воды в п. и почву по капиллярным и субкапиллярным порам, трещинам, др. пустотам. Отношение количества осадков, просачивающихся в грунт, к количеству выпавших осадков (в %) называется коэф. инфильтрации.
6. Дренаж (фр. drainage) - естественное либо искусственное удаление воды с поверхности земли либо подземных вод.
7. Пьезометрический уровень подземных вод - уровень, до которого поднимается подземная вода в колодце, скважине, шурфе и других горных выработках.
8. Водоотдача удельная - количество (в литрах) воды, свободно стекающей из 1 м3.
9.Дебит- объем жидкости (воды , нефти ) или газа , поступающий в единицу времени из естественного или искусственного источника (колодца , скважины );
10. Оползни - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Возникают вследствие подмыва склона, переувлажнения (особенно при наличии чередования водоупорных и водоносных пород), сейсмических толчков и др.
11. Каптаж- комплекс инженерно-технических мероприятий, обеспечивающий вскрытие подземных вод, нефти и газа, вывод их на поверхность Земли и возможность эксплуатации при устойчивых во времени оптимальных показателя.
12. Зона аерации- самая верхняя зона земной коры между дневной поверхностью и зеркалом грунтовых вод. Значительная часть пустот З. а. занята парами воды и воздухом. Вода в ней находится в состоянии гигроскопической, пленочной и капиллярной влаги и только временно в ней появляется гравитационная вода (верховодка ). Водный режим З. а. в значительной степени определяется гидрометеорологическими условиями земной поверхности.
13. Ювенильные воды- подземные воды, впервые вступающие из глубин Земли в подземную гидросферу. Термин предложен в 1902 Э. Зюсс ом, считавшим, что Ю. в. связаны с магматическими очагами, откуда они в составе газообразных продуктов выделяются в верх. участки земной коры.
14. Речные террасы - горизонтальные или слегка наклоненные по течению площадки в долинах рек . Террасы обычно сложеныаллювием и находятся на уровне древних пойм .
15. Пласт (слой)- форма залегания осадочных и многих метаморфических горных пород; геологическое тело относительно однородного состава, ограниченное практически параллельными поверхностями - подошвой и кровлей; толщина пласта во много раз меньше протяженности.
16. Четвертичный период, или антропоген - геологический период , современный этап истории Земли , завершает кайнозой . Начался 2,588 миллиона лет назад, продолжается по сей день. 17. Гидростатическое давление (лат. tensio) - благодаря полной малоподвижности своих частиц капельные и газообразные жидкости, находясь в покое, передают давление одинаково во все стороны; давление это действует на всякую часть плоскости, ограничивающей жидкость, с силой Р, пропорциональной величине w этой поверхности, и направленной по нормали к ней.
18. Зеркало скольжения - гладкая поверхность г. п., отполированная трением блоков, перемещающихся вдоль разрывного нарушения. Чаще всего З. с. возникают при тект. перемещениях: надвигах, сбросах, а иногда и при оползнях. На поверхности З. с., кроме полировки, наблюдаются штрихи и бороздки, ориентированные в направлении последнего перемещения по разрыву, а также поперечные ступеньки или чешуйки, позволяющие определить направление относительного перемещения блоков.
19. Карст - известняковые плато - комплекс неровностей, выпуклых выходов горных пород, впадин, пещер, исчезнувших потоков и подземных стоков. Возникает в растворимых водой и выветриваемых горных породах. Процесс типичен для известняка, а также для тех мест, где вымываются горные породы.
20. Деппрессионная воронка-свободная поверхность безнапорных или пьезометрич. поверхность напорных подземных вод, снижающаяся в месте их выхода на поверхность Земли или откачки воды
21. Моноклиналь - 1. Структура, в которой слои наклонены в одну сторону. 2. Ступенчатый перегиб, изменяющий горизонтальное или близкое к нему залегание. Существенной особенностью моноклиналя является связь между двумя блоками слоистых п., перемещенных друг относительно друга по вертикали.
Список илюстраций
Рисунок Автор Номер страницы
Рис.1 Схема залегания верховодки Б.И.Далматов. Механика грунтов, основания и фундаменты-Л.,1988 16
Рис. 2 Cxe?ma? за?ле?га?ния по?то?ка? ме?жпла?сто?вых на?по?рных во?д Б.И.Далматов. Механика грунтов, основания и фундаменты-Л.,1988 20
Рис.3 Xa?pa?kte?p во?до?про?ница?е?мых по?ро?д Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. Под редакцией В. Е. Хаина. - M.: Изд-во МГУ, 1988. - 448 c 24
Рис. 4. Ра?зличные? фо?рмы связи мо?ле?кул во?ды с ча?стица?ми по?ро?ды Лебедев А. Ф., Почвенные и грунтовые воды, 4 изд., М. - Л., 1936 28
Рис. 5. Схема оползневого склона Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. Под редакцией В. Е. Хаина. - M.: Изд-во МГУ, 1988. - 448 c 32
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
