§ 22. Подземные воды

Сравните объём подземных вод с объёмом вод Мирового океана.

ОБРАТИТЕСЬ К ЭЛЕКТРОННОМУ ПРИЛОЖЕНИЮ. Образование подземных вод. Грунтовые воды.

1. Образование подземных вод. Воды, находящиеся в земной коре, называются подземными водами. Основной источник пополнения подземных вод — атмосферные осадки. Вода просачивается сквозь горные породы сразу после дождя или при таянии снега либо постепенно поступает из рек и озёр.

Рис. 54. От размеров частиц породы зависит размер пор, в которые проникает вода

Просачивание воды с поверхности суши происходит только при условии, что горные породы, составляющие эту поверхность, способны пропускать воду. Для этого в них должны быть поры, трещины, пустоты. Поры — промежутки между частицами горной породы. Чем крупнее частицы, тем шире поры и тем легче через породу проходит вода (рис. 54). Хорошо пропускает воду такая рыхлая порода, как песок, особенно крупнозернистый. Почти не пропускает воду глина (объясните почему), и совсем не пропускает её гранит, если в нём нет трещин.

Горные породы, пропускающие воду, называются водопроницаемыми, не пропускающие её — водоупорными.

В легкорастворимых породах (например, солях, гипсе, известняках) вода вымывает пустоты — пещеры. В крупных пещерах иногда образуются подземные озёра и реки (рис. 55).

Рис. 55. Пещера

Подземные воды пополняются также за счёт пара, поднимающегося из глубин Земли (как вы уже знаете, в глубине Земли высокая температура); часть такого пара поступает в атмосферу при извержении вулканов. На больших глубинах вода, как правило, сильно засолена.

2. Грунтовые и межпластовые воды. На поверхности суши распространены осадочные породы различной водопроницаемости. В одних местах слои этих пород залегают горизонтально, в других образуют изгибы. При этом очень часто водопроницаемые и водоупорные слои чередуются.

Представим себе, что какая-то местность с поверхности сложена крупнозернистым песком, который лежит на слое плотной водоупорной глины (рис. 56). Когда в этой местности выпадают обильные осадки, вода быстро просачивается через песок, но задерживается над слоем глины, постепенно заполняя поры в песке. Образуется слой, насыщенный водой, — водоносный слой.

Воды, содержащиеся в водоносном слое, не прикрытом сверху водоупорными породами, называются грунтовыми водами (см. рис. 56). Глубина, на которой залегают грунтовые воды, — это уровень грунтовых вод. Он меняется в зависимости от количества просочившейся воды. Весной, после таяния снега, он повышается, а в конце сухого лета — понижается.

Рис. 56. Грунтовые воды

• Покажите на рисунке водоносный слой.

В местах, где грунтовые воды залегают не слишком глубоко, люди выкапывают колодцы, чтобы добыть питьевую воду. Вода, просочившаяся через поры горных пород, гораздо чище, чем в реке или озере. В колодцах легко наблюдать изменение уровня грунтовых вод.

Грунтовые воды медленно перемещаются, перетекают по порам водоносного слоя в сторону уклона водоупорного слоя. На склонах в оврагах, речных долинах они выходят на поверхность, образуя источники (родники) (см. рис. 56).

Если водоносный слой оказывается между двумя водоупорными слоями, образуются межпластовые воды. Вода может попасть в такой водоносный слой только там, где он выходит на поверхность (рис. 57). Поэтому межпластовые воды пополняются очень медленно. Иногда они образуют источники, но обычно их добывают из скважин, пробуренных через водоупорный слой до водоносного. Если слои горных пород залегают чашеобразно, вода под напором поднимается по скважине и иногда бьёт фонтаном (см. рис. 57).

3. Использование и охрана подземных вод. Подземные воды выполняют очень важные функции: регулируют уровень воды в реках и озёрах, используются для питьевого водоснабжения, для водоснабжения промышленных предприятий, орошения полей в районах, бедных поверхностными водами.

Рис. 57. Межпластовые воды: А — область питания грунтовых вод; Б — область питания межпластовых вод

Подземные воды, содержащие повышенное количество растворённых веществ и газов, т. е. минеральные воды, используются в лечебных целях.

Не следует думать, что запасы подземных вод неисчерпаемы. Они пополняются водой атмосферных осадков, но это происходит только там, где водоносные слои не прикрыты водоупорными горными породами. Пополнение подземных вод, особенно межпластовых, происходит крайне медленно. Если эти воды расходовать быстрее, чем они успевают возобновляться, межпластовые воды иссякнут.

Особую опасность представляет загрязнение подземных вод в результате просачивания сточных вод (например, у мясокомбинатов, автобаз и т. д.), попадания нефти при её добыче из скважин.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Объясните, почему за сутки вода просачивается через слой песка на 10 м в глубину, а через слой глины — только на 1 мм. 2. Какие воды называются грунтовыми? Чем грунтовые воды отличаются от межпластовых? 3. Какую воду лучше использовать для питья — грунтовую или межпластовую? Почему? 4*. На плане местности в атласе найдите источник (родник). Почему он образовался именно здесь? 5. Расскажите об изменении уровня грунтовых вод по сезонам и объясните причину этого явления.