3. Умови залягання підземних вод. Взаємозв’язок річкових і підземних вод

За умовами залягання підземні води поділяються на три типи: верховодку, ґрунтові води, артезіанські води.

Верховодка – це підземні води, які залягають поблизу земної поверхні, в зоні аерації. Основними рисами верховодки є невитриманість її по площі та у вертикальному розрізі; непостійність у часі і незначна потужність обводнених порід. Верховодка накопичується переважно на поверхні глин, суглинків та інших слабо проникних порід. Розташовуючись у зоні аерації, верховодка зазнає різних змін, викликаних гідрометеорологічними умовами. У маловодні роки вона може зовсім зникнути, у багатоводні – досягти великих розмірів по площі і товщині, а взимку – повністю перемерзнути.

Грунтові води – це гравітаційні води першого від поверхні постійного водоносного горизонту. Їх основною особливістю є вільна безнапірна поверхня, зумовлена відсутністю водотривкої покрівлі. Як правило, ґрунтові води залягають у пухких антропогенних відкладах – “ґрунтах”, звідки і пішла їх назва. Проте ці води можуть залягати і між водотривкими горизонтами, але і в цьому разі основною їх ознакою є відсутність напору.

Поверхня ґрунтових вод називається їх дзеркалом; водонепроникна порода, яка підстилає ґрунтові води, називається водотривом, або водотривким горизонтом. Відстань між дзеркалом ґрунтових вод і водотривом називається товщиною водоносного горизонту.

Рис. 5.2 – Різні випадки співвідношення поверхневих і ґрунтових вод (за М. О. Вевіровською)

А – дзеркало ґрунтового потоку, похилене до річки; Б – дзеркало ґрунтового потоку, похилене від річки; В – гідравлічного зв'язку між ґрунтовими і поверхневими водами немає; Г – гідравлічного зв'язку між ґрунтовими і поверхневими водами немає в межень, але є в повінь.

Ґрунтові води тісно пов’язані з водами річок, озер, водосховищ і часто поповнюються за їх рахунок або самі живлять поверхневі води. У природі існує багато зв’язків ґрунтових вод з поверхневими (рис.5.2). При певних умовах (А) відбувається постійне живлення річки підземними водами і поповнення запасів грунтових вод під час повені та паводків. У іншому випадку (Б) відбувається постійне поповнення запасів грунтових вод за рахунок річкових вод. При певному розташуванні водотривких порід (В) відсутній зв’язок між грунтовими та річковими водами. Інколи можливий гідравлічний зв’язок між грунтовими і річковими водами лише під час високих вод (повень, паводки) і його відсутність під час межені.

Артезіанські води – це підземні води, які залягають між водотривкими горизонтами і, перебуваючи під напором, при розкритті їх буровими свердловинами піднімаються вище покрівлі водоносного пласта (рис.5.3). При достатній величині напору ці води, фонтануючи, виливаються на денну поверхню. Артезіанські води називаються також напірними водами. Вони одержали свою назву від провінції Артуа у Франції, де в XII ст. Вперше в Європі було одержано фонтануючу підземну воду. Нині артезіанськими водами часто називають усі підземні води, які залягають у більш-менш глибоких пластах, мають напір і навіть не фонтанують.

Рис. 12.3 – Схема артезіанського басейну (за О. М. Овчинниковим)

А – область живлення; Б – область напору; В – область розванта­ження (стоку).

УЗАГАЛЬНЕННЯ

Підземні води є чистішими в порівнянні із поверхневими і широко використовуються для водопостачання населення. Поповнення запасів підземних вод здійснюється повільно і пов’язане із властивостями грунтів і порід де вони знаходяться. Підземні води перебувають у тісному зв’язку із поверхневими водами.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Які основні процеси поповнення підземних вод?

2. Що таке артезіанські води?