Als Grundwasser werden alle Wässer der Erdkruste bezeichnet, die sich unterhalb der Erdoberfläche in Gesteinen in gasförmigem, flüssigem und festem Zustand befinden.

Grundwasser ist Teil der Hydrosphäre – der Wasserhülle der Erde. Sie werden in Bohrlöchern in Tiefen bis zu mehreren Kilometern gefunden. Laut W. I. Vernandsky, Grundwasser kann bis zu einer Tiefe von 60 km existieren, da Wassermoleküle selbst bei einer Temperatur von 2000 ° C nur zu 2% dissoziiert werden.

Ungefähre Berechnungen der Süßwasserreserven im Erdinneren bis zu einer Tiefe von 16 Kilometern ergeben einen Wert von 400 Millionen Kubikkilometern, d.h. etwa 1/3 des Wassers der Ozeane.

Die Anhäufung von Wissen über das Grundwasser, die in der Antike begann, beschleunigte sich mit dem Aufkommen der Städte und der Bewässerungslandwirtschaft. Die Kunst, gegrabene Brunnen mit einer Höhe von mehreren zehn Metern zu bauen, war 2000-3000 tausend Jahre vor Christus bekannt. in Ägypten, Zentralasien, Indien, China. Im gleichen Zeitraum entstand die Mineralwasseraufbereitung.

Im ersten Jahrtausend v. Chr. tauchten die ersten Ideen über die Eigenschaften und den Ursprung natürlicher Gewässer, die Bedingungen für ihre Ansammlung und den Wasserkreislauf auf der Erde auf (in den Werken von Thales und Aristoteles - im antiken Griechenland; Titus Lucretius Cara und Vitruv - in Altes Rom usw.).

Die Untersuchung des Grundwassers wurde durch die Ausweitung der Arbeiten im Zusammenhang mit der Wasserversorgung, den Bau von Verschließanlagen (z. B. Karez bei den Völkern des Kaukasus, Zentralasien), die Gewinnung von Salzwasser zur Salzverdampfung durch Graben von Brunnen und erleichtert dann bohren (Gebiet von Russland, 12-17 Jahrhunderte) . Später entstand der Begriff des Wassers kein Druck, Druck(von unten nach oben steigend) und selbstfließend. Letzterer erhielt den Namen Artesian - aus der Provinz Artois (der alte Name "Artesia") in Frankreich.

In der Renaissance und später widmeten sich die Arbeiten vieler Wissenschaftler - Agricolla, Palissy, Steno und anderer - dem Grundwasser und seiner Rolle in natürlichen Prozessen.

In Russland wurden die ersten wissenschaftlichen Ideen über Grundwasser als natürliche Lösungen, ihre Bildung durch Infiltration atmosphärischer Niederschläge und die geologische Aktivität des Grundwassers von M.V. Lomonosov in dem Aufsatz "Über die Schichten der Erde" (1763).

Bis Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelte sich die Grundwasserlehre als integraler Bestandteil der Geologie. Dann trennt es sich in eine eigene Disziplin - Hydrologie.

Die allgemeine Hydrogeologie untersucht die Entstehung des Grundwassers, seine physikalischen und chemischen Eigenschaften und die Wechselwirkung mit Wirtsgesteinen.

Die Erforschung des Grundwassers in Verbindung mit der Geschichte tektonischer Bewegungen, Sedimentations- und Dianogenesevorgänge ermöglichte eine Annäherung an ihre Entstehungsgeschichte und trug dazu bei, dass im 20. Jahrhundert ein neuer Zweig der Hydrogeologie entstand - Paläohydrogeologie(Grundwasserlehre vergangener Erdzeitalter).

Dynamik des Grundwassers untersucht die Bewegung des Grundwassers unter dem Einfluss natürlicher und künstlicher Faktoren, entwickelt Methoden zur Quantifizierung der Produktivität von Förderbrunnen und Grundwasserreserven.

Die Lehre vom Regime und Gleichgewicht des Grundwassers berücksichtigt Änderungen des Grundwassers (ihr Niveau, Temperatur, chemische Zusammensetzung, Fütterungs- und Bewegungsbedingungen), die unter dem Einfluss verschiedener natürlicher Faktoren (Niederschlag und die Bedingungen ihrer Infiltration, Verdunstung, Temperatur und Feuchtigkeit und Bodenschicht, der Einfluss von Regimen von Oberflächengewässern, Flüssen, vom Menschen verursachten Aktivitäten).

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts begann man mit der Entwicklung von Methoden zur Vorhersage des Grundwasserhaushalts, die in der Grundwassernutzung, im Wasserbau, in der Bewässerungslandwirtschaft und anderen Fragestellungen von großer praktischer Bedeutung sind.

Jetzt, von 510 Millionen Quadratkilometern der Erde, 361 Millionen Quadratkilometer. km (70,7 %) sind von Meeren und Ozeanen besetzt und bilden einen einzigen Weltozean, die restlichen 149 (29,3 %) Mio. km ist von Land bedeckt. Auf der Nordhalbkugel macht Land 39,3% der Fläche der Erdhalbkugel aus, auf der Südhalbkugel 19,1%. Das spezifische Gewicht der Elemente des Feuchtigkeitskreislaufs und ihr Einfluss auf den gesamten Wasserkreislauf in der Natur kann anhand der folgenden Daten beurteilt werden:

Tabelle 1

Name des Indikators

Volumen

Verdunstung aus dem Ozean

Verdunstung vom Land

totale Verdunstung

Niederschlag auf der Meeresoberfläche

Niederschlag an Land

Gesamtniederschlag

Abfluss von Flüssen und Grundwasser

447,9 Tausend km 3

70,7 Tausend km 3

518,6 Tausend km 3

411,6 Tausend km 3

107,0 Tausend km 3

518,6 Tausend km 3

36,3 Tausend km 3

Unter dem Einfluss der Sonnenenergie verdunsten durchschnittlich etwa 450.000 km 3 Wasser von der Oberfläche des Weltozeans. Ein Teil dieser Feuchtigkeit wird in Form von Dampf durch Luftströmungen zu den Kontinenten getragen.

Unter bestimmten Bedingungen kondensiert Wasserdampf und fällt in Form von Regen, Schnee, Hagel usw. Niederschläge, die auf Land fallen, fließen die Hänge des Gebiets hinunter und bilden Bäche und Flüsse, die ihr Wasser zurück in die Ozeane führen.

Ein Teil des Niederschlags verdunstet, ein Teil versickert im Boden und bildet Grundwasser, das als unterirdischer Abfluss in Bäche und Flüsse fließt und so auch ins Meer zurückfließt. Dieser geschlossene Austauschprozess zwischen Atmosphäre und Erdoberfläche wird in der Natur als Wasserkreislauf bezeichnet.

So steht der Wassergehalt der volkswirtschaftlich als Wasserquelle genutzten Flüsse im Zusammenhang mit dem Feuchtigkeitskreislauf der Erde und hängt von der Verteilung des Wassers auf die einzelnen Elemente des Wasserkreislaufs in der Natur ab.

Herkunft des Grundwassers

Grundwasser wird hauptsächlich aus gebildet Niederschlagswasser auf die Erdoberfläche fallen und versickernde Gewässer(Einsickern) in den Boden bis zu einer gewissen Tiefe, und von Wasser aus Sümpfen, Flüssen, Seen und Stauseen, das auch in den Boden sickert. Die so in den Boden getriebene Feuchtigkeitsmenge beträgt 15-20 % der gesamten Niederschlagsmenge.

Das Eindringen von Wasser in die Böden (Durchlässigkeit), aus denen die Erdkruste besteht, hängt von den physikalischen Eigenschaften dieser Böden ab. Hinsichtlich der Wasserdurchlässigkeit werden Böden in drei Hauptgruppen eingeteilt: durchlässig, halbdurchlässig und wasserdicht oder wasserdicht.

Zu durchlässige Felsen umfassen grobkörniges Gestein, Kiesel, Kies, Sand, gebrochenes Gestein usw. Zu wasserdichten Gesteinen - massiv kristalline Gesteine ​​​​(Granit, Marmor), die ein Minimum an Feuchtigkeit aufnehmen, und Ton. Letztere, die mit Wasser gesättigt sind, lassen es in Zukunft nicht mehr durch. Zu Rassen halbdurchlässig tonige Sande, lose Sandsteine, lose Mergel usw.

Das Grundwasser in der Erdkruste verteilt sich auf zwei Stockwerke. Die untere Etage, die aus dichtem magmatischem und metamorphem Gestein besteht, enthält eine begrenzte Menge Wasser. Der Großteil des Wassers befindet sich in der oberen Schicht von Sedimentgesteinen. Darin werden je nach Art des Wasseraustausches mit Oberflächengewässern drei Zonen unterschieden: eine Zone mit freiem Wasseraustausch (oben), eine Zone mit langsamem Wasseraustausch (Mitte) und eine Zone mit sehr langsamem Wasseraustausch (unten). Die Wässer der oberen Zone sind meist frisch und dienen der Trink-, Haus- und technischen Wasserversorgung. In der mittleren Zone befinden sich Mineralwässer unterschiedlicher Zusammensetzung. Dies sind alte Gewässer. Die untere Zone enthält stark mineralisierte Solen. Aus ihnen werden Brom, Jod und andere Stoffe extrahiert.

Grundwasser entsteht auf unterschiedliche Weise. Eine der Hauptarten der Grundwasserbildung ist das Versickern oder Infiltrieren von atmosphärischen Niederschlägen und Oberflächengewässern (Seen, Flüsse, Meere usw.). Gemäß dieser Theorie erreicht eindringendes Wasser die wasserbeständige Schicht und sammelt sich darauf an, wodurch Gesteine ​​poröser und poröser Brüche gesättigt werden. So entstehen Aquifere oder Grundwasserhorizonte. Die Grundwasseroberfläche wird genannt Grundwasserspiegel. Der Abstand vom Grundwasserspiegel zum Grundwasserleiter wird als Dicke der versiegelten Schicht bezeichnet.

Die Wassermenge, die in den Boden einsickert, hängt nicht nur von seinen physikalischen Eigenschaften ab, sondern auch von der Niederschlagsmenge, der Neigung des Geländes zum Horizont, der Vegetationsbedeckung usw. Je intensiver der Niederschlag, desto schneller das Wasser Ausgefallenes fließt an der Bodenoberfläche hinab.

Die steilen Hänge des Geländes erhöhen den Oberflächenabfluss und verringern das Eindringen von Niederschlägen in den Boden; sanft abfallende, im Gegenteil, erhöhen ihre Versickerung. Die Vegetationsdecke (Wald) erhöht die Verdunstung der niedergeschlagenen Feuchtigkeit und erhöht gleichzeitig den Niederschlag. Durch das Zurückhalten des Oberflächenabflusses trägt es zum Eindringen von Feuchtigkeit in den Boden bei.

In vielen Gebieten der Erde ist die Versickerung die Hauptmethode der Grundwasserbildung. Es gibt jedoch einen anderen Weg ihrer Bildung - aufgrund von Kondensation von Wasserdampf in Felsen. In der warmen Jahreszeit ist die Elastizität des Wasserdampfes in der Luft größer als in der Bodenschicht und darunter liegenden Gesteinen. Daher dringt atmosphärischer Wasserdampf kontinuierlich in den Boden ein und steigt in eine Schicht mit konstanten Temperaturen ab, die sich in verschiedenen Tiefen befinden - von einem bis zu mehreren zehn Metern von der Erdoberfläche. In dieser Schicht stoppt die Bewegung des Luftdampfs aufgrund einer Zunahme der Elastizität des Wasserdampfs mit einem Temperaturanstieg in den Tiefen der Erde. Infolgedessen gibt es einen Gegenstrom von Wasserdampf aus den Tiefen der Erde nach oben - zu einer Schicht konstanter Temperaturen. Und in der Zone konstanter Temperaturen kommt es infolge der Kollision zweier Wasserdampfströme zu ihrer Kondensation unter Bildung von Grundwasser. Solches Kondenswasser ist in Wüsten, Halbwüsten und Trockensteppen von großer Bedeutung. In heißen Jahreszeiten ist es die einzige Feuchtigkeitsquelle für die Vegetation. Auf die gleiche Weise entstanden in den Bergregionen Westsibiriens die wichtigsten Grundwasserreserven.

Beide Arten der Grundwasserbildung – durch Infiltration und durch Kondensation von atmosphärischem Wasserdampf in Gesteinen – sind die Hauptwege der Grundwasserakkumulation. Infiltration und Kondenswasser manchmal Vandose-Wasser genannt (vom lateinischen "vadare" - gehen, sich bewegen). Diese Wässer werden aus Luftfeuchtigkeit gebildet und nehmen am allgemeinen Wasserkreislauf in der Natur teil.

Einige Forscher bemerken eine andere Art der Grundwasserbildung - jugendlich. Viele Auslässe dieser Gewässer in Gebieten mit moderner oder neuerer vulkanischer Aktivität sind durch erhöhte Temperaturen und erhebliche Konzentrationen von Salzen und flüchtigen Bestandteilen gekennzeichnet. Um die Entstehung solcher Gewässer zu erklären, stellte der österreichische Geologe E. Suess 1902 die Theorie des Juvenilen (vom lateinischen "juvenilis" - Jungfrau) auf. Solche Wässer sind laut Suess aus gasförmigen Produkten entstanden, die während der vulkanischen Aktivität und der Differenzierung magmatischer Lava in Hülle und Fülle freigesetzt wurden.

Spätere Studien zeigten, dass reine juvenile Gewässer, wie E. Suess sie verstand, in den Oberflächenteilen der Erde nicht existieren. Unter natürlichen Bedingungen vermischen sich unterschiedlich entstandene Grundwässer und nehmen bestimmte Eigenschaften an. Die Bestimmung der Entstehung des Grundwassers ist jedoch von großer Bedeutung: Sie erleichtert die Berechnung von Reserven, die Klärung des Regimes und deren Qualität.

Der Grundwasserspiegel unterliegt ständigen Schwankungen. Während der Überschwemmungen und Überschwemmungen im Frühjahr verursacht der Wasserstand im Fluss, der über das Niveau des zum Fluss gerichteten Flusses ansteigt, einen Wasserabfluss und einen Anstieg des Grundwasserspiegels. Dadurch wird die Höhe der Frühjahrshochwasser reduziert. Bei der Rezession beginnt Grundwasser, den Fluss zu speisen, und der Grundwasserspiegel sinkt.

Grundwasser kann durch künstliche hydraulische Bauwerke wie Bewässerungskanäle gebildet werden. Während des Baus des Karakum-Bewässerungssystems wurde aufgrund der Übertragung eines Teils des Flusses der sibirischen Flüsse im Wüstenteil eine erhebliche Menge Wasser nicht so sehr für den Bewässerungsbedarf, sondern für die Verdunstung und den Boden verbraucht . Dies geschah aufgrund der Tatsache, dass der größte Teil des Bewässerungssystems durch sandige Böden führte, wo der Filtrationskoeffizient ziemlich hoch ist, und trotz Antifiltrationsmaßnahmen die Wasserstände aufgrund des Eindringens von Wasser in den Boden stark abfielen. All dies führte neben der Verringerung des Flussflusses dazu, dass die im Boden enthaltenen Salze vom Grundwasser gelöst wurden und beim Zurückfließen von Unterwasserströmen in den Kanal versalzen und mit Schlick verschmutzt wurden.

Grundwasserklassifizierung
Bedingungen ihres Auftretens

Es gibt mehrere Klassifikationen von Grundwasser.

Entsprechend den Bewegungsbedingungen in Grundwasserleitern wird Grundwasser unterschieden, das in lockeren Schichten (Sand, Kies und Kiesel) und in gebrochenen Gesteinen zirkuliert.

Grundwasser, das sich unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegt, wird genannt Gravitation, oder frei, im Gegensatz zu Wasser gebunden, gehalten durch molekulare Kräfte - hygroskopisch, Film, Kapillare und Kristallisation.

Je nach Art der Hohlräume wasserführender Gesteine ​​wird das Grundwasser unterteilt in:

porös - in Sanden, Kieseln und anderen klastischen Gesteinen;

Spalt (Ader) - in Felsen (Graniten, Sandsteinen);

Karst (Spaltkarst) - in löslichen Gesteinen (Kalkstein, Dolomit, Gips usw.).

Je nach Vorkommensbedingungen werden drei Arten von Grundwasser unterschieden: Top-Wasser, Boden e und Druck, oder artesisch.

Werchowodka Grundwasser genannt, das nahe der Erdoberfläche liegt und durch eine ungleichmäßige Verteilung gekennzeichnet ist. Üblicherweise ist stehendes Wasser mit Linsen aus undurchlässigen oder schlecht durchlässigen Gesteinen verbunden, die von durchlässigen Schichten überlagert werden.

Verkhovodka nimmt begrenzte Gebiete ein, dieses Phänomen ist vorübergehend und tritt während einer Zeit ausreichender Feuchtigkeit auf; in Trockenzeiten verschwindet der Nacktbarsch. Verkhovodka bezieht sich auf die erste wasserfeste Schicht von der Erdoberfläche. In den Fällen, in denen die wasserabweisende Schicht oberflächennah liegt oder an die Oberfläche kommt, entsteht während der Regenzeit Staunässe.

Bodenwasser oder Wasser der Bodenschicht werden oft als Stauwasser bezeichnet. Bodenwässer werden durch fast gebundenes Wasser repräsentiert. Tropfenflüssiges Wasser in Böden ist nur während der Zeit übermäßiger Feuchtigkeit vorhanden.

Grundwasser. Grundwasser sind Gewässer, die auf dem ersten wasserbeständigen Horizont unterhalb der Stange liegen. Sie gehören meist zu einer versiegelten Formation und zeichnen sich durch einen mehr oder weniger konstanten Wasserfluss aus. Grundwasser kann sich sowohl in lockeren porösen Gesteinen als auch in festen geklüfteten Lagerstätten ansammeln. Der Grundwasserspiegel ist eine unebene Oberfläche, die in der Regel die Unebenheiten des Reliefs in geglätteter Form wiederholt: Auf Hügeln ist sie niedriger, an niedrigeren Stellen höher.

Das Grundwasser bewegt sich in Richtung des Absenkens des Reliefs. Der Grundwasserspiegel unterliegt ständigen Schwankungen – er wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst: Niederschlagsmenge und -qualität, Klima, Topographie, Vegetationsbedeckung, menschliche Wirtschaftstätigkeit und vieles mehr.

Grundwasser, das sich in alluvialen Ablagerungen ansammelt, ist eine der Quellen der Wasserversorgung. Sie dienen als Trinkwasser, zur Bewässerung. Grundwasserauslässe an die Oberfläche werden Quellen oder Quellen genannt.

Druck, oder artesische Gewässer. Druckwässer sind Wässer, die sich in einem zwischen wasserfesten Schichten eingeschlossenen Grundwasserleiter befinden und durch den Höhenunterschied am Ort der Entnahme und des Wasseraustritts an die Oberfläche einen hydrostatischen Druck erfahren. Der Versorgungsbereich artesischer Gewässer liegt in der Regel oberhalb des Wasserabflussbereichs und oberhalb des Austritts von Druckwässern an die Erdoberfläche. Legt man in die Mitte einer solchen Schale einen artesischen Brunnen, so fließt daraus nach dem Gesetz der kommunizierenden Gefäße Wasser in Form einer Fontäne.

Die Größe der artesischen Becken ist ziemlich bedeutend - bis zu Hunderten und sogar Tausenden von Kilometern. Die Nahrungsbereiche solcher Becken sind oft weit von den Orten der Wasserentnahme entfernt. So wird Wasser, das in Form von Niederschlag auf das Territorium Deutschlands und Polens gefallen ist, aus in Moskau gebohrten artesischen Brunnen gewonnen; in einigen Oasen der Sahara erhalten sie Wasser, das in Form von Niederschlag über Europa gefallen ist.

Artesische Wässer zeichnen sich durch Wasserkonstanz und gute Qualität aus, was für die praktische Nutzung wichtig ist.

Nach Herkunft werden verschiedene Arten von Grundwasser unterschieden.

Infiltrationswasser entstehen durch Sickerwasser von der Erdoberfläche aus Regen, Schneeschmelze und Flusswasser. In der Zusammensetzung bestehen sie überwiegend aus Bicarbonat-Kalzium und Magnesium. Wenn gipshaltiges Gestein ausgelaugt wird, entsteht Sulfat-Calcium, und wenn salzhaltiges Gestein aufgelöst wird, entsteht Chlorid-Natrium-Wasser.

Kondensation Grundwasser entstehen durch Kondensation von Wasserdampf in den Poren oder Rissen von Gesteinen.

Sedimentationsgewässer werden im Prozess der geologischen Sedimentation gebildet und stellen normalerweise veränderte vergrabene Gewässer marinen Ursprungs dar - Natriumchlorid, Calciumchlorid-Natrium usw. Sie umfassen auch vergrabene Solen von Salzbecken sowie ultrafrische Gewässer von Sandlinsen in Moränenablagerungen .

Als Magma werden die Wässer bezeichnet, die während ihrer Kristallisation und vulkanischen Metamorphose von Gesteinen entstanden sind magmatisch, oder jugendlich(nach der Terminologie von E. Suess).

Speisung von Flüssen mit Grundwasser und Berechnung des Grundwasserabflusses

Grundwasser dient Flüssen als zuverlässige Nahrungsquelle. Sie sind ganzjährig in Betrieb und speisen die Flüsse während der winterlichen und sommerlichen Niedrigwasserperioden (bzw. bei niedrigen Wasserspiegeln), wenn kein Oberflächenabfluss stattfindet.

Bei im Vergleich zu Oberflächengewässern sehr langsamen Grundwasserbewegungen wirkt das Grundwasser im Flussabfluss als regulierender Faktor.

Auch bei sehr langsamen oder niedrigen Geschwindigkeiten der Grundwasserbewegung wird in den Flüssen des hohen Nordens bei niedrigen Lufttemperaturen ein (vollständiges oder teilweises) Einfrieren des Flusses beobachtet, und dann tritt das Wasser aus dem Rückhalteteil des Reservoirs ein der Fluss fließt (dies kann der Hauptfluss, das Meer, der See usw. sein). Solche Phänomene werden beispielsweise in der Siedlung Nischnijansk beobachtet, die 25 km von der Mündung des Flusses Yana entfernt liegt, wo während der Zeit niedriger Temperaturen und des vollständigen Einfrierens des Flusses auf den Riffeln Salzwasser stromaufwärts in das Flussbett gelangt vom Ort des Einfrierens von Rückstau aus dem Arktischen Ozean.

Das quantitative Maß der Ernährung ist der Wert des unterirdischen Abflusses, der wiederum durch das sogenannte Grundwassermodul charakterisiert wird:

M Untertitel = KM 0 /100 ,

wo M Untertitel– unterirdisches Abflussmodul, l/s ab 1 km 2 Einzugsgebiet;

M 0 ist der durchschnittliche langjährige Modul des Gesamtabflusses, l/s ab 1 km 2 Oberflächenentwässerungsbecken;

Zu- modularer Koeffizient, der den Prozentsatz des unterirdischen Abflusses am Gesamtabfluss angibt und durch die Formel bestimmt wird

K=M Mindest /M 0 ,

wo M Mindest- Minimum-Drain-Modul, l/s ab 1 km 2 Oberflächeneinzugsgebiet, bestimmt durch die Winterströmung des Flusses und gleich dem Grundwasserabflussmodul, da Flüsse werden im Winter hauptsächlich durch Grundwasser gespeist.

Der Grundströmungsmodul ist ein zuverlässiger Indikator zur Beurteilung des Wassergehalts von im Einzugsgebiet eines Flusses verteilten Gesteinen, da es stellt die Grundwassermenge (in l / s) dar, die von 1 km² in den Fluss gelangt. km des einen oder anderen Grundwasserleiters, der vom Fluss entwässert wird.

Zusätzlich zu diesen Formeln kann die Menge des unterirdischen Abflusses durch die hydrochemische Methode (nach A. T. Ivanov) bestimmt werden:

wo Q Untertitel– jährliche Menge des unterirdischen Abflusses;

Q 0 ist das jährliche Volumen des Flussabflusses;

Mit- Konzentration beliebiger Bestandteile (z. B. Chlor) im Flusswasser während des Beobachtungszeitraums;

c 1 ist die Konzentration desselben Bestandteils im Grundwasser im selben Zeitraum;

c 2 - Konzentration desselben Bestandteils in Oberflächengewässern im selben Zeitraum.

Laut B.I. Kudelin, für eine genauere Berechnung des unterirdischen Abflusses kleiner und mittlerer Flüsse wird vorgeschlagen, vier Arten der Flussspeisung durch Grundwasser zu unterscheiden:

Speisung durch Grundwasser, das nicht hydraulisch mit dem Fluss verbunden ist;

Speisung durch hydraulisch mit dem Fluss verbundenes Grundwasser;

Gemischte Grundnahrung ( a+ b);

Mischboden und artesische Ernährung ( a+ b+ c).

Nach diesen Daten hat B.I. Kudelin schlug Formeln zur Bestimmung der Schicht vor h Untertitel und Grundwasserabflusskoeffizient α Untertitel. Die Grundwasserdurchflussrate wird in Millimetern pro Jahr (oder einer anderen Zeiteinheit) pro Quadratkilometer Grundwasserbeckenfläche ausgedrückt und berechnet sich wie folgt:

wo h Untertitel- eine unterirdische Abflussschicht, mm/Jahr;

Q Untertitel ist das Volumen des unterirdischen Abflusses aus dem Beckenbereich, m 3 /Jahr;

F- der Bereich des Pools, m 2 .

Bodenströmungskoeffizient α Untertitel ist das Verhältnis des unterirdischen Abflusses zum Niederschlag, der auf die Fläche eines bestimmten Flusseinzugsgebiets fällt, und zeigt den Teil des Niederschlags, der die unterirdischen Zonen mit sehr intensivem Wasseraustausch im Einzugsgebiet speist:

wo x- eine Niederschlagsschicht, mm/Jahr.

Grundwasserberechnungen werden üblicherweise in Form von Grundwasserneubildungskarten, Koeffizienten und Grundabflussmodulen zusammengefasst, die die natürlichen Ressourcen verschiedener Grundwassertypen widerspiegeln, die sich in kleinen und mittleren Flusseinzugsgebieten und ihren einzelnen Regionen und Abschnitten entwickelt haben.

Hauptprobleme der Grundwassernutzung und des Grundwasserschutzes

Grundwasser ist aufgrund seiner Lage besser vor äußeren Einflüssen geschützt als Oberflächenwasser, jedoch zeigen sich großräumig und in unterschiedlichsten Tiefen gravierende Anzeichen nachteiliger Veränderungen des Grundwasserhaushalts. Dazu gehören: Erschöpfung und Absenkung des Grundwasserspiegels durch Überentnahme; die Einführung von Meersalzwasser an der Küste; Bildung von Depressionstrichtern und anderen.

Die Verschmutzung des Grundwassers ist eine große Bedrohung. Es gibt zwei Arten von Verschmutzung - bakteriell und chemisch. Unter bestimmten Bedingungen können Grundwasserleiter eindringen Abwasser und technogen Industriegewässer, verschmutzte Oberflächengewässer und Niederschläge.

Beim Anlegen von Stauseen kommt es infolge von Rückstau zu einem Anstieg des Grundwasserspiegels. Eine positive Folge eines solchen Regimewechsels ist eine Erhöhung ihrer Ressourcen in der Küstenzone des Stausees; negativ - Überschwemmung der Küstenzone, die zu einer Überschwemmung des Territoriums führt, sowie zur Versalzung von Böden und Grundwasser aufgrund ihrer erhöhten Verdunstung bei flachem Auftreten.

Durch kleine Hochwasserereignisse (oder deren Ausbleiben) an regulierten Flüssen wird der Hochwasservorrat an Grundwasser deutlich reduziert. Die Fließgeschwindigkeiten solcher Flüsse werden reduziert, was zur Versandung des Kanals beiträgt; Daher ist die Beziehung zwischen Fluss und Grundwasser schwierig.

Grundwasserentnahmen können unter bestimmten Bedingungen die Qualität von Oberflächengewässern erheblich beeinträchtigen. Dies gilt zunächst für den Industriebetrieb und die Einleitung von mineralisiertem Wasser, die Einleitung von Gruben- und anfallendem Ölwasser. Daher sollte die integrierte Nutzung und Regulierung von Oberflächen- und Grundwasserressourcen ins Auge gefasst werden. Beispiele für einen solchen Ansatz sind die Nutzung von Grundwasser zur Bewässerung in Trockenjahren sowie die künstliche Wiederauffüllung von Grundwasserreserven und der Bau von unterirdischen Reservoirs.

Ph.D. O. V. Mosin

aufführen Literatur

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Die Wasserhülle der Erde - die Hydrosphäre - wird durch Grundwasser, Luftfeuchtigkeit, Gletscher und Oberflächenwasserkörper, einschließlich Ozeane, Meere, Seen, Flüsse, Sümpfe, gebildet. Alle Gewässer der Hydrosphäre sind miteinander verbunden und befinden sich in ständiger Zirkulation.

Die Hauptzusammensetzung der Hydrosphäre ist Salzwasser. Süßwasser macht weniger als 3 % des Gesamtvolumens aus. Die Zahlen sind willkürlich, da nur erkundete Reserven in den Berechnungen berücksichtigt werden. Inzwischen, so vermuten Hydrogeologen, befinden sich in den tiefen Erdschichten kolossale Grundwasserspeicher, deren Ablagerungen noch nicht entdeckt sind.

Grundwasser als Teil der Wasserressourcen des Planeten

Grundwasser - Wasser, das in wasserführenden Sedimentgesteinen enthalten ist, die die obere Schicht der Erdkruste bilden. Je nach Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Druck, Gesteinsarten liegt Wasser in festem, flüssigem oder dampfförmigem Zustand vor. Die Klassifizierung des Grundwassers hängt direkt von den Böden ab, aus denen die Erdkruste besteht, ihrer Feuchtigkeitskapazität und Tiefe. Schichten wassergesättigter Gesteine ​​werden als „Aquifere“ bezeichnet.

Süßwasser-Aquifere gelten als eine der wichtigsten strategischen Ressourcen.

Eigenschaften und Eigenschaften des Grundwassers

Es gibt drucklose Grundwasserleiter, die von unten durch eine Schicht aus undurchlässigem Gestein begrenzt sind und als Grundwasser bezeichnet werden, und Druckgrundwasserleiter, die sich zwischen zwei undurchlässigen Schichten befinden. Klassifizierung des Grundwassers nach Art des wassergesättigten Bodens:

• porös, im Sand vorkommend;
• Risse, die die Hohlräume von festem Gestein füllen;
• Karst, gefunden in Kalkstein, Gips und ähnlichen wasserlöslichen Gesteinen.

Wasser, ein universelles Lösungsmittel, absorbiert aktiv die Substanzen, aus denen die Felsen bestehen, und ist mit Salzen und Mineralien gesättigt. Je nach Konzentration der im Wasser gelösten Stoffe werden Süß-, Brack-, Salzwasser und Solen unterschieden.

Arten von Wasser in der unterirdischen Hydrosphäre

Wasser im Untergrund befindet sich in freiem oder gebundenem Zustand. Freies Grundwasser umfasst drückendes und druckloses Wasser, das sich unter dem Einfluss von Gravitationskräften bewegen kann. Zu den verwandten Gewässern gehören:

• Kristallwasser, das chemisch in die Kristallstruktur von Mineralien eingebunden ist;
• hygroskopisches und Filmwasser, das physikalisch an der Oberfläche von Mineralpartikeln gebunden ist;
• Wasser in festem Zustand.

Grundwasserreserven

Grundwasser macht etwa 2 % der gesamten Hydrosphäre des Planeten aus. Der Begriff „Grundwasserreserven“ bedeutet:

• Die in einer wassergesättigten Bodenschicht enthaltene Wassermenge ist ein natürlicher Vorrat. Die Auffüllung von Grundwasserleitern erfolgt durch Flüsse, Niederschläge und Wasserströme aus anderen wassergesättigten Schichten. Bei der Bewertung der Grundwasserreserven wird die durchschnittliche jährliche Grundwassermenge berücksichtigt.
• Das Wasservolumen, das beim Öffnen des Grundwasserleiters verwendet werden kann, ist eine elastische Reserve.

Ein anderer Begriff – „Ressourcen“ – bezeichnet die betriebsbereiten Grundwasservorräte oder die Wassermenge einer bestimmten Qualität, die einem Grundwasserleiter pro Zeiteinheit entnommen werden kann.

Verschmutzung des Grundwassers

Experten stufen die Zusammensetzung und Art der Grundwasserbelastung wie folgt ein:

Chemische Verschmutzung

Unbehandelte flüssige Abwässer und feste Abfälle aus Industrie- und Landwirtschaftsbetrieben enthalten verschiedene organische und anorganische Substanzen, darunter Schwermetalle, Erdölprodukte, giftige Pestizide, Bodendünger und Straßenchemikalien. Chemikalien gelangen durch Grundwasser und unsachgemäß isolierte Brunnen von benachbarten wassergesättigten Formationen in Grundwasserleiter. Die chemische Verschmutzung des Grundwassers ist weit verbreitet.

Biologische Verschmutzung

Unbehandeltes häusliches Abwasser, fehlerhafte Abwasserleitungen und Filterfelder in der Nähe von Wasserbrunnen können Quellen für die Kontamination von Grundwasserleitern mit Krankheitserregern werden. Je höher die Filterkapazität von Böden ist, desto langsamer breitet sich die biologische Verschmutzung des Grundwassers aus.

Lösung des Problems der Grundwasserverschmutzung

Da die Ursachen der Grundwasserverschmutzung anthropogen sind, sollten Maßnahmen zum Schutz der Grundwasserressourcen vor Verschmutzung die Überwachung von häuslichem und industriellem Abwasser, die Modernisierung von Abwasserbehandlungs- und -entsorgungssystemen, die Begrenzung der Abwassereinleitung in Oberflächengewässer, die Einrichtung von Wasserschutzzonen und die Verbesserung der Produktionstechnologien umfassen.

Grundwasser - Wasser, das sich in flüssigem, festem und gasförmigem Zustand in der Dicke der Felsen des oberen Teils der Erdkruste befindet.

Einstufung

Je nach Vorkommensbedingungen wird das Grundwasser in verschiedene Arten unterteilt: Boden, Boden, interstratal, artesisch, mineralisch.

Grundwasser einen Teil der Lücken zwischen Bodenpartikeln füllen; Sie können frei sein (Schwerkraft), sich unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegen oder gebunden sein und von molekularen Kräften gehalten werden.

Grundwasser Bilden Sie einen Aquifer auf der ersten wasserfesten Schicht von der Oberfläche. Aufgrund des seichten Vorkommens von der Oberfläche erfährt der Grundwasserspiegel je nach Jahreszeit erhebliche Schwankungen: Er steigt entweder nach Niederschlägen oder Schneeschmelze an oder sinkt in Trockenperioden. In strengen Wintern kann Grundwasser gefrieren. Diese Gewässer sind anfälliger für Verschmutzungen.

Interstratale Gewässer- darunter liegende Grundwasserleiter, die zwischen zwei wasserfesten Schichten eingeschlossen sind. Im Gegensatz zum Grundwasser ist der Pegel des Zwischenschichtwassers konstanter und ändert sich im Laufe der Zeit weniger. Zwischenschichtgewässer sind sauberer als Grundwasser. Druckzwischenschichtwasser füllt den Aquifer vollständig aus und steht unter Druck. Alle Wasser, die in Schichten eingeschlossen sind, die in konkaven tektonischen Strukturen liegen, haben Druck.

Entsprechend den Bewegungsbedingungen in Grundwasserleitern wird Grundwasser unterschieden, das in lockeren Schichten (Sand, Kies und Kiesel) und in gebrochenen Gesteinen zirkuliert.

Je nach Vorkommen, Beschaffenheit der Hohlräume der wasserführenden Gesteine ​​wird Grundwasser eingeteilt in:

• porös - kommen vor und zirkulieren in quartären Ablagerungen: in Sanden, Kieseln und anderen klastischen Gesteinen;
• Riss (Ader) - in Felsen (Granit, Sandstein);
• Karst (Spaltkarst) - in löslichen Gesteinen (Kalkstein, Dolomit, Gips usw.).

Grundwasserreserven

Grundwasser ist Teil der Wasserressourcen der Erde; Die gesamten Grundwasserreserven betragen über 60 Millionen km³. Grundwasser gilt als mineralische Ressource. Im Gegensatz zu anderen Arten von Mineralien werden Grundwasserreserven während der Ausbeutung erneuert.

Erkundung des Grundwassers

Um das Vorhandensein von Grundwasser festzustellen, werden Erkundungen durchgeführt:

• geomorphologische Bewertung des Gebiets,
• Temperaturforschung,
• Radon-Methode,
• Referenzbohrungen werden mit Kernproben gebohrt,
• der Kern wird untersucht und das relative geologische Alter der Gesteine, ihre Dicke (Dicke) bestimmt,
• experimentelles Pumpen wird durchgeführt, die Eigenschaften des Grundwasserleiters werden bestimmt, ein technischer und geologischer Bericht wird erstellt;
• karten, Abschnitte werden für mehrere Referenzbohrungen erstellt, eine vorläufige Bewertung der Mineralreserven (in diesem Fall Wasser) wird durchgeführt;

Herkunft des Grundwassers

Das Grundwasser hat einen anderen Ursprung: Einige von ihnen wurden durch das Eindringen von Schmelz- und Regenwasser in den ersten wasserbeständigen Horizont (dh bis zu einer Tiefe von 1,5 bis 2,0 m) gebildet, die Grundwasser bilden, dh das so -genanntes gehocktes Wasser); andere besetzen tiefere Hohlräume im Boden.

Denken Sie daran

• Was passiert mit Wasser, das mit Regen auf den Boden fällt? Durch welches Gestein sickert Wasser schneller – Sand oder Lehm? Was sind Federn (Schlüssel)? Warum ist das Wasser im Frühling auch im Sommer kalt?

Wie Grundwasser entsteht. Wasser in der Erdkruste liegt in drei Zuständen vor: flüssig, gasförmig und fest. Wasser und Wasserdampf füllen die Lücken zwischen den Gesteinspartikeln.

Wasser im festen Zustand sind Kristalle und Eisschichten in gefrorenem Gestein.

Grundwasser ist Wasser, das in den Gesteinen der Erdkruste vorkommt.

An Land gibt es viel mehr Grundwasser als Oberflächenwasser – Flüsse, Seen, Sümpfe. Sie entstehen durch das Eindringen atmosphärischer Niederschläge in die Tiefen der Erde. Die wichtigste Voraussetzung für die Bildung von Grundwasser ist die Wasserdurchlässigkeit von Gesteinen. Unterscheiden Sie zwischen durchlässigen und wasserdichten (undurchlässigen) Felsen (Abb. 142).

Reis. 142. Wasserdurchlässigkeit von Gesteinen

Gesteine, die Wasser durchlassen, werden als durchlässig bezeichnet. Dies sind lose poröse (Sand, Kiesel, Kies) oder harte, aber zerklüftete Gesteine ​​(Kalkstein, Sandstein, Schiefer). Je größer die Partikel und Poren sind, desto besser ist die Wasserdurchlässigkeit. Felsen, die kein Wasser durchlassen, sind undurchlässig oder wasserdicht. Dies sind Tone oder nicht gerissene Hartgesteine.

Wasser von der Oberfläche sickert durch durchlässiges Gestein, bis es auf seinem Weg auf undurchlässige Schichten trifft. Hier verweilt es und füllt nach und nach die Poren oder Risse durchlässiger Gesteine. Mit Wasser gesättigte Schichten bilden Grundwasserleiter (Abb. 143). Das Wasser in ihnen fließt die geneigte Oberfläche der wasserbeständigen Schicht hinunter.

Was sind grundwasser. Durch den Wechsel von Gesteinen mit unterschiedlicher Wasserdurchlässigkeit können sich in der Erdkruste mehrere Grundwasserleiter in unterschiedlichen Tiefen befinden. Lockeres und poröses Gestein wird durch wasserdichtes, dann wieder durchlässiges und wieder wasserdichtes ersetzt. Je nach Lage der Grundwasserleiter wird zwischen Grundwasser und interstratalem Grundwasser unterschieden (siehe Abb. 143).

Reis. 143. Grundwasser

Als Grundwasser werden die Wässer des oberen Grundwasserleiters bezeichnet, die sich auf der ersten wasserfesten Schicht befinden. Zwischenschichtgewässer befinden sich zwischen zwei wasserbeständigen Schichten. Wasser von der Oberfläche tritt hier nur durch die Stellen ein, an denen Grundwasserleiter an die Oberfläche kommen.

Die Tiefe und Dicke der Grundwasserschicht hängt von der geologischen Struktur des Territoriums, der Topographie und dem Klima ab. In Ebenen mit kaltem und feuchtem Klima kann Grundwasser an die Oberfläche treten und zur Bildung von Sümpfen beitragen. Wenn das Klima heiß und trocken ist, befindet sich das Grundwasser in großen Tiefen. Die Tiefe der Grundwasserschicht kann mit den Jahreszeiten variieren. In Russland befindet sich das Grundwasser im Frühjahr näher an der Oberfläche und im Sommer weiter davon entfernt.

In den porösen Felsen der Eingeweide der größten Wüste der Welt, der Sahara, gibt es riesige Reserven an unterirdischem Süßwasser. Es gibt so viele von ihnen, dass sie den Bedarf aller Länder in der Wüste decken können. Diese Gewässer liegen jedoch in einer Tiefe von 150-200 m unter der Oberfläche.

Grundwasser tritt oft an die Oberfläche und bildet Quellen (Quellen, Quellen) in Reliefvertiefungen: Flusstäler, Schluchten. Mittels speziell gebohrter Brunnen wird Zwischenschichtwasser gewonnen. Manchmal sprudelt Wasser in einem Brunnen durch den Brunnen. Solche Gewässer werden artesisch genannt (Abb. 144).

Reis. 144. Artesische Gewässer

Artesische Gewässer bilden sich in konkaven Gesteinsschichten. Das Wasser steht hier unter großem Druck, sodass es beim Öffnen des Brunnens sprudelt.

Nicht alles Grundwasser ist frisch. Einige von ihnen enthalten viele gelöste Stoffe und Gase. Solche Wässer werden mineralisch genannt. In großer Tiefe in der Dicke der Erdkruste steigt die Temperatur an. Daher wird hier das Grundwasser warm und sogar heiß.

Wenn die Schichten der Erdkruste aus leicht löslichen Gesteinen (Kalkstein, Gips, Salze) bestehen, waschen unterirdische Gewässer zahlreiche Hohlräume, Hohlräume und Höhlen darin aus (Abb. 145). Ein solches Naturphänomen sowie Landformen an der Oberfläche und in Gesteinsmassen werden als Karst bezeichnet.

Reis. 145. Karstformen

Wasser schafft nicht nur Karsthöhlen. Sie schmückt sie mit malerischen „Skulpturen“ aus Stein. Aus den Tropfen, die von der Decke der Höhlen sickern, wachsen wie Eiszapfen Stalaktiten herunter. Aus den Tropfen, die auf den Boden der Höhle fallen, wachsen allmählich Säulen - Stalagmiten - von unten. Diese Formen verschmelzen manchmal miteinander zu einzelnen Spalten.

Fragen und Aufgaben

1. Wo kommt Wasser in die Erdkruste?
2. Nennen Sie die Arten des Grundwassers.
3. Was ist eine Quelle? Wo wird es gebildet?
4. Wo entstehen Karsthöhlen?

Wasser ist die häufigste Substanz auf unserem Planeten, dank der das Leben darauf unterstützt wird. Es kommt sowohl in der Lithosphäre als auch in der Hydrosphäre vor. Die Biosphäre der Erde besteht zu ¾ aus Wasser. Eine wichtige Rolle bei der Zirkulation dieser Substanz spielen ihre unterirdischen Arten. Hier kann es aus Mantelgasen, beim Abfluss usw. entstehen. In diesem Artikel betrachten wir die Grundwasserarten.

Konzept

Unter Grundwasser versteht man letzteres in der Erdkruste, in Gesteinen unterhalb der Erdoberfläche in verschiedenen Aggregatzuständen. Sie bilden einen Teil der Hydrosphäre. Laut V. I. Vernadsky können sich diese Gewässer in einer Tiefe von bis zu 60 km befinden. Das geschätzte Grundwasservolumen in einer Tiefe von bis zu 16 km beträgt 400 Millionen Kubikkilometer, dh ein Drittel des Wassers der Ozeane. Sie befinden sich auf zwei Etagen. Im unteren Teil befinden sich metamorphe und magmatische Gesteine, daher ist die Wassermenge hier begrenzt. Der Großteil des Wassers befindet sich im Obergeschoss, in dem sich Sedimentgesteine ​​befinden.

Klassifizierung nach Art des Austauschs mit Oberflächengewässern

Es gibt 3 Zonen darin: die obere ist frei; mittlere und untere - langsamer Wasseraustausch. Arten der Grundwasserzusammensetzung in verschiedenen Zonen sind unterschiedlich. Im oberen Bereich befindet sich also Süßwasser, das für technische, Trink- und wirtschaftliche Zwecke verwendet wird. In der mittleren Zone befinden sich uralte Gewässer verschiedener mineralischer Zusammensetzung. Im unteren Teil befinden sich stark mineralisierte Solen, aus denen verschiedene Elemente extrahiert werden.

Klassifizierung der Mineralisierung

Die folgenden Arten von Grundwasser unterscheiden sich durch Mineralisierung: ultrafrisch, mit einer relativ hohen Mineralisierung - nur die letzte Gruppe kann einen Mineralisierungsgehalt von 1,0 g / cu erreichen. dm; Brackwasser, Salzwasser, hoher Salzgehalt, Solen. In letzterem übersteigt die Mineralisierung 35 mg / cu. dm.

Klassifizierung des Auftretens

Nach den Vorkommensbedingungen werden folgende Grundwasserarten unterschieden: Stauwasser, Grundwasser, artesisches Wasser und Bodenwasser.

Verkhovodka wird hauptsächlich auf Linsen und verkeilten Schichten aus schlecht durchlässigen oder wasserbeständigen Gesteinen in der Belüftungszone während der Infiltration von Oberflächen- und Atmosphärenwasser gebildet. Manchmal wird es aufgrund des illuvialen Horizonts unter der Bodenschicht gebildet. Die Bildung dieser Wässer ist zusätzlich zu den oben aufgeführten mit den Prozessen der Kondensation von Wasserdampf verbunden. In einigen Klimazonen bilden sie ausreichend große Reserven an hochwertigem Wasser, aber es bilden sich hauptsächlich dünne Grundwasserleiter, die bei Trockenheit verschwinden und sich in Zeiten intensiver Feuchtigkeit bilden. Grundsätzlich ist diese Art von Grundwasser typisch für Lehme. Seine Dicke erreicht 0,4-5 m. Das Relief hat einen erheblichen Einfluss auf die Bildung von Sitzwasser. An steilen Hängen ist sie kurzzeitig vorhanden oder fehlt ganz. Auf flachen Steppen mit untertassenförmigen Vertiefungen und flachen Wasserscheiden, auf der Oberfläche von Flusswegen, bildet sich ein stabileres Hochwasser. Es hat keine hydraulische Verbindung mit Flussgewässern, während es durch andere Gewässer leicht verschmutzt wird. Gleichzeitig kann es Grundwasser speisen und für die Verdunstung verwendet werden. Werchowodka kann frisch oder leicht mineralisiert sein.

Grundwasser ist ein Teil des Grundwassers. Sie befinden sich auf dem ersten Aquifer von der Oberfläche, liegen auf dem ersten Aquifer, der über dem Gebiet aufrechterhalten wird. Grundsätzlich sind sie drucklose Gewässer, sie können in Bereichen mit einer lokalen undurchlässigen Überlappung einen geringen Druck haben. Die Vorkommenstiefe, ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften unterliegen periodischen Schwankungen. Überall verteilt. Sie ernähren sich durch Infiltration von Niederschlägen aus der Atmosphäre, Filtration von Oberflächenquellen, Kondensation von Wasserdampf und Verdunstung innerhalb des Bodens, zusätzliche Nahrung aus unteren Grundwasserleitern.

Artesisches Wasser ist Teil des Grundwassers mit Druck, das in Grundwasserleitern zwischen relativ wasserfesten und wasserfesten Schichten vorkommt. Sie liegen tiefer als der Boden. In den meisten Fällen stimmen ihre Ernährungs- und Belastungsbereiche nicht überein. Wasser erscheint im Brunnen unterhalb des festgelegten Niveaus. Die Eigenschaften dieser Wässer unterliegen im Vergleich zum Grundwasser weniger Schwankungen und Verschmutzungen.

Bodenwasser sind solche, die auf die Bodenwasserschicht beschränkt sind, an der Versorgung der Pflanzen mit diesem Stoff teilnehmen, mit der Atmosphäre, dem Festwasser und dem Grundwasser in Verbindung stehen. Sie haben einen erheblichen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung des Grundwassers an ihrem tiefen Vorkommen. Liegen letztere flach, kommt es zu Staunässe im Boden und Staunässe beginnt. Gravitationswasser bildet keinen separaten Horizont, die Bewegung erfolgt von oben nach unten unter Einwirkung von Kapillarkräften oder Schwerkraft in verschiedene Richtungen.

Formationsklassifizierung

Die Hauptarten von Grundwasser sind Infiltrationen, die durch Infiltration atmosphärischer Niederschläge entstehen. Darüber hinaus können sie durch die Kondensation von Wasserdampf entstehen, der zusammen mit Luft in das zerklüftete und poröse Gestein eintritt. Darüber hinaus werden Relikte (vergrabene) Gewässer unterschieden, die sich in alten Becken befanden, aber von dicken Schichten von Sedimentgesteinen begraben wurden. Auch Thermalwasser, das in den letzten Stadien magmatischer Prozesse entstanden ist, ist eine eigene Art. Diese Gewässer bilden magmatische oder jugendliche Arten.

Klassifizierung der Bewegung der betrachteten Objekte

Folgende Arten der Grundwasserbewegung werden unterschieden (siehe Abbildung).

In der Belüftungszone kommt es zu Versickerung und Niederschlag aus der Atmosphäre. Gleichzeitig wird dieser Prozess in frei durchgeführte und normale Infiltration unterteilt. Die erste beinhaltet die Bewegung von oben nach unten unter dem Einfluss von Schwerkraft und Kapillarkräften durch bestimmte Röhren und Kapillarporen, während der poröse Raum nicht mit Wasser gesättigt ist, was zur Aufrechterhaltung der Luftbewegung beiträgt. Bei der normalen Infiltration treten zu den oben aufgeführten Kräften hydrostatische Druckgradienten hinzu, was dazu führt, dass die Poren vollständig mit Wasser gefüllt sind.

In der Sättigungszone wirken hydrostatischer Druck und Schwerkraft, die zur Bewegung von freiem Wasser entlang von Rissen und Poren zu den Seiten beitragen, eine Druckabnahme oder Neigung der wasserführenden Horizontoberfläche. Diese Bewegung wird Filtration genannt. Die höchste Geschwindigkeit der Wasserbewegung wird in unterirdischen Karsthöhlen und -kanälen beobachtet. An zweiter Stelle stehen Kiesel. Im Sand wird eine viel langsamere Bewegung beobachtet - die Geschwindigkeit beträgt 0,5-5 m / Tag.

Arten von Grundwasser in der Permafrostzone

Diese Grundwässer werden in Supra-Permafrost, Inter-Permafrost und Sub-Permafrost eingeteilt. Erstere befinden sich in der Dicke des Permafrosts auf einem Grundwasserleiter, hauptsächlich am Fuß von Hängen oder am Grund von Flusstälern. Sie wiederum sind unterteilt in saisonal gefrierende, sitzende, in der aktiven Schicht befindliche; in saisonal teilweise gefrorene, mit dem oberen Teil in der aktiven Schicht, in saisonal nicht gefrierende, deren Auftreten unterhalb der saisonal gefrorenen Schicht vermerkt ist. In einigen Fällen kann es zu einer Unterbrechung der aktiven Schicht verschiedener Böden kommen, was dazu führt, dass ein Teil des Suprapermafrostwassers an die Oberfläche freigesetzt wird, wo es die Form von Eis annimmt.

Interpermafrostwasser kann in der flüssigen Phase vorhanden sein, ist aber am häufigsten in der festen Phase; unterliegen in der Regel keinen saisonalen Auftau-/Gefrierprozessen. Diese Wässer in flüssiger Phase sorgen für einen Wasseraustausch mit Über- und Subpermafrostwässern. Sie können als Quellen an die Oberfläche kommen. Subpermafrostgewässer sind artesisch. Sie können von frisch bis Salzlake sein.

Die Arten des Grundwassers in Russland sind die gleichen wie die oben diskutierten.

Verschmutzung der betrachteten Objekte

Es werden folgende Arten der Grundwasserverschmutzung unterschieden: chemisch, die wiederum in organisch und anorganisch, thermisch, radioaktiv und biologisch unterteilt wird.

Die wichtigsten chemischen Schadstoffe sind flüssige und feste Abfälle von Industrieunternehmen sowie Pestizide und Düngemittel von landwirtschaftlichen Produzenten. Schwermetalle und andere toxische Elemente wirken sich am stärksten auf das Grundwasser aus. Sie breiten sich über beträchtliche Entfernungen über Grundwasserleiter aus. Ähnlich verhält es sich mit der Kontamination mit Radionukliden.

Biologische Kontamination wird durch pathogene Mikroflora verursacht. Die Verschmutzungsquellen sind normalerweise Scheunenhöfe, fehlerhafte Abwasserkanäle, Senkgruben usw. Die Ausbreitung der Mikroflora wird durch die Filtrationsrate und das Überleben dieser Organismen bestimmt.

Es ist eine Erhöhung der Temperatur des Grundwassers, die während des Betriebs der Wasseraufnahme auftritt. Es kann an Abwasserdeponien auftreten oder wenn sich eine Wasserentnahme in der Nähe eines Reservoirs mit wärmerem Oberflächenwasser befindet.

Untergrundnutzung

Die Grundwasserentnahme als Form der Baugrundnutzung wird durch das Bundesgesetz „Über den Baugrund“ geregelt. Für die Extraktion dieser Objekte ist eine Lizenz erforderlich. Es wird für Grundwasser für einen Zeitraum von bis zu 25 Jahren ausgestellt. Die Nutzungsdauer beginnt ab dem Zeitpunkt der staatlichen Registrierung der Lizenz zu berechnen.

Bergbaubetriebe müssen bei der Rosreestr. Dann erstellen sie einen Entwurf und reichen ihn zur staatlichen Begutachtung ein. Dann bereiten sie ein Projekt zur Organisation einer unterirdischen Wasserentnahme-Sanitärzone vor, bewerten die Reserven dieser Gewässer und übertragen die Berechnungen an das staatliche Gutachten, den Geoinformationsfonds und den Rosgeolfond. Außerdem werden den erhaltenen Dokumenten Eigentumsbescheinigungen für das Land beigefügt, wonach ein Antrag auf Lizenz gestellt wird.

Abschließend

Welche Arten von Grundwasser gibt es in Russland? Dasselbe wie in der Welt. Die Fläche unseres Landes ist ziemlich groß, daher gibt es Permafrost, Artesien, Grundwasser und Bodenwasser. Die Klassifizierung der betrachteten Objekte ist ziemlich kompliziert, und in diesem Artikel wird sie unvollständig wiedergegeben, ihre grundlegendsten Punkte werden hier gezeigt.