(fino a una profondità di 12-16 km) negli stati liquido, solido e vapore. La maggior parte di essi si forma a causa delle infiltrazioni dalla superficie della pioggia, dello scioglimento e delle acque fluviali. Le acque sotterranee si muovono costantemente sia in direzione verticale che orizzontale. La profondità della loro presenza, la direzione e l'intensità del movimento dipendono dalla permeabilità all'acqua delle rocce. Le rocce permeabili includono ciottoli, sabbia e ghiaia. Impermeabile (impermeabile), praticamente impermeabile all'acqua - argilla, denso senza crepe, terreni ghiacciati. Lo strato di roccia che contiene acqua è chiamato falda acquifera.

A seconda delle condizioni di presenza, le acque sotterranee si dividono in tre tipologie: quelle situate nello strato più superficiale del suolo; , steso sul primo strato impermeabile permanente dalla superficie; interstratale, situato tra due strati impermeabili. Le acque sotterranee sono alimentate da sedimenti filtrati, acque, laghi. Il livello delle acque sotterranee varia a seconda delle stagioni dell'anno ed è diverso nelle diverse zone. Pertanto coincide praticamente con la superficie e si trova a una profondità di 60-100 m. Sono distribuiti quasi ovunque, non hanno pressione e si muovono lentamente (nella sabbia grossolana, ad esempio, a una velocità di 1,5-2,0 m. al giorno). La composizione chimica delle acque sotterranee varia e dipende dalla solubilità delle rocce adiacenti. In base alla loro composizione chimica, distinguono tra acque sotterranee fresche (fino a 1 g di sali per 1 litro d'acqua) e mineralizzate (fino a 50 g di sali per 1 litro d'acqua). Sbocchi naturali delle falde acquifere superficie terrestre chiamate sorgenti (molle, sorgenti). Di solito si formano in luoghi bassi dove le falde acquifere attraversano la superficie terrestre. Le sorgenti possono essere fredde (con temperatura non superiore a 20°C), calde (da 20 a 37°C) e calde o termali (oltre 37°C). Le sorgenti termali che sgorgano periodicamente sono chiamate geyser. Si trovano in aree di recente o moderno (,). Le acque delle sorgenti contengono una varietà di elementi chimici e possono essere carboniche, alcaline, saline, ecc. Molti di loro hanno valore medicinale.

Le acque sotterranee riempiono pozzi, fiumi, laghi; sciogliere varie sostanze nelle rocce e trasportarle; causare frane. Forniscono alle piante umidità e popolazione acqua potabile. Le fonti danno di più acqua pulita. Vapore acqueo e acqua calda I geyser vengono utilizzati per riscaldare edifici, serre e centrali elettriche.

Le riserve di acque sotterranee sono molto grandi - 1,7%, ma si rinnovano molto lentamente e questo deve essere tenuto in considerazione quando vengono utilizzate. Non meno importante è la protezione delle acque sotterranee dall’inquinamento.

Ecc.).

L'acqua sotterranea che si muove sotto l'influenza della gravità è chiamata acqua gravitazionale o libera, in contrasto con l'acqua legata (acqua igroscopica, filmica, capillare e di cristallizzazione). Strati di rocce saturi di acqua gravitazionale formano falde acquifere, o strati, che costituiscono complessi acquiferi, le cui rocce hanno diversi gradi di capacità di umidità, permeabilità all'acqua e resa idrica.

La profondità delle acque sotterranee dipende dalle condizioni geografiche, che cambiano naturalmente dai poli all'equatore. Nella parte europea, la profondità media della falda freatica aumenta gradualmente da nord a sud (nella zona della tundra - vicino alla superficie, in corsia centrale- diversi metri, al sud - diverse decine di metri). Il limite inferiore delle acque sotterranee si trova a una profondità superiore a 10-12 km. Le falde acquifere che si trovano al di sotto delle acque sotterranee sono separate da esse da strati di rocce impermeabili (impermeabili) o debolmente permeabili e sono chiamate orizzonti acquatici interstratali. Di solito sono sotto pressione idrostatica (acque artesiane), meno spesso hanno una superficie libera - acque a flusso libero. L'area di ricarica delle acque interstratali è situata nei luoghi in cui le rocce acquifere raggiungono la superficie (o nei luoghi in cui sono poco profonde); la ricarica avviene anche attraverso l'apporto di acqua proveniente da altre falde acquifere.

Le acque sotterranee sono una soluzione naturale che ne contiene oltre 60 elementi chimici(nelle maggiori quantità - K, Na, Ca, Mg, Fe, Cl, S, C, Si, N, O, H), nonché microrganismi (ossidanti e riducenti varie sostanze). Di norma, le acque sotterranee sono sature di gas (CO 2, O 2, N 2, C 2 H 2, ecc.). A seconda del grado di mineralizzazione, le acque sotterranee si dividono (per ) in fresche (fino a 1 g/l), salmastre (da 1 a 10 g/l), saline (da 10 a 50 g/l) e salate sotterranee (oltre 50 g/l); nelle classificazioni successive le salamoie sotterranee comprendono acque con mineralizzazione superiore a 36 g/l. A seconda della temperatura (°C) si distinguono: falde sottoraffreddate (sotto 0), fredde (da 0 a 20), calde (da 20 a 37), calde (da 37 a 50), molto calde (da 50 a 100) e surriscaldato (oltre 100).

In base alla loro origine, esistono diversi tipi di acque sotterranee. Le acque di infiltrazione si formano a causa della fuoriuscita delle acque piovane, di fusione e dei fiumi dalla superficie terrestre. Nella composizione sono prevalentemente bicarbonato di calcio e magnesio. Quando le rocce di gesso vengono lisciviate, si formano acque solfato-calciche, e quando le rocce contenenti sale si dissolvono, si formano acque di cloruro di sodio. La condensazione delle acque sotterranee si forma a seguito della condensazione del vapore acqueo nei pori o nelle fessure delle rocce. Le acque di sedimentazione si formano nel processo di sedimentazione geologica e rappresentano solitamente acque sepolte alterate di origine marina (cloruro di sodio, cloruro di calcio-sodio, ecc.). Questi includono anche salamoie sepolte di pozze di sale, nonché ultra acque dolci lenti di sabbia nei depositi morenici. Le acque formatesi dal magma durante la sua cristallizzazione e durante il metamorfismo delle rocce sono dette acque magmatiche o giovanili.

Uno degli indicatori delle condizioni naturali per la formazione delle acque sotterranee è la composizione dei gas disciolti e liberamente rilasciati. Gli acquiferi superiori con ambiente ossidante sono caratterizzati dalla presenza di ossigeno e azoto; per le parti inferiori della sezione, dove predomina un ambiente riducente, sono tipici i gas di origine biochimica (idrogeno solforato, metano). Nei centri di intrusioni e termometamorfismo sono comuni le acque sature di anidride carbonica (acque ad anidride carbonica del Caucaso, Pamirs, Transbaikalia). In prossimità dei crateri dei vulcani si trovano acque solfatiche acide (i cosiddetti bagni fumarolici). In molti sistemi idrici in pressione, che spesso sono grandi bacini artesiani, si distinguono tre zone, che differiscono per l'intensità dello scambio idrico con le acque superficiali e per la composizione delle acque sotterranee. Le parti superiori e marginali dei bacini sono solitamente occupate dalle acque dolci di infiltrazione della zona di scambio idrico attivo (secondo N.K. Ignatovich) o di circolazione attiva. Nelle parti centrali profonde dei bacini si trova una zona di ricambio idrico o di ristagno molto lento, dove sono comuni acque altamente mineralizzate. Nella zona intermedia, di ricambio idrico relativamente lento o difficile, si sviluppano acque miste di varia composizione.

Molti indicatori qualitativi e quantitativi dei parametri delle acque sotterranee (livello, pressione, portate, composizioni chimiche e gassose, temperatura, ecc.) sono soggetti a cambiamenti a breve, lungo termine e secolari che determinano il regime delle acque sotterranee. Quest'ultimo riflette il processo di formazione delle acque sotterranee nel tempo e in diversi territori sotto l'influenza di fattori naturali (climatici, idrologici, geologici, idrogeologici) e antropici. Le maggiori fluttuazioni negli indicatori di regime si verificano quando le acque sotterranee sono poco profonde.

I modelli di distribuzione delle acque sotterranee dipendono da numerose caratteristiche geologiche e fisico-geografiche del territorio. I pendii si sviluppano anche all'interno delle piattaforme e degli avvallamenti marginali (nel territorio del CCCP, ad esempio, il bacino artesiano della Siberia occidentale, il bacino artesiano di Mosca, il bacino artesiano del Baltico). Sulle piattaforme nelle aree di sollevamento del basamento cristallino precambriano (Scudo ucraino, massiccio di Anabar, ecc.) e nelle aree di pieghe montuose, si sviluppano acque sotterranee di tipo fessurativo. Condizioni idrogeologiche peculiari che determinano la natura della circolazione e la composizione delle acque sotterranee si creano nelle aree di sviluppo delle rocce del permafrost, dove il sopra-permafrost, l'inter-permafrost e

Tra le acque terrestri, le riserve più grandi si trovano nelle acque sotterranee, le cui riserve totali ammontano a 60 milioni di km 3 . Le acque sotterranee possono trovarsi allo stato liquido, solido o vapore. Si trovano nel suolo e nelle rocce della parte superiore della crosta terrestre.

La capacità delle rocce di far passare l'acqua dipende dalla dimensione e dal numero di pori, vuoti e fessure.

In relazione all'acqua, tutte le rocce sono divise in tre gruppi: permeabile all'acqua(permeabile all'acqua del pozzo) impermeabile(trattenere l'acqua) e solubile.

Rocce solubili - questi sono sali di potassio e da cucina, gesso, calcare. Quando le acque sotterranee li dissolvono, in profondità si formano ampi vuoti, grotte, doline e pozzi (fenomeno detto carsico).

Rocce permeabili possono essere suddivisi in due categorie: permeabili in tutta la loro massa (uniformemente permeabili) e relativamente permeabili (semipermeabili). Esempi di rocce altamente permeabili sono ciottoli, ghiaia e sabbia. I materiali semipermeabili includono sabbia a grana fine, torba, ecc.

Inoltre, le rocce permeabili possono essere ad alta intensità di umidità o non ad alta intensità di umidità.

Rocce non ad alta intensità di umidità - Sono rocce che lasciano passare liberamente l'acqua senza saturarsi di essa. Questi sono, ad esempio, sabbia, ciottoli, ecc.

Ad alta intensità di umidità - si tratta di rocce che trattengono una certa quantità di acqua (ad esempio un metro cubo di torba contiene oltre 500 litri d'acqua).

A montagna impermeabile le rocce includono argille, rocce massicce cristalline e sedimentarie. Tuttavia, queste rocce possono fratturarsi e diventare permeabili in condizioni naturali.

Vengono chiamati strati di rocce impermeabili su cui si trovano le falde acquifere impermeabile.

Nelle rocce impermeabili l’acqua che filtra verso il basso viene trattenuta e riempie gli spazi tra le particelle della roccia permeabile sovrastante, formando falda acquifera.

Vengono chiamati strati di roccia permeabile che contengono acqua acquifero.

Nelle pianure composte da rocce sedimentarie solitamente si alternano strati permeabili e strati impermeabili.

Le acque sotterranee si presentano a strati (Fig. 1). Possono essere suddivisi in tre orizzonti:

• Orizzonte superiore- Si tratta di acque dolci situate ad una profondità compresa tra 25 e 350 m.
• Orizzonte medio - acque che si trovano a una profondità compresa tra 50 e 600 m. Sono generalmente minerali o salate.
• Orizzonte inferiore- acque, spesso sepolte, altamente mineralizzate, rappresentate dalle salamoie. Si trova ad una profondità compresa tra 400 e 3000 m.

Gli orizzonti delle acque profonde possono essere giovanili (di origine ignea) o relitti. Nella maggior parte dei casi, l'acqua degli orizzonti inferiori si è formata durante la formazione delle rocce sedimentarie che li racchiudono.

In base alle condizioni di presenza, le acque sotterranee sono suddivise in suolo, acqua sotterranea e acqua di saturazione - acque sotterranee e interstrato (Fig. 2).

Acque del suolo e acque sospese

Acqua del suolo riempire parte degli spazi tra le particelle di terreno. Sono necessari per la normale vita vegetale.

Verkhovodka Giace poco profondo, esiste temporaneamente e non è abbondante. Nelle nostre condizioni climatiche appare in primavera dopo lo scioglimento della neve, a volte in autunno.

Riso. 1. Strati di falda freatica

Riso. 2. Tipi di acqua a seconda delle condizioni

Acque sotterranee

Acque sotterranee formare una falda acquifera sul primo strato acquifero dalla superficie. Si chiama la superficie delle acque sotterranee specchio delle acque sotterranee. Viene chiamata la distanza dalla falda freatica allo strato acquifero spessore dello strato impermeabile.

Le acque sotterranee sono alimentate da precipitazioni infiltrate, acqua proveniente da fiumi, laghi e bacini artificiali.

A causa della sua posizione poco profonda dalla superficie, il livello delle acque sotterranee subisce notevoli fluttuazioni a seconda delle stagioni dell'anno: aumenta dopo le precipitazioni o lo scioglimento della neve, oppure diminuisce durante i periodi di siccità. Durante gli inverni rigidi, le acque sotterranee possono congelare.

Poiché la profondità delle acque sotterranee è determinata principalmente dalle condizioni climatiche, in modo diverso aree naturaliè diverso. Pertanto, nella tundra, il livello delle acque sotterranee coincide praticamente con la superficie, e nei semi-deserti è a una profondità di 60-100 m, e non ovunque, e queste acque non hanno una pressione sufficiente.

Il grado di dissezione della topografia del territorio ha una grande influenza sulla profondità delle acque sotterranee. Più è forte, più profonda è la falda acquifera.

Le acque sotterranee sono notevolmente suscettibili all’inquinamento.

Acque interstratali

Acque interstratali- falde acquifere sottostanti racchiuse tra due strati impermeabili. A differenza delle acque sotterranee, il livello dell’acqua interstratale è più costante e cambia meno nel tempo. Le acque interstratali sono più pulite delle acque sotterranee.

Un gruppo speciale di acque sotterranee è costituito pressione delle acque interstratali. Riempiono completamente la falda acquifera e sono sotto pressione. Tutte le acque contenute negli strati situati in strutture tettoniche concave hanno pressione.

Aperti da pozzi e risalenti verso l'alto, si riversano in superficie o sgorgano. È così che funzionano pozzi artesiani(Fig. 3).

Riso. 3. Pozzo artesiano

La composizione chimica delle acque sotterranee varia e dipende dalla solubilità delle rocce adiacenti. In base alla loro composizione chimica si distinguono freschi (fino a 1 g di sali per 1 litro d'acqua), leggermente mineralizzati (fino a 35 g di sali per 1 litro d'acqua) e mineralizzati (fino a 50 g di sali per 1 litro di acqua) falde acquifere. In questo caso, gli orizzonti superiori delle acque sotterranee sono generalmente freschi o leggermente mineralizzati, mentre gli orizzonti inferiori possono essere altamente mineralizzati. Le acque minerali possono essere gassate, alcaline, ferrose, ecc. Nella composizione, molte di esse hanno valore medicinale.

Temperatura delle acque sotterranee

In base alla temperatura, le acque sotterranee si dividono in fredde (fino a +20 °C) e termali (da +20 a +1000 °C). Le acque termali sono generalmente caratterizzate da un alto contenuto di vari sali, acidi, metalli, elementi radioattivi e terre rare.

Vengono chiamati gli sbocchi naturali delle acque sotterranee (solitamente acque sotterranee) alla superficie della terra fonti(molle, molle). Di solito si formano in luoghi bassi dove le falde acquifere attraversano la superficie terrestre.

Le sorgenti sono fredde (con temperatura dell'acqua non superiore a 20 °C), calde (da 20 a 37 °C) e calde o termali (oltre 37 °C). Vengono chiamate sorgenti termali che zampillano periodicamente geyser. Si trovano in aree di vulcanismo recente o moderno (Islanda, Kamchatka, Nuova Zelanda, Giappone).

Importanza e tutela delle acque sotterranee

Le acque sotterranee hanno grande valore in natura: sono la più importante fonte di cibo, le paludi; sciogliere varie sostanze nelle rocce e trasportarle; con la loro partecipazione si formano morfologie carsiche e franose; quando giacciono in superficie possono provocare processi di ristagno; fornire alle piante umidità e sostanze nutritive disciolte in esse, ecc. Sono ampiamente utilizzati dall'uomo: sono fonti di acqua potabile pulita; usato per trattare una serie di malattie umane; dotare il processo produttivo di risorse idriche; utilizzato per irrigare i campi; Dalle acque termali si ottengono numerosi prodotti chimici diversi (iodio, sale di Gauberiano, acido borico, metalli vari); energia termica Le acque sotterranee possono essere utilizzate per riscaldare edifici, serre, generare elettricità, ecc.

Oggi, in molte regioni, lo stato delle acque sotterranee è valutato critico e tende pericolosamente a deteriorarsi ulteriormente. Nonostante le riserve di acque sotterranee siano grandi, si rinnovano molto lentamente e questo deve essere tenuto in considerazione quando vengono utilizzate. Non meno importante è la protezione delle acque sotterranee dall’inquinamento.

Le acque sotterranee (non solo superficiali, ma anche profonde) seguono altri elementi ambiente sperimentano l'influenza inquinante dell'attività economica umana: da imprese minerarie, impianti di stoccaggio di rifiuti chimici e fertilizzanti, discariche, complessi zootecnici, aree popolate, ecc. Tra le sostanze che inquinanti le falde acquifere, quelle predominanti sono: prodotti petroliferi, fenoli, metalli pesanti (rame , zinco, piombo, cadmio, nichel, mercurio), solfati, cloruri, composti dell'azoto. L'area dei centri di inquinamento delle acque sotterranee raggiunge centinaia di chilometri quadrati. La qualità dell’acqua potabile si sta deteriorando.

Tutta l'acqua nella crosta terrestre situata al di sotto della superficie terrestre nelle rocce allo stato gassoso, liquido e solido è chiamata acqua sotterranea.

Le acque sotterranee fanno parte dell'idrosfera, il guscio acquoso del globo. Si trovano in pozzi profondi fino a diversi chilometri. Secondo V.I. Vernandsky, le acque sotterranee possono esistere fino a una profondità di 60 km perché le molecole d'acqua, anche a una temperatura di 2000 o C, sono dissociate solo per il 2%

Calcoli approssimativi delle riserve di acqua dolce nelle viscere della Terra fino a una profondità di 16 chilometri danno un valore di 400 milioni di chilometri cubi, cioè circa 1/3 delle acque dell'Oceano Mondiale.

L'accumulo di conoscenze sulle acque sotterranee, iniziato in tempi antichi, ha subito un'accelerazione con l'avvento delle città e dell'agricoltura irrigua. L'arte di costruire pozzi scavati fino a diverse decine di metri era nota già dal 2000-3000 mila anni aC. in Egitto, Asia centrale, India, Cina. Nello stesso periodo compaiono le cure con acque minerali.

Nel primo millennio a.C. apparvero le prime idee sulle proprietà e sull'origine delle acque naturali, sulle condizioni del loro accumulo e sul ciclo dell'acqua sulla Terra (nelle opere di Talete e Aristotele - in Antica Grecia; Tito Lucrezio Cara e Vitruvio - nell'Antica Roma, ecc.).

Lo studio delle acque sotterranee è stato facilitato dall'espansione dei lavori legati all'approvvigionamento idrico, dalla costruzione di strutture di cattura (ad esempio, kariz tra i popoli del Caucaso, dell'Asia centrale), dall'estrazione di acqua salata per l'evaporazione del sale scavando pozzi, e poi perforazione (territorio della Russia, 12-17 secoli). Successivamente nacque il concetto di acque non pressione, pressione(salendo dal basso verso l'alto) e auto-versamento. Questi ultimi erano chiamati artesiani - della provincia di Artois ( nome antico"Artesia") in Francia.

Durante il Rinascimento e successivamente, le acque sotterranee e il loro ruolo nei processi naturali furono dedicati al lavoro di molti scienziati: Agricolla, Palissy, Steno, ecc.

In Russia, le prime idee scientifiche sulle acque sotterranee come soluzioni naturali, sulla loro formazione attraverso l'infiltrazione delle precipitazioni atmosferiche e sull'attività geologica delle acque sotterranee furono espresse da M.V. Lomonosov nel suo saggio “Sugli strati della terra” (1763).

Fino alla metà del XIX secolo lo studio delle acque sotterranee si sviluppò come parte integrante della geologia. Quindi viene separato in una disciplina separata: l'idrologia.

L'idrogeologia generale studia l'origine delle acque sotterranee, le sue caratteristiche fisiche e proprietà chimiche, interazione con le rocce ospiti.

Lo studio delle acque sotterranee in connessione con la storia dei movimenti tettonici, dei processi di sedimentazione e della dianogenesi ha permesso di avvicinarsi alla storia della loro formazione e ha contribuito all'emergere nel XX secolo di un nuovo ramo dell'idrogeologia - paleoidrogeologia(lo studio delle acque sotterranee delle ere geologiche passate).

Dinamica delle acque sotterranee studia il movimento delle acque sotterranee sotto l'influenza di fattori naturali e artificiali, sviluppa metodi per la valutazione quantitativa della produttività dei pozzi di produzione e delle riserve di acque sotterranee.

La dottrina del regime e dell'equilibrio delle acque sotterranee esamina i cambiamenti nelle acque sotterranee (il loro livello, temperatura, composizione chimica, condizioni di nutrizione e movimento), che si verificano sotto l'influenza di vari fattori naturali (precipitazioni e condizioni della sua infiltrazione, evaporazione, temperatura e umidità dell'aria e dello strato di suolo, influenza dei regimi acque superficiali bacini idrici, fiumi, attività umane).

Nella seconda metà del 20 ° secolo iniziarono a essere sviluppati metodi per prevedere il regime delle acque sotterranee, che sono di grande importanza pratica nello sfruttamento delle acque sotterranee, nella costruzione di ingegneria idraulica, nell'agricoltura irrigua e nella risoluzione di altri problemi.

Ora, su 510 milioni di chilometri quadrati del globo, 361 milioni di chilometri quadrati. km (70,7%) sono occupati da mari e oceani, formando un unico Oceano Mondiale, i restanti 149 (29,3%) milioni di metri quadrati. km è occupato da terra. Nell'emisfero settentrionale la terra rappresenta il 39,3% della superficie dell'emisfero, nell'emisfero meridionale il 19,1%. Il peso specifico degli elementi che determinano la circolazione dell'umidità e la loro influenza sulla circolazione complessiva dell'acqua in natura può essere giudicato dai dati riportati di seguito:

Tabella 1

Nome dell'indicatore

Volume

Evaporazione dall'oceano

Evaporazione dalla terra

evapotraspirazione

Sedimentazione sulla superficie dell'oceano

Precipitazioni sulla superficie terrestre

Precipitazioni totali

Flusso delle acque fluviali e sotterranee

447,9 mila chilometri 3

70,7 mila chilometri 3

518,6 mila chilometri 3

411,6 mila chilometri 3

107,0 mila chilometri 3

518,6 mila chilometri 3

36,3 mila km 3

Sotto l'influenza dell'energia solare, una media di circa 450,0 mila km 3 di acqua evapora dalla superficie dell'Oceano Mondiale. Parte di questa umidità viene trasportata sotto forma di vapore dalle correnti d'aria verso i continenti.

In determinate condizioni, il vapore acqueo si condensa e cade sotto forma di pioggia, neve, grandine, ecc. Le precipitazioni atmosferiche che cadono sulla terra scorrono lungo i pendii dell'area, formando ruscelli e fiumi che riportano le loro acque nell'Oceano Mondiale.

Una parte delle precipitazioni evapora, una parte penetra nel terreno formando falde acquifere, che attraverso il deflusso sotterraneo confluiscono nei torrenti e nei fiumi e quindi ritornano anche nell'oceano. Questo processo di scambio chiuso tra l'atmosfera e la superficie terrestre è chiamato in natura ciclo dell'acqua.

Pertanto, il contenuto d’acqua dei fiumi utilizzati nell’economia nazionale come fonti d’acqua è legato al ciclo dell’umidità della Terra e dipende dalla distribuzione dell’acqua tra i singoli elementi del ciclo dell’acqua in natura.

origine delle acque sotterranee

Le acque sotterranee sono formate principalmente da acque di precipitazione atmosferica cadere sulla superficie terrestre e acque filtranti(infiltrandosi) nel terreno fino a una certa profondità, e dalle acque di paludi, fiumi, laghi e bacini artificiali, anche infiltrandosi nel terreno. La quantità di umidità convogliata nel terreno in questo modo è pari al 15-20% della quantità totale di precipitazioni.

La penetrazione dell'acqua nei suoli (permeabilità all'acqua) che compongono la crosta terrestre dipende dalle proprietà fisiche di questi suoli. Per quanto riguarda la permeabilità all’acqua, i suoli si dividono in tre gruppi principali: permeabile all'acqua, semipermeabile E impermeabile O impermeabile.

A rocce permeabili includono rocce grossolane, ciottoli, ghiaia, sabbie, rocce fratturate, ecc. Le rocce impermeabili includono rocce massivamente cristalline (granito, marmo), che hanno un assorbimento minimo di umidità, e argilla. Questi ultimi, essendo stati saturi d'acqua, non ne permettono il passaggio in futuro. Alle razze semipermeabile comprendono sabbie argillose, arenarie sciolte, marne sciolte, ecc.

Acque sotterranee dentro crosta terrestre distribuito su due piani. Il piano inferiore, composto da dense rocce ignee e metamorfiche, contiene una quantità limitata di acqua. La maggior parte dell'acqua si trova nello strato superiore delle rocce sedimentarie. In esso, a seconda della natura dello scambio idrico con le acque superficiali, si distinguono tre zone: una zona di scambio idrico libero (superiore), una zona di scambio idrico lento (al centro) e una zona di scambio idrico molto lento (inferiore). Le acque della zona superiore sono generalmente dolci e vengono utilizzate per l'approvvigionamento idrico potabile, domestico e tecnico. Nella zona centrale si trovano acque minerali di diversa composizione. Queste sono acque antiche. La zona inferiore contiene salamoie altamente mineralizzate. Da essi si estraggono bromo, iodio e altre sostanze.

Si formano le acque sotterranee in vari modi. Uno dei modi principali di formazione delle acque sotterranee è l'infiltrazione, o infiltrazione, delle precipitazioni e delle acque superficiali (laghi, fiumi, mari, ecc.). Secondo questa teoria, l'acqua che filtra raggiunge lo strato impermeabile e si accumula su di esso, saturando le rocce porose e porose-fessurate. In questo modo si formano le falde acquifere, ovvero gli orizzonti sotterranei. Si chiama la superficie delle acque sotterranee falda freatica. La distanza dalla falda freatica all'acquitardo è chiamata spessore dell'acquitardo.

La quantità di acqua che penetra nel suolo dipende non solo dalle sue proprietà fisiche, ma anche dalla quantità di precipitazioni, dalla pendenza del terreno verso l'orizzonte, dalla copertura vegetale, ecc. Allo stesso tempo, la pioggia piovigginosa prolungata crea migliori condizioni per infiltrazione rispetto alle forti piogge, poiché quanto più intense sono le precipitazioni, tanto più velocemente l’acqua caduta scorre sulla superficie del suolo.

I pendii ripidi aumentano il deflusso superficiale e riducono l'infiltrazione delle precipitazioni nel terreno; quelli piatti, al contrario, ne aumentano le infiltrazioni. La copertura vegetale (foresta) aumenta l'evaporazione dell'umidità caduta e allo stesso tempo aumenta le precipitazioni. Trattenendo il deflusso superficiale, favorisce l'infiltrazione di umidità nel terreno.

Per molte aree del globo, l’infiltrazione è il principale metodo di formazione delle acque sotterranee. Tuttavia, esiste un altro modo in cui si formano: a causa di condensazione del vapore acqueo nelle rocce. Nella stagione calda, l'elasticità del vapore acqueo nell'aria è maggiore che nello strato di suolo e nelle rocce sottostanti. Pertanto, il vapore acqueo atmosferico entra continuamente nel suolo e scende in uno strato di temperatura costante situato a diverse profondità, da una a diverse decine di metri dalla superficie terrestre. In questo strato, il movimento del vapore d'aria si interrompe a causa dell'aumento dell'elasticità del vapore acqueo all'aumentare della temperatura nelle profondità della Terra. Di conseguenza, un controflusso di vapore acqueo si origina dalle profondità della Terra verso uno strato a temperatura costante. E in una zona a temperatura costante, a seguito della collisione di due flussi di vapore acqueo, si condensano con la formazione di acqua sotterranea. Tale acqua di condensazione è di grande importanza nei deserti, nei semideserti e nelle steppe secche. Nei periodi caldi dell'anno costituisce l'unica fonte di umidità per la vegetazione. Allo stesso modo, le principali riserve di acque sotterranee sorsero nelle regioni montuose della Siberia occidentale.

Entrambi i metodi di formazione delle acque sotterranee - attraverso l'infiltrazione e attraverso la condensazione del vapore acqueo atmosferico nelle rocce - sono le principali modalità di accumulo delle acque sotterranee. Infiltrazione E acque di condensazione a volte chiamate acque vandose (dal latino “vadare” - andare, muoversi). Queste acque si formano dall'umidità atmosferica e partecipano al ciclo generale dell'acqua in natura.

Alcuni ricercatori notano un altro modo di formazione delle acque sotterranee: giovanile. Molti emissari di queste acque in aree di attività vulcanica moderna o recente sono caratterizzati da temperature elevate e significative concentrazioni di sali e componenti volatili. Per spiegare la genesi di tali acque, il geologo austriaco E. Suess nel 1902 avanzò la teoria delle acque giovanili (dal latino “juvenilis” - vergine). Tali acque, come riteneva Suess, erano formate da prodotti gassosi rilasciati in abbondanza durante l'attività vulcanica e la differenziazione della lava magmatica.

Studi successivi hanno dimostrato che le acque giovanili pure, come le intendeva E. Suess, non esistono nelle parti superficiali della Terra. In condizioni naturali, le acque sotterranee che si formano in modi diversi, mescolarsi tra loro, acquisendo determinate proprietà. Tuttavia, determinare la genesi delle acque sotterranee è di grande importanza: facilita il calcolo delle riserve, il chiarimento del regime e la loro qualità.

Il livello delle acque sotterranee è soggetto a fluttuazioni costanti. Pertanto, durante le piene e le inondazioni primaverili, il livello dell'acqua nel fiume, salendo al di sopra del livello del flusso del fiume diretto verso il fiume, provoca un deflusso d'acqua da esso e un aumento del livello delle acque sotterranee. Ciò riduce l'altezza delle piene primaverili. Durante la recessione, le acque sotterranee iniziano ad alimentare il fiume e il livello delle acque sotterranee diminuisce.

Le acque sotterranee possono formarsi a causa dell'artificiale strutture idrauliche ad esempio, come i canali di irrigazione. Pertanto, durante la costruzione del sistema di irrigazione del Karakum, a causa del trasferimento di parte del flusso dei fiumi siberiani, una quantità significativa di acqua nella parte desertica fu spesa non tanto per le esigenze di irrigazione, ma per l'evaporazione e nel terreno. Ciò è dovuto al fatto che la maggior parte del sistema di irrigazione passava attraverso terreni sabbiosi, dove il coefficiente di filtrazione è piuttosto elevato e, nonostante le misure antifiltrazione, il calo dei livelli dell’acqua dovuto alla filtrazione dell’acqua nel terreno è stato notevole. Tutto ciò, oltre a ridurre la portata del fiume, fece sì che i sali contenuti nel terreno venissero disciolti dalle falde acquifere e quando i flussi sottomarini tornarono nel canale, questo si salinizzò e si inquinò di limo.

Classificazione delle acque sotterranee
condizioni del loro verificarsi

Esistono diverse classificazioni delle acque sotterranee.

In base alle condizioni di movimento nelle falde acquifere, si distinguono le acque sotterranee che circolano in strati sciolti (sabbia, ghiaia e ciottoli) e in rocce fratturate.

Si chiamano acque sotterranee che si muovono sotto l'influenza della gravità gravitazionale, o libere, in contrasto con le acque legate e trattenute da forze molecolari: igroscopiche, filmiche, capillari e cristallizzate.

A seconda della natura dei vuoti delle rocce acquifere, le acque sotterranee si dividono in:

poro - in sabbie, ciottoli e altre rocce clastiche;

incrinato (vena) - nelle rocce (graniti, arenarie);

carsico (fessura-carsico) - in rocce solubili (calcari, dolomiti, gesso, ecc.).

In base alle condizioni di occorrenza, si distinguono tre tipi di acque sotterranee: acqua appollaiata, non asfaltato e e pressione, O artesiano.

Verkhovodka sono dette acque sotterranee che si presentano in prossimità della superficie terrestre e sono caratterizzate da distribuzione variabile. Tipicamente, l'acqua appollaiata è confinata in lenti di rocce impermeabili o debolmente permeabili, ricoperte da strati permeabili all'acqua.

L'acqua alta occupa aree limitate, questo fenomeno è temporaneo e si verifica durante un periodo di sufficiente umidità; nei periodi di siccità l'acqua perenne scompare. Verkhovodka si riferisce al primo strato resistente all'acqua dalla superficie della terra. Nei casi in cui lo strato impermeabile si trova in prossimità della superficie o affiora in superficie, durante le stagioni delle piogge si sviluppa un ristagno idrico.

L'acqua appollaiata spesso include l'acqua del suolo o l'acqua nello strato di terreno. L'acqua del suolo è rappresentata da acqua quasi legata. L'acqua liquida in gocce è presente nel suolo solo durante i periodi di umidità in eccesso.

Acque sotterranee. Le acque sotterranee sono l'acqua che si trova sul primo orizzonte impermeabile sotto l'acqua appollaiata. Si riferiscono solitamente a formazioni impermeabili e sono caratterizzate da un afflusso d'acqua più o meno costante. Le acque sotterranee possono accumularsi sia in rocce porose sciolte che in serbatoi duri fratturati. Il livello delle acque sotterranee è una superficie irregolare, che, di regola, ripete le irregolarità del rilievo in forma levigata: a quote più elevate è più basso, in luoghi bassi è più alto.

Le acque sotterranee si spostano verso i rilievi inferiori. Il livello delle acque sotterranee è soggetto a fluttuazioni costanti: è influenzato da vari fattori: quantità e qualità delle precipitazioni, clima, topografia, presenza di vegetazione, attività economica umana e molto altro.

Le acque sotterranee che si accumulano nei depositi alluvionali sono una delle fonti di approvvigionamento idrico. Sono usati come acqua potabile, per irrigare. Gli sbocchi delle acque sotterranee in superficie sono chiamati sorgenti o sorgenti.

Pressione, O acque artesiane. Le acque in pressione sono quelle che si trovano in una falda acquifera, racchiusa tra strati impermeabili, e subiscono una pressione idrostatica a causa della differenza di livello nel punto di ricarica e rilascio dell'acqua in superficie. L'area di ricarica delle acque artesiane si trova solitamente al di sopra dell'area del flusso d'acqua e al di sopra dello sbocco delle acque in pressione sulla superficie della Terra. Se al centro di una tale vasca viene posto un pozzo artesiano, l'acqua ne uscirà sotto forma di fontana secondo la legge dei vasi comunicanti.

Le dimensioni dei bacini artesiani possono essere piuttosto significative, fino a centinaia e persino migliaia di chilometri. Le zone di alimentazione di tali bacini sono spesso molto lontane dai luoghi di estrazione dell'acqua. Così, l'acqua che cade sotto forma di precipitazione in Germania e Polonia è ottenuta da pozzi artesiani perforati a Mosca; in alcune oasi del Sahara ricevono acqua che cade sotto forma di precipitazioni sull'Europa.

Le acque artesiane sono caratterizzate da acqua costante e buona qualità, che è importante per il suo uso pratico.

In base alla loro origine, esistono diversi tipi di acque sotterranee.

Acqua di infiltrazione si formano a causa della fuoriuscita della pioggia, dello scioglimento e dell'acqua dei fiumi dalla superficie terrestre. Nella composizione sono prevalentemente bicarbonato di calcio e magnesio. Quando le rocce contenenti gesso vengono lisciviate, si formano acque solfato-calciche e quando le rocce contenenti sale vengono disciolte, si formano acque di cloruro di sodio.

Acque sotterranee di condensazione si formano a seguito della condensazione del vapore acqueo nei pori o nelle fessure delle rocce.

Acque di sedimentazione si formano nel processo di sedimentazione geologica e di solito rappresentano acque sepolte modificate di origine marina - cloruro di sodio, cloruro di calcio-sodio, ecc. Questi includono anche salamoie sepolte di bacini salini, nonché acque ultrafresche di lenti di sabbia nei depositi morenici .

Vengono chiamate le acque formatesi dal magma durante la sua cristallizzazione e il metamorfismo vulcanico delle rocce magmatico, O giovanile(secondo la terminologia di E. Suess).

alimentazione dei fiumi con acque sotterranee e calcolo del flusso delle acque sotterranee

Le acque sotterranee costituiscono una fonte affidabile di nutrimento fluviale. Operano tutto l'anno e forniscono cibo ai fiumi durante i periodi di bassa marea invernale ed estiva (o a livelli bassi dell'orizzonte idrico), quando non c'è flusso superficiale.

A velocità molto basse di movimento delle acque sotterranee, rispetto alle acque superficiali, le acque sotterranee nel flusso del fiume agiscono come un fattore di regolazione.

Inoltre, a velocità molto lente o basse di movimento delle acque sotterranee, sui fiumi dell'estremo nord a basse temperature dell'aria, si osserva il congelamento (completo o parziale) del fiume, e quindi l'acqua entra dalla parte di contenimento del serbatoio in cui il fiume scorre (può essere il fiume principale, il mare, il lago, ecc.). Tali fenomeni si osservano, ad esempio, nel villaggio di Nizhneyansk, che si trova a 25 km dalla foce del fiume Yana, dove, durante il periodo di basse temperature e completo congelamento del fiume, l'acqua salata entra nel letto del fiume dal ristagno a monte del luogo di congelamento dell'Oceano Artico.

Una misura quantitativa della nutrizione è il valore del flusso sotterraneo, che, a sua volta, è caratterizzato dal cosiddetto modulo del flusso sotterraneo:

M Sottotitolo = KM 0 /100 ,

Dove M Sottotitolo– modulo di drenaggio sotterraneo, l/sec da 1 km 2 zona di drenaggio;

M 0 – modulo medio a lungo termine della portata totale, l/sec da 1 km 2 bacino di drenaggio superficiale;

A– coefficiente modulare che mostra la percentuale di deflusso sotterraneo sul deflusso totale e determinato dalla formula

K=M min /M 0 ,

Dove M min- modulo di scarico minimo, l/sec da 1 km 2 bacino idrografico superficiale, determinato dalla portata invernale del fiume e pari al modulo della portata sotterranea, perché In inverno i fiumi sono alimentati principalmente dalle acque sotterranee.

Il modulo del flusso delle acque sotterranee è un indicatore affidabile per valutare il contenuto di acqua delle rocce distribuite nel bacino idrografico di un fiume, perché rappresenta la quantità di acqua sotterranea (in l/sec) che entra nel fiume da 1 mq. km dell'una o dell'altra falda acquifera drenata da un fiume.

Oltre a queste formule, la quantità di flusso sotterraneo può essere determinata con il metodo idrochimico (secondo A.T. Ivanov):

Dove Q Sottoz– volume annuo di deflusso sotterraneo;

Q 0 – volume annuo della portata fluviale;

Con- concentrazione di qualsiasi componente (ad esempio cloro) nell'acqua del fiume durante il periodo di osservazione;

C 1 – concentrazione dello stesso componente nelle acque sotterranee nello stesso periodo;

C 2 - concentrazione dello stesso componente nelle acque superficiali nello stesso periodo.

Secondo B.I. Kudelin, per un calcolo più accurato del flusso sotterraneo dei fiumi di piccole e medie dimensioni, si propone di distinguere tra quattro tipi di approvvigionamento idrico sotterraneo ai fiumi:

Ricarica tramite falda non collegata idraulicamente al fiume;

Ricarica tramite falda acquifera collegata idraulicamente al fiume;

Nutrizione del terreno misto ( UN+ B);

Alimentazione mista macinata e artesiana ( UN+ B+ C).

Secondo questi dati, B.I. Kudelin ha proposto formule per determinare lo strato H Sottoz e coefficiente di deflusso sotterraneo α Sottoz. Lo strato di deflusso sotterraneo è espresso in millimetri all'anno (o qualsiasi altra unità di tempo) per chilometro quadrato di superficie del bacino sotterraneo ed è calcolato come:

Dove H Sottoz– strato di drenaggio sotterraneo, mm/anno;

Q Sottoz– volume del deflusso sotterraneo dalla zona della piscina, M 3 /anno;

F– zona piscina, M 2 .

Coefficiente di flusso delle acque sotterranee α Sottoz rappresenta il rapporto tra deflusso sotterraneo e precipitazione che cade sull'area di un dato bacino idrografico, ed indica quella parte delle precipitazioni che va ad alimentare le zone sotterranee di scambio idrico molto intenso nel bacino:

Dove X– strato di sedimenti, mm/anno.

I calcoli del flusso delle acque sotterranee sono solitamente riassunti sotto forma di mappe di ricarica delle acque sotterranee, coefficienti e moduli di flusso delle acque sotterranee che riflettono le risorse naturali vari tipi le acque sotterranee si sono sviluppate all’interno dei bacini idrografici di piccole e medie dimensioni e delle loro singole aree e sezioni.

Principali problemi di utilizzo e tutela delle acque sotterranee

Grazie alla sua posizione, le acque sotterranee sono meglio protette dagli influssi esterni rispetto alle acque superficiali, ma su vaste aree e ad un'ampia gamma di profondità si verificano gravi sintomi di cambiamenti sfavorevoli nel regime delle acque sotterranee. Questi includono: l’esaurimento e il declino dei livelli delle acque sotterranee a causa dell’eccessiva estrazione; introduzione di acque salate marine sulla costa; formazione di imbuti depressivi e altri.

L’inquinamento delle acque sotterranee rappresenta un grande pericolo. Si possono distinguere due tipi di inquinamento: batterico E chimico. In determinate condizioni, possono penetrare nelle falde acquifere liquami E artificiale acque industriali, acque superficiali contaminate e precipitazioni.

Quando si creano bacini idrici, il livello delle acque sotterranee aumenta a causa del ristagno. Una conseguenza positiva di questo cambiamento di regime è l'aumento delle risorse nella zona costiera del bacino; negativo – inondazione della zona costiera, che provoca l’impaludamento del territorio, nonché la salinizzazione del suolo e delle acque sotterranee a causa dell’aumento dell’evaporazione quando sono poco profonde.

A causa di eventi alluvionali minori (o della loro assenza) sui fiumi regolamentati, la ricarica delle acque sotterranee viene notevolmente ridotta. La velocità del flusso su tali fiumi è ridotta, il che contribuisce all'insabbiamento del letto del fiume; pertanto, il rapporto tra fiume e acque sotterranee è difficile.

In determinate condizioni, i prelievi di acque sotterranee possono avere un impatto significativo sulla qualità delle acque superficiali. Ciò vale innanzitutto per le operazioni industriali e lo scarico di acqua mineralizzata, lo scarico di miniere e l'acqua petrolifera associata. Occorre pertanto garantire l'uso e la gestione integrata delle risorse idriche superficiali e sotterranee. Esempi di questo approccio includono l’uso delle acque sotterranee per l’irrigazione negli anni siccitosi, nonché il rifornimento artificiale delle riserve idriche sotterranee e la costruzione di bacini idrici sotterranei.

Dottorato di ricerca O.V. Mosin

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L'acqua è la sostanza più comune sul nostro pianeta, grazie alla quale la vita è supportata su di essa. Si trova sia nella litosfera che nell'idrosfera. La biosfera terrestre è composta per ¾ di acqua. Un ruolo importante nella circolazione di questa sostanza è svolto dalle sue specie sotterranee. Qui può formarsi dai gas del mantello, durante il deflusso, ecc. In questo articolo esamineremo i tipi di acque sotterranee.

Concetto

Per acqua sotterranea si intende quest'ultima situata nella crosta terrestre, localizzata in rocce poste in vario modo al di sotto della superficie terrestre stati di aggregazione. Fanno parte dell'idrosfera. Secondo V.I. Vernadsky, queste acque possono trovarsi a una profondità massima di 60 km. Il volume stimato delle acque sotterranee situate a una profondità massima di 16 km è di 400 milioni di km cubi, ovvero un terzo delle acque dell'Oceano Mondiale. Sono dislocati su due piani. Quello inferiore contiene rocce metamorfiche e ignee, quindi la quantità di acqua qui è limitata. La maggior parte dell'acqua si trova nel piano superiore, in cui si trovano le rocce sedimentarie.

Classificazione in base alla natura degli scambi con le acque superficiali

Ci sono 3 zone al suo interno: quella superiore - gratuita; medio e inferiore: metabolismo lento dell'acqua. I tipi di acque sotterranee variano nella composizione nelle diverse zone. Quindi in quello superiore si trova l'acqua dolce utilizzata per scopi tecnici, potabili ed economici. Nella zona centrale si trovano acque antiche di varia composizione minerale. Nella parte inferiore sono presenti salamoie altamente mineralizzate da cui si estraggono vari elementi.

Classificazione per mineralizzazione

Evidenziare i seguenti tipi acque sotterranee per mineralizzazione: ultra-, fresche, con mineralizzazione relativamente elevata - solo l'ultimo gruppo può raggiungere un livello di mineralizzazione di 1,0 g/cubo. dm; salmastro, salato, ad alta salinità, salamoia. In quest'ultimo la mineralizzazione supera i 35 mg/m3. dm.

Classificazione per occorrenza

In base alle condizioni in cui si trovano, si distinguono le seguenti tipologie di acque sotterranee: acque sotterranee, acque sotterranee, acque artesiane e acque sotterranee.

Verkhovodka si forma principalmente su lenti e strati di rocce a bassa permeabilità o resistenti all'acqua nella zona di aerazione durante l'infiltrazione delle acque superficiali e atmosferiche. A volte si forma a causa dell'orizzonte illuviale sotto lo strato di suolo. La formazione di queste acque è associata a processi di condensazione del vapore acqueo oltre a quelli sopra elencati. In alcune zone climatiche si formano riserve piuttosto grandi di acqua di alta qualità, ma si formano per lo più falde acquifere sottili, che scompaiono durante la siccità e si formano durante i periodi di intensa umidità. Questo tipo di acque sotterranee è principalmente caratteristico delle argille. Il suo spessore raggiunge 0,4-5 m. Il rilievo ha un'influenza significativa sulla formazione dell'acqua appollaiata. Sui pendii ripidi esiste per breve tempo o è del tutto assente. Nelle steppe pianeggianti con depressioni a forma di piattino e bacini idrografici piatti, sulla superficie delle rotte fluviali si forma un'acqua appollaiata più stabile. Non ha alcun collegamento idraulico con le acque fluviali e viene facilmente inquinato da altre acque. Allo stesso tempo, può alimentare le falde acquifere o può essere speso per l'evaporazione. La Verkhodka può essere fresca o leggermente mineralizzata.

Le acque sotterranee fanno parte delle acque sotterranee. Si trovano sulla prima falda acquifera dalla superficie, sovrastante la prima falda, di superficie consistente. Fondamentalmente sono acque a flusso libero e possono avere una piccola pressione in zone con sovrapposizione locale impermeabile all'acqua; Profondità di occorrenza, loro chimica e proprietà fisiche soggetto a fluttuazioni periodiche. Distribuito ovunque. Si nutrono attraverso l'infiltrazione delle precipitazioni dall'atmosfera, la filtrazione da fonti superficiali, la condensazione del vapore acqueo e l'evaporazione intra-sotterranea e l'ulteriore nutrimento proveniente dalle falde acquifere sottostanti.

L'acqua artesiana è la parte delle acque sotterranee che ha pressione e si trova nelle falde acquifere tra strati relativamente impermeabili e impermeabili. Si trovano più in profondità del terreno. Nella maggior parte dei casi, le aree di nutrizione e di creazione della pressione non coincidono. L'acqua appare nel pozzo al di sotto del livello stabilito. Le proprietà di queste acque sono meno suscettibili alle fluttuazioni e all'inquinamento rispetto alle acque sotterranee.

Le acque del suolo sono quelle che sono confinate nello strato idrico del suolo, partecipano alla fornitura di questa sostanza alle piante e sono associate all'atmosfera, alle acque sotterranee e alle acque sotterranee. Hanno un impatto significativo sulla composizione chimica delle acque sotterranee quando sono profonde. Se questi ultimi si trovano poco profonde, il terreno si impregna d'acqua e inizia il ristagno. L'acqua gravitazionale non forma un orizzonte separato; il movimento avviene dall'alto verso il basso sotto l'azione delle forze capillari o della gravità in varie direzioni.

Classificazione per formazione

Le principali tipologie di acque sotterranee sono quelle di infiltrazione, che si formano a causa del trafilamento delle precipitazioni atmosferiche. Inoltre, possono formarsi a seguito della condensazione del vapore acqueo, che penetra nelle rocce fratturate e porose insieme all'aria. Inoltre, si distinguono le acque relitte (sepolte), che si trovavano in antichi bacini, ma erano sepolte da spessi strati di rocce sedimentarie. Anche una specie separata stanno arrivando acque termali, che si sono formati nelle ultime fasi dei processi magmatici. In queste acque si formano specie magmatiche o giovanili.

Classificazione del movimento degli oggetti in questione

Si distinguono i seguenti tipi di movimento delle acque sotterranee (vedi figura).

Nella zona di aerazione si verificano infiltrazioni e precipitazioni dall'atmosfera. In questo caso, questo processo è suddiviso in infiltrazione eseguita liberamente e normale. Il primo prevede il movimento dall'alto verso il basso sotto l'influenza della gravità e delle forze capillari lungo determinati canali e pori capillari, mentre lo spazio poroso non è saturo d'acqua, il che aiuta a mantenere il movimento dell'aria. Durante la normale infiltrazione, alle forze sopra indicate si aggiungono gradienti di pressione idrostatica, con il risultato che i pori vengono completamente riempiti d'acqua.

Nella zona di saturazione agiscono la pressione idrostatica e la gravità, che favoriscono il movimento dell'acqua libera attraverso fessure e pori ai lati, riducendo la pressione o la pendenza della superficie dell'orizzonte che trasporta l'acqua. Questo movimento è chiamato filtrazione. La massima velocità di movimento dell'acqua si osserva nelle grotte e nei canali carsici sotterranei. Al secondo posto ci sono i ciottoli. Nelle sabbie si osserva un movimento molto più lento: la velocità è di 0,5-5 m/giorno.

Tipi di acque sotterranee nella zona del permafrost

Queste acque sotterranee sono classificate in sopra-permafrost, inter-permafrost e sub-permafrost. I primi si trovano nello spessore del permafrost su un acquitardo, principalmente ai piedi dei pendii o sul fondo delle valli fluviali. A loro volta, sono divisi in acque stagionalmente gelate e appollaiate, situate nello strato attivo; in stagionalmente parzialmente ghiacciato, con la parte superiore nello strato attivo, in stagionalmente non gelato, la cui presenza è annotata sotto lo strato stagionalmente congelato. In alcuni casi, può verificarsi una rottura dello strato attivo di vari suoli, che porta al rilascio di parte dell'acqua sovrastante il permafrost in superficie, dove assume l'aspetto del ghiaccio.

Le acque interpermafrost possono essere presenti in fase liquida, ma sono più diffuse in fase solida; Di norma non sono soggetti a processi di scongelamento/congelamento stagionali. Queste acque in fase liquida assicurano lo scambio idrico con le acque sopra e sotto il permafrost. Possono venire in superficie come molle. Le acque sub-permafrost sono artesiane. Possono essere dal fresco alla salamoia.

I tipi di acque sotterranee in Russia sono gli stessi discussi sopra.

Contaminazione degli oggetti in questione

Si distinguono i seguenti tipi di inquinamento delle acque sotterranee: chimico, che a sua volta è suddiviso in organico e inorganico, termico, radioattivo e biologico.

Gli inquinanti chimici sono principalmente liquidi e rifiuti solidi imprese industriali, nonché pesticidi e fertilizzanti provenienti da produttori agricoli. I metalli pesanti e altri elementi tossici colpiscono maggiormente le acque sotterranee. Si diffondono nelle falde acquifere a distanze considerevoli. La contaminazione da radionuclidi si comporta in modo simile.

L'inquinamento biologico è causato dalla microflora patogena. Le fonti di inquinamento sono solitamente allevamenti di bestiame, fogne difettose, pozzi neri, ecc. La distribuzione della microflora è determinata dalla velocità di filtrazione e dal tasso di sopravvivenza di questi organismi.

È un aumento della temperatura delle acque sotterranee che si verifica durante il funzionamento di una presa d'acqua. Può verificarsi nei siti di smaltimento dei rifiuti acque reflue o quando la presa d'acqua si trova vicino a un serbatoio con acque superficiali più calde.

Utilizzo del sottosuolo

L'estrazione delle acque sotterranee come tipo di utilizzo del sottosuolo è regolata dalla legge federale "Sul sottosuolo". Per estrarre questi oggetti è necessaria una licenza. Viene rilasciato in relazione alle acque sotterranee per un periodo massimo di 25 anni. Il periodo di utilizzo inizia a essere calcolato dal momento della registrazione statale della licenza.

I lavori di estrazione devono essere registrati presso Rosreestr. Successivamente redigono un progetto e lo sottopongono all'esame di stato. Quindi viene preparato un progetto per l'organizzazione di una zona sanitaria per la presa dell'acqua sotterranea, vengono valutate le riserve di queste acque e i calcoli vengono sottoposti alla perizia statale, al Fondo di geoinformazione e al Rosgeolfond. Successivamente, i certificati di proprietà fondiaria vengono allegati ai documenti ricevuti, dopodiché viene presentata una domanda di licenza.

Insomma

Quali tipi di acque sotterranee ci sono in Russia? Gli stessi del mondo. L'area del nostro paese è piuttosto vasta, quindi contiene permafrost, artesiano, acque sotterranee e acqua del suolo. La classificazione degli oggetti in esame è piuttosto complessa, e in questo articolo si riflette in modo incompleto; qui vengono mostrati i suoi punti più basilari;