Взаимодействие подземной гидросферы и техносферы

1. Лекция №1. Взаимодействие подземной гидросферы и техносферы

Цель мониторинга: контроль и коррекция
взаимодействия гидролитосферы и
техносферы на различных масштабных
уровнях
1. Подземная гидросфера: основные
понятия
2. Место гидролитосферы в структуре
геологической среды, взаимодействие
с внешними средами
3. Источники воздействия на
гидролитосферу – основные классы и
разновидности
96,40%
1,86%
1,70%
Мировой океан
Ледники и постоянные снега
Подземные воды
Вода в атмосфере и организмах
Воды суши
0,02%
0,02%
1

2. 1.1.Происхождение подземных вод:

1.
2.
3.
1.
Метеорная (атмосферная) вода –
выпадает на землю в виде дождя
или снега
Погребенная (реликтовая) вода –
остается в горной породе со
времени образования породы как
осадка
Магматическая (ювенильная) вода –
выделяется из магматических тел
при кристаллизации магмы
1.2. Виды воды в горных
породах:
Кристаллизационная – в составе
минералов
В виде льда
В виде пара
Прочносвязанная – удерживается силами
межмолекулярного сцепления (глины)
Рыхлосвязанная – толстая пленка,
способная к перераспределению
Капиллярная – удерживается силами
поверхностного натяжения
Гравитационная – перемещается под
действием силы тяжести
2

3. 1.3. Строение приповерхностной части гидролитосферы

• Зона аэрации (области
смачивания, транзита и
капиллярная кайма)
• Зона насыщения
• Грунтовые воды
• Зеркало грунтовых вод
3

4. 1.4. Артезианские воды

• Артезианские воды –
межпластовые напорные воды
• Артезианский бассейн – бассейн
напорных вод пластовых форм
залегания с общими условиями
питания и разгрузки
• Области питания
• Области стока
• Области разгрузки
4

5. 1.5. Факторы и процессы, определяющие содержание и перемещение в горных породах воды и растворов

• Пористость – отношение объема
порового пространства к общему
объему горной породы.
• Проницаемость – способность горной
породы пропускать через себя воду.
Зависит от размера и формы пор, от
характера соединения пор между
собой.
• Инфильтрация – просачивание
воды сквозь зону аэрации
• Фильтрация – перемещение воды в
водоносных горизонтах
• Массоперенос – перемещение
веществ в растворенном состоянии
• Расход воды – произведение
площади сечения водоносного
горизонта на скорость фильтрации
5

6. 2. Взаимодействие геологической среды с внешними средами

• Геологическая среда – область
взаимодействия человека и
гидролитосферы
6

7. 2.1. Круговорты воды на Земле: малый, континентальный, глобальный

7

8. 2.2. Взаимодействие поверхностной и подземной гидросферы

Питание и расход рек зависит:
От проницаемости ложа реки
От взаимного положения уровня реки и уровня
грунтовых вод
• Эфлюентные реки: питаются подземными
водами, так как зеркало грунтовых вод
находится выше уровня рек
• Инфлюентные реки: питают подземные
воды, так как зеркало грунтовых вод
находится ниже уровня рек
Во время паводков, когда уровень воды в реке
поднимается выше зеркала грунтовых вод, реки
питают подземные воды
Во время засухи уровень рек опускается ниже
уровня грунтовых вод, и тогда подземные воды
питают реки
Река на различных участках может поочередно
то питать подземные воды, то питаться за счет
них
8

9. 3. Источники воздействия на подземную гидросферу

Класс
воздействия
3.1.
1.Физическое
П
2. Физикохимическое
О
Д
К
3. Химическое
Л
А
С
С
Механическое
Гидратное
Загрязнение
Гидромеханическое
Кольматирование
Очистка
Гидродинамическое
Выщелачивание
Закрепление
массивов
Термическое
Ионнообменное
4.Биологическое
Ы
Загрязнение
Очистка
Электромагнитное
Радиационное
9

10. 3.2. Разновидности источников воздействия

1. По времени:
постоянные; временные.
2. По размеру:
точечные; линейные; площадные;
объемные.
3. По положению: наземные;
подземные.
4. По обратимости: обратимые;
необратимые.
5. По цели: стихийные;
целенаправленные.
6. По интенсивности: низкой;
средней; высокой.
10

11.

11