Файл: Давыдов Л.К. Общая гидрология учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 258

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 60. Схема провинций и зон грунтовых вод на территории СССР (по О. К. Ланге).

—зона

сплош ной

многолетней

м ерзлоты ; 2 — зона талн ковой

(П а )

и островной (П б)

м ерзлоты ; 3 — зона

тундровы х

вод

(III)

вы соких вод С евера (IV );

4

— зона

неглубоких оврагов (V ),

зон а

глубоких

оврагов

(V I) и

зона

о вр аж н о -б алоч н ая

(V II);

— зона

неглубоких

бал о к

П рйкасп ия

(V III); 6

— зона

равн овеси я подзем ного

стока и исп арен ия

(IX );

7 — зона

подгорны х

 

 

ш лейф ов и предгорны х

равнин

(X ); 8 — области азон альн ы х

грунтовы х

вод.

 

 

 

подмерзлотные воды при выходе на поверхность или в аллювиаль­ ные отложения речных долин служат источником питания рек.

В т о р а я п р о в и н ц и я — постоянного и переменного увлажне­ ния, охватывает почти всю равнинную часть Европейской территории

СССР и часть Западно-Сибирской низменности. В ней выделено шесть зон (IIIVIII), очерченных на представленной карте-схеме (см. рис. 60) и сохранивших название, данное им В. С. Ильиным.

По мере продвижения с севера на юг минерализация и глубина залегания грунтовых вод увеличиваются. В зоне тундровых грунто­ вых вод минерализация их составляет около 0,1 г/л и воды залегают вблизи поверхности; в зоне высоких грунтовых вод севера на ме­ ждуречных пространствах зеркало грунтовых вод удалено от по­ верхности земли на 2—4 м и воды по химическому составу принад­ лежат к гидрокарбонатно-кальциевым; в зоне грунтовых вод при­ черноморских и прикаспийских балок воды становятся жесткими и иногда солоноватыми. Глубина залегания их на водоразделах в рай­ оне причерноморских балок достигает нескольких десятков метров.

Т р е т ь я п р о в и н ц и я — недостаточного увлажнения (арид­ ная область); в ней выделяются: зона равновесия подземного стока и испарения (IX) и зона грунтовых вод подгорных шлейфов и пред­ горных равнин (А'). К этой же провинции Ланге присоединяет и зону прикаспийских балок Ильина.

Зона равновесия подземного стока и испарения занимает об­ ширные пространства бессточных областей Средней Азии и Казах­ стана. Характерной особенностью этой зоны является несовпадение областей питания и распространения грунтовых вод. Они поступают сюда с севера, востока и юга — из зоны предгорных равнин и под­ горных шлейфов, окаймляющих горные массивы. Воды эти расхо­ дуются главным образом на испарение.

Грунтовые воды зоны подгорных шлейфов и предгорных равнин формируются как за счет пришлых вод — подземного стока горных областей, так и за счет местных вод — атмосферных осадков — и в значительно большей мере за счет фильтрации речных вод и вод ирригационных каналов. В этой зоне в ряде районов выделяются участки, образуемые конусами выносов рек. В краевых частях их наблюдаются обильные выходы грунтовых вод.

Помимо зональных вод, на рис. 60 выделены азональные воды. Дальнейшее изучение грунтовых вод позволило выявить боль­ шое разнообразие в распределении их по территории СССР. В Фи­ зико-географическом атласе мира (1964 г.) опубликована новая сводная карта грунтовых вод СССР, составленная И. К. Зайцевым

иМ. П. Распоповым.

ГЛ А В А 26. МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ

§102. Понятие о минеральных водах

Минеральными принято называть такие воды, которые в силу своего особого химического состава или физических свойств (ра­ диоактивности, повышенной температуры) оказывают определен­


ное воздействие на организм человека. Эти воды часто относятся к категории лечебных. Величина минерализации является важным критерием, однако отождествлять минерализованные воды с мине­ ральными нельзя: известны минеральные воды с малой минерали­ зацией. Лечебные свойства минеральным водам придает содержа­ ние в них некоторых характерных ионов и газов (табл. 22).

Таблица 22

Содержание характерных ионов и газов в минеральных водах 1

Ионы

и газы

М инерализация

Ионы и газы

М инерализация

(м г/л), свыше

(мг/л),

свыше

 

 

 

Свободный угле-

250

Бром ...................

 

5

кислый

газ . .

И о д .......................

 

1

Сероводород . .

1

Мышьяковая кис-

 

1

Литий

. . . .

1

лота ...............

 

Стронций . . . .

10

Борная кислота

 

5

Ж е л е з о

...............

10

Барий ...................

 

5

Фтор ...................

 

2

 

 

 

1 Указанные величины содержания ионов носят примерный характер.

Подземные минеральные воды в большинстве случаев предста­ влены минеральными источниками, самоизливающимися на поверх­ ность под гидростатическим напором или давлением газов. Наибо­ лее крупные из них обычно связаны с зонами тектонических раз­ рывов. По содержанию ионов и соотношению между ними минеральные воды очень разнообразны. Однако, несмотря на их разнообразие, можно наметить отдельные области с преобладанием того или иного состава вод. Распределение основных типов мине­ ральных вод связано с геотектоническим расчленением земной коры на зоны альпийской складчатости и участки платформ.

§ 103. Распространение минеральных вод на территории СССР

На обширной территории СССР выделяют несколько гидрогео­ логических областей и районов природных минеральных вод соот­ ветственно преобладанию в них вод, характерных по химическому составу и физическим свойствам. По А. М. Овчинникову, эти об­ ласти и районы следующие.

Области углекислых вод приурочены к районам проявления мо­ лодых интрузий (Закарпатье, Кавказ, Памир, Южный Тянь-Шань, Саяны, Забайкалье, Сихотэ-Алинь). Наиболее известен район Кав­ казских Минеральных Вод.

Области азотных вод с повышенной температурой широкой по­ лосой окружают области углекислых вод. Воды эти обычно приуро­ чены к тектоническим разломам и трещинам в изверженных гор­ ных породах. Азотные термальные источники известны на ТяньШане и Алтае.


Области хлоридно-натриевых и хлоридно-кальциево-натриевых вод приурочены к глубоким артезианским бассейнам платформ.

Районы сероводородных, азотнометановых и метановых вод при­ урочены к осадочным отложениям и часто связаны с нефтеносными месторождениями. Наибольшей известностью пользуются мацестинские воды на Кавказе.

Области радоновых и железистых вод расположены главным образом в районах развития кристаллических и метаморфических пород (Карелия и Кольский полуостров, Донецкий кряж, Урал, Ка­ захский мелкосопочник, Среднесибирское плоскогорье и пр.). Из ми­ неральных радиоактивных источников известны источники Цхалтубо (Грузинская ССР), Белокуриха (Алтайский край) и др.

ГЛ А В А 27. РОЛЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

ВФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Подземные воды участвуют в различных физико-географических процессах. Как уже отмечалось, сток подземных вод является од­ ним из звеньев круговорота воды на земном шаре и составной ча­ стью речного стока. Вместе с подземными водами в реки поступают растворенные вещества, содержащиеся в земной коре. На отдель­ ных участках земной поверхности, на склонах, в местах выхода под­ земных вод на дневную поверхность наблюдаются своеобразные фи­ зико-географические явления: оползни, суффозия, карст1, забола­ чивание.

§ 104. Оползни

 

 

О п о л з н и представляют собой скользящее смещение

грунтов

по склону в той части, где они находятся

в состоянии неустойчи­

вого равновесия. Оползни образуются при

непременном

участии

подземных вод в горах, долинах рек, ручьев, оврагов, вдоль мор­ ских берегов, в искусственных выемках, по берегам озер и водо­ хранилищ. При обнажении водоносной толщи вплоть до водоупора и наличии некоторого уклона водоупорного пласта в сторону до­ лины или обрыва подземная вода постепенно выносит мелкие ча­ стицы водоносной породы; сила сцепления и трение между пла­ стами ослабевают. Часть толщи породы, покрывающей водоупор­ ный пласт, лишенная боковой опоры со стороны склона долины, отрывается от общей массы породы и начинает постепенно сколь­ зить по увлажненной поверхности водоупорного пласта к основа­ нию склона. Подземные воды, подпертные оползнем, в дальнейшем не имеют непосредственного выхода на поверхность. Они проходят под телом оползня, продолжая подземный подмыв, и таким обра­ зом облегчают сдвиг новой толщи породы — возникают сложные

1 Эти явления подробно рассматриваются в курсах геоморфологии.



оползни. Поверхность сложного оползня оказывается измятой, изорванной, появляются бугры, впадины, озерки и т. п. Явление оползня повторяется до тех пор, пока не восстановится равновесие в положении горных пород на склоне. Если оползающие массы раз­ мываются и уносятся водой, процесс оползания прогрессирует.

В нашей стране оползни распространены по берегам больших рек — Волги, Днепра, Дона и др., по Черноморскому побережью

Кавказа (от Туапсе до Сочи), в Одессе,

в

Крыму,

на Кавказе.

От оползней страдают расположенные

по

берегам

населенные

пункты.

 

 

 

§105. Суффозия

Су ф ф о з и я — явление размыва и выноса мелких минеральных частиц и растворенных веществ водой, фильтрующейся в толще гор­ ных пород, обусловливающее оседание покрывающих эти породы

поверхностных слоев грунта. По пути следования подземного по­ тока возникают каналообразные ходы («водные жилы»), пустоты. По мере их увеличения рыхлая водоносная порода и покрывающие ее поверхностные слои проседают. Это проседание наиболее резко

заметно в местах выхода подземных

вод на поверхность — у ис­

точников.

 

 

Явление суффозии широко распространено в лёссовых

равни­

нах засушливой зоны — на Украине,

в Западной Сибири.

Вода,

циркулируя в толщах лёсса, выносит из него мелкие частицы и лег­ корастворимые соли, нарушая его структуру и устойчивость. На по­ верхности земли появляются своеобразные формы просадки: суффозионные воронки, провалы, поды (степные блюдца), поля про­ садки и т. п. По этим понижениям в рельефе можно иногда проследить направление подземного потока. Явление суффозии рас­ пространено также в Средней Азии: в Ташкентском оазисе, на во­ доразделах Ангрен—Чирчик и Чирчик—Келес, в древних долинах Бетпак-Далы, в Каршинских степях. В Голодной степи (БетпакДала) с суффозионными процессами связано образование в местах выхода на поверхность грунтового потока своеобразных плёсов

с обрывистыми отвесными берегами.

 

 

§ 106. Карстовые явления

 

К а р с т о в ы е

я в л е н и я распространены в местах залегания

легкорастворимых

горных пород:

известняков,

доломитов, гипса,

поваренной соли.

В результате

выщелачивания

поверхностными

и движущимися подземными водами в глубине

пород возникают

обширные трещины, пустоты и пещеры, а на поверхности обра­ зуются углубления, воронки, замкнутые котловины, карстовые ко­ лодцы, создающие особую форму земной поверхности.

Речная сеть в карстовых областях, даже если последние нахо­ дятся в районах с влажным климатом, развита слабо. Атмосферные осадки быстро просачиваются в толщу сильно закарстованных