Файл: Ковалевский В.С. Условия формирования и прогнозы естественного режима подземных вод.pdf

С другой стороны, зная параметры водоносного горизонта и амплитуды колебаний напоров конкретного участка, можно, решая обратную задачу, оценить расстояние до ближайшей области питания горизонта. Таким приемом, кроме того, можно

ются более четкими колебаниями, вызываемыми изменениями упругого состояния водоносных горизонтов, происходящими под влиянием изменений атмосферного давления, приливно-отлив­ ными воздействиями, проходящими паводками и т. п.

Таким образом, к слабо дренированным бассейнам могут быть отнесены бассейны платформ с пресными и солоноватыми водами, с наблюдаемыми в пределах водоносных горизонтов двумя зонами: сезонных и многолетних колебаний. «Память» таких систем исчисляется уже десятками лет. Примером слабо дренированных бассейнов может служить Днепровско-Донец­ кий бассейн, где в бучакском водоносном горизонте на боль­ шей части его распространения наблюдаются преимущественно многолетние колебания уровней подземных вод.

В исключительно слабо дренированных (практически бес­ сточных) бассейнах помимо зон с сезонным и моголетиим ре­ жимом может быть выделена зона практически полного застоя, в пределах которой могут проявляться лишь вековые измене­ ния в климате или в тектонической жизни Земли. Основные

формы движения воды в таких зонах определяются диффузи­ онными процессами, а также вертикальными градиентами на­ поров между смежными водоносными горизонтами. Скорости этих процессов несоизмеримо малы по сравнению с процесса­ ми сезонного и даже многолетнего питания подземных вод, по­ этому при анализе результатов наблюдений за режимом под­ земных вод могут быть приняты постоянными. Систематиче­ скими наблюдениями за режимом подземных вод в такой зоне могут быть зафиксированы лишь колебания, связанные с изме­

В выделении бассейнов по степени их дренированности су­ ществует определенная условность, так как в пределах круп­ ных бассейнов, имеющих многоэтажное строение, верхние гори­ зонты могут быть хорошо дренированными, а нижние — слабо дренированными или практически бессточными. Поэтому было бы правильнее в каждом конкретном случае говорить о степени дренированности отдельных водоносных горизонтов или этажей артезианских бассейнов, а не бассейнов в целом.

В связи с тем что размеры зон, в пределах которых могут быть зафиксированы сезонные, многолетние пли вековые коле­ бания напоров подземных вод, зависят прежде всего от филь­ трационных свойств водовмещающих пород и характера пере­ распределения давлений по пласту (сравнительно равномерно­ го по всему водоносному горизонту или в первую очередь по отдельным наиболее проницаемым его зонам), в пределах каж­ дого класса режима напорных вод могут быть выделены под­ классы по характеру водовмещающей среды. Например, можно выделить подклассы пластово-поровых, трещинно-поровых, трещинно-карстовых и жильных вод. Чем выше неоднородность строения водоносного горизонта, тем более резко будут отли­ чаться колебания в зонах более проницаемых пород по сравне­ нию с зонами менее проницаемых пород.

Как известно, каждый водоносный горизонт может быть разделен на три области: питания, транзита и разгрузки. Это подразделение имеет определенный смысл и с точки зрения различий режима напорных вод (рис. 47). Области питания напорных водоносных горизонтов, как отмечено выше, харак­ теризуются, как правило, четкими сезонными колебаниями уровней и в несколько меньшей степени химического состава и температур подземных вод. Так, в зонах активного водооб­ мена в слабо трещиноватых породах сезонные колебания уров­ ней напорных вод могут достигать 6— 13,4 м, а многолетние — 20—34 м.

По особенностям сезонного восполнения запасов напорных вод, а следовательно, и по особенностям их режима можно вы­ делить три основные разновидности областей питания напор­ ных вод.

1. Областью питания напорных вод служит пласт, непо­ средственно выходящий на поверхность (открытый) или имею­ щий прямую гидравлическую связь с грунтовыми водами. Во­

ляется за счет поверхностных водотоков. Такое питание может иметь место как для открытого, так и закрытого пласта. По

ского горизонтов осуществляется в значительной мере по бал­

кам,'подам н логам.

Питание напорных вод за-счет постоянных водотоков имеет

в таких условиях характеризуется наибольшей динамичностью как по уровням, так и в химическом составе и температурах вод. Восполнение резко возрастает в паводки.

В каждом конкретном случае питание напорного водонос­ ного горизонта может осуществляться либо одним, либо не­ сколькими из перечисленных выше путей, и поэтому характер режима напорных вод может быть весьма сложным. В частно­ сти колебания напоров подземных вод в областях питания в одних случаях могут быть связаны с непосредственным воспол­ нением запасов подземных вод (что находит также отражение в режиме температур и химического состава напорных вод), в других — они происходят лишь за счет передачи давления от возросшей в период питания мощности потока грунтовых вод или поверхностных водотоков. Последний случай весьма часто встречается в закрытых пластах.

Так, колебания напоров в флювиогляциальных напорных горизонтах Белоруссии на водоразделах до глубины 100— 150 м следуют лишь с небольшим запаздыванием за соответст­ вующими колебаниями уровней грунтовых вод. Однако какихлибо изменений в химическом составе напорных вод, тем более синхронных изменений в их составе не наблюдается. Следова­ тельно, весной здесь имеет место лишь сезонное изменение в передачах напоров. Непосредственная же фильтрация подзем­ ных вод в напорный водоносный горизонт осуществляется зна­ чительно медленнее, рассредоточиваясь на многие годы. По­ этому в таких условиях каких-либо сезонных колебаний в хи­

и отражающие изменения упругого состояния горизонтов под воздействием главным образом атмосферного давления. Ам­ плитуды колебаний напоров по мере удаления от областей пи­ тания постепенно затухают, а экстремальные значения уровней также постепенно сдвигаются во времени.

Затухание колебаний температур и химического состава на­ порных вод зависит от интенсивности фильтрации подземных вод (см. гл. III). Так, при интенсивном нисходящем движении подземных вод сезонные колебания температур, по данным Н. М. Фролова, могут быть зафиксированы на значительных глубинах. При этом максимальные изменения температур реги­ стрируются обычно в хорошо проницаемых породах (с высокой водопроводимостыо), характеризующихся низкими значениями