Файл: Гидрология. Шпоры.doc

44. Подземные воды Беларуси, особенности залегания, типы, физические и химические свойства.

Подземные воды — это воды, находящиеся в верхней части земной коры (до глубины 12-16 км) в жидком, твердом и парообразном состояниях. Основная масса их образуется вследствие просачивания с поверхности дождевых, талых и речных вод.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на несколько видов:

• почвенные;

• грунтовые;

• межпластовые;

• артезианские;

• минеральные.

Почвенные воды заполняют часть промежутков между частицами почвы; они могут быть свободными (гравитационными), перемещающимися под влиянием силы тяжести или связанными, удерживаемыми молекулярными силами.

Грунтовые воды образуют водоносный горизонт на первом от поверхности водоупорном слое. В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повышается после выпадения осадков или таяния снега, то понижается в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.

Межпластовые воды — нижележащие водоносные горизонты, заключенные между двумя водоупорными слоями. В отличие от грунтовых, уровень межпластовых вод более постоянен и меньше изменяется во времени. Межпластовые воды более чистые, чем грунтовые. Напорные межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и находятся под давлением. Напором обладают все воды, заключенные в слоях, залегающих в вогнутых тектонических структурах.

По условиям движения в водоносных слоях, различают подземные воды, циркулирующие в рыхлых (песчаных, гравийных и галечниковых) слоях и в трещиноватых скальных породах.

В зависимости от залегания, характера пустот водовмещающих пород, подземные воды делятся на:

• поровые — залегают и циркулируют в четвертичных отложениях: в песках, галечниках и др. обломочных породах;

• трещинные (жильные) — залегают и циркулируют в скальных породах (гранитах, песчаниках);

• карстовые (трещинно-карстовые) — залегают и циркулируют в растворимых породах (известняках, доломитах, гипсах и др.).

При оценке свойств подземных вод исследуют вкус, запах, цвет, прозрачность, температуру и другие физические свойства подземной воды, которые характеризуют так называемые органолептические свойства воды. Органолептические свойства могут резко ухудшаться при попадании в воду естественным или искусственным путем различных примесей.

Температура подземных вод колеблется в широких пределах в зависимости от глубины залегания водоносных слоев, особенностей геологического строения, климатических условий и т. д. Различают воды холодные (температура от 0 до 20 °С), теплые, или субтермальные, воды (20—37 °С), термальные (37—100 °С), перегретые (свыше 100 °С). Очень холодные подземные воды циркулируют в зоне многолетней мерзлоты, в высокогорных районах; перегретые воды характерны для районов молодой вулканической деятельности. На участках водозаборов чаще всего температура воды 7—11 °С.

---

Химически чистая вода бесцветна. Окраску воде придают механические примеси. Прозрачность воды зависит от цвета и наличия мути. Вкус связан с составом растворенных веществ: соленый — от хлористого натрия, горький — от сульфата магния и т. д. Запах зависит от наличия газов биохимического происхождения (сероводород и др.) или гниющих органических веществ.

Плотность воды — масса воды, находящаяся в единице ее объема. Максимальная она при температуре 4 °С. При повышении температуры до 250 °С плотность воды уменьшается до 0,799 г/см3, а при увеличении количества растворенных в ней солей повышается до 1,4 г/см3. Сжимаемость подземных вод характеризуется коэффициентом сжимаемости, показывающим, на какую долю первоначального объема жидкости уменьшается объем при увеличении давления на 105 Па.

Вязкость воды характеризует внутреннее сопротивление частиц ее движению. С повышением температуры вязкость подземных вод уменьшается.

Электропроводность подземных вод зависит от количества растворенных в них солей и выражается величинами удельных сопротивлений от 0,02 до 1,00 Ом м.

Радиоактивность подземных вод вызвана присутствием в ней радиоактивных элементов (урана, стронция, цезия, радия, газообразной эманации радия-радона и др.). Даже ничтожно малые концентрации — сотые и тысячные доли (мг/л) некоторых радиоактивных элементов — могут быть вредными для здоровья человека.

Жесткость и агрессивность подземных вод связаны с присутствием солей. Жесткость воды — это свойство, обусловленное содержанием ионов кальция и магния, т. е. связанная с карбонатами, и вычисляется расчетным путем по общему содержанию в воде гидрокарбонатных и карбонатных ионов. Жесткая вода дает большую накипь в паровых котлах, плохо мылится и т. д. В настоящее время жесткость принято выражать количеством миллиграмм-эквивалентов кальция и магния.

Агрессивность подземных вод выражается в разрушительном воздействии растворенных в воде солей на строительные материалы, в частности, на портландцемент. Поэтому при строительстве фундаментов и различных подземных сооружений необходимо уметь оценивать степень агрессивности подземных вод и определять меры борьбы с ней. В существующих нормах, оценивающих степень агрессивности вод по отношению к бетону, кроме химического состава воды, учитывается коэффициент фильтрации пород.

---

45. Роль подземных вод Беларуси в гидрологических, природных процессах и в хозяйстве.

Подземные воды играют громадную роль в природе, участвуя практически во всех физико-географических процессах, происходящих в литосфере. Благодаря их перемещению происходит перенос растворенных веществ, растения получают питательные соли и влагу. Подземные воды активно влияют на формирование рельефа: оползни, суффозия, карст, термокарст; вызывают при определенных условиях заболачивание. Они участвуют в питании рек и озер, являясь при этом самой устойчивой частью стока. Неоценимо ресурсное значение подземных вод. Во-первых, они используются для водоснабжения. Во-вторых, из подземных вод извлекают многие тонны химического сырья: глауберовой соли, борной кислоты, буры и т. д.; получают металлы: цезий, литий, радий, актиний, торий. Разработана технология извлечения из подземных вод стронция, рубидия, мышьяка, вольфрама, калия, магния, бора. В-третьих, получает развитие использование термических ресурсов подземных вод. Термальные воды расходуются также на отопление жилых домов, обогрев теплиц и т. д. В-четвертых, в лечебных целях широко применяются минеральные воды.

---

46. Болота и заболоченные земли Беларуси.

Болота Беларуси — избыточно увлажнённые участки земли со специфической растительностью, в результате жизнедеятельности и отмирания которой образуется торф, являются одними из крупнейших в Европе.

В настоящее время страна включает в себя ряд больших по площади болот, которые являются особенностью белорусской природы и отличают ее от западноевропейских стран. Большинство из них находятся под охраной заповедников. Крупнейшие болота: Ельня, Морочно, Дикое, Споровские болота, Ольманские болота, Припятские болота, Простырь, Званец.

В зависимости от минерального питания болота подразделяются на верховые, переходные и низинные. На сегодняшний день польза болот бесценна. Животный мир болот Беларуси многообразен. На болотах нашли свой дом сотни редких видов птиц, млекопитающих и пресноводных животных.

Основной характерной чертой верховых болот является уникальный тип питания — исключительно из атмосферы. Верховые болота уникальны с точки зрения их расположения на местности — они занимают только возвышенные участки. Как и любые другие болота, верховые болота являются уникальными экосистемами, которые оказывают значительное влияние на огромные прилегающие территории.

Низинные болота Беларуси, питаемые подземными и грунтовыми водами, как правило, располагаются в самых низких местах. Каждую весну эти впадины заполняются паводковыми водами: вода просачивается сквозь торфяной слой, глубина которого может иногда достигать более 12 метров. Болота служат естественным фильтром для воды, поступающей из реки: все химические вещества в ней, в том числе удобрения и пестициды, остаются у водно-болотных угодий. Растительность низинных болот чрезвычайно богата и разнообразна. Они изобилуют осокой и разнотравьем ( ликоподиелла заливаемая — занесена в Красную книгу Беларуси), низкорослыми ивами, березами, зарослями черной ольхи и кустарниковой растительности.

Отличительной особенностью низинных болот является толстый «ковер» из торфяных мхов. Торф образует твердое, мощное и мягкое покрытие. Помимо мхов на низинных болотах присутствует и другая растительность, чаще всего древесные растения, в том числе кустарники и кустарнички: клюква, подбел, багульник, водянка, вереск и ежевика и др.

Переходные болота резко отличаются от низинных. На них нет обильной древесной растительности или кустарников. В этих болотных пространствах преобладает осока, ольха и береза, а почва покрыта зелеными мхами. Вода поддерживается на поверхности круглый год. В любое время года, даже в суровую зиму, эти болота являются практически непроходимыми.

Общим термином "заболоченные территории" называют великое многообразие переувлажненных или полузатопленных участков суши - как внутри материков, так и на морских и океанических побережьях. Это могут быть дельты и поймы рек, болотистые низины, торфяники и обычные болота.

---

Заболоченные территории необычайно благоприятны для обитания и плодородны.

Деление заболоченных территорий на заболоченные земли и болота в значительной мере является отражением различия в составе растительности. Чисто болотные формы растительных группировок появляются не одновременно с началом процесса заболачивания. Пока толщина торфа невелика и корневые системы основных видов растений не отрываются от минеральной почвы, подстилающей торф, растительный покров включает растения, характерные для условий как болотного, так и неболотного обитания.

---