Значение подземных вод в народном хозяйстве

 

В строительной практике и в вопросах рационального использования подземные воды могут играть положительную и отрицательную роль.

Подземные воды являются одним из источников воды в хозяйственно бытовом водоснабжении. В настоящее время 10% мирового водопотребления обеспечивается за счет подземных вод. Но объем использования подземных вод растет. Они лучше других источников защищены от загрязнения, имеют оптимальный для человека солевой состав, оптимальная температура и режим, не требуют дорогостоящей очистки и имеют повсеместное распространение.

Подземные воды используют для технических целей: орошение сельскохозяйственных культур, а также в производствах, требующих большое количество воды. Подземные воды используются также и в бальнеологических (лечебных) целях. Гидротермальные подземные воды применяются для получения электроэнергии и для отопления. Промышленные подземные воды используются для получения брома, йода, фтора, соли и т.д.

В строительной практике, при возведении зданий и сооружений подземные воды чаще всего имеют отрицательное значение. Так как наличие неглубоко залегающих подземных вод ведет к удорожанию строительства, удлинению сроков строительства, а также к удорожанию эксплуатации зданий и инженерных сооружений.  

Особая роль подземных вод играет при строительстве каналов и водохранилищ. Они могут служить источником дополнительного питания каналы и водохранилища, но в тоже время могут быть путями потерь воды из них.

 

Генезис подземных вод

 

Существуют две основные теории происхождения подземных вод в верхней части земной коры: инфильтрационная и конденсационная.

Инфильтрационная теория основана на том, что атмосферные и поверхностные воды, просачиваясь (инфильтруясь) по порам и трещинам горных пород, задерживаются на водонепроницаемых слоях и дают начало подземным водам. Процесс инфильтрации весьма сложен. Инфильтрационный путь образования подземных вод является основным в зоне активного водообмена, в районах с достаточно высоким количеством атмосферных осадков.

В основе конденсационной теории образования подземных вод лежит механизм конденсации водяных паров, которые проникают в поры и трещины горных пород из атмосферы. Это характерный путь образования подземных вод в районах с небольшим количеством атмосферных осадков.

Подземные воды постоянно в течение длительного геологического времени пополняются и ювенильными водами, которые возникают в глубоких горизонтах земной коры за счет кислорода и водорода, выделяемых магмой. Прямой выход на поверхность земли в виде паров и горячих источников ювенильные воды имеют при вулканической деятельности.

Минерализованные воды глубоких зон земной коры имеют седиментационное происхождение. Эти воды образовались после отложения (седиментации) древних морских осадков и последующего отжатия из них воды вследствие уплотнения пород.

 

Физические свойства и химический состав подземных вод

 

Физические свойства подземных вод

 

При оценке свойств подземных вод исследуют вкус, запах, цвет, прозрачность, температуру и другие физические свойства, которые характеризуют органолептические свойства воды.

Температур подземных вод колеблется в широких пределах и зависит от глубины залегания водоносных горизонтов, климатических условий, геологического строения и т.д. Различают воды холодные, теплые (субтермальные), термальные и перегретые (табл. 2.1).

 

Таблица 2.1 – Классификация подземных вод по температуре

Характеристика воды	Холодная	Теплая	Термальная	Перегретая
Температура, Т^0С	0-20	20-37	37-100	свыше 100

 

Очень холодные воды циркулируют в зоне многолетней мерзлоты и в высокогорных районах. Перегретые же воды характерны для районов молодой вулканической деятельности. На участках водозаборов вода, чаще всего, имеет температуру 7-11⁰С.

Окраску воде придают механические примеси. А прозрачность воды зависит от цвета и наличия мути. Вкус связан с составом растворенных веществ. Запах зависит от наличия газов биохимического происхождения или гниющих органических веществ.

Плотность воды – это масса воды, находящаяся в единице ее объема. Максимальную плотность вода приобретает при температуре 4⁰С, а при повышении температуры до 250⁰С плотность воды уменьшается до 0,799г/см³.

Вязкость воды характеризует внутреннее сопротивление частиц ее движению и уменьшается с повышением температуры.  

Электропроводность подземных вод зависит от количества растворенных в ней солей, а радиоактивность вызвана присутствием в ней радиоактивных элементов.