Грунтовые воды

Грунтовые воды есть на каждом отрезке земли. Но уровень их залегания и свойства могут отличаться. При строительстве зданий и возведении сооружений необходимо учитывать уровень грунтовых вод. Нередко их путают верховодками, что крайне неверно. Рассмотрим подробно, что такое грунтовые воды, их виды, классификацию, а также в чем их отличие от подземных.

Что это такое грунтовые воды?

Грунтовыми называют поверхностные воды, которые расположены в первом от верхнего слоя земли пласте. Основа грунта с повышенным содержанием воды также именуют водоносным слоем или водоупором. Поверхность грунтовых вод ученые называют горизонтом, скатертью или зеркалом. Это главный источник для использования в хозяйственных целях и употребления в пищу.

Грунтовые воды занимают большую площадь при любом времени года. Их появлению способствуют атмосферные осадки и водоемы, например, реки, озера, моря, океаны, пруды. В зимний период промерзают, а в течение всего года подвержены загрязнению, если неподалеку есть загрязняющие факторы.

Не имеют напора, так как не на всю толщину заполняют водопроницаемый пласт. Если пробурить скважину или выкопать колодец, скатерть останется на той глубине, на какой находилась и при вскрытии. Ключи и родники могут появляться только в том случае, если сверху над слоем земли находятся постройки, а в соседних областях скопилось много влаги. Такое возможно при затяжных дождях в ненастную погоду.

На химические свойства и температуру грунтовых вод влияют атмосферное давление, испарения, осадки и состояние питающих водоемов. Географическое расположение и климатические условия выступают мерилом минерализации или пресноты водного слоя. В степных и лесных зонах эти показатели возрастают.

Разница и сходства грунтовых вод с подземными

К подземным относят все воды, которые протекают под землей. Грунтовые – только в первом водоносном слое грунта. Подземные межпластовые воды от грунтовых отличаются следующими характеристиками:

• Глубинное залегание. Межпластовые расположены ниже по уровню.
• Появление давления избыточного характера. Грунтовые давление не испытывают в отличие от подземных. Есть исключения, но они составляют 2% из всех случаев.
• Физико-географическое влияние. Межпластовые неизменны по временному параметру. Отсутствуют подвижки в изменении зелегания. Температура и состав также находятся на одном и том же уровне. Они не загрязняются, если находятся в относительной дальности от города, поэтому такие воды можно без очистки употреблять человеку.

И те и другие виды водных залеганий по своему составу являются пресными. Это их объединяет. Пригодны для для приготовления пищи и для нужд производства. Их применяют в сельском хозяйстве для полива пашен и сельскохозяйственных культур, в промышленности и прочих сферах, где необходимо постоянное обеспечение водными ресурсами.

Виды грунтовых вод

Воды грунтового расположения могут быть разными. Их часто делят по расположению на местности, агрессивности, минерализации и жесткости. Рассмотрим каждое отличие подробно.

По местоположению

Можно встретить грунтовые воды в одно из трех мест на земле:

1. В рыхлых землях или сцементированных породах. Их называют пластовыми.
2. В жестких и плотных сцементированных грунтах окутывают мелкие пустоты. Это трещинный тип вод грунтового назначения.
3. В свободных участках земляных пластов. Это поровые воды.

Несравнимое преимущество грунтовых водных слоев в том, что к ним легко подступиться и воспользоваться дарами природы. Нет никаких сложностей выкопать небольшую ямку даже простой лопатой. А если говорить о большом объеме выкачки, то с этим справляется довольно быстро современная техника.

По агрессивности

Чем агрессивнее вода, тем больше в ее составе различных химических вкраплений и соединений. Такая вода запросто может разрушит бетонные платформы, металлические каркасы и прочие виды сооружений, которые могут выполняться из разных материалов. В зависимости от количества и особенностей агрессивных частиц в составе можно выделить грунтовые воды:

• Общекислотные. По уровню pH можно сделать расчет кислой среды. Она будет менее выражена при показателе pH менее 6,5, большая агрессивность с показателем меньше 4.
• Выщелачивающие. В такой водной среде содержится больше 0,4-1,5 мг экв. гидрокарбонатов. Из бетона, которые расположен на поверхности пласта земли вымывается плюсом гидроксид кальция.
• Сульфатные. Бетонные строения в такой среде вспучиваются и разрушаются из-за повышенного содержания сульфатных ионов.
• Углекислотные. Бетонные основания подвергаются коррозии ввиду большого содержания углекислоты, которая приводит к растворению гидрокарбоната кальция.

По минерализации

По этому показателю оценивают общее количество растворенных в водной основе соединений. Для определения степени минерализации берут пробы воды в количестве 1 л и выпаривают ее до образования сухого остатка. Его количество и состав играют роль в определении вида минерализации жидкости. Она может быть:

• пресная;
• солоноватая;
• слабосолоноватая;
• сульфатная.

По жесткости

Чем больше кальция и ионов магния, тем жестче водная структура. Жесткость может быть трех типов:

1. Общая.
2. Карбонатная.
3. Некарбонатная.

Общая жесткость в свою очередь разделяется на мягкую, очень мягкую, жесткую и умеренно жесткую.

Классификация по уровню залегания

Уровень залегания может давать три типа грунтовых вод:

1. Верховодка.
2. Грунтовые.
3. Межпластовые или артезианские.

Артезианский термин пришел из слова Артезия, ныне Артуа. Это французская провинция, где располагался колодец, из которого без вмешательства человека стала фонтанировать вода. Теперь артезианскими именуют все воды межпластового характера, в которых присутствует избыточное давление. А давление для них свойственно ввиду напора, который обязательно проявляется между слоями, невосприимчивыми к проникновению жидких сред.

Чем отличается верховодка от грунтовых вод?

Верховодка может быть безнапорной или слабонапорной. Водообильность напрямую зависит от породы расположения и величины питания горизонта. Так, при заполнении водой линзы песков, которые окружены глинистым составом, объем возрастает. Если же линза мала, то вода быстро кончается. Часто верховодку можно обнаружить на границе растительного и суглинистого слоя, а также между глиной. Там она заполняет пористые элементы.

Основное отличие верховодки от грунтового состава в малом распространении по простиранию и непостоянству. В одном месте скважина или шурф вскрывает воды, а в достаточном отдалении – воды может и вовсе не быть. В засушливый период верховодка бесследно исчезает, а во время паводка может появиться на небольшой отрезок времени. Но для этого в местности должны наблюдаться продолжительные осадки.

Даже самостоятельно вполне реально выявить отличия:

• Грунтовые никогда не протекают по почвенно-растительному слою, если там внизу расположен грунт вперемешку с глиной.
• Там, где есть песчаная основа, верховодка не протекает.
• Вода вытекает из стенок ямы, называемым котлованом. Глинистый грунт говорит о верховодке.
• Если на соседнем участке выкопаны глубокие колодцы и имеются глинистые грунты с поверхности, то водный слой, находящийся выше колодезного уровня является верховодкой.

Точным критерием в различии не может служить глубина. Грунтовые воды могут располагаться как близко к поверхности, так и на довольно глубоком расстоянии. Это может быть даже 30-35 метров. Верховодка протекает на глубине 4-5 метров и, как правило, не выше. Но залегать может и глубже в зависимости от условий местности и особенностей почвенных слоев.

Состав, условия передвижения и распространения изучает специальная наука гидрология. Благодаря экспериментам специалистов удалось выделить подходящие для пития человеком грунтовые воды и неподходящие. Классификация, разделение на виды помогли больше узнать о почвенном водном составе, а это послужило толчком к новым открытиям.