Происхождение грунтовых вод

Вода, проникающая в почво-грунт, передвигается вниз по законам фильтрации через толщу земли и скапливается на водонепроницаемых слоях пород, образуя водоносные горизонты, вода которых и называется грунтовой.

В период таяния снега или во время обильных дождей в почву поступает большое количество воды, которое образует на некоторой глубине выше грунтовой временный горизонт, называемый верховодкой. Верховодка, как и грунтовая вода, движется по рельефу того слоя, который для нее является подстилающим. Когда приход воды от просачивания сверху становится меньше, чем расход от стока, то верховодка постепенно убывает, пока не пропадет совсем.

Относительно происхождения грунтовых вод до последнего времени было две теории — инфильтрационная и конденсационная. По инфильтрационной теории вся вода образуется за счет атмосферных осадков. Осадки, попадая в почву, просачиваются вниз, достигают водонепроницаемого слоя, скопляются под ним и образуют грунтовую воду. Эта теория до 70-х годов прошлого столетия имела всеобщее признание. В 70-х годах немецкий горный инженер Фольгер подверг ее сомнению. Он наблюдал случаи отсутствия промачивания грунтов под водоемами. На основании своих наблюдений он высказал два положения:

1. Воды, находящиеся в земле, не происходят от дождевых вод.

2. Грунтовые воды происходят за счет водяного пара атмосферы, который, проникая в землю, конденсируется там и дает начало грунтовым водам.

Против этой теории были выставлены два существенных возражения:

1. Если пары конденсируются в почве, то при этом должно освободиться значительное количество тепла (скрытая теплота парообразования), которое и должно приостановить дальнейшую конденсацию.

2. Через почву должно пройти громадное количество воздуха, чтобы из него могла сконденсироваться существующая грунтовая вода, так как паров воды в воздухе сравнительно немного.

Эти возражения поколебали теорию конденсации, и она не пользовалась широким признанием.

В текущем столетии русские исследователи много поработали над выяснением условий образования грунтовых вод, и в этом отношении особое значение имеют работы А. Лебедева, который дал новую теорию образования грунтовых вод.

По Лебедеву, грунтовые воды образуются: 1) из атмосферных осадков, проникающих в землю в виде гравитационной, пленочной и парообразной воды; 2) из влаги воздуха, поступающей в почву вследствие разности упругости пара в воздухе и в почве и 3) из паров воды, поднимающихся из глубин земли.

В земле на некоторой глубине имеется слой, температура которого не изменяется в течение года. Ниже этого слоя температура с глубиной повышается, выше его летом слои также нагреваются до более высоких температур. Вследствие такого распределения температур, водяные пары снизу все время, а сверху — летом, устремляются к слою с постоянной температурой, где конденсируются и дают начало грунтовым водам. Просачивание атмосферных осадков вниз увеличивает количество грунтовой воды, получившейся вследствие конденсации паров. Грунтовые воды, образовавшиеся на одной глубине, могу г при просачивании переместиться в более глубокие слои. Относительное участие разных видов воды в образовании грунтовых вод различно, в зависимости от климата. Так, например, в климате холодном и влажном, где в почво-грунтах много воды, большое участие в образовании грунтовых вод принимает гравитационная вода. В климате теплом и сухом гравитационная вода на большую глубину проникнуть не может, вследствие ее недостаточности, и там она создает часто подвешенную воду; в образовании же грунтовых вод принимают большое участие другие виды воды и, в частности, вода парообразная.

Дата: 25 февраля 2013