Разбираем вопрос чем различаются грунтовые и межпластовые подземные воды?

Что это такое?

Для грунтовых вод характерно соседство с почвенным покровом земли и первым водоупорным слоем. Результат неглубокого расположения – существенные скачки уровня в зависимости от сезона.

Наблюдается как понижение/повышение объема вод при разном количестве осадков, так и промерзание в зимний период.

Межпластовые воды заполняют нижележащие водные горизонты, заполняя пространство между соседними водонепроницаемыми породами. Верхнюю определяют термином «кровля», нижнюю – «ниша». Благодаря глубинному расположению можно констатировать постоянство уровня межпластовых водных ресурсов.

Чем похожи водоносные горизонты – одно ли это и то же?

Оба типа вод имеют основную общую черту – они протекают под землей и тесно контактируют с породами, которые определяют их минеральный состав.

Но сказать, что рассматриваемые водоносные горизонты – это одно и то же, нельзя. Они различаются по большому количеству критериев, начиная от наполненности, чистоты и заканчивая способом добычи.

Чем различаются водные подземные ресурсы?

Для сравнения подземных вод используют несколько категорий.

Схема формирования

Грунтовые воды не имеют строго ограниченной водной поверхности.

В зависимости от места формирования выделяют 3 вида водных ресурсов:

1. Пластовые – протекают над слабоцементированной породой или рыхлым пластом.
2. Трещинные – заполняют просветы сцементированных плотных структур.
3. Поровые – пронизывают пористую породу.

Грунтовые воды являются результатом проникновения под землю поверхностных водных ресурсов и атмосферных осадков. Их область питания, как правило, идентична области распространения водоносного горизонта.

Наполнение (или мощность) потока воды непостоянно.

Главными особенностями водного ресурса считается:

1. незащищенность,
2. подверженность внешним факторам,
3. отсутствие напора – вода движется самотеком только по нисходящей поверхности.

Межпластовые воды тоже бывают безнапорными, протекая неглубоко под поверхностью земли.

Если такие водоносные горизонты граничат с земной поверхностью, они обеспечивают стабильное питание поверхностных водоемов. В отличие от грунтовых, площади их распространения и питания не совпадают.

Напорные и безнапорные межпластовые воды защищены, если граничащие с ними подземные породы формируют сплошную линию. Одновременно не должно происходить питание ресурсов из вышележащих водоемов, грунтовых резервов.

Грунтовые резервы иногда становятся источником питания межпластовых вод – не напрямую, а через просветы в породах (гидрогеологические окна) или способные пропускать влагу разделяющие слои.

Область использования

Добыча грунтовых вод – легко решаемая задача, что дает возможность снабжать водными ресурсами населенные пункты, промышленные предприятия.

Еще один вариант применения – как обширный запасной резервуар для подачи воды в период засух, как накопитель при наводнениях.

Межпластовые воды особенно удобны для использования, если они находятся под давлением (напорные ресурсы).

Так характеризуются водоносные горизонты, заполняющие вогнутые подземные слои. Их особенность – способность пробиваться наружу, образуя артезианские родники.

Благодаря чистоте природного ресурса межпластовые воды редко нуждаются в очистке, процедуре обеззараживания. Поэтому зачастую можно подавать воду непосредственно в магистрали.

Состав

Для грунтовых вод он зависим от климата. Во влажных природных зонах происходит выщелачивание почв и горных пород, вымывание легко растворимых сульфатов, хлоридов. Поэтому отмечается опреснение водоносных горизонтов, преобладание в них гидрокарбонатов кальция.

Если климат теплый засушливый, атмосферные осадки являются редкостью, исключается развитие подземного стока грунтовых вод, происходит их испарение и засоление.

По соседству с водохранилищами, водоемами водоносные горизонты опресняются и могут по качеству соответствовать питьевой воде.

Для межпластовых вод характерно большее разнообразие минеральных соединений в сравнении с грунтовыми водоносными горизонтами.

Оставаясь пресными, водоносные горизонты отличаются по степени минерализации, которая определяет вкус воды. Вид минеральных солей обусловлен химическим составом породы, в которой протекают воды.

По уровню рН межпластовые потоки относятся, преимущественно, к щелочным. Патогенные микроорганизмы в межпластовых водах практически отсутствуют.

Необходимость очистки

Грунтовый водоносный горизонт в большинстве случаев не закрыт всплошную водонепроницаемыми породами. Ввиду близкого соседства с почвенным слоем грунтовые воды подвержены загрязнению.

Для межпластовых вод характерна незначительная загрязненность, что обусловлено их глубинным расположением. Ухудшение качества воды нередко влечет интенсивная эксплуатация сразу нескольких буровых скважин.

Результат такой деятельности – повышение водообмена подземных ресурсов. Когда водоносный горизонт плотно соприкасается с породами верхних пластов, загрязнение происходит по химическим показателям.

Если выявляется насыщенность межпластовых вод гидрокарбонатами железа, сульфатами марганца, сероводородом, перед поступлением в магистральные коммуникации они требуют прохождения через комплексную многоступенчатую систему фильтрации.

Способ добычи

Добраться до грунтовых вод удается посредством бурения скважин на песок, выкапывания колодцев.

В первом случае практикуется отсыпка гравием в комбинации с установкой фильтрующих элементов – сеток галунного плетения.

Для добычи межпластовой воды необходима самоходная буровая установка.

Методом проходки ствола бурение ведут до упорного слоя для мягких пород и до углубления в водоносный пласт для трещиноватых, скальных пород.

Предварительно на первую к забою трубу устанавливают фильтровой узел и спускают погружной насос. Если бурится постоянная скважина, ствол обустраивают обсадными трубами, скважину в конце промывают.

Недостатки и преимущества

К положительным характеристикам межпластовых относят:

• длительная фильтрация, защита от загрязнений;
• постоянный химический состав;
• отсутствие токсичных составляющих;
• высокие физиологические качества;
• возможность использования без предварительной очистки;
• сохранение свойств в любое время года;
• обширность зоны залегания.

Недостатками межпластовых считаются:

• влияние на состав техногенных факторов;
• возможность просачивания загрязнений из верхних горизонтов при нарушении целостности кровли, дефекте буровой работы;
• слишком низкая температура воды, ее непригодность для полива.

Достоинства грунтовых вод:

• могут использоваться как источник тепла;
• буровые работы и введение скважины в эксплуатацию происходит без трудоемких затрат;
• могут применяться для промышленных целей.

Негативными сторонами использования грунтовых являются:

• нестабильное наполнение водоносного горизонта, что чревато частыми ремонтами скважин;
• богатый химический состав, насыщение солями жесткости, ухудшающими работу бытовых приборов, вкусовые качества пищи;
• насыщение поверхностными стоками из-за близкого расположения к поверхности.

Заключение

Налицо существенные различия характеристик водоносных подземных потоков и целесообразность использования, в зависимости от поставленной задачи, каждого типа вод.

Грунтовые применимы для сельскохозяйственных, промышленных нужд, тогда как межпластовые ресурсы предпочтительны для бытовых целей, приготовления пищи. Главное – заранее провести оценку качества, наличия минеральных соединений, чтобы исключить негативные моменты пользования.

(Пока оценок нет)

Загрузка...