Підземні води складають третю частину світового запасу питної води і використовуються не лише для пиття, але й для потреб сільськогосподарської, харчової та інших галузей промисловості. Крім того, вони мають велике значення для довкілля, тварин та рослин, а також для річок та озер, які поповнюють водою за відсутності опадів.
Залежно від умов залягання, підземні води розділяють на верховодку, грунтові та артезіанські (міжпластові). У даній статті розглянемо, що таке грунтові води, які їх особливості, властивості та сфери застосування.
Визначення грунтових вод
Грунтові води — це сукупність підземних вод, розташованих у верхній частині земної кори. Вони утворюються внаслідок просочування дощу, снігу та інших опадів, а також річкових та озерних вод. Біля річкових долин грунтові можуть поповнюватися глибше розташованими висхідними водами, наприклад, артезіанськими. Крім того, поповнення відбувається шляхом конденсованої водяної пари.
Джерела грунтових вод
Якщо грунтові води залягають у пухких грунтах у невеликих кількостях, їх можна видобувати за допомогою буріння не глибоких свердловин, тобто не треба викликати професійну бригаду бурильників із потужної установкою. Свердловину глибиною до 10 метрів можна зробити мотобуром або навіть ручним способом. Щоб спростити й здешевити роботи, свердловину бурять діаметром всього декілька сантиметрів. Звісно, в таку вузеньку трубу не можна просунути свердловинний насос, тому застосовується поверхневий, від якого шланг подається у свердловину. Через особливості гідравліки використовувати звичайні поверхневі насоси можна лише на глибині дев’яти метрів. На більшій глибині слід застосовувати поверхневі помпи із зовнішнім ежектором.
Цікавий варіант видобутку грунтових вод — забивна свердловина, яку називають також абіссінською криницею. В землю не загвинчується, а просто забивається металева трубка із загостреним наконечником і спеціальними отворами, через які буде надходити вода. Щоб піднімати рідину, використовують простий ручний насос типу «гойдалка». Звісно, такі дрібні свердловини можуть виступати лише тимчасовим варіантом.
Застосування грунтових вод
Грунтова вода знаходиться близько до земної поверхні, тому добувати її неважко й доволі дешево, якщо порівняти, наприклад, з артезіанськими. Проте вона часто містить забруднення і тому зазвичай використовується не для пиття, а для технічних, промислових, сільськогосподарських потреб.
Можна виділити наступні рівні антропогенного впливу на грунтові води:
1. Непорушений або природний режим. Людина не використовує грунтові, їх властивості змінюються лише через природні чинники. З часом на найбільш заводнених ділянках можуть відбуватися підтоплення та зсуви.
2. Слабопорушений. Основними чинниками впливу залишаються природні: вода випаровується й перетікає в інші резервуари природного походження, підтримуючи таким чином природний водний баланс. Проте до всього цього додається невеликий об’єм водозабору із колодязів.
3. Порушений. Даний режим передбачає більші об’єми водозабору, включаючи створення дренажних систем.
4. Сильно порушений. Людина використовує грунтовку для водопостачання, зокрема для поливу сільськогосподарських культур.
5. Штучний. На формування такого режиму впливають техногенні фактори: полив сільськогосподарських угідь у засушливих кліматичних умовах, активне використання грунтовки для технічних потреб.
Для дослідження механізмів створення та прогнозування різних режимів грунтовки проводиться гідрогеологічний моніторинг, який дозволяє відстежувати вплив антропогенних та природних факторів на грунтові води.
Властивості грунтових вод
Виділяють наступні властивості:
1. Безнапірність. Оскільки над грунтовими водами нема суцільних водонепроникних пластів, вони переміщуються у вільному режимі без створення напору.
2. Залежність від сезону та обсягу опадів. Під час рясних дощів та паводків рівень грунтовки значно підвищується, а в посушливі періоди та в суворі зимові холоди взагалі може опускатися до нуля.
3. Нерівномірне залягання. Наприклад, у горах грунтовка залягає на більшій глибині, ніж на рівнинних територіях.
4. Різні варіанти розташування. Залежно від порід, через які протікає грунтовка, вона може відноситись до різних типів — тріщинна, пластова, порова.
Зональність грунтових вод
Залежно від географічного розташування, особливостей клімату, типу грунтів, наявних рослин та деяких інших чинників грунтові води можуть мати різний склад:
1. Прісні води або зі слабким рівнем мінералізації. Залягають в зонах лісу, степу та лісостепу, де процеси просочення та стоку проходять доволі активно, тому сульфати та хлориди легко вимиваються.
2. Солоні води. Зазвичай розташовуються на рівнинних, пустельних і напівпустельних грунтах, а також в зоні сухих степів. Просочення та дренаж в таких місцевостях відбувається досить слабо, тому волога випаровується, а солі залишаються в грунті. Тільки в деяких районах з подібними умовами є прісні або слабомінералізовані води.
Основний обсяг грунтовки розташовується в річкових долинах та передгір'ях, у вапняних масивах, які залягають на невеликій глибині.
