Види підземних вод
Всі водні горизонти поділяються за умовами їх залягання і живлення на кілька основних типів підземних вод: верховодка, грунтові води з вільною поверхнею, безнапірні міжпластові води і артезіанські (напірні) води.
Щоб зрозуміти повніше характеристики всіх типів вод, необхідно спочатку коротко розглянути будова пластів, що містять водоносні горизонти.
Вивчаючи водоносний пласт, слід розрізняти підошву, покрівлю та потужність даного пласта. Гірські породи, які підстилають водоносний горизонт, називають підошвою. Зазвичай її називають водоупорной підошвою або просто водоупором.
Породи, що прикривають зверху водоносний горизонт - це покрівля.
Товщина водоносного пласта - це його потужність.
Одним з найважливіших ознак розрізнення є умови руху у водоносних пластах. Є води, які циркулюють в піщано-галечникових шарах, що мають пухку структуру, і є води, що виникають з тріщинуватих скельних порід.
Крім розрізнення за умовами руху у водоносних пластах є другий, дуже важливий ознака, за якою розрізняють якість вод - це ознака висоти залягання водяного пласта.
Є грунтові води, які тимчасово залягають близько до поверхні землі, так звана верховодка. Такі води залягають не глибше, ніж на 2-3 метра над випадковими водоупорами. У зимовий період або під час посухи верховодка нерідко зникає, наповнюючись під час рясного сніготанення або з приходом дощів. З огляду на ненадійність і непостійного наявності запасу води верховодку практично не використовують для водопостачання. Більш того, вона легко забруднюється з поверхневого шару землі. Тому при бурінні свердловину для водопостачання обов'язково ізолюють обсадними трубами. Це охороняє розташовані нижче водоносні пласти від забруднення.
Далі розрізняють грунтові води з вільною поверхнею. Це води, які течуть без будь-якого тиску ззовні і чия поверхня не перекривається гірськими породами. Вони можуть мати невеликий місцевий натиск, якщо залягають у формі лінз.
Такі грунтові води залягають на відносинах шарах, які складені тріщинуватими скельними або зернистими пухкими породами. При використанні для водопостачання ці води необхідно піддавати ретельній санепідеміологічної обробці і весь час здійснювати санітарно-технічний нагляд, так як води цього типу можуть забруднюватися водами, просочуються від скотарень, вигрібних ям та інших подібних місць.
Якщо грунтові води залягають між двома шарами грунту або скельних порід, то вони можуть відчувати тиск, іноді досить потужне. Такі води називають артезіанськими. Вони надійно захищені від забруднення з огляду на те, що залягають, як правило, досить глибоко, з'єднуючись з поверхнею землі лише в окремих ділянках. Нерідко артезіанські води мають дуже віддалену область харчування, що також їх сильно відрізняє від інших грунтових вод. Найчастіше артезіанські водоносні горизонти залягають в тектонічних структурах, утворюючи басейни. Такі басейни називають артезіанськими. У таких басейнах розрізняють області харчування, сфери розповсюдження та ділянки (їх іноді називають осередками) розвантаження - це місця, де великі джерела мають вихід на поверхню. Від місця виходу і від різниці відміток рівня води залежить, наскільки потужною буде величина напору артезіанських вод в кожному конкретному випадку. Слід враховувати, що при розтині артезіанських пластів води в таких свердловинах завжди піднімаються вище вище водоупорной покрівлі і навіть можуть фонтанувати.
Покрівлею називають гірські породи, що покривають водоносний горизонт зверху і, зокрема, їх нижня поверхня. Водоносні горизонти завжди залягають на водотривких або вельми слабо проникних для води гірських породах. Тому підошву водоносного горизонту називають зазвичай водоупорной підошвою (або просто водоупором).
Потужність водоносного пласта - це його товщина.
Верховодка називають підземні води, які знаходяться зазвичай на глибині 2-3 м від поверхні над водотривкими прошарками, що мають невелике поширення по площі. У місцях, де водотривкі прошаруй кінчаються, верховодка також зникає, стікаючи в нижележащий більш потужний водоносний горизонт. Водообільность верховодки незначна і непостійна і в основному залежить від кількості опадів, що випадають. У періоди посушливі, а також взимку верховодка нерідко зовсім зникає. Для водопостачання, навіть дрібного і тимчасового, верховодку використовують дуже рідко.
Так як верховодка легко забруднюється з поверхні землі, то при бурі-ванні свердловин для водопостачання верховодку необхідно ретельно ізолювати обсадними трубами, щоб уникнути забруднення розташованого нижче водоносного горизонту.
Горизонти грунтових вод з вільною поверхнею залягають на найближчому від поверхні землі водотривкому шарі. Містять їх водоносні шари складені зернистими пухкими або скельними тріщинуватими породами.
Таким чином, підземні води цього типу можуть харчуватися за рахунок ін-фільтрації в глибини атмосферних вод по всій площі водоносного горизонту і легко забруднюватися водами, просочуються з вигрібних ям, від скотарень і т.п. Тому при використанні грунтових вод з вільною поверхнею для водопостачання необхідно забезпечити ретельний санітарно-технічний нагляд. Ці води безнапірні, але якщо вони залягають у вигляді лінз, то можуть мати місцевий натиск.
Підземні води, що циркулюють в водоносних породах, розташованих між двома водотривкими шарами, можуть бути безнапірними або ж володіти певним напором. В цьому останньому випадку вони називаються артезіанськими. Грунтові міжпластові води з'єднуються з поверхнею землі водопроникними шарами лише на окремих ділянках свого поширення; на всій іншій площі вони добре захищені від поверхневого забруднення верхнім водоупором.
При розтині цих вод рівень їх в свердловинах встановлюється або водоупорной покрівлі водоносного шару, або на кордоні верхнього водоупора і водоносного шару.
Артезіанські водоносні горизонти (від Artesium -латінского назви франц. Провінції Артуа, де на ці води в 1126 р вперше були пробурені свердловини) також залягають між двома водоупорами, мають натиск і надійно захищені від поверхневого забруднення. На відміну від грунтових, артезіанські води часто мають віддалену область харчування -за кілька кілометрів і навіть за десятки і сотні кілометрів.
Артезіанські води знаходяться зазвичай в тектонічних структурах (ВПА-динах, мульдах, синкліналь і ін.), Утворюючи т.зв. артезіанські басейни, рис. 5. Артезианский басейн - це басейн підземних вод в межах од-ної або декількох геологічних структур, що містить напірні водоносні горизонти. У межах масивів кристалічних і метаморфічних порід, розбитих тріщинами і тектонічними розривами, також створюються водонапірні системи артезіанського типу. В артезіанських басейнах розрізняються: галузі харчування, або сучасної інфільтрації атмосферних вод, і області поширення напірних водоносних горизонтів, а також ділянки (вогнища) розвантаження артезіанських вод - місця виходу на земну поверхню великих джерел. Величина напору артезіанських вод залежить головним чином від різниці відміток рівня води в області харчування і місця виходу артезіанських вод.
При розтині свердловинами водоносних горизонтів артезиан-ські води завжди піднімаються в цих свердловинах (в трубах) вище водоупорной покрівлі водоносного пласта і при достатній висоті напору ці води самі виливаються на поверхню або фонтанують.
На тих ділянках, де артезіанські води отримують живлення, вони набувають характеру або грунтових вод з вільною поверхнею, або міжпластових грунтових вод.