L'eau est la substance la plus répandue sur notre planète, grâce à laquelle la vie y est maintenue. On le trouve aussi bien dans la lithosphère que dans l'hydrosphère. La biosphère terrestre est composée aux ¾ d'eau. Un rôle important dans la circulation de cette substance est joué par ses espèces souterraines. Ici, il peut se former à partir des gaz du manteau, lors du ruissellement des précipitations atmosphériques, etc. Dans cet article, nous examinerons les types d'eau souterraine.
Concept
Sous les eaux souterraines comprennent ces dernières, situées dans la croûte terrestre, situées dans les roches sous la surface de la Terre dans divers états d'agrégation. Ils font partie de l'hydrosphère. Selon V. I. Vernadsky, ces eaux peuvent être situées à une profondeur allant jusqu'à 60 km. Le volume estimé des eaux souterraines, situées jusqu'à 16 km de profondeur, est de 400 millions de km cubes, soit un tiers des eaux des océans. Ils sont situés sur deux étages. Dans la partie inférieure d'entre eux, il y a des roches métamorphiques et ignées, de sorte que la quantité d'eau ici est limitée. La majeure partie de l'eau est située à l'étage supérieur, dans lequel se trouvent des roches sédimentaires.
Classement selon la nature de l'échange aveceaux de surface
Il y a 3 zones: celle du haut est libre; moyen et inférieur - échange d'eau lent. Les types de composition des eaux souterraines dans différentes zones sont différents. Ainsi, dans la partie supérieure d'entre eux, il y a des eaux douces utilisées à des fins techniques, potables et économiques. Dans la zone médiane, il y a des eaux anciennes de diverses compositions minérales. Dans la partie inférieure se trouvent des saumures hautement minéralisées dont divers éléments sont extraits.
Classification par minéralisation
Les types d'eau souterraine suivants se distinguent par leur minéralisation: ultra-fraîche, ayant une minéralisation relativement élevée - seul le dernier groupe peut atteindre un niveau de minéralisation de 1,0 g/cu. md; saumâtre, salin, salinité élevée, saumures. Dans ce dernier, la minéralisation dépasse 35 mg / cu. dm.
Classement par occurrence
Les types d'eau souterraine suivants sont distingués en fonction des conditions d'occurrence: eau perchée, eau souterraine, eau artésienne et eau du sol.
Verkhovodka se forme principalement sur des lentilles et des couches calées de roches peu perméables ou résistantes à l'eau dans la zone d'aération lors de l'infiltration des eaux de surface et atmosphériques. Parfois, il se forme en raison de l'horizon illuvial sous la couche de sol. La formation de ces eaux est associée aux processus de condensation de la vapeur d'eau en plus de ceux énumérés ci-dessus. Dans certaines zones climatiques, ils forment des réserves suffisamment importantes d'eau de haute qualité, mais il se forme principalement des aquifères minces qui disparaissent pendant la sécheresse et se forment danspériodes d'humidité intense. Fondamentalement, ce type d'eau souterraine est typique des limons. Son épaisseur atteint 0,4 à 5 m. Le relief a une influence significative sur la formation d'eau perchée. Sur les pentes raides, il existe pendant une courte période ou est totalement absent. Dans les steppes plates avec des dépressions en forme de soucoupe et des bassins versants plats, à la surface des voies fluviales, une eau perchée plus stable se forme. Il n'a pas de liaison hydraulique avec les eaux fluviales, alors qu'il est facilement pollué par d'autres eaux. En même temps, il peut alimenter les eaux souterraines et peut être dépensé en évaporation. La verkhovodka peut être fraîche ou légèrement minéralisée.
Les eaux souterraines font partie des eaux souterraines. Ils sont situés sur le premier aquifère à partir de la surface, reposent sur le premier aquifère soutenu sur la zone. Fondamentalement, ce sont des eaux sans pression, elles peuvent avoir une petite pression dans les zones avec un chevauchement imperméable local. La profondeur d'occurrence, leurs propriétés chimiques et physiques sont sujettes à des fluctuations périodiques. Distribué partout. Ils sont alimentés par l'infiltration des précipitations de l'atmosphère, la filtration des sources de surface, la condensation de la vapeur d'eau et l'évaporation intra-sol, une nutrition supplémentaire provenant des aquifères sous-jacents.
L'eau artésienne fait partie des eaux souterraines sous pression, se produisant dans les aquifères entre des couches relativement résistantes à l'eau et résistantes à l'eau. Ils sont plus profonds que le sol. Dans la plupart des cas, leurs domaines de nutrition et de pression ne correspondent pas. L'eau apparaît dans le puits en dessous du niveau établi. Les propriétés de ces eaux sont moins sujettes aux fluctuations et à la pollution que les eaux souterraines.
Les eaux du sol sont celles qui sont confinées à la couche d'eau du sol, participent à l'approvisionnement des plantes en cette substance, sont associées à l'atmosphère, aux eaux perchées et aux eaux souterraines. Ils ont un impact significatif sur la composition chimique des eaux souterraines lors de leur occurrence profonde. Si ces derniers sont situés à faible profondeur, le sol devient gorgé d'eau et l'engorgement commence. L'eau gravitationnelle ne forme pas un horizon séparé, le mouvement s'effectue de haut en bas sous l'action des forces capillaires ou de la gravité dans différentes directions.
Classement par formation
Les principaux types d'eau souterraine sont l'infiltration, qui se forme en raison de l'infiltration des précipitations. De plus, ils peuvent se former à la suite de la condensation de la vapeur d'eau, qui pénètre dans les roches fracturées et poreuses avec l'air. De plus, on distingue les eaux relictuelles (enterrées), qui se trouvaient dans d'anciens bassins, mais ont été enterrées par d'épaisses couches de roches sédimentaires. De plus, les eaux thermales, qui se sont formées aux dernières étapes des processus magmatiques, sont une espèce distincte. Ces eaux forment des espèces ignées ou juvéniles.
Classification du mouvement des objets à l'étude
Les types suivants de mouvement des eaux souterraines sont distingués (voir figure).
L'infiltration des eaux de surface et des précipitations atmosphériques se produit dans la zone d'aération. ÀCe processus est divisé en infiltration libre et normale. Le premier implique le mouvement de haut en bas sous l'influence de la gravité et des forces capillaires à travers certains tubules et pores capillaires, tandis que l'espace poreux n'est pas saturé d'eau, ce qui aide à maintenir le mouvement de l'air. Lors d'une infiltration normale, des gradients de pression hydrostatique s'ajoutent aux forces énumérées ci-dessus, ce qui conduit au fait que les pores sont complètement remplis d'eau.
Dans la zone de saturation, la pression hydrostatique et la gravité agissent, ce qui contribue au mouvement de l'eau libre le long des fissures et des pores vers les côtés, réduisant la pression ou la pente de la surface de l'horizon transportant l'eau. Ce mouvement s'appelle la filtration. La vitesse de déplacement de l'eau la plus élevée est observée dans les grottes et les canaux karstiques souterrains. Les galets sont en deuxième position. Un mouvement beaucoup plus lent est observé dans le sable - la vitesse est de 0,5 à 5 m / jour.
Types d'eaux souterraines dans la zone de pergélisol
Ces eaux souterraines sont classées en suprapergélisol, interpergélisol et sous-pergélisol. Les premiers sont situés dans l'épaisseur du pergélisol sur un aquiclude, principalement au pied des pentes ou au fond des vallées fluviales. Ils sont à leur tour divisés en congélation saisonnière, perchés, situés dans la couche active; en couches partiellement gelées de façon saisonnière, avec la partie supérieure dans la couche active, en couches non gelées de façon saisonnière, dont la présence est notée sous la couche de gel saisonnière. Dans certains cas, cela peut arriverrupture de la couche active de divers sols, ce qui entraîne la libération d'une partie des eaux du supra-pergélisol à la surface, où elles prennent la forme de glace.
Les eaux inter-pergélisol peuvent être présentes dans la phase liquide, mais sont plus courantes dans la phase solide; en règle générale, ne sont pas soumis aux processus saisonniers de décongélation/congélation. Ces eaux en phase liquide assurent l'échange d'eau avec les eaux au-dessus et sous le pergélisol. Ils peuvent remonter à la surface sous forme de ressorts. Les eaux du sous-pergélisol sont artésiennes. Ils peuvent aller du fade à la saumure.
Les types d'eau souterraine en Russie sont les mêmes que ceux décrits ci-dessus.
Contamination des objets en question
On distingue les types suivants de pollution des eaux souterraines: chimique, qui, à son tour, se divise en organique et inorganique, thermique, radioactive et biologique.
Les principaux polluants chimiques sont les déchets liquides et solides des entreprises industrielles, ainsi que les pesticides et les engrais des producteurs agricoles. Les métaux lourds et autres éléments toxiques affectent le plus les eaux souterraines. Ils se sont répandus sur des aquifères sur des distances considérables. La pollution par les radionucléides se comporte de la même manière.
La contamination biologique est causée par une microflore pathogène. Les sources de pollution sont généralement les basses-cours, les champs de filtration, les égouts défectueux, les puisards, etc. La propagation de la microflore est déterminée par le taux de filtration et la survie de ces organismes.
La pollution thermique est une augmentation de la température des eaux souterraines qui se produit lors de l'exploitation d'une prise d'eau. Cela peut se produire sur les sites d'évacuation des eaux usées ou lorsque la prise d'eau est située près d'un plan d'eau dont l'eau de surface est plus chaude.
Utilisation des ressources souterraines
L'extraction des eaux souterraines en tant que type d'utilisation du sous-sol est régie par la loi fédérale "Sur le sous-sol". Une licence est requise pour l'extraction de ces objets. Il est délivré en relation avec les eaux souterraines pour une période pouvant aller jusqu'à 25 ans. La période d'utilisation commence à être calculée à partir du moment de l'enregistrement de la licence par l'État.
Les travaux miniers doivent être enregistrés auprès de Rosreestr. Ensuite, ils élaborent un projet d'exploration géologique et le soumettent à l'expertise de l'État. Ensuite, ils préparent un projet d'organisation d'une zone sanitaire de prise d'eau souterraine, évaluent les réserves de ces eaux et transfèrent les calculs à l'expertise de l'État, au fonds de géoinformation et au Rosgeolfond. En outre, des certificats de propriété du terrain sont joints aux documents reçus, après quoi une demande de licence est soumise.
En conclusion
Quels types d'eaux souterraines existe-t-il en Russie ? Le même que dans le monde. La superficie de notre pays est assez vaste, il y a donc du pergélisol, de l'eau artésienne, des eaux souterraines et de l'eau du sol. La classification des objets considérés est assez compliquée, et dans cet article, elle est reflétée de manière incomplète, ses points les plus fondamentaux sont présentés ici.
