Что изучает наука гидрогеология

Гидрогеология

Литература : Саваренский Ф. П., Гидрогеология, М.-Л., 1939; Каменский Г. Н. Толстихина М. М., Толстихин Н. И., Гидрогеология СССР, М., 1959; Троянский С. В., Белицкий А. С., Чекин А. И., Общая и горнорудничная гидрогеология, 2 изд., М., 1960; Овчинников А. М., Минеральные воды, 2 изд., М., 1963; Ланге О. К., Гидрогеология, М., 1969; Основы гидрогеологии. Гидрогеодинамика, Под редакцией И. С. Зекцера, Новосиб., 1983.

У. М. Ахмедсафин.

Полезное

Смотреть что такое «Гидрогеология» в других словарях:

гидрогеология — гидрогеология … Орфографический словарь-справочник

ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (греч., от hydor вода, ge земля, и logos слово). Учение, по которому образование поверхности земли приписывается влиянию воды; иначе назыв. нептунизмом. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГИДРОГЕОЛОГИЯ … Словарь иностранных слов русского языка

Гидрогеология — – наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движений подземных вод. Также изучается взаимодействие подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой. Гидрогеология тесно связана с… … Нефтегазовая микроэнциклопедия

ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология), наука о подземных водах; изучает их состав, свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами. Сформировалась во 2 й половине 19 в … Современная энциклопедия

ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология) наука о подземных водах; изучает их состав, свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами. Становление гидрогеологии относится ко 2 й пол. 19 в … Большой Энциклопедический словарь

ГИДРОГЕОЛОГИЯ — наука, изучающая подземные воды, их происхождение, движение, свойства, условия залегания, а также техн. мероприятия по использованию подземных вод, их регулированию или удалению. Гидрогеологические исследования широко применяются при изысканиях ж … Технический железнодорожный словарь

гидрогеология — сущ., кол во синонимов: 3 • гидрология (13) • нептунизм (1) • радиогидрогеология … Словарь синонимов

ГИДРОГЕОЛОГИЯ — (от гидро. и геология), отрасль геологии, исследующая подземные воды, их происхождение, состав, свойства, закономерности распространения и движения, а также взаимодействия с горными породами. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев:… … Экологический словарь

гидрогеология — Наука о подземных водах, их происхождении, условиях залегания, законах движения и химических свойствах, хозяйственном значении. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика EN… … Справочник технического переводчика

гидрогеология — Наука о подземных водах, их происхождении, составе, свойствах, распространении и движении, а также о взаимосвязях с горными породами … Словарь по географии

Источник

Гидрогеология

Геологическая среда включает не только горные породы, но и прочие компоненты. Один из них — подземные воды. Это существенный элемент геологической среды, с которым связаны многие ее особенности процессы. Изучением подземных вод занимается наука гидрогеология.

История

Развитие знаний в данной сфере началось с древних времен в связи с водопользованием. Так, в период 2 — 3 тысячелетий до н. э. начали использовать колодцы в Средней Азии, Китае, Египте, Индии. В то же время стали применять минеральные воды в лечебных целях. Тогда же появились первые работы, посвященные грунтовым водам: их происхождению, свойствам, накоплению, круговороту. Их исследованию способствовало расширение работ по водоснабжению в Египте, Израиле, Риме, Греции. К тому же на основе этого появилась классификация вод по давлению, подразумевающая разделение их на ненапорные, самоизливающиеся, напорные. Таким образом, изначально развитие гидрогеологии было обусловлено в основном практическим использованием подземных вод.

В дальнейшем происходило расширение сферы исследования данной науки и детализация знаний. Этому способствовало развитие методов исследования других научных направлений в связи с техническим прогрессом к концу тысячелетия, которые были заимствованы в гидрогеологии.

Современная гидрогеология

В настоящее время гидрогеология является междисциплинарной наукой, находящейся на стыке гидрологии и геологии. Она исследует динамику подземных вод, химический состав, формирование, свойства, распространение, взаимодействие с окружающей средой, практическое аспекты.

Существует точка зрения на гидрогеологию, как на раздел геологии. Это обусловлено тем, что исследование подземных вод производится на основе анализа истории земной коры с учетом структурных особенностей литосферы и слагающих ее пород. То есть гидрогеология является геологией воды.

Гидрогеология включает множество разделов. Некоторые из них стали самостоятельными дисциплинами. Их подразделяют на теоретические и методологические.

Первая группа включает:

Помимо данной классификации, существует разделение направлений гидрогеологии на теоретические и прикладные. Первая группа включает названные выше, кроме последнего, а также экологическую гидрогеологию (исследует подземную гидросферу для оценки ее состояния и предотвращения изменений, вызванных антропогенным воздействием).

К прикладным разделам относят:

Как было отмечено, изначально гидрогеология имела существенное прикладное значение, которое с развитием науки расширялось. Это обусловлено практической ролью подземных вод. Во-первых, с древних времен их используют в питьевой и хозяйственных целях. Это актуально и по сей день для многих регионов. Во-вторых, они имеют лечебное значение. В-третьих, подземные воды служат источником химического сырья. Так, из них получают бор, магний, натрий, литий, хлор, йод, бром, меньше германий, стронций, рубидий, цезий, кальций, на отдельных месторождениях медь, уран, цинк, радий, мышьяк, вольфрам серу и др. В-четвертых, подземные воды применяют в качестве источника тепловой энергии на геотермальных электростанциях.

Прикладные исследования гидрогеологии направлены не только на выяснение способов практического использования подземных вод, но и на определение их воздействия на сооружения, в том числе, тоннели, метрополитены, шахты и прочие выработки и т. д.

Фундаментальный смысл гидрогеологии не менее значителен ввиду роли подземных вод в геологической среде. Так, с ними связаны многие геологические процессы (формирование полезных ископаемых, геодинамической обстановки, теплового поля). К тому же подземные воды в некоторой степени определяют строение геологической среды. Кроме того, они связывают земную кору с гидросферой и прочими оболочками планеты, так как являются одной из движущих сил круговорота химических элементов.

По содержанию гидрогеология связана ближе всего с гидрологией и геологией. Помимо этого ввиду междисциплинарности она взаимодействует со многими прочими науками о Земле: геологическими, географическими и т. д. Более того, некоторые из разделов гидрогеологии также являются междисциплинарными. К тому же взаимодействие ее с другими науками происходит посредством заимствования методов исследования (геологических, физических, математических, химических, геофизических и др).

Предмет, задачи, методы гидрогеологии

Предметом исследования гидрогеологии является гидрогеосфера, представленная поземными водами. К ним относят любую воду, попавшую в горные породы. Помимо самих вод, в сферу исследования рассматриваемой науки входят связанные с их деятельностью процессы, сформированные ими месторождения, гидрогеологические структуры.

Как видно из приведенных выше классификаций, рассматриваемая наука имеет обширный перечень задач, как фундаментальных, так и прикладных.

К первой группе относят исследование происхождения, распространения, свойств, залегания подземных вод, их взаимодействия с окружающей средой, связанных с ними процессов, структур и месторождений. В прикладные задачи гидрогеологии входит изучение вод в целях применения в различных сферах, выяснение их влияния на инженерные объекты.

Как отмечалось ранее, в гидрогеологии используются методы многих наук.

Комплексное исследование подземных вод предполагает перечень работ:

Образование и работа гидрогеолога

Специальность Гидрогеология весьма распространена. Ей обучают в рамках как высшего, так и среднего специального образования.

В дальнейшем возможно трудоустройство в геолого-разведочные экспедиции, научно-исследовательские и проектные организации, геофизические и буровые партии. Гидрогеологи занимаются как фундаментальными исследованиями подземных вод, так и решением связанных с ними прикладных задач.

Заключение

Гидрогеология как междисциплинарное направление связана со многими науками. Она имеет существенное прикладное значение ввиду практической роли подземных вод. Более того, данная наука с древних времен развивалась преимущественно благодаря водопользованию. В дальнейшем прикладное значение гидрогеологии расширилось. Этим обусловлено распространение данной специальности в учебных заведениях и востребованность профессии на рынке труда в настоящее время. Так, гидрогеологи участвуют в проектировании инженерных сооружений и разработке месторождений, устройстве питьевого и хозяйственного водоснабжения, добыче ресурсов, получении энергии и т. д.

Источник

Гидрогеология – наука о подземных водах

Еще 4-5 тысяч лет тому назад в Древнем Египте и Китае знали о подземных водах, о чем свидетельствуют глубокие колодцы, найденные в крупных городах. В странах Азии появляется лечение минеральными водами. Три тысячи лет тому назад великие ученые Древней Греции и Рима, такие как Фалес и Аристотель, описывали свойства подземных вод и их роль в общем круговороте воды. В это же время арабский мудрец Аль-Бируни выдвигает предположения о том, что родники могут бить ключом только в случае, если как-то связаны с подземными хранилищами воды. Персидский исследователь Каради предлагает бурить землю, чтобы добывать воду. На основании всех этих фактов можно предположить, что гидрогеология возникла еще в древности. Причем исследования современных ученых во многом подтверждают догадки древних мудрецов.

В средние века изучением подземных вод широко занимались на территории бывшей Римской империи. Ученые активно участвовали в работах по пресному водоснабжению территорий, прилегающих к Средиземному морю. Так появилось учение о самоизливающихся, напорных и ненапорных водах. Также появилось понятие артезианских вод. В России все гидрогеологические изыскания относились к геологии, были ее составной частью. Первые научные представления о расположении подземных вод были высказаны Ломоносовым в 18 веке.

Гидрогеология при СССР

В 1922 году Россия становится Союзом Советских Социалистических Республик. В этот период формируются первые гидрогеологические центры. Они активно внедряли знания досоветского периода, полученные еще Ломоносовым, Крашенниковым, Севергиным (исследовал минеральные воды). Самыми выдающимися учеными эпохи стали Лебедев, Обручев, Василевский, Бутов, Вернадский, Погребов, Ланге, Семихатов, Саваренский. Специалисты организовывали гидрогеологические исследования, изучали процессы движения грунтовых вод в пластах, занимались составлением каталогов буровых скважин, разрабатывали методики гидрогеологической разведки.

В начале 40-х годов 20 века в СССР формируется учение о балансе подземных вод, выделяются закономерности их формирования. Выделяются такие направления как нефтяная и криогидрогеология. В 1950-х продолжаются исследования, создаются новые методы картрирования и обоснования использования подземных вод. Вплоть до 1970-х ведутся активные работы по борьбе с водопритоками в горной выработке, проводятся опытно-фильтрационные исследования, составляются сводные гидрогеологические карты. В 80-х уже широко используются методы математического моделирования. В этот период активно создаются советские отраслевые институты, лаборатории, соответствующие кафедры в ВУЗах.

Направления гидрогеологии

Еще 4-5 тысяч лет тому назад в Древнем Египте и Китае знали о подземных водах, о чем свидетельствуют глубокие колодцы, найденные в крупных городах. В странах Азии появляется лечение минеральными водами. Три тысячи лет тому назад великие ученые Древней Греции и Рима, такие как Фалес и Аристотель, описывали свойства подземных вод и их роль в общем круговороте воды. В это же время арабский мудрец Аль-Бируни выдвигает предположения о том, что родники могут бить ключом только в случае, если как-то связаны с подземными хранилищами воды. Персидский исследователь Каради предлагает бурить землю, чтобы добывать воду. На основании всех этих фактов можно предположить, что гидрогеология возникла еще в древности. Причем исследования современных ученых во многом подтверждают догадки древних мудрецов.

В средние века изучением подземных вод широко занимались на территории бывшей Римской империи. Ученые активно участвовали в работах по пресному водоснабжению территорий, прилегающих к Средиземному морю. Так появилось учение о самоизливающихся, напорных и ненапорных водах. Также появилось понятие артезианских вод. В России все гидрогеологические изыскания относились к геологии, были ее составной частью. Первые научные представления о расположении подземных вод были высказаны Ломоносовым в 18 веке.

Гидрогеология при СССР

В 1922 году Россия становится Союзом Советских Социалистических Республик. В этот период формируются первые гидрогеологические центры. Они активно внедряли знания досоветского периода, полученные еще Ломоносовым, Крашенниковым, Севергиным (исследовал минеральные воды). Самыми выдающимися учеными эпохи стали Лебедев, Обручев, Василевский, Бутов, Вернадский, Погребов, Ланге, Семихатов, Саваренский. Специалисты организовывали гидрогеологические исследования, изучали процессы движения грунтовых вод в пластах, занимались составлением каталогов буровых скважин, разрабатывали методики гидрогеологической разведки.

В начале 40-х годов 20 века в СССР формируется учение о балансе подземных вод, выделяются закономерности их формирования. Выделяются такие направления как нефтяная и криогидрогеология. В 1950-х продолжаются исследования, создаются новые методы картрирования и обоснования использования подземных вод. Вплоть до 1970-х ведутся активные работы по борьбе с водопритоками в горной выработке, проводятся опытно-фильтрационные исследования, составляются сводные гидрогеологические карты. В 80-х уже ш

Широко используются методы математического моделирования. В этот период активно создаются советские отраслевые институты, лаборатории, соответствующие кафедры в ВУЗах.

Направления гидрогеологии

Гидрогеология как наука включает в себя значительный пласт знаний о подземных водах. Она изучает динамику подземных вод, их химический состав, сведения о производительности водоносных горизонтов и их качестве, что позволяет планировать работы по питьевому или с/х водоснабжению.

Для удобства была создана классификация, которая включает в себя такие направления:

Что такое подземные воды?

Подземными являются все воды в земной коре, которые располагаются ниже земной поверхности, причем не только в жидком, но и в твердом и газообразном состоянии. Все это считается частью водной оболочки Земли. Суммарные запасы пресных подземных вод – до трети всего Мирового океана. Так, в России обнаружено более 3300 месторождений, причем разработано и активно эксплуатируется только 50% из них. Они используются как источники питьевой воды, для мелиорации, но также могут вызывать оползни, осадку грунта, затопление шахт. Поэтому эти месторождения не только разрабатываются, но и осушаются – в том случае, если представляют угрозу.

Распределение воды в земной коре

Воды в земной коре расположены в двух плоскостях: первая или нижняя образована плотными магматическими и метаморфическими породами, и количество воды здесь ограничено. Во второй плоскости преобладают осадочные породы, и здесь содержится большой объем воды. Эту плоскость разделяют на несколько уровней:

Образуются подземные воды различными способами.

Инфильтрация

Это просачивание атмосферных осадков до водоупорного слоя (тем самым происходит насыщение пористых пород). Около 20% от общего количества осадков проникает в почву и достигает мест залегания грунтовых вод. Таким образом возникают горизонты подземных вод или водоносные слои. Это – основной способ образования, который тесно связан с круговоротом воды в природе.

Количество просачивающейся в грунт воды зависит от физических свойств (плотности) грунтов, рельефа местности, количества растительности (чем больше растений, тем лучше проходит процесс). Количество просочившейся воды будет больше при длительном моросящем дожде, а не при сильном ливне.

Конденсация водных паров

Происходит конденсация водяных паров атмосферы в породах, тем самым месторождения подземных вод усиливаются.

Ювенильные воды

Это воды, которые выделяются при дифференциации магматического очага. Они считаются первичными. В природе не существует таких подземных вод в «чистом» виде, так как все они смешиваются друг с другом.

Классификация подземных вод

Существует такая классификация:

Верховодка

Верховодкой называют подземные воды, что залегают вблизи земной поверхности. Они распространены неравномерно и отличаются сезонным характером существования. Обычно она возникает в «сезон дождей», а в засушливый период исчезает. Такой водоупорный пласт может выходить на поверхность, вследствие чего развивается заболачивание.

Эти воды обычно пресные, со слабой степенью минерализации, но часто загрязняются кремниевыми кислотами, железом и органическим веществами. Стабильным источником водоснабжения верховодка служить не может, поэтому принимаются меры для ее искусственного сохранения в период засухи.

Грунтовые воды

то воды с региональным распространением, залегают первыми от поверхности, в большинстве своем безнапорные, отличаются определенной стабильностью. Но их уровень подвержен колебаниям по сезону. Кроме того, он зависит от количества выпавших осадков, рельефа, наличия растительности.

Артезианские воды

Они находятся в водоносном слое, расположенном между водоупорными слоями. На них воздействует гидростатическое давление. Для артезианских вод характерно постоянство дебита. Области питания артезианских бассейнов удалены от мест извлечения такой воды, а размеры ее бассейнов могут достигать 1000 км.

Группы грунта по водопроницаемости

Водопроницаемость грунта – это его водопропускная способность. В зависимости от этой характеристики различают:

Гидрогеологические бассейны

Это бассейны подземных вод, определенные системы с общими условиями залегания и геолого-структурными границами. Они бывают:

Гидрогеологические системы

Они представляют собой объединение геологических тел, где воды связаны между собой и имеют общие законы движения. Все компоненты системы могут взаимодействовать между собой посредством общих границ (прямое взаимодействие), через другие элементы (непрямое). Также возможно, что в исследуемую систему поступают элементы через другую систему – подобное взаимодействие называется косвенным.

Кроме того, системы делятся на те, что были созданы исключительно природой, то есть природные, и природно-техногенные, включающие в себя еще и инженерные сооружения.

Гидрогеология сегодня

Основное направление гидрогеологии – это рациональное использование подземных вод. Наука изучает текущее состояние бассейнов подземных вод, химические свойства воды, влияние строительства инженерных сооружений и ведения человеком хозяйственной деятельности. Также проводят исследования для изучения взаимодействия подземных вод с горными породами и проходящих в толще водоносных пластов процессов.

Гидрогеология по-прежнему неразрывно связана с геологией. Продолжается поиск новых гидрогеологических бассейнов, источников минеральных вод, изучаются свойства уже обнаруженных. Выделяются более полезные месторождения, с грунтовыми водами с уникальным химическим составом (например, с бромом или йодом). Научная деятельность заключается и в упорядочении уже известных знаний, поиске новых закономерностей развития.

Источник

ГИДРОГЕОЛОГИЯ

Смотреть что такое ГИДРОГЕОЛОГИЯ в других словарях:

ГИДРОГЕОЛОГИЯ

гидрогеология ж. 1) Научная дисциплина, изучающая происхождение, движение, свойства подземных вод, а также возможности их использования. 2) Геологическое состояние подземных вод какой-л. территории.

ГИДРОГЕОЛОГИЯ

ГИДРОГЕОЛОГИЯ

— наука о подземных водах: об их происхождении, условиях залегания, законах движения, режиме, физ. и хим. свойствах, взаимной связи с твердыми м-лами, с атмосферными и поверхностными водами, их хозяйственном значении (полезные ископаемые, поисковый критерий на др. полезные ископаемые и др.). В Г. входят следующие разделы (Овчинников, 1954): 1) общая гидрогеология; 2) динамика подземных вод; 3) поиски и разведка подземных вод; 4) Г. м-ний полезных ископаемых; 5) региональная Г.; 6) учение о минер. водах; 7) мелиоративная Г. и др. Г.: — отрасль геологии, и подземные воды в ней рассматриваются на основе анализа исторического развития земной коры в тесной взаимосвязи с твердой фазой г. п. Е. А. Басков. См. Этаж гидрогеологический.

Литература : Саваренский Ф. П., Гидрогеология, М.-Л., 1939; Каменский Г. Н. Толстихина М. М., Толстихин Н. И., Гидрогеология СССР, М., 1959; Троянский С. В., Белицкий А. С., Чекин А. И., Общая и горнорудничная гидрогеология, 2 изд., М., 1960; Овчинников А. М., Минеральные воды, 2 изд., М., 1963; Ланге О. К., Гидрогеология, М., 1969; Основы гидрогеологии. Гидрогеодинамика, Под редакцией И. С. Зекцера, Новосиб., 1983.

У. М. Ахмедсафин.

ГИДРОГЕОЛОГИЯ

ГИДРОГЕОЛОГИЯ

Источник

Лекция 4. Геоморфология. Гидрогеология.

Геоморфология – наука о строении, происхождении, истории развития и современной динамике рельефа земной поверхности. Обьектом изучения геоморфологии является рельеф. Рельеф – это совокупность неровностей земной поверхности. Эти неровности имеют разную форму, размеры, происхождение, возраст и историю развития.

Специфика рельефа поверхности Земли.

1. Формы рельефа имеют определенное геологическое строение. Например, холмистый рельеф может состоять из холмов, внешне похожих друг на друга, но различных по строению, а значит и по формированию. Поэтому, изучение рельефа невозможно без четкого представления о геологическом строении слагающих его горных пород.

2. Рельеф земной поверхности не является чем-то неизменным, а находится в постоянном развитии. На него действуют одновременно глубинные (эндогенные ) процессы, протекающие в недрах Земли, и внешние (экзогенные) процессы, протекающие в атмосфере и гидросфере. Под действием эндогенных процессов рельеф испытывает разнообразные движения и изменения, а под действием экзогенных процессов происходит преобразование форм. Геоморфолог должен знать процессы, воздействующие на рельеф.

3.Рельеф является составной частью (компонентом) географического ландшафта. Он образует его фундамент, определяет специфику каждого ландшафта: микроклимат, почвы, растительный и животный мир, грунтовые и поверхностные воды.

Методика геоморфологических исследований требует всестороннего и комплексного изучения рельефа. Она включает применение трех подходов: морфологических методов, морфометрических методов и анализа геологической и физико-географической обстановок рельефообразования.

Морфологические методы – это непосредственное наблюдение внешнего облика форм и их естественных сочетаний.

Морфометрические методы основаны на применении количественных критериев к анализу форм рельефа. По количественным показателям делаются выводы о генезисе форм.

Геологические методы дают представление о геологическом строении форм рельефа, о связи форм рельефа с тектоникой, литологией, для суждения о генезисе форм рельефа.

Рельеф любого участка земной поверхности состоит из отдельных форм. Каждая форма (подобно геометрическим телам (имеет простые элементы.

К элементам рельефа относятся характерные точки, линии и поверхности, на которые можно разложить любую форму. Характерные точки называются угловыми.

Некоторые точки связаны с положительными формами, другие – с отрицательными. Каждая форма имеет грани и ребра Грани – это поверхности, например склоны, равнины. Ребра образуются на пересечении различно ориентированных граней. Система угловых точек и ребер определяет геометрический каркас рельефа. Выделяются еще гранные углы на пересечении трех и более граней.

Формы рельефа делятся на положительные (холм, гряда, требет) и отрицательные (долина, воронка, западина). Среди тех и других различаются замкнутые и незамкнутые формы. По очертаниям в плане они могут быть удлиненными, округлыми, дугообразными, неправильных очертаний и др.Формы рельефа бывают простыми и сложными. Первые состоят из одной или нескольких граней ( терраса, уступ), последние – из сочетания многих граней или меньших по размеру форм рельефа. Все крупные формы сложные.

Среди экзогенных форм рельефа различаются аккумулятивные и денудационные. Аккумулятивные формы образовались в результате накопления материала. Примером могут служить моренные холмы, барханы. Денудадационные формы возникли за счет выноса материала (овраги, котловины выдувания). Сочетания форм рельефа, обладающих сходным обликом, строением и происхождением и закономерно повторяющихся на определенной территории, называются генетическим типом.

По размерам формы рельефа подразделяются на планетарные, мегаформы, макроформы, мезоформы, микроформы и наноформы.

Планетарные формы имеют площадь в сотни тысяч и миллионы квадратных километров. Это материки, ложе океана, геосинклинальные пояса, срединно-океанические хребты.

Материки являются крупнейшими положительными формами рельефа Земли. Большая их часть представляет собой сушу, значительная часть участвует в строении дна Мирового океана. Важнейшая особенность материков состоит в том, что они сложены земной корой материкового типа. Ложе океана – это часть дна Мирового океана, лежащая на глубинах более 3 км. Оно характеризуется распространением земной коры океанического типа. Современные геосинклинальные пояса располагаются на границе между материками и океанами. Эти планетарные формы отсутствуют на большей части окраин Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого океанов. Значительная часть Альпийско-Гималайского геосинклинального пояса от Средиземного моря до Идокитая размещается в пределах суши. Срединно-океанические хребты являются являются крупнейшей горной системой, проходящей через все океаны.

Мегаформы занимают площадь в несколько сотен или десятков тысяч квадратных километров. К ним относятся горные пояса и равнины в пределах материков, крупные впадины и поднятия на территории ложа океана, а также разломы планетарного масштаба. Например, Альпы, Кавказ, Восточно-Европейская равнина, впадина Черного моря.

Выясняя роль эндогенных и экзогенных процессов в образовании этих разных по масштабу форм рельефа можно отметить, что планетарные формы, мега- и макроформы сформированы эндогенными процессами, а мезо-, микро- и наноформы – экзогенными факторами.

Формы рельефа отличаются также асолютными высотами или глубинами. На Земле выделяются следующие основные гипсометрические уровни (Таблица). Средняя высота суши над уровнем моря составляет 875 м. Средняя глубина океана равна – 3730 м. Средняя высота поверхности Земли – минус 2440 м. Наивысшей точкой Земли является г. Джомолунгма (Эверест) в Гималаях – 8848 м. Самая большая глубина расположена в Марианком глубоководном желобе в Тихом океане – минус 11034 м. Размах высот поверхности Земли достигает почти 20 км.

По высоте над уровнем моря выделяют низменный (от 0 до 200 м) и возвышенный (выше 200 м ) типы рельефа.Возвышенный рельеф включает возвышенности и возвышенные равнины, плато и плоскогорья, нагорья и горы.

Возвышенности и возвышенные равнины – это приподнятые участки земной поверхности с абсолютными высотами от 200 до 500 м. По морфологии они могут быть плоские, холмистые, волнистые, грядовые. По генезису выделяются аккумулятивные и денудационные макроформы.

Плоскогорья – это плосковершинные возвышенности, сложенные горизонтально лежащими или слабо нарушенными породами. Абсолютные высоты плоскогорий достигают 1 км и более. Они характеризуются более глубокой расчлененностью. Плато и плоскогорья, имеющие бронирующий верхний пласт, называются столовыми странами. Склоны этих форм четкие крутые или ступенчатые.

Нагорья имеют высоко приподнятый массивный цоколь, на котором находятся горные хребты и массивы, плато, плоскогорья и котловины.

Горы являются территориями со складчтой или складчато-глыбовой структурой земной коры, приподнятые на большую высоту. Горы отличаются резкими колебаниями высот, прямолинейной или дугообразной формой в плане, протяженностью в десятки и тысячи километров, ярусностью рельефа. По гипсометрии горы подразделяются на низкие (до 1 км), средние (1 – 3 км) и высокие (более 3 км). Низкие горы выделяются мягкими округлыми формами, отсутствием вертикальной дифференциации (кроме высоких широт). Такие горы встречаются в областях слабого горообразования и по периферии высоких и средних гор. Средневысотные горы имеют четкую поясность, несут следы ледникового рельефа. Для высоких гор свойственен альпийский тип горного рельефа.

В подводном рельефе океанов и морей выделяются: неритовая зона (глубина 0 – 200 м), батиальная зона (200 – 3000 м), абиссаль (3000 – 6000м) и гипабиссаль (глубже 6000 м).

В геоморфологии выясняется относительный и абсолютный возраст рельефа.

Относительный возраст рельефа. Развитие рельефа является стадийным процессом. Относительный возраст рельефа предполагает определение стадии его развития по комплексу морфологических и динамических признаков. Например, по свежему морфологическоу облику ледникового рельефа с обилием озер можно сказать, что он сформировался сравнительно недавно и находится в стадии юности..Если ледниковый рельеф имеет сильно расчлененные склоны, покров склоновых отложений, развитую овражно-балочную сеть, заполненные озерные котловины, то предполагается, что такой рельеф находится в процессе развития в стадии зрелости. Сильно денудированный рельеф со сглаженными вершинами, пологими склонами, исчезнувшими озерами свидетельствует о длительном его существовании и стадии старости.

Относительный возраст рельефа применяется также при изучении взаимоотношений одних форм с другими. Например, дюны, осложняющие рельеф побережий морей. Дюны являются более молодыми вторичными формами по отношению к морской равнине. Определение относительнго возраста рельефа означает установление того отрезка времени, когда рельеф приобрел черты, в основном аналогичные его современному облику.

Возраст форм рельефа и слагающих слоев определяется геологическими методами. Факторы рельефообразования – это причины и обстоятельства, предопределившие возникновение форм рельефа на том или ином участке. К их числу относятся эндогенные и экзогенные факторы.

Вопросами гидрогеологической стратификации занимается региональная гидрогеология, которая изучает закономерности распространения и формирования, а, следовательно, и возможности использования подземных вод в пределах конкретных территорий.

Наиболее часто при оценке гидрогеологических условий регионов используют понятия: водоносный горизонт, водоносный комплекс, обводненная зона.

Водоносный горизонт – это обводненная, выдержанная по площади и разрезу толща горных пород, представляющая в гидродинамическом отношении единое целое. При сложном строении обводненной толщи говорят о водоносном комплексе. Разделяющие их водонепроницаемые породы (глины, плотные сланцы и т.д.) образуют водоупоры. В кристаллических породах обводнена верхняя трещиноватая часть, так называемая «зона» трещиноватости, или протяженные тектонические нарушения. Заключенные в водоносных породах подземные воды могут быть безнапорными (грунтовыми), когда они имеют свободный уровень, или напорными, если при их вскрытии уровень поднимается выше кровли водоносного горизонта. Для выделения основных условий формирования подземных вод в гидрогеологических системах проводится районирование, в основу которого положены факторы, определяющие закономерности формирования и распределения подземных вод. В основе районирования лежит выделение различных типов гидрогеологических структур, базирующихся, как указывалось выше, на анализе геологического строения и выделения подземных вод по условиям их залегания.

Пластовые скопления подземных вод преобладают в пределах платформ, предгорных равнин и передовых прогибов, в межгорных и внутригорных впадинах. Структуры, для которых характерно преимущественное развитие напорных пластовых вод, представляют собой артезианские бассейны (рис. 3). В пределах артезианского бассейна выделяют грунтовые воды, межпластовые безнапорные, межпластовые напорные – это воды чехла, трещинные напорные и трещинно-жильные воды.

Для артезианских бассейнов характерна гидрогеологическая зональность и смена условий водообмена с глубиной. В приповерхностной верхней части разреза артезианских бассейнов располагается верхняя гидродинамическая зона скоплений подземных вод, в основном грунтовых и межпластовых безнапорных. Это зона свободного водообмена, имеющая непосредственную связь с наземной гидросферой (реки, озера, моря и др.) и с атмосферными водами. Глубина этой зоны достигает 300-500 м. Для нее характерны самые высокие скорости движения. Возобновление ресурсов здесь происходит в течение столетий. Ниже располагаются межпластовые скопления напорных подземных вод, приуроченные к зоне затрудненного водообмена. Они имеют ограниченную связь с гидросферой и атмосферой через зону свободного водообмена, преимущественно в краевых частях бассейнов, по долинам рек и в озерных котловинах, где водоносные горизонты вскрыты, выхолят на поверхность или прикрыты рыхлыми четвертичными отложениями небольшой мощности. Скорости движения вод подавлены, связь с поверхностными водами затруднена. Темп водообмена составляет десятки и сотни тысяч лет. Глубже (1,5-2 км) располагается зона весьма затрудненного водообмена. Подземные воды этой зоны имеют связь с водами вышележащих зон на отдельных участках. В размещении гидродинамических зон артезианских бассейнов главная роль принадлежит геологическому строению и важная роль по соподчинению – рельефу. Второй тип вод типичен для горно-складчатых областей. Структуры, для которых характерно преобладание различных трещинных вод, представляют собой гидрогеологические массивы.

1 – песок; 2 – песок водоносный; 3 – супеси; 4 – глины; 5 – известняки; 6 – уровень верховодки; 7 – уровень грунтовых вод; 8 – уровень межпластовых ненапорных вод; 9 – уровень артезианских вод; 10 – источники; 11 – направления движения безнапорных подземных вод; 12 – разгрузка артезианских вод в речной аллювий.

Классификация подземных вод по условиям залегания.

По условиям залегания выделяют следующие типы подземных вод:

3. грунтовые и артезианские воды;

4. трещинные и карстовые воды;

5. подземные воды в многолетнемерзлых породах;

6. минеральные, промышленные и термальные воды.

Почвенные воды. К почвенным водам относятся гравитационные воды в почвенном слое, которые образуются в результате проникновения атмосферных осадков и конденсации водяного пара. Наличие значительного количества почвенной воды указывает на избыточное увлажнение, приводящее к заболачиванию. Питание почвенных вод происходит как сверху, так и снизу – путем перехода в свободное состояние капиллярно-подвешенной воды, особенно в случае неглубокого залегания грунтовых вод.

Верховодка образуется в зоне аэрации, инфильтрационная вода встречает на своем пути водоупор среди водопроницаемых пород. Водоупорным ложем могут быть линзы глин или суглинков в толще песков, участки коры выветривания на скальных породах, мерзлые толщи. Верховодка отличается сезонным характером и локальным невыдержанным по площади развитием. С грунтовыми или речными водами она обычно не имеет гидравлической связи. Мощность верховодки чаще всего равна 0,4–1,0 м, редко 2–5 м. На формирование верховодки сильно влияет характер рельефа. Наилучшие условия для верховодки создаются на плоских водоразделах и в степных пространствах с местными понижениями, куда стекает дождевая влага, и задерживаются талые воды. Режим верховодки зависит от климатических условий. Эти воды легко загрязняются. В естественных условиях верховодки различны. В районах избыточного увлажнения она слабо минерализована, характеризуется относительно высоким содержанием органических веществ. При аридном климате образуются соленые воды и рассолы.

Грунтовые и артезианские воды. Под грунтовыми водами понимают свободные (гравитационные) воды первого от поверхности Земли, изменяющегося во времени, но постоянно существующего водоносного горизонта, заключенного в рыхлых отложениях или в верхней трещиноватой части коренных пород и залегающего на первом от поверхности выдержанном водоупоре.

Поверхность грунтовых вод свободна. При вскрытии грунтовых вод буровой скважиной или колодцем их уровень устанавливается на той же глубине, где они были встречены. Поверхность грунтовых вод именуется зеркалом.

Мощность водоносного горизонта определяется расстоянием по вертикали от зеркала грунтовых вод до кровли подстилающего водоупорного пласта. Сравнительно неглубокое залегание грунтовых вод на первом от поверхности водоупорном пласте, связь с поверхностными метеорными водами определяют следующие особенности:

1. Грунтовые воды безнапорные, имеют свободную поверхность с давлением на ней, равным атмосферному и передвигаются под действием силы тяжести в направлении уклона их зеркала.

2. Питание осуществляется преимущественно за счет инфильтрации атмосферных осадков и конденсации влаги в зоне аэрации, область питания совпадает с областью распространения.

3. Разгрузка происходит у основания склонов или в поверхностные водоемы и водотоки, с которыми грунтовые воды имеют гидравлическую связь.

4. В зависимости от климатических условий уровень, расход, температура и другие параметры водоносного горизонта подвержены сильным колебаниям во времени.

Карты гидроизогипс

С помощью карты гидроизогипс, совмещенной с топографической картой, можно выяснить направление и узнать скорость движения грунтового потока в любой точке, а также можно определить глубину залегания грунтовых вод (по разности отметок горизонталей и гидроизогипс).

Карта гидроизогипс позволяет установить характер связи грунтовых вод с поверхностными водами (реки, каналы, водохранилища). Эти воды могут питать грунтовые воды или, наоборот, подземные воды являются источниками этих водоёмов. Следует учитывать этот факт при определении водопритоков к водозаборам.

Вопросы для подготовки:

2.Специфика рельефа земли?

3.Какими формами обладает рельеф?

4.Что такое возраст рельефа?

5.Что такое водоносный горизонт?

6.Как классифицируют подземные воды?

7.Что такое гидроизогипсы?

8. Какую информацию несут карты гидроизогипс?

Источник