Водоносный слой или горизонт – это несколько слоев горных пород, обладающих высокой водопроницаемостью. Их поры, трещины или другие пустоты заполнены подземными водами.
Общие понятия
Несколько водоносных слоев могут образовывать водоносный комплекс, в случае если они связаны между собой гидравлически. Воды используются для водоснабжения в лесном хозяйстве, для орошения лесных питомников, в хозяйственной деятельности человека. При выходе на поверхность они могут стать источником заболачивания территории. Это может способствовать образованию низинных и переходных болот.
Водопроницаемость
Водоносный горизонт характеризуется водопроницаемостью горных пород. Водопроницаемость зависит от размеров и количества сообщающихся между собой трещин, пор, а также от отсортированности гранул горных пород. Глубина залегания водоносного слоя может быть различной: от 2-4 м ("верховодка") и до 30-50 м (артезианская вода).
К хорошо проницаемым горным породам относятся:
- гравий;
- галечники;
- крупнозернистые пески;
- трещиноватые и интенсивно закарстованные породы.
Движение воды
Причин передвижения воды в порах может быть несколько:
- сила тяжести;
- гидравлический напор;
- капиллярные силы;
- капиллярно-осмотические силы;
- адсорбционные силы;
- температурный градиент.
В зависимости от геологического строения породы водоносного горизонта могут быть изотропными в фильтрационном отношении, т. е. водопроницаемость в любом направлении одинакова. Породы могут быть и анизотропными, в таком случае они характеризуются равномерным изменением водопроницаемости во всех направлениях.
Глубина залегания водоносных слоев в Московской области
На всей территории Московской области глубина залегания подземных вод неодинакова, поэтому для удобства изучения ее разделили на гидрологические районы.
- Южный район. Уровень воды может находиться в пределах 10-70 м. Глубина колодцев на данной территории варьируется от 40 м до 120 м.
- Юго-западный район. Горизонт воды не отличается обильностью. Средняя глубина колодцев составляет 50 м.
- Центральный район. Это самый большой по площади район. Он, в свою очередь, делится на Большой и Малый. Средняя мощность горизонтов составляет 30 м. Воды здесь карбонатные, карбонатно-сульфатные.
- Восточный район. Глубина залегания водоносного слоя в данном районе составляет 20-50 метров. Воды, в основном, сильно минерализованы, поэтому для водоснабжения непригодны.
- Клинско-Дмитровский район. В его состав входят два горизонта верхнего карбоната: Гжельский и Касимовский.
- Приволжский район. Средняя глубина залегания водоносного слоя составляет 25 метров.
Это общее описание районов. При детальном изучении водоносных горизонтов, рассматривают состав вод слоя, его мощность, удельный дебит, плотность осадка и т. д.
Стоит отметить, что гидрогеология Московской области выделяет один водоносный комплекс, который разделяется на несколько горизонтов палеозойских каменноугольных отложений:
- подольско-мячковский слой среднего карбона;
- серпуховской водоносный слой и окской свит нижнего карбона;
- каширский водоносный слой среднего карбона;
- касимовский слой верхнего карбона;
- гжельский водоносный слой верхнего карбона.
Некоторые водоносные слои имеют небольшое водонасыщение и высокую минерализацию, поэтому они непригодны для хозяйственной деятельности человека.
Водоносный слой серпуховской и окской свит нижнего карбона имеет максимальную мощность относительно других водоносных горизонтов – 60-70 метров.
Московско-подольский водоносный слой может достигать максимум 45 метров в глубину, средняя его мощность равна 25 метрам.
Как определить глубину залегания водоносного слоя
Песчаный водоносный слой – название условное, т. к. состоять данный горизонт может из галечника, смеси песка с галечником. Различную мощность имеют песчаные водоносные слои, глубины залегания их также разнятся.
Если рассматривать гидрогеологию Московской области и прилегающие к ней районы, можно с уверенностью сказать, что найти подземные воды можно уже на глубине 3-5 метров, в зависимости от относительной высоты изучаемого участка. Глубина залегания водоносного слоя также зависит от находящихся поблизости гидрологических объектов: река, озеро, болото.
Самый близкий к поверхности слой называется «верховодка». Его воды использовать в пищу не рекомендуется, т. к. питание данного слоя происходит за счет выпадающих осадков, таяния снегов и т. д., поэтому сюда легко могут попасть вредные примеси. Однако часто воды «верховодки» используются в хозяйстве, и называют ее еще «техническая вода».
Хорошая отфильтрованная вода находится на глубине от 8-10 метров. На глубине от 30 метров расположены так называемые «минеральные воды», для добычи которых строятся артезианские скважины.
Определить наличие и глубину верхнего водоносного слоя относительно несложно. Существует множество народных способов: с помощью лозы или металлической рамки, при помощи глиняного горшка, методом наблюдения за произрастающими на территории растениями.
