Водоносный горизонт. Глубина залегания водоносного слоя

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.