Воскресенье20 мая
Образование

Гидрогеология - это что такое... Основные направления и история развития

12 мая 2018

Мало кто знает ответ на вопрос, гидрогеология - это что? Лишь немногие, к сожалению, вообще в курсе, что такое слово, такое понятие существует. Но, несомненно, нужно знать, что гидрогеология - это не просто наука о природе или о чем-то другом обобщенном, а наука о подземных водах ("гидро" - вода, "гео" - земля, "логос" - слово).

Определение и общие сведения

Гидрогеология - это наука, изучающая подземные воды: их движение, происхождение, состав (химический), условия залегания, закономерности взаимодействия с атмосферой, водами поверхностными и породами (горными). Эта наука состоит из нескольких разделов, среди которых динамика подземных вод, гидрогеохимия, учение о минеральных, термальных и промышленных водах. Гидрогеология взаимосвязана с геологией (в частости, с инженерной геологией), географией, гидрологией и другими науками, занимающимися изучением Земли.

Для осуществления необходимых расчетов используются не только математические, но и химические, физические, геологические методы исследования. Без гидрогеологии проблематично произвести прогнозирование водопритоков, устранить экологические последствия гидротехнического строения (в число таких строений входят водохранилища, плотины, гидроэлектростанции, судоходные шлюзы и др.), спроектировать использование месторождений вод различного назначения и качества (питьевая, техническая, минеральная, промышленная, термальная).

водохранилище и вода

Что такое подземные воды?

Под подземными водами понимают находящиеся ниже земной поверхности, верхней части земной коры, в горных породах воды (и в жидком, и в газообразном, и в твердом состоянии). Они являются одним из видов полезных ископаемых. Подземные воды делятся на почвенные, грунтовые, межпластовые, артезианские, минеральные. Во время ознакомления с понятием "гидрогеология" подземные воды выступают предметом изучения, поэтому и необходимы общие представления о том, что такое подземные воды.

Видео по теме

Экскурс в историю

Существуют источники, из которых можно сделать вывод, что о подземных водах человечеству известно с глубокой древности. Доподлинно известно, что во II-III тысячелетии до нашей эры в Китае, Египте и ряде других стран (цивилизаций) существовали колодцы, глубина которых составляла не один десяток метров. Уже в I тысячелетии до нашей эры Аристотель, Фалес, Лукреций, Витрувий (ученые древнегреческие и древнеримские) описывали свойства, происхождение, круговорот воды в природе, в том числе и подземной. В 312 году до нашей эры был сооружен под землей тоннель в городе Аффлиано, в котором вода текла самотеком.

Арабский философ Аль-Бируни в I тысячелетии нашей эры впервые выдвинул догадки о том, что выше родников должны быть подземные резервуары (хранилища) воды, чтобы она могла бить вверх ключом. Исследователь из Персии (ныне Иран) Каради дал формальное представление о круговороте воды в природе, ее поиске, включая в качестве метода поиска бурение. Эти и многие другие исторические факты указывают на то, что гидрогеология - это наука, сведения которой возникли еще в древние времена. Сведения древних исследований во многом подтвердились современными учеными.

древний колодец

Гидрогеология СССР

Лишь после Октябрьской революции 1917 года в нашей стране начала интенсивно развиваться такая наука как гидрогеология. С 1922 года Россия стала Союзом Советских Социалистических Республик. Именно в это время происходит формирование первых гидрогеологических центров. Приблизительно за пятьдесят лет сформировалась общая гидрогеология, которая включала в себя великое множество знаний. Она стала большой информативной и значительной областью геологических знаний. Такому интенсивному развитию во многом помог и определил темпы роста плодотворный период для геологии и гидрогеологии еще дореволюционной России.

Ломоносов, Крашенинников, Зуев, Лепехин, Фальк и многие другие внесли свой неоценимый вклад в науку (причем не только в отношении гидрогеологии). В советской России преемниками досоветского опыта стали такие выдающиеся ученые, как Львов, Лебедев, Хименков, Василевский, Бутов, Обручев и очень много других слуг науки, которые организовали гидрогеологические исследования в СССР, составляли каталоги буровых скважин. Постепенно гидрогеология выделилась из других геологических наук. Именно в этот период сформировались основы гидрогеологии в СССР, в России.

Направления гидрогеологии

В связи с тем, что гидрогеология охватывает большой объем знаний, методов изучения, целевых вопросов изучения, а также косвенные проблемы в такой области, как подземные воды, существует несколько направлений этой науки:

  • Региональное. Это направление посвящено изучению региональных (различные страны мира и геоструктуры) новых бассейнов вод, находящихся под землей.
  • Генетическое. Воды соленые, термальные, рассолы (от менее до более глубоких горизонтов) изучались в научном анализе этого направления.
  • Гидродинамическое. Направление, занимающееся расчетной частью, касающейся движения воды и закономерностей этого движения, составлением моделей с помощью математического моделирования.
  • Гидрогеохимическое. Рассмотрение состава воды, условий ее образования, постановка и решение различного рода задач, в том числе и в области поиска полезных ископаемых являются объектами изучения.
  • Палеогидрогеологическое. Изучаются исторические основы становления науки, ее роль.
  • Экологическое. Занимается охраной подземных вод.
листья и вода

Воды в земной коре: распределение, зоны

Подземные воды имеют особое распределение в земной коре - они образуют как бы два этажа. Первый этаж, нижний, образован плотными породами (магматическими и метаморфическими), в результате чего он содержит в себе достаточно ограниченное количество воды. Второй этаж, содержащий основное количество подземных вод, состоит из осадочных пород. В связи с большим объемом воды в последнем этаже, его разделяют на несколько зон:

  1. Верхняя - пресные воды. Они используются как питьевые, хозяйственные и технические.
  2. Средняя - минеральные воды. Эти воды содержат различного рода соли, микроэлементы и даже биологически активные вещества. О полезных свойствах минеральных вод написано множество статей, их рекламируют на каждом углу и рекомендуют в качестве помощи организму в борьбе с недугами. Однако не стоит забывать, что минеральная вода, как и любое другое вещество, обладающее лечебными свойствами, имеет и противопоказания.
  3. Нижняя - высокоминерализованные рассолы. Эти воды содержат в большом количестве растворенные минеральные вещества (в основном хлориды и сульфаты), в связи с чем из них добывают поваренную соль, бром, йод и другие вещества. родник водяной

Группы грунта по водопроницаемости

Водопроницаемостью грунта называется его способность пропускать через себя воду. В зависимости от этого показателя грунты бывают:

  1. Водопроницаемые - грунты, через которые вода проходит достаточно легко, фильтруясь при этом. Песок, гравий относятся к таким породам.
  2. Водонепроницаемые - грунты, которые имеют минимальную способность впитывать воду. Глины относятся к такой группе - после того, как пропитываются водой, они перестают пропускать воду. Мрамор, гранит являются наиболее известными примерами водонепроницаемых пород.
  3. Полупроницаемые - грунты, которые ограниченно пропускают воду: глинистые пески, рыхлые песчанники.
красивая вода

Гидрогеологические бассейны

Бассейны подземных вод называются гидрогеологическими. Это значит, что в подземной гидросфере выделена система вод, которая характеризуется общностью не только условий залегания, но и геолого-структурных границ. Гидрогеологические бассейны можно разделить на несколько групп.

  • Артезианские - группа бассейнов, являющихся негативным элементом в ряду гидрогеологических бассейнов, представляющих собой скопление вод (конечно же подземных) и содержащих напорные пластовые воды.
  • Грунтовых вод - бассейны, представляющие собой целую систему потоков грунтовых вод, которая выделяется по положению гидродинамических границ.
  • Трещинных вод - бассейны, которые являются гидрогеологическим массивом распространения карстовых, трещинных и трещинно-жильных вод.
  • Подземного стока - как и в случае грунтовых бассейнов, представляют собой систему потоков вод (естественно, подземных) с общим направлением.
природа и вода

Гидрогеологические системы

Существует такое понятие, как гидрогеологическая система. Эта система представляет собой объединение тел, носящих название "геологические тела", в них воды не только связаны между собой, но и имеют общие законы движения. Речь идет, разумеется, о подземных водах. Связи и взаимодействия между компонентами системы могут быть трех видов:

  1. Прямые - взаимодействие через общую границу.
  2. Непрямые - через другие элементы одной системы или системы, граничащей с исследуемой.
  3. Косвенные - через другую систему в анализируемую поступают элементы извне.

Сами же системы можно разделить на природные и природно-техногенные. Природно-техногенные включают в себя инженерные сооружения.

Гидрогеология сегодня

Современное состояние подземных вод, их изменения в результате деятельности человека в области хозяйственной деятельности изучает инженерная гидрогеология. Конечно же, это не отдельная наука, а раздел гидрогеологии в целом.

Гидрогеология и инженерная геология занимаются исследованием влияния инженерной деятельности на подземные воды, их химические свойства, взаимодействие с горными породами, процессы в толщах пород. На сегодняшний день наиболее острым вопросом, решением которого занимаются специалисты является рациональное использование подземных вод.

планета в стакан

Необходимо не только заниматься потреблением воды, но и заботиться о том, чтобы не произошло истощения и загрязнения при минимальных затратах. В то же время актуальным остается вопрос, связанный с необходимостью управления подземными водами при проведении хозяйственной деятельности.

Источник: fb.ru
Комментарии
Ваше имя:
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить

Похожие материалы
Энергосбережение - это что такое? Основные направления и способы энергосбережения Закон
Энергосбережение - это что такое? Основные направления и способы энергосбережения

Сегодня в современном мире энергосбережение – это неотъемлемая часть жизни цивилизованного общества. Это и забота о здоровье, и экономия денег, и комфорт проживания. Но одна из самых главных (глобальных) характе...

Арпеджио - это что такое? Основные разновидности и приемы исполнения Искусство и развлечения
Арпеджио - это что такое? Основные разновидности и приемы исполнения

Все те, кто занимается обучением игре на каком-нибудь музыкальном инструменте, в обязательном порядке изучают прием в виде определенной последовательности нот, называемый термином «арпеджио». Но и многие о...

Психология - это что такое? Основные функции и виды психологии Самосовершенствование
Психология - это что такое? Основные функции и виды психологии

В последнее время изучение психологии человека стало очень популярно. На западе консультационная практика специалистов этой области существует уже довольно давно. В России же это относительно новое направление. Что же...

Пенсионный фонд - это что такое? Основные функции и принципы работы Финансы
Пенсионный фонд - это что такое? Основные функции и принципы работы

Увы, но в этом бренном мире существует множество процессов, которые пока никак не подвластны человеку. И один из них – это старение. Чтобы облегчить возникающие неудобства, было придумано довольно много различны...

Фортель - это что такое? Значение, синонимы и история Образование
Фортель - это что такое? Значение, синонимы и история

Фортель – это что-то такое невообразимое, выходящее из ряда вон. Сегодня объясним происхождение понятия, обсудим версии и приведем примеры из повседневной жизни. Естественно, от нас не укроется его значение как ...

Каталитическая реакция - это что такое? Основные принципы и типы Образование
Каталитическая реакция - это что такое? Основные принципы и типы

Большую часть процессов, лежащих в основе химической технологии, составляют каталитические реакции. Это связано с тем, что при введении катализатора скорость взаимодействия веществ существенно увеличивается. При этом ...

Стационарное лечение - это что такое? Стационар: направление, лечение, стандарты и отказ от госпитализации Здоровье
Стационарное лечение - это что такое? Стационар: направление, лечение, стандарты и отказ от госпитализации

Стационарное лечение – это что такое? Ответ на поставленный вопрос вы найдете в материалах данной статьи. Помимо этого, мы расскажем вам о том, какие основания необходимы для такого лечения, как оно осуществляет...

Комильфо - это что такое? Значение слова и его история Образование
Комильфо - это что такое? Значение слова и его история

Как только был сформирован русский язык, в нем начался процесс заимствования слов из других наречий. Как правило, подобные слова обозначали какое-то явление или неизвестный русским предмет, название которому нельзя бы...

Швеллер - это  что такое? Виды, описание и сфера применения швеллеров Бизнес
Швеллер - это что такое? Виды, описание и сфера применения швеллеров

Швеллер — это очень востребованное сегодня изделие, изготовленное из металла. Его главным отличительным свойством является сечение П-образной формы. Толщина готового изделия может составлять от 0,4 до 1,5 см, а ...

СВХ - это что такое? Таможенные склады и склады временного хранения Бизнес
СВХ - это что такое? Таможенные склады и склады временного хранения

Зачастую оформление необходимых таможенных документов может потребовать определенного времени. Поэтому грузы иногда переводятся на СВХ. Это склады временного хранения, где сбережение товаров имеет ограниченный срок и ...