Подземные воды

Наверное, каждому человеку приходилось видеть это маленькое чудо: выбивающийся из земли или трещины в скале родник. Как приятно в жаркий день усталому путнику утолить жажду пригоршней хрустально чистой и необыкновенно вкусной родниковой воды. Откуда же она взялась? В каких тайниках Земли хранится этот нескончаемый запас бесцветной прозрачной влаги? Родники питает влага земных недр. Все воды, которые находятся у нас под ногами, а точнее в толще горных пород, получили название подземных. Точно определить количество подземных вод невозможно. По приблизительным подсчётам их всего в три раза меньше, чем воды в Мировом океане.

Где же содержится такое огромное количество воды? Чтобы ответить на этот вопрос, надо иметь некоторое представление о строении горных пород.

Некоторые из них, например песчаники, имеют много пустот (пор). Эти пустоты связаны между собой и образуют систему тончайших каналов, как в губке. В этих «губках» и находится часть подземных вод. Кроме того, подземные воды могут заполнять трещины в плотных горных породах. Скапливаясь в пористых или трещиноватых породах, вода образует целые подземные «залежи», которые называются водоносными горизонтами. Там подземные воды могут свободно передвигаться.

Породы с очень мелкими порами (глины) или практически не имеющие трещин являются препятствием для передвижения воды. Они называются водоупорами.

Происхождение подземных вод

Уже древние греки догадывались, откуда берутся подземные воды. Древнегреческий учёный Аристотель (IV в. до н. э.) считал, что они образуются в пещерах из охлаждающегося воздуха и отражают состав пород. «Каковы породы, таковы и воды», — писал он. Римский архитектор и инженер Витру-вий (I в. до н. э.) объяснял появление воды в источниках и колодцах просачиванием дождевых и талых вод.

Вода в природе, как известно, постоянно движется, находится в гигантском круговороте. Превращаясь в пар, она поднимается вверх, образует облака и тучи. Потом вода возвращается назад с дождём, снегом и градом. У атмосферных осадков на суше «судьба» разная. Все они делятся на четыре неравные части. Одна часть стекает в различные водоёмы, вторая — сразу испаряется, третья — «выпивается» растениями и животными (правда, на долю животных воды приходится ничтожно малое количество). А вот четвёртая — просачивается вниз и попадает в пористые или трещиноватые горные породы. На первый взгляд кажется очевидным, что чем больше выпадает атмосферных осадков, тем больше воды будет просачиваться вглубь. Но это не так. Объём просочившейся влаги определяется не только количеством выпадающих осадков, но и тем, сколько воды испарится, сколько успеют «выпить» растения и как быстро будет стекать вода в ближайшие водоёмы. Чем круче будут склоны и чем меньше будет проницаемость пород — т. е. их способность пропускать через себя воду, — тем больше её стечёт в реки. Растительность тоже может быть разной и меняться из года в год и от сезона к сезону. Наконец, испарение влаги тоже бывает очень различным, т. к. определяется направлением и скоростью ветра, давлением, температурой и влажностью воздуха. Л это очень непостоянные величины. Поэтому вода просачивается в горные породы очень неравномерно. Её количество меняется во времени даже в одном и том же месте. При затяжном обложном дожде на глубину проникает больше влаги, чем при сильном, но непродолжительном ливне. Ведь в последнем случае резко возрастает доля поверхностного стока, особенно на слабопроницаемых породах.