1. Вступ
2. Походження та принципи класифікації підземних вод
3. Круговорот води в природі
4. Вода в
земній корі
Верховодка
Болотні води
Грунтові води
Напірні
(артезіанські) води
Тріщинні води
Карстові води
Підземні
води районів багаторічної мерзлоти
Мінеральні води
Термальні та
промислові води
5. Значення підземних вод у народному господарстві і у житті людини
6. Охорона і збагачення підземних вод
7. Література
Навколишній
світ, оточуюча нас природа — найбільше джерело всіх
матеріальних засобів існування людського суспільства. Постійне
зростання населення Землі, невпинний розвиток матеріально-технічної
культури вимагає дедалі більшого задоволення потреб людства у
природних ресурсах. Тому поступово взаємозв'язок людини з
навколишньою природою зміцнюється, розширюється, ми пізнаємо
закономірності її розвитку, а здобуті знання використовуємо на благо
суспільства. В Основних напрямах розвитку народного господарства СРСР
на 1976-1980 роки відзначається: «Основним завданням радянської
науки є дальше розширення і поглиблення досліджень закономірностей
природи і суспільства, підвищення її вкладу в розв'язання актуальних
проблем будівництва матеріально-технічної бази комунізму, прискорення
науково-технічного прогресу і зростання ефективності виробництва,
підвищення добробуту і культури народу...».
В останні роки
спеціалісти найрізноманітніших галузей знань приділяють дедалі більше
уваги проблемі води на нашій планеті. Води океанські, морські,
річкові, озерні та підземні є національним багатством кожної країни.
За висловом академіка О. П. Карпинського, вода — це найбільш
дорогоцінна із корисних копалин. Вода не престо мінеральна сировина,
не тільки засіб для розвитку промисловості і сільського господарства,
а найдіяльніший провідник культури, жива кров, яка створює життя Там,
де його не було.
Природні води відіграють надзвичайно важливу роль
у геологічних процесах, які відбуваються на нашій планеті, в житті
людини та народному господарстві. На Землі немає жодної речовини —
мінералу, гірської породи, живого тіла, які б не містили в собі воду.
За словами видатного радянського вченого В. І. Вернадського, вода
визначає і створює всю біосферу, у всякому разі вона створює основні
риси механізму земної кори майже до магматичної оболонки.
У
природі вода зустрічається в усіх трьох станах. В атмосфері: в
пароподібному, в крапельно-рідинному, в твердому — у вигляді
тонких льодових кристалів у високих хмарах, а також у вигляді
гідрометеорів — снігу та граду. У біосфері міститься в
рослинних й тваринних організмах, в організмі людини і бере участь в
обмінних процесах між живою і неживою матерією. На земній поверхні
вода зосереджується в океанах, морях, озерах, річках, а також
зустрічається у вигляді льоду і снігу. В земній корі вона перебуває в
різних станах та різних умовах: у вигляді пари (яка міститься в
підземному повітрі, що заповнює пори та тріщини гірських порід),
рідини (підземні води) і, нарешті, твердого тіла —
лід.
Протягом багатьох мільйонів років вода брала участь у
процесах, які зумовили виникнення сприятливих умов для зародження і
розвитку на нашій планеті органічного світу: вона руйнувала скелі,
формувала грунт і клімат. Таким чином, вода і життя нероздільні, —
немає життя без води і майже немає води без життя.
Вона має багато
чудових властивостей. В ній у розчиненому стані знаходиться майже
половина елементів таблиці Менделєєва, які надають їй специфічних
особливостей. Це дуже реакційноздатна сполука, яка відіграє
визначальну роль у хімічних перетвореннях в природі. Вода —
одне з найбільших багатств нашої планети, джерело, здоров'я і
задоволення найрізноманітніших потреб людей, розвитку техніки і
сільського господарства. Неоціненне значення підземних вод. Вони
мають важливі фізичні властивості та високу якість, широко
використовуються в народному господарстві. Ці води залягають па
різних глибинах від поверхні землі, здебільшого перекриті глинистими
водотривкими породами і таким чином ізольовані від проникнення різних
забруднень. Відомо, що населення земної кулі кожну добу споживає
більш як 8 млрд. м куб води. З них понад 1,6 млрд. м куб становлять
підземні води. В нашій країні для технічних і побутових потреб
використовується 1,0 млрд. м куб води на добу, в тому числі і
підземної.
Деякі відомості про підземні води люди знали ще в
давнину. Здобуті знання збагачувалися з часом. Виникненню науки, яка
вивчає підземні води — гідрогеології, передувала багатовікова
практика використання їх.
Вивчення підземних вод нашої країни
також має багатовікову історію. Так, у Закавказзі, Середній Азії —
в IV-III ст. до н. є. зводилися складні гідротехнічні споруди на базі
підземних вод. Із зростанням міст у Київській, а потім у
Новгородській Русі виникла необхідність організації централізованого
водопостачання. Так, відомо, що в Новгороді Великому в XI ст. існував
самопливний водопровід, який живився джерельними водами. Відомості
про практичне використання підземних вод зафіксовані в численних
російських літописах XI-XIV ст. В кінці XV ст. був обладнаний
водопровід Московського Кремля. Велику роль у розвитку знань про
водні ресурси країни відіграла Російська Академія наук, заснована в
1725 році, і Геологічний комітет, створений в 1882 році.
До
Великої Жовтневої соціалістичної революції гідрогеологічні
дослідження по вивченню підземних вод Росії проводилися переважно в
центральних губерніях, на Україні, в Криму. Повністю невивченими
залишились великі території на північному і південному Сході, Уралі,
Кавказі, а також в Сибіру. Після революції гідрогеологія, як і всі
науки, зазнала справжнього розквіту.
За роки Радянської влади
проведені великі роботи по вивченню підземних вод окремих районів
нашої країни, широкому використанню їх для водопостачання, а в
окремих районах і для зрошування. Визначені експлуатаційні запаси
підземних вод на території Європейської частини СРСР, Сибіру, в
республіках Середньої Азії і Казахстану дають можливість забезпечити
водопостачання абсолютної більшості населених пунктів за рахунок
доброякісних підземних вод.
Важливі завдання по дальшому вивченню
і використанню підземних вод поставлені перед вченими XXV з'їздом
КПРС в зв'язку з необхідністю «розвивати наукові основи
раціонального використання і охорони грунтів, надр, рослинного і
тваринного світу, повітряного і водного басейнів».
Питання
про походження підземних вод цікавило людей з давніх давен. На перших
етапах осілого життя, а тим більше в епоху розквіту стародавньої
культури в Азії, Єгипті та Європі людям у загальних рисах був
зрозумілий зв'язок підземних вод з поверхневими. Важливе економічне
значення природної, і зокрема підземної води, робило її в деяких
народів предметом релігійного поклоніння. В стародавній Вавілонії
визнавали трьох богів: бога неба, бога землі і бога води.
Ще з
другого тисячоліття до н. є. збереглися в горах Агмаганського хребта
на території сучасної Вірменії біля виходів деяких джерел кам'яні
зображення драконів — символів богів, що мали охороняти
підземні води.
Вода була предметом натурфілософських міркувань
багатьох давньогрецьких філософів: Анаксімена, Геракліта Ефесського,
Анаксагора та ін. Великий мислитель древності Арістотель (384-322 pp.
до н. є.) вважав, що підземні води утворюються в горах, внаслідок
згущення повітря. Так вперше була висловлена думка про роль
конденсаційних процесів в живленні підземних вод. В одному із своїх
творів Арістотель порушив питання про походження мінеральних вод і
висловив думку про те, що якість води залежить від складу породи,
через яку вона протікає. Значне місце посідають роздуми про підземні
води і в натурфілософії давньоримських мислителів. Так, наприклад,
Марк Вітрувій Поліо в І ст. до н. є. стверджував, що підземні води і
джерела виникають за рахунок просочування в землю дощових та снігових
вод. На думку вченого, якщо ці води зустрічають водонепроникний шар,
то вони течуть вздовж нього і виходять на поверхню джерелами.
Одночасно з цим Марк Вітрувій Поліо вважав можливим конденсування в
гірських породах водяних парів, які просочуються з атмосфери і
підіймаються з розплавлених мас земних надр. Питання про походження
підземних вод і круговорот води в природі висвітлювалося і в творах
Лукреція Кара (55-39 pp. до н. е.), Плінія Молодшого (79-23 pp. до н.
е.).
Але жодне з припущень древніх греків та римлян не було
обгрунтоване експериментальними дослідженнями, всі вони були
результатом тільки міркувань.
В наступні віки вчення про
походження підземних вод не розвивалося. Навпаки, більшість цінних
висловлювань древніх мислителів було забуто або вихолощено,
перекручено середньовіковими схоластами. В епоху Відродження, в
XVII-XVIII ст. положення про інфільтраційне живлення підземних вод
знову було висловлене багатьма дослідниками. Наприклад, М. В.
Ломоносов походження підземних вод пояснює проникненням
(інфільтрацією) в землю атмосферних опадів і поверхневих вод. Він
відзначав, що просочування поверхневих вод відбувається не скрізь і
не в будь-яку пору року, а лише там, де на поверхні залягають
водопроникні горизонти порід. Наприкінці XVIII ст. думка про живлення
підземних вод, за рахунок просочування в земну кору поверхневих та
атмосферних вод стає основоположною думкою інфільтраційної теорії,
яка поступово стає загальновизнаною. Велике значення для розуміння
процесу поповнення горизонтів підземних вод мали дослідження О. Ф.
Лебедева, проведені з 1907 по 1919 рік. Для підтвердження своїх
теоретичних міркувань він вперше вдався до експериментальних робіт і
довів можливість переміщення в гірських породах, головним чином в
верхніх горизонтах, вологи в різному стані.
Таким чином, Лебедев
встановив, що між атмосферою і земною корою існує певна водна
рівновага. Якщо пружність водяної пари в наземній атмосфері перевищує
її пружність в підземній атмосфері, то ця пара переміщується з
повітря в грунт, де при відповідних температурних умовах можлива
конденсація. Таке переміщення водяної пари може відбуватися і в
зворотному напрямку з грунту в повітря, а також з одного шару
гірської породи в іншу. За даними О. Ф. Лебедева, живлення водою
ґрунтового шару за зимовий період поблизу Одеси досягає 66 мм, а в
районі Ростова-на-Дону — 67-80 мм. Літом навпаки —
спостерігається переміщення водяної пари з верхніх горизонтів в нижні
аж до горизонту з постійною температурою, де в степових грунтах
утворюється перший горизонт підземних вод. Нині конденсаційні процеси
не заперечуються, але всі практичні висновки гідрогеологів звичайно
базуються на інфільтраційній теорії живлення підземних вод за рахунок
атмосферних опадів і поверхневих вод.
Підземні води
інфільтраційного і конденсаційного походження часто називають
вадозними, тобто такими, які надійшли в надра землі з атмосфери. На
відміну від них ювенільні води утворюються безпосередньо в надрах
землі.
Теорія ювенільного походження підземних вод вперше
була розроблена і висунута австрійським геологом Е. Зюссом в 1902
році. На його думку, вони виникають з водяної пари і газоподібних
продуктів, які виділяються з розплавленої магми в глибоких надрах
землі. Просуваючись у вищі зони земної кори, ці речовини
конденсуються, внаслідок чого і утворюються осередки води. Отже, це
магматогенні води глибоких зон земної кори, які не беруть участі (до
появи їх на поверхні землі) в загальному круговороті води в природі.
Утворюються вони двома шляхами:
-
при виділенні з магми дисеційованих газів водню і кисню та з'єднанні
останніх (ювенільні сингенетичні води);
- в процесі випаровування
з магми парів, які в верхніх зонах земної кори конденсуються
(ювенільні конденсаційні води).
В далекому
геологічному минулому ювенільні води займали більшу питому вагу. Але
у міру того, як охолоджувалася земна кора, ущільнювались осадові
породи, вплив магми зменшувався і формування ювенільних вод
уповільнювалося.
Таким чином, утворення підземних вод —
складний природний процес. Він проходить у різних умовах і
зумовлюється сполученням різних природних факторів —
особливостями геологічних структур і складу порід, історією їх
розвитку, характером осадонагромадження, геотермічними умовами земної
кори, біохімічними і радіоактивними процесами, вулканізмом і
метаморфізмом, фізико-географічними умовами (клімат, рельєф,
рослинність) — і практичною діяльністю людини. Принципи
класифікації підземних вод. Питанню класифікації підземних вод
присвячено багато наукових праць радянських і зарубіжних вчених. В
основу класифікації покладаються різні ознаки. У зв'язку з цим
розрізняють класифікацію за хімічним складом природних вод (В. І.
Вернадського, І. Пальмера, В. О. Александрова, С. О. Щука рева, Н. І.
Толстіхіна, О. А. Альокіна) та генетичні й загальні класифікації за
походженням, умовами залягання та іншими ознаками (Ф. П.
Саваренського, О. М. Овчинникова, Б. Л. Лічкова, О. К. Ланге, Г. М.
Йєменського, П. П. Кліментова та ін.). Єдиної класифікації природних
вод не існує. Це пояснюється чисельністю природних і штучних
факторів, які впливають на умови утворення і залягання підземних вод.
Основні з цих факторів: геологічні, умови залягання підземних вод, їх
характер та живлення, кліматичні особливості, господарська діяльність
людини та ін.
За умовами залягання та циркуляції розрізняють
підземні води в поверхневих шарах (перший від поверхні горизонт
підземних вод) й ті, що залягають глибоко.
Склад водовмісних порід
також може бути дуже важливою класифікаційною ознакою. Наприклад, у
рихлих осадових відкладах, як правило, залягають порові води, в
тріщинуватих скелястих породах — тріщинні, в закарстованих
породах, які легко розчиняються (вапняки, гіпс та ін.) —
карстові води і т. д.
Залежно від тиску бувають безнапірні води з
вільною поверхнею і напірні води.
Прикладом класифікації підземних
вод за хімічним складом є класифікація В. І. Вернадського. Згідно з
нею є такі групи підземних вод: прісні — з загальною
мінералізацією до 1 г/л, солонуваті — від 1 до 10 г/л, солоні —
від 10 до 50 г/л та ропа — води із загальною мінералізацією від
50 до 400 і більше г/л.
Ця класифікація має велике практичне
значення в зв'язку з тим, що ступінь загальної мінералізації вод
зумовлює використання їх для тих чи інших народногосподарських цілей.
Так, води з вмістом солі до 1 г/л широко використовуються для питного
водопостачання та зрошування; води, мінералізація яких значно
перевищує 1 г/л, застосовуються як мінеральні лікувальні, з
високомінералізованих вод видобуваються різні солі.
Загальні запаси води на земній кулі становлять близько 1370 мли. км куб. Значна частина їх припадає на солоні води океанів, морів і лише 2% з них — прісні води. Об'єм останніх на земній кулі — 32,2 млн. км куб. З цієї кількості 24,8 млн. км куб (77%) припадає на льодовики полярних країн та гірських районів; 0,09 млн. км куб (0,3%) — волога в рослинному шарі; 3,6 млн. км куб (11%) — грунтові води; 3,6 млн. км куб (11%) — глибокі напірні води; 0,12 мли. км куб (0,4%) — води озер; 0,012 млн. км куб (0,04%) — води річок; 0,014 млн. км куб (0,043%) — води у вигляді водяної пари.
Співвідношення між об'ємами води, що міститься в атмосфері (А), літосфері (Л) та гідросфері (Г) приблизно можна виразити так:
А : Л : Г = 1 : 10 : 100 000.
Це співвідношення постійно знаходиться у взаємній залежності, оскільки вода в природі знаходиться в стані безперервного руху, що пояснюється дією на неї сонячного нагрівання. Випаровуючись під дією сонячного тепла з поверхні відкритих водних басейнів, суші, а також і рослинного покриву, вона переходить у вигляді пари в повітря. Тут волога повітряними течіями переміщується, а при відповідних умовах конденсується й випадає у вигляді атмосферних опадів. Останні в свою чергу частково випаровуються, частково стікають у ріки, моря та океани і знов випаровуються з їх поверхні. Деяка частина атмосферних опадів просочується крізь верстви гірських порід й поповнює горизонти підземних вод, які іноді виходять на поверхню у вигляді джерел. Таким чином, у круговороті води беруть участь як атмосферні, поверхневі, так і підземні води. Круговорот відбувається у вигляді безперервного циклу, який можна визначити певною залежністю, якщо позначити через Zм — річне випаровування з поверхні океанів та морів; Xм — річні опади на поверхню океанів та морів; Zс – річне випаровування з поверхні суші; Хс — річні опади на поверхню суші; У — річний стік з поверхні суші; Zб.о — річне випаровування з поверхні безстічний областей; Xб.о — річні опади на поверхню безстічний областей. Величина випаровування становитиме для всієї поверхні земної кулі:
Zм + Zс + Zб.о = Хм + Хс + Хб.о.
Отже,
кількість води, що випаровується з поверхні океанів, морів та суші,
дорівнює кількості опадів, які випадають на поверхню океанів та
суші.
Утворення опадів головним чином відбувається за рахунок
випаровування з поверхні океанів (86%), оскільки на опади від
випаровування з суші припадає тільки 14%. Існують великий, або
зовнішній, та малий, або внутрішній, круговороти. При великому
круговороті частина води, що випаровувалася з поверхні морів та
океанів переноситься на сушу, де осідає у вигляді опадів, з яких
певна кількість знову випаровується, частина просочується в грунт і
йде на поповнення запасів підземних вод, а решта стікає в ріки, а
потім у моря та океани. У малому круговороті вода, що випарувалася з
поверхні океанів чи суші, випадає тут же.
В нашій країні
будівництво величезних водоймищ, великих зрошувальних систем в
засушливих районах неодмінно викликає посилення місцевого круговороту
води. Випаровуючись з поверхні водоймищ та зрошувальних систем, вода
збільшить кількість атмосферних опадів як у районах гідробудівництва,
так і на суміжних територіях. Зарегулювання таких великих річок, як
Волга, Дніпро та інших зменшить величину стоку на величезних площах
річкових басейнів.
Таким чином, підземні води беруть участь у
великому круговороті води в природі: ресурси горизонтів підземних вод
поповнюються за рахунок інфільтрації атмосферних вод або вод
поверхневих водоймищ, і в той же час підземні води дренуються
ерозійними долинами, живлять річки, струмки та інші поверхневі
водотоки і водоймища. Тому без знання режиму поверхневих басейнів,
без наявності даних, які характеризують основні метеорологічні
елементи, не можна скласти остаточного уявлення про гідрогеологічні
умови на певній території. Певні метеорологічні і гідрологічні дані
особливо необхідні при виконанні воднобалансових розрахунків, при
оцінці ресурсів підземних вод окремих водоносних горизонтів і великих
гідрогеологічних регіонів, при виявленні шляхів формування хімічного
складу підземних вод і т. д. При цьому характер кліматичних умов і
особливості річкової мережі у всіх випадках не є основними факторами,
що зумовлюють, наприклад, режим, динамічні ресурси і хімічний склад
підземних вод. Вони знаходяться в дуже складній взаємодії з
численними оточуючими її природно-історичними факторами та умовами.
Тому, користуючись матеріалами з метеорології та гідрології, не можна
забувати і про конкретні структурно-геологічні умови, про літологію і
палеогеографічні умови, про особливості гідродинамічного життя
водоносних горизонтів.
У верхній частині земної кори можна виділити дві різні за умовами залягання зони підземних вод (рис. 3). В межах зони аерації значна частина пор постійно зайнята повітрям. Через цю ділянку інфільтруються поверхневі води. У зоні аерації виділяються підзони вод: рослинного шару, капілярного підняття і проміжна. Води рослинного шару залягають у верхніх горизонтах землі, тісно зв'язані з атмосферою, а також верховодкою і ґрунтовими водами, що залягають нижче. Ці води вміщують велику кількість органічних речовин, мікроорганізмів і є джерелом живлення кореневої системи рослин. Підзона капілярних вод розташована над горизонтом ґрунтових вод. В ній капілярні пори заповнені водою, а більші — вільні від капілярної води. Переміщення капілярних вод Залежить від характеру вільної поверхні ґрунтових вод. Проміжна підзона розташована між водами капілярного підняття і рослинного шару. Тут значна частина пор заповнена повітрям. У зоні насичення всі пори заповнені водою, тобто це горизонт ґрунтових вод.
Верховодка —
перший від земної поверхні тимчасово існуючий горизонт ненапірних
вод, який має вільну поверхню. Іноді верховодку об'єднують з.
постійним горизонтом ґрунтових вод, що залягає нижче. Проте вона є
специфічним гідрогеологічним утворенням, і її аж ніяк не можна
ототожнювати з ґрунтовими водами.
Залягаючи неглибоко від
поверхні землі, верховодка в багатьох випадках через капілярну зону
сполучається з поверхнею. Дуже часто коренева система рослин досягає
верховодки. Це зумовлює більшу непостійність режиму верховодки, ніж
ґрунтових вод і приводить іноді до повної витрати її на
випаровування.
Верховодка утворюється там, де характер поверхні
відкладів не перешкоджає інфільтрації води в гірські породи. При
цьому основною умовою є наявність водонепроникного шару між денною
поверхнею і постійним горизонтом ґрунтових вод. Як правило, такі
водонепроникні прошарки непостійні в горизонтальних напрямках і
залягають у вигляді лінз і переривчастих прошарків серед
водопроникних порід. Досить своєрідні умови утворення верховодки на
півдні Української РСР. В умовах засушливих степів південних областей
України — в Херсонській, Миколаївській областях та в Степовому
Криму постійний горизонт ґрунтових вод залягає на глибині кількох
десятків метрів в нижніх частинах лесової товщі. В ряді випадків
горизонт ґрунтових вод в лесових грунтах четвертинного віку цілком
відсутній. Породи, які підстелюють верховодку, здебільшого відносно
водотривкі, тому деяка кількість води безперервно просочується крізь
них і живить грунтові води. Залягаючи неглибоко від денної поверхні,
вода верховодки дуже часто містить органічні забруднення. Через
слабку і непостійну водозбагаченість горизонту верховодки,
забрудненість її, води верховодки не можуть бути надійним джерелом
водопостачання ґрунтових сховищ.
Болотні води — своєрідна перехідна ланка між ґрунтовими та поверхневими водами. В одних випадках болота живлять горизонти ґрунтових вод, в інших — грунтові води вклинюються в болотні масиви і живлять їх.
За
умовами водного живлення болота діляться на: низинні (живляться
атмосферними та ґрунтовими водами); верхові болота (розташовані на
вододілах і живляться переважно атмосферними опадами); перехідні
болота змішаного живлення.
Це загальна схема класифікації боліт,
до якої не входять численні різновидності їх. Наприклад, досить
поширені «висячі болота», розташовані на схилах долин.
Живляться вони виключно за рахунок ґрунтових вод. З'ясування умов
живлення болота допомагає вибрати раціональний спосіб осушення
заболочених масивів, чому в нашій країні приділяється велика увага.
Щорічно в результаті осушення боліт і проведення меліоративних
заходів великі площі, які раніше не використовувались, стають
родючими сільськогосподарськими угіддями. Так, на Україні, в Поліссі
та в межах заболочених заплав численних річок, силами колгоспів і
меліоративних станцій в досить широких масштабах виконуються
осушувальні роботи. Одержані площі використовуються під огородні
культури або під сінокоси. Під водами рослинного шару розуміється
сукупність води, яка міститься в верхній частині грунту в
найрізноманітніших станах. Ці води часто зазнають сезонних змін
внаслідок зміни гідрометеорологічних умов. Взимку в середніх та
високих широтах вони замерзають, а влітку нагріваються до 50° і
більше. Води рослинного шару грунту у великій кількості містять
органічні речовини, серед яких значне місце належить мікроорганізмам.
Рослинний шар — своєрідний фільтр, за допомогою якого
знезаражується вода, що інфільтрується з поверхні до горизонту
ґрунтових вод. Присутні в рослинному шарі бактерії — цитофаги
знищують холерні, тифозні та інші хвороботворні бактерії. Води
рослинного шару значною мірою визначають родючість грунтів, тому вони
є об'єктом вивчення ґрунтознавців, агрономів.
Грунтові
води знаходяться
в першому від поверхні землі постійно існуючому горизонті вільних
гравітаційних вод, в породах четвертинного періоду і значно рідше —
в дочетвертинних відкладах.
Грунтові води містяться в породах
найрізноманітнішого літологічного складу: гравій, пісок, суглинок,
тріщини кристалічні породи, закарстовані вапняки і т. ін. Як правило,
ці породи залягають у першому від поверхні водонепроникному шарі і не
мають в покрівлі водотривких пластів. Остання обставина визначає
досить характерну особливість всіх категорій ґрунтових вод, яка
полягає в тому, що живлення їх за рахунок інфільтраційних, а
частково, можливо, і конденсаційних процесів здійснюється на всій
площі їх поширення.
Таким чином, грунтові води не мають напірних
властивостей, а їх рівень в колодязях, свердловинах та інших
виробках, які розкривають грунтові води, встановлюється відповідно до
позначок вільної поверхні ґрунтових вод. Проте на окремих ділянках
останні можуть мати невеликий напір, який зумовлюється лінзами
водотривких порід, що залягають поблизу вільної поверхні ґрунтових
вод. При вивченні ґрунтових вод виділяють водотривке ложе, що
складається з водотривкого пласта, на якому лежить водоносний шар,
вільну поверхню, або дзеркало ґрунтових, вод. Порода, в якій
міститься вода, називається водоносним шаром. Віддаль від дзеркала
ґрунтових вод до водотривкого ложа характеризує потужність горизонту
ґрунтових вод. Оскільки горизонт ґрунтових вод залягає неглибоко, то
він, як правило, зв'язаний з атмосферними і поверхневими водами.
Здебільшого грунтові води мають непостійний режим. В періоди дощів і
весняного сніготанення їх рівні навіть при глибокому заляганні на
вододілах помітно підіймаються. В посушливі літні місяці та взимку,
коли інфільтраційне живлення ґрунтових вод практично припиняється,
рівні ґрунтових вод знижуються. Більш помітно сезонність позначається
на глибині залягання рівнів ґрунтових вод поблизу річкових долин, де
висота стояння ґрунтових вод залежить від рівня річкових вод, який,
як відомо, протягом року значно змінюється.
Таким чином, грунтові
води знаходяться здебільшого в стані руху і створюють підземний потік
ґрунтової води. Але іноді вони перебувають у відносному спокої й
утворюють так званий басейн ґрунтової води. В природі трапляється, що
грунтові потоки об'єднуються з ґрунтовим басейном, між якими
стирається різка межа, швидкість руху потоків донизу постійно
зменшується, і на певній глибині вода потоків стає уже відносно
нерухомою. Напірні
(артезіанські) води. Це
підземні води, що залягають у водопрникному шарі, який підстелюється
і перекривається водотривкими породами. Характер залягання, умови
живлення і циркуляція визначають напірність артезіанських вод. Це
значить, що при відкриванні артезіанського водоносного горизонту
буровою свердловиною рівень води в ній піднімається вище покрівлі
водоносного пласта. При достатньо високих напорах і задовільних
умовах рельєфу артезіанські води в свердловині можуть фонтанувати і
виливатись на поверхню. Назву артезіанських ці води одержали від
провінції. Артуа (Артезія) у Франції, де в 1126 р. вперше в Західній
Європі був споруджений колодязь з самовиливаючою водою. Після цього
артезіанськими стали називати не тільки підземні води, що
самовиливаються, а й водоносні горизонти, включаючи водовмісну
породу. Артезіанськими часто називають також свердловини, які
зустрічають горизонт напірних вод. Останні, на відміну від ґрунтових,
на більшій частині площі свого поширення перекриті водотривкими
шарами. Тому поповнення напірних (артезіанських), вод може
здійснюватись на чітко відокремлених ділянках там, де водопроникні
шари виходять на денну поверхню. При цьому область живлення напірних
вод повинна характеризуватись максимальними позначками порівняно з
позначками інших частин поширення водоносних горизонтів.
В
областях зародження і живлення водоносного горизонту стратиграфічний
горизонт, складений з водопроникних порід, виходить на денну поверхню
або ділянку, прикриту малопотужним шаром водопроникних порід. Отже, в
цій області порівняно легко проникають атмосферні опади до
водоносного горизонту. Відсутність водотривкого перекриття викликає
утворення в межах зазначених областей ненапірних ґрунтових
вод.
Річкова і яружно-балкова мережа врізується в горизонт
ґрунтових вод і тією чи іншою мірою дренує його. Для обох областей
характерні інтенсивні обмінні процеси між горизонтами ненапірних вод
і атмосферними водами. Тому підземні води областей зародження і
живлення водоносного горизонту характеризуються незначною
мінералізацією. Відсутність водотривкого перекриття іноді приводить
до того, що горизонти ґрунтових вод забруднюються.
Область
зародження водоносного горизонту представлена глибокими ерозійними
долинами, які повністю перерізують водовмісні породи, відокремлені
від ділянок поширення водоносного горизонту. Атмосферна вода, яка
інфільтрується до горизонту ґрунтових вод в області зародження
водоносного горизонту, повністю дренується річковими і
яружно-балковими долинами.
В межах області живлення водоносного
горизонту ерозійна мережа частково прорізує водоносний горизонт, але
не досягає водотривких порід, які залягають у підошві водоносного
горизонту. Таким чином, ґрунтова вода, яка утворилася в області
живлення за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, частково
дренується найближчими долинами, а частково проникає в зону
дренування і потім — в область живлення напірних вод.
В
межах зони дренування водоносний горизонт прикритий досить потужним
шаром практично водонепроникних порід, які виключають можливість
інфільтрації атмосферних опадів з поверхні до водоносного горизонту.
Характерною особливістю зазначеної зони є те, що найглибші річкові
долини розкривають і тією чи іншою мірою дренують водоносний
горизонт, внаслідок чого поблизу річкових долин водоносний горизонт
виявляється ненапірним, слабкі напірні властивості у водоносному
горизонті виявляються тільки на вододілах, де менше позначається
вплив ерозійних долин.
Область розвитку напірних вод розташована
за зоною дренування і є найбільшою областю артезіанських басейнів.
Водовмісний шар у межах цієї зони ізольований від поверхневих вод і в
усіх випадках має в крівлі надійне водотривке перекриття.
В
басейнах з ускладненим водообміном підземні води в області розвитку
напірних вод можуть мати підвищену мінералізацію, а іноді при
відсутності області стоку — мінералізовані до розсолу.
Область
стоку — природна область розвантаження напірного водоносного
горизонту. Для неї характерні мінімальні позначки поверхні. Тут
водоносний горизонт повинен виходити на денну поверхню, хоч іноді і
не має безпосереднього виходу, а виклинюється, наприклад, в товщу
річкового алювію. В цьому випадку води переливаються в грунтові води
річкового алювію. В області стоку утворюються численні джерела
підземних вод, які виходять під напором.
Наведена схема —
найхарактерніший випадок формування, поширення і розвантаження
напірних йод. Подекуди горизонт напірних вод не має області
зародження, а зони дренування і область живлення об'єднуються.
Тріщинні води. Карстові води
Тріщинні
води —
підземні води, які містяться в тріщинуватій зоні скельних порід
найрізноманітнішого складу і віку. Це різні кристалічні породи
магматичного походження (граніти, базальти тощо), і метаморфічні,
головним чином різні сланці. Досить численною є група скельних порід
осадового походження (кварцити, щільні пісковики, деякі категорії
перекристалізованих вапняків).
Кристалічні породи докембрійського
і молодшого віку поширені на Україні, в Карельській АРСР, а також в
азіатській частині СРСР. Скельні породи осадового і магматичного
походження — складові більшості гірських складчатих
областей.
Наявність горизонтів підземних вод у скельних породах
пояснюється тріщинуватістю, спричиненою різними процесами
літогенетичного і тектонічного порядку, а також процесами
вивітрювання.
Загальноприйнятої
класифікації, основаної на умовах залягання тріщинних вод, немає. Але
в практиці гідрогеологічних досліджень розрізняють такі основні групи
тріщинних вод:
- власне тріщинні, приурочені до масивів
кристалічних порід типу Балтійського та Українського щитів;
-
пластово-тріщинні, зв'язані з тріщинуватими скельними породами
осадового походження, наприклад, з шаром тріщинуватого пісковику,
який підстелюється і перекривається водотривкими глинистими
сланцями;
- карстово-тріщинні — проміжна ланка між
тріщинними і карстовими водами (утворюються, коли первинною
тріщинуватістю виявляються порушені розчинні або частково розчинні
породи; циркуляція їх приводить до того, що поряд з дрібними
первинними тріщинами утворюються грубіші карстові порожнини та
канали). Карстові
води. Вода
розчиняє багато мінералів і гірських порід — вапняки, доломіти,
гіпс, різноманітні соленосні відклади, поширені в земній корі. Так,
за Г. А. Максимовичем, в межах всієї суші карбонатні породи займають
близько 40 млн. км кв, гіпс і ангідрити — 7 млн. км кв,
соленосні породи — до 4 млн. км кв.
Підземна вода,
циркулюючи складними шляхами в гірських породах і взаємодіючи з
розчинними утвореннями літосфери, розчиняє і руйнує їх. В результаті
формуються каверни — складні канали і порожнини, які
називаються карстом. Процеси розчинення і вилуговування гірських
порід текучими водами дістали назву від провінції Карст, розташованої
на березі Адріатичиого моря в прикордонній зоні між Югославією та
Італією. Тут на плоскогір'ї, складеному з крейдяних вапняків, карст
характеризується різноманітними формами, які сприяють поглинанню не
тільки атмосферних опадів, а й річок.
В районах поширення
закарстованих порід виникають численні досить характерні форми
рельєфу: лійки, провали, кари, попори, карстові колодязі, зникаючі
річки і т. д. Однією з первинних форм карстового рельєфу є кари —
довгі примхливої форми борозноподібні заглиблення на поверхні
легкорозчинних порід. Причиною їх утворення є сильна первинна
тріщинуватість порід, що карстуються, головним чином вапняку.
Атмосферні опади, стікаючи по такій поверхні і поступово розширюючи,
поглиблюючи тріщини, утворюють карові поля. Глибина таких борозен не
перевищує кількох-десятків сантиметрів, але іноді вона досягає 1-2
м.
При певних умовах на ділянці карового поля можуть утворитися
понори — складні форми рельєфу. Попори — це вхідні отвори
вертикальних і похилих каналів, які поглинають поверхневу воду і
відводять її на глибину. Найчастіше вони утворюються на місці великих
тектонічних тріщин і іноді досягають великої глибини. Як правило, ці
утворення не зустрічаються самостійно, а поєднуються з іншими
карстовими формами: лійками, колодязями.
Лійки — поширені
поверхневі карстові форми. Діаметр їх коливається від 1 до 50 м
(рідко досягає 100 м і більше). Глибина їх у вапнякових породах
перевищує 10-15 м. На дні карстових лійок формуються попори, які
відводять у глибину поверхневі води, що збираються в лійках.
Здебільшого останні утворюються внаслідок дальшого розвитку й
розширення понор або обвалу підземних карстових порожнин і печер.
Одні карстові лійки сухі, другі, якщо понори надійно закальматовані
глинистим матеріалом, заповнюються водою й утворюють озера. Карстові
обвали, що призводять до утворення на поверхні лійок, часто
супроводжуються слабкими, так званими денудаційними землетрусами.
Карстові колодязі також виникають у результаті розчинної і
вилужувальної дії вод. Глибина їх значно перевищує ширину. Такі
природні колодязі — прямовисні стінки, які на певній глибині
часто переходять у систему тріщин, в карстових лійках, колодязях і
понорах інтенсивно збирається поверхнева вода, звідси вона
просочується на велику глибину. Тому райони, в яких спостерігається
багато перелічених карстових форм, бідні на поверхневі води.
Зникаючі
річки і озера. Повна чи майже повна відсутність, або тимчасове
зникнення поверхневих водотоків і басейнів характерна для районів, де
дуже активні карстові процеси і де на поверхні багато поглинаючих
лійок та понорів. Зникаючих річок чимало в Криму, у верхів'ях Дунаю,
в Тихвінському районі Ленінградської області тощо. Карстовим районам
притаманні різні утворення оригінальних форм на денній поверхні. Тут
зустрічаються підземні порожнини найрізноманітніших форм і
орієнтацій. Підземні пустоти і порожнини, поширюючись, іноді
перетворюються на печери — складно розгалужені системи ходів
значної протяжності. Однією з найбільших карстових печер на території
СРСР є знаменита Кунгурська печера, розташована на околиці Кунгура, у
Пермській області. Загальна протяжність її галерей — складних
лабіринтів — становить близько 4,6 км. В ній налічується понад
30 озер різної величини, які сполучаються з річкою Силвою. Рівні води
в печерних озерах протягом року періодично підвищуються і знижуються
внаслідок зміни рівнів річкових вод. Площа найбільшого озера 200 м
кв, глибина від 4 до 6 м.
В останні роки лише на території України
відкрито і досліджено майже 800 карстових печер, колодязів і шахт
загальною довжиною понад 146 км і сумарною глибиною близько 14 км. В
Подільсько-Буковинській карстовій області виявлені найбільші в світі
печери в гіпсах. Наприклад, печера Оптимістична має загальну довжину
ходів 109 300 м. В Криму розташована найбільша печера в СРСР —
Красна, яка приурочена до вапняків. Загальна її довжина понад 12 515
м. Тут же виявлено карстові шахти глибиною від 100 до 246 м (шахта
Каскадна).
В Радянському Союзі печери поширені в гірських,
областях — на Кавказі, в Криму, на Уралі, Алтаї тощо. Найглибша
карстова шахта в СРСР, третя за глибиною у світі (720 м) —
шахта КіЛСІ, в Узбекистані. На території нашої країни є чимало печер
великих за розміром. Карстові пустоти бувають сухими, але частіше
вони заповнені підземними водами. Підземні води, які циркулюють по
каналах, тріщинах і пустотах, утворених внаслідок розчинної і
агресивної дії підземних вод, називаються карстовими. У великих
каналах і пустотах підземні води рухаються із значною швидкістю І,
отже, сильно розширюють пустоти за рахунок механічного руйнування
стінок каналів і винесення частинок зруйнованих порід.
Підземні
води районів багаторічної мерзлоти. Багаторічна
(«вічна») мерзлота — зональне географічне явище,
зумовлене охолодженням гірських порід верхнього шару літосфери і
замкнутих у них підземних вод до мінусових температур, яке
продовжується безперервно від кількох років до десятків тисячоліть.
У
середніх та північних районах земної кулі спостерігається чотири
категорії мерзлоти: короткочасна, сезонна, багаторічна та «вічна».
Під «вічною» розуміють мерзлоту, що триває багато
десятків і сотень років. На практиці багаторічну та «вічну»
мерзлоту звичайно об'єднують під загальним терміном багаторічна
мерзлота. Будучи елементом географічної зональності, вона змінюється
разом із зміною фізико-географічної обстановки. Саме тому термін
«вічна» не відображає суті явища.
Наявність
багаторічної мерзлоти визначається не тільки сучасними кліматичними
умовами. Певною мірою вона є реліктом суворого клімату, що існував на
початку четвертинного періоду (зледеніння). Про це свідчить наявність
островів багаторічної мерзлоти в деяких районах з позитивними
середньорічними температурами.
Є докази того, що нині багаторічна
мерзлота зазнає температурних змін. В Якутії спостерігається
інтенсивне танення великих мас льоду, південний край мерзлої зони за
століття перемістився в північному напрямку на 40-50 км (м. Мезень та
інші ділянки).
Багаторічна мерзлота охоплює обширні території на
північному сході Радянського Союзу та Канади, нею зайнята Гренландія
і Антарктида. Загальна площа, вкрита багаторічною мерзлотою,
становить 20-25% всієї суші нашої планети.
Для зони багаторічної
мерзлоти характерні специфічні кліматичні явища та своєрідний режим
поверхневих і підземних вод. Тут середньорічна температура повітря
мінусова, зими — дуже довгі і суворі, літо — коротке,
атмосферні опади, особливо в зимовий період, незначні. Середня
температура повітря в північних частинах зони становить —
14-16°, товща шару багаторічної мерзлоти вимірюється десятками
метрів, а в окремих місцях Північного Сибіру досягає кількох сот
метрів. Наприклад, в Іркутській області вона не перевищує 35 м, а в
Аидермі становить близько 400 м. Виходячи з температурнихумов
пробурених шарів, товща мерзлого шару в деяких північно-східних
районах Радянського Союзу, очевидно, перевищує 500-600 м.
Н. І. Толстіхін
запропонував поділити підземні води цих районів на три великі
категорії:
- надмерзлотні, розташовані вище товщі багаторічної
мерзлоти (залягаюча нижче «вічномерзла товща» служить для
цієї категорії підземних вод водотривким ложем);
- міжмерзлотні,
замкнуті серед товщі багаторічної мерзлоти;
- підмерзлотні —
концентруються у гірських породах, що лежать нижче шару багаторічної
мерзлоти.
Надмерзлотні води. Найчастіше вони приурочені до діяльного шару, який періодично промерзає і відтає. Виявляються води літом у ділянках річкових долин і на широких плоских вододілах. Надмерзлотні ненапірні грунтові води, як правило, зосереджуються у породах дочетвертинного віку. Поповнення їх запасів відбувається в основному за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і відтавання діяльного шару, тому ступінь мінералізації цих вод здебільшого невисокий. Для пиття використовувати ці води не можна через вміст в них різних забруднень — органічних сполук.
Міжмерзлотні
води. До
цієї групи належать води як у рідкій, так і в твердій фазі, замкнуті
в товщі багаторічної мерзлоти. Підземний лід залягає у вигляді
компактних прошарків та лінз або у вигляді льодяних кристалів у порах
і тріщинах гірських порід.
Значна частина міжмерзлотних вод
знаходиться в рідкій фазі і є більш або менш рухливою. Часткова зміна
фаз (вода-лід-вода) цих вод відбувається протягом багатовікового
періоду. Ділянки, де серед шарів багаторічної мерзлоти вода
знаходиться в рідкій фазі, називаються таликами. В холодні періоди
розміри останніх зменшуються, в теплі — збільшуються. В мерзлій
зоні вони залягають у вигляді лінз, гнізд і прошарків або у вигляді
прохідних каналів, по яких здійснюється зв'язок під-мерзлотних і
надмерзлотних вод, а також живлення глибоких підмерзлотних вод.
Рух
підземних вод по таликах здебільшого відбувається у вертикальному
напрямку, у вигляді висхідних і нисхідних потоків. Перші живлять
міжмерзлотні, а другі — підмерзлотні води, які поповнюються
інфільтруючими атмосферними водами. Міжмерзлотні води мають
температуру близьку до нуля.
Підмерзлотні
води —
підземні води в рідкій фазі, що знаходяться під шаром багатовікової
мерзлоти і в переважній більшості випадків мають напір. За умовами
залягання та циркуляції вони мало чим відрізняються від звичайних
горизонтів артезіанських вод позамерзлотних районів. Підмерзлотні
води істотно відрізняються від напірних вод інших районів тільки
умовами живлення і стоку. Проникнення в них поверхневих вод може
здійснюватися тільки на ділянках таликів.
У деяких районах
підмерзлотні води є єдиним надійним джерелом водопостачання населення
та промислових підприємств. Ці води бездоганні в санітарному
відношенні і, як правило, мають задовільний хімічний склад.
Глибина
їх залягання визначається потужністю мерзлого шару, а водозбагачення
залежить від літологічного складу водовмісних порід та
структурно-тектонічних особливостей району, співвідношення ділянок
поширення напірних підмерзлотних вод і площ області живлення.
Температура підмерзлотних вод на межі з шаром мерзлого грунту, тобто
в покрівлі водоносного горизонту, близька до нуля, або навіть має
мінусове значення. Це так звані переохолоджені води. З глибиною
температура підмерзлотних вод поступово зростає. Специфічні умови
циркуляції підземних вод у районах багаторічної мерзлоти визначають
утворення оригінальних форм рельєфу та фізико-географічних явищ.
Мінеральними називаються
природні води, які мають біологічно активні властивості і у
фізіологічному відношенні благотворно впливають на людський організм.
Ці якості зумовлені підвищеним вмістом у воді в розчиненому стані
різних хімічних компонентів чи газів або органічних речовин. До
категорії мінеральних можуть бути віднесені води з підвищеною
температурою та води, яким властива підвищена радіоактивність.
Таким
чином, це лікувальні води, що мають важливе бальнеологічне значення.
Вони широко застосовуються для лікування різноманітних
хвороб.
Мінеральні і мінералізовані води не одне і те ж саме. Дуже
часто високомінералізованим водам і навіть розсолам не характерні
бальнеологічні властивості, тобто їх не можна віднести до категорії
мінеральних. В той же час багато вод, визнаних лікувальними, мають
невелику мінералізацію.
Тому всі існуючі норми, які визначають
приналежність води до групи мінеральних, деякою мірою умовні.
Наприклад, О. М. Овчинников пропонує визначати приналежність води до
мінеральної групи за даними (вмістом газових, радіоактивних і
хімічних розчинних компонентів), наведеними в табл. 1. Проте
дослідник підкреслює, що вони мають умовний характер, оскільки норми
вмісту окремих компонентів, які дозволяють називати води спеціальними
найменуваннями: залізисті, літієві, йодисті та інші; вимагають
експериментальної перевірки. Найбільш цінними та бальнеологічно
активними вважаються мінеральні води, збагачені газами. Тому при
оцінці їх враховується значення газового фактора — відношення в
об'ємних одиницях дебіту газу до дебіту води. Показник газового
фактора вважається високим, якщо він перевищує одиницю.
Мінеральні
води в момент їх надходження на денну поверхню мають різну
температуру — від 0-4° до 100° і вище. У лікувальній
практиці перевага надається тим з них, які не потребують штучного
підігрівання або охолодження.
Походження деяких категорій
мінеральних вод остаточно ще не встановлене. Дуже важливим показником
їх утворення є гази. Наприклад, наявність сірководню і метану у воді
свідчить про те, що у водоносному горизонті інтенсивно здійснюються
(або здійснювалися) біохімічні процеси; вуглекислі води своїм
походженням зобов'язані метаморфічним процесам, які діють на гірські
породи в глибоких горизонтах літосфери; наявність азоту свідчить про
проникнення в глибокі частини земної кори атмосферного повітря.
Багато горизонтів мінеральних вод утворюється за рахунок
вилуговування легко розчинних гірських порід та в результаті складних
обмінних процесів між підземною водою та водовмісними
породами.
Безперечно, у переважній більшості випадків мінеральні
води є звичайними підземними водами водозного походження. Збагачення
їх розчиненими солями і газами відбувається в глибоких зонах земної
кори. Утворення однієї частини компонентів мінеральних вод
безпосередньо пов'язане з дією магматичних джерел, другої —
впливом розчинної води на гірські породи, по яких ця вода
циркулює.
Як і інші категорії підземних вод, мінеральні можуть
бути ґрунтовими і напірними залежно від загальних
структурно-геологічних факторів. При детальному аналізі майже завжди
вдається встановити джерело їх живлення, циркуляції та ділянку
розвантаження.
Термальні
та промислові води. Перші
— це теплі та гарячі підземні води, що виходять на поверхню
землі у вигляді джерел або видобуваються через свердловини. Є води
відносно термальні (температура яких вища від середньої річної
температури повітря даної місцевості) і абсолютно термальні (їх
температура перевищує 37°, тобто вища від максимальної
середньорічної температури повітря на земній кулі і вища від
нормальної температури людського тіла). Води з температурою 20-37°
вважаються теплими або субтермальними, з температурою 37-42° —
власне термальними, а понад 42° — гіпотермальними.
З
точки зору практичного використання підземні води за температурними
ознаками можна рекомендувати для таких цілей: води до 20°
найбільш ефективні, для водопостачання; в межах 20-50° — у
бальнеології і йодо-бромному виробництві; водами з температурою
50-75° обігрівають теплиці, парники, застосовуються вони і у
бальнеології; підземними водами з температурою 75-100°, як
правило, теплофікують міста, курорти, сільськогосподарські об'єкти;
води з температурою понад 100° можуть використовуватись головним
чином в енергетиці.
В результаті досліджень, проведених на
території СРСР, встановлено, що термальні води приурочені до великих
платформенних і складчастих районів. В межах платформ розташовані
великі артезіанські басейни підземних прісних і термальних вод, а
складчасті — характеризуються великими лінійно витягнутими
зонами тектонічних утворень і розломів, які є зонами розвантаження
підземних термальних вод. Циркуляція напірних термальних вод тут
відбувається по складній системі тектонічних тріщин. Термальні води
на території СРСР виявлені в багатьох тектонічних структурах, де
знаходяться великі артезіанські басейни в кілька сот і навіть тисяч
квадратних кілометрів. Ці води розкриті свердловинами в Грузії,
Вірменії, Азербайджані, в артезіанських басейнах Середньої Азії,
Казахстану, Східно-Європейської платформи, Західно-Сибірської
низовини, Східного Сибіру, а також у районах Камчатсько-Курильської
вулканічної зони.
Наближені підрахунки свідчать, що в СРСР є
можливості одержати кожну добу майже 15 млн. м куб підземної
термальної води, в тому числі на Кавказі, в Середній Азії і Західному
Сибіру по 2,5 млн. м куб, а в Європейській частині СРСР (без
врахування вод Кавказу, Криму і Карпат) — по 1,5 млн. м
куб.
Глибокі термальні води Кавказу, Ставрополя, Дагестану,
Закавказзя мають температуру 100-150° і навіть 200-270°,
артезіанські води Європейської частини СРСР — 70-100° й
іноді більше, в Таджицькій РСР — 92-94°. В Душанбе розкриті
такі води з дебітами свердловин до 500 м куб/добу. Значні ресурси
високотермальних вод виявлені в Туркменії. Вздовж північного підніжжя
Копет-Дагу простягається так звана Копетдагська термальна лінія
довжиною понад 250 км з великою кількістю природних субтермальних і
термальних джерел.
У Європейській частині СРСР свердловинами
розкриті термальні води на різних глибинах, з різною температурою і
дебітами. Так, на території рівнинного Криму вони розкриті на
глибинах від 300 до 750 м. Тут температура води на денній поверхні
становить 22-89°. А у півпічно-західній частині його температура
вод на глибинах 800-1400 м змінюється від 40 до 65°, на
Керченському півострові на глибинах 600-1100 м досягає 34-56°.
Термальні води Криму використовуються на курортах Саки та Євпаторії,
а в деяких населених пунктах для бань і теплофікації окремих
об'єктів. Причому дебіти окремих свердловин досягають тут 2-4 тис. м
куб/добу, що свідчить про можливість і необхідність організації
широкого і раціонального використання цих вод у народному
господарстві Криму.
Термальні води Кавказу, Передкавказзя і
Закавказзя, в тому числі Кубанського — Терського артезіанських
басейнів, Ставрополля, Дагестану, Куринської депресії, Грузії і
Вірменії, характеризуються високими температурами, тиском, великими
дебітами і різною мінералізацією.
Багато виходів термальних
вод є в Ставропольському і Краснодарському краях. Під час глибокого
буріння з метою пошуків нафти і газу, в першому виявлено на ряді
ділянок високотемпературні термальні води. їх з успіхом можна
використовувати для потреб хімічної промисловості, для опалення і
гарячого водопостачання будинків,
промислових підприємств,
організації парникового та оранжерейного господарства, для
бальнеологічних та інших цілей.
У Краснодарському краї, на північ
від ст. Ширванської, на глибині 1815 м виявлено води з температурою
90° і дебітом свердловин 2000 м куб/добу, а в Краснодарі на
глибині 3000 м температура підземних вод досягає 90-100°.
Виявлені запаси води уже використовуються для потреб сільського
господарства і в бальнеології.
Багата на термальні води і
територія Дагестанської АРСР. У Махачкалі пробурено більше 100
свердловин глибиною 1200-1500 м, з яких 40 замість нафти дали
термальну воду з температурою 60-70°. Вона знайшла застосування в
побуті, для обігрівання будинків, теплиць, парників, а також у
бальнеології.
На території Азербайджану діють близько 1000 джерел
з різною температурою. Загальний дебіт їх перевищує 50 тис. м куб.
Понад 50 груп термальних джерел відомо на території Грузинської РСР,
де сумарний дебіт становить більш як 100 л/сек, а температура
коливається від 20 до 105°. Це значне додаткове джерело теплової
енергії.
Термальні води Грузії вже давно використовуються у
бальнеології. Нині налагоджується гаряче водопостачання житлових
приміщень та промислових підприємств, обігрівання теплиць,
тваринницьких ферм тощо.
У м. Зугдіді відкриті термальні води з
температурою 90° і дебітами свердловин 30-60 л/сек. їх
використовують для обігрівання і забезпечення гарячою водою
промислових Підприємств та житлових будинків міста.
Великі ресурси
високотермальних вод виявлені на території Вірменії, де в недалекому
геологічному минулому відбувалась активна вулканічна діяльність.
Загальний дебіт відомих тут джерел і свердловин становить близько 700
л/сек.
На території Української РСР, крім Кримського півострова,
багаті на термальні води Дніпровсько-Донецький, Причорноморський,
Волйно-Подільський, Передкарпатський і Закарпатський артезіанські
басейни.
Територія Середньої Азії і Казахстану — особливо
перспективна з точки зору наявності термальних вод. Пояснюється це
великою різноманітністю фізико-географічних, геологічних і
структурно-тектонічних умов. Так, у відкладах мезо-кайнозою тут
виявлено понад 40 артезіанських басейнів високотермальних вод,
загальною площею близько 500 тис. км кв. У гірських районах
Копет-Дагу і Великого Балхану є велика кількість джерел з
температурою води від 20-37° до 50°, які використовуються для
бальнеологічних цілей.
Територія Узбецької РСР також багата
на родовища термальних вод. Наприклад, у Приташкентському
артезіанському басейні розкрито свердловин в палеозойських відкладах
і нижньокрейдових пісках та пісковиках гарячих високонапірних вод з
температурою 75-80° на глибинах 1100-2435 м. Загальний дебіт
басейну становить 500 л/сек. На території Ташкента виявлено гарячі
термальні води з температурою до 70° в нижньокрейдових
крупнозернистих і середньозернистих пісках і пісковиках.
Великий
практичний інтерес викликають родовища термальних вод на території
Західно-Сибірської рівнини. Розташований тут артезіанський басейн —
один з найбільших у світі. Площа його — близько 3 млн. км кв. У
цій місцевості термальні води залягають на глибині 1100-3000 м і
приурочені до потужної товщі мезо-кайнозойських відкладів.
Температура їх висока, часто спостерігаються значні дебіти і невисока
мінералізація.
Поки що Східний Сибір і Далекий Схід у
геотермічному відношенні вивчено нерівномірно, оскільки тут на
значній території багаторічна мерзлота. Дуже часто навіть на глибині
1800 м температура підземних вод становите лише 4°. А в районах
недавньої вулканічної діяльності виходять джерела термальних вод з
температурою до 100°.
Особливо багаті на термальні води райони
Забайкалля, де відомо понад 400 джерел з різною температурою,
дебітами і величиною мінералізації. Сумарні дебіти гарячих джерел
Забайкалля досягають 80 000 м куб/добу. З них 5000 м куб/добу з
температурою від 42 до 82°.
Понад 100 джерел б'ють на
Камчатці. Кількість тепла, що виносять тільки 10 найзначніших їх
груп, еквівалентна кількості тепла, яке можна одержати від спалення
200 тис. т кам'яного вугілля. Термальні води Долини Гейзерів найбільш
високотемпературні і високодебітні.
Спеціалісти визначають, що
тільки на базі термальних вод джерел Камчатки можна побудувати
електростанцію потужністю 150 тис. кВт, а при розкритті термальних
вод свердловинами потужність такої електростанції досягне 400-500
тис. кВт. На Камчатці вже працює геотермальна електростанція.
Дедалі
розгортаються роботи по вивченню і використанню термальних вод у
зарубіжних країнах — Ісландії, Японії, Новій Зеландії, СІНА,
Італії, Мексиці та ін. Лише в одній з областей Італії — Тоскані
— на базі їх джерел працює ряд електростанцій.
Підрахунки
свідчать, що кількість тепла, яке виноситься за рік термальною водою
лише однієї свердловини з середнім дебітом і температурою води
близько 50-70°, еквівалентна тисячам і десяткам тисяч тонн
кам'яного вугілля, деревного палива або торфу. Широке використання
цих джерел тепла у різних районах СРСР, особливо в районах, де паливо
дефіцитне, забезпечить великий народногосподарський ефект.
У
багатьох районах термальні води є разом з тим і мінеральними. Отже,
їх можна використовувати і для добування різних мінеральних солей —
йоду, брому, бору, літію тощо.
Перспективним планом розвитку
народного господарства СРСР передбачено на базі термальних підземних
вод будівництво кількох електростанцій потужністю 50-100 тис. кВт
кожна; намічається здійснити теплофікацію кількох десятків міст,
великих населених пунктів, а також радгоспів, колгоспів, різних
курортів.
Промисловими
водами називаються
природні підземні води з певною концентрацією брому, йоду, бору та
інших компонентів. З цих вод здійснюється промислове видобування
солей перелічених елементів. З високомінералізованих промислових вод
видобувають кухонну, глауберову солі, соду та ін. Понад 70%
виробництва брому в СРСР забезпечується за рахунок підземних
промислових вод. Підземні промислові води в СРСР, США, Італії і
деяких інших країнах — цінне джерело для одержання
йоду.
Високомінералізовані підземні промислові води приурочені, як
правило, до глибоких горизонтів великих артезіанських басейнів, які в
структурно-тектонічному відношенні відповідають западинам.
Як
відзначалося, на території Радянського Союзу підземні промислові води
поширені в девонських породах Прибалтійського і Московського
артезіанських басейнів, в девонських кам'яновугільних і пермських
відкладах, на великій території Волго-Уральської області, у відкладах
неогену і крейди західних областей. України, у глибоких горизонтах
Дніпровсько-Донецького і Причорноморського артезіанських басейнів,
Дагестані, Узбекистані, Туркменії і Сибіру.
Аналіз матеріалів з
геології і гідрогеології свідчить про наявність промислових вод у
районі артезіанських басейнів Української РСР. Так, на невеликих
глибинах у соленосних відкладах девону і пермі в
Дніпровсько-Донецькому артезіанському басейні і в Донбасі, в
неогенових відкладах Передкарпаття і Закарпаття виявлені
високомінералізовапі хлоридні натрієві води з мінералізацією понад 50
г/л, які за існуючими кондиціями належать до групи промислових.
Як
відзначалося, підземні води широко використовуються в народному
господарстві нашої країни для водопостачання міст і сіл, промислових
підприємств, залізничних станцій, радгоспів і колгоспів, для зрошення
радгоспних та колгоспних полів. Надалі значення їх збільшуватиметься
у зв'язку із зростаючими потребами населення і промисловості у
воді.
Так, Київ щоденно витрачає понад 1 млн. м куб питної і
технічної води. Причому значну частину цих витрат становлять підземні
води. Вони добуваються з водозаборів, розташованих в долинах Дніпра і
Либеді. Понад 1 000 000 м куб підземних вод щодоби споживає столиця
нашої Батьківщини — Москва.
Водопостачання ряду великих
промислових і культурних центрів України забезпечуватиметься завдяки
використанню підземних вод. Так, у 1965 році витрати підземних вод на
Україні для водопостачання населення, промисловості і сільського
господарства досягли приблизно 2,8 млрд. м куб (90 м куб/сек). Ця
вода забиралася за допомогою 45 тис. артезіанських свердловий і 90
тис. шахтних колодязів.
Більша питома вага підземних вод у
господарсько-питному водопостачанні. Наприклад, із загальної
кількості вод (1890 млн. м куб/год), що витрачаються на
комунально-побутові потреби, на підземні води припадає 1300 млн. м
куб/год, тобто 70%. З 25 великих обласних центрів республіки в 12
містах (Ворошиловграді, Полтаві, Сумах, Чернігові, Черкасах,
Кіровограді, Ровно, Тернополі, Львові, Хмельницькому,
Івано-Франківську, Чернівцях) для задоволення комунально-побутових
потреб населення в основному використовуються підземні води. У Києві,
Донецьку, Харкові, Херсоні, Сімферополі, Ужгороді, Миколаєві,
Дніпропетровську, Луцьку діє комплексна система використання
підземних і поверхневих вод.
Підземні води широко використовуються
і в сільському господарстві для водопостачання населення,
тваринницьких ферм і для зрошування земель.
Так, на 1 січня 1965
року на Україні налічувалося 35 388 свердловин і 91 354 шахтних
колодязів, за допомогою яких протягом 1964 року було спожито 1100
млн. м куб води, в тому числі для зрошування земель півдня України —
240 млн. м куб.
Зведені дані про запаси підземних вод по окремих
областях України і їх використанню підраховуються Міністерством
геології УРСР.
Генеральною схемою комплексного використання водних
ресурсів України передбачено повне забезпечення підземними водами
господарсько-побутових потреб населення. А промисловість буде
повністю переведена на водопостачання поверхневими водами.
Загальні
прогнозні запаси підземних вод на території України становлять 58 563
тис. м куб/добу. З них використовується лише 1.1 279 тис. м куб/добу,
що становить 19% до прогнозних запасів підземних вод.
Таким чином,
прогнозні експлуатаційні запаси прісних і слабомінералізованих
підземних вод, придатних для водопостачання в цілому на території
України, можуть повністю забезпечити господарські та побутові потреби
на значний період часу. «,
Великого значення підземні води
набули в районах цілинних і перелогових земель, успішне освоєння яких
залежить від наявності джерел водопостачання і зрошування.
Значну
питому вагу займатимуть підземні води у водопостачанні майбутніх
міст, сіл, станцій, промислових і сільськогосподарських об'єктів
БАМу. Труднощі зумовлюються тут суворими кліматичними умовами,
наявністю товщ багаторічної мерзлоти, специфікою гідрологічного
режиму поверхневих водотоків і водоймищ. Адже ресурси поверхневих вод
тут дуже непостійні і різко змінюються в зв'язку з промерзанням
поверхневих .водотоків і річок. Це утруднює, а іноді повністю
виключає можливість використання їх.
Таким чином, для
водопостачання міст і населених пунктів БАМу в основному
використовуватимуться підземні води міжмерзлотних таликів, особливо
води під-руслових потоків річок, підмерзлотні води. Для
централізованого водопостачання підземні води використовуються в
містах Усть-Куті, Комсомольську-на-Амурі.
Підмерзлотними
тріщинними і тріщинно-жильними водами забезпечується водопостачання
населених пунктів у басейні Буреї, в районі поселення Чульман —
ґрунтовими алювіальними і артезіанськими підмерзлотними водами.
Останні споживаються і на території розташування Верхньочарського і
Буреїнського басейнів. Водопостачання населених пунктів східної
частини БАМу на території Амурської області і Хабаровського краю
основано головним чином на використанні ґрунтових алювіальних і
озерно-алювіальних вод. Дебіти окремих свердловин, розташованих в
долинах річок Зеї, Селемджі і Буреї досягають 860-1300 м
куб/добу.
Складні, а іноді й несприятливі умови водопостачання
окремих районів БАМу вимагають диференційованого підходу до пошуків
джерел водопостачання населених пунктів і промислових підприємств.
Як
відзначалося, велике значення мають підземні мінеральні, термальні і
промислові води, які широко використовуються для лікувальних,
енергетичних і промислових цілей. Розглянемо на прикладі окремих
районів СРСР значення деяких основних типів мінеральних вод у справі
охорони здоров'я.
Вуглекислі води значно поширені у природі на
Північному Кавказі. Тут вони називаються нарзанами. В Грузії їх ще
називають моджарицхалі, або мжавецхалі, у Бурятії — оршані.
Одним з районів поширення мінеральних вод типу «нарзан»
на Україні є Карпати. Великі запаси таких вод зосереджені в районі
Ужгорода. Джерела з водою боржомського типу виявлені в Мукачівському
і Свалявському районах Закарпатської області.
Дуже цінною
різновидністю вуглекислих мінеральних вод є води єсентуцького типу,
великі родовища яких зосереджені в Хустському і Міжгірському районах
Закарпатської області. В багатьох районах цієї області виявлені
мінеральні води інших типів. На базі використання їх у Закарпатті
діють бальнеологічні санаторії «Поляна», «Карпати»,
«Верховина», «Шаян» тощо.
Вуглекислі води
освіжаючі, прохолодні, мають невисоку мінералізацію, але серед них є
і гарячі (Желєзноводськ — СРСР, Карлові Вари — ЧРСР та
ін.), а також порівняно високомінералізовані і навіть солоні (Арзні —
Вірменія).
Сірководневі або сульфідні води досить поширені та
приурочені До глибоких частин передгірських депресій. Утворюються
внаслідок складних біохімічних процесів. Сірководневі води містять
підвищену кількість йоду, брому, бору, амонію. Па базі сірководневих
мінеральних вод працює чимало курортів на Кавказі, у Передураллі,
Ферганській долині. На Україні сірководневі мінеральні води виявлені
в Криму, Передкарпатті, Закарпатті та інших районах.
Радіоактивні
води характеризуються невисокою мінералізацією. Радіоактивність води
зумовлена вмістом у ній головним чином дочірних продуктів розпаду
одного з трьох відомих тепер рядів елементів урану, радію, актинію і
торію.
Ці води широко використовуються у лікувальній практиці на
курортах СРСР (П'ятигорськ, Цхалтубо, Білокуриха на Алтаї та ін.). У
Хмільнику Вінницької області побудований і успішно розвивається
курорт, який нині включає кілька санаторіїв і водолікарень,
споруджених різними відомствами. На базі використання радіоактивних
вод створено водолікарні також у Миронівці і Білій Церкві Київської
області.
Однак слід мати на увазі, що підземні води іноді
виявляються шкідливими і стають на перешкоді при веденні
господарських робіт. Наприклад, вони ускладнюють добування корисних
копалин, при проходці котлованів для будівельних цілей, підтоплюють і
заболочують окремі території, призводять до ерозії і розвитку зсувів
на
крутих схилах. У зв'язку з цим створення сприятливих умов для
роботи в шахтах потребує попереднього осушення шахтних полів. На
заболочених ділянках здійснюються меліоративні заходи. Все це
потребує відповідних матеріальних ресурсів, проведення спеціального
комплексу робіт.
І все ж таки перелічені ускладнення вважаються
незначними порівняно з корисними діями підземних вод.
ОХОРОНА І ЗБАГАЧЕННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД
Ще нещодавно
побутувала думка про те, що підземні води — невичерпний дар і
їх можна використовувати з яких завгодно джерел і в будь-якій
кількості.
В умовах бурхливого розвитку промисловості,
інтенсифікації сільського господарства, розширення площ зрошуваних
земель, а також поліпшення культурно-побутових умов життя населення
водоспоживання та інші форми використання водних ресурсів значно
зростають, вода стає однією з дефіцитних корисних копалин. Лише на
Україні відбирається більш як 15 мли. м куб/добу 60 тис. буровими
свердловинами і 700 тис. копаними колодязями. 85% міст України
використовують підземні води для централізованого водопостачання.
Забір великої кількості води, що перевищує експлуатаційні запаси,
може призвести до виснаження ресурсів підземних вод. Це виявляється в
прогресуючому зниженні рівня водоносних горизонтів. Ресурси
зменшуються також внаслідок дренування водоносних горизонтів
гірничими виробками. При видобуванні твердих корисних копалин
відкачується і непродуктивно витрачається значна кількість цінної
підземної води.
Велике значення має і збереження високої якості
підземних вод. Адже не виключені випадки бактеріального і хімічного
забруднення їх. При бактеріальному у підземних водах розмножуються
хвороботворні бактерії, віруси, небезпечні для здоров'я. Проникнення
і поширення бактеріального забруднення залежить від властивостей
грунтів і гірських порід, через які фільтруються води. Масштаби
забруднення залежать від інтенсивності надходження забруднень і того,
наскільки виживають бактерії і віруси в зоні аерації і в підземних
умовах.
Патогенні бактерії або віруси тут можуть зберігати
життєдіяльність протягом деякого часу, переміщуючись з ґрунтовим
потоком. Усі анаеробні бактерії, до яких належить більшість
патогенних, швидко гинуть у зоні аерації. Але забруднені води
повністю очищаються від бактерій, проходячи через шар добре
аерованого дрібнозернистого, піску товщиною 3-5 м. При цьому бактерії
гинуть або сорбуються породою. Час виживання їх в умовах підземних
вод ще однозначно не визначений.
Основними джерелами
бактеріального забруднення підземних вод є: поля асенізації і
фільтрації, двори для тварин, різного роду вигрібні ями, де має місце
фільтрація забруднених вод у грунтові; дефектна каналізаційна мережа;
забруднена денна поверхня, особливо якщо зона аерації має тріщинувату
структуру, характеризується закарстованими або великоуламковими
породами, через які забруднені на поверхні атмосферні опади без
перешкод проникають у підземні води; забруднені поверхневі води,
гідравлічно зв'язані з підземними.
Щоб запобігти забрудненню,
досить ліквідувати його джерело або шляхи проникнення забруднених
розчинів у підземні води.
Хімічне забруднення полягає в появі у
підземних водах нових речовин або в значному збільшенні компонентів
природного хімічного складу, якщо при цьому відбувається значне
погіршення якості води.
Проникання і поширення хімічного
забруднення, як і бактеріального, значною мірою визначається
властивостями гірських порід, через які фільтруються розчини.
Забруднення окислюються, розкладаються або ж затримуються бактеріями,
сорбуються породами водоносного горизонту і т. д. При цьому процес
самоочищення багатьох фізико-хімічиих сполук незначний і забруднюючі
речовини можуть лишатись у водоносному горизонті невизначено довгий
час, переміщуючись на досить великі відстані. Тому хімічне
забруднення підземних вод є, як правило, досить серйозним і
ліквідувати його дуже важко.
Основне джерело хімічного забруднення
підземних вод — стічні води промислових підприємств, які
зливаються в різні ставки-відстійиики, шламові ставки,
ставки-випарники та іи.
Значна частина забруднюючих речовин
надходить у підземні води під час інфільтрації атмосферних
опадів,
які випадають на території, де нагромаджені тверді
відходи, особливо відходи хімічних виробництв, розміщені сховища
нафтопродуктів, а також склади сировини і готової хімічної продукції,
або ж на сільськогосподарські поля, на яких широко застосовуються
добрива і отрутохімікати.
Забруднення підземних вод відбувається і
в районах деяких родовищ корисних копалин шахтними водами. Різні
домішки потрапляють у підземні води в основному у вигляді водних
розчинів. Тому артезіанські водоносні горизонти, перекриті
водотривкими водоносними породами, знаходяться в більш сприятливих
умовах, ніж грунтові води, в яких виявлено забруднення.
Питання
охорони підземних вод набуває особливо великого значення. Ефективному
використанню і охороні водних ресурсів наша партія і уряд приділяли
велику увагу уже в перші роки Радянської влади. Відомі вказівки В. І.
Леніна про зрошення земель у Туркестані, Закавказзі, Поволжі, про
розвиток гідроенергетики, охорону водопромислових водойм, про
використання лікувальних вод для охорони здоров'я і т. д. Вже тоді
були прийняті спеціальні правові акти, які відіграли важливу роль в
організації раціонального використання і охорони підземних вод.
Але
особливого значення ця проблема набула в наш час. ЦК КПРС і
Радянський уряд прийняли спеціальні постанови, що стосуються
раціонального використання та охорони підземних вод. Вжиті заходи
сприяють поліпшенню умов забезпечення населення водою, посиленню
охорони її ресурсів.
Комуністична партія і Радянський уряд
розглядають питання раціонального використання, і охорону природних
ресурсів, в тому числі і природних вод, як важливе загальнодержавне
завдання, що є складовою частиною програми будівництва комуністичного
суспільства в СРСР. Про це свідчать рішення з'їздів партії, постанови
ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР, закони Верховної Ради СРСР, прийняті
за останні роки, зокрема Закон про охорону природи, основи
земельного, водного законодавства, постанова «Про посилення
охорони природи і поліпшення використання природних ресурсів»,
а також постанови про запобігання забруднення Каспійського,
Азовського і Чорного морів, озера Байкал, басейнів річок Волги і
Уралу — «Про посилення державного контролю за
використанням підземних вод і про заходи по їх охороні», «Про
заходи по впорядкуванню використання і посиленню охорони водних
ресурсів».
Велике значення у справі охорони підземних вод
від забруднення і виснаження має закон «Основи, водного
законодавства Союзу РСР і союзних республік», затверджений
Верховною Радою СРСР в грудні 1970 р. В цих документах
підкреслюється, що природні води є загальнонародною власністю, а їх
раціональне використання і охорона від забруднення є важливою
державною справою. Причому особлива увага приділяється правилам та
умовам використання різних категорій підземних вод і їх охороні:
забороняється використання прісних питних вод для потреб, не
зв'язаних з питним і побутовим водопостачанням. Лише в районах, де
відсутні поверхневі води, а запаси підземних вод досить великі,
органи контролю можуть дозволити експлуатацію останніх для інших
потреб, при умові виконання правил охорони підземних вод від
забруднення і виснаження.
Боротьбу із
забрудненням і виснаженням вод насамперед слід проводити шляхом
здійснення запобіжних заходів по охороні вод та ліквідації причин їх
забруднення і виснаження. Поряд із скороченням, або припиненням
скидання стічних вод необхідно:
- використовувати міські стічні
води для зрошення (при правильному оснащенні зрошувальних систем, при
суворому дотриманні норм поливу води не забруднюються);
промислові
підприємства перевести на оборотне водопостачання, а де можливо —
застосувати безводні технологічні процеси;
- дуже забруднену
воду деяких хімічних підприємств, яка не піддається очищенню для
повторного використання, треба відводити в окремі каналізації і
ліквідувати за допомогою природного або штучного випаровування;
-
створювати ефективні очисні споруди, які забезпечували б належне
очищення стічних вод від забруднюючих речовин;
- споруджувати
роздільні міські водопроводи для побутового, господарського
водопостачання і харчової промисловості, з одного боку, та для інших
видів промисловості — з другого;
- знижувати норми
споживання води;
- підвищувати водність річок за допомогою
регулювання стоку водосховищ і агролісомеліоративних заходів;
-
управлінням державних водногосподарських систем колгоспам, радгоспам
та іншим організаціям запобігати забрудненню вод добривами та
отрутохімікатами;
- штучно створювати підземні води
магазинуванням, поверхневих, переважно паводкових вод у верхніх
частинах земної кори;
- при бурінні глибоких розвідувальних
свердловин особливу увагу приділяти ізоляції підземних прісних вод
від мінералізованих або забруднених вод.
Щоб запобігти
виснаженню ресурсів підземних вод, розроблено заходи по їх
збагаченню. Найважливіші з них такі:
- зарегулговання поверхневого
стоку талих і дощових вод за рахунок спорудження нагірних рівчаків,
поперечного розорювання схилів, насадження кущів та ін.;
-
спорудження в зниженнях рельєфу і балках ставків, які переводили б
поверхневий стік у підземний;
- зарегулговання річкових вод
греблями поблизу водозаборів підземних вод;
- розчищення річкових
русел на ділянках депресійних воронок інфільтраційних водозаборів для
збільшення фільтрації поверхневих вод;
- спорудження поглинальних
свердловин;
- використання вод, які відкачуються на ділянках
зрошення і осушення;
- спорудження підруслових водозаборів та ін.
Одним
із заходів охорони підземних вод від забруднення в районах
розташування водозаборів є створення навколо них зон санітарної
охорони.
У Радянському Союзі перше «Положення про
проектування зон санітарної охорони водопроводів і джерел
водопостачання», в якому передбачалась організація зон
санітарної охорони водозаборів підземних вод, було затверджено
Всесоюзною державною санітарною інспекцією (ВДСІ) 7 травня 1938 р.
Нині воно доповнене «Інструкцією по встановленню зон санітарної
охорони господарчо-питних водопроводів з підземними джерелами
водопостачання» від 7 червня 1956 року.
Завдяки
цілеспрямованим і взаємопов'язаним заходам по охороні і раціональному
використанню підземних вод, які грунтуються на теоретичних основах
планування і проектування, безумовно, можна буде розв'язати складні
водогосподарські проблеми окремих районів СРСР.
Комуністична
партія і Радянська держава постійно турбуються про охорону і
примноження всіх природних багатств, забезпечення їх бережливого
використання. Ця турбота знаходить конкретне втілення в рішеннях XXV
з'їзду КПРС, у Державному п'ятирічному плані розвитку народного
господарства СРСР на 1976-1980 роки, якими передбачається реалізація
розгорнутої програми охорони природи, забезпечення бережливого
використання природних ресурсів. Зокрема, запланований повсюдний
перехід на замкнуті цикли виробництва із застосуванням безвідходної
чи маловідходної технології, основаної на принципі комплексного
використання сировини.
У постанові ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР
«Про додаткові заходи по посиленню охорони природи і поліпшенню
використання природних ресурсів», прийнятій в грудні 1978 року,
також наголошується на необхідності найповнішого розв'язання завдань,
поставлених XXV з'їздом КПРС і Конституцією СРСР: здійснення заходів
по охороні земель, захисту від забруднення вод і повітряного басейну,
раціональному використанню і відтворенню природних ресурсів.
Постановою передбачено в найкоротші строки поліпшити стан природного
середовища, зокрема розробити комплекси заходів по впровадженню
маловідходних технологічних процесів, систем знезаражування,
переробки, очистки газоподібних, рідких, твердих виробничих і
комунально-побутових відходів. Міністерствам СРСР й Радам Міністрів
союзних республік доручено забезпечити розробку та освоєння серійного
випуску устаткування трубопровідної арматури для систем
водопостачання й очисних споруд тощо, а також дальшого вдосконалення
державної системи спостереження і контролю за виконанням цих
заходів.
Таким чином, всі заходи Комуністичної партії й
Радянського уряду спрямовані на те, щоб забезпечити науково
обгрунтоване раціональне використання водних багатств нашої країни,
зберегти здорове природне середовище для наступних поколінь і
створити найсприятливіші умови для розвитку техніки, промисловості,
для життя і праці людей.
Конституція (Основний Закон) Союзу Радянських Соціалістичних Республік. К., Політвидав України, 1977.
Конституція (Основний Закон) Української Радянської Соціалістичної Республіки. К., Політвидав України, 1979.
Програма Комуністичної партії Радянського Союзу. К., Політвидав України, 1977.
Матеріали XXV з'їзду КПРС. К., Політвидав України, 1976. Матеріали XXV з'їзду Комуністичної партії України. К., Політвидав України, 1976.
Про 60-у річницю Великої Жовтневої соціалістичної революції. Постанова ЦК КПРС від 31 січня 1977 року. К., Політвидав України, 1977.
Брежнєв Л. І. Гордість вітчизняної науки. Промова на урочистому засіданні в Кремлівському Палаці з'їздів, присвяченому 250-річному ювілеєві Академії наук СРСР, 7 жовтня 1975 року., К., Політвидав України, 1975.
Брежнєв Л. І. Великий Жовтень і прогрес людства. Доповідь на спільному урочистому засіданні Центрального Комітету КПРС, Верховної Ради СРСР і Верховної Ради РРФСР у Кремлівському Палаці з'їздів 2 листопада 1977 року. К., Політвидав України, 1977. Брежнєв Л. І. Історичний рубіж на шляху до комунізму. К., Політвидав України, 1977.
Брежнєв Л. І. Виступ на Пленумі Центрального Комітету КПРС 27 листопада 1978 року. Постанова Пленуму ЦК КПРС. К., Політвидав України, 1978.
Брежнєв Л. І. В ім'я щастя радянських людей. Промова на зустрічі з виборцями Бауманського виборчого округу м. Москви 2 березня 1979 року. К., Політвидав України, 1979.
Щербицький В. В. Примножувати продуктивну силу науки, зміцнювати її зв'язок з практикою. Виступ на загальних зборах АН УРСР. — «Радянська Україна», 17. III 1977 р.
Бабинец А. Е., Гордиенко Е. Е., Денисова В. Р. Лечебные минеральные воды и курорты Украины. К., Изд-во АН УССР, 1963.
Вовк І. Ф. Підземні води. К., «Знання», 1974.
Горский Н. Н. Вода — чудо природы. М., Изд-во АН СССР, 1962.
Климентов П. П., Богданов Г. Я. Общая гидрогеология. М., «Недра», 1977.
Меркулов А. М. Самая удивительная на свете жидкость. М., «Советская Россия», 1978.
Пиннекер Е. В., Писарский Б. И. Основные гидрогеологические проблемы БАМ. — «Геологические и сейсмические условия района БАМ». Новосибирск, «Наука», 1978.