§ 50. Підземні води
Пригадайте кругообіг води в природі. Що відбувається з водою, що потрапила на суходіл у вигляді опадів?
Вода під землею. Величезна кількість води знаходиться у нас під ногами – під землею. Її майже в 40 разів більше, ніж в усіх річках, озерах і болотах світу. Вода, яка знаходиться у верхній частині земної кори, називається підземною. В надра вода надходить переважно з атмосферних опадів. Дощові і талі води просочуються в глиб земної кори. Там вони нагромаджуються в порах і тріщинах порід. Гірські породи можуть пропускати або не пропускати воду. Залежно від цього розрізняють водопроникні і водонепроникні (водотривкі) шари гірських порід.
Водопроникні породи здатні пропускати воду, тому що в них є пустоти – пори і тріщини. Чим крупніші частинки породи, тим більші пори і тим легше проходить вода. Добре пропускають воду пісок, гравій, галька, вапняк з тріщинами. Так, через товщі гальки вода за добу просочується на 100 м, через пісок – на 10 м, через глину – на 1 мм.
Водотривкі породи майже не пропускають воду. Такими є глина, пісковик, граніт, якщо в них немає тріщин. Вода, що просочилася, на таких породах затримується. Вона заповнює проміжки між частинками водопроникної породи, що залягає вище, нагромаджується і утворює водоносний шар.
Ґрунтові й міжпластові води. В земній корі пласти водопроникних і водотривких порід чергуються. Тому водоносні шари лежать на різній глибині. Залежно від глибини їх залягання розрізняють ґрунтові та міжпластові води.
Ґрунтові води утворюють верхній водоносний шар, який залягає на першому від поверхні водотривкому пласті. Ці води не перекриті зверху водотривким шаром, тому поповнюються водою, яка просочується з усієї поверхні, що розташована над ними. Рівень ґрунтових вод змінюється залежно від кількості води, що просочилася. Так, навесні, після танення снігу, він підвищується, наприкінці сухого літа – знижується. Зміна рівня ґрунтових вод помітна в колодязях, з яких беруть питну воду. Якщо водоносний шар розміщується під нахилом, то ґрунтові води в ньому повільно (наприклад, в пісках зі швидкістю 1–2 м за добу) течуть у бік нахилу. В балках, ярах і річкових долинах вони виходять на земну поверхню і утворюють джерела. Своєрідними джерелами є гарячі джерела (термальні) та гейзери, які періодично викидають воду і пару на висоту.
Міжпластові води залягають у водоносному шарі, який лежить між двома водотривкими пластами. Вода може потрапити в цей шар тільки там, де над ним відсутній водотривкий шар. Тому міжпластові води поповнюються дуже повільно. Якщо водотривкі пласти залягають чашоподібно, а водоносний шар між ними повністю заповнений водою, то міжпластові води перебувають під тиском і називаються напірними. Якщо до них пробурити свердловину, то вода під напором підніметься і вдарить фонтаном. За здатність підніматися під напором свердловиною і фонтанувати міжпластові води називають артезіанськими. Така назва походить від назви провінції Артуа у Франції, де в ХІІ ст. вперше їх добули.
Водоносних шарів в одній місцевості може бути декілька. Вони залягають на різній глибині залежно від кліматичних умов: в посушливих умовах степів і пустель – значно глибше, ніж в достатньо зволоженому помірному кліматі.
Робота підземних вод. Підземні води, як і поверхневі, здійснюють певну роботу в товщі земної кори. Проникаючи в гірські породи, вода може їх розмивати і розчиняти. В легкорозчинних породах, якими є солі, гіпси, вапняки, виникають порожнини – печери. В Україні вони поширені в Кримських горах, на Поділлі. Найбільшою печерою в світі є Флінт-Мамонтова (США) завдовжки 361 км. В Україні найбільші печери є на Поділлі – Оптимістична (201 км) та Кримських горах – Червона (14 км).
Підземні води забезпечують рослини вологою і розчиненими в них поживними речовинами. Вони є важливим джерелом живлення річок і озер.
Використання підземних вод. Для людини підземні води – це справжнє багатство. Такі води, просочуючись у глиб, проходять через низку природних фільтрів – шарів гірських порід різної щільності і тим самим чудово очищуються. Підземна вода є найчистішою, найкращою питною водою. Тому з давніх-давен люди її добувають, влаштовуючи колодязі. В Україні пробурені тисячі артезіанських свердловин для забезпечення питною водою населення міст, зрошення полів у районах, бідних на поверхневі води.
Підземні води, що містять підвищену кількість розчинених солей і газів, називають мінеральними. Вони використовуються з лікувальною метою. Біля мінеральних джерел будуються санаторії. В Україні багато джерел з мінеральними водами. На їх базі виникли курорти Моршина, Трускавця, Хмільника, Миргорода та інших міст.
Термальні підземні води з температурою понад +20 0С використовують для опалення житлових будинків, теплиць, для виробництва електроенергії. Гарячі води широко використовують в Ісландії, Росії, Японії та інших країнах.
Охорона підземних вод. Запаси підземних вод, як і поверхневих, не є невичерпними. Нині на земній кулі пробурені мільйони свердловин, через які дістають підземні води. А поповнення їх, особливо між пластових, відбувається дуже повільно. Тому витрачати їх потрібно економно.
Як і поверхневі, підземні води можуть забруднюватися. Забруднюють їх стічні води підприємств, міст, що просочуються з поверхні. Підземні води забруднюються і при внесенні в грунт мінеральних добрив. В міжпластові води може потрапляти нафта із свердловин при її видобуванні. Щоб зберегти підземні води чистими, потрібно очищувати стічні води і суворо слідкувати, щоб забруднюючі речовини не потрапляли під землю.
Мал. Питна вода – з-під землі
Запитання і завдання
1. Чому одні гірські породи пропускають воду, а інші – ні?
2. Чим ґрунтові води відрізняються від між пластових?
3. Якщо на поверхні немає джерела, чи означає це, що в даній місцевості немає підземних вод?
4. Яку роботу в природі виконують підземні води?
5. Як люди використовують підземні води? Як вони використовуються у вашій місцевості?
6. Як ви розумієте вислів: “Де пробереться, того й набереться”? Як люди використовують таку здатність води?
Українська