Грунтовые воды дюн и морских побережий

Дюны — песчаные нагромождения, навеян­ные сильным ветром. Они встречаются в пустынях и вблизи морских побережий, где образуются за счет песка, выбра­сываемого морским прибоем на берег. Иногда из дюнных песков бывают сложены острова вблизи пологих песчаных берегов. Дюнные пески обычно хорошо проницаемы для воды. Поверхность грунтовых вод в дюне имеет приблизи­тельно ту же форму, что и поверхность дюны, но она более плоская. То же самое наблюдается и на песчаных островах дюнных побережий. Подземные воды в средней части этих островов лежат выше уровня моря, окружающего остров. Замечено, что при бурении в скважинах вначале появляется вода пресная, затем на некоторой глубине, находящейся ниже уровня моря, соленая вода. Там, где зеркало грунтовых вод наиболее высоко приподнято над уровнем моря, наиболее глубоко залегает на острове и соле­ная морская вода. Если сделать разрез через данный остров, то увидим, что пресная вода имеет форму чечевицы, верхняя сторона которой сравнительно слабо выпукла, а нижняя выпукла значительно сильнее.

Объясняют это следующим образом: атмосферные осад­ки, выпадающие на поверхность дюны, просачиваются в песок и проникают до поверхности морской соленой воды; смешение пресной и соленой вод в порах песчаного грунта происходит чрезвычайно медленно, поэтому морская вода испытывает давление пресной воды, и ее поверхность проги­бается; пресная вода плавает наподобие линзы на морской воде.

Если мы разрежем чечевицу пресной воды горизонталь­ной поверхностью, которая являлась бы продолжением уровня морской воды, то высота чечевицы над этой поверх­ностью будет во много раз меньше высоты другой половины чечевицы, обращенной вниз к морской воде. Соотношение между этими двумя высотами находится в зависимости от плотности морской воды данного побережья. Если плот­ность морской воды принять равной 1,024, а плотность пресной воды — равной 1, то тогда высота той части чече­вицы, которая находится ниже уровня моря (H), будет рав­на высоте той части чечевицы (линзы), которая находит­ся выше уровня моря (h), помноженной на примерно на 42. Так, например, если высота чечевицы над уровнем моря равна 1 м, то ее глубина в центре (H) находит­ся на 42 м ниже уровня моря . Чем солонее вода моря, тем меньше указанный множитель: при плотности морской воды, равной 1,035, множитель будет равен 28,5.

Схема залегания пресных вод на песчаном острове

Грунтовые воды дюнных островов используются рыба­ками в качестве питьевой воды. При интенсивном водо­заборе уровень воды в колодцах падает; если уровень воды понизится до уровня моря, то в колодце окажется соленая вода. Таким образом, понижение уровня воды в колодце (или облегчение груза пресной воды на поверхности мор­ской воды) вызывает подъем морской воды, причем, если поверхность грунтовой воды падает на 1 м, то поверхность морской воды под дном колодца поднимается (в случае при­веденного выше примера) за этот же срок на 42 м. Линзы пресных вод над морскими солеными водами наблюдаются на Черноморском побережье в песчаных буграх, так назы­ваемых кучугурах, на песчаных косах Приморья и т. д.

Явление, аналогичное грунтовым водам в дюнных обла­стях и на песчаных морских островах, наблюдаем там, где орошаются массивы, обладающие на некоторой глубине малоподвижными и более или менее сильно минерализо­ванными грунтовыми водами.