Зональные грунтовые воды

Как уже указывалось, впервые зоны грунтовых вод были вполне рационально выделены В. С. Ильиным. В то время совершенно не были изучены проявления вечной мерзлоты на простран­стве от Панхоя и Урала и до северных склонов Кольского полуострова. Поэтому В. С. Ильин включил в выделен­ную им зону «грунтовых вод типа тундровых» также и грун­товые воды узкой полосы мерзлоты вдоль Баренцева моря, на пространстве которой наблюдаются воды деятельного слоя, типичные для областей вечной мерзлоты.

Грунтовые воды «типа тундровых», в понимании В. И. Ильина, примыкают к этой мерзлотной зоне, но отли­чаются от нее наличием криволесья (мелкие кустарники, карликовые березы и т. п.), отсутствующего в типичной тундре. Сюда принадлежат грунтовые воды тундры Севера. Они почти совершенно не минерализованы, но содержат так много органических веществ, что для питья часто совершенно не пригодны.

Северная часть зоны охвачена мерзлотой. В бассейне р. Печеры, в его Приуральской части, эта граница находит­ся примерно на 61° с. ш., а к Притнманской части она поднимается до 65° с. ш. Таким образом, здесь мерзлота островного типа наблюдается значительно южнее северного полярного круга. Далее к западу эта граница наблюдает­ся только к северу от полярного круга, где она отделяет сравнительно узкую полосу вдоль побережья Кольского полуострова. На этом пространстве среднегодовые темпера­туры —3, —4° С, среднегодовое количество осадков 300— 400 мм, а среднегодовая испаряемость едва достигает 200— 250 мм. В короткое лето оттаивает в пределах Болыне- земельской и Малоземельской тундр незначительная тол­ща поверхностного слоя земли. Меньше всего оттаивают торфянистые почвы — до 0,5 м; глинистые почвы оттаива­ют до 0,75—1 м, а песчанистые — до 1,5 м. Оттаивающий слой называется «деятельным» слоем. Он недостаточен для развития корней кустарников и деревьев, поэтому здесь растут только мхи и травы. Равнинные пространства тундр изобилуют болотами. Только на самом юге мерзлотной зоны деятельный слой достигает нескольких метров.

В южной части зоны среднегодовые температуры около 0° С. Хотя мерзлотных явлений здесь не наблюдается, но резкое преобладание хотя и незначительных осадков над испаряемостью вызывает заболачивание не только пойменных частей речных долин, но и равнинных довольно плоских междуречий. По мнению некоторых авторов, в пита­нии грунтовых вод здесь принимают участие также напор­ные воды, расположенные в коренных породах водоносных горизонтов.

По южной окраине описанной подзоны развиваются кустарники и криволесье.

Мерзлотная зона и зона «вод типа тундровых» продол­жаются и далее на восток в Зауралье. Там граница верх­ней мерзлоты пересекает Западно-Сибирскую низменность и,  достигнув реки Енисея, круто спускается вдоль Ени­сейского кряжа к югу. Точно так же и зона «вод типа тундровых» захватывает полосу того же направления в Западной Сибири и ограничена зоной «вечной мерзлоты» с северо-востока и зоной «высоких вод» с юга.

В области Тиманского кряжа, Карелии и Кольского полуострова зона тундровых вод осложняется тем, что доминирующую роль в литологии здесь играют жесткие породы, содержащие воду в трещинах, а в междуречье Онега — Северная Двина развит карст. Вдоль крупных рек в современных аллювиальных, древнеаллювиальных п в флювиогляциальных отложениях развиты мощные прес­ные водоносные горизонты.

Зона высоких вод Севера

Грунтовые воды приурочены, главным образом, к четвертичным отложениям и залегают близко к поверхности — на междуречьях, на глубине 2м, а в пониженных местах почти сливаются с болотами. Количество осадков в этой зоне достигает 700 мм иа западе и 500 мм — на востоке; среднегодовые температуры +4°С на западе и +3, +4°С — на востоке; испаряемость значительно ниже количества осадков.

Зона тянется от Среднего Урала на востоке, захватывая верховья рек Печоры, Северной Двины (Сухона, Юг), Камы, Вятки и более мелких притоков р. Волги, области Онежского и Ладожского озер до Псковского озера и далее па юг, отсюда уходит в бассейн Днепра до Украинской кристаллической гряды.

Для описанных зон характерно энергичное участие грунтовых вод в питании рек. Зона «высоких вод Севера» продолжается и в Зауралье, где она пересекает Иртыш, Обь доходит до берегов Енисея. Азональным элементом здесь являются обширные заболо­ченные пространства междуречий. Из этих болот на­иболее крупное Васюганское, развитое в бассейне р. Ва­сюгаи.

Зона неглубоких оврагов

Климатические условия зоны также отличаются преобладанием осадков над испаряе­мостью. В средней части ее (в Подмосковье) среднегодовое количество осадков достигает 560 мм; среднегодовая температура около -1 5° С, испаряемость несколько выше, чем в предыдущих двух зонах, но все же меньше количества ссадков. Грунтовые воды здесь близки к поверхности пони­женных мест междуречий; в оврагах и речных долинах рек обычны обильные ключи, питающие реки. Воды мяг­кие. На востоке зона начинается на западных склонах Уфимского плато и протягивается на запад до девонского полесского вала. С севера в нее глубоко вдается предыдута я зона района Горьковского Поволжья (до самой р. Вол­га): на юге она заходит клином в следующую зону к югу от бассейна р. Цна.

На междуречьях, сложенных моренными суглинками, наблюдается нередко аномальное залегание грунтовых вод, зависящее от структуры моренных толщ. Это объясняется тем, что в северной половине описанной зоны имеются две морены, разделенные межмореннымн песками, иногда толь­ко линзами песков. В толще самой морены грунтовые воды средней жесткости, но нередко содержат заметное количество железа.

Зона глубоких оврагов

Сравнительно узком лентой протягивается она из Ульяновского Поволжья в право­бережье бассейна р. Днепр, значительно расширяясь на пространстве Тула — Воронеж. Питание рек грунтовыми водами здесь уже ослаблено, так как в климатическом отношении это зона неустойчивого увлажнения: коли­чество осадков в отдельные годы бывает ниже величины испаряемости. В летние месяцы наблюдаются ливни, обусловливающие интенсивное развитие оврагов. Послед­ние нередко разрастаются очень быстро. Для борьбы с овра­гами еще в прошлом столетии здесь были созданы специаль­ные организации.

На междуречьях воды залегают довольно глубоко. В оврагах и речных долинах часты ключи, питающие реки. Колебания уровня грунтовых вод довольно значи­тельны. Качество вод для питья удовлетворительное, жест­кость средняя и высокая (часто до 7—9 мг/экв).

Зона овражно-балочная

Грунтовые воды почти всюду залегают глубоко. Верховодка часто пересыхает. Ключи редки. Воды обычно жесткие, иногда солоноватые. Захва­тывая на востоке южный склон Уфимского плато, зона пересекает Поволжье на протяжении Ульяновск — Вол­гоград и уходит на запад до Украинской кристалли­ческой гряды. На восток эта зона продолжается в пре­делы Западной Сибири, захватывая целинные земли, и пересекает верхнюю часть бассейна р. Обь. Южной границей этой зоны является Казахское низкогорье. В кли­матическом отношении зона отличается неустойчивым увлажнением. Нередко испаряемость превышает количе­ство осадков. Среднегодовая температура 6—8° С. А коли­чество осадков колеблется от 450 мм на западе до 350— 300 мм на востоке. Питание рек грунтовыми водами невелико.

Зона Причерноморских балок

Грунтовые воды за­легают очень глубоко, на водоразделах иногда глубже нескольких десятков метров, обычно очень жестки или солоноваты. Ближе всего к поверхности они в долинах балок.

Начинается зона в Поволожье от Ергеней и в Северо- Кавказском крае от западных склонов Ставропольского плато и продолжается на запад до Карпатских предгорий. Среднегодовые температуры 8—9° С, количество осадков колеблется от 450 до 350 мм; испаряемость в отдельные годы достигает 700—800 мм. Таким образом, эта зона представляет собой переход от степного климата к полу­пустынному, который особенно ярко выражен на простран­стве между Ергепями и Каспийским морем.

Зона Прикаспийских балок

В Прикаспийской впадине грунтовые воды при близком к поверхности залегании сохраняют отрицательные черты предыдущей зоны в усло­виях мало расчлененного рельефа, характерного для пустынь и полупустынь.

Зона охватывает Терско-Кумскую низменность, низовья рек Волги, Урала и Эмбы. Здесь многочисленны бессточ­ные понижения. Балки отличаются небольшой глубиной при очень большой ширине, достигающей иногда нескольких километров. Зона подвержена суховеям, которые приходят либо с севера и северо-востока из холодных мало увла­жненных масс воздуха Арктики, либо с юго-востока, из пустынь Афганистана и Ирана. Характерны для этой зоны «черные бури», иссушенные почвы и «черные земли», ничтож­ный снежный покров зимой. Эту зону пересекает система бессточных рек Манычей.

Преобладание испаряемости над осадками здесь достига­ет огромной величины, а количество осадков падает до 250 мм.

По существу эта зона представляет уже западную часть третьей провинции «равновесия подземного стока грунтовых вод и их испарения», охватывающей всю Сред­нюю Азию и Прикаспийское Закавказье, в котором коли­чество осадков не превышает 200—250 мм, а испаряемость превышает 1000 мм.

Резкий контраст с восточным Закавказьем представляет отделенное от последнего Сурамским перевалом западное Закавказье — бассейн р. Риони. Здесь среднегодовое коли­чество осадков в южной части Причерноморья (Батуми, Сухуми) достигает 2400 мм, а испаряемость меньше одной четверти осадков. Таким образом, если Прикаспийское Закавказье страдает от недостатка влаги и требует ороше­ния, то Причерноморское Закавказье нуждается в серьез­ных осушительных мероприятиях.