Грунтовые воды

К грунтовым относятся воды, покоящиеся на первом от поверхности водоупорном горизонте. Они могут вмещаться в рыхлых породах и представлять, следовательно, воды фильтраци­онные, или же выполнять трещины в горных породах — и тогда это будут воды флюациониые (жильные).

По способу образования грунтовые воды могут быть либо инфильтрационными, либо конденсационными, либо инфлюационными, либо (что чаще всего бывает) водами сме­шанного происхождения.

У грунтовой воды различают водоупорное ложе и ее поверхность, называемую уровнем, скатертью или зеркалом грунтовых вод.

Схемы условий залегания грунтовых вод в природе

Влага, которая насыщает породу выше вскрытого в ко­лодце зеркала воды, представляет, как уже указывалось выше, влагу, поднявшуюся в породе по капиллярам и имею­щую характер капиллярной каймы или оторочки уровня, зеркала или скатерти грунтовых вод. Капиллярная кайма в зависимости от характера породы может быть большей или меньшей толщины. В крупнозернистых песках она незначительна, в мелкоземистых породах лессового харак­тера она может достигать 2 м и более.

В некоторых случаях над уровнем грунтовых вод зале­гают водоупорные пропластки и линзы . При устройстве колодцев, дно которых встречает также пропла­стки (перекрытия), получается впечатление, что мы имеем дело не с грунтовой водой, поверхность которой не должна иметь водоупорной кровли, а с межпластовой. Однако, если мы сравним стояние уровня воды в колодцах, проре­завших подобную линзу, и в колодцах, которые подобной линзы не встретили, то мы увидим, что уровень воды в них стоит на одинаковых отметках. Капиллярная кайма грун­товых вод по-разному развивается в пределах прижимающей воду водоупорной линзы и в пределах, лишенных водоупор­ного перекрытия. В первых случаях капиллярная кайма будет развиваться не так, как в песчаных толщах, а как в глинистых, т. е. она будет подниматься на значительно большую высоту в толще водоупорной линзы.

Если вскрыть поверхность грунтовых вод в нескольких точках колодцами и связать эти точки (уровни грунтовых вод) нивелировкой, то в одних случаях может оказаться, что все вскрытые точки лежат на одной высоте, т. е. при­надлежат горизонтальной поверхности; в других случаях эти точки могут оказаться на различных высотах. Поверх­ность (зеркало) грунтовых вод в этом случае будет обладать наклоном, указывающим на то, что грунтовая вода движется в том направлении, куда падает ее поверхность.

Грунтовые воды с горизонтальной поверхностью носят название водоемов грунтовой воды. Они залегают или в котловинах (мульдах), или на весьма правильном горизон­тальном водоупорном ложе. Если зеркало грунтовой воды наклонно, то мы имеем дело с потоком грунтовых вод.

Наличие бассейна или потока грунтовой воды можно установить следующими приемами:

1. В колодец с большим просветом (около 1 м²) и с неглу­боко залегающим зеркалом воды насыпают равномерно опилки, прикрывают колодец крышкой. Через некоторое время смотрят, в каком состоянии находятся опилки: если они размещены также равномерно, то колодец сооружен в бассейне грунтовой воды, а если они сбились к одному краю, то в потоке. Иногда в центр колодца опускают попла­вок с наклеенным на него осколком зеркала; перемещение поплавка укажет приблизительно направление и скорость потока грунтовой воды.
2. При отсутствии колодца направление и скорость пото­ка определяют вскрытием зеркала грунтовой воды в трех точках шурфами или буровыми скважинами, расположенны­ми примерно по вершинам равностороннего треугольника.

Поверхность грунтового потока обычно обладает неров­ностями, напоминающими неровности рельефа местности, но эти неровности поверхности подземного потока менее резко выражены, чем неровности рельефа земной поверх­ности.