Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

V. 1. ОСОБЕННОСТИ РАЗГРУЗКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.



ПОЛЫНЬИ И НАЛЕДИ

Проявления подземных вод криолитозоны в местах их раз­грузки обладают определенной спецификой и подчиняются ряду зональных и региональных закономерностей.

Разгрузка подземных вод на поверхность тесно связана с их режимом. Для различных категорий вод криолитозоны как режим, так и особенности водопроявлений неодинаковы и обусловлены: 1) сезонностью существования ряда водоносных слоев, горизонтов и других водоносных трактов; 2) появле­нием и протаиванием сезонных криогенных водоупоров и, как следствие, переходами безнапорных вод в напорные, и наобо­рот; 3) локализацией мест выхода вод на поверхность конту­рами напорно-фильтрационных и грунтово-фильтрационных таликов. Такого класса талики тяготеют преимущественно к долинной сети и часто контролируются разрывными наруше­ниями; 4) зональным и высотно-поясным уменьшением количе­ства и размеров напорно- и грунтово-фильтрационных таликов, обусловленным повышением суровости мерзлотных условий.

Проявления надмерзлотных вод СТС имеют ярко выра­женный сезонный характер. Источники таких вод появляются летом. Они приурочены чаще всего к подножиям склонов, имеют нисходящий характер, рассредоточенный выход и неболь­шие расходы, увеличивающиеся в периоды дождей и умень­шающиеся при их отсутствии. Осенью с началом сезонного про­мерзания большая часть источников вод СТС исчезает, но неко­торые из них приобретают сосредоточенный, иногда напорный характер. Они функционируют до полного промерзания СТС или истощения вод этого слоя, образуя небольшие наледи. В суровых мерзлотных и климатических условиях время их действия составляет всего несколько дней, а вблизи южной границы мерзлой зоны до несколвких месяцев. Зимой водо-проявления часто носят прерывистый, пульсирующий характер, что связано с изменением напора при промерзании этих вод и водовыводящих трактов и периодическими прорывами вод на поверхность.

Воды сквозных и несквозных грунтово-фильтрационных та­ликов дают летом небольшие нисходящие источники. Осенью и зимой в местах, где сезонное промерзание приводит к появ­лению напора у этих вод, происходят систематические прорывы

6 Н. Н. Ромаиавский 81


их на поверхность. В южных районах криолитозоны такого рода разгрузка нередко имеет форму субаквальных выходов в днищах водоемов, а в северных часто вид восходящих источ­ников, образующих наледи. Для рассматриваемых вод харак­терно: 1) изменение мест их выходов как из года в год, так и в течение зимы, 2) обычно прерывистый во времени харак­тер водопроявлений и 3) небольшие дебиты каждого источника. При этом суммарная разгрузка таких вод может быть весьма значительной.

Воды подмерзлотного стока, разгружающиеся через напор-но-фильтрационные талики (см. IV.2), дают разнообразные во-допроявления. В южной геокриологической зоне значительная часть выходов таких вод имеет субаквальный характер. По ме­ре увеличения суровости мерзлотных и климатических условий к северу, а в горных районах с высотой и по мере прекраще­ния поверхностного стока малых и средних рек зимой субак-вальная разгрузка приобретает резко выраженный сезонный характер: летом эти воды разгружаются в водотоки, а зимой на поверхность земли или наледей.

Зонально, с увеличением суровости мерзлотных условий» т. е. понижением температур, возрастанием сплошности и мощ­ности мерзлых толщ, количество выходов таких вод умень­шается в связи с промерзанием небольших водоносных тали­ков. При этом расход воды через оставшиеся водовыводящие тракты возрастает. Другими словами, происходят локализация водопроявлений и мерзлотное каптирование выходов Подземных вод, подчиняющиеся геокриологической зональности (см. 1.5). Эта закономерность была установлена Н. И. Толсти-хиным, А. И. Ефимовым и Н. А. Вельминой. Ее следствием является увеличение к северу в гидрогеологических складчатых областях количества больших и гигантских наледей и умень­шение числа малых и средних.

В неотектонически подвижных и сейсмически активных об­ластях происходит многолетнее изменение положения напорно-фильтрационных таликов, приуроченных к активным разломам. Такое многолетнее смещение очагов разгрузки ярче проявляет­ся в более суровых мерзлотных условиях. Это связано с тем* что изменение трещиноватости пород в новейших или омоло­женных разломах приводит к появлению новых путей фильтра­ции напорных вод, увеличению размеров талика и рассредото­чению выходов подземных вод. Одновременно с этим происхо­дит многолетнее промерзание сверху и с боков менее трещино­ватых и обводненных частей талика. Этот процесс препятствует формированию рассредоточенных путей движения и выходов вод и локализует их в более трещиноватых и водопроницаемых частях разрывных нарушений. При этом талики и очаги раз­грузки напорных вод в многолетнем плане смещаются вдоль разрывных нарушений, обусловливая миграцию наледей (V.7).


Известны случаи новообразования и исчезновения напор-но-фильтрационных таликов и источников подземных вод в сей­смически активных районах, обусловленные, видимо, сейсмиче­скими толчками. Талики и источники возникают по разломам или в местах их пересечения, где мощности мерзлых толщ относительно сокращены по сравнению с внеразломными участ­ками. Характерными явлениями, сопутствующими разгрузке подземных вод криолитозоны в зимнее время, являются полы­ньи и наледи.

Полыньи представляют собой незамерзшие зимой участки водотоков (рис. 13) и озер. Обычно полыньи приурочены к ме­стам выходов на поверхность подземных вод глубокого стока через разрывные нарушения, карстовые пустоты и т. д., или к участкам, где аллювиальные воды подрусловых таликов пе­реходят в поверхностные в силу сужения живого сечения грун­тового потока чаще всего в местах выходов в русле прочных пород. Возможность существования полыней в суровые зимы с сильными морозами определяется в первую очередь расхода­ми и температурой воды, выходящей на поверхность. Чем боль­ше дебит источников и выше температура воды, тем при более суровых климатических и мерзлотных условиях могут сущест­вовать полыньи. Полыней больше вблизи южной окраины крио­литозоны, где в реках сохраняется зимой поверхностный сток, больше обводненность пород и выше температуры разгружаю­щихся подземных вод. Количество полыней возрастает в райо­нах с многоснежными, менее суровыми зимами.

В зимнее время по полыньям устанавливаются места раз­грузки подземных вод, чаще всего глубокого подмерзлотного стока, в том числе и термальных. Размеры полыней различны. Иногда это незамерзший участок русла шириной 1—2 м и дли­ной 5—10 м. В других случаях их ширина достигает несколь­ких десятков, а протяженность нескольких сотен метров и даже километров. Ниже полыней в днищах долин рек обычно обра­зуются наледи.

Наледи — это ледяные тела обычно плоско-выпуклой формы и различных размеров, формирующиеся зимой в резуль­тате многократного излияния подземных, речных, озерных или морских вод на поверхность земли или льда и послойного их замерзания (рис. 14). Наибольший интерес с гидрогеологиче­ских позиций представляют наледи подземных вод или смешан­ных подземных и поверхностных вод. Эти категории наледей имеют наибольшее распространение. В них концентрируются огромные объемы льда, обязанного своим происхождением вы­ходам на поверхность подземных вод преимущественно в обла­стях распространения мерзлых толщ. Наледи подземных и сме­шанных вод образуются в естественных условиях и под воз­действием деятельности человека. Формирование естественных наледей зависит от гидрогеологической, климатической, мерз-

6* 83


Рис. 13. Полынья в месте выхода источника подземных вод (фото

А. В. Гаврилова)

Рис. 14. Гигантская наледь в Селенняхской тектонической впадине. На первом плане наледная долина р. Кыра


лотной обстановки и подчиняется определенным зональным и региональным закономерностям.

Наледи являют собой несомненно наиболее характерную и своеобразную форму проявления подземных вод криолитозоны. Они указывают на наличие таких вод, особенности их форми­рования, отражают режим этих вод в морозный период года и позволяют в ряде случаев оценить их естественные ресурсы. Наледи влияют на перераспределение поверхностного стока, воздействуют на рельеф и обусловливают образование специ­фических отложений — «наледного аллювия». Наконец, они могут оказывать самое неблагоприятное воздействие на различ­ные инженерные сооружения, т. е. выступают как фактор, су­щественно осложняющий инженерно-геологические условия в северных и восточных районах СССР. Все это определяет необ­ходимость всестороннего их рассмотрения.

Основные представления о законах развития наледей под­земных вод установлены благодаря работам С. А. Подьяконо-ва, А. В. Львова, М. В. Сумгина, В. Г. Петрова, Н. И. Толсти-хина, П. Ф. Швецова, А. И. Калабина, О. Н. Толстихина, Н. Н. Романовского, Б. Л. Соколова, Н. Ф. Савко и др.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.