Під верховодкойпонімают перший від поверхні тимчасово існуючий водоносний горизонт, що залягає в зоні аерації на водоупором обмеженого розміру. Відмінність верховодки від інших типів вод полягає в тому, що вона розташовується вище посто-янно існуючого горизонту підземних вод, тобто в зоні проса-чування, і приурочена до поверхні слабопроницаемих гірських порід, укладених серед водопроникних. Нижче верховодки зазвичай спостерігається зона неповного насичення. Слідом-ствие цього верховодка виявляється як би підвішеною або висячої, що займає в деякому роді невластиве гравітаційним водам положення. Звідси її тимчасовість і обмеженість у просторі стве, так як через деякий проміжок часу підвішена вода стікає в зону повного насичення.
Верховодка утворюється в зоні аерації тільки в разі наявності водотривких порід. Останні можуть бути представлені лінзами глин і суглинків різного генезису, похованими грунтами, льодовикової мореною, мерзлими породами, останцами корінних порід і т.д. Своїм походженням верховодка зобов'язана інфільтрації атмосферних опадів. Деяка кількість води може надходити також в результаті конденсації.
За особливостями водного режиму в зоні аерації виділяється три підзони: змінного зволоження, транзиту і капілярної облямівки. Атмосферні опади, які просочуються в зону аерації акумулюються переважно в грунтовому шарі (верхні 20 см)
Потужність верховодки найчастіше дорівнює 0,4-1 м, рідко досягнень-Гаета 2-5 м- Формується вона переважно в супесчано-суглинистих грунтах. Час її існування в значній мірі визначається кліматичними умовами, формою і розмірами водотривкому шару глибиною його залягання; водопроникністю вме-щающую порід і рельєфом місцевості.
На водоупором щодо великих розмі-рів створюється можливість більш тривалого зберігання гравітації-ційних вод, так як збільшуються шляху і час їх розтікання.
Глибина залягання водотривкому шару регулює ступінь воздей-наслідком процесів випаровування на верховодку. На глибинах понад 2-3 м випаровування вже практично не грає ролі.
В межах міст і промислових пло-щадок утворення верховодки сприяють також фундаменти будівель, що ущільнюють грунти.
Режим верховодки повністю визначаються-ється кількістю інфільтруються атмосферних опадів, а на територіях міст і промислових майданчиків - і об'ємом скидаються в зону аерації стічних вод.
Внаслідок неглибокого залягання і відсутності водоупорной покрівлі верховодка легко забруднюється і тому є ненадійний-ним джерелом водопостачання. Проте верховодка іноді служить джерелом води, що витягується колодязями. У степових, напівпустельних і пустельних районах вона може виявитися єдиний-тиментом типом природних вод з порівняно невеликим содер-жанием солей, придатним для водопостачання невеликих населений-них пунктів.
До різновидів верховодки A.M. Овчинников відносить грунту-ні води, болотні води та води піщаних дюн.
Грунтові води - це сукупність всіх типів вод грунтового шару, яка визначає структуру, властивості і водний режим ґрунтів. Серед ґрунтових вод найбільше значення для рослин мають плівкові, капілярні і вільні.
Болотні води. Болотом називається надмірно зволожена ділянка земної поверхні, покритий шаром торфу глибиною не менше 30 см в неосушенном і 20 см в осушеному вигляді. Все надмірно зволожені земельні площі, що не мають шару торфу глибиною менше 30 см в неосушенном стані, називаються заболоченими землями.
Виникнення боліт пов'язано з різними причинами. Головні з них - наявність підстилаючого водотривкому шару, відсутність про-ствие поверхневого стоку, слабка випаровування, переважання опадів над випаровуванням. За характером рослинності і торфу-ної поклади болота діляться на три типи: верхові, низинні та перехідні.
Води піщаних дюн часто зустрічаються в посушливих (пустеля-них) районах та викликають великий інтерес оскільки є прісними. Відбувається це в тому випадку, коли зона аерації сильно проникна (пісок), що дозволяє воді навесні при таненні снігу або випаданні дощу швидко проникати на глибину більшу, ніж критична глибина випаровування (зазвичай 2-3 м), і при наявності водоупора з мульдоподібного рельєфом залишатися в пісках в ті-чення тривалого часу. Приблизно також формуються прісні води в піщаних дюнах на узбережжях морів, де вони залягають вище солоної морської води.
5.5.2. Грунтові води
Грунтовими називають вільні води першого від поверхні постійно існуючого водоносного горизонту, що залягає в зоні повного насичення. Отже, головна відмінність грунто-вих вод від вод верховодки полягає в тому, що перші залі-гают в зоні повного насичення, другі - в зоні аерації. Звідси й інші відмінності, пов'язані з масштабами їх поширення, часом існування, потужністю водоносних горизонтів, режимом, складом, глибиною залягання.
Грунтові води розвинені повсюдно. У будь-якому місці, де б ми не стали бурити або копати криницю, ми зустрінемо воду. Як правило, це буде грунтова вода і значно рідше верховодка. Якщо такі води залягають в порах осадових порід, то вони називаються пластовими, якщо в тріщинах скельних порід - тріщини або грунтово-тріщини.
Найчастіше грунтові води не мають зверху водонепроникний-мих порід і тому є безнапірними. Але це не головний їх відмітна ознака, як вважають деякі дослідники. На окремих локальних ділянках водоупорами може бути присутнім і в такому випадку вони стають напірними, але це ніяк не міняє суті явища.
Область харчування грунтових вод, як правило, збігається з про-областю їх розповсюдження. Грунтові води тісно пов'язані з ат-мосфернимі опадами, поверхневими водами і верховодка і тому зональні. Режим їх знаходиться під безпосереднім впливом гідрометеорологічних чинників і характеризується се-зонними коливаннями рівня, дебіту і хімічного складу. За віком грунтові води є сучасними, але в геологи-зації сенсі, так як абсолютний вік їх може досягати 50 тис. Років.
Залежно від умов залягання грунтових вод розрізняють грунтовий потік і грунтовий басейн. Перший характеризується рухом води, що відбувається під впливом сили тяжіння в напрямку ухилу вільної поверхні, другий - наявністю в водотривкому ложе знижень і рухом води на окремому відрізку в висхідному напрямку. Той і інший мають ряд різновидів, а місцями спостерігаються складні їх комбіна-ції.
Глибина залягання і форма поверхні ґрунтових вод, ко-торую прийнято називати дзеркалом, обумовлюється глибиною еро-Зіон розчленування рельєфу. На карті вона зображується гідроізогіпсамі- лініями однакової висоти дзеркала.
Неглибоке залягання ґрунтових вод на першому від поверхні регіональному водоупоре визначає напрямок їх руху під дією сили тяжіння відповідно до ухилом дзеркала, а розвантаження, як правило, біля підніжжя схилів. Харчування їх в основ-ному здійснюється через зону аерації за рахунок інфільтрації ат-мосферних опадів (дощових, талих і повеневих вод) по всій площі їх поширення і в меншій мірі вологи, що конденсується в зоні аерації. У кожному конкретному районі можуть істота-вать і інші джерела живлення (річкові води, надходження води із зрошувальних каналів, перетікання артезіанських вод з більш гли-бокіх водоносних горизонтів і т.д.).
Поверхня ґрунтових вод наближено повторює рельєф регіону. На вододілах глибина залягання грунтових вод значно більше, ніж в долинах. Особливо велике їх відмінність в гірських областях, де різниця відміток долин і водораз-делов нерідко досягає 500-700 м. У рівнинних областях це співвідношення значно менше і не перевищує 100 м.
Умови харчування грунтових вод визначають і їх режим, тобто зміна їх запасів, рівня, складу і властивостей в часі під дією природних і штучних чинників.
Найбільш інтенсивне вплив природних чинників позначаючись-ється на неглибокі грунтові води. У міру збільшення глибини їх залягання вплив багатьох факторів слабшає або повністю припиняється. У наш час режим грунтових вод часто визна-ляется в основному штучними чинниками, обумовленими діяльністю людини. Розорювання земель, вирубування лісів, створення водосховищ, будівництво міст, спорудження водозаборів глобально змінюють умови харчування, залягання і розвантаження підземних-них вод. Все це позначається на запасах, якість та склад підземних вод в цілому. Цей фактор став домінуючим і вимагає особливо пильної вивчення.
Грунтові води, як і всі води верхній частині земної кори, зональні. Їх склад закономірно змінюється відповідно до зміни кліматичних особливостей території.
5.5.3. артезіанські води
Артезіанськими називають всі підземні води, крім першого від поверхні водоносного горизонту, що залягають між водотривкими шарами і мають натиск. Такі води зустрічаються в основному в дочетвертинного відкладеннях, що утворюють великі геологічні структури як на платформах, так і в гірничо-складчастих областях.
Для артезіанських вод характерні наступні особливості:
вони відносяться до міжпластові водам, оскільки зверху і знизу ізольовані водоупорами;
при розтині рівень цих вод встановлюється вище покрівлі містить їх горизонту, а іноді і вище поверхні землі (свердловини на таких ділянках фонтани-ють);
поширені в великому інтервалі глибин від неяк-ких десятків метрів до 15 км;
вони в значно меншій мірі, ніж грунтові, схильні до дії екзогенних факторів і мають відносно стабільним режимом;
їм властивий пружний характер фільтрації, що пов'язано з проявом пружних властивостей води і самого пласта при зміні тиску в надрах;
складна і зазвичай утруднена взаємозв'язок межплас-вих вод, переважно вертикальне (зверху вниз) їх перетікання на периферії структур і від низу до верху в областях наиболь-шего прогинання фундаменту або низьких абсолютних відміток зем-ної поверхні.
Артезіанські води зазвичай займають геологічні структури негативною форми: синеклизи, западини, мульди, крайові і міжгірські прогини, грабени і т.д. Протягом довгого часу вважали, що артезіанські води формуються за рахунок зовнішньої об-ласті харчування, розташованої в місцях виходу водоносного гори-парасольки на денну поверхню, а рух води відбувається під впливом різниці напорів в областях харчування і розвантаження водо-носних горизонтів. В цьому випадку пластовий тиску-ня не може перевищувати гідростатичний, а гідродинамічний режим залишається на всьому протязі басейну інфільтраційних.
Однак у міру накопичення нових даних, з'ясувалося, що таке уявлення вірно тільки для частини артезіанських басейнів невеликого розміру, рас-покладених переважно в передгірних або гірських областях.
Для більшості ж артезіанських басейнів платформного типу таке уявлення далеко від дійсності і вимагає пересмот-ра. Це пов'язано з тим, що більшість артезіанських басейнів на платформах і особливо великі з них завжди містять седиментаційних води, характеризуються наявністю аномально високих пластових тисків, еліеіонним типом гідродинамічного режиму і т.д. Значна частина води таких басейнів сформований не шляхом інфільтрації в процесі кліматичного кругообігу, а похована в результаті геологічного кругообігу. Останній же за багатьма гідродинамічним, генетичним, гідрогеохімічні параметрам принципово відрізняється від першого. Все це вимагає поділу артезіанських басейнів на два типи:
інфільтраційні і Елізіон.
Артезіанські басейни інфільтраційного тіпазаполнени водою тільки метеорного генезису. Імен-но для артезіанських басейнів такого типу виділяють три області: інфільтраційного живлення (зовнішня і внутрішня); напораразгрузкі.