Так утворюється верхній водоносний пласт, що вміщає грунтові води. Більш глибокі водоносні пласти утворюються головним чином за рахунок просочування поверхневих вод (рис. 18).
Підземні води діляться:
1) за умовами залягання в земній корі - на грунтові, міжпластові, трещинние і карстові,
2) з гідравлічних ознаками - на безнапірні і на-порно;
3) по температурі - на холодні (з температурою менше 20 ° С), теплі (20-40 ° С) і гарячі (при температурі понад 40 ° С).
Підземні води поділяються також за хімічним і газо-вому складу, походженням і т. Д
Грунтовими називаються води самого верхнього водо-носно пласта, що лежить на першому водоупоре. Ці води мають виключно важливе значення для дорожнього будів-ництва, так як від глибини залягання їх багато в чому залежить висота підняття земляного полотна доріг і цілий ряд інших заходів, спрямованих на надання дорожнім споруджена-вам необхідної стійкості.
Різновидом грунтових вод є верховодка. Так зазвичай називають тимчасове скупчення грунтових вод на невеликій глибині від поверхні. Верховодка утворюється у зв'язку з поганою водопроникністю порід в періоди великої кількості-ного перезволоження, коли просочилася вода не встигає спуститися до рівня грунтових вод.
Власне підземними, або міжпластові. називаються води глибших водоносних пластів. Між-пластові води, як більш глибокі, а отже, і більш чисті, найчастіше використовуються для водопостачання. Вони мо-гут бути безнапірними і напірними.
Безнапірні води характеризуються наявністю свобод-ної поверхні, яка встановлюється під впливом сили тяжіння (наприклад, грунтові води); напірні ж води мають підвищену гідростатичний тиск і прагнуть підвищити свій рівень в виробках, що пов'язано з відсутністю свобод-ного виходу води в умовах зігнутості водоносного пласта і наявності водонепроникних покрівлі і підошви. До напірним відносяться також артезіанські води.
§ 25. Ґрунтові води
Для характеристики грунтових вод даної місцевості уста-новлюють рівень грунтових вод, а також напрямок і ско-кість руху води в породі.
При перетині рівня грунтових вод будь-якої виработ-кой (шурф, котлован, свердловина і ін.) З її стін сочиться вода, яка з плином часу заповнює частину вироблення. Той рівень, на якому вода почала сочитися зі стін вироблення, називається з'явилися рівнем. Рівень же води, сталий у виробленні, носить назву сталого рівня. У ґрунтових водах ці рівні найчастіше збігаються. При наявності ж напору, що часто буває в пластових водах, сталий рівень вище з'явився.
Так як верхній рівень грунтових вод має велике значення в дорожньому будівництві, то в свердловинах і шурфах, які закладаються при вишукуваннях доріг, зазвичай изме-ряют глибину залягання цих вод за допомогою мірної стрічки, рейки та ін.
Рівень грунтових вод не є постійним. У зависи-мости від погодних умов (дощова погода, сухий період року та ін.) Глибина залягання ґрунтових вод підвищується або знижується. Особливо сильно схильні до коливань грунто-ші води, що лежать близько до денної поверхні.
Лінії, що з'єднують однакові рівні стояння грунтових вод, отримали назву гідроізогіпс. На спеціальних гідрогеологічних картах гідроізогіпс проводяться, як гори-зонталі на топографічних картах, через 1, 2, 3 і 5 м в зави-ності від кількості спостережень і необхідної точності.
Вода в гірських породах лише в рідкісних випадках знаходиться в застійному стані. Найчастіше вона переміщається внаслідок її вія різних тисків у двох точках і рухається від високого рівня до низького.
Рух грунтових вод також може обумовлюватися нахилом водотривкої пласта. Рухомі грунтові води отримали назву грунтового потоку, а застійні води називають ґрунтовим озером.
У багатьох випадках виникає необхідність визначити напрямок і швидкість грунтового потоку з тим, щоб глиб-кой канавою перехопити його і відвести воду в сторону від спо-вання. Для цього застосовуються такі способи; а) фарбуючи-чих речовин; б) визначення напрямку по трьох точках; в) гідроізогіпс.
Спосіб фарбувальних ве-вин. На досліджуваної ме-стності закладають п'ять шурфів або свердловин (рис. 19). У середовищ-ню з них вводять раст-Воря в воді кра-сящее речовина в кількості 2 - 20 г на кожні 10 м рас-стояння між скважена-нами. В інших сква-жінах ведуть ретельне спостереження за появою третьому забарвлення. Свердловина, в якій раніше всіх з'явиться окра-шенная вода, найближче лежить до напрямку руху ґрунтових вод.
Так як барвник з'являється в спостережуваних! свердловинах досить ослабленим, що не дає можливості точно встановити час його появи, то часто замість його в центральну свердловину вводять концентрований розчин хлору-стого натрію або інший солі. Поява цієї солі в інших свердловинах встановлюють за допомогою реакції з азотнокислим сріблом, в результаті якої утворюється білий хлопьевід-ний осад хлористого срібла.
Маючи дані про відстані між свердловиною, в якій з'явилася пофарбована вода, а також про час I про-ходіння водою цього шляху, встановлюють швидкість грунтового потоку:
Швидкість руху грунтового потоку зазвичай коливається в межах 3-12 м на добу.
- Визначення напрямку потоку по трьох точках. На місць-ності, де необхідно визначити напрямок руху грун-тових вод, вибирають три колодязя або свердловини, розташовані у вигляді трикутника. Для кожного з колодязів визначають позначки рівнів грунтових вод. Для цього нівелюванням визначають спочатку позначки земної поверхні у свердловини або колодязя, потім точно вимірюють глибину залягання грунто-вих вод і обчисленням встановлюють позначки рівнів води в колодязях.
Шукане напрямок грунтового потоку встановлюють графічно (див. Рис. 19). Поєднавши точки А, Б і В суцільними лініями, ділять сторону АВ, де є найбільша різниця в рівнях, на різницю відміток, т. Е. На п'ять рівних частин. Вважаючи рівномірне падіння рівня від колодязя А до колод-цу В (інтерполювання), знаходять точку Д, рівень якої відповідає рівню води в колодязі Б. Пряма, перпендіку-лярная до лінії, що з'єднує точки Д і Б, буде шуканим на-правлінням потоку, як найбільш коротка, і називається лінією гідроізогіпс.
§ 26. Напірні води і джерела
Підземні води, що знаходяться в відносинах шарах различ-них гірських порід, що залягають між водотривкими шарами (переважно в корінних породах), називають натиск-ними, або артезіанськими. водами. Найбільш типовим є залягання цих вод в синклінальних складках (рис.20). 'З рис. 20 видно, що вода в водоносному шарі 1 цієї статті не пере-крита водоупорной породою, і рівень її вільний (грунто-вая вода), вода ж в шарах 2 і 3 знаходиться під напором (тиском), обумовленим наявністю в рівні цих шарів водонепроникних порід і високим становищем області харчування (П). Лінія а1 б1 показує рівень, до якого буде підніматися вода з водоносних шарів 2 і 3 при вскри-тії свердловинами. Цей рівень називається пьезо-метричних. Якщо в точці А закласти свердловину до водо-носних шарів 2 і 3, то вода підніметься по трубі і буде бити фонтаном. Такі свердловини називаються артезіанськими. Суще-обхідних ще трещинние напірні води, приурочені до тре-щіноватим породам будь-якого походження.
Артезіанські води мають велике значення в водоснабж-ванні міст і селищ. Що лежать близько до денної поверхно-сти грунтові води внаслідок забруднення не завжди можуть бути використані для пиття. Артезіанські ж води зазвичай доброякісні, причому наявність у них напору дозволяє отримувати хорошу питну воду без застосування водопод'ем-них коштів.
В СРСР напірні води зустрічаються в Московському камен-ноугольном басейні, в районі Ленінграда, на Україні і в багатьох інших місцях, де вони широко використовуються для водо-постачання міст.
Природні виходи підземних вод на денну поверх-ність отримали назву джерел (ключі, джерела). Разли-ють два основних типи джерел: низхідні і висхідні.
Спадні джерела приурочені до перетину відніс-ного пласта із земною поверхнею, що зазвичай буває на схилах ерозійних долин річок, в ярах і балках (див. Рис. 18). Для цього виду джерел характерна відсутність напору.
Мал. 20. Артезіанська вода і висхідні джерела:
А - артезіанський колодязь з виливається водою; Б - обик-Новен колодязь. П - область живлення, в - водопроні-цаемь е і «- водонепроникні пласти; аб - рівень грун-тових вод; о »б1 - п'єзометричний рівень напірних вод
Висхідні джерела приурочені до виходу на поверхню міжпластовому або тріщинних вод, що знаходяться під значитель-ним напором. Вода цих джерел піднімається від низу до верху і виходить у вигляді струменя, часто пробиваючись через наноси (див. Рис. 20). Як спадні, так і висхідні джерела широко використовуються для водопостачання.
Кількість води, що притікає до колодязя (свердловини) в оди-ніцу часу, називають дебітом джерела. Дебіт ісчіс-ляется в літрах в секунду або в кубічних метрах на добу.