Гидродинамическая зональность


Гидродинамическая зональность гидрогеологических структур представляет собой временную картину динамического состояния подземных вод, сформированную вследствие сложения разнонаправленных массообменных процессов в подземной гидросфере. В разрезе осадочного чехла традиционно выделялись три гидродинамические зоны: активного водообмена (характеризуется влиянием современной гидрографической сети); затрудненной циркуляции вод (водонапорного и упруго-водонапорного режима); застойного гидродинамического режима. С учетом современных представлений о гидродинамической зональности литосферы разработана схема гидродинамической зональности осадочного чехла Беларуси, согласно которой в зоне активного водообмена различают гидродинамические системы: грунтовых вод и артезианскую (табл. 20).
Гидродинамическая система грунтовых вод располагается в верхней части гидрогеологического разреза в интервале глубин от поверхности Земли до 45 м, водовмещающими породами являются преимущественно четвертичные отложения. Питание водоносных горизонтов и комплексов, входящих в систему, осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, гидравлической связи с поверхностными водами, а также восходящими водами более глубоких напорных горизонтов. Интенсивное латеральное движение пресных вод в теле горизонта определяется разностью потенциала гравитационной силы и направлено в сторону более низких гипсометрических отметок зеркала грунтовых вод, напор подземных вод отсутствует.




Деградировавшая

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует

Глубина залегания

элизионно-термогид-




2500 м и более, мощ-

родинамическая




ность 2000-2500 м. Зона прекращения регионального движения подземных вод. Гидростатически уравновешенные пластовые системы


Примечание. Рш - пластовое давление; Ргидр - гидростатическое давление; у - плотность воды; h - высота столба воды; Ah - гипсометрическое превышение области питания над областью разгрузки; Риз6 - избыточное давление, обусловленное сокращением порового пространства вмещающих пород под воздействием гидростатических нагрузок.

Пластовое давление в условиях гидродинамической системы тождественно гидростатическому и определяется высотой и плотностью столба воды.
Температура грунтовых вод при их неглубоком залегании обычно соответствует среднегодовой температуре воздуха. Скорости фильтрации подземных вод большие (до десятков метров в сутки), динамические запасы составляют основную часть общих запасов вод. К этой же системе относятся и свободные воды зоны аэрации (верховодка). Максимальная мощность водовмещающих пород системы грунтовых вод достигает 30 м, преобладает 5-10 м.
Гидродинамическая система грунтовых вод развита в пределах верхней части всех гидрогеологических бассейнов и районов республики. Она занимает значительную часть разреза Белорусского массива и Брестского бассейна, а также незначительный объем Оршанского и Припятского бассейнов (см. табл. 21).
Артезианская гидродинамическая система включает в свой состав остальную часть водоносного разреза зоны пресных вод. В Припятском ГГБ область инфильтрационного питания водоносных горизонтов от верхнеюрского до четвертичного возраста располагается непосредственно в пределах гидрогеологической структуры, местная разгрузка связана с долинами р.
Припять, Днепр, Березина и их притоков. На территории Оршанского ГГБ и Белорусского ГГМ, в зависимости от структурно-геологических условий, в разрезе гидродинамической системы отмечаются водовмещающие отложения древнее верхнеюрских, вплоть до верхнепротерозойских и фундамента.
Потенциал движения подземных вод определяется величиной гидростатического напора, зависящего, в свою очередь, от превышения отметок области питания водоносного горизонта над областью разгрузки. Пластовое давление в гидродинамической системе (так же как и в системе грунтовых вод) имеет гидростатическую природу.
Мощность гидродинамической системы колеблется от 200 до 490 м, интервал глубин залегания вмещающих пород от 20-45 до 500 м. Наибольшие мощности системы зафиксированы в Брестском бассейне (490 м) и на периферии Белорусского массива (400-450 м). Существенно меньше они в Припятском (до 200 м) и Оршанском (до 300 м) бассейнах.
Элизионная гидродинамическая система в различной степени развита в разрезе основных гидрогеологических структур республики. Наиболее ярко элементы элизионного режима проявились в Припятском и Оршанском бассейнах. Так, в При- пятском ГГБ мощность системы может достигать 2000 м, в Оршанском ГГБ около 1000 м. Менее выражен и предполагается элизионный характер движения подземных вод на больших (более 500 м) глубинах Брестского ГГБ и на окраинах Белорусского ГГМ.
Потенциал движения подземных вод в разрезе системы определяется перепадами гидростатических давлений по профилю между высоко поднятыми и погруженными участками водоносных комплексов, а также зависит от процессов сокращения объема порового пространства глинистых пород и сопряженного с ним отжатия вод в песчано-глинистые и трещиноватые карбонатные резервуары. Скорости движения подземных вод под воздействием перепадов гидростатических давлений несопоставимо малы по сравнению со скоростями для верхней части разреза (гидродинамических систем грунтовых вод и артезианской). Пластовые температуры в разрезе системы изменяются от 20 до 60 °С.
В зависимости от природы пластового давления в вертикальном разрезе элизионной гидродинамической системы Припятского и Оршанского ГГБ можно выделить верхнюю и нижнюю части. Верхняя распространена до глубины около 1000 м и характеризуется пластовыми давлениями, равными гидростатическому. На больших глубинах пластовые давления значительно превышают (на 2-17%) гидростатические. Перемещения подземных вод в разрезе системы возможны в пределах отдельных тектонических блоков, характеризующихся сравнительно однородными литолого-фациальными и, следовательно, гидрогеологическими условиями.
Деградировавшая элизионно-термогидродинамическая система развита в Припятском ГГБ, образована девонскими рассолоносными комплексами карбонатных и терригенных отложений, а также водоупорными соленосными толщами. Для рассматриваемой системы характерно отсутствие современного латерального перемещения рассолов, а пластовая энергия в значительной степени зависит от давления столба рассолов переменной плотности. В целом современное состояние гидродинамической системы, приуроченной к подсолевым и межсолевому девонским литологическим комплексам Припятско- го ГГБ, можно определить как гравитационно (гидростатически) уравновешенное, исключающее трансформные и трансбассейновые (латеральные) перемещения массы подземных вод и рассолов.
В то же время необходимо отметить, что на периферии При- пятского бассейна в условиях моноклинального залегания пород, вмещающих девонские рассолы, прослеживается разбавляющее действие пресных вод (по падению пластов до глубины ~1700 м). Это особенно отчетливо проявляется в девонских водоносных комплексах за пределами северо-восточной краевой зоны бассейна. 
<< | >>
Источник: Ю.А. Гледко. Гидрогеология. 2012

Еще по теме Гидродинамическая зональность:

  1. Зональность морского берега
  2. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ
  3. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ
  4. климатическая ЗОНАЛЬНОСТЬ
  5. Зонально-климатические типы карста
  6. УЧЕТ ЗОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СЕТИ ДОРОГ
  7. Ю.А. Гледко. Гидрогеология, 2012
  8. Карпаты
  9. Эллиниды
  10. Северо-Американские Кордильеры
  11. Глава 22 РЕЛЬЕФ — ВАЖНЕЙШИЙ ФАКТОРДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ПРИРОДНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ (ПТК)
  12. 4. Исключения из охраны
  13. 3.3. Зонирование земель поселений
  14. Мерзлотные формы рельефа
  15. Уральская позднепалеозойская складчато-покровная система
  16. 11. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И КЛИМАТ НИЖНЕГО ПАЛЕОЗОЯ
  17. Японская островная дуга и впадины Японского и Восточно-Китайского морей
  18. Температура, распространение и численность организмов