Принципы гидрогеологического районирования


Региональная гидрогеология (лат. regionalis - относящийся к региону, области) - раздел гидрогеологической науки, изучающий закономерности распространения и формирования, а также проблемы использования подземных вод в пределах конкретных территорий, выделенных в соответствии с определенным принципом (континенты, геологические структуры, административные единицы и др.). Основой региональной гидрогеологии является представление о гидрогеологическом районе (регионе). Гидрогеологический район - элемент подземной гидросферы (трехмерное пространство), ограниченный естественными гидрогеологическими границами разного типа, с едиными условиями формирования подземных вод.
В данном случае понятие «район» (регион) используется как обобщенное название таксономических единиц районирования безотносительно их ранга (Пиннекер, 1983). При гидрогеологическом районировании в зависимости от его содержания и масштаба работ обычно используется ряд таксономических единиц: участок, район, область, провинция и пр. (от мелких к более крупным).
По своему целевому назначению гидрогеологическое районирование подразделяется на общее, при котором производится выделение естественно-исторических гидрогеологических районов, и специальное (специализированное), ориентированное на решение определенного круга главным образом прикладных задач (Никитин, 1969).
В настоящее время основным принципом общего гидрогеологического районирования крупных территорий является структурно-гидрогеологический принцип, разработанный советскими гидрогеологами М.М. Васильевским (1937), И.К. Зайцевым (1945), И.К. Зайцевым, Н.И. Толстихиным (1963, 1971), Г.Н. Каменским (1957), А.М. Овчинниковым (1952), Е.В. Пиннекером (1966) и др. В соответствии с этим принципом в качестве гидрогеологического района выделяется определенный структурно-геологический элемент земной коры (несколько структурных элементов), а в качестве границ гидрогеологических районов рассматриваются различные типы структурно-тектонических границ.
Несмотря на некоторые различия (И.К. Зайцев, Г.Н. Каменский, Б.И. Куделин, НА. Маринов, Н.И. Толстихин и др.) при использовании принципа структурно-гидрогеологического районирования, всегда обосновывается необходимость выделения трех основных типов структурно-гидрогеологических районов I порядка (Каменский, 1957): гидрогеологические массивы, представляющие собой поднятия платформенного типа с выходом на поверхность древних образований кристаллического фундамента (щиты, массивы, кряжи); артезианские бассейны платформенного типа (синеклизы, краевые прогибы и др.) или артезианские области, выделяемые в границах крупных структурных элементов платформ - плит; складчатые области внутриплатформенного или геосинклинального типа (рис. 25).
При выделении гидрогеологических районов на основе структурно-гидрогеологического принципа границы смежных районов в гидродинамическом отношении чаще всего являются условными, поскольку через них возможно межструктурное взаимодействие потоков подземных вод смежных районов. Таким образом, гидрогеологический район, выделенный в соответствии со структурным принципом, практически никогда не может рассматриваться в качестве изолированного балансовогидродинамического элемента подземной гидросферы, что неудобно при проведении ряда гидрогеологических исследований. В связи с этим (Б.И. Куделин, Н.А. Маринов, Б.К Терлец- кий и др.) общее гидрогеологическое районирование часто проводится также на основе использования гидрологического




Рис. 25. Схема рельефа структур фундамента и гидрогеологического
районирования Восточно-Европейской платформы (по Б.Н. Архангельскому
с упрощениями):
1 - граница Восточно-Европейской платформенной области (Тектоническая карта Евразии, 1966); 2 - изолинии поверхности фундамента (сечение 0,5 км, в отдельных местах 1 км и более); 3 - главные «водоразделы» на поверхности фундамента; 4 - дорифейские кристаллические щиты; 5 - рифейский складчатый фундамент Притиманья; 6 - палеозойский складчатый фундамент Скифской плиты (вал Карпинского); 7 - складчатая область Донбасса; 8 - границы гидрогеологических районов первого порядка; 9 - границы гидрогеологических районов второго порядка; гидрогеологические бассейны: 1 - Балтийско-Польский; 2 - Средне-Русский; 3 - Восточно-Русский; 4 - Прикаспийский; 5 - Днепровско-Донецкий; 6 - Причерноморский; бассейны трещинных вод: 7 - Балтийский; 8 - Украинский; 9 - Донецкий (правильнее - балансово-гидродинамического) принципа с
выделением потоков подземных вод, бассейнов подземного стока и геогидродинамических систем, под которыми следует понимать гидравлически обособленные бассейны стока с общим направлением (направлениями) движения поверхностных и подземных вод, определяемым положением основного базиса дренирования. Границами геогидродинамических систем в этом случае являются основные (континентальные, региональные) водоразделы потоков подземных вод и, реже, дрены.
К основным факторам гидрогеологического районирования относятся: физико-географические (рельеф, климат, почвеннорастительный покров, гидрография); гидрологические; геологические (стратиграфия, возраст и генезис водовмещающих и водоупорных пород, их состав и растворимость; геологическая структура территории; тектоника и неотектоника; сейсмичность и вулканизм; системы водоносных трещин, в том числе и крупные зоны водоносных разломов); геоморфологические (поднятия - антиклинальные складки и горсты, выраженные в рельефе, и опускания - котловины, синклинальные складки и грабены, выраженные в рельефе); гидрогеологические (тип водоносности пород; площадь распространения, глубина залегания и мощность водоносных зон и горизонтов, водоупорных толщ и комплексов; характер стока подземных вод; области питания, поглощения и разгрузки подземных вод, их режим и ресурсы; физические и химические свойства подземных вод; распределение твердой, жидкой и парообразной фаз подземных вод по площади и глубине; гидродинамическая, гидротермическая, гидрохимическая зональность и поясность); народнохозяйственные (размещение основных водоносных горизонтов и трещинных зон, пригодных для практического использования в различных целях; санитарно-гидрогеологическое районирование; биология и биохимия вод; округи охраны подземных вод и т.п.).
В основу гидрогеологического районирования может быть положен тот или иной фактор, то или иное их сочетание. Это прежде всего зависит от целей и задач гидрогеологических исследований, именно они определяют детальность исследований, масштаб составляемых гидрогеологических карт и степень детальности гидрогеологического районирования и описания подземных вод.
По мере развития региональной гидрогеологии наметились два основных направления гидрогеологического районирования. Одно предусматривает раздельное районирование глубинных напорных и грунтовых вод и может быть названо аналитическим, поскольку сопровождается анализом и расчленением гидрогеологического разреза на верхнюю (грунтовые воды), среднюю (напорные воды) и нижнюю (глубинные воды) части. Другое направление появилось при гидрогеологическом районировании - оно объединяет грунтовые, напорные и глубинные воды в одно целое. Его можно называть синтетическим. Эти направления успешно развиваются и достаточно хорошо обоснованы.
Комплексное структурно-гидрогеологическое районирование основано на учете всего комплекса естественно-исторических факторов формирования - физико-географических, геологических, геоморфологических, гидрогеологических. Оно объединяет все воды района - поверхностные, грунтовые, напорные, трещинно-жильные, глубинные. В этом и его преимущество перед раздельным районированием подземных вод, и трудности.
Решающими факторами размещения подземных вод являются геологические и физико-географические: геологические определяют размещение и строение гидрогеологических структур, а физико-географические - особенности жизни подземных вод каждой гидрогеологической структуры в отдельности.
Проекция гидрогеологической структуры на поверхность Земли определяет положение гидрогеологического района в пространстве. В настоящее время выделяется несколько основных типов гидрогеологических структур первого порядка, каждая из которых состоит из структур второго порядка (см. выше). Правильное выделение гидрогеологических структур позволяет обоснованно проводить гидрогеологическое районирование и выявлять закономерности пространственного размещения подземных вод и их региональных ресурсов, а также зональность и поясность вод.
Для региональной гидрогеологии важное значение имеет классификация подземных вод по характеру их скоплений, разработанная И.К. Зайцевым (1961) и в дальнейшем дополненная и усовершенствованная Н.И. Толстихиным и В.А. Кирюхиным. Данная классификация позволяет учитывать особенности распределения, залегания и динамики подземных вод, литифи- кации пород, их скважности. Авторами выделены три типа вод (табл. 12). В пределах типа пластовых вод, обычно развитых в осадочных породах, различают пять классов вод. В типе тре- щинно-жильных вод, распространенных преимущественно в метаморфических и интрузивных породах, рассматриваются четыре класса вод. В типе лавовых вод, встречающихся в эффузивных породах, выделяют три класса вод. Каждому типу вод присвоен индекс, а классу - номер.
Таблица 12
Классификация скоплений подземных вод

Типы

Индекс
типа

Классы

Номер
класса

Пластовые

П

Поровые

i



Трещинно-поровые

2



Порово-трещинные

3



Трещинные

4



Трещинно-карстовые

5

Трещинно-жильные

Т

Регионально-трещинные воды:




зон выветривания

6



зон тектонической и литоге-

7



нетической трещиноватости




Карстово-жильные

8



Локально-трещинные воды зон

9



тектонических нарушений


Лавовые

Л

Верхнелавовые

10



Межлавовые

11



Внутрилавовые

12

К структурам первого порядка относятся гидрогеологические массивы, гидрогеологические бассейны и вулканогенные бассейны. Напомним, что гидрогеологический массив представляет собой выход пород фундамента на поверхность и может быть прикрыт четвертичными отложениями. Для него характерно развитие разнообразных трещинных вод, образующих систему бассейна стока подземных вод, нередко тесно связанных с грунтовыми водами четвертичных отложений. Гидрогеологический бассейн, состоящий из фундамента и залегающего на нем платформенного чехла, отличается преимущественным распространением разнообразных пластовых вод - артезианских и грунтовых - в чехле, трещинных вод - в фундаменте. Вулканогенный бассейн образован вулканогенными породами и характеризуется распространением трещинных и лавовых вод. 
<< | >>
Источник: Ю.А. Гледко. Гидрогеология. 2012

Еще по теме Принципы гидрогеологического районирования:

  1. Гидрогеологическое обследование
  2. РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ
  3. Глобализация и районирование планеты: белый Север и небелый Юг
  4. Историко-этнографическое районирование Океании. Хозяйственно-культурные типы
  5. 4. | ПРИНЦИП ДОБРОСОВЕСТНОСТИ КАК ОБЩИЙ ПРИНЦИП ПРАВА И КАК ОДИН ИЗ ОСНОВОПОЛАГАЮЩИХ ПРИНЦИПОВ СОВРЕМЕННОГО МЕЖДУНАРОДНОГО ПРАВА1
  6. А. Принцип добросовестности как общий принцип права и как один из основополагающих принципов современного международного права
  7. Б. Соотношение принципа добросовестности с другими принципами и институтами международного права
  8. 3. ПРИНЦИП ДОБРОСОВЕСТНОСТИ И ПРИНЦИП ВЗАИМНОСТИ КАК ОСНОВАНИЕ ИНСТИТУТА ЭСТОППЕЛЬ
  9. 2. ПРИНЦИП ДОБРОСОВЕСТНОСТИ И ПРИНЦИП НЕДОПУСТИМОСТИ ЗЛОУПОТРЕБЛЕНИЯ ПРАВОМ
  10. ОТ ПРИНЦИПА "ТОЛКАЙ" К ПРИНЦИПУ "ТЯНИ"
  11. Принцип государственного языка судопроизводства. Принцип национального языка судопроизводства.
  12. Принципы и методы педагогической психологии Принципы педагогической психологии
  13. 2. Принципы наследственного права