Подземные реки
Открытие артезианских вод
В начале 12 века в провинции Артуа (Франция), возникла проблема с водоснабжением. Один из местных жителей взялся найти воду и стал рыть колодец. Вначале шла глина безводная глина, но настойчивый житель копал и копал. Когда он уже хотел бросить работу, дно колодца стало раздуваться, и только он успел выбраться, из дна колодца хлынула вода. Достигнув поверхности, она стала фонтанировать. Вода продолжала фонтанировать долгое время, возникла угроза затопления города, поэтому жители стали рыть сеть отводящих канав. С тех пор проблем с водой в городе не было. Таким образом, человек обнаружил существование подземных вод, способных к самоизливу на поверхность. В честь провинции, где были обнаружены такие воды, их стали называть артезианскими.
Геологические и физические процессы
Чем вызвано появление подземных вод, стремящихся вопреки своей природы, подниматься на поверхность, а не стекать вниз под действием силы тяжести? Геологи смогли разобраться в этом вопросе. Породы в земле образуют пласты, различные по составу, которые меняют друг друга по глубине друг за другом. Глина сменяет песок – известняк или песчаник, потом идет снова глина и т.д. На каждой территории Земли свое чередование и геологические условия. Поэтому выделяются водоносные горизонты (пески), хорошо фильтрующие воду и водоупорные слои (глины, аргиллиты), фильтрация по которым затруднена. За счет тектонических движений (движений крупных блоков земной коры), пласты сминаются в складки, синклинали перемещаются, разрываются, сдвигаются, переворачиваются. Движение, вызывает наклон пластов. В горных районах, при точках взаимодействия литосферных плит, движение земной коры особенно интенсивно.
На равнинах складки пологие, с небольшими углами падения, а в горах – крутые. Во многих случаях вершины складок (замки) интенсивно разрушаются, выветриваются (за счет действия физических и химических процессов), и поэтому на таких участках на поверхность выходят как бы срезанные пласты горных пород. Особой их чертой, является то, что они под углом погружаются. Образуется емкость (артезианский бассейн), которая легко заполняется водой, поступающей с поверхности. Размер таких емкостей достигает несколько сотен и даже тысяч километров.
Атмосферных осадки, выпадающие в областях питания, инфильтруются в водоносный горизонт. Затем вода начинает фильтроваться вниз по наклону за счет гравитационных сил.
Схема фильтрации воды в артезианском бассейне
Если пробурить скважину в середине артезианского бассейна, то вода будет подниматься вверх, по принципу сообщающихся сосудов. Высота подъема воды в скважине зависит от абсолютной высоты области питания водоносного горизонта относительно абсолютной отметки устья скважины. Это определяет, будет происходить фонтанирование (самоизлив) или простой подъем уровня подземных вод после вскрытия водоносного горизонта. Чаще всего происходит подъем воды выше кровли водоносного горизонта. Артезианский бассейн может содержать несколько водоносных горизонтов, разделенных водоупорами. Однако, первый поверхности водоносный горизонт, называется горизонтом грунтовых вод и является безнапорным. Наглядное представление фильтрации воды в артезианском бассейне можно увидеть на схеме.
Артезианские бассейны мира
Самыми крупным артезианскими бассейном является Западно-Сибирский артезианский бассейн, имеющий площадь почти 3,5 млн. км2. Водосборная область бассейна — пространство от Урала до Енисея.
На территории пустыни Сахара располагаются два крупных артезианских бассейна: Алжиро-Ливийский и Ливийско-Нильский. Мощность водоносного горизонта этих бассейнов достигает 500 м. Крупный артезианский бассейн находится на территории Австралии. Его площадь 1,7 млн. км2.
На территории России располагается множество артезианских бассейнов различных размеров. Москва и Санкт-Петербург располагаются на небольшом московском артезианском бассейне площадью несколько тыс. км2. На территории Кавказа, Средней Азии, Карпат находится множество небольших водообильных артезианских бассейнов.
В Европе крупные артезианские бассейны – Парижский, Венгерский, Пиренейский.
Использование подземных вод артезианских бассейнов
Подземные воды артезианских бассейнов широко используются для водоснабжения. Жители тысяч городов употребляют воду добываемую из водоносных горизонтов.
Артезианская скважина в Сахаре
Следует отметить в одной из самых суровых пустынь – Сахаре, на глубине от 30 до 900 м (в разных местах) фильтруются пресные подземные воды. В конце 20 века были организованы водозаборные скважины, дающие до 75 м3 в час чистой питьевой воды. В настоящее время пробурено несколько тысяч скважин. Около скважин образуются оазисы. Эксплуатационные ресурсы (объем воды, который можно забрать из водоносного горизонта в сутки), составляет 17 млн. м3 в сутки. Для сравнения такими объемами можно обеспечить 30 – 40 млн. человек.
Грунтовые воды наиболее подвержены техногенному загрязнению, чем подземные воды, отделенные от поверхности водоупорными слоями. Но, с глубиной возрастает минерализация подземных вод, поэтому перед организацией водозаборных сооружений, необходимо тщательно изучить состав подземных вод различных водоносных горизонтов.
Источник
Большой Артезианский Бассейн
Большой Артезианский бассейн (англ. Great Artesian Basin ) — подземный резервуар пресной воды, расположенный на материковой части Австралии и являющийся вторым по величине в мире после Западно-Сибирского артезианского бассейна в России. Фактически это единственный надёжный источник пресной воды во внутренних районах Австралии. Общая площадь бассейна составляет 1711 тысяч км², занимая почти 23 % материка (большая часть штата Квинсленд, юго-восточная часть Северной территории, северо-восточная часть Южной Австралии и северная часть Нового Южного Уэльса). Глубина залегания бассейна составляет около 3000 м, а общий объём воды — 64 900 м³. [1]
Большой Артезианский бассейн сформировался около 100—250 млн лет назад и в настоящее время состоит из нескольких водопроницаемых слоёв песчаника и водонепроницаемых слоёв из алеврита и аргиллита. [2] Слой песчаника образовался в результате континентальной эрозии верхних слоёв, которая происходила в течение триаса, юры и мелового периода. Когда внутриматериковая часть Австралии находилась ниже уровня Мирового океана, этот песчаник был покрыт слоем морских осадочных пород, которые сформировали ограничивающий слой, изолировавший водоносный слой в пласте песчаника. Впоследствии восточная часть бассейна в процессе формирования Большого Водораздельного хребта была поднята.
Большая часть воды попадает в бассейн через возвышенность в его восточной части (западные склоны Большого Водораздельного хребта), а затем течёт в южном и западном направлении. Скорость водного потока в бассейне колеблется от одного до пяти метров в год. Температура воды варьируется от 30 до 100 °C. [2]
Добываемая из бассейна вода используется для орошения полей, а также для домашнего пользования. [2]
Примечания
- ↑The Great Artesian Basin (PDF). Facts: Water Series. Queensland Department of Natural Resources and Water. Проверено 3 января 2007.
- ↑ 123The State of Queensland (Department of Environment and Resource Management)The Great Artesian Basin. Проверено 10 апреля 2009.
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Большой Артезианский Бассейн» в других словарях:
Бассейн — получить на Академике действующий промокод OBI или выгодно бассейн купить со скидкой на распродаже в OBI
Большой Артезианский бассейн — (англ. Great Artesian Basin) подземный резервуар пресной воды, расположенный на материковой части Австралии и являющийся вторым по величине в мире после Западно Сибирского артезианского бассейна в России. Фактически это единственный надёжный … Википедия
Большой артезианский бассейн — (англ. Great Artesian Basin) подземный резервуар пресной воды, расположенный на материковой части Австралии и являющийся вторым по величине в мире после Западно Сибирского артезианского бассейна в России. Фактически это единственный надёжный… … Википедия
БОЛЬШОЙ АРТЕЗИАНСКИЙ БАССЕЙН — расположен в центр, районах Австралии. Протянулся на 2200 км с С. на Ю. и на 1800 км с 3. на В. Расположен в прогибе древнего кристаллического фундамента, водоносные горизонты песчаники, залегающие на глубине 1200 м. Вода слабо солевая, теплая. В … Географическая энциклопедия
Большой артезианский бассейн — (Great Artesian Basin) самый крупный из артезианских бассейнов Австралии, второй по величине в мире (после Западно Сибирского в СССР). Площадь 1736 тыс. км2, протягивается более чем на 2200 км от побережья залива Карпентария до среднего… … Большая советская энциклопедия
Большой артезианский бассейн — (букв. страна русел ) (Channel Country), Channel Country область на Ю. З. штата Квинсленд и С. В. штата Южная Австралия, периодически обводняемая временными водотоками, такими, как Куперс Крик и Уорбертон. Плодородные луга, питаемые летними… … Страны мира. Словарь
Большой Австралийский бассейн — Большой Артезианский бассейн, расположен в Австралии, в шт. Квинсленд, Новый Юж. Уэльс, Юж. Австралия и Сев. территория. Пл ок. 1,7 млн. км2. Приурочен к крупной синеклизе в области сочленения Вост. Австралийской платформы и Вост.… … Геологическая энциклопедия
Большой Сахарский артезианский бассейн — Алжиро Тунисский артезианский бассейн, расположен в осн. на терр. Алжира, охватывает также юж. половину Туниса и частично Ливию. Пл. ок. 600 тыс. км2. Приурочен к погружению Сахарской плиты с докембрий ским фундаментом. На С. ограничен… … Геологическая энциклопедия
Артезианский бассейн — (a. artesian basin; н. artesisches Becken; ф. bassin artesien; и. cuenca artesiana) бассейн подземных вод, приуроченный к отрицат. геол. структуре (синеклизе, мульде, прогибу, межгорн. впадине), содержащей напорные пластовые воды. Cостоит … Геологическая энциклопедия
Большой Артезианский басс. — Большой Артезианский басс. Большой Австралийский бассейн, в вост. части Австралии. Уникальный по запасам басс. артезианских вод, расположенный в прогибе древнего кристаллического фундамента на площади 2200 х 1800 км, по праву получивший название… … Географическая энциклопедия
Большой Артезианский басс. — Большой Австралийский бассейн, в вост. части Австралии. Уникальный по запасам басс. артезианских вод, расположенный в прогибе древнего кристаллического фундамента на площади 2200 х 1800 км, по праву получивший название Great Artesian Basin русск … Топонимический словарь
Источник
Артезианский бассейн
Артезиа́ нский бассе́ йн – гидрогеологическая структура, приуроченная к впадинам, прогибам и др., выполненная преимущественно осадочными слоистыми породами, содержащими пластовые артезианские воды Пластовые артезианские воды – фонтанирующие напорные подземные воды, располагающиеся между двумя водоупорами. . Артезианский бассейн включает также горизонты грунтовых вод, распространённых в пределах данной структуры.
В артезианских бассейнах различают чехол и фундамент. Чехол − толща главным образом осадочных пород, к которой приурочены водоносные горизонты и комплексы артезианских обычно напорных вод; фундамент – толщи преимущественно сильно дислоцированных и метаморфизированных пород, подстилающих чехол и содержащих трещинно-жильные воды Трещинно-жильные воды – воды, циркулирующие по трещинам горных пород. . Наряду с водоносными выделяются водоупорные пласты и горизонты. В целом артезианские бассейны подземных вод образованы рядом напорных водоносных горизонтов, имеющих этажное расположение и разделённых относительно водоупорными слоями различной мощности.
В артезианском бассейне принято выделять три области:
- область питания и создания напора;
- область разгрузки;
- область распространения напора.
Область питания – площади выхода на дневную поверхность водоносных пород, слагающих артезианский бассейн и его основание и располагающихся на наивысших отметках местности. Здесь атмосферные осадки и воды поверхностного стока проникают в водоносные горизонты. Питание некоторых водоносных горизонтов часто осуществляется путём перетока вод одного горизонта в смежный.
Область разгрузки – участки выхода водоносных горизонтов и комплексов на поверхность на более низких абсолютных отметках по сравнению с областью питания. Область разгрузки представляет собой совокупность открытых (восходящие источники) и скрытых (разгрузка в рыхлые четвертичные отложения, русла рек, на дне озёр и морей) очагов. Искусственными очагами разгрузки являются крупные водозаборы подземных вод, при длительной эксплуатации которых создаются понижения уровней на несколько десятков метров (до 100 м и более).
Область распространения напора (область напорного стока) – основная площадь артезианского бассейна, для водоносных горизонтов которой характерны напорные уровни подземных вод.
В вертикальном разрезе артезианского бассейна выделяются три гидродинамические зоны:
- верхняя (свободного водообмена), для которой характерна открытая гидравлическая связь водоносных горизонтов с современной поверхностью артезианского бассейна; в состав этой зоны входят: зона аэрации Зона аэрации – толща пород между поверхностью земли и верхним уровнем грунтовых вод. , горизонт грунтовых вод, межпластовые нисходящие воды Межпластовые нисходящие воды – безнапорные подземные воды, формирующиеся между двумя водоупорными слоями. , верхние артезианские горизонты, если они дренируются долинами речной сети;
- средняя зона, которая характеризуется замедленным обменом между поверхностными и подземными водами; питание и разгрузка осуществляются не повсеместно, а на отдельных площадях;
- нижняя зона (весьма затруднённого водообмена), которая занимает наиболее глубокие части артезианского бассейна. Подземный сток осуществляется под дренирующим влиянием морских и океанических впадин и глубоких тектонических разломов. Скорости движения вод не превышают нескольких миллиметров в год.
С гидродинамической зональностью артезианских бассейнов тесно связана их гидрохимическая зональность. В вертикальном гидрохимическом разрезе артезианского бассейна обычно различают три зоны, типичные для территорий достаточного и избыточного увлажнения, характерных для России:
- верхняя – пресные воды, гидрокарбонатного класса кальциевой группы, мощностью в сотни метров (до 1−1,5 км);
- средняя – воды солоноватые, преимущественно сульфатного класса, и солёные, преимущественно хлоридного класса натриевой группы; мощность измеряется сотнями, иногда тысячами метров;
- нижняя – рассолы, с минерализацией выше морской, по составу – исключительно хлоридные. Зона рассольных вод в глубоких артезианских бассейнах имеет значительно большую мощность по сравнению с первыми двумя зонами (до 10 км).
По условиям гидрогеологического строения выделяют три основных типа артезианских бассейнов:
- платформенные артезианские бассейны, которые располагаются во впадинах фундамента, имеют изометрическую форму и значительные размеры (до 1 млн км 2 и более); наиболее глубокая часть обычно приурочена к центру бассейна;
- артезианские бассейны краевых прогибов, которые отличаются от платформенных тем, что наиболее глубокая их часть сдвинута в краевой предгорный прогиб; они вытянуты согласно простиранию смежных горных систем, крылья их равновелики и асимметричны;
- артезианские бассейны горно-складчатых областей, значительно меньшие по размерам (до 100 тыс. км 2 ) и более разнообразные по устройству (межгорные, предгорные, склоновые, нагорные и др.).
В артезианских бассейнах сосредоточены колоссальные запасы пресных, минеральных, промышленных и термальных вод. Наибольшую ценность представляют возобновляемые ресурсы высококачественных пресных артезианских вод, позволяющие организовать питьевое водоснабжение крупных населённых пунктов. Изменение гидродинамического режима артезианских бассейнов в процессе интенсивного и длительного отбора в ряде случаев приводит к ухудшению качества артезианских вод под влиянием внедрения в продуктивный горизонт загрязнённых поверхностных вод или более глубоких подземных вод повышенной минерализации, а также может вызвать глубокие преобразования ландшафта прилегающей территории на большой площади из-за осушения залегающих сверху водоносных горизонтов.
Источник