Круговорот воды в природе


Горные породы — собиратели подземных вод: А — зернистые породы; Б — трещиноватые породы с подземными водотоками: 1 — водоупорные породы, 2 — водопроницаемые породы, 3 — подземная вода, 4 — зеркало подземных вод, 5 — уровень подземных вод; В — пустоты, по которым проникает вода; 6 — волосные трещины, 7 — крупные трещины, 8 — пустоты в галечниках, 9 — поры в песках, 10 — маленькие поры в лёссовидных породах (суглинках, лёссах).
Горные породы — собиратели подземных вод: А — зернистые породы; Б — трещиноватые породы с подземными водотоками: 1 — водоупорные породы, 2 — водопроницаемые породы, 3 — подземная вода, 4 — зеркало подземных вод, 5 — уровень подземных вод; В — пустоты, по которым проникает вода; 6 — волосные трещины, 7 — крупные трещины, 8 — пустоты в галечниках, 9 — поры в песках, 10 — маленькие поры в лёссовидных породах (суглинках, лёссах).

Вода, выпавшая в виде осадков — дождя или снега — на любой участок земной поверхности, не вся просачивается в землю.

Часть ее испаряется и снова попадает в атмосферу, часть стекает в реки и ручьи, и только некоторое количество проникает в горные породы и образует подземные воды. Совсем незначительное количество осадков используется растениями и животными.

Просачиваясь в глубь земли, вода скапливается в водопроницаемых горных породах и движется под влиянием силы тяжести из более высоких мест в более низкие. На склонах речных долин или в других пониженных местах подземные воды вновь могут выйти на поверхность в виде источников. Место выхода подземной воды на склонах долины легко узнать еще издали по заболоченности склона или по сочной зелени, пышным кустарникам и тенистым деревьям, окружающим источник. Большинство рок начинается родниками, источниками, т. е. выходами подземной воды. Реки обычно впадают в озера или моря. Испаряясь, воды суши снова попадают в атмосферу и возвращаются на поверхность земли в виде дождя или снега. Так совершается великий круговорот воды в природе.

Подземные воды широко используются. Люди сооружают колодцы; это квадратные деревянные срубы или железобетонные трубы, которые опускают в ямы, вырытые до подземного водного потока.

Иногда до поверхности водоносного горизонта специальным буровым инструментом просверливают цилиндрической формы отверстие — буровую скважину. Чтобы стенка скважины не осыпалась, в нее вставляют металлическую трубу. В нижней части трубы, которая погружается в подземный поток, делают отверстия, чтобы подземная вода могла проходить в скважину. Отсюда воду уже насосом поднимают на поверхность земли. Колодцы и буровые скважины используют для снабжения водой городов, колхозов и совхозов. Нередко приходится расчищать и углублять естественный выход воды, укреплять стенки ямы каменной кладкой и воду источника выводить железной трубой. Такое сооружение называется каптажем.

Подземные воды могут образоваться не только за счет непосредственного проникновения дождевых и снеговых вод в почву и дальше по пустотам в горные породы.

Круговорот воды в природе: 1 - атмосфера, 2 - гидросфера, 3 — литосфера; О — осадки, И — испарение, С — сток, П — просачивание; горизонтальные стрелки показывают подземный сток.
Круговорот воды в природе: 1 - атмосфера, 2 - гидросфера, 3 — литосфера; О — осадки, И — испарение, С — сток, П — просачивание; горизонтальные стрелки показывают подземный сток.

Русский ученый А. Ф. Лебедев установил, что подземные воды могут образоваться и от проникновения водяных паров из атмосферы в пустоты горных пород. Однако не всякие водяные пары образуют подземную воду. Отдельные молекулы воды в виде пара могут частично или полностью обволакивать частицы почвы. Если водяных паров много, то вокруг частиц почвы возникает сплошная пленка — пленочная вода. Такая пленка, окружающая частицу почвы, может иметь различную толщину. Если две частицы почвы с пленкой воды различной толщины соприкасаются, то пленочная вода из пленки с большей толщиной начнет передвигаться к пленке меньшей толщины, пока толщина пленок на обеих частицах не уравняется. Если в породе или в почве так велико количество водяных паров, что может образоваться слой водяной пленки, который частица почвы уже не удерживает, то избыточная вода из пленочного состояния перейдет в капельно-жидкое. Под действием силы тяжести капли воды будут отрываться от частицы почвы и перемещаться сверху вниз. Так, например, в Каракумах и других засушливых местах, где выпадает очень мало осадков, подземные воды образуются преимущественно в результате сгущения паров в горных породах и накопления капельножидкой воды.