Подземные воды как элемент географической оболочки Земли

 

 

Министерство образования Республики Беларусь

 

Учреждение образования

«Гомельский государственный  университет

имени Франциска Скорины»

 

Геолого-географический факультет

Кафедра экологии

 

 

 

 

 

 

 

Подземные воды как элемент географической оболочки Земли

 

Курсовая работа

 

 

 

 

 

 

Исполнитель

студентка группы  ГЭ-12       _________________        В.С. Кузьменко

 

 

 

Научный руководитель,

ассистент кафедры

экологии                                   _________________        И.А. Шелякин

 

 

 

 

 

 

Гомель 2012

 

Реферат

 

 

Курсовая работа 33 страницы, 20 источников.

Ключевые слова: гидросфера, гидрогеология, подземные воды, минеральные воды.

 

Объект исследования:  географическая оболочка Земли

 

Предмет исследования: подземные  воды как элемент географической оболочки Земли

 

Методы исследования: анализ литературных источников

 

Цель курсовой работы: закрепление  материала по курсу «Общее землеведение»

 

Задачи курсовой работы:

– изучение классификации  подземных вод

– изучение процессов формирования подземных вод

– определение роли подземных  вод в формировании географической оболочки Земли

– определение биосферной роли подземных вод

– оценка экономического значения подземных вод

– изучение проблемы охраны и рационального использования  подземных вод

 

Выводы: в ходе проделанной  работы выяснилось, что подземные  воды являются сложной составляющей географической оболочки. Некоторые  подземные воды  могут обладать лечебными свойствами.

    Подземные воды играют немаловажную роль в формировании географической оболочки. Реки и подземные воды, перемещая минеральные вещества, участвуют в изменении рельефа.

      Подземные воды питают реки и озера, благодаря им реки не мелеют летом, когда выпадает мало дождей, и не пересыхают подо льдом. Человек широко использует подземные воды. В настоящее время довольно остро стоит проблема охраны и рационального использования подземных вод, так как они находятся под угрозой загрязнения  и  истощения.

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

   Реферат…………………………………………………………………………..3

   Введение…………………………………………………………………………4

1 Классификация подземных вод………………………………………………...6

2 Процессы формирования подземных вод……………………………………10

3 Минеральные воды……………………………………………………………11

4 Роль подземных вод в формировании географической оболочки…………17

5 Биосферная роль подземных вод……………………………………………..20

6 Экономическое значение подземных вод……………………………………21

7 Проблема охраны и рационального использования подземных вод…….…23

8 Заключение……………………………………………………………………  31

9 Список использованных источников………………………………………....33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Гидросфера – водная оболочка нашей планеты Земли. В настоящее время гидросфера охвачена невиданными по скорости и размерам преобразованиями, связанными с технической деятельностью человека.

         Гидросфера играет очень большую роль в жизни планеты: она накапливает солнечное тепло и перераспределяет его на Земле; с Мирового океана на сушу поступают атмосферные осадки.

       Общий объём воды на земном шаре 1390 млн. км³, основная его часть приходится на моря и океаны – 96,4 %. На суше наибольшее количество воды содержат ледники и постоянные снега – около 1,86 % (при этом в горных ледниках – 0,2 %). Около 1,7 % от общего объёма гидросферы приходится на подземные воды и примерно 0,02 % – на воды суши (реки, озёра, болота, искусственные водоёмы). Пресная вода составляет лишь 2,64 %. Изучением подземных вод занимается наука гидрогеология.

Гидрогеология (от гидро – вода и геология), согласно большинству существующих определений, является наукой, которая изучает подземные воды планеты: закономерности их распространения в земной коре, условия залегания и движения, их свойства и состав, взаимодействие с горными породами, а также условия и возможности их хозяйственного использования.

Более правильно считать, что гидрогеология как подразделение  наук естественного цикла изучает  подземную часть гидросферы планеты, законы ее строения и развития, процессы, протекающие в ней в естественных условиях и в условиях интенсивного антропогенного воздействия.

Гидрогеология тесно связана  с гидрологией и геологией (в  том числе и с инженерной геологией), метеорологией, геохимией, геофизикой и другими науками о Земле; опирается на данные математики, физики, химии и широко использует их методы исследования.

 Все воды земной  коры, находящиеся ниже поверхности  Земли в горных породах в  газообразном, жидком и твёрдом  состояниях, называются подземными  водами.

 Подземные воды составляют часть гидросферы – водной оболочки земного шара. Они встречаются в буровых скважинах на глубине до нескольких километров.

  По данным В.И. Вернандского, подземные воды могут существовать до глубины 60 км в связи с тем, что молекулы воды даже при температуре 2000^о Сдиссоциированы всего на 2 %. Приблизительные подсчёты запасов пресной воды в недрах Земли до глубины 16 километров дают величину 400 миллионов кубических километров, т.е. около 1/3 вод Мирового океана.

  Накопление знаний о подземных водах, начавшееся с древнейших времен, ускорилось с появлением городов и поливного земледелия.     

Искусство сооружения копаных  колодцев до несколько десятков метров было известно за 2000-3000 тысячи лет до н.э. в Египте, Средней Азии, Индии, Китае. В этот же период появилось и лечение минеральными водами.     

Изучению подземных вод  способствовало расширение работ, связанных  с водоснабжением, строительством каптажных  сооружений (например, кяризов у  народов Кавказа, Ср. Азии), добычей  соленых вод для выпаривания  соли путем копания колодцев, а  затем и бурения (территория России, 12-17 века).

До середины 19 века учение о подземных водах развивалось  как составная часть геологии. Затем оно обособляется в отдельную  дисциплину.  
Общая гидрогеология изучает происхождение подземных вод, их физические и химические свойства, взаимодействие с вмещающими горными породами.

Изучение подземных вод  в связи с историей тектонических  движений, процессов осадконакопления и дианогенеза позволило подойти  к истории их формирования и способствовало появлению в 20 веке новой отрасли гидрогеологии – палеогидрогеологии (учение о подземных водах прошлых геологических эпох).  
          Динамика подземных вод изучает движение подземных вод под влиянием естественных и искусственных факторов, разрабатывает методы количественной оценки производительности эксплуатационных скважин и запасов подземных вод.  
          Учение о режиме и балансе подземных вод рассматривает изменения в подземных водах (их уровне, температуре, химическом составе, условиях питания и движения), которые происходят под воздействием различных природных факторов.

Во второй половине 20 века начали разрабатываться методы прогноза режима подземных вод, что имеет  важное практическое значение при эксплуатации подземных вод, гидротехническом строительстве, орошаемом земледелии и решении других вопросов.

Целью данной курсовой работы является закрепление материала  по курсу «Общее землеведение»:

– изучение подходов к классификации подземных вод

– изучение процессов формирования подземных вод

– изучение роли подземных вод в формировании географической оболочки

– изучение биосферной роли подземных вод

– изучение экономического значения подземных вод

– изучение проблем охраны и рационального использования подземных вод

Подземные воды, обладающие теми или иными лечебными свойствами, называются бальнеологическими.

Подземные воды, обладающие теми или иными лечебными свойствами, называются бальнеологическими.

До настоящего времени  единой общепринятой классификации  подземных вод не существует. В  основу классификации подземных  вод могут быть положены различные признаки: способ образования, условия залегания, гидравлические свойства, литологический состав водоносных пород, их возраст, физические свойства подземных вод, их химический состав.

 По условиям образования подземные воды подразделяются на различные группы, из которых важнейшее значение имеют воды инфильтрационные и частично конденсационные.

 По условиям залегания и характеру вмещающих горных пород подземные воды делятся на следующие типы:

– п о р о в ы е, залегающие и циркулирующие в порах горных пород, которые слагают самую поверхностную часть земной коры;

– п л а с т о в ы е, залегающие и циркулирующие в порах или трещинах осадочных горных пород, перекрываемых и подстилаемых водоупорными породами; в свою очередь подразделяются на порово- пластовые и трещинно-пластовые;

– т р е щ и н н ы е, циркулирующие в скальных (магматических, метаморфических и осадочных породах, пронизанных равномерной трещиноватостью;

– к а р с т о в ы е, циркулирующие в массивах карбонатных, гипсоносных и соленосных раскарстованных пород;

– т р е щ и н н о - ж и л ь н ы е, циркулирующие в отдельных тектонических трещинах и зонах тектонических разломов.

 По гидравлическим свойствам подземные воды делятся на без напорные, или воды со свободной поверхностью, и напорные, когда водоносный горизонт перекрыт сверху водоупорной породой и находящаяся в нем подземная вода испытывает гидростатическое давление, обусловливающее напор.

В зависимости от возраста водовмещающих пород подземным водам присваивается соответствующее наименование: воды каменноугольных отложений, юрских, меловых, третичных и т. п.

 По степени минерализации, или по содержанию растворенных солей, подземные воды подразделяются на следующие виды:

 – пресные, содержащие до 1 г/ л растворенных веществ

 – солоноватые, содержащие 1 —10 г/л солей

 – соленые (10—50 г/л); 4) рассолы (свыше 50 г/л)

По температуре подземные воды подразделяются на четыре типа:

 – холодные с температурой ниже 20° С

 – т е п л ы е (20— 37° С)

 – горячие (37—42° С)

 – горячие (т е р м ы) с температурой свыше 42° С

 В практике существенное значение при характеристике и оценке подземных вод имеет не только общее содержание растворенных солей, но и состав этих солей.

 В зависимости от преобладания растворенных в воде солей различают воды гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные, а по катионам – кальциевые, магниевые и натриевые.

 Помимо солей в подземных водах всегда содержатся различные   газы – углекислота, азот, сероводород и др., часто имеющие большое практическое значение.

 В зависимости от практической значимости растворенного в воде газа различают углекислые, сероводородные, радоновые и другие виды подземных вод.

 В большинстве случаев подобные воды имеют лечебное значение (углекислые воды Кисловодска, сероводородные воды Мацесты, радоновые воды Цхалтубо и др.).

 Подземные воды, обладающие теми или иными лечебными свойствами, называются бальнеологическими.

 

 

1.1 Жесткость подземных вод. Виды жесткости. Классификация подземных вод по величине общей жесткости.

 

Для пресной воды различают  общую, временную и постоянную жесткость. Общая жесткость обусловлена  содержанием в воде ионов кальция  и магния. Временную жесткость  придают воде карбонаты кальция  и магния, осаждающиеся при кипячении  воды в виде накипи.

Разность между общей  и временной жесткостью называют постоянной жесткостью, она связана  с присутствием сульфатов и галоидов кальция и магния. Жесткость принято  выражать в миллиграммах-эквивалентах на литр.

 

 

1.2 Классификация вод по жесткости

 

– очень мягкие <1.5;

– мягкие 1.5-3;

– жесткоумеренные 3.0-6.0;

– жесткие 6.0-9.0;

– очень жесткие >9.

 Для пресной воды  различают общую, временную и  постоянную жесткость. Общая жесткость обусловлена содержанием в воде ионов кальция и магния. Временную жесткость придают воде карбонаты кальция и магния, осаждающиеся при кипячении воды в виде накипи.