Что такое межпластовые воды
Межпластовые воды — это подземные воды, сосредоточенные между двумя водоносными горизонтами. Если в качестве вмещающей породы не представлены минералы, образующие физический подпор, то водоносный горизонт будет под давлением верхнего слоя, называемого «кровлей» и нижнего, называемого «нишей». Межпластовые воды залегают глубже грунтовых, однако глубина может сильно варьировать, подчиняясь геологической структуре участка. Глубокое залегание и наличие "кровли" приводит к стабильности химического состава, однако давление и продолжительность времени контакта раствора с породами приводит к повышению концентрации составляющих минералы частей. Это выражается в превышении содержания кальция, магния, фторидов, фосфатов, мышьяка, кремния, свинца и других веществ и элементов. Таким образом, состав межпластовых вод меньше изменяется во времени, но это не означает, что такие воды чистые и безопасные, поэтому их следует анализировать.
Жидкость в межпластовых слоях накапливаются постепенно, так как просачиваются в водонепроницаемые пласты через поры, трещины или латеральным ("боковым") стоком. Для добычи воды, которая залегает на такой глубине, приходится бурить скважины. Вода через них способна вытекать под большим напором, в таком случае их называют "артезианскими".
Виды водных подземных ресурсов классифицируют по месту формирования:
Грунтовые воды с водной поверхностью, превышающей несколько квадратных километра.
Пластовые – располагаются чаще над слабым пластом.
Трещинные – закрывают слабо зацементированные цельные структуры.
Поровые – проникают сквозь пористую породу.
В результате проникновения через почву поверхностных водных ресурсов и климатических осадков, образуются грунтовые воды.
Особенности грунтовых водных ресурсов:
- уязвимость к загрязнению извне
- подчиненность питания условиям внешней среды
- необходимость применения насосов и иных средств перемещения воды (отсутствует естественное давление)
Встречаются безнапорные межпластовые воды, которые проходят под первым, маломощным водоупорным слоем земной поверхности, обеспечивая постоянным питанием поверхностные водоемы.
Межпластовые водные ресурсы защищены в том случае, когда подземные породы, находящиеся с ними на одной границе, образуют непрерывную линию. Для соблюдения такой защиты недопустимо, чтобы питание ресурсов из верхних, вышележащих, водоемов и грунтовых резервов происходило одновременно.
Источником питания межпластовых вод выступают грунтовые резервы, питание происходит за счет просветов в породах или через водопроницаемые слои.
Где используют
Извлечение грунтовых вод ведут чтобы снабдить водными ресурсами людей и промышленности: предприятий и заводов.
Стоит отметить использование такой воды в качестве запасного водохранилища во время засушливого времени года и в качестве влагонакопителя во время паводков и формирования избыточного объема жидкости на рельефе.
Состав
Климат - фактор, формирующий состав грунтовых вод.
Если климат влажный с обильным осадками более 700 мм в год, то происходит вымывание из горных пород растворимых сульфатов, хлоридов, кальция и магния, натрия и других составляющих минералов. Также водоносные горизонты обогащаются гидрокарбонатами. Как правило, в таких условиях формируются пресные растворы.
Если климат сухой - испарение доминирует над накоплением, что приводит к концентрированию солей и возрастанию минерализации. Этот процесс с ощутимой скоростью делает воду непригодной для питья. Помимо распространенных солей, которые сами по себе безвредны, происходит концентрирование токсичных элементов. Таким образом, в засушливых регионах рекомендуем относиться к качеству воды с двойным вниманием.
По сравнению с грунтовыми, межпластовые воды отличаются большим разнообразием минеральных соединений и элементов. При этом состав определяется составом вмещающих пород, типом питания и возрастом пласта. Вопреки мнению, что в них практически нет патогенных микроорганизмов, такое загрязнение встречается и связано, как правило, с реликтовым осеменением или с попаданием микробов через скважины и иные отверстия.
Очистка водных ресурсов
Грунтовые воды - ближайший к поверхности водный слой и, как следствие, больше склонны к загрязнению.
Уровень межпластовых вод ниже, поэтому они меньше подвержены загрязнению из атмосферы, чем грунтовые. При этом в подземных водах чаще встречаются тяжелые металлы, поэтому говорить о том, что один тип "чище" другого не приходится. Единственное что можно сказать - состав межпластовых масс стабильнее и его динамика более предсказуема, поэтому подбор фильтров для такой воды надежнее решает проблему загрязнения.
Качество воды становится хуже из-за использования нескольких буровых скважин одновременно. Это влечет за собой увеличение водообмена водных ресурсов. При плотном соприкосновении водоносного горизонта с верхними породами (верхние пласты) загрязнение рассчитывается по химическим критериям.
Плюсы и минусы подземных водных ресурсов
Плюсы межпластовых вод:
- повышенная защита от загрязнений из атмосферы
- постоянный химический состав;
- большие доступные запасы круглый год
Минусы межпластовых вод:
- для получения воды нужно электричество
- проникновение загрязнений из верхних водоносных горизонтов при нарушении кровли, при неисправности буровых работ
- температура воды не превышает 7 градусов
Плюсы грунтовых вод:
- доступ к ресурсу без электричества
- организация колодцев и скважин стоит дешевле
- как правило жесткость в воде такого типа ниже
Минусы грунтовых вод:
- непостоянное заполнение водоносного горизонта приводит к частым ремонтам скважин
- подверженность загрязнениям: нитраты, фосфаты, пестициды с полей, полиароматические углеводороды из выбросов фабрик и автотрасс
- зимой доступ к воде может пропасть
Ранее мы уже поднимали тему колодцев и скважин, чтобы помочь выбрать между этими типами водоснабжения. Результаты мы собрали в материале «Колодцы и скважины. Что может быть опасного в воде и зачем нужен её анализ»
