Занимательная гидрогеология
Скачать 1.85 Mb.
|
Легенды и действительность Пятнадцатый век. В Аккермане (сейчас Белгород-Днестровский) стоял у власти жестокий турецкий правитель Узун-паша. В сырой мрачной темнице крепости была заключена красавица украинка Парасковея. Паша требовал, чтобы она подчинилась ему. Однажды, когда Узун-паша хотел войти в темницу, ее двери распахнулись, кандалы со звоном покатились в сторону. Девушка птицей взлетела на высокую стену. За убегающей погнались янычары. Вот ее настигли на берегу Днестровского лимана. Уже занесены над ее головой кривые ятаганы. Но тут произошло чудо. Девушка вдруг стала приподниматься и растаяла в воздухе. Янычары же превратились в камни. Там, где были следы от ног Парасковеи, из земли и вырвался поток - родник кристально чистой воды. Прошли века, камни источили непогоды, а родник живет. Кто выпьет его воду, становится непобедимым богатырем... Эта народная легенда пережила века, а родник существует и по ныне. С незапамятных времен родники и ключи, бьющие из-под земли, были окружены легендами и поклонением людей. В Древней Греции, по преданию, большим авторитетом пользовалась Сибилла - пещерная прорицательница. Когда нужно было решать важнейшие вопросы - быть войне или миру, кончится ли засуха и другие - обращались к жрецам. Они уходили в пещеру, где жила Сибилла, и громко задавали вопросы. Затем прикладывали к ушам ладони и внимательно слушали. Откуда-то из темной глубины неслись звуки, напоминающие нежный женский голос. Побыв в пещере некоторое время, жрецы выходили из нее и передавали якобы услышанное ими прорицание Сибиллы. Таким образом не раз решались важнейшие государственные вопросы. Загадка Сибиллы несложна. Выходящий в недрах пещеры ключ издает журчание. Эти слабые звуки усиливаются своеобразной пещерной акустикой. Иногда эти звуки становятся настолько громкими, что напоминают отдельные раскаты грома. Жрецы использовали этот эффект, чтобы по-своему решать государственные вопросы. Источники или ключи широко распространены на всех континентах. Чаще всего это небольшие ручейки, вытекающие из стенок балок и оврагов. Многие реки начинаются с небольших ключей. Так, великая русская река Волга берет начало из родника, бьющего из-под земли у деревни Волго-Верховье в Калининской области. Иногда встречаются мощные источники, выходящие из трещин горных пород. Особенно многоводны ключи, вытекающие из карстовых пустот. Знаменитый ключ Готур-Ата, или Золотой, бьет из известняков у подножия Копет-Дага, неподалеку от дороги Ашхабад - Фирюза. Он дает до 400 л в секунду. Отсюда берет начало значительный ручей, который используется для орошения близлежащих полей. На юге Франции известностью пользуются Воклюзские ключи - выход из карстовых каналов на поверхность целых подземных рек. Часто название «Воклюзы» используется для обозначения таких же мощных выходов в других странах. Примером могут служить карстовые родники, вытекающие на поверхность из известняков в Крыму, на Урале, в Саянах. Из них вырываются потоки, иногда достигающие 20 м3 воды в секунду. Сейчас имеется проект снабжения водой ряда государств Европы за счет строительства тысячекилометрового водопровода, который будет забирать из карстовых источников Альп (и некоторых озер) до 2,5 млрд. м3 воды в год. Он будет снабжать население ФРГ, Австрии, Швейцарии и других стран высококачественной питьевой водой. В одном из недоступных мест Венесуэлы на Гвианском нагорье находится Гора Дьявола. В 1935 году американский летчик Д. Энджел обнаружил здесь самый высокий водопад мира - Сальто-Анхел. Его высота 1054 м. Если его сопоставить со знаменитым Ниагарским водопадом, обладающим уступом в 51 м, то последний окажется более чем в 20 раз ниже этого удивительного венесуэльского чуда. Но самое интересное - водопад Сальто-Анхел образован мощным подземным источником, выходящим из скалы, расположенной на 70 м ниже вершины горы. Но не только на континентах встречаются выходы подземных вод, есть они на дне морей и океанов. Так, если в тихую погоду понаблюдать в районе Гагр за морем, то можно увидеть движение воды, как бы растекающейся из какого-то центра. Это выход мощного карстового источника. Он дает до 8 м3 пресной воды в секунду. В Греции, там где нет рек, встречаются засушливые долины. Можно легко понять, какая радость охватила жителей одного из таких палимых солнцем мест, расположенного у г. Апавалоса, когда обнаружилось, что на небольшом расстоянии от городского пляжа из морского дна бьют мощные источники пресной воды. Но как же получить эту воду? Проблема была решена довольно просто. Территорию, на которой обнаружили источники, отделили от морской акватории серповидной железобетонной стенкой. В связи с непрерывным поступлением внутри этой ограды больших количеств пресной воды соленая морская вода была вытеснена. Весь объем был заполнен драгоценной для этой части Греции кристально чистой водой, изменившей коренным образом жизнь засушливой долины. ПОДЗЕМНЫЕ МОРЯ И ОКЕАНЫ «Французское чудо» В далеком 1126 году во Франции, в одном из живописных селений провинции Артуа (Артезия), для местного населения рыли колодец. Вначале шла глина. Он становился все глубже и глубже, а воды не было. Хотели прекратить работу. Вдруг дно колодца стало вздуваться. Испуганный рабочий, находящийся там, быстро стал подниматься наверх. И только он успел выбраться из колодца, как дно с шумом лопнуло, и вода стала быстро наполнять колодец. Достигнув поверхности, она образовала небольшой фонтан. Посмотреть на это чудо сбежалось все селение. Вода день и ночь била из-под земли. Окружающие участки стали заливаться. Одни говорили, что это дьявол вырвался на поверхность земли. Другие утверждали, что завтра вода перестанет идти. Но проходил следующий день, а фонтан все действовал. Чтобы спасти территорию от затопления, пришлось срочно рыть канаву для стока воды в ближайшую балку. Прошло некоторое время, и жители привыкли к этому фонтану. Селение имело с тех пор достаточное количество воды для своих нужд. Этим фонтаном стали гордиться. Путники, не жалея лишнего времени, делали крюк, чтобы запастись замечательной водой из фонтана.  Рис. 25. Артезианская вода изливается из скважины Так человек обнаружил существование необычных вод под землей, способных к самоизливанию на поверхность. По имени провинции Артуа их стали называть артезианскими (рис. 25). Однако справедливости ради заметим, что о существовании таких бьющих из-под земли подземных вод было известно древним римлянам и жителям Карфагена. Со временем наука раскрыла тайны источника Артуа. Более того, уже в XVIII веке было установлено, что это не чудо природы, или «игра» природы, а вполне закономерное явление, широко распространенное в земной коре. «Чудо» обернулось для людей великим благом. Вода, рвущаяся вверх Почему появляются воды, стремящиеся вопреки своей природы течь не вниз, а подниматься вверх? Ответ на этот вопрос удалось получить тогда, когда геологи сумели изучить строение земной коры. Мы уже знаем, что породы в земле образуют пласты, которые следуют друг за другом: песок сменяет глину, глина - гравий или галечник, потом опять следует пласт глины и т. д. Эта стройная картина часто нарушается из-за странностей нашей планеты. Скорее не странностей, а ее природы. Вот из-за нее земная кора постоянно приходит в движение. Мы уже знаем, что это движение может прежде всего вызывать наклоны пластов. Но не только их наклоны. Оно может сгибать их в складки, разрывать и перемещать пласты. В горных районах движение земной коры особенно интенсивно. На равнинах складки пологие, а в горах - крутые. Во многих случаях вершины складок более интенсивно размываются водой, и поэтому на таких участках на поверхность выходят как бы срезанные по вертикали пласты то песка, то глины.  Рис. 26. Артезианские воды А - так образуются артезианские воды (а, б - пути поступления воды в глубь земной коры); Б - области питания Особой их чертой является то, что они быстро погружаются в недра земной коры. Получается своеобразная чаша, которая может легко заполняться водой с поверхности (на местах выходов крыльев), как это показано на рис. 26, А. Диаметр таких «чащ» может достигать сотен и даже тысяч километров. Тысячелетиями вода инфильтруется в пласты, «обнажающиеся» на крыльях. Она постепенно заполняет полностью пространство между глинами (водоупорами). Если сделать колодец или пробурить скважину в середине «чаши», то, естественно, вода будет подниматься в зависимости от высоты воды в крыльях, или, точнее, от напора, создаваемого ее массой над «потоком» или поверхностью верхнего водоупора. Это хорошо видно из рис. 26А. В зависимости от положения колодца или скважины может быть получена фонтанирующая или просто поднимающаяся над напором вода. Фонтанирующие скважины иногда представляют собой незабываемое зрелище. Поднимающиеся струи с силой вырываются из обсадной трубы на метры, а иногда на десятки метров. В большинстве случаев она просто поднимается внутри обсадной трубы на высоту 2-10-50 м над поверхностью вскрытого напорного водоносного горизонта. Чем глубже «чаша» или как говорят геологи, синклиналь (от греческого слова, обозначающего склоны противоположных гор), тем больше напор В такой синклинали может быть один, два, три и более водоносных горизонтов, обладающих напором. Так образуются напорные или артезианские бассейны, представляющие собой сочетание водоносных слоев с водоупорами. Участки на крыльях, откуда поступает вода в «чашу», назвали областями питания, а там, где напорные воды могут выходить на поверхность в виде естественных источников, - областями разгрузки, или дренажа. Обнаружение существования напорных, или артезианских, вод стало великим достижением молодой гидрогеологии и создало прекрасные предпосылки для их использования на службе человечеству. В конце XVIII и в начале XIX века в Европе началась погоня за артезианскими водами. В течение только XIX века в России были построены тысячи напорных колодцев и скважин. Из них стали получать большое количество прекрасной пресной воды, обладающей в течение года ровной температурой. Они давали неизменное количество воды и казались неиссякаемыми. Океаны и моря под землей Человек быстро накапливал знания о чудесных напорных (артезианских) водах. Уже в начале XX века обнаружили существование на земле целого ряда грандиозных бассейнов напорных вод. Давайте совершим экскурсию по этим подземным океанам и морям. Вот, например, Западно-Сибирский артезианский бассейн, имеющий площадь почти 3,5 млн.км2. Он собрал свои воды от Урала до Енисейского края. Это поистине «подземный океан» напорных вод. В северной части Сахары под песками пустыни находится другой грандиозный бассейн напорных вод, площадь которого достигает 700 тыс. км2, а толщина, или, как говорят геологи, мощность водоносного горизонта, достигает 500 м. Артезианский бассейн-океан имеется в Австралии. Его назвали большим бассейном. Он действительно велик и занимает 1736 тыс. км2. Его воды позволяют осваивать засушливые и полупустынные территории шестого континента. Богата артезианскими бассейнами европейская часть СССР. Особенно важны Днепровско-Донецкий, Подмосковный, Прибалтийский артезианские бассейны-моря. Днепровско-Донецкий бассейн имеет площадь около 350 тыс. км2. Он распространен в южных областях Белоруссии, на большей площади Украины и захватывает некоторые районы РСФСР. Подмосковный артезианский бассейн имеет большое значение для водоснабжения многих городов, хотя его площадь сравнительно невелика - всего несколько тысяч квадратных километров. Еще меньше по размерам Прибалтийский бассейн, но и он занимает важное место в снабжении водой Ленинградской, Псковской областей и прибалтийских республик. В горных и предгорных районах Кавказа, Карпат, Средней Азии имеется много артезианских бассейнов сравнительно небольшой площади, но очень водообильных. Здесь напорные воды накапливаются либо в предгорных равнинах, либо в межгорных впадинах. Одним из наиболее крупных является Восточно-Предкавказский бассейн, площадь которого достигает 200 тыс. км2. Что касается бассейнов в межгорных впадинах и долинах, то площадь их распространения редко превосходит несколько сотен квадратных километров, достигая иногда 1000-3000 км2. Крупные артезианские бассейны имеются в Европе (Парижский, Венгерский, Пиренейский). В США крупнейшими подземными морями являются Дакотское, Вайомингское и др. Роль артезианских вод трудно переоценить. Достаточно сказать, что десятки тысяч населенных пунктов получают из них питьевую воду. Такие центры, как Москва, Киев, Баку, Алма-Ата, Харьков, Полтава и многие другие снабжаются высококачественными артезианскими водами. За рубежом артезианские воды используют во многих странах. Такие города, как Париж, Лондон, Западный и Восточный Берлин и др., получают из них воду. К этому стоит лишь добавить, что с напорными бассейнами часто связаны лечебные минеральные воды. Упомянем курорты Кисловодск, Ессентуки, Цхалтубо, Старая Русса, Сестрорецк и др. Артезианские воды - это одно из сокровищ нашей Родины, которые нужно бережно хранить. Смерть от жажды на баке с водой ... Беспощадное солнце и пески. Они, как волны, тянутся до горизонта. Куда ни кинешь взгляд, везде маленькие и большие холмы желтого раскаленного песка. Пустыня... Безжизненная пустыня... Кажется, здесь века не было жизни. От неимоверной жары плавятся мозги. Но вот вдали что-то мелькнуло. Движется караван. Еле передвигают ноги истощенные люди и верблюды. Это торговцы, направляющиеся из Айи Сефры в Тимимии. Застигнутые солнцем в пустыне, они уже вторую неделю в пути. Вода кончилась. Вдруг впереди, совсем недалеко мелькнуло озеро, полное воды, ветер гонит по нему волны. Люди остановились. Они знают - это мираж. На многие десятки и сотни километров вокруг только безбрежные пески и нет воды. Колодцы высохли. Арабы бредут дальше. Губы полопались. Нет сил идти. Предводитель дает команду - привал! Переждать жару и идти, идти, тратя последние силы. Вечерняя прохлада принесла облегчение. Короткое распоряжение, и караван готовится двигаться дальше. Но не все. Несколько путников остаются неподвижными на песке. Караван уходит все дальше, уходящие не оглядываются, они знают, что многих ждет та же участь. Сахара... Вся история людей, живущих здесь, - это история борьбы за воду, борьбы со зноем и раскаленными песками. Пустыня требовала жертв. Но наиболее удивительным является то, что под песками Северной Сахары всегда было море воды. Тысячелетия люди не знали о его существовании. Только в последнее столетие был обнаружен колоссальный бассейн напорных вод. Вода находится на глубине 30-50 м, а в некоторых местах 200 м. В конце прошлого столетия началось строительство артезианских скважин, колодцев и фоггаров (подземных каналов). Некоторые буровые скважины дают до 75 м3 в час. Построены тысячи колодцев и буровых. И все же это очень мало. В настоящее время здесь добывается до 700 000 м3 воды в сутки, в то время как ученые подсчитали, что в сутки можно получить 17 280 000 м3. Иными словами, воды из-под земли используется лишь на 3-4%. Сколько новых оазисов можно создать! Сейчас правительство Алжира предпринимает попытки расширить сеть артезианских источников. Несмотря на ничтожное количество выпадающих в течение года осадков (около 100 мм) все же в напорный бассейн ежегодно поступает 10% этого количества, что составляет несколько миллиардов кубических метров воды. В последние десятилетия напорные воды обнаружены и в других частях Сахары. В нашей стране самой крупной пустыней являются Каракумы. Площадь ее около 300 тыс. км2. Она образована песчаными породами, принесенными сюда древними реками Амударьей, Мургабом и Теджентом. Особенностью этой пустыни является довольно широкое развитие грунтовых вод, которые добываются с помощью колодцев. Однако вода в них часто солоноватая. На территории Каракумов обнаружен крупный артезианский бассейн, получивший название Амударьинского (Каракумского). Пустыня буквально стоит на море воды, хотя воды его в значительной степени соленые. Другая крупная пустыня СССР - Кызылкум, приближающаяся по площади к Каракумам, оказалась обладательницей ряда артезианских бассейнов. Их пресные воды начали широко использоваться для орошения. Необычно интересные явления обнаружены в пустынях Средней Азии. Вы движетесь по песчаной безжизненной пустыне, и вдруг впереди в море желтизны вы видите зеленый холм. Откуда в песках зелень? Это гидровулканы, участки выходов подземных вод. Вокруг таких источников, выходящих на холмах, окруженных такырами, бурно развивается зеленая растительность. Такие удивительные участки зелени и выходов воды называются гидротерриториями. Так, страшные своим безводием песчаные пустыни во многих случаях оказываются стоящими буквально на воде. Воды под землей должны помочь их хозяйственному освоению, позволить превратить пустыни в цветущие оазисы. |
Похожие:
 | Программа учебной дисциплины «Гидрогеология и инженерная геология» Учебная дисциплина гидрогеология и инженерная геология обязательная дисциплина федеральных государственных образовательных стандартов... |  | Рабочая программа по внеурочной деятельности в начальной школе «Занимательная физика» Кружок «Занимательная физика» является одним из важных элементов структуры средней общеобразовательной школы наряду с другими школьными... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Практикум «Занимательная математика» составлен на основе книги «Занимательная арифметика» Перельмана Я. И.– М.: «Государственное... | | Образовательная программа «Занимательная математика» Программа математического кружка «Занимательная математика» создана для занятий с учащимися 5- 6 классов (дети с высокой учебной... |
| Программа внеурочной деятельности по курсу «Занимательная грамматика» 1-4 классы В этом случае на помощь приходит факультативный курс “Занимательная грамматика”, являющийся закономерным продолжением урока, его... | | Рабочая программа по внеурочной деятельности «Занимательная химия» Это обусловлено сложностью материала, нерационально спроектированными программами и формально написанными учебниками по химии. С... |
| Программа внеурочной деятельности (общеинтеллектуальное направление)... В этом случае на помощь приходит факультативный курс “Занимательная грамматика”, являющийся закономерным продолжением урока, его... | | Ираиды Серафимовны Грачевой посвящается искушение и победа с вятого Иова Г. К. Честертон остроумно заметил: «Значения «Иова» не выразишь полно, если скажешь, что это — самая занимательная из древних книг.... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 18 Государственного образовательного стандарта по дисциплине «Гидрогеология» для специальности «Геоэкология» | | Объявляет конкурс на замещение вакантной должности федеральной государственной... Требования: высшее образование по направлению "Юриспруденция", "Государственное и муниципальное управление", "Геология", "Гидрогеология",... |
| Школьный музей Второе рождение музея «Гидрогеология и инженерная геология» Тульского государственного коммунально-строительного техникума, член-корреспондент мадютк,... | | Русский язык Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с фгос спо... |
| Занимательная математика «Технология» в которых принимают участие учащиеся города Волгодонска и близлежащих территорий | | Тема 14. Тело и телесность Этинген Л. Е. Самая занимательная для нас поверхность на Земле // Человек,2006, №3 |
| Программа шоу «Занимательная физика и химия» Презентация продукции и услуг Научно-издательского комплекса "Башкирская энциклопедия" | | План проведения Недели математики и информатики Доклады, рефераты «Занимательные задачи с разнообразными сюжетами», «Занимательная математика» |
