2.8 Наблюдения за природными водами

Во время геологических экскурсий необходимо обращать внимание на важность наблюдений за поверхностными и подземными водами района. Природные воды имеют большое практическое значение. Они используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения, изучаются при всех видах строительства, орошении засушливых районов, осушении заболоченных земель и т.д. Условия обводненности имеют большое значение при разработке полезных ископаемых. Подземные воды в своем составе содержат химические элементы вмещающих пород, в связи с этим они могут служить критерием при поисках и разведке полезных ископаемых. По выходам подземных вод можно установить границы литологических разностей пород и стратиграфических горизонтов, разрывные нарушения, зоны трещиноватости и т.д.

Рис. 5.

Во время экскурсии можно замерить расход ручья или небольшой речки (расходом называется количество воды, протекающее через сечение водотока в единицу времени). Для этого на прямолинейном участке реки выбирают два створа (сечения), расстояние между которыми в десять раз превышает ее ширину. Над каждым створом натягивают рулетку (или веревку с узелками) и через каждые 20-40 см замеряют глубину реки рейкой (веткой) с делениями. Затем подсчитываются площади сечения створов в пределах русла. Для вычисления площади поперечного сечения русла реки берется среднее арифметическое из двух замеров.

Вторая исходная величина для вычисления расхода реки − скорость течения, которая определятся методом поплавка. Для этого на водотоке выбирается прямолинейный участок русла, протяженностью не менее одного метра. Определяют скорость течения воды с помощью поплавка (кусок влажной древесины длиной 1,5-2 см). Замеряют время движения поплавка по воде на замеренном расстоянии. Повторяют определение не менее трех раз. Средняя скорость течения будет равна отношению длины участка русла, на котором ведутся замеры к среднему арифметическому времени движения поплавка.

Расход воды определятся произведением средней скорости течения на среднюю площадь сечения потока с введением поправочного коэффициента 0,82 (на извилистость реки).

Очень важно описание источников подземных вод. Под источниками (ключами, родниками) подразумеваются места естественных выходов воды на дневную поверхность. Наиболее часто источники встречаются при прорезании горизонтов грунтовых вод эрозионной сетью. Такие источники называются нисходящими. По своему характеру источники бывают сосредоточенные, когда выход воды наблюдается только в одном месте, и рассредоточенными, когда, грунтовая вода просачивается на склоне оврага или речной долины через плохо проницаемый слой (глина, суглинок). Если расчистить такой источник, то он может стать сосредоточенным. Интенсивность выхода воды в единицу времени оценивается дебитом источника (л/с, м³/сут). Источник, выход которого улучшен человеком, называется каптированным. Иногда можно встретить фонтанирующие (восходящие) источники, что свидетельствует о выходе на поверхность напорных вод. Описание естественных выходов подземных вод ведется по следующей схеме:

− все встреченные источники и колодцы нумеруются и обозначаются на карте соответствующим знаком;

− определяется положение источника в рельефе местности (склон, долина, водораздел);

− высота источника над руслом реки;

− к каким горным породам приурочен (литология, возраст);

− органолептические свойства воды (температура, цвет, запах, прозрачность, вкус);

− характер выхода на поверхность (сосредоточенный или рассредоточенный);

− минеральные отложения вокруг источника;

− дебит источника, л/с;

− каптаж (оборудование места выхода) источника.

Желательно определить дебит хотя бы одного источника. Для этого источник расчищается и каптируется (устраивается желоб, который собирает всю воду источника). Замер дебита производится по определению скорости заполнения сосуда известного объема или при помощи водослива.