В жизни людей подземные воды играют исключительно важную роль. По выражению академика А. П. Карпинского, подземные воды являются наиболее драгоценным ископаемым.

Общая гидрогеология рассматривает вопросы происхождения, формирования, геологической роли подземных вод земной коры, физические и химические свойства, взаимодействие с вмещающими горными породами, а также факторы, предопределяющие распространение вод: баланс, режим и условия

Издавна они используются человеком для питьевого и хозяйственно-технического водоснабжения. Широко применяются подземные воды для лечебных целей, добычи брома, йода и других редких компонентов. Высокотемпературные воды применяются для отопления, выработки электроэнергии, выращивания овощей и фруктов и коммунальных целей.

Вместе с тем во многих отраслях народного хозяйства подземные воды играют отрицательную роль. При строительстве гидротехнических сооружений, туннелей, метрополитенов и т. п. подземные воды значительно осложняют ведение работ, обусловливая необходимость применения дренажных и гидроизоляционных мероприятий, нередко очень сложных, что значительно усложняет и удорожает строительство.

В горнодобывающей промышленности подземные воды в большинстве случаев играют отрицательную роль. Для борьбы с ними на карьерах, в шахтах и рудниках применяют различные дренажные сооружения и водоотливные установки. Капиталовложения на дренаж и эксплуатационные расходы на водоотлив часто достигают 20—30% и более от общей стоимости всех расходов по добыче полезного ископаемого.

Обводненность горных предприятий бывает различной; притоки подземных вод в горные выработки колеблются от нескольких до многих тысяч кубометров в час. Например, из карьеров Соколовского и Сарбайского горнообогатительных комбинатов откачивается воды свыше 2000 ма/ч. Особой обводненностью отличаются месторождения полезных ископаемых, залегающие среди закарстованных пород. Например, притоки в бокситовые рудники на Урале нередко составляют 5000—9000 м3/ч, достигая иногда 12 000 м3/ч.

Из сказанного ясно, что при проектировании горных предприятий и ведении эксплуатационных работ для принятия наиболее целесообразных и рентабельных мер по борьбе с отрицательным действием подземных вод необходимы исчерпывающие сведения о гидрогеологических особенностях месторождения. Следовательно, значение гидрогеологии для горной промышленности велико.

Подземные воды (ПВ)— постоянный источник питания многих рек, протекающих в районах с влажным климатом, а иногда и в районах с засушливым климатом. В Казахстане подземные воды во многих регионах служат главным источником водоснабжения городов, районных центров, промышленных предприятий и сельского хозяйства.

Происхождение подземных вод

Процесс проникновения поверхностной воды в земную кору называется инфильтрацией. Часть подземных вод образуется путём конденсации паров воды, проникающих в рыхлые породы. Первые называются инфильтрационными . вторые –конденсационными водами. Воды принимают участие в круговороте между земной корой, атмосферой и гидросферой и они называется блуждающимися или вадозными. Часть подземных вод образуется за счёт тех которые возникают за счёт тех . которые поднимаются из недр Земли. Такие подземные воды называются ювенильными. Вода широко распространена в поверхностных зонах Земли. Заполняя крупные понижения — депрессии в литосфере, она образует моря и океаны, которые создают единую водную поверхность, названную Ю. М. Шокальским Мировым океаном и выделяемую в обособленную оболочку Земли — гидросферу. Вода имеется на поверхности суши, в литосфере, атмосфере и биосфере.

На поверхности земли вода в жидком состоянии скапливается в океанах, морях, озерах, болотах, реках, а также находится в виде ледников и снега. Основная масса воды гидросферы составляет Мировой океан—около 1370 млн. км3. В водах Мирового океана в колоссальных количествах в растворенном виде находятся почти все элементы таблицы Менделеева, например: золота около 10 млрд. т, серебра около 200 млрд. т, молибдена около 300 млрд.и т. д. (данные Л. А. Зенкевича). Морская вода содержит примерно 2 • 1013 т тяжелой воды. Теоретически запасов тяжелой воды как источника ядерной энергии хватит человечеству на миллиарды лет.

Вода в литосфере. В земной коре — литосфере — вода содержится в виде парообразной, физически связанной, жидкой, химически связанной (цеолитная, кристаллизационная и конституционная) и в твердом состоянии. Она входит в состав некоторых минералов и заполняет пустоты и трещины в горных породах, где может присутствовать в жидком, твердом и газообразном состояниях. С глубиной количество минералов, содержащих воду, а также число и размеры пустот в горных породах уменьшаются. Однако нижняя граница распространения воды в литосфере точно не установлена.

Рис 17.Подземные воды

Вода является одной из составных частей нижней зоны атмосферы-тропосферы, присутствуя в воздухе в виде пара и продуктов его конденсации и кристаллизации. В атмосфере вода содержится в виде пара, в капельно-жидком (облака и туман) и твердом состоянии (ледяные кристаллы, град, снег). В среднем в атмосфере содержится около 14 000 км3 воды, преимущественно в виде пара. Но благодаря постоянному пополнению атмосферной влаги за счет испарения на поверхность земли ежегодно выпадает около 520 тыс. км 3 осадков.

Вода составляет также значительную часть тканей живых организмов, которые образуют так называемую биосферу Земли.

Типы подземных вод

По условиям залегания выделяются типы подземных вод: почвенные, верховодка, грунтовые, межпластовые карстовые и трещинные.

 Грунтовые воды залегают в виде постоянного водоносного горизонта на первом от поверхности, более или менее выдержанном водонепроницаемом слое. Грунтовые воды обладают свободной поверхностью, которая называется зеркало м, или у р о в не м грунтовых вод.

Межпластовые воды заключены между водоупорными слоями (пластами). Межпластовые воды, находящиеся под напором, называются напорными, или артезианскими

Карстовые воды залегают в карстовых пустотах, образовавшихся за счет растворения и выщелачивания горных пород.

Трещинные воды заполняют трещины горных пород и могут быть как напорными, так и безнапорными.

По содержанию растворенных солей подземные воды подразделяются на следующие виды: 1) пресные, содержащие до 1 г/л растворенных веществ; 2) солоноватые, содержащие 1—10 г/л солей; 3) соленые (10—50 г/л); 4) рассолы (свыше 50 г/л).

По температуре подземные воды подразделяются на четыре типа: 1) холодные с температурой ниже 20 °С; 2) теплые (20—37 °С); 3) горячие (37—42 °С); 4) очень горячие (термы) с температурой свыше 42 °С.

В зависимости от преобладания растворенных солей в воде различают воды гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные.

Рис.18. Типы подземных вод

1 — почвенные воды, 2 — верховодка, 5 — грунтовые  воды, 4 — межпластовые воды, 5 — водонепроницаемый горизонт, 6 — водопроницаемый горизонт