Подземные воды

Поиск воды всегда был постоянной необходимостью с момента зарождения жизни. Однако, с ростом спроса на этот драгоценный ресурс, необходимо расширять поиск географически и совершенствовать его технологически.

В настоящее время почти 2,4 миллиарда человек живут в регионах мира, испытывающих дефицит воды. Если учесть регионы, сталкивающиеся с нехваткой воды хотя бы один месяц в году, что составляет почти половину населения Земли, то это число увеличивается на 50%. Очевидно, что задача для тех, кто отвечает за изучение подземных вод, не ограничивается лишь поиском воды, но часто включает также определение доступности, долговечности, качества и безопасности водоносного горизонта (запасов подземных вод).

Разведка и идентификация подземных вод является первым этапом определения потенциальных ресурсов подземных вод. Следующий этап включает определение распространения, качества и характера подземного водоносного горизонта. Эти цели могут быть достигнуты с помощью комбинации исследований, включая кабинетные исследования, геологическое изыскание на месте, геофизические исследования и интрузивные испытания, такие как бурение.

Бурение скважины может быть очень дорогостоящим, и нет никакой гарантии найти воду везде, просто буря глубже. Поскольку геологические условия могут меняться даже на коротких расстояниях, скважина дает очень точную информацию о геологических слоях под местом бурения, но условия всего в десятках метров могут быть совершенно другими. Для получения лучшего представления о подповерхностных условиях часто требуется более комплексный метод исследования. Геофизические методы предоставляют экспертам необходимую информацию эффективно и широко без бурения. Наиболее распространенным и широко используемым геофизическим методом для идентификации подземных вод является геоэлектрический метод. Сегодня большинство исследований подземных вод проводится с использованием геоэлектрического метода. Этот метод основан на введении электрического тока в слои Земли и измерении параметров электрического сопротивления и заряжаемости, связанных с подповерхностными слоями. На основе этих параметров, а также путем их сочетания с геологической информацией, ресурсы подземных вод могут быть идентифицированы и локализованы. Качество подземных вод и распространение загрязнения в них также могут быть исследованы с помощью этого метода.

Как известно, пресные подземные воды являются ценным и ограниченным ресурсом. С ростом населения и урбанизации угрозы для подземных вод возрастают. Эти угрозы включают как загрязнение от человеческой деятельности, так и засоление из-за чрезмерного использования. Поэтому как вновь выявленные, так и существующие водоносные горизонты постоянно подвергаются риску загрязнения, и их непрерывное изучение неизбежно.

Исследования засоления проводятся для определения того, является ли водоносный горизонт пресным или соленым. Кроме того, существует вероятность засоления в течение жизненного цикла водоносного горизонта из-за чрезмерной добычи. Это чрезмерное использование может привести к вытягиванию большего количества минеральных солей из глубины, что приведет к увеличению засоления. В прибрежных районах интенсивная добыча может привести к изменению путей питания, так что вместо питания водоносного горизонта за счет поверхностных источников и осадков он будет питаться за счет вторжения морской воды. Исследования по определению солености воды также проводятся с использованием геоэлектрического метода.

Существуют и другие геофизические методы, такие как протонно-магнитный резонанс или метод временной области электромагнитных полей, которые также используются для разведки ресурсов подземных вод. Применение этих методов более ограничено по сравнению с геоэлектрическим методом.