Водоносный горизонт — это совокупность водопроницаемых пластов горной породы, пустоты которой заполнены водами подземного происхождения. При этом в общий водоносный горизонт могут быть включены породы разного геологического возраста и минерального состава.
Критерием объединения всех этих пород является общее гидравлическое сходство, которое выражено в непосредственной или косвенной связи разрозненных пластов с прослеживаемыми водоупорными границами, которые, в свою очередь, отделяют водоносный горизонт от прилегающих горных пород.
Как правило, водоносный горизонт характеризуется единым уровнем поверхности подземных вод. При этом водоупорные породы расположенные сверху горизонта составляют его кровлю, а пласты, залегающие снизу – подошву.
Водоупорный слой обычно составляют породы с характерной слабой проницаемостью для воды. К таковым относят монолитные скальные породы, глины, а также сланец. Слои из подобных пород составляют границы водоносного горизонта.
По своему характеру и гидрогеодинамическим свойствам залегания, принято выделять два основных типа водоносных горизонтов. К первому типу относятся горизонты с грунтовыми водами, а ко второму – горизонты с напорными или межпластовыми водами.
Грунтовый водоносный горизонт является наиболее близкорасположенным к земной поверхности слоем, который характеризуется постоянным обводнением. При этом кровлю данного горизонта, как правило, составляет свободный уровень подземных вод не удерживаемый водоупорными породами. При этом давление на уровне кровли практически идентично атмосферному, поэтому данный водоносный горизонт относится к безнапорным разновидностям.
Породы, расположенные между поверхностью земли и верхней границей грунтового водоносного слоя носят название зоны аэрации. В данных зонах обычно расположены воды капиллярной каймы, верховные воды и воды почвенного слоя.
Верховные воды, или верховодка – это особый тип вод, который образуется путем фильтрации атмосферных осадков и проникающих в почву поверхностных вод. Данные воды удерживаются в зоне аэрации разрозненными пластами водоупорной породы, которая также называются линзами. В дальнейшем верховные воды могут перетечь в более низкие горизонты, либо испариться под влиянием температурного воздействия.
Капиллярной каймой называют небольшую зону, прилегающую к кровле грунтового водоносного горизонта. Данная зона способствует подъему воды с уровня горизонта по микропустотам, которые заполняются под влиянием сил поверхностного натяжения, тем самым образуя насыщенную влагой кайму.
Обычно, породы зон аэрации включают воды капиллярного и микроструйного формата движения. В некоторых случаях просачивание поверхностных вод вглубь земли до грунтового горизонта не встречает большого сопротивления, в результате чего могут образовываться подземные ручьи и даже реки.
Межпластовой водоносный горизонт включает подземные воды, которые располагаются между водоупорными породами под большим давлением. При откупоривании данного горизонта путем бурения, находящаяся под избыточным давлением вода способна подняться на определенную высоту. Данная высота носит название пьезометрической высоты и обычно расположена непосредственно над кровлей горизонта.
Связанные подземными протоками водоносные горизонты образуют в свою очередь водоносный комплекс. Он характеризуется разнообразием водоносных слоев ограниченных водоупорными породами. Как правило, воды водоносного комплекса имеют единый механизм образования, а их минерально-солевой состав равномерен для всего комплекса.
