Подземные воды-разрушители

«Вода камень точит» — этот афоризм принадлежит перу жившего в V в. до н. э. древнегреческого поэта Хэрила. Прямое значение пословицы вполне понятно: мощь воды сокрушительна. Невероятно опасны горные реки, водопады, цунами… Но и крошечная капля может воздействовать так же масштабно, как река. Но воду-разрушитель мы воспринимаем в рамках понятия поверхностных водных объектов. Но, оказывается, не менее разрушительной силой обладают и подземные воды. Те, что «спрятаны» глубоко в водоносных горизонтах и только бурение скважин позволяет добыть их.

Как подземные воды действуют на грунты

Деструктивное воздействие подземных вод, в отличие от поверхностных, имеет в основном химическую, а не механическую природу. Если река размывает берега за счет кинетической энергии воды, то под землей происходят непрерывные химические реакции — растворение, разложение и выщелачивание горных пород. И чем выше содержание в воде активного кислорода или углекислого газа, тем быстрее идет процесс разрушения.Но и механическое воздействие на грунты не исключается. Ученые называют явление — «механическая суффозия», подкапывание пород потоком воды. С суффозией непосредственно связана карстовая активность, наиболее ярко проявляющаяся в доломитах, гипсах, известняках и прочих им подобных растворимых карбонатных породах.Углубления воронкообразной формы образуются в результате воздействия подземных вод, выноса ими нерастворимых фракций горных пород. Карстовые воронки обнаруживаются повсюду: в Тульской и Вологодской областях, по берегам Енисея и Ангары, на Ямале, в Башкирии и даже в Ленинградской области. Карстовая деятельность характеризуется нетипичным поведением поверхностных источников воды. Такие явления, как периодически исчезающие и возникающие вновь реки и озера, ученые объясняют именно наличием размывов карстовых пород.

Оползни и оплывины

Крутые берега рек и озер могут страдать от смещения верхнего слоя почвы. Когда берег представляет собой «слоеный пирог», где под песками, супесями и суглинками находятся пласты глин и тяжелых суглинков, верхние более легкие слои оползают. Такие оплывины сходят вместе с дерном, нередко захватывая и кустарники с деревьями. По берегам озер и рек в таком случае может наблюдаться так называемый «пьяный лес».В отличие от оплывин более разрушительную силу имеют оползни. Природа оползней тесно связана с гидродинамическим давлением подземных вод. Во время половодья происходит интенсивная инфильтрация воды и как следствие повышение уровня грунтовых вод. Как только уровень воды в реке идет на спад, начинается снижение и подземных вод. Но грунтовые воды отличаются инертностью, и возникает разница уровней речных и подземных вод. Растет гидродинамическое давление, вызывающее неустойчивость верхних слоев грунта. Начинается сползание пород, расположенных выше водовмещающего слоя.Возможные воздействия подземных вод на устойчивость пород тщательно изучается в процессе предпроектных проработок при строительстве гидротехнических объектов и иных сооружений. Наиболее подробному исследованию подлежат участки, расположенные в зоне карстовой активности.