зона аерації

Зона аерації - зона неповного насичення - сама верхня частина літосфери, обмежена зверху поверхнею Землі, а знизу - вільної поверхнею грунтових вод першого водоносного горизонту. У зоні аерації, що стикається з атмосферою, частина пір заповнена повітрям, частина - водою і частково водою у вигляді пари. Потужність зони коливається від нуля (там, де грунтові води досягають денної поверхні) до кількох сотень метрів (в горах, складених масивними проникними породами і пустелях). Через цю зону відбувається просочування атмосферних і поверхневих вод. У зоні аерації виділяють три пояси, розглянутих далі.

1. Пояс грунтової вологи містить грунтові води - все води грунтового шару (в шар підгрунтя вода не доходить) у вигляді пари, вологи, льоду і газоподібної формі, що утворюються за рахунок зволоження ґрунтів атмосферними опадами і конденсації вологи з повітря (по А.М. Овчіннікову). Це висячі води, не підстилаються водотривкими горизонтами і визначають структуру, властивості і режим ґрунтів. Вони мають велике значення для живлення рослин і в процесах вивітрювання містяться в грунті мінералів, але господарського значення не мають (малюнок нижче).

Поширення вод в зоні аерації

Характерними особливостями ґрунтових вод є:

це безнапірні води;
пов'язані з атмосферою, ґрунтовими водами і верховодка;
мають агрономічну значення, служать для постачання рослин водою, впливають на родючість грунтів;
містять багато органічних речовин і мікроорганізмів;
запаси вод невеликі.

2. Проміжний шар зони аерації розташовується нижче зони ґрунтових вод і являє собою товщу практично сухих порід, що містять в невеликих кількостях плівкову воду. Якщо в цій товщі є прошарки (лінзи) водоупоров, то в періоди рясної інфільтрації (просочування) атмосферних і поверхневих вод (періоди дощів, танення снігу, повеней та ін.) Над ними утворюються тимчасові скупчення гравітаційних вод. Потужність порід, насичених такими водами, зазвичай не перевищує 1-3 м. Ці тимчасові водоносні горизонти називаються «верховодки».

Верховодка - невеликі скупчення підземних вод сезонного характеру, що залягають на невеликій глибині в вигляді лінз, де чергуються водоупором глин, суглинки і водопроникних порід пісків. Проникаючі зверху інфільтраційні води затримуються в цих лінзах. Накопичення верховодки відбувається також при таненні снігу, льоду, достатку дощів. Води верховодки називаються ще підвішеними водами (малюнок нижче).

Схема залягання грунтових вод і верховодки

1 - зона аерації; 2 - зона насичення; 3 - водотривкі глини; 4 - капілярна кайма; 5 - верховодка

Характерними особливостями верховодки є:

Капілярна кайма НКАП в грунті

1 - водоупорами (глина); 2 - грунтова вода; 3 - зона аерації; 4 - будівля; 5 - суглинок; УГВ - рівень грунтових вод

Води капілярної облямівки:

мають тісний гідравлічний зв'язок з грунтовими водами;
не переміщаються під дією сили тяжіння;
можуть передавати гідростатичний тиск;
не замерзають при температурі нижче 0 ° С, а замерзають при температурі нижче - 12 ° С;
переміщення верхньої межі капілярної облямівки залежить від коливання рівня грунтових вод;
характеризуються непостійністю режиму;
мають важливе значення для формування водного режиму порід зони аерації, грунтового шару і водопостачання рослин.