Подвешенная и грунтовая вода: 1 — поверхность почвы; 2 — подвешенная вода; 3 — мертвый горизонт; 4 — капиллярная вода; 5 — водоносный слой грунтовой воды.
почву вода не достигает грунтовых вод и как бы повисает над ними. Поэтому ее называют подвешенной. В таком подвешенном состоянии воду удерживают различные силы, но главным образом — замечательное свойство капиллярности. Сила тяжести влечет воду вниз, а капиллярность ее удерживает. Когда обе силы уравновешиваются, просачивание воды в почву прекращается. В засушливых степных районах СССР подвешенная вода полностью расходуется ко времени созревания посевов.
Между подвешенной водой и поверхностью грунтовых вод образуется так называемый «мертвый горизонт». Было бы, однако, ошибкой думать, что в мертвом горизонте или в совершенно сухой на вид почве совсем нет воды. Прежде всего все пустоты в почве и грунте заполняет водяной пар, который передвигается в них, как газ. Кроме того, каждую частицу минерального грунта обволакивает тончайший слой гигроскопической воды, которая поглощается породой из воздуха, содержащего водяные пары. Эта вода удерживается на поверхности частиц с силой в несколько тысяч атмосфер; она не подчиняется силе тяжести и может покинуть частицу только в парообразном состоянии. Гигроскопическая вода недоступна корням растений и замерзает при низкой температуре. Поверх этой воды частицу грунта обволакивает более толстый слой пленочной воды. Она тоже не подчиняется силе тяжести и перемещается только от частицы с более толстой пленкой к частице с менее толстой пленкой. Пленочная вода замерзает при температуре ниже 0° и тоже удерживается
породой с очень большой силой, однако меньшей, чем гигроскопическая вода.
Плотные почвы накапливают мало влаги и с трудом отдают ее корням растений. Глубокая вспашка увеличивает способность почвы накапливать и отдавать влагу растениям. Корни деревьев, глубоко проникающие в грунт, разрушают мертвый горизонт и соединяют грунтовые воды с подвешенной водой. Вода в водоносных слоях течет из высоких мест в низкие.
Когда водоносный слой зажат между двумя водоупорными пластами, тогда в пониженной его части создается напор, который стремится выжать через скважину и даже выбросить воду фонтаном до уровня, на котором находится более высокая часть этого слоя. Величина напора зависит от разницы уровней и от пористости грунта. Если напор слабый или его совсем нет, глубинную воду приходится выкачивать насосом. Подземные межпластовые воды, находящиеся под напором, называются артезианскими. Это название произошло от слова «Артезия» — древнего наименования одной из французских провинций, где в XIII в. был вырыт самый глубокий по тому времени в Европе колодец. Артезианская вода, профильтрованная в порах грунта, отличается большой чистотой. В Москве и других городах артезианской водой пользуется в первую очередь пищевая промышленность; в засушливых областях СССР эта вода идет для орошения и других нужд.
Подземные воды растворяют вещества, из которых состоит земная кора. Крупнейший геохимик академик В. И. Вернадский предложил подразделить воды суши по содержанию в них минеральных веществ на 1 кГ воды: до 1 Г — пресная вода, от 1 до 10 Г — солоноватая, от 10 до 50 Г — соленая, свыше 50 Г — рассол1. Чем дольше вода находится под землей и чем глубже расположен пласт подземной воды, тем больше содержится в ней солей.
На каждые 100 м глубины температура земной коры повышается в среднем на 3°. Поэтому глубинные воды всегда теплые и даже горячие.
Под Волго-Уральской низменностью на глубине 2—3 км недавно обнаружены обширные водоносные пласты. Вода в них соленая, а температура достигает 60—90°. Мощный водоносный слой найден и в Западной Сибири, На юге его граница идет по линии, соединяющей Кустанай, Семипалатинск, Бийск, Красноярск. На
1 Океанологи границей между солоноватой и соленой водой считают 24,7 Г солей на килограмм воды, так как при такой солености меняются некоторые физические свойства воды.
182