Водовмещающая толща грунтов сложена рыхлыми песчаными, песчано-глинистыми, аллювиальными и флювиогляциальными образованиями четвертичного возраста мощностью, в основном, от 5 до 20 м. Нижним водоупором являются:
- моренные суглинки московского и донского оледенения;
- юрские или верхнекаменноугольные глины;
- слой элювия в кровле верхнекаменноугольных известняков. Последний вариант характерен для эрозионной палеодолины ПраМосква-реки и ее притоков, протянувшейся полосой шириной 1-2 км с северо-запада на юго-восток в центральной части города.
Источники питания подземных вод
Питание грунтовых вод осуществляется повсеместно за счет инфильтрации атмосферных осадков и утечек воды из водонесущих коммуникаций. Интенсивность питания изменяется в диапазоне от 100 до 350 мм/год. Приток поверхностных вод из Москва-реки ограничен зарегулированностью ее стока и осуществляется на отдельных участках, характеризующихся отсутствием нижнего водоупора (глин и суглинков) и депрессией уровня в горизонтах верхнего карбона, обусловленным водоотливом. Такие участки расположены, в основном, в центре города вдоль долины Москва-реки.
Уровни подземных вод
Уровни подземных вод снижаются от 170-210 м на водораздельных моренно-флювиогляциальных равнинах на северо-востоке и юго-западе города до 110-130 м в пойме Москва-реки и ее крупных притоков.
Грунтовые воды питают малые реки в пределах города и в существенной мере обеспечивают их сток в летнюю и в зимнюю межень. Модуль подземного стока для Москвы составляет 1,5-2,0 л/с·км2. Разгрузка грунтовых вод осуществляется так же за счет перетекания в нижезалегающие водоносные горизонты. При этом величина перетекания изменяется от 30 до 90 % от получаемого питания. Последнее значение характерно для участков отсутствия нижнего водоупора.
Уклоны зеркала грунтовых изменяется в пределах от 0,001 до 0,1. Они в основном соответствуют изменениям уклона поверхности земли и рельефа подошвы четвертичных отложений. Максимальные уклоны потока характерны для участков тыловых швов речных террас, где происходит смена литолого-фациальных характеристик водовмещающей толщи и резкое изменение ее проницаемости. Глубина до уровня грунтовых вод изменяется от 2-3 м на большей площади его распространения и лишь на отдельных участках водоразделов увеличивается до 8-15 м.
Фильтрационная характеристика водовмещающей толщи
Водовмещающая толща характеризуется весьма неоднородным строением. Проницаемость отложений изменяется от 0,5-1,0 м/сут до 5-10, а в редких случаях и до 15 м/сут. В зависимости от литолого-фациальных условий эти изменения могут происходить на весьма небольших расстояниях, соизмеримых с размерами проектируемых инженерных сооружения. Это обстоятельство накладывает особую ответственность на качество выполняемых определений фильтрационных свойств грунтов как лабораторными, так и полевыми испытаниями.
Для территории города характерно так же развитие верховодки в покровных и техногенных отложениях.
Благодаря небольшой глубине залегания уровня грунтовых вод, его положение обычно определено по большому количеству разведочных, в том числе неглубоких, скважин. Это обстоятельство позволяет более надежно калибровать математические геофильтрационные модели, используемые для обоснования прогноза изменения гидродинамических условий от влияния подземных частей проектируемых инженерных сооружений.