Где находятся крупнейшие артезианские бассейны

Артезианские бассейны в зарубежных странах

Геологическое обоснование понятия артезианский бассейн связано с изучением напор­ных вод в северной Франции, где впервые в геологической литературе был выделен Парижский артезианский бассейн. Это не единственный во Франции бассейн.

В юго-западной Франции между Центральным Француз­ским плато и Пиренейским горным хребтом располагается мощная синклиналеобразная гидрогеологическая структура с уклоном от Средиземного моря в сторону Атлантического океана. Это пространство занято бассейном р. Луара. По геологическому строению и гидрогеологическим условиям эта гидрогеологическая структура, или артезианский бас­сейн, очень напоминает Парижский бассейн. Но площадь его распространения значительно меньше. Здесь вскрыты и эксплуатируются водоносные горизонты из меловых отло­жений.

Поскольку южные и западные части европейского мате­рика (Балканы, Альпы и Апеннинский и Пиренейский полу­острова) представляют сложные горные системы альпий­ской складчатости, здесь также выявлено большое коли­чество мелких артезианских бассейнов, на описании кото­рых в данной книге мы останавливаться не будем.

В Северной Америке основные артезианские (водона­порные) геологические структуры расположены между Канадским палеозойским щитом на севере, Кордильерами и Скалистыми горами на западе и Аппалачами и Алеганами на востоке. Мощный прогиб палеозойских, мезозойских и третичных пород имеет общее падение от Канадского щита к Мексиканскому заливу. Все пространство занято бассейном системы рек Миссури — Миссисипи. Скалистые горы на западе относятся к альпийской складчатости и склоны их сложены меловыми и третичными породами, включающими мощные водоносные горизонты. Напорные воды распространены по правобережью Миссури — Мисси­сипи. На склонах Аппалачских гор, относящихся к герцин- ской эпохе складчатости, водоносные напорные горизонты приурочены к толщам кембрия, силура, девона. Они развиты в левобережье Миссури — Миссисипи и протягиваются от области Великих озер на юг.

В южной, примыкающей к морю, части палеозойские породы перекрыты мезозойскими, а последние — мощными толщами третичных отложений. В мезозое водоносные породы на глубине контактируют с нефте- и газоносными.

Водоносные горизонты в США стали интенсивно эксплуа­тироваться со второй половины XIX в. В настоящее время в результате неограниченной эксплуатации многие водо­носные горизонты использованы почти до предела. Посколь­ку поверхностные воды не всегда пригодны для водоснаб­жения в силу их загрязненности как сточными водами промышленных предприятий, так и водами интенсивно разви­того пароходного движения, США явились первой страной, в которой остро чувствуется потребность в опреснении мор­ских вод и в захвате ледяных гор (айсбергов), спускающих­ся с Гренландского ледника и увлекаемых холодным тече­нием на юг вдоль восточного побережья Северной Америки.

Одним из хорошо изученных артезианских бассейнов является «Большой Артезианский бассейн» в Австралии. Этот бассейн располагается в южной части страны между Австралийскими Кордильерами (горами герцинской склад­чатости) на востоке и Австралийским плоскогорьем на за­паде. Синклиналеподобная складчатая структура, распола­гающаяся между двумя указанными массивами, имеет общее падение на юг, в сторону Южного Ледовитого океана. Мощный горизонт напорных пресных вод заключен в ме­ловых отложениях. Воды в течение последних десятилетий используются большим количеством буровых скважин. В результате интенсивного использования вод напор в бу­ровых колодцах значительно снижен.

Источник

Артезианские бассейны

Человечество очень быстро открыло и исследовало информацию о напорных артезианских водах, впервые целый ряд источников был обнаружен еще в начале 20 века. Давайте рассмотрим наиболее популярные артезианские бассейны подробнее.

Один из самых больших источников напорных вод является Западно-Сибирский бассейн, площадью около 3,5 миллионов километров квадратных. Он охватывает подземные воды от Урала до Енисейкого края, и справедливо считается настоящим «артезианским океаном».

Знойная пустыня Сахара также скрывает под своими песчаными дюнами артезианское море. Его воды занимают площадь до 700 тысяч километров квадратных, при этом его водоносный горизонт обладает мощностью в 500 м.

Похвастаться большим подземным источником может и Австралия. Его площадь достигает 1736 тысяч километров квадратных, и с помощью этого артезианского бассейна стало возможным осваивать территории с засушливым климатом и пустырями.

Изобилие артезианских источников также характерно Восточной Европе, в частности бывшим странам СНГ. Важную роль играет Днепровско-Донецкий, Подмосковный и Прибалтийский источники. Самым большим и примечательным среди них является Днепровско-Донецкий бассейн, занимающий площадь до 350 тысяч километров квадратных. Протяжность его территории распространяется на часть Белоруссии, на значительную площадь Украины и на некоторые области России.

Подмосковный бассейн обеспечивает водою большое количество населенных пунктов, при этом имеет небольшую площадь – около тысячи километров квадратных.

Наличие огромного количества напорных бассейнов было также сосредоточено в горных и предгорных областях многих горных систем Кавказа, Карпат, Средней Азии. Несмотря на небольшие размеры, эти источники очень обильные. Бассейном с максимальной площадью считается Восточно-Предкавказкий.

Артезианские бассейны обеспечивают водоснабжение и во многих европейских странах (Парижский, Пиренейский), а также штатах США (Дакотское, Вайомингское).

Артезианские бассейны играют очень важную роль в обеспечении водой огромного количества стран и городов. Помимо использования источников, как поставщика питьевой воды, они часто применяются в качестве лечения или оздоровления минеральными водами.

Поэтому бассейны напорных вод своей страны очень важно использовать только в рациональных целях, ценить и оберегать.

Получить консультацию по вопросам проектирования, бурения, обустройства, ремонта и дезинфекции водяных скважин вы можете:

позвонить по телефону: +38 044 223 60 90 или +38 097 700 10 10

отправив электронное письмо, заполнив эту форму

узнав стоимость узнав стоимость на бурение скважины на воду в Киеве и Киевской области

Источник

Подземные реки

Открытие артезианских вод

В начале 12 века в провинции Артуа (Франция), возникла проблема с водоснабжением. Один из местных жителей взялся найти воду и стал рыть колодец. Вначале шла глина безводная глина, но настойчивый житель копал и копал. Когда он уже хотел бросить работу, дно колодца стало раздуваться, и только он успел выбраться, из дна колодца хлынула вода. Достигнув поверхности, она стала фонтанировать. Вода продолжала фонтанировать долгое время, возникла угроза затопления города, поэтому жители стали рыть сеть отводящих канав. С тех пор проблем с водой в городе не было. Таким образом, человек обнаружил существование подземных вод, способных к самоизливу на поверхность. В честь провинции, где были обнаружены такие воды, их стали называть артезианскими.

Геологические и физические процессы

Чем вызвано появление подземных вод, стремящихся вопреки своей природы, подниматься на поверхность, а не стекать вниз под действием силы тяжести? Геологи смогли разобраться в этом вопросе. Породы в земле образуют пласты, различные по составу, которые меняют друг друга по глубине друг за другом. Глина сменяет песок – известняк или песчаник, потом идет снова глина и т.д. На каждой территории Земли свое чередование и геологические условия. Поэтому выделяются водоносные горизонты (пески), хорошо фильтрующие воду и водоупорные слои (глины, аргиллиты), фильтрация по которым затруднена. За счет тектонических движений (движений крупных блоков земной коры), пласты сминаются в складки, синклинали перемещаются, разрываются, сдвигаются, переворачиваются. Движение, вызывает наклон пластов. В горных районах, при точках взаимодействия литосферных плит, движение земной коры особенно интенсивно.
На равнинах складки пологие, с небольшими углами падения, а в горах – крутые. Во многих случаях вершины складок (замки) интенсивно разрушаются, выветриваются (за счет действия физических и химических процессов), и поэтому на таких участках на поверхность выходят как бы срезанные пласты горных пород. Особой их чертой, является то, что они под углом погружаются. Образуется емкость (артезианский бассейн), которая легко заполняется водой, поступающей с поверхности. Размер таких емкостей достигает несколько сотен и даже тысяч километров.
Атмосферных осадки, выпадающие в областях питания, инфильтруются в водоносный горизонт. Затем вода начинает фильтроваться вниз по наклону за счет гравитационных сил.

Схема фильтрации воды в артезианском бассейне

Если пробурить скважину в середине артезианского бассейна, то вода будет подниматься вверх, по принципу сообщающихся сосудов. Высота подъема воды в скважине зависит от абсолютной высоты области питания водоносного горизонта относительно абсолютной отметки устья скважины. Это определяет, будет происходить фонтанирование (самоизлив) или простой подъем уровня подземных вод после вскрытия водоносного горизонта. Чаще всего происходит подъем воды выше кровли водоносного горизонта. Артезианский бассейн может содержать несколько водоносных горизонтов, разделенных водоупорами. Однако, первый поверхности водоносный горизонт, называется горизонтом грунтовых вод и является безнапорным. Наглядное представление фильтрации воды в артезианском бассейне можно увидеть на схеме.

Артезианские бассейны мира

Самыми крупным артезианскими бассейном является Западно-Сибирский артезианский бассейн, имеющий площадь почти 3,5 млн. км2. Водосборная область бассейна — пространство от Урала до Енисея.
На территории пустыни Сахара располагаются два крупных артезианских бассейна: Алжиро-Ливийский и Ливийско-Нильский. Мощность водоносного горизонта этих бассейнов достигает 500 м. Крупный артезианский бассейн находится на территории Австралии. Его площадь 1,7 млн. км2.
На территории России располагается множество артезианских бассейнов различных размеров. Москва и Санкт-Петербург располагаются на небольшом московском артезианском бассейне площадью несколько тыс. км2. На территории Кавказа, Средней Азии, Карпат находится множество небольших водообильных артезианских бассейнов.
В Европе крупные артезианские бассейны – Парижский, Венгерский, Пиренейский.

Использование подземных вод артезианских бассейнов

Подземные воды артезианских бассейнов широко используются для водоснабжения. Жители тысяч городов употребляют воду добываемую из водоносных горизонтов.

Артезианская скважина в Сахаре

Следует отметить в одной из самых суровых пустынь – Сахаре, на глубине от 30 до 900 м (в разных местах) фильтруются пресные подземные воды. В конце 20 века были организованы водозаборные скважины, дающие до 75 м3 в час чистой питьевой воды. В настоящее время пробурено несколько тысяч скважин. Около скважин образуются оазисы. Эксплуатационные ресурсы (объем воды, который можно забрать из водоносного горизонта в сутки), составляет 17 млн. м3 в сутки. Для сравнения такими объемами можно обеспечить 30 – 40 млн. человек.

Грунтовые воды наиболее подвержены техногенному загрязнению, чем подземные воды, отделенные от поверхности водоупорными слоями. Но, с глубиной возрастает минерализация подземных вод, поэтому перед организацией водозаборных сооружений, необходимо тщательно изучить состав подземных вод различных водоносных горизонтов.

Источник

Бассейны артезианских вод в азитской части России

В азиатской части России артезианские бассейны также различаются и по размерам, и по характеру слагающих их горных пород, и по геологическим струк­турам. К наиболее крупным артезиан­ским бассейнам можно отнести:

1. Якутский артезианский бассейн
2. Западно-Сибирский артезианский бассейн
3. Сыр-Дарьинский артезианский бассейн.

Каждый из этих бас­сейнов обладает су­щественными особен­ностями, резко отли­чающими его от каж­дого из упомянутых.

Якутский ар­тезианский бассейн подобно Валдайско- Тиманскому покоится на допалеозойском фундаменте. На вос­токе он ограничен Верхоянским хреб­том, на юго-западе Алданским кристал­лическим массивом, на севере — Анабар- ским кристаллическим массивом (щит) . Стратиграфически водоносные го­ризонты распределены в отложениях кембрия, ордовика, силура, девона, юры и мела. Однако и по мощности и по литологическому составу эти отложения резко отличны от того, что мы наблюдаем на северо-востоке европейской части России. Если мощность палеозоя в Валдайско-Тиманском артезианском бассейне всего около 2000 м в центральной части геосинклинали, то в Якут­ском бассейне она превышает 4000—5000 м. При этом комплекс пермотриасовых отложений здесь имеет подчиненное значение. В Якутском бассейне мощность мезозоя достигает 5000—6000 м. В этом комплексе резко отличны литологические особенности этих отложений. Так, например, в от­личие от кембрийских отложе­ний Валдайско-Тиманского бас­сейна, где мы наблюдаем основ­ной напорный водоносный гори­зонт в гдовских песках нижнего кембрия, а мощность последнего едва достигает 300—350 м, в Якутском бассейне мощность соответствующих отложений из­меряется несколькими тысячами метров, песчаные и глинистые отложения почти отсутствуют, но зато развиты мощные соле­носные толщи. Кроме того, в Валдайско-Тиманском артезиан­ском бассейне мезозойские отло­жения практически никакой роли не играют, в Якутском же бас­сейне мощные мезозойские отло­жения разведаны на глубину до 2,5 тыс. м и включают обиль­ные напорные водоносные гори­зонты.

Якутский артезианский бас­сейн представляет собой терри торию, занятую гидрологическим бассейном р. Лены; только верховья этой реки протекают по площади смеж­ного, но располагающегося западнее Лено-Ангарского артезианского бассейна.

Своеобразные литологические условия определяют наличие большого количества соленых источников в тех частях бассейна, где кембрийские отложения выступают на поверхность в областях питания. Количество источников и их соленость настолько значительны, что даже некоторые из мелких притоков р. Лены отличаются солоноватой водой, благодаря чему одному из притоков присвоено имя Усолка. Области питания водоносных горизонтов этого бассейна расположены на склонах Алданского и Анабарского наго­рий и Верхоянского хребта, а общий сток подземных вод направлен на север к устьевой части р. Лены в Ледови­тый океан.

Якутский артезианский бассейн разведан в районе г. Якутска, где буровыми скважинами вскрыты мощные водоносные горизонты в юрских отложениях.

Западно-Сибирский артезианский бассейн распола­гается на палеозойском фундаменте и сложен отложениями мезозоя (юры и мела) и палеогена. Этот бассейн ограничен на западе склонами Урала, на востоке — склонами Ени­сейского кряжа и на юге — Казахстанским низкогорьем. Форма бассейна корытообразная, вытянутая с юга на север, область питания приурочена к склонам Урала, Енисей­ского кряжа, Казахстанского низкогорья, а общий сток подземных вод направлен с юга на север в сторону Ледо­витого океана . Водоносные горизонты Западно- Сибирского артезианского бассейна в областях питания отличаются пресноводностью, но по мере движения вод к центральным частям бассейна они осолоняются. Однако соленость водоносных горизонтов даже на глубинах 2000— 2400 м не превышает 60 г/л, что резко контрастирует с глубокими водами Якутского и Валдайско-Тиманского артезианских бассейнов, в которых концентрация глубоких вод в толщах палеозоя и особенно кембрия более 350 г/л. Повышены также и геотермические градиенты в Западно- Сибирском артезианском бассейне. Он в настоящее время рассматривается как одна из наиболее важных областей для термофикации. Буровые скважины вскрыли здесь на глубинах около 2000 м напорные воды с температурами до 90—100° С и выше . Такие температуры не наб­людались в артезианских бассейнах европейской части СССР (исключая горные районы юга, где по тектоническим разломам поднимаются горячие подземные воды, уже эксплуатируемые, например, в районе г. Грозного).

Таким образом, три артезианских бассейна: Валдайско- Тиманский, Западно-Сибирский и Восточно-Сибирский — крайне различны по структурным и литологическим усло виям и по характеру заключенных в них во­доносных горизонтов.

Сыр-Дарьинский артезианский бассейн располагается в южном, юго-западном, примы­кающим к отрогам Тянь- Шаня, районе Средней Азии. В гидрологиче­ском отношении он вклю­чает бассейн р. Сыр- Дарьи. Верховья бассей­на располагаются в тек­тонической впадине, ог­раниченной на юге и юго-востоке Алайским и Туркестанским хребта­ми и отрогами Тянь- Шаня, на западе — воз­вышенностями останцовых гор Кызылкумов, на северо-западе — гора­ми Каратау. Открывает­ся бассейн в юго-восточ­ное Приаралье.

Он сложен горными породами палеозойского, мезозойского и неозой­ского возраста. Отдель­ные его части представ­ляют как бы своеобразно обособленные участки, существенно отличаю­щиеся друг от друга по гидрогеологическим ус­ловиям, но связанные между собой единым на­правлением подземного стока от юго-восточного верховья бассейна до его северо-западного окон­чания. В связи с этим в нем выделяют три подрайона: 1) верхнесырдарьинский, или Ферганский, охватывающий Ферганскую впадину от ни­зовьев слагающих Сыр-Дарью рек Нарын и Карадарья до Беговатских порогов, представляющих отроги небольшого хребта Моголтау; 2) средняя часть протягивается от Бего­ватских отрогов до возвышенности Чули; на юге здесь распо­лагается Голодная степь, а на севере—Приташкентский оазис; 3) наконец, от возвышенности Чули и до Аральского моря располагается нижняя часть Сыр-Дарьинского арте­зианского бассейна — наиболее крупная по занимаемой площади.

В гидрогеологическом отношении в верхней, или в Фер­ганской, части бассейна пресные воды наблюдаются в тол­щах палеозоя в предгорьях, где имеются даже фонтанирую­щие буровые скважины с расходами до 50 л!сек и более. В центральной части Ферганской впадины палеозой лежит на больших глубинах. Здесь в перекрывающих палеозой толщах мезозоя вскрыты месторождения нефти и рассоль­ные водоносные горизонты. Только в лежащих выше неоген- четвертичных отложениях широко эксплуатируются для питья и орошения обильные напорные самоизливающиеся воды. В средней части бассейна, в районе г. Ташкента, вскрыты напорные воды в меловых отложениях. В централь­ной части города на глубине 2400 ж вскрыт мощный фонта­нирующий водоносный горизонт в песках мелового возраста, обладающий температурой на изливе из скважины 65° С и расходом в несколько десятков литров в секунду. Мине­рализация воды не превышает 0,7 г!л. Вода используется как для термофикации, так и для лечебных целей. В ниж­ней части Сыр-Дарьинского артезианского бассейна в При- аралье разведочными буровыми скважинами установлены в верхних меловых отложениях мощные напорные и само­изливающиеся водоносные горизонты с пресной водой, которая используется как для орошения ранее не обраба­тывавшихся земель, так и для водопоя и водоснабжения.

Во всех упоминавшихся артезианских бассейнах России наиболее интенсивно эксплуатируются пресноводные напор­ные горизонты. Горизонты солоноватых вод используются в очень небольшой степени в основном с бальнеологически­ми целями (Москва, Миргород и др.). Глубокие напорные водоносные горизонты, представляющие собой рассолы хлористого натрия с концентрацией солей в несколько сот граммов на литр, включают не только хлористый натрий, но и целый ряд таких элементов промышленного значения, как бром, йод, калий и др. В настоящее время они эксплу­атируются в основном для получения йода, который ранее добывался из переработки морских водорослей: в наше время используется почти исключительно йод из глубоких артезианских горизонтов. Однако несомненно, по мере развития сведений о состоянии и распространении глубо­ких водных рассолов промышленное значение приобретут и другие компоненты этих вод.

Большие перспективы имеет также использование горя­чих подземных вод. Практическое применение их уже начи­нается. Особенно перспективны воды вулканических моло­дых областей (Камчатка, Курилы и др.).

Источник