Подземные воды Воронежской области
Воронежская область – место стыка крупных гидрогеологических структур: Московского, Приволжско-Хоперского и Донецко-Донского артезианского бассейнов. Под поверхностью области находится «водораздел» этих бассейнов.
В гидрогеологическом разрезе области наблюдаются три структурно-геологических этажа: верхний, средний и нижний.
Верхний этаж
Это водоносные горизонты палеогенового, неогенового и современно-четвертичного возраста. Самый значимый из них неоген-четвертичный водоносный комплекс. Он приурочен к аллювиальным и флювиогляциальным отложениям Среднерусской возвышенности и Окско-Донской низменности. Это основной в водоснабжении населения и хозяйства слой. Вмещают этот комплекс разнозернистые пески, зачастую с галечником в основании.
Воды эти преимущественно безнапорные, залегают на глубине 0-10 м в пределах речных пойм и до 30 м на террасах. Глубина более древних аллювиальных горизонтов увеличивается до 60 и более метров. Мощность водоносного слоя составляет от 1-3 до 25 м.
Ниже залегают неогеновые отложения с двумя водоносными горизонтами: плиоценовым (вмещающие породы – разнозернистые пески с гравием и прослоями глин) и миоценовым (вмещающие породы – тонкозернистые пески и алевриты с прослоями глин). Они распространены на территории Окско-Донской низменности. Залегают на глубине 20-70 м. Эти водоносные горизонты обильны и используются для водоснабжения городов.
Средний этаж
Водоносные горизонты меловых, юрских, каменноугольных и девонских отложений. Они содержат пластово-трещинные, пластово-карстовые и пластово-поровые воды.
В нижнекаменноугольных отложениях воды циркулируют в песчано-глинистых, карбонатных отложениях с прослоями глин и песчаников. Эти воды напорные и безнапорные. Залегают на глубине 100-120 м, мощность водоносной части 20-70 м. Питание их осуществляется за счет перетекания вод вышележащих горизонтов в местах гидрогеологических «окон».
Ниже может находиться верхнедевонский водоносный горизонт. В юго-восточной части области воды этого горизонта циркулируют в терригенных отложениях песка, песчаника, алеврита с прослоями глин. Глубина залегания кровли этих вод изменяется от 8 до 342 м, воды напорные. Питание осуществляется в местах гидрологической связи из вышележащих горизонтов, а разгрузка – в реку Дон.
Более широко распространены среднедевонские водоносные горизонты. Воду здесь вмещают карбонатно-терригенные породы. Залегают горизонты на глубине от 4 до 770 м и более. Мощность водоносных горизонтов – от 0,6 до 100 м. Эти воды имеют напорный характер. Питание получают при перетекании вод путем напорной фильтрации из нижележащих водоносных горизонтов, а разгрузка происходит в смежные выше и нижележащие горизонты. Такая разгрузка называется субфлювиальной, или структурной. Эти воды имеют сильную минерализацию, бывают: хлоридные натриево-кальциевые, гидрокарбонатные кальциево-натриевые, хлоридные натриевые. Также бромные и йодо-бромные воды есть в Приволжско-Хоперском бассейне.
Нижний этаж
Архейско-протерозойский водоносный комплекс. Воды содержатся в дислоцированных и сильно метаморфизованных трещиноватых породах коры выветривания. Наиболее водообильны участки, совпадающие с глубинными тектоническими разломами. Кровля сложена глинами среднего и верхнего девона, а основание – монолитными архейскими породами. Глубина залегания колеблется от 0 м (в г. Павловск) до 850 м (в Поворинском районе). Воды этого комплекса высоконапорные, пресные, солоноватые, на погруженных участках – хлоридно-бромные натриевые или кальциево-натриевые рассолы. Питание их осуществляется в месте свода кристаллического массива, в районе г. Павловск, за счет атмосферных осадков. В местах более глубокого погружения – инфильтрирующими водами лежащих выше горизонтов в местах гидрогеологических «окон».
Реки дренируют в основном меловые горизонты на Среднерусской и Калачской возвышенностях и неоген-четвертичные горизонты на Окско-Донской низменности. Однако в структуре питания рек грунтовые воды представлены слабо (от 1 до 5%).
На Окско-Донской низменности значительно распространена верховодка. Она залегает на глубине до 5 м и приводит к переувлажнению почвенного покрова.
Родники
Родники являются естественным компактным выходом на поверхность подземных вод. Их количество в Воронежской области – около 1300.
В области обращают на себя внимание следующие родники: Белогорский, 1й и 2й Гремяченские, Колодежанский, Колбинский, Репьевский, Сердюковский и родники Подворонежья (родники санатория им. Горького, Центрального парка культуры и отдыха, поселка Рыбачий, Митрофановский, поселка Сомово, села Чертовицы).
В г. Воронеже зарегистрировано 17 источников. Однако родниковые воды города, как правило, отклоняются от существующих стандартов чистоты по ряду показателей. Причина этого в том, что загрязненные поверхностные воды беспрепятственно фильтруются в подземные горизонты.
Экологическое состояние грунтовых вод.
Употребление подземных вод плохого качества, возможно, является одной из причин распространенных в настоящее время заболеваний – онкологических, легочных, кожных, сердечно-сосудистых. В пробах подземных вод зоны интенсивного водообмена превышены ПДК по многим микроэлементам, а также по нитритам, нитратам, аммонию.
Извлечение подземных ископаемых, подземное строительство, сбрасывание жидких и твердых отходов на почву, сброс стоков в водоемы, выхлопы транспорта — все это приводит к повышенной техногенной нагрузке на поверхностные и подземные воды.
Подземные воды Воронежской области
Источник
Административное устройство, природа и ресурсы / Подземные воды
Территория Республики Мордовия расположена в юго-западной части Волго-Сурского и северо-западной периферии Приволжско-Хоперского артезианских бассейнов.
Воды четвертичных отложений
К четвертичным отложениям приурочены воды, связанные с породами различного генезиса. Наибольшую значимость для водопотребителей имеют современно-среднечетвертичный аллювиальный водоносный и флювиогляциальный водоносный горизонты (комплексы).
Водоносный (локально-слабоводоносный) нижнечетвертично-современный аллювиальный горизонт (комплекс) приурочен к долинному комплексу. Водовмещающими отложениями повсеместно являются пески разнозернистые. Мощность обводненных пород составляет 10–22 м. Подстилающим водоупором обычно служат нижнемеловые и юрские глинистые отложения. Воды обычно безнапорные. Глубина их залегания до 17 м. Дебиты родников изменяются до 0,5 л/с. Питание водоносного горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков. Кроме того, происходит питание горизонта паводковыми водами. Разгружаются грунтовые воды в гидрографическую сеть. Химический состав вод гидрокарбонатно-сульфатный кальциево-натриевый и магниево-кальциевый. Минерализация до 0,9 г/дм 3 . Воды используются населением посредством обустройства колодцев и родников.
Водоносный (локально-слабоводоносный) флювиогляциальный горизонт. Водовмещающими породами являются пески кварцевые, в основном мелкозернистые, реже среднезернистые, хорошо отсортированные. Общая мощность отложений до 7,6 м, в отдельных случаях – 12,5 м. Глубина залегания водоносного горизонта до 6,0 м. На большей части площади распространения водоносный горизонт залегает первым от поверхности и является безнапорным со свободной поверхностью грунтовых вод. Водообильность горизонта слабая, расходы родников составляют до 0,55 л/с. Коэффициент фильтрации песков 0,45 м/сут. Воды горизонта по химическому составу гидрокарбонатно-кальциевые, в единичных случаях сульфатно-натриевые, пресные, величина минерализации колеблется от 0,48 до 0,65 г/дм 3 . Воды мягкие и умеренно жесткие, общая жесткость 0,76–5,75 мг-экв/л. Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. Разгрузка осуществляется в овражно-балочную сеть. Водоносный горизонт используется местным населением в хозяйственно-бытовых целях.
Воды палеогеновых и верхнемеловых отложений
Подземные воды распространены в южной и юго-восточной частях республики. Наибольшее хозяйственное значение имеют следующие водоносные горизонты (комплексы).
Водоносный (слабоводоносный) сызранский терригенный комплекс (горизонт). Чаще всего воды заключены в толще песков, трещиноватых опок, песчаников, опоковидных песчаников. Водообильность неравномерна. Родники в верховьях ручьев и рек имеют дебиты около 3 л/с. Воды отличаются мягкостью и пониженной минерализацией, общая жесткость 3,6 мг-экв/л, сухой остаток 330 мг/л.
Водоносная (слабоводоносная) верхнемеловая карбонатная серия. Водовмещающими породами комплекса являются трещиноватые мел и мелоподобный мергель. Воды безнапорные трещинно-жильные, залегают на глубине до 25,5 м. Дебиты родников 1,0–2,5 л/с. Воды имеют невысокую минерализацию и мягкость, сухой остаток равен 137 г/дм 3 . Воды обладают хорошим питьевым качеством, но в силу ограниченности распространения и невысокого дебита могут быть использованы для водоснабжения небольших водопотребителей.
Воды нижнемеловых и юрских отложений
В разрезе нижнемеловых и юрских отложений, широко распространенных в пределах республики, зафиксировано несколько водоносных и слабоводоносных горизонтов.
Водоносный (слабоводоносный) нижнемеловой терригенный комплекс. Водосодержащими породами являются трещиноватые опоки, песчаники и мелкозернистые пески, залегающие в толщах глин в виде слоев. Глубина залегания подземных вод до 20 м. Воды комплекса обладают небольшим и непостоянным дебитом. Подземные воды мягкие, слабоминерализованные, гидрокарбонатные натриевые, вполне пригодные для мелкого водоснабжения. Основным источником питания подземных вод являются атмосферные осадки.
Водоносный (слабоводоносный) юрский терригенный комплекс. Воды приурочены к тонко- и мелкозернистым пескам, песчаным глинам и к прослойкам мергелей. Глубина залегания водовмещающих пород от 6,8 до 208,5 м. Дебит горизонтов незначителен, что связано со слабой водоотдачей вмещающих пород. Используются для хозяйственно-бытовых нужд мелкими водопотребителями посредством эксплуатации срубовых колодцев в северо-западной части республики.
Воды пермских и каменноугольных отложений
Водосодержащая толща пермских и каменноугольных отложений объединяется в самостоятельный раздел в силу литологической особенности водоносных пород. Они представлены карбонатными породами – известняками, доломитами трещиноватыми, кавернозными.
Водоносный каменноугольно-пермский карбонатный комплекс является основным источником для крупного централизованного водоснабжения. Формирование подземных вод происходит главным образом за счет инфильтрации атмосферных осадков в местах выходов на дневную поверхность карбонатных отложений. К таким условиям относится южная часть Алатырского поднятия в северо-западной части республики, присклоновая часть Окско-Цнинского вала, расположенного западнее Мордовии, и отдельные участки сурско-мокшинских поднятий в пределах бассейна р. Иссы. В центральной части республики воды вскрываются на глубине 50–100 м, в юго-восточной – 150–200 м.
В западной и центральной Мордовии воды имеют пониженную минерализацию с содержанием сухого остатка до 0,5 г/дм3 и общую жесткость от 1,0 до 15,0 мг-экв/л при преобладании карбонатов. По характеру минерализации воды имеют гидрокарбонатный кальциево-магниевый, гидрокарбонатно-сульфатный магниево-кальциевый состав. В восточной части Мордовии воды имеют повышенную минерализацию с содержанием сухого остатка от 1,0 до 3,0 г/дм 3 , общую жесткость до 30 мг-экв/л и хлоридно-сульфатный натриевый состав.
Водоносный (слабоводоносный) нижнекаменноугольный терригенно-карбонатный комплекс развит повсеместно. По химическому составу воды близки подземным водам верхне-среднекаменноугольного горизонта, содержание сухого остатка 282 мг/л. Воды имеют хлоридно-гидрокарбонатный кальциево-натриевый состав.
Воды девонских и додевонских отложений
В разрезе девонских отложений вскрыт целый ряд водоносных горизонтов. По химическому составу воды хлоридные, натриево-кальциевые с минерализацией до 176,9 г/дм 3 и с общей жесткостью до 985 мг-экв/л.
Подземные воды додевонских отложений вскрыты в толще мелкозернистых песчаников на глубине 1 480 м от поверхности. Они имеют хлоридный натриево-кальциево-магниевый состав с минерализацией 156,6 г/дм 3 при содержании брома 80,0 мг/дм 3 . Эти воды представляют интерес как сырье для химической промышленности.
Ресурсы подземных вод
Волго-Сурский артезианский бассейн занимает основную часть территории республики (80 %). В его пределах расположены централизованные водозаборы и перспективные участки с утвержденными запасами подземных вод для водоснабжения городов Саранск, Рузаевка, Краснослободск, Ардатов и с. Большие Березники, а также водозаборы районных центров, работающие на неутвержденных запасах.
Приволжско-Хоперский артезианский бассейн занимает только юго-западную часть республики (около 20 %). На его территории расположены водозаборы районных центров (р. п. Зубова Поляна, р. п. Торбеево и г. Инсар), работающие на неутвержденных запасах, и перспективные участки с утвержденными запасами подземных вод для водоснабжения г. Ковылкино, г. Инсар и р. п. Торбеево.
Прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод (ПЭРПВ) составляют 2 604,4 тыс. м 3 /сут, в том числе подземных вод питьевого качества (с минерализацией менее 1,5 г/дм 3 ) 2 314,8 тыс. м 3 /сут. Обеспеченность прогнозными ресурсами питьевого качества составляет 3,04 м 3 /сут на одного человека. По состоянию на 1 января 2011 г. на территории Республики Мордовия разведаны эксплуатационные запасы подземных вод по 21 участку месторождений в количестве 447,485 тыс. м 3 /сут. Степень разведанности прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод составляет 17,2 %.
Из 21 месторождения и участка месторождений, имеющихся на территории Республики Мордовия, эксплуатируются только 11. Степень освоения разведанных эксплуатационных запасов составляет 31,2 %. Обеспеченность разведанными эксплуатационными запасами подземных вод на 1 человека составляет 0,52 м 3 /сут.
ПЭРПВ сосредоточены в трещиноватых, кавернозных, иногда закарстованных известняках и доломитах пермских и каменноугольных отложений и составляют 2,604 млн м 3 /сут, в том числе подземных вод питьевого качества (с минерализацией менее 1,5 г/дм 3 ) – 2 314,8 тыс. м 3 /сут. Обеспеченность прогнозными ресурсами питьевого качества составляет 2,7 м 3 /сут на одного человека.
Для водоснабжения потребителей юго-восточной и восточной Мордовии целесообразно комплексное освоение минерализованных вод каменноугольно-пермского карбонатного комплекса и пресных вод волжско-валанжинского и верхнемелового водоносных горизонтов. ПЭРПВ верхнемелового водоносного горизонта – 152 тыс. м 3 /сут, а ресурсы волжско-валанжинского горизонта – 7,94 тыс. м 3 /сут.
На территории Республики Мордовия выделено 3 участка минеральных вод различных типов. Запасы минеральных подземных вод утверждены на 3 участках Саранского месторождения. На 1 января 2011 г. разведанные эксплуатационные запасы минеральных подземных вод составляли 574 м 3 /сут. За последние годы (2001–2010) они не увеличились. Фактический их отбор в 2009 г. по Республике Мордовия составил 2,37 м 3 /сут. Степень освоения минеральных ресурсов составила 0,4 % от разведанных эксплуатационных запасов. Добычу минеральных вод осуществляют 2 водопользователя.
Подземные минеральные воды бальнеологического состава приурочены к отложениям среднего и верхнего девона. Потенциальные эксплуатационные запасы превышают 2 тыс. м³/сут.
Минеральная вода «Мокшанка». Источник был открыт в 1987 г. Глубина скважины 340 м. Реакция воды слабощелочная, pН – 7,15–7,6. Минерализация воды изменяется от 6,98 до 15 г/дм 3 . По химическому составу вода хлоридно-натриевая. В ее составе преобладают анионы хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов; в составе катионов – натрий, кальций, магний. Из специфических компонентов обнаружены фтор – 2,1–2,8 мг/дм 3 , бром – 19–22, йод – 0,1, железо – 0,4 мг/дм 3 . По газовому составу вода азотно-углекислая: азот – 14,47 мг/дм 3 , углекислый газ – 14,34 мг/дм 3 . Температура воды при изливе 80 ºС.
Согласно бальнеологическому заключению, «Мокшанка» является хлоридной среднеминерализованной лечебно-столовой водой, близкой по составу с водой «Минская» и «Ессентуки-17», используется при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта. Особенно показана для лечения хронических гастритов с секреторной недостаточностью, хронических холециститов, хронических колитов. Рекомендуется и вполне здоровым людям с целью улучшения пищеварения. Кроме приема внутрь, минеральная вода используется для приготовления лечебных минеральных ванн, оказывая успокаивающее действие на организм человека и способствуя нормализации обмена веществ.
Промышленные воды. Глубокими скважинами (1,0–1,5 км) вскрывались и опробовались гидрогеологическими откачками подземные воды, приуроченные к девонским отложениям, а также к породам верхнего протерозоя.
Из редких элементов в подземных водах встречены бром, бор, иод, стронций и литий. Концентрация четырех последних ниже норм отнесения их к промышленным. Заслуживает внимания высокое содержание в подземных водах брома. Концентрация этого элемента варьирует от 400 до 800 мг/дм³ при норме отнесения к промышленной 200 мг/дм³. Подземные воды девона и протерозоя характеризуются как компонент противогололедной обработки дорожного полотна взамен соли, ввозимой в республику из других регионов России.
Ориентировочно эксплуатационные запасы подземных вод, пригодных для промышленного извлечения брома, составляют около 1 тыс. м³/сут. При этом из одной скважины можно получить 200–250 м³/сут рассола, обогащенного бромом. Использование рассолов в настоящее время возможно из существующих скважин в г. Саранске (АО «Водогрязелечебница»), п. Ясная Поляна (база отдыха в Зубово-Полянском районе), с. Лопатино Торбеевского района.
Источник