Министерство геологии СССР всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (всегингео) гидрогеология СССР сводный том выпуск 3 ресурсы подземных вод СССР и перспективы их использования редактор

Вид материала

Книга

Содержание Западный Тянь-Шань Таблица 16 Ресурсы подземных вод Западного Тянь-Шаня и Памира

Подобный материал:

• Методическое сопровождение работ по ведению мониторинга состояния недр, 2202.08kb.
• Строительные нормы и правила защита горных выработок от подземных и поверхностных вод, 2534.15kb.
• Г. А. Мавлянова на правах рукописи удк (553. 79: 546. 14) 575. 1 Бакиев саиднасим алимович, 926.06kb.
• Кнебель М. И., Кириленко К. Н., Литвиненко Н. Г., Максимова, 7467.82kb.
• Вопросы геологии, петрологии и металлогении метаморфических комплексов Востока ссср,, 1661.26kb.
• Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, 784.13kb.
• Разработка теоретических основ квалиметрии, 530.26kb.
• Учебное пособие по дисциплине «Гидрогеомеханика» для студентов специальности 080300, 951.39kb.
• А. А. Богданов отделение экономики ан СССР институт экономики ан СССР, 5421.75kb.
• Ливанова Т. Л 55 История западноевропейской музыки до 1789 года: Учебник. В 2-х, 10455.73kb.

Западный Тянь-Шань


Территория Западного Тянь-Шаня характеризуется высокой обе­спеченностью подземными водами. Естественные ресурсы всех межгор­ных артезианских бассейнов (Ферганского, Приташкентского, Южно-Таджвкского, Зеравшанского) и Западно-Тянь-Шаньской сложной системы бассейнов трещинных вод оцениваются величиной около 1370 м³/с. Эксплуатационные ресурсы подземных вод составляют при­мерно 1030 м³/с (табл. 16).

Из всех межгорных впадин Средней Азии и Казахстана самые крупные запасы подземных вод содержатся в Ферганском артезианском бассейне, представляющем сложную систему бассейнов и гидрогеологических массивов в окружающих горных сооружениях.


Таблица 16

Ресурсы подземных вод Западного Тянь-Шаня и Памира

Район (возраст водовмещающих пород)	Ресурсы подземных вод, м3/с	Модуль эксплуата­ционных ресурсов л/с на 1 км
есте­ствен­ные	эксплуатационные
всего	воспол­няемые
Западный Тянь-Шань
Ферганский артезианский бассейн (четвертич­ный)	500	450	370	2 — 130
Приташкентский артезианский бассейн (четвер­тичный)	240	220	190	1 — 110
Южно-Таджикский артезианский бассейн (чет­вертичный)	165	120	70	1 — 40
Зерафшанский артезианский бассейн (четвертич­ный)	135	ПО	80	1-72
Западно-Тяньшаньский бассейн трещинных вод (палеозойский)	330	30	20	0,6 — 19
Всего по району Западного Тянь-Шаня	1370	1030*	730
Памир
Восточный Памир (палеозойский, докембрий-ский)	20
Западный Памир (палеозойский, докембрийский)	140
Всего по району Памира	160
Всего по Тянь-Шаньско-Джунгаро-Памирской гидрогеологической области	2560	1890	1300

* В том числе ресурсы пресных вод составляют 880 м³/с


В пределах бассейна развит ряд мощных водоносных комплексов с грунтовыми- и напорными водами. По периферии Ферганской впадины распространен водоносный комплекс четвертичных аллювиально-про-лювиальных отложений. В брахиантиклиналшых структурах предгор­ной зоны (адырах) он представлен конгломератами мощностью до 300 м. В межадырных, заадырных впадинах и в долинах, пересекающих адыры, мощность водоносных пород возрастает на 15 — 50 м за счет галечников голодностепского комплекса, обладающих наибольшей водо­проницаемостью. Коэффициенты фильтрации верхней толщи четвертич­ных отложений мощностью до 100 м изменяются в широких пределах — от 3 до 190 м/сут. Водопроводимость пород колеблется от 300 м²/сут до нескольких тысяч квадратных метров в сутки. Ухудшение фильтра­ционных свойств пород наблюдается в периферийных частях конусов выноса, где толща галечников, содержит прослои суглинков.

Водоносный комплекс четвертичных аллювиальных отложений, раз­витый в долинах рек Карадарьи, Нарына и Сырдарьи, в центральной части бассейна имеет мощность до 500 м. Водопроницаемость гравий-но- или песчано-галечниковых пород высокая. Коэффициенты фильтра­ции составляют 20 — 60 м/сут.

Основным источником питания водоносных комплексов аллюви-. альных и аллювиально-пролювиальных отложений являются поверх­ностные воды, поступающие в Ферганскую котловину с окружающих гор. В некоторых впадинах (Ош-Араванской и др.) значительную роль в формировании естественных ресурсов подземных вод четвертичного комплекса играет подземный сток из гипсометрически приподнятых па­леозойских пород. Определенное значение в питании грунтовых вод имеет инфильтрация оросительных вод в пределах ирригационных систем.

Разгрузка потоков подземных вод происходит во внутренних частях бассейнов путем перетекания из нижних горизонтов в верхние, в виде восходящих родников, дренирования реками, отвода вод коллекторно-дренажной сетью, испарения и транспирации.

В Ферганской впадине заключены естественные запасы подземных вод в количестве охоло 230 млрд. м³, из них подавляющую часть со­ставляют пресные воды. Естественные ресурсы подземных вод всего артезианского бассейна и примыкающих бассейнов трещинных .вод, входящих в общий бассейн стока, оцениваются по инфильтрации ат­мосферных осадков и расчленению гидрографов поверхностных водо­токов величиной около 500 м³/с. Модули естественных ресурсов в зоне адыров равны 1,8 — 2,6 л/с на 1км², в равнинной зоне отдельных впа­дин и речных долин они изменяются в весьма широких пределах — от 4 до 130 л/с на 1 ,км². Суммарный расход подземных вод, выклинива­ющихся в поверхностные водотоки, равен примерно 300 м³/с.

Эксплуатационные ресурсы подземных вод в общем количестве 450 м³/с обеспечиваются в основном за счет естественных ресурсов и примерно на 15 — 20% за счет естественных запасов (75 — 80 м³/с). По­давляющую часть эксплуатационных ресурсов составляют пресные воды. Модули эксплуатационных ресурсов колеблются от 2 до 2,5 л/с на 1 км² в зоне адыров до 50 — 130 л/с на 1 км² в конусах выноса и речных долинах центральной зоны бассейна.

Наиболее благоприятными местами для заложения водозаборов являются участки развития галечников голодностепекого комплекса, особенно выше зоны естественной разгрузки подземных вод. (Произво­дительность сосредоточенных групповых водозаборов может составлять от нескольких сотен литров в секунду до 3 м³/с в вершинных частях конусов выноса, в крупных заадырных и межадырных впадинах. Де-биты одиночных скважин изменяются от 5 до 100 л/с.

П.р и ташкент с кий артезианский бассейн, располо­женный в одноименной впадине на границе горно-складчатой ,и плат­форменной областей, занимает аллювиально-пролювиальную предгор­ную равнину с вложенными в нее широкими современными аллюви­альными долинами рек Сырдарьи, Чирчика и Ахангарана.

Основные эксплуатационные ресурсы подземных вод сконцентриро­ваны в водоносных комплексах четвертичных аллювиальных и аллю­виально-пролювиальных отложениях, представленных галечниками, ва­лунными галечниками, конгломератами, гравийно-песчаными и супесча-но-суглинистыми породами.

Мощность аллювиальных галечников весьма различна: в долине Ахангарана она изменяется в пределах 10 — 150 м, в долине Чирчика — 60 — 90 м, а общая мощность аллювия — от 240 до 470 м. В долине Сырдарьи мощность речных отложений изменяется от 130 до 200 — 240 м. Фильтрационные свойства пород в целом ухудшаются от верхо­вий к низовьям долин, от их центров к бортам и на глубину. Например, современные галечники в верхней части долины Архангарана имеют коэффициенты фильтрации до 400 — 1000 м/сут, верхнечетвертичные галечники — до 170- — 500 м/сут; в низовьях долины коэффициенты филь­трации снижаются до 50 — 100 м/сут в современных и до 9 — 25 м/сут в верхнечетвертичных отложениях. В долине Чирчика коэффициенты фильтрации толщи галечников ,в среднем уменьшаются от 200 м/сут в верховьях до 17 — 50 м/сут в нижней части долины.

Мощность аллювиально-пролювиального водоносного комплекса в пределах конусов выноса и долин временных водотоков достигает 100 — 140 м. В низовьях долин Чирчика « Ахангарана общая мощность комплекса, представленного лёссовидными суглинками с прослоями галечника, гравия, песка и щебня, увеличивается до 300 — 380 м. В этих прослоях формируются горизонты напорных вод. Водопроницае­мость суглинистых образований незначительная, коэффициенты филь-- трации колеблются от 0,2 до 2 м/сут. Коэффициент фильтрации галеч-никовой толщи з среднем равен 50 м/сут.

В формировании ресурсов подземных вод бассейна принимают участие многие составляющие, в том числе приток трещинных вод со стороны горных сооружений, поглощение поверхностных вод из основ­ных рек, их притоков и оросительной сети, инфильтрация атмосферных осадков в зимне-весенний период года и перетекание подземных вод из нижележащих горизонтов неогеновых отложений. Главными источ­никами питания подземных вод являются инфильтрация речного стока и потери на фильтрацию вод из ирригационной сети.

Потоки подземных вод долин боковых притоков и конусов выноса, сливаясь с подземными потоками основных долин, направляются к региональному базису стока — долине Сырдарьи. Значительная часть подземных вод выклинивается при этом в виде многочисленных род­ников, увеличивая поверхностный сток, а также расходуется на испаре­ние и транспирацию. Грунтовые воды, дающие начало родниковым реч­кам (карасу), в свою очередь часто используются на орошение. В доли­нах рек Чирчика и Ахангарана наблюдается попеременное питание и дренирование грунтовых вод реками, зоны выклинивания подземных вод сменяются участками погружения подземных потоков.

Общие естественные ресурсы подземных вод Приташкентского ар­тезианского бассейна определяются значительной величиной, равной 240 м³/с. Модули естественных ресурсов колеблются от 1 л/с на 1 км² (Каракольский массив) до 120 л/с на 1 км² в долине р. Чирчика. При­мерно 40% естественных ресурсов, или около 100 м³/с, выклинивается в поверхностные водотоки.

Формирование эксплуатационных ресурсов подземных вод обеспе­чивается преимущественно естественными ресурсами (190 м³/с) и лишь на 10 — 15% естественными запасами (30 м³/с). В зависимости от условий питания и степени водоносности пород модули эксплуатационных ресурсов составляют от 1 — 2 л/с на 1 км² на Кара-кольском и Пскентском-массивах до 60 — 110 л/с на 1 км² на некоторых участках в долинах Ахангарана и Чирчика.

Возможная производительность групповых водозаборов на лево-и правобережных конусах выноса долины Чирчика составляет первые десятки литров в секунду, в долинах основных водных артерий (Чир­чика и Ахангарана) суммарные дебиты водозаборов могут достигать 1 — 2 м³/с.

Южно-Таджикский сложный артезианский бас­сейн включает ряд межгорных депрессий, расположенных на террито­рии Таджикской ССР и Узбекской ССР (Бишкентская, Обикиинская, Яванская, Дангаринская, Ташраватская, Аузикенсайская, Сурхандарь-инская и Байсунская).

Преимущественно аллювиальные отложения развиты в долинах Сурхандарьи, Амударьи, на обширных равнинах в низовьях рек Кафир-нигана, Вахша, (Пянджа, Яхсу, Кызылсу и в Гиссарской долине. Сум­марная мощность галечников, местами с прослоями и линзами песков, суглинков, песчаников, реже конгломератов в Вахшской долине превы­шает 500 м, в долине Сурхандарьи достигает 300 — 400 м, Амударьи — до 600 — 650 м. Различие в литологическом составе аллювиальных от­ложений сказалось на величинах коэффициентов фильтрации, которые в Гиесарской, Кафирниганской и Пянджской долинах достигают 40 — 100 м/сут-и более, а в долинах Амударьи, Вахша, Яхсу и Кызылсу со­ставляют 10 — 30 м/сут.

Аллювиально-пролювиальные отложения мощностью от 100 до 300 м и более слагают межгорные впадины, конусы выноса ряда рек, межконусные предгорные пространства и Кызырыкдарьинскую равнину. Литологический состав пород пестрый. В вершинной части конусов выноса развиты галечники, в центральной и периферийной зонах — переслаивающиеся суглинки, супеси, пески, галечники и местами глины. Коэффициенты фильтрации пород в целом сравнительно невысокие — от 0,2 до 12 м/сут, лишь в вершинах конусов выноса рек Вахша и Яхсу коэффициенты фильтрации галечников возрастают до 100 м/сут и более.

Источниками формирования ресурсов подземных вод бассейна яв­ляются речные воды, особенно в период паводков, подземные воды, поступающие со стороны предгорий, инфильтрационные атмосферные осадки и ирригационные воды на орошаемых массивах. Разгрузка под­земных вод происходит в реки, например в Амударью, большую часть года дренирующую водоносные горизонты, путем выклинивания родни­ков с образованием заболоченных площадей, а также в виде испарения и транспирации.

Естественные ресурсы подземных вод бассейна оценены раздель­но для четвертичных аллювиальных и аллювиально-пролювиальных от­ложений в количестве 80 м³/с, неоген-палеогеновых и мезозойских пород, участвующих в строении Южно-Таджикской депрессии, примерно в 50 м³/с и палеозойских пород горного обрамления в количестве около 35 м³/с. Суммарные естественные ресурсы составляют около 165 м³/с, из них примерно 20 м³/с определены. по величине подземного стока в реки.

Модули эксплуатационных ресурсов четвертичных отложений изме­няются от 1 до 40 л/с на 1 км². Наибольшие их значения относятся к площадям развития галечников современых долин и вершинным частям конусов выноса. Почти все количество эксплуатационных ресурсов при­ходится на пресные воды с минерализацией до 1 г/л. Исходя из факти­ческих дебитов одиночных скважин (10 — 50 л/с), можно считать, что производительность сосредоточенных групповых водозаборов будет от 100 до 500 — 1000 л/с.

Зеравшанский артезианский бассейн в геоструктур­ном отношении представляет собой грабен-синклиналь, осложненную крупными разрывными нарушениями почти широтного простирания. Наиболее изучены ,в пределах бассейна подземные воды, приуроченные к толще четвертичных отложений. Аллювиальные образования, слага­ющие конус выноса и долину р. Зеравшана, имеют общую мощность от 40 — 50 м ниже слияния (Карадарьи и Акдарьи до 1000 — 1200 м в центральной части бассейна. Высокими фильтрационными свойствами обладают лишь галечники сырдарьинского комплекса, мощность кото­рых около 70 м. Залегающие ниже галечники ташкентского и голодно-степокого комплексов мощностью более 500 м уплотнены и менее проницаемы. В разрезе аллювиальных отложений реки встречаются про­слои и линзы глин и суглинков.

Водоносный комплекс четвертичных аллювиально-пролювиальных отложений имеет пестрый литологический состав и суммарную мощ­ность до 300 м. В разрезе участков, прилегающих к горным массивам, преобладают крупнообломочные щебнисто-галечниковые образования, в периферийных частях предгорной равнины развиты в основном сугли­нистые отложения.

Коэффициенты фильтрации галечников и валунно-галечников ко­нуса, выноса в среднем составляют 100 — 200 м/сут, гравийно-галечнико-вых отложений террас р. Зеравшана — 12 — 17 м/сут и песчано-гравий-но-галечниковых прослоев в толще суглинков предгорной равнины — всего 5 — 6 м/сут.

Формирование ресурсов подземных вод бассейна обеспечивается фильтрацией поверхностных вод из рек, каналов на полях орошения, подземным притоком со стороны предгорных равнин и частично ин­фильтрацией атмосферных осадков.

Суммарные естественные ресурсы артезианского бассейна равны примерно 135 м³/с, из них 60 м³/с определены по выклиниванию в по­верхностные водотоки и 75 м³/с — по величине питания за счет других источников. Только по меридиану г. Самарканда расход сосредоточен­ных очагов разгрузки подземных вод, дающих начало карасу, дости­гает 32 м³/с. Модули естественных ресурсов на предгорной равнине, составляют 1,5 — 2,0 л/с на 1 км², в зоне развития третьей террасы — около 13 — 14 л/с на 1 км², в пределах конуса выноса и основной до­лины Зеравшана — от 15 до 90 л/с на 1 км².

Модули эксплуатационных ресурсов колеблются в пределах 1 — 3 л/с на 1 км² на предгорной равнине и 8 — 72 л/с на 1 км² в долине Зе­равшана. Среди эксплуатационных ресурсов преобладают пресные воды, остальные приходятся на подземные воды с.минерализацией до 2 г/л. Производительность сосредоточенных водозаборов в рассматри­ваемом районе может изменяться от 100 — 200 л/с на предгорной рав­нине до 1- — 2 м³/с на конусе выноса и в долине Зеравшана.

Западно-Тянь-Шаньский гидрогеологический район второго порядка представляет собой сложную систему бассейнов трещинных и местами трещинно-карстовых вод в пределах горных массивов, разделенных сравнительно небольшими внутригор-ными впадинами .и речными долинами. Гидрогеологические условия района изучены неравномерно и в целом недостаточно.

В геологическом строении района принимают участие весьма раз­личные по генезису и литологии породы преимущественно палеозой­ского возраста (известняки, песчаники, сланцы, конгломераты, эффу-зивно-осадочные и интрузивные). Подземные воды приурочены к зоне региональной трещиноватости пород мощностью до 50 — 80 м, связан­ной с выветриванием пород и тектоническими нарушениями. Мощ­ность зоны интенсивной трещиноватости и кавернозности известняков достигает 100 — 150 м. Коэффициент трещиноватости изменяется от 0,4 до 5%.

Питание трещинных и трещинно-карстовых вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков.

В связи с большой расчлененностью рельефа и сильной дрениро-ванностью территории естественные запасы их ограничены. Подземные воды выклиниваются в виде многочисленных родников, дебиты которых изменяются в широких пределах — от сотых — десятых долей литра в секунду до 80 — 250 л/с, но в среднем не превышают 10 л/с. Выходы наиболее мощных родников приурочены к крупным тектоническим на­рушениям или связаны с большими карстовыми пустотами.

Естественные ресурсы подземных вод палеозойских пород в. преде­лах горных сооружений Западного Тянь-Шаня, подсчитанные по вели­чине инфильтрации атмосферных осадков и расчленению гидрографов рек, составляют примерно 310 м³/с при модулях подземного стока 0,2 — . 13 л/с на 1 км².

В пределах мелких внутригорных впадин, выполненных толщей аллювиальных и аллювиально-пролювиальных галечников, песков, гра­велитов, конгломератов- и суглинков общей мощностью от 10 до 380 м,, формируются горизонты грунтовых и напорных вод. В зависимости от наличия в разрезе конгломератов и суглинков, снижающих фильтра­ционные свойства пород, коэффициенты фильтрации изменяются от 1 до 40 м/сут.

В формировании ресурсов подземных вод участвуют инфильтраци-онные атмосферные осадки, поглощенные воды поверхностных водото­ков и трещинные воды подземного потока со стороны гор. Суммарные естественные ресурсы водоносного комплекса четвертичных отложений определены в количестве 20 м³/с при значениях модуля подземного стока от 0,6 до 14 л/с на 1 км².

Эксплуатационные ресурсы пресных вод оцениваются величиной в 30 м³/с, из них 20 м³/с обеспечиваются естественными ресурсами, а остальные — естественными запасами. Модули эксплуатационных ре сурсов по отдельным впадинам и речным долинам колеблются от 0,6 до 19 л/с на 1 км².

Трещинные воды палеозойских пород могут использоваться путем каптирования родников и бурения одиночных скважин, особенно в зо­нах разломов, с дебитами до 10 — 20 л/с. Большую производительность (до 200 — 300 л/с) могут иметь групповые водозаборы, заложенные -в речных долинах, внутригорных впадинах или на массивах закарстован­ных известняков.


Памир


Памир, занимающий территорию общей площадью 78 тыс. км², в гидрогеологическом отношении рассматривается как массив трещинных вод, сложенный разнообразными по литологическому составу породами докембрия, палеозоя и мезозоя, в верхней части которых формируются главным образом .гидравлически связанные горизонты трещинно-грун-товых вод. Сложное строение массива, наличие приподнятых и опущенных блоков привело -к образованию в его пределах бассейнов трещинных вод, занимающих высокое гипсометрическое положение, и артезианских бассейнов, приуроченных к толще осадочных пород гра­бен-синклиналей.

Благодаря интенсивной расчлененности рельефа рассматриваемая территория характеризуется развитием родников с преобладающими дебитами меньше 1 л/с в высокогорной пустынной зоне Восточного Па­мира и от 1 до 10 л/с в пределах Западного Памира (Дарваза и Бадах-шана). Естественные запасы подземных вод района ввиду их незначи­тельной величины и слабой изученности не оценивались. Основное зна­чение имеют естественные ресурсы пресных подземных вод, формиро­вание которых происходит в соответствии с климатическими особенно­стями Памира. В условиях холодных пустынь Восточного Памира при годовой норме атмосферных осадков не более 70 мм, высокой испаря­емости и широком развитии слабопроницаемых многолетнемерзлых пород ресурсы подземных вод формируются исключительно за счет поверхностных вод. Связаны они в основном со сквозными и несквозными таликами в аллювиальных и озерных отложениях речных долин и озер­ных котловин, а также в глыбовом делювии докембрийских, палеозой­ских, мезозойских и палеоген-неогеновых образований. Модуль естест­венных ресурсов подземных вод для пород четвертичного возраста изменяется от 0,2 до 1,5 л/с на 1 км², в среднем составляет около 0,7 л/с на 1 км². Суммарные естественные ресурсы отложений данного комплекса оцениваются примерно в 20 м³/с.

В условиях Западного Памира, где годовая сумма осадков в сред­нем составляет 500 — 600 мм, формирование естественных ресурсов трещинных вод и подчиненных им вод четвертичных, отложений проис­ходит в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков, талых вод снега и льда. Модуль естественных ресурсов водоносного комплек­са осадочных, метаморфических и изверженных пород находится в пре­делах 2,5 — 7,5 л/с на 1 км², средний модуль равен примерно 3 л/с на 1 км². Суммарные естественные ресурсы подземных вод докембрийских и палеозойских образований определены приближенно в количестве 140 м³/с. Естественные ресурсы подземных вод всего Памира оценива­ются ориентировочно в 160 м³/е. Подземные воды Памира, дренируе­мые многочисленными родниками, используются для водоснабжения населенных пунктов, горнодобывающих предприятий и обводнения пастбищ отгонного животноводства.