Министерство природных ресурсов Российской Федерации открытое акционерное общество “башкиргеология”

Вид материала

Книга

Содержание Условия формирования подземных вод

Подобный материал:

• Министерство природных ресурсов и экологии федеральная служба по надзору в сфере природопользования, 1265.77kb.
• Открытое акционерное общество "Машиностроительное производственное объединение им., 23.93kb.
• 1 Министерство природных ресурсов Российской Федерации, 92.07kb.
• Министерство природных ресурсов российской федерации государственная служба охраны, 1601.17kb.
• Во исполнение Указов Президента Российской Федерации от 9 марта 2004, 331.34kb.
• О состоянии и об охране окружающей среды, 62.59kb.
• Зарегистрирован: утвержден, 485.99kb.
• Открытое акционерное общество «Плещеницлес», 296.76kb.
• Решением внеочередного общего, 375.7kb.
• Утвержден Общим собранием акционеров Открытого акционерного общества, 408.31kb.

Условия формирования подземных вод

Основным источником формирования подземных вод в зоне дренирующего влияния гидрографической сети является инфильтрация атмосферных осадков. На гребнях высоких хребтов и отдельных вершинах, где породы разбиты зияющими трещинами и имеются развалы глыб, подземные воды получают дополнительное питание за счет конденсации влаги из атмосферы на поверхности трещин и глыб.

В пределах Уральской горно-складчатой области формируются подземные воды в зоне трещиноватости разнообразных по составу пород с единой гидравлической поверхностью, уклон которой совпадает с уклоном поверхности рельефа. Местами эта поверхность осложняется. Она может отсутствовать на крутых и обрывистых склонах и частично деформироваться в зонах повышенной водообильности пород в зоне закарстованных пород или зон разломов, которые являются естественными дренами для пород прилегающих участков, а поток подземных вод направлен вдоль этих дрен.

Относительно зон разломов следует отметить, что при прочих равных условиях они являются важнейшим критерием для установления наиболее обводненных участков пород, перспективных для сооружения водозаборов. Опыт проходки карьеров и подземных горных выработок свидетельствует о наибольшей обводненности пород и на большую глубину в этих зонах. Поэтому все без исключения зоны разломов следует считать водоносными независимо от наличия слабо проницаемых отрезков на их протяжении вдоль отдельных плоскостей скольжения и милонитизации пород.

Наибольшее количество атмосферных осадков в горной области предопределило наиболее высокое значение модуля естественных ресурсов подземных вод и большую годовую амплитуду колебания (до 20 м) их уровня и колебания дебита родников в течение года до 30 и более раз. Наименьший модуль естественных ресурсов отмечен в юго-восточной засушливой части территории. При этом кроме количества атмосферных осадков, модуль зависит и от состава пород. Во всех случаях при прочих равных условиях наибольшие значения его характерны для карбонатных пород, наименьшие  для позднепалеозойских гранитных массивов. Годовая амплитуда колебания уровня подземных вод уменьшается по мере возрастания засушливости климата до 53 м.

В пределах артезианских бассейнов в зоне дренирующего влияния гидрографической сети режим уровня подземных вод также зависит от степени влажности климата и литологии. В нижнепермских карбонатных породах Уфимского плато годовая амплитуда уровня вод достигает 18 м, а дебитов родников изменяется до 30 раз и более. В слабопроницаемых алевролитах амплитуда снижается до 23 м. По мере погружения пород ниже вреза гидрографической сети связь пластовых вод артезианских бассейнов с поверхностью затрудняется и выделяется зона замедленного водообмена. Режим подземных вод становится более стабильным и годовая амплитуда колебания их уровня становится меньше многолетней. В Волго-Камском артезианском бассейне это характерно прежде всего для вод верхнепермских пород, подстилаемых региональным водоупором в виде галогенных пород кунгурского яруса. В Тобольском артезианском бассейне в этой зоне находится опоковый водоносный горизонт серовской и талицкой свит, а также воды верхнего мела. Направление движения подземных вод происходит в сторону общего погружения пород.

Ниже региональных водоупоров (галогенных пород кунгурского яруса в Волго-Камском и нижнемеловых глинистых пород в Тобольском артезианских бассейнах) связь подземных вод с поверхностью практически отсутствует и выделяется зона весьма замедленного водообмена.

Минерализация и химический состав подземных вод в зоне дренирующего влияния гидрографической сети на всей описываемой территории определяется количеством атмосферных осадков и составом пород. В горной области при обилии атмосферных осадков формируются ультрапресные воды с минерализацией до 0,1 г/л при значительной пестроте химического состава (рис. 6). Для карбонатных пород состав вод повсеместно гидрокарбонатный кальциевый и магниево-кальциевый, а для ультраосновных пород - магниевый при минерализации до 0,3 г/л. В гипсах и загипсованных породах Волго-Камского бассейна воды минерализованы до 3 г/л при сульфатном кальциевом составе. Они распространены среди вод с минерализацией до 0,5 г/л гидрокарбонатного, реже сульфатно-гидрокарбонатного магниево-кальциевого, кальциевого и переменного катионного состава.

Засушливость климата юго-восточной части территории в результате процессов континентального засоления формирует пеструю минерализацию (до 20 г/л и более) и химический состав подземных вод с преобладанием среди анионов сульфатов и хлоридов, а среди катионов  натрия и магния. Даже карбонатные породы на междуречьях имеют повышенную минерализацию и только в речных долинах они пресные за счет промываемости пород в половодье.

В артезианских бассейнах в зонах замедленного и весьма замедленного водообмена воды повсеместно минерализованы. В Волго-Камском артезианском бассейне в разрезе верхнепермских пород в зоне замедленного водообмена преобладают сульфатные и хлоридно-сульфатные кальциевые, натриево-кальциевые и натриевые воды с минерализацией до 30 г/л. В Тобольском артезианском бассейне развиты почти исключительно хлоридные натриевые воды с минерализацией до 20 г/л. В зоне весьма замедленного водообмена в обоих артезианских бассейнах развиты хлоридные натриевые воды. В Волго-Камском бассейне в девонских отложениях имеются и кальциево-натриевые. Величина минерализации этих вод в Тобольском артезианском бассейне до 50 г/л, в Волго-Камском  до 350 г/л. Состав растворенных в водах газов изменяется с глубиной. В зоне активного водообмена он кислородно-азотный, который сохраняется в целом и в зоне замедленного водообмена. В зоне весьма замедленного обмена в Волго-Камском артезианском бассейне до глубины 1500 м, а местами и до 2200 м, присутствуют сероводород, азот и метан, в Тобольском артезианском бассейне сероводород отсутствует и преобладает метан.

Температура подземных вод в артезианских бассейнах возрастает по мере увеличения глубины их залегания. При этом в Тобольском артезианском бассейне на глубине 1000 м она достигает 50С, а в Волго-Камском не превышает 20С.

Изменение напоров, температуры, минерализации и химического состава подземных вод в артезианских бассейнах представлено на колонках к рис. 6.