Донецкий бассейн трещинных вод

Донецкий бассейн трещинных вод

Территория Донбасса относится к районам, плохо обеспеченным подземными и поверхностными водами. Распространенные здесь основные водоносные горизонты характеризуются невысокой водообильностью и содержат, как правило, воду повышенной минерализации (1- 3 г/л).

Основные водоносные горизонты в пределах Донецкого бассейна приурочены к юрским, триасовым, пермским и каменноугольным отложениям.

Водоносный горизонт юрских и триасовых пород, развитый на северо-западе Донецкого бассейна, занимает около 15% его площади. Водовмещающими породами служат пески, песчаники и известняки, переслаивающиеся с глинами, водопроводимость которых изменяется в пределах 50 — 150 м'/сут. На площади развития этих горизонтов возможно сооружение небольших водозаборов с производительностью в несколько десятков литров в секунду.

Около 70% площади Донецкого бассейна занимают водоносные горизонты каменноугольных отложений, которые выходят на дневную поверхность или перекрыты небольшим слоем четвертичных образований. Отложения представлены перемежающимися песчаниками, аргиллитами, алевролитами, известняками и углями. Подземные воды приурочены к прослоям песчаников, которые занимают от 10 до 50% разреза. Породы характеризуются в основном невысокой водообильностью, водопроводимость их изменяется от 20 до 100 м'/сут; возможные дебиты групповых водозаборов, как правило, не превышают 20 л/с. Участок повышенной водообильности, занимающий всего около 1'./О территории Донбасса, расположен на юге, где на поверхность выходит известняковая толща нижнекаменноугольного возраста, содержащая трещинно-карстовые воды. Водопроводимость пород в долинах рек здесь достигает нескольких сотен квадратных метров в сутки, а дебиты родников (Кипучая Криница) 100 — 200 л/с.

Климатические условия Донбасса, северо-западная часть которого находится в зоне неустойчивого, а юго-восточная — в зоне недостаточного увлажнения, мало благоприятны для восполнения запасов подземных вод. Модули подземного стока в ненарушенных условиях, определенные по расчленению' гидрографов рек, составляют 0,1 — 0,3 л/с на 1 км', а общие естественные ресурсы бассейна определены примерно в 10 м'/с. Эксплуатационные ресурсы подземных вод Донецкого бассейна оцениваются примерно в 30 м'/с. Из общей суммы ресурсов около 65% приходится на водоносные горизонты каменноугольных и остальные 35% на водоносные горизонты мезозойских и пермских отложений.

В целом по рассматриваемой территории эксплуатационные ресурсы складываются из естественных запасов, естественных и привлекаемых ресурсов. Соотношение различных составляющих для отдельных водоносных горизонтов неодинаково. В водоносных горизонтах каменноугольных пород большую часть эксплуатационных ресурсов составляют привлекаемые ресурсы, возникающие в процессе интенсивного шахтного водоотлива за счет поглощения речного стока, уменьшения испарения и увеличения перетекания из вышележащих горизонтов. На площади распространения юрских и триасовых отложений эксплуатационные ресурсы складываются в основном из естественных запасов (80 — 90%) и в меньшей мере из естественных ресурсов. Восполняемая часть эксплуатационных ресурсов на рассматриваемой территории составляет около 80% от естественных ресурсов. Средний модуль эксплуатационных ресурсов составляет около 1,2 л/с на 1 км', крайние его значения изменяются в широких пределах — от 0,05 до 6 — 8 л/с на 1'км'. Максимальные значения наблюдаются на площади распространения карбонатной толщи нижнекаменноугольных отложений, минимальные — на участках распространения пермских. Среднее значение модулей эксплуатационных ресурсов для каменноугольных терригенных отложений с учетом шахтного водоотлива составляет 0,7 — 0,8 л/с на 1 км'

Водоснабжение Донбасса, где городские жители составляют 80- 90% населения, представляет собой сложную проблему. Основное значение как источник централизованного водоснабжения Донбасса имеют подземные воды верхнемеловых и четвертичных аллювиальных отложений, долин Северского Донца и его притоков, находящихся в пределах Днепровское-Донецкого артезианского бассейна. Около 75% потребляемой воды в настоящее время подается централизованным путем.

Основными источниками централизованного водоснабжения Донецкой области служат поверхностные воды, подаваемые по каналу Северский Донец — Донбасс, и подземные воды верхнемеловых отложений долины Северского Донца; последними снабжается главным образом Ворошиловградская область. Водоснабжение осуществляется по единой водопроводной системе протяженностью в несколько сотен километров. Всего от Северско-Донецких водозаборов из Днепровское-Донецкого артезианского бассейна подается около 15 м'/с. Кроме этого, местными водозаборами, вскрывающими подземные воды каменноугольных и мезозойских отложений, отбирается несколько кубических метров в секунду. Большая часть действующих водозаборов, расположенных на площади развития каменноугольных, пермских и мезозойских отложений, представляют собой небольшие группы или одиночные скважины производительностью не более 10 — 20 л/с.

Значительную роль в водном балансе Донбасса играет откачка воды из угольных шахт. Притоки подземных вод в отдельные шахты небольшие и в основном не превышают 20 — 30 л/с; максимальные притоки в шахту достигают 150 л/с. Однако в целом по Донбассу величина шахтного водоотлива составляет около 14 м'/с. Шахтные воды частично используются для орошения и производственно-технических нужд, большая же часть их без предварительной очистки сбрасывается в реки и загрязняет поверхностные воды. Притоки в шахты формируются за счет естественных запасов, доля которых незначительна в начальный период формирования воронки депрессии. При длительной эксплуатации шахт водопритоки определяются естественными ресурсами, а также привлекаемыми за счет увеличения питания подземных вод на площади влияния IIIBxTHolI'о водоотлива.

Таким образом, в настоящее время на территории Донбасса и прилегающей к нему долине Северского Донца отбирается около 15- 16 м'/с пресных и солоноватых подземных вод, что составляет немногим более 50% от подсчитанных эксплуатационных ресурсов. Общее количество эксплуатационных запасов подземных вод, утвержденных в ГКЗ и ТКЗ на действующих водозаборах и разведанных участках, составляет около 2 м'/с.

Проблему водоснабжения Донецкого бассейна в будущем предполагается решать комплексно, путем использования поверхностных и подземных, в том числе шахтных вод. Подземные воды проектируется использовать в основном для хозяйственно-питьевого водоснабжения, поверхностные — для хозяйственно-питьевого и промышленного, шахтные — для технического водоснабжения и орошения. Большее число населенных пунктов будет переведено на централизованное водоснабжение. В наиболее благоприятных условиях обеспеченности подземными водами находится Ворошиловградская область. Перспективная потребность в воде городского и сельского населения этой области может быть обеспечена подземными водами меловых отложений долины Северского Донца (в Днепровское-Донецком артезианском бассейне) за счет расширения действующих водозаборов и ввода новых на разведанных участках.

В менее благоприятных условиях находятся населенные пункты Донецкой области, его потребность в воде может быть удовлетворена за счет подземных вод примерно на 30%. Полностью обеспечена потребность городов, расположенных в северной части области, которые и 9 настоящее время используют подземные воды верхнемеловых отложений. Для водоснабжения остальных городов будут в основном, привлекаться поверхностные воды канала Северский Донец — Донбасс и строящегося канала Днепр — Донбасс. Местные источники водоснабжения (подземные воды карбонатной нижнекаменноугольной толщи, песков мезозоя) могут только частично покрыть потребность в воде отдельных городов.

Как отмечено выше, подземные воды основных водоносных горизонтов Донбасса содержат преимущественно солоноватые воды. С глубиной минерализация подземных вод в этих горизонтах увеличивается до 10 — 20 г/л и более. По данным М. Р. Никитина, эксплуатационные ресурсы соленых вод в Донецком бассейне составляют 20 — 30 м'/с, после опреснения эти воды могут быть использованы для водоснабжения преимущественно сельского населения.