Причерноморский артезианский бассейн

Причерноморский артезианский бассейн

Причерноморский артезианский бассейн является одним из наименее обеспеченных ~пресными подземными водами в пределах ВосточноЕвропейской гидрогеологической области. На большей части бассейна в зоне интенсивного водообмена развиты слабосолоноватые воды с минерализацией 1 — 3 г/л. Пресные подземные воды приурочены кучасткам наиболее активного питания водоносных горизонтов, расположенным в долине Днепра, на северо-восточной окраине бассейна и на северозападе, в пределах Одесской области и Молдавской ССР. На юго-западной периферии бассейна (от Дуная до Одессы) подземные воды основных водоносных горизонтов имеют минерализацию до 3 — 5 г/л.

Ресурсы пресных и слабосолоноватых подземных вод в Причерноморском бассейне приурочены в основном к неогеновым отложениям, которые занимают около 90% его площади, а также к водоносным горизонтам отложений четвертичного, палеогенового и мелового возраста, им еющим незначительное площадное р распространение.

Четвертичные аллювиальные водоносные отложения в долинах рек состоят преимущественно из супесей и суглинков с маломощными прослоями гальки и гравия. Самостоятельное значение аллювиальный водоносный горизонт имеет только в долинах Дуная и Днепра, где мощность галечников достигает 20 — 30 м.

Водовмещающие отложения неогенового возраста представлены известняками, мергелями, песками и песчаниками, переслаивающимися со слабопроницаемыми глинистыми породами. Мощность водоносных прослоев изменяется от нескольких метров до 50 м. Породы моноклинально погружаются в южном направлении, соответственно глубина залегания их увеличивается от нескольких метров на севере до 200 м и более на юге. Неогеновые водоносные горизонты характеризуются неравномерной проницаемостью, поэтому величина водопроводимости колеблется от нескольких десятков метров в сутки (юго-западная, северная и центральная части бассейна) до 100 м'/сут и более (долины Днестра и Днепра, Сивашский бассейн).

Изменение возможных дебитов групповых водозаборов на площади распространения неогеновых горизонтов подчиняется такой же закономерности, что и изменение водопроводимости. В центральной части бассейна, на территории Одесской и Николаевской областей, расчетные мощности сосредоточенных водозаборов составляют 1 — 10 л/с, на югозападе бассейна эксплуатация подземных вод возможна только одиночными скважинами с расходом меньше 1 л/с. Самая высокая производительность водозаборов, которую можно ожидать на территории Причерноморского бассейна, не превышает нескольких сотен литров в секунду. Наиболее перспективные участки для заложения таких водозаборов находятся в долинах Днестра и Днепра.

Водоносные горизонты палеогеновых и меловых отложений развиты в северной части Причерноморского бассейна в виде узкой полосы и на северо-востоке, на междуречье Днепра и Молочной. На севере эти горизонты характеризуются незначительной водоносностью, дебиты групповых водозаборов не превышают 10 л/с. Наиболее водообильные горизонты, приуроченные к бучакским пескам и меловым мергелям и песчаникам, прослеживаются на северо-востоке бассейна, где пресные и слабосолоноватые воды развиты примерно до широты г. Мелитополя.

Водоносные породы погружаются в южном направлении, и в районе г. Мелитополя они вскрываются на глубине 300 — 400 м. Расходы групповых водозаборов здесь составляют 200 — 300 л/с.

Общая величина естественных ресурсов подземных вод зоны актив.ного водообмена Причерноморского бассейна оценивается примерно в 70 м'/с. Значение модуля подземного стока уменьшается с северозапада на юго-восток от 2,5 до 0,1 л/с на 1 км', средняя величина модуля равна 0,4 л/с на 1 км'. Минимальные естественные ресурсы бассейна составляют около 40 м'/с.

Эксплуатационные ресурсы пресных и слабосолоноватых подземных вод основных водоносных горизонтов составляют около 50 м~/с, из них 30 — 35% приходится на пресные воды. Эксплуатационные ресурсы формируются в основном за счет естественных запасов (70%) ив меньшей степени естественных ресурсов (30%). Восполняемая часть эксплуатационных ресурсов принимается равной примерно половине минимальных естественных ресурсов зоны активного водообмена. В процессе эксплуатации водозаборов можно ожидать увеличение эксплуатационных запасов за счет привлечения речных вод и поступления воды из выше- и нижележащих неосновных водоносных горизонтов.

Модули эксплуатационных ресурсов на большей части Причерноморского бассейна небольшие и изменяются в небольших пределах (0,1 — 0,5 л/с на 1 км'). Территории с модулем менее 0,1 л/с на 1 км2 приурочены к юго-западной части бассейна и расположены в виде узкой полосы вдоль побережья Черного моря. В долинах Днестра и Днепра модули эксплуатационных ресурсов повышаются до 0,5 — 1 л/с на 1 км2.

Интенсивность использования ресурсов подземных вод в Причерноморском бассейне достаточно высокая, здесь отбирается около 27 мз/с пресных и солоноватых подземных вод, что составляет 55% от эксплуатационных ресурсов. Наиболее интенсивно подземные воды используются в Молдавской ССР и Херсонской области.

Основная часть (50 — 60%) отбираемых подземных вод расходуется на хозяйственно-питьевые нужды, около 30 — 40% — на орошение и только 10% — на промышленные цели.

Подземные воды являются основными источниками хозяйственно- питьевого водоснабжения на большей части рассматриваемой территории. Сельские населенные пункты обеспечиваются водой из более чем 10 тыс. одиночных скважин, небольшие города и поселки снабжаются из водозаборов, производительность которых от 10 до 100 л/с. Из крупных городов потребность только г. Херсона полностью удовлетворяется за счет подземных вод, в Кишиневе и Николаеве используются,подземные и поверхностные воды, водоснабжение Одессы базируется целиком на поверхностных водах. Большая часть используемых подземных вод отбирается одиночными скважинами. На долю крупных городов с потреблением воды 0,5 — 1 м'/с приходится около 20 — 30% от общего водоотбора.

Почти все наиболее крупные действующие водозаборы расположены в долинах Днестра и Днепра и эксплуатируют водоносный горизонт неогеновых известняков. Известняки, как правило, залегают на небольшой глубине и отделены от аллювиальных отложений слабопроницаемыми глинистыми породами. Режим работ водозаборов установившийся или близкий к установившемуся. Понижение уровня не превышает 20- 30 м, а влияние водозаборов распространяется не более чем на 10- 20 км. Формирование эксплуатационных запасов на этих водозаборах происходит в основном за счет поступления речных вод. Естественные запасы водоносного горизонта составляют доли процента в общем балансе водоотбора.

Значительная часть действующих водозаборов вскрывает водоносные горизонты на глубине от нескольких десятков метров до 100 — 200м, залегающие под слабопроницаемыми глинистыми отложениями. Наиболее типичный водозабор такого рода находится в северо-восточной части Причерноморского бассейна. Здесь эксплуатируется водоносный горизонт бучакских песков, вскрываемый на глубине около 300 м. В кровле горизонта залегают выдержанные по площади известняковые глины и мергели киевского яруса мощностью 50 — 100 м. При сравнительно небольшом водоотборе, достигающем 250 л/с, сформировалась воронка депрессии глубиной до 60 м и радиусом влияния до 60 км. Водозабор работает при неустановившимся режиме. Как показал анализ его работы, упругие запасы, освободившиеся в пределах воронки депрессии, не превышают нескольких процентов в общем балансе водоотбора. Естественные ресурсы, даже если они полностью отбираются водозабором, составляют не более 50% от его расхода.

Можно предположить, что значительную роль в питании водозабора играют воды, поступающие из вышележащих глинистых отложений.

Расчеты производительности водозабора без учета этого источника питания дают завышенные величины понижений уровня воды в скважинах в 1,5 — 2,5 раза по сравнению с наблюдаемым.

Таким образом, из рассмотрения работы наиболее типичных водозаборов видно, что в процессе эксплуатации основную роль в питании водозаборов играют так называемые привлекаемые запасы — речные воды и воды, перетекающие из вышележащих горизонтов. Модули эксплуатационных ресурсов, вычисленные по данным действующих водозаборов, в несколько раз превосходят модули, учитывающие только сработку естественных запасов и частичное восполнение водоносного горизонта. Это свидетельствует о том, что эксплуатационные ресурсы подземных вод оценены очень осторожно и имеются резервы для их увеличения, связанные в основном с привлечением речного стока и поступлением воды из вышележащих горизонтов. Такие участки, где существуют дополнительные источники питания подземных вод, приурочены. в основном к долинам крупных рек — Днестра, Дуная, Днепра и их притоков.

Современная изученность эксплуатационных ресурсов подземных вод Причерноморского артезианского бассейна сравнительно высокая. Запасы, утвержденные в ГКЗ и ТКЗ, составляют примерно 30% от эксплуатационных ресурсов. По площади бассейна эти запасы распределены неравномерно, около 50% их приходится на территорию Молдавской ССР.

Более половины утвержденных запасов сосредоточено на участках действующих водозаборов, разведанных участках, расположенных в долинах Днестра, Днепра и Дуная, где запасы формируются в основном за счет привлечения речных вод. Здесь сооружены наиболее крупные водозаборы с производительностью 0,5—1,5 м'/с.

Рассмотрев гидрогеологические условия Причерноморского бассейна, можно предположить, что в пределах Одесской и Николаевской областей нельзя ожидать увеличения эксплуатационных ресурсов в процессе работы водозаборов. Поэтому дальнейшее увеличение водоотбора в этих областях может происходить за счет роста числа одиночных скважин или мелких водозаборов, снабжающих водой сельское население и небольшие города. Такие крупные города, как Одесса и Николаев, в перспективе не могут быть обеспечены подземными водами.

Молдавская ССР, Херсонская и Запорожская области более обеспечены ресурсами подземных вод, чем упомянутые выше районы. Перспективная потребность большей части расположенных здесь городов и поселков может быть удовлетворена за счет подземных вод. Крупные города Молдавии, такие как Кишинев, Бельцы и др., могут быть обеспечены подземными водами только частично (на 30 — 50%).

В связи с ограниченностью эксплуатационных ресурсов пресных и слабосолоноватых подземных, а также поверхностных вод на территории Причерноморского бассейна большой интерес представляет возможность добычи и опреснения соленых вод.

По данным М. P. Никитина (Никитин, Цыганова, 1972), суммарные эксплуатационные ресурсы соленых и главным образом сильносолоноватых подземных вод на площади бассейна оцениваются в 50 — 70 м'/с.

Они содержатся в песчано-глинистых отложениях миоцена, палеогена и мела. Возможная производительность одиночных скважин колеблется в значительных пределах — от менее 1 до 50 л/с, а групповых водозаборов — от 10 до 100 л/с и более. Таким образом, соленые подземные воды после опреснения могут быть использованы для обеспечения хозяйственно-питьевой потребности сельского хозяйства и небольших городов.