Сахалинская гидрогеологическая складчатая область

Сахалинская гидрогеологическая складчатая область

Гидрогеологическая складчатая область о. Сахалина сочетает в себе бассейны трещинных вод и артезианские бассейны, при этом пос-ледние занимают больше половины ее площади.

Бассейны трещинных вод, приуроченные преимущественно к южной и центральной частям острова, соответствуют сильно расчлененным За-падно- и Восточно-Сахалинским, Сусунайскому, Тонино-Анивскому горным хребтам и горам п-ова Шмидта на севере. Сложены они мета-морфизованными сильнодислоцированными породами мезозойского и палеозойского возраста, в которых подземные воды формируются в зонах выветривания, тектонических нарушений и в карстовых пустотах. Родники, питаемые водами песчаников, конгломератов, сланцев, эффу-зивных и других пород, имеют дебиты меньше 1 л/с, в закарстованных известняках дебиты увеличиваются до 10 л/с.

В артезианских (бассейнах основные водоносные горизонты приу-рочены к рыхлым, местами литофицированным отложениям четвертич-ного, неогенового и палеогенового возраста.

Естественные ресурсы Сахалинской области, подсчитанные почти для всей площади острова, составляют примерно 560 м3/с, из них на бассейны трещинных вод приходится 200 м3/с, на артезианские бассей-ны — 360 м2/с. Сравнительно большие естественные ресурсы сосредото-чены в Северо-Сахалинском артезианском (190 м3/е), Татарском адар-тезиэнском (110 м3/с) бассейнах, Восточно- и Южно-Сахалинских (110 м3/с) и Западно-Сахалинском (80 м3/с) бассейнах трещинных вод. Наибольшими ресурсами в артезианских бассейнах обладают во-доносные горизонты и комплексы отложений плиоценового (130 м3/с), миоценового (105 м3/с) и четвертичного (90 м3/с) возраста, в бассейнах трещинных вод — горизонты и комплексы отложений верхнего мела (110м3/с).

В пределах бассейнов трещинных вод среднемноголетние значе-ния модуля естественных ресурсов изменя-ются от 5 — 6 л/с на 1 км2 на севере до 10 л/с на 1 км2 и более в южных и западных бассейнах. Ми-нимальный модуль подземного стока колеблется от 0,5 до 5 л/с на 1 км2, подчиняясь тем же закономерностям, что и среднемноголетний.

В артезианских бассейнах среднегодовой модуль подземного стока варьирует от 3 до 13 л/с на 1 км2, а минимальный — от 1,5 до 9 л/с на 1 км2. Максимальные значения модулей характерны для Северо-Саха-линского артезианского и Татарского адартезианского бассейнов.

Эксплуатационные ресурсы пресных подземных вод в Сахалинской гидрогеологической области оценены только по артезианским бассей-нам. Среди них больше изучены Поронайекий и Сусунайский и меньше Северо-Сахалинский артезианские и Татарский адартезианский бас-сейны, поэтому в двух последних значительная часть ресурсов опреде-лена предположительно (соответственно 75 и 40%).

В целом эксплуатационные ресурсы подземных вод определены в объеме 300 — 310 м3/с на площади 35 тыс. км2. Из этого количества 200 м3/с аккумулируется в Северо-Сахалинском, 40 м3/с — в Поронай-ском, 50 м3/с — в Татарском, около 15 м3/с — в Сусунайском бассей-нах. Восполняемые ресурсы, равные примерно 200 м3/с, составляют 60% от подземного стока в артезианских бассейнах, а в Сусанайском бассейне эта величина достигает 100 %.

Источником образования эксплуатационных ресурсов, кроме есте-ственных ресурсов, являются поверхностные воды, естественные запасы и, возможно, воды водоносных горизонтов и комплексов, смежных с эксплуатируемым горизонтом.

Основные водоносные горизонты артезианских бассейнов имеют модули эксплуатационных ресурсов от величины менее 2 л/с на 1 км2 в Муравьевском бассейне на юге острова до 10 л/с на 1 км2 и больше в Поронайском и Северо-Сахалинском бассейнах.

Использование ресурсов подземных вод незначительное. На центра-лизованное водоснабжение населенных пунктов острова расходуется 5 м3/с, из этого количества на долю подземных вод приходится 0,8 м3/с, что составляет 16% от объема используемых вод, или 0,3% от эксплуа-тационных ресурсов, а вместе с шахтным водоотливом — 0,4%. На во-доснабжение расходуются в основном (90%) воды четвертичных от-ложений.

По артезианским бассейнам использование эксплуатационных ре-сурсов составляет от 0,005% в Северо-Сахалинском до 1 — 1,6% в ос-тальных бассейнах.

Эксплуатация водоносных горизонтов осуществляется главным об-разом одиночными скважинами, галереями, колодцами. Преобладающее количество скважин размещено в Поронайском и Сусунайском артези-анских бассейнах. Рассредоточенный водозабор в г. Южно-Сахалинске, эксплуатирующий воды четвертичных отложений, обеспечивает четвертую часть объема используемых городом подземных вод. Водозабор рабо-тает в течение 9 — 10 месяцев при неустановившемся уровне, в резуль-тате чего воронка депрессии в зимнюю межень имеет радиус до 7 км. В период весеннего паводка (апрель — май) уровень полностью восста-навливается и площадь воронки сокращается до 40 км2.

Ниже более подробно характеризуются ресурсы подземных вод основных водоносных горизонтов артезианских бассейнов (табл. 22).

Таблица 22

Ресурсы подземных вод Сахалинской гидрогеологической складчатой области

Примечания: 1. Эксплуатационные ресурсы палеогенового и плиоценового водоносных комплексов оценены по предположению. 2. Использование подземных вод по области равно 1,2 м3/с, что составляет 0,4% от эксплуатационных ресурсов.

Водоносный горизонт в четвертичных песках с гравием и галькой, линзами и пропластками супесей, суглинков и глин широко развит по долинам рек и морскому побережью, но самостоятельное значение имеет только в Северо-Сахалинском артезианском бассейне, по до-лине р. Тымь. Здесь мощность водовмещающих пород изменяется от 10 до 30 м. Среднее значение водопроводимости пород около 300 м2/сут, модуля эксплуатационных ресурсов горизонта 6 л/с на 1 км2.

На остальных значительных по размерам площадях Северо-Саха-линского, Сусунайского и Поронайского бассейнов водоносный гори-зонт четвертичных отложений составляет единую водонасыщенную тол-щу с подстилающими песками плиоценового возраста. Мощность этой толщи, принятая в расчетах, достигает 300 м. Воды плиоценовых пород имеют напор высотой до 100 м. Модуль эксплуатационных ресурсов единого водонасыщенного комплекса четвертичных и плиоценовых об-разований на большей площади равен 10 л/с на 1 км2. На левобережье р. Поронай значение модуля уменьшается до 5 л/с на 1 км2.

Эксплуатационные ресурсы пресных подземных вод четвертичных пород не превышают 10 м3/с, а единой толщи четвертично-плиоценовых отложений около 80 м3/с. Почти половина этих ресурсов восполняема, образуется за счет подземного и поверхностного стока, перетекания вод из смежных водоносных горизонтов или комплексов. Остальная часть эксплуатационных ресурсов формируется в результате сработки есте-ственных запасов.

Эксплуатируются воды скважинами с дебитом до 50 л/с, производи-тельность группового водозабора достигает 1 м3/с.

Водоносный комплекс осадочных плиоценовых отложений является первым от поверхности земли в основном в пределах Северо-Сахалин-ского бассейна. Водовмещающие отложения представлены преимуще-ственно песками, местами с гравием и галькой, чередующимися с гли-нами, алевритами и песчаниками. В верхней части разреза преоблада-ют пески, мощность слоев которых в Северо-Сахалинском бассейне изменяется от 40 до 200 м.

Водопроводимость пород в Сусунайском бассейне колеблется от 70 до 2400 м2/сут в зависимости от количества примеси крупнообломоч-ного материала, в другиххартезианских бассейнах — от 50 до 500 м2/сут. Величина модуля эксплуатационных ресурсов находится в пределах 4 — 10 л/с на 1 км2, значения около 10 л/с на 1 км2 характерны для Су-сунайского и Северо-Сахалинского бассейнов. Эксплуатационные ре-сурсы пресных вод плиоценового комплекса в сумме равны 160 м3/с, в том числе 150 м3/с приурочены к Северо-Сахалинскому бассейну.

Основными источниками формирования эксплуатационных ресурсов являются естественные ресурсы и, возможно, перетекание воды из под-стилающих миоценовых пород. Меньшее значение имеет сработка есте-ственных запасов пласта. Дебаты водозаборов, эксплуатирующих воды плиоценовых пород, могут иметь производительность до 100 л/с.

Водоносный комплекс плиоценовых базальтов, андезито-базальтов, лаво- и туфо-брежчий слагает плато Ламанон (в границах Татарского адартезианского бассейна). Водоносные трещиноватые эффузивные по-роды разделены относительно водоупорными песчаниками.

Мощность отдельных горизонтов колеблется от 20 до 100 м, а в сумме она составляет 100 м на периферии, 300 — 400 м в центре плато. Первый от поверхности водоносный горизонт имеет ненапорный режим, нижележащие горизонты — напорный.

Водопроводимость эффузивов варьирует от 50 до 300 м2/сут. Про-изводительность водозаборов, сооружаемых на базе вод эффузивов, не превышает 5 — 10 л/с.

Водоносный комплекс средне-нижнемиоценовых образований рас-пространен главным образом в Татарском бассейне, небольшие площа-ди занимает в Поронайском и Сусунайском бассейнах. Приурочен водо-носный комплекс к дислоцированным нормально-осадочным отложе-ниям, чередующимся с основными эффузивами. Подземные воды вскры-ваются на глубине нескольких или десятков метров в трещинах зон вы-ветривания и тектонических нарушений. Мощность эффективной тре-щиноватости максимальная в долинах рек, где она измеряется в 100 — 150 м. Водопроводимость пород находится в пределах 50 — 100 м2/сут в зависимости от степени трещинозатости пород, наиболее трещиноваты песчаники и туфы, особенно в зонах разрывных тектонических нарушений. Почти 90% эксплуатационных ресурсов водоносного комплекса формируются за счет подземного стока, а в долинах рек и за счет по-верхностных вод. Водоносный комплекс может обеспечить производи-тельность водозаборов до 50 — 100 л/с.

Водоносный комплекс трещиноватых угленосных песчаников, конг-ломератов, алевролитов, аргиллитов палеогенового возраста развит на восточном склоне Западно-Сахалинских гор (Татарский адартезиан-ский бассейн.) Мощность трещиноватой зоны выветривания, к которой приурочены основные ресурсы подземных вод, не превышает 100 м.

Водопроводимость пород небольшая — не превышает 50 м2/сут в наиболее трещиноватых разностях, встречающихся по долинам рек. Модуль эксплуатационных ресурсов комплекса предположительно при-нят равным 6 л/с на 1 км2, эксплуатационные ресурсы подземных вод — 20 м3/с