Средне-Русский артезианский бассейн

Средне-Русский артезианский бассейн

Средне-Русский артезианский бассейн является одним из наиболее крупных на территории СССР. К нему приурочены значительные ресурсы пресных подземных вод, содержащихся в основных водоносных горизонтах отложений четвертичного, неогенового,. палеогенового,,мезозойского и палеозойского возраста.

Основные водоносные горизонты распространены, как правило,. в пределах,всей мощности зоны пресных вод, которая изменяется от 50- 150 м на окраинах бассейна до 300 — 350 м в его центральной части. На большей части площади бассейна они залегают первыми от поверхности земли и перекрываются четвертичными песчано-глинистыми ледниковыми и флювиогляциальным~и отложениями, мощность которых изменяется от нескольких метров до 100 м и более.

В вертикальном разрезе обычно выделяется по одному основному горизонту или комплексу, но на границах бассейна прослеживается по два или три горизонта, гидравлически взаимосвязанных или разделен~ных.выдержанными водоупорными слоями.

Воды повышенной минерализации (1 — 3 г/л) распространены на отдельных участках в северо-восточной части бассейна и приурочены к водоносным горизонтам пермских и каменноугольных отложений.

Участки, где горизонты не пригодны для водоснабжения из-за вы- с0К0Н минерализации подземных вод, занимают 2 — 3%. территории бассейна и расположены на южном побережье Финского залива и Ладожского озера, в районе оз. Ильмень и на побережье Белого моря — от р. Сев. Двины до р. Онеги.

Ресурсы подземных вод Средне-Русского бассейна изучены неравномерно. Наиболее исследованные районы приурочены к промышленно развитым областям IB центральной и южной частях бассейна. На территории Архангельской области ресурсы оцениваются по предположению.

Естественные ресурсы подземных вод зоны интенсивного водообмена бассейна оцениваются примерно в 2000 мз/с, в пределах бассей~но~в второго порядка они распределяются следующим образом: в Северо-Двинском — 1000 м'/с, Московском — 700 м'/с и Ленинградском — 300 м'/с.

Средняя величина модуля подземного стока равна около 2 л/с на 1 км2. Максимальные значения модуля (4 — 6 л/с на 1 км2) наблюдаются на территории Кулойского и Ордовикского плато, где подземный сток формируется в основном в закарстованных известняках, залегающих неглубоко от поверхности. М~ини~мальные величины модулей подземного стока (до 1 л/с на 1 км2) прослеживаются преимущественно на равнинных участках, сложенных слабопроницаемыми породами. К их числу относятся: ~район оз. Ильмень, где распространены девонские песчано-глинистые породы; территория, примыкающая к Рыбинскому водохранилищу, где подземный сток формируется главным образом в четвертичных ледниковых отложениях; юго-восточная окраина Средне-Русского бассейна, для которой характерна небольшая величина осадков. На остальной площади бассейна значение модулей подземного стока равно 2 — 3 л/с на 1 км2.

Распределение естественных ресурсов подземных вод Средне-Русского бассейна по водоносным горизонтам приведено в табл. 3.

Эксплуатационные ресурсы подземных вод основных водоносных горизонтов составляют 1600 м'/с, из них около половины формируется за счет естественных ресурсов. Восполняемая часть ресурсов для большей части водоносных горизонтов изменяется незначительно — от 40 до 60 /о

0 о/

(табл. 3). Исключение составляет слабонапор~ный горизонт в неогеновых песках на юго-восточной окраине бассейна, характеризующейся неблагоприятными условиями питания подземных вод. Восполняемая часть ре.сурсов здесь составляет около 30% от эксплуатационных. Обратная картина наблюдается для горизонта, сложенного триасовыми тонкозернистыми песками небольшой мощности .и расположенного в зоне избыточного увлажнения. Восполняемая часть ресурсов этого горизонта достигает 70 — 80% от объема эксплуатационных ресурсов.

При подсчете эксплуатационных ресурсов величина восполняемой их части принималась равной 20 — 50% от естественных ресурсов. Кроме этого, по горизонту в каменноугольных отложениях Московского артезианского бассейна на участках взаимосвязи подземных и поверхностных вод учитывалось поступление воды из рек,в процессе эксплуатации водозаборов.

По водоносным горизонтам эксплуатационные ресурсы распределены неравномерно (см. табл. 3). В каменноугольных и девонских отложениях, занимающих почти половину бассейна, эксплуатационные ресурсы подземных вод Сосредоточены примерно поровну и в сумме составляют около 67% от общих ресурсов бассейна; за ними по величине ресурсов следуют горизонты меловых (12%), четвертичных (8%), пермских (6%) пород; на долю неогеновых, триасовых и ордовикских водоносных горизонтов,приходится 5%. Небольшие ресурсы подземных вод (примерно 2%) заключены в юрских и кембрийских отложениях. Средний модуль эксплуатационных ресурсов подземных вод в пределах Средне-Русского бассейна составляет немногим более 1 л/с на 1 км', крайние его значения изменяются от 0,1 до 4,5 л/с на 1 км'. Наиболее высокие значения модулей наблюдаются на западной и южной окраинах бассейна, на площади распространения девонских и четвертичных горизонтов, а также в центральной части бассейна, где подземные воды приурочены к средне- и верхнекаменноугольным известнякам. Невысокие значения модулей (0,1 — 0,5 л/с на 1 км') характерны для северо-восточной части бассейна, в которой развиты пермские и триасовые водоносные породы.

Эксплуатируются в основном месторождения артезианских бассейнов платформенного типа, речных долин, а в некоторых районах и флювиогляциальных отложений.

В настоящее время на территории Средне-Русского бассейна отбирается около 120.мз/с ~подземных вод, что' составляет примерно 8% от эксплуатационных ресурсов. Наиболее интенсивно подземные воды используются в центральной и южной частях бассейна, на площади Московской, Ивановской, Калужской, Рязанской, Тульской, Брянской, Орловской, Тамбовской, Курской и Воронежской областей, на территории Белорусской ССР. Расходы действующих водозаборов, заложенных в четвертичных, меловых, каменноугольных и девонских обводненных отложениях, измеряются сотнями литров в секунду, а суммарное потребление подземных вод по отдельным городам достигает 1 — 1,5 м'/с.

Хозяйственно-питьевое водоснабжение городов и'поселков, расположенных в центральной и южной частях бассейна, в большинстве случаев целиком базируется на подземных водах, для промышленных целей используются поверхностные и подземные воды. Перспективная потребность городского и сельского населения большей частью может быть . также удовлетворена за счет подземных вод. Для большинства крупных городов южной и центральной частей бассейна эксплуатационные запасы подземных вод разведаны и утверждены ГКЗ или ТКЗ в количествах, удовлетворяющих перспективную потребность.

В наиболее тяжелых условиях обеспечения подземными водами находятся .города и,промышленные объекты, расположенные в северо-восточной части бассейна, на площади развития слабоводоносных пород четвертичного, мезозойского и ~пермского возраста (Ярославская, Ивановская, Костромская и Горьковская области). Большая часть крупных городов этих областей использует для водоснабжения поверхностные воды. Перспективная потребность городов в подземных водах может быть удовлетворена только на 30 — 40%. Не обеспечены подземными водами такие города, ка~к Кострома, Ярославль, Иваново, Горький и др.

В северной части бассейна (Архангельская область, Коми АССР) на площади распространения слабоводоносных пермских и триасовых отложений за счет подземных вод можно удовлетворить потребность только сельского населения. Несколько крупных городов (Архангельск и др.) практически лишены источников подземных вод.

Большая часть городов Ленинградской, Новгородской и Псковской областей использует в настоящее время преимущественно поверхностные воды. Однако перспективная потребность многих городов и поселков может быть обеспечена за счет подземных вод. Исключение составляют несколько крупных городов, находящихся в неблагоприятных гидрогеологических условиях (Ленинград, Новгород и др.) ..

В целом по Средне-Русскому бассейну утвержденные ГКЗ или ТКЗ- запасы подземных вод составляют около 160 м'/с, т. е. всего 10% от эксплуатационных ресурсов. Большая часть утвержденных запасов приурочена к водоносным горизонтам каменноугольных пород в центральной и южной частях бассейна.

Ниже приводится характеристика ресурсов подземных вод по основным водоносным горизонтам (см. табл. 3).<p align=justify>Водоносные горизонты четвертичных отложений </p><p align=justify>распространены почти,на всей площади Средне-Русского бассейна, однако основными источниками водоснабжения они служат только в областях широкого развития флювиогляциальных образований на юго-западе и,северо-востоке бассейна и аллювиальных пород в долине Волги, ниже Городца. Водовмещающие породы представлены песками от мелкого крупно-зернистых, включающих гравий и гальку. </p><p align=justify>Наиболее высокой водообильностью характеризуются флювиогляциальные пески, распространенные в Белоруссии. Здесь общая мощность четвертичных отложений достигает 100 — 150 м. В этой толще выделяется несколько гидравлически взаимосвязанных водоносных горизонтов суммарной мощностью от 10 до 60 м. На северо-востоке мощность водовмещающих пород уменьшается до 10 м. Флювиогляциальные отложения характеризуются невыдержанностью мощности и фильтрационных свойств, поэтому водопроводимость их изменяется на небольших расстояниях от нескольких десятков квадратных метров в сутки до 500 м%ут. </p><p align=justify>Аллювиальные пески в долине Волги выполняют переуглу~бленную долину и имеют мощность до нескольких десятков метров. </p><p align=justify>Четвертичные водоносные горизонты залегают первыми от поверхности земли и характеризуются благоприятными условиями восполнения. </p><p align=justify>Модули естественных ресурсов достигают 4 л/с на 1 км' на юго-западе бассейна и уменьшаются до 0,5 л/с на 1 км' на северо-востоке. </p><p align=justify>Модули эксплуатационных ресурсов четвертичных водоносных горизонтов изменяются ~в широких пределах — от 0,4 до 3 л/с на 1 км2. Наиболее высокие значения модулей характерны для Белоруссии, где мощности четвертичных песков достигают максимальных значений и наблюдаются благоприятные условия питания горизонтов. На северо-востоке бассейна модули колеблются от <i>0,5 </i>до 1 л/с на 1 км'. </p><p align=justify>На большей части распространения флювиогляциальных песков возможные дебиты групповых водозаборов составляют несколько десятков литров в секунду. На отдельных участках территории Белоруссии дебиты увеличиваются до 200 — 500 л/с, в переуглубленных долинах Волги и Оки возможно заложение водозаборов с производительностью в несколько сотен литров в секунду. </p><p align=justify>В Белоруссии воды четвертичных отложений широко используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения не только сельского населения, но и крупных городов,и промышленных объектов с потребностью в несколько кубических метров в секунду (Минск, Борисов и др.). Для удовлетворения потребности этих городов эксплуатируются по нескольку групповых водозаборов с производительностью каждого 300 л/с,и более. ' В результате работы водозаборов развиваются неглубокие воронки депрессии с радиусами влияния в несколько ~километров. Режим работы установившийся или близкий <i>к </i>установившемуся. Расход водозаборов формируется за счет поступления воды из вышележащей песчано-глинистой толщи и поверхностных вод. </p><p align=justify>Как отмечено выше, несмотря на интенсивную эксплуатацию, существующий водоотбор из четвертичных отложений не превышает нескольких процентов от эксплуатационных ресурсов. Имеются значительные резервы для увеличения водоотбора подземных вод, которые могут обеспечить ~потребности расположенных на территории их распространения городов и промышленных объектов. Для значительного числа этих городов подземные воды разведаны и запасы их в количестве 20 м'/с утверждены ГКЗ или ТКЗ. </p><p align=justify>Менее благоприятны условия водоснабжения городов, расположенных,на территории развития флювиогляциальных водоносных горизонтов на северо-востоке бассейна. Подземные воды здесь могут удовлетворить потребности сельских населенных пунктов и небольших городов.

В о д о н о с н ы й г о р и з о н т,н е о r е н о в ы х о т л о ж е н и й зан.имает незначительную площадь (около 3%) на юго-восточной окраине Средне-Русского бассейна. Водовмещающими породами служат пески от крупно- до тонкозернистых. В зависимости от изменения гранулометрического состава и мощности песков водопроводимость их изменяется от 30 до 400 м'/сут; максимальные значения этого параметра приурочены к западной границе,площади распространения песков.

Горизонт неогеновых песков перекрывается четвертичными водоносными песчано-глинистыми отложениями, с которыми образует единую водоносную толщу. На северо-востоке этот горизонт подстилается девонскими известняками или сеноман-альбокими песками, с водами которых также существует гидравлическая связь.

Водоносный горизонт неогеновых пород является основным источником формирования подземного стока в реки района. Среднегодовой модуль подземного стока изменяется от 0,3 до 1 л/с на 1 км-", а среднее его значение составляет около 0,45 л/с на 1 км'.

Эксплуатационные ресурсы, которые формируются в основном за счет осушения четвертичной и неогеновой рыхлой толщи, приблизительно в два раза превышают естественные. Модули эксплуатационных ресурсов уменьшаются от 1,5 л/с на 1 км' на,площадях распространения крупнозернистых песков до 0,4 л/с на 1 км' на участках развития тонкозернистых песков. Соответственно изменяются и возможные дебиты водозаборов — от нескольких сотен до нескольких десятков литров в секунду.

Неогеновый водоносный горизонт интенсивно эксплуатируется совместно с четвертичным в Воронежской, Тамбовской и на юге Липецкой областей. В настоящее время здесь действует более 1000 скважин, с помощью,которых отбирается 15 — 20% ресурсов. Наиболее крупные водозаборы производительностью несколько кубических метров в секунду расположены в Воронеже. Водозаборы инфильтрацио~нного типа, получают основное питание из рек, работают при установившейся фильтрации. Относительно крупный водозабор производительностью в несколько сотен литров в секунду размещен в Липецке, в остальных городах дебит водозаборов не превышает 100 л/с. Скважины в большинстве случаев расположены недалеко от рек и расходы их в значительной мере формируются за счет поверхностных вод.

Водопотребители на территории распространения четвертичных и неогеновых песков сравнительно обеспечены подземными водами, а их перспективная потребность в воде может быть удовлетворена за счет подземных вод.

Для ряда крупных городов (Воронежа, Борисоглебска, ГеоргиуДеж) подземные воды разведаны и утверждены в ГКЗ в количествах, удовлетворяющих перспективную потребность. Вновь сооруженные водозаборы, так же как и большая часть действующих, относятся к инфильтрационному типу.

Водоносные горизонты меловых отложений распространены ~на южной окраине бассейна и на небольшой площади в его центральной части. В меловых отложениях выделяется два водоносных горизонта, приуроченных к маастрихт-туронским мелу и мергелям и сеноман-альбским мелко-, средне- и разнозернистым пескам. Горизонт в сеноман-альбских песках имеет повсеместное распространение, в маастрихт-туронских породах развит только на юго-западе бассейна, в Белоруссии и Брянской области. Оба горизонта меловой толщи на большей части территории гидравлически взаимосвязаны. На территории Белоруссии, от западной границы бассейна до Днепра, водоносные горизонты мела гидравлически связаны с водами четвертичных образований, и ресурсы их определяются суммарно. На восточной границе бассейна суммарно оцениваются ресурсы подземных вод горизонтов сеноманальбских и верхнедевонских отложений. Мощность мергельно-мелового горизонта увеличивается от 10 до 100 м IIIo мере погружения в юго-западном направлении; мощность водоносных песков изменяется от 10 до 50 м.

Породы маастрихт-туронского горизонта характеризуются неравномерной трещиноватостью и закарстованностью, в связи с чем водообильность его в долинах рек наибольшая, а на водоразделах многие скважины практически безводны. Водообильные участки занимают примерно 25% всей площади распространения водоносного горизонта, ширина их вдоль долин рек изменяется от 1 до 15 км. Водопроводимость мергельно-меловых пород изменяется от нескольких сотен квадратных метров в сутки в долинах рек до нескольких десятков квадратных метров в сутки на водоразделах, водопроводимость верхнемеловых песков составляет 100 — 200 м2/сут.

Подземные воды мергельно-меловой толщи в долинах рек могут использоваться для водоснабжения крупных городов и промышленных объектов, на водоразделах только для водоснабжения сельского населения. Дебиты водозаборов, заложенных в песках, составляют несколько сотен литров в секунду.

Естественные ресурсы подземных вод меловых и рассматриваемых совместно с ними водоносных пород оцениваются примерно в 170 м'/с. На большей площади распространения меловых отложений модуль подземного стока колеблется в пределах 1 — 2 л/с на 1 км', несколько увеличиваясь с юго-запада на северо-,восток. У юго-восточной границы бассейна, там, где распространены основные водоносные горизонты меловых и девонских пород, модуль уменьшается до 0,4 л/с на 1 км', что объясняется уменьшением влажности климата в этом направлении.

Эксплуатационные ресурсы меловых отложений составляют примерно 200 м'/с, из них около 25 м'/с приурочено к меловым и четвертичным отложениям, расположенным в центральной части бассейна. Модуль восполнения эксплуатационных ресурсов на большей площади равен 0,8 — 1, л/с на 1 км',.уменьшаясь .на юго-восточной окраине бассейна до 0,1 л/с на 1 км'. Модуль за счет сработки естественных запасов также относительно постоянен по площади и составляет 0,4 — 0,7 л/с на 1 км'. Соответственно и модуль эксплуатационных ресурсов колеблется в небольших пределах — от 1 до 2 л/с на 1 км'. Приведенная величина модулей для мергельно-меловой толщи является осредненной, и долинах рек значение модулей достигает 5 л/с на 1 км', а на водоразделах уменьшается до 0,1 л/с |на 1 км2.

Подземные воды меловых отложений широко используются главным образом для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Наиболее интенсивно одни эксплуатируются в районе городов Губкин и Старый Оскол, а также в южной части Брянской области. Модуль использования подземных вод на этой территории достигает 0,4 л/с на 1 км', в то время как на остальной площади развития горизонтов он не превышает 0,1 л/с на 1 км'. Общий водоотбор из меловых пород, включая водоотлив 'из шахт и рудников КМА, не превышает 10% от эксплуатационных ресурсов.

Действующие скважины преимущественно одиночные, реже они образуют относительно небольшие групповые водозаборы по 10 — 20 скважин в каждом. Наиболее ~крупные,водозаборы работают в Курске и Губкине. Большая часть водозаборов расположена в долинах рек, воды которых являются основным источником их питания. Понижения уровня в этих водозаборах не превышают 10 м, а режим работы их близок к установившемуся.

Перспективная потребность городов и поселков, размещенных на

площади развития меловых водоносных отложений, как правило, обеспечивается подземными водами. Это относится и к району КМА, где влияние водопонижений в шахтах и карьерах обычно не распространяется на действующие и проектируемые водозаборы, так как их питание осуществляется преимущественно из поверхностных источников.

Развешанные и утвержденные в ГКЗ запасы,подземных вод меловых

отложений равны 7 мз/с, что составляет всего около 4% от эксплуатационных ресурсов. Почти 55% этих запасов сосредоточено в Курской области.

Водоносный горизонт три а со в ых п ор од является основным источником водоснабжения в северо-восточной части Средне-Русского бассейна. Триасовые отложения представлены глинистыми разностями пород мощностью 50 — 60 м с прослоями песков и конгломератов. Отложения характеризуются невысокой водоносностью, водопроводимость их не превышает 50 м'/сут, возможные дебиты групповых водозаборов, покрывающих этот горизонт, до 30.л/с.

Модули естественных ресурсов в районе распространения триасовых отложений составляют 1 — 1,5 л/с на 1 км', а естественные ресурсы определены примерно в 80 м'/с. Эксплуатационные ресурсы, равные 20 м'/с, формируются в основном за счет естественных. Модули эксплуатационных ресурсов изменяются в пределах 0,1 — 0,5 л/с на 1 км'.

Подземные воды триасовых отложений используются для водоснабжения сельского населения с помощью шахтных колодцев и одиночных буровых скважин, дебиты которых изменяются от долей литра в секунду да 4 л/с. На площади распространения водоносного горизонта эксплуатируется примерно 200 скважин,,из которых отбирается около 1% эксплуатационных ресурсов подземных вод, В дальнейшем подземными водами триасовых отложений могут быть обеспечены только сельские населенные пункты с потребностью не более 30 л/с; крупных городов на площади развития водоносных горизонтов триасовых отложений не имеется.

Водоносный горизонт пермских отложений распространен в Северо-Двинском артезианском бассейне. Водовмещающие породы имеют пестрый патологический состав. Наиболее водообильны известняки казанского яруса и доломито-известняковая толща ассельского и сакмарского ярусов, водопроводимость которых составляет 100- 300 м'/сут. Татарские и уфимские отложения представлены мергелистопесчано-глинистыми породами водопроводимостью от 10 до 150 м2/сут. Мощность пермских отложений, содержащих пресные воды, изменяется от 10 до 70 м; водоносные горизонты в основном безнапорные.

Для пермских отложений характерно присутствие ангидритов и гипсов, обусловливающих повышенную минерализацию вод. Участки подземных,вод с минерализацией от 1 до 3 г/л, где оценивались эксплуатационные ресурсы, выделяются у северо-западной границы распространения водоносного горизонта в отложениях артинского и кунгурского ярусов.

Естественные ресурсы подземных вод пермских отложений из-за слабой изученности территории определялись совместно с ресурсами вод четвертичных образований. Общий объем стока на площади распространения основных горизонтов достигает 500 м'/с. Модули подземного стока уменьшаются с северо-запада на юго-восток от 2,5 до 1 л/с на 1 км'.

Эксплуатационные ресурсы подземных вод пермских отложений со'ставляют примерно 90 — 95 м'/с, из них около 60% приходится на восполняемые. В обоснование потенциальных ресурсов принимается только 10% от естественных, так как горизонт пресных вод имеет небольшую мощность в общеи зоне активного водообмена, для которой определялся подземный сток.

На большей части площади распространения отложений модуль эксплуатационных ресурсов составляет 0,3 — 0,4 л/с на 1 км2 и только в казанских и нижнепермских известняках увеличивается до 0,6 л/с на 1 км'.

Модули за счет сработки естественных запасов достигают 0,4 л/с на 1 км' в известняках и понижаются до 0,12 л/с на 1 км2 в песчано-глинистой толще. Невысокие значения модулей связаны с небольшой мощностью зоны пресных вод и небольшими величинами водоотдачи пород.

Подземные воды пермских отложений могут быть использованы в основном для,водоснабжения сельского населения,,в казанских известняках производительность водозаборов на отдельных участках может достигать нескольких сотен литров в секунду.

В большей части городов и поселков, расположенных на площади распространения 'пермских отложений, используются для водоснабжения поверхностные воды. Перспективная потребность в воде крупных городов Архангельской, Вологодской и Горьковской областей также не может быть удовлетворена за счет подземных вод.

Водоносные горизонты кам ен ноугольных отложе- . ний, в ~которых сосредоточена третья часть эксплуатационных ресурсов подземных вод, распространены в центральной его части Средне-Русского артезианского бассейна. В каменноугольных породах выделяется до восьми водоносных горизонтов, сложенных трещиноватыми, местами закарстованными известняками и доломитами; они разделены регионально-выдержанными слоями глин мощностью до 20 м. Отдельные водоносные горизонты имеют мощность от 10 до 80 м, а вся водоносная толща известняков — от 10 до 200 м (увеличение происходит по мере погружения пород). К северо-востоку от линии городов Москва — Калинин основные водоносные горизонты карбона перекрыты глинистыми юрскими отложениями, наибольшая мощность которых (до 50 м и более) наблюдается на северо-востоке, на остальной площади она не превышает 10 м. Участки размыва глинистых отложений приурочены к долинам рек Оки, Упы, Клязьмы, Угры, Москвы и др.

Водопроводимость карбоновых известняков высокая и измеряется сотнями квадратных метров в сутки, в долинах рек ~водопроводимость достигает 1000 м2/сут и более, а на водоразделах местами уменьшается до десятков квадратных метров в сутки. В целом в пределах Московского артезианского бассейна отмечается увеличение водопровод~имо~сти известняков по разрезу от 150 — 300 м'/сут (нижнекарбоновых) до 1000- 1200 м'/сут (верхнекарбоновых).

Естественные ресурсы подземных вод каменноугольных отложений оцениваются приблизительно в 560 м'/с, средний модуль подземного стока равен 1,7 л/с на 1 км', крайние значения модуля от 3 — 5 л/с на 1 км' на севере в карстовых районах до 1 1,5 л/с на 1,км' на юге:

Эксплуатационные .ресурсы карбоновых известняков составляют примерно 540 м'/с. При их оценке было принято, что около 60% ресурсов формируются за счет осушения пласта, перетекания из вышележащих горизонтов и снятия напора и 40% — за счет привлечения естественных ресурсов и поступления воды из рек в процессе эксплуатации водозабо~ро~в. Однако это соотношение не остается постоянным на всей площади распространения водоносных горизонтов, а изменяется в зависимости от условий их залегания и питания, а также принятых допустимых понижений. В пределах Московского артезианского бассейна, где подземные воды карбоновых отложений хорошо изучены и широко эксплуатируются, допустимое понижение принимается равным 200- 250 м, поэтому модуль сработки естественных (в том числе и упругих) запасов на этой территории достигает 1,7 — 2 л/с на 1 км2 в горизонтах верхнего и среднего карбона и 0,7 л/с,на 1 км' — нижнего карбона.

В Северо-Двинском бассейне значения модуля за счет сработки естественных запасов составляют 0,3 — 0,4 л/с на 1 км'.

Восполнение эксплуатационных ресурсов принималось равным 20- 50% от среднегодового подземного стока. Больший процент восполнения наблюдается в северных районах, где известняки интенсивно закарстова~ны и залегают близко от поверхности. В соответствии с закономерным уменьшением модулей подземного стока в карбо~новых отложениях с северо-запада на юго-восток модуль восполнения уменьшается в этом же направлении от 1,5 до 0,2 л/с на 1 км2. Инфильтрация поверхностных вод учитывалась только в Московском артезианском бассейне, в долинах наиболее крупных рек, главным образом на участках, где отсутствуют юрские глины и наблюдается связь подземных и поверхностных вод.

Среднее значение модуля эксплуатационных ресурсов карбоновых горизонтов равно 1,7 л/с на 1 км', крайние значения колеблются от 0,1 до 2,5 л/с на 1 км'. Минимальные его величины характерны для нижнекарбонового,водоносного горизонта, максимальные — для средне- и верх~некарбоновых горизонтов в пределах всего Московского артезианского бассейна, на территории Московськой, Владимирской, юго-западной части Горьковской областей и Мордовской АССР.

На большей части развития каменноугольных водоносных горизонтов подземные воды могут обеспечить потребность крупных городов и промышленных объектов. Наиболее перспективные участки для заложения водозаборов приурочены к долинам рек. Сравнительно небольшие по производительности водозаборы могут быть созданы в краевых частях Московского бассейна, где нижнекаменноугольные отложения характеризуются сравнительно невысокими значениями водопроводимости.

Подземные воды карбоновых отложений широко используются для водоснабжения, удовлетворяя потребности в хозяйственно-питьевой воде почти всех населенных пунктов, расположенных на площади их развития. Большая часть групповых водозаборов с суммарной;производительностью около 35 м'/с,сосредоточена,в ~пределах Московской и зал падной части Владимирской областей, что составляет около 30% от эксплуатационных ~ресурсов этого района. Правомерно 15 м'/с расходуется на южном крыле Московского артезианского. бассейна и несколько кубических метров в секунду — на западном. В Северо-Двинском бассейне водоотбор осуществляется в oGHosHoM одиночными скважинами.

Дебиты отдельных групповых водозаборов изменяются от нескольких десятков литров в секунду до 0,5 м'/с. Как показали результаты моделирования, проведенного ГУЦР и 'ВСЕГИНГЕО, около 60% общего.расхода на этих водозаборах формируется за счет поступления речных вод и площадного перетекания из надъюрских водоносных горизонтов и только 40% — за счет перехвата естественного потока горизонта, упругих запасов и осушения пласта. На большей части водозаборов, расположенных вблизи крупных рек и'водохранилищ или в древних долинах размыва, выполненных аллювиальными или флювиогляциальными песками, режим работы близок к установившемуся. Формирующиеся воронки депрессии неглубокие и имеют небольшое,площадное распространение.

При эксплуатации отдельных водозаборов, вскрывающих водоносные карбоновые отложения под регионально выдержанными юрскими или карбоновыми глинами, наблюдается неустановившейся режим фильтрации, глубина воронок достигает нескольких десятков метров, а влияние водозабора прослеживается на 50 — 60 км.

В настоящее время суммарный водоотбор из карбоновых водоносных горизонтов составляет только около 10% от эксплуатационных ресурсов, следовательно, имеются огромные резервы для удовлетворения потребности в воде городского и сельского населения. Отбор подземных вод в центральной части Московского бассейна, где происходит наиболее интенсивная эксплуатация, может быть увеличен примерно в 2,5 раза. С ростом водоотбора ожидается увеличение питания водоносного горизонта за счет инфильтрации из рек и перетекания вод из выше.лежащих отложений; этот приток, по данным моделирования, может достигнуть примерно 70 /p от будущего водоотбора.

Перспективная потребность в воде городов, за исключением Москвы,

промышленных объектов и сельских населенных пунктов, расположенных,на площади развития водоносных горизонтов карбоновых отложений, может ~быть в основном удовлетворена за счет подземных вод, однако для ряда крупных городов Московской области потребуется переброска подземных вод внутри бассейна на значительные расстояния.

В настоящее время утвержденные ГКЗ и ТКЗ эксплуатационные запасы подземных вод каменноугольных водоносных горизонтов составляют около 100 мз/с, 80% этих запасов сосредоточена в пределах .Московской области, остальные — в Рязанской, Тульской, Калининской, Калужской и Горьковской областях.

В о д о и о с и ы й г о р и з о н т д е в о,н с к и х о т л о ж е н и й выделяется в качестве основного на западе и юге бассейна, в районе Главного и Центрального девонских полей. По количеству ресурсов подземных вод этот горизонт ~равнозначен карбоновым. На западе и северо-западе Средне-Русского бассейна водовмещающие породы представлены главным образом песчано-глинистыми образованиями, на юго-западе и юге — известняками. На большей площади распространения горизонт перекрыт четвертичной песчано-глинистой толщей, мощность которой на Главном девонском поле достигает 60 — 80 м и уменьшается до 10 м в районе Центрального девонского поля.

Мощность рассматриваемого водоносного горизонта изменяется от

10 до 150 м. В северной части Центрального девонского поля горизонт безнапорный, на остальной площади напор изменяется от 10 до 100 м.

Водовмещающие породы характеризуются неравномерной трещиноватостью и закарстованностью, в связи с этим водопроводимость песчано-глинистой толщи изменяется в пределах 10 — 150 м'/сут, максимальные значения достигают 800 м'/сут; в известняках от водоразделов к долинам рек водопроводимость увеличивается от 100 до 1500 м2/сут и более.

Естественные ресурсы .подземных вод девонских пород составляют примерно 450 м'/с. Модуль подземного стока на Главном девонском поле изменяется от 1 до 3 л/с на 1 км'. Минимальные значения модуля приурочены ~к Приильменской низменности, где распространены наименее проницаемые породы; максимальные наблюдаются в Белоруссии, на площади распространения известняков и на юге Ленинградской области, ~ в районе развития мощной песчаной толщи среднего и верхнего девона. На Центральном девонском поле модуль подземного стока уменьшается от 2,5 до 1,л/с на 1 км' — в юго-восточном направлении по мере увеличения засушливости климата.

Эксплуатационные ресурсы подземных вод девонских водоносных пород оцениваются примерно в 530 м'/сут. Для большей площади распространения водоносных горизонтов доля восполняемых ресурсов со.ставляет 60 — 65% и только на ~крайней северо-западной части бассейна, в районе развития средне-верхнедевонских отложений, имеющих значительные естественные запасы, восполняемая часть ресурсов уменьшается до 15%. В обоснование эксплуатационных ресурсов принято 50 — 60% от естественных ресурсов водоносного горизонта. В северной части Центрального девонского поля (Тульская область) объем возможной инфильтрации воды из рек оценивается примерно в 90 м'/с.

На большей площади распространения девонских отложений модуль

эксплуатационных ресурсов колеблется в пределах 1—2 л/с на 1 км2.

На территории Белоруссии, где эксплуатационные ресурсы девонских отложений оцениваются совместно с четвертичными, на юге Ленинградской, Витебской и Смоленской областей, а также в северной части Центрального девонского поля модули эксплуатационных ресурсов возра-.

стают до 4 л/(с на 1 км'. Эти районы характеризуются наиболее высокими фильтрационными свойствами пород и благоприятными условиями питания подземных вод.

Модуль за счет сработки запасов в среднем равен 0,8 л/с на 1 км2,

но в песчано-глинистых отложениях, содержащих водоносных песков не более 20% от мощности толщи, значение его не превышает 0,4 л/с на 1 ~км2. В мощной толще песков и песчаников среднего и верхнего девона модуль ув~еличи~вается до 2,7 л/с на 1 'км2, а,в известняках в зависимости от водоотдачи и мощности значение модуля изменяется от 0,5 до 1 л/с на 1 км'.

В настоящее время для городского и сельского населения на территории распространения водоносных горизонтов девонских пород используется около 25 м'/с, что составляет всего 5% от потенциальных эксплуатационных ресурсов. Наиболее интенсивно подземные воды эксплуатируются в районе Центрального девонского,поля, где он~и являются основным источником водоснабжения всех областных центров (Орла, Брянска, Липецка, Тамбова) и большей части расположенных здесь городов и поселков. На территории южной части Главного девонского поля подземные воды удовлетворяют потребности в воде таких городов, как Смоленск, Витебск, а также широко используются для водоснабжения районных центров и сельских населенных пунктов. Водоснабжение областных центров северной части Главного девонского поля (Псков, Новгород) базируется на поверхностных водах.

В крупных городах эксплуатируется до 100 скважин и более, суммарный водоот~бо~р из них достигает 1,5 мз/с, производительность отдельных групповых водозаборов измеряется сотнями литров в секунду.

Действующие водозаборы находятся в различных гидрогеологических условиях, обусловливающих питание водоносных горизонтов. Наименее благоприятные условия восполнения запасов наблюдаются на участках, где девонские известняки залегают на глубине около 100 м и перекрыты регионально выдержанными юрскими глинами мощностью 40 — 80 м. Эти площади относительно -глубокого залегания водоносного горизонта, эксплуатируемого совместно с горизонтом в юрских породах, расположены в юго-западной части бассейна на территории Курской, Брянской и Орловской областей. Водозаборы в Брянске и Курске работают несколько десятилетий при неустановившимся режиме, в результате чего понижения в центре воронки депрессии достигают 50 — 60 м, а влияние водоотбора распространяется до 60 — 80 км. Основную роль в литании этих;водозаборов, очевидно, играют упругие запасы продуктивных ~водоносных горизонтов, эксплуатационные запасы которых в районе действующих водозаборов,находятся на пределе и дальнейшее расширение водоотбора невозможно.

Другая группа действующих водозаборов расположена на водоразделах на расстоянии до 5 км и более от крупных рек. Девонские известняки на этих участках залегают на глубине нескольких десятков метров и перекрыты песчано-глинистыми моренными и водно-ледниковыми четвертичными отложениями. Такие гидрогеологические условия характерны для южной части Главного девонского поля, здесь действуют водозаборы в Смоленске и Витебске. Формирование расхода на этих водозаборах происходит главным образом за счет перетекания из вышележащей обводненной толщи, однако величина перетекания обычно меньше дебита водозабора, вследствие чего происходит частичная сработка упругих запасов. Водозаборы работают,,как п~ра~в~ило, при неустановившимся режиме, но воронки депрессии не достигают больших размеров, понижения уровня в центре их не превышают 30 м, а радиусы влияния- 10 км.

В наиболее благоприятных условиях находятся водозаборы, вскрывающие водоносные девонские известняки в долинах крупных рек, где они перекрыты аллювиальными, моренными или водно-ледниковыми отложениями небольшой мощности (не более 5 — 10 м). Такие водозаборы работают ка|к инфильтрационные при установившемся режиме. Влияние их распространяется от реки всего на несколько километров, а понижения в наиболее глубокой части воронки депрессии не превышают 20 м. Это наиболее распространенный тип;крупных действующих водозаборов, расположенных в городах Орле, Липецке, Тамбове, Витебске, Смоленске

и др.

Все описанные типы крупных водозаборов расположены на территории, сложенной карбонатными породами девона. В Ленинградской, Псковской и Новгородской областях, где девон представлен песчано- глинистыми разностями, крупные групповые водозаборы отсутствуют и подземные воды вскрываются одиночными скважинами или небольшими группами скважин.

Для большего числа .крупных городов, расположенных на площади развития водоносного горизонта девонских пород, эксплуатационные запасы утверждены ГКЗ по действующим водозаборам и разведанным участкам в количествах, удовлетворяющих перспективную потребность в воде. Всего утверждено около 30 мз/с. Большая часть утвержденных запасов относится к южной части бассейна и приурочена к участкам и действующим водозаборам, расположенным в долинах рек.

Водоносный горизонт ордовикских известняков и доломитов распространен на крайней северо-западной части Средне-Русского артезианского бассейна. К ней приурочено лишь около 1% эксплуатационных ресурсов бассейна (14 м'/с), однако этот горизонт отличается высокой водообильностью и имеет большое значение для водоснабжения городов и поселков Ленинградской области. Подземные воды ордовикских отложений служат источником водоснабжения городов, расположенных на южном берегу Финского залива и в южной части Карельского ~перешейка, где отсутствуют водоносные горизонты.