Украинский бассейн трещинных вод

Украинский бассейн третичных вод

Украинский бассейн трещинных вод характеризуется в целом небольшими эксплуатационными ресурсами подземных вод.

Условия формирования этих ресурсов определяются прежде всего степенью трещиноватости пород кристаллического фундамента, мощностью, патологическим составом и водоносностью рыхлых перекрывающих отложений, морфологией территории, наличием и густотой речной сети, крупностью рек, а также климатическими условиями.

Характерной особенностью рассматриваемой территории является уменьшение величины атмосферных осадков от 600 мм в год на севере и северо-западе до 400 мм на юго-востоке. В этом же направлении повышается величина испарения. Это обусловило заметное уменьшение ресурсов подземных вод с северо-запада на юго-восток УКМ.

Подземные воды в пределах рассматриваемой территории приурочены к трещиноватой зоне в докембрийских породах, а также к перекрывающим их рыхлым песчаным породам мезозоя и кайнозоя. Последние характеризуются небольшой мощностью и спорадическим развитием. На значительных территориях кристаллические породы перекрыты по существу безводными глинистыми и суглинистыми породами мощностью от первых метров до нескольких десятков метров.

Водопроводимость пород относительно низкая, составляет, как

правило, несколько десятков квадратных метров в сутки и несколько повышается от водоразделов к речным долинам.

Подземные воды, приуроченные к рыхлому осадочному чехлу,

в большинстве случаев используются совместно с трещинными водами, играя в отдельных районах важную роль в формировании эксплуатационных ресурсов за счет относительно высокой емкости водовмещающих песчаных отложений, а иногда и повышенной водопроводимости.

В северной части УКМ на трещиноватых породах залегают обводненные флювиогляциальные, а в долинах рек — аллювиальные пески.

Мощность обводненных песков изменяется от нескольких метров до 35 м.

На юго-западной окраине массива существенное значение приобретает водоносный горизонт в известняках и песках сармата, залегающий непосредственно на трещиноватых породах фундамента. Мощность, горизонта до 12 м.

На востоке центральной части УКМ важную роль играет водоносный горизонт в песках палеогена, которые выполняют депрессии кристаллического фундамента. Особое значение этот горизонт имеет в пределах Днепровского буроугольного бассейна. Мощность его около20м,

В Конкско-Ялынской впадине мощность осадочного чехла превышает 250 м: Основным здесь является напорный водоносный горизонт бучакских пород, залегающий на глубине около 150 м.

В пределах УКМ преобладают подземные воды с минерализацией

до 1 г/л, лишь на юго-востоке и на юге она повышается до 1 — 3 г/л, реже до 3 — 5 г/л. Характерно закономерное возрастание минерализации с северо-запада на юго-восток.

Общая величина естественных ресурсов подземных вод зоны интенсивного водообмена УКМ составляет около 60 м'/с при среднем значении модуля подземного стока 0,4 л/с на 1 км'. Наибольшие величины среднемноголетнего модуля подземного стока (около 0,7 — 0,8 л/с на 1 км2) характерны для северо-западной части щита, в юго-восточном направлении значение модулей снижается на коротком расстоянии до 0,1 л/с на 1 км'.

Суммарные эксплуатационные ресурсы подземных вод УКМ оценены в 50 м'/с, в том числе 5 м'/с — воды с минерализацией 1 — 3 г/л. Распределение их по территории массива неравномерное. Так, на северо-западе модули эксплуатационных ресурсов составляют 0,5 — 0,7 л/с на 1 км' при модулях восполняемых ресурсов 0,25 — 0,4 л/с на 1 км'.

В центральной части массива модули эксплуатационных ресурсов равны 0,1 — 0,5 л/с на 1 км', а в южной части и в Приазовье — меньше 0,1 л/с на 1 км'. В целом при довольно низкой величине модулей эксплуатационных ресурсов по району отмечается их закономерное и быстрое уменьшение с северо-запада на юго-восток. В пределах

2

Конкско-Ялынской впадины модуль возрастает до 0,5 л/с на 1 км .

В небольших депрессиях, выполненных хорошо проницаемыми палеогеновыми или неогеновыми отложениями, модули достигают 1 — 2 и даже 3 л/с на 1,км'. Существенное увеличение модуля эксплуатационных ресу сов может также наблюдаться в долинах рек на участках с повыр

шенной трещиноватостью кристаллических пород.

Восполняемые ресурсы составляют около 60% от общей величины

эксплуатационных ресурсов. В процессе эксплуатации доля восполняемых ресурсов должна существенно возрасти за счет привлечения поверхностных вод.

Основной объем эксплуатационных ресурсов приходится на водоносные горизонты трещиноватых докембрийских пород (около 35%), аллювиально-флювиогляциальные и докембрийские отложения (около 35%), меньше ресурсов содержится в сарматских и докембрийских (12%) и палеогеновых и докембрийских (7%) породах.

Доля естественных запасов в общей величине эксплуатационных ресурсов возрастает в районах, где трещиноватые кристаллические породы перекрыты обводненными четвертичными, неогеновыми или палеогеновыми песками. В районах, где водоносный горизонт кристаллических пород перекрыт глинистыми породами, доля естественных запасов в общих эксплуатационных ресурсах становится незначительной.

В приведенных величинах не учитывается та часть эксплуатационных ресурсов, которая может формироваться за счет поверхностного стока средних и крупных рек.

В связи с низкими фильтрационными свойствами водовмещающих пород использование подземных вод на большей части территории УКМ возможно одиночными скважинами или небольшими групповыми водозаборами производительностью до 10 — 20 л/с. В то же время на отдельных участках, главным образом на северо-западе, где в формировании запасов могут принимать участие подземные воды четвертичных и палеогеновых отложений, возможны дебиты водозаборов от нескольких десятков литров в секунду до 100 — 150 л/с. Такие участки приурочены, как правило, к долинам рек, где, трещиноватость кристаллических пород достаточно интенсивна для обеспечения высокой производительности эксплуатационных скважин, а восполнение запасов может быть обеспечено поверхностным стоком рек.

Интенсивность использования подземных вод на территории УКМ невысокая, несмотря на то, что данный район постоянно испытывает дефицит в питьевой воде. Это связано с неблагоприятными условиями для создания крупных концентрированных водозаборов. В пределах УКМ водоотбор составляет около 10% от эксплуатационных ресурсов. Эксплуатация осуществляется преимущественно одиночными скважинами для нужд сельского хозяйства.

Наиболее крупным из действующих водозаборов является водозабор г. Бердичева с производительностью около 200 л/с. Эксплуатационные запасы обеспечены в основном за счет поверхностного стока. Модуль эксплуатационных ресурсов, определенный по опыту эксплуатации действующего водозабора, составил около 4 л/с.

Производительностью в несколько десятков литров в секунду характеризуются также водозаборы городов Умани, Кировограда, Александрии

В ряде городов (Днепропетровск, Смела) эксплуатируется самостоятельно аллювиальный водоносный горизонт.

В целом опыт эксплуатации действующих водозаборов и материалы разведочных работ свидетельствуют о том, что в пределах УКМ могут быть выявлены участки, где модули эксплуатационных запасов окажутся значительно выше средних по району, хотя существенного увеличения ресурсов подземных вод всего региона ожидать трудно.

В настоящее время в пределах УКМ разведано несколько десятков месторождений подземных вод, однако они, как правило, небольшие по размерам (несколько десятков л/с). Утвержденные в ГКЗ и ТКЗ запасы по сумме всех категорий составляют около 2,5 — 3 м'/с.

Опь|т разведки и эксплуатации действующих водозаборов показывает, что при работе групповых сосредоточенных водозаборов эксплуатационные запасы подземных вод будут обеспечиваться прежде всего естественными ресурсами, формирующими в ненарушенных условиях поверхностный сток рек, и в меньшей степени естественными запасами рыхлых перекрывающих отложений. Однако минимальный меженный сток рек не характеризует полностью восполняемые эксплуатационные ресурсы, которые, как правило, оказываются больше. Видимо, часть ресурсов расходуется на формирование подруслового потока.

Большая часть используемых и перспективных месторождений подземных вод в данном районе может быть отнесена к типу ограниченных по площади структур, приуроченных к зонам повышенной трещиноватости кристаллических пород. Среди характерных подтипов можно- ' выделить:

а) трещиноватые породы перекрыты водоносными четвертичными флювиогляциальными песками, развитыми на значительной площади и замещающимися аллювиальными отложениями в долинах рек (города Олевск, Овруч);

б) трещиноватые породы перекрыты слабопроницаемыми отложениями коры выветривания, которые в долинах рек полностью (города Умань, Звенигородка) или частично (города Бердичев, Казатин) размыты. В долинах рек развиты маломощные аллювиальные отложения;

в) кристаллические породы перекрыты сарматскими известняками, имеющими площадное распространение.

В большинстве случаев на месторождениях этого типа транзитный поверхностный сток рек отсутствует; меженный поверхностный сток рек полностью формируется в пределах месторождения за счет естественных ресурсов подземных вод.

Меньшее развитие в пределах УКМ получили месторождения в долинах рек, эксплуатирующие непосредственно аллювиальные отложения, когда их водопроводимость существенно превышает водопровода- мосты кристаллических пород (города Фастов, Кировоград).

Характерным типом месторождений на востоке центральной части УКМ являются замкнутые депрессии, выполненные палеогеновыми (реже меловыми) отложениями. Подстилающие кристаллические породы могут быть обводнены незначительно (г. Коростышев, Александрийский буроугольный бассейн).

В пределах УКМ за счет подземных вод возможно в основном удовлетворение потребностей мелкого сельского и поселкового водоснабжения за счет эксплуатации рассредоточенных водозаборов и одиночных скважин

Однако в ряде случаев дефицит водопотребления средних потребителей (от 50 до 300 л/с) может быть полностью или частично покрыт за счет подземных вод (города Жмеринка, Казатин, Овруч и др.).