Эколого-гидрогеологическая характеристика подземных вод глубоких водоносных горизонтов бассейна реки Усмань

(Воронежская область)

Е. С. Овчинникова, Воронежский государственный университет

В гидрогеологическом разрезе бассейна р. Усмань выделяются два структурных гидрогеологических этажа. Подземные воды верхнего этажа приурочены к терригенным породам современного, четвертичного и неогенового возрастов. Подземные воды нижнего этажа локализованы в глубоких горизонтах терригенно-карбонатных пород девона и кристаллических образованиях докембрия [1].

Согласно легенде к гидрогеологической карте Европейской части страны, разработанной коллективом гидрогеологов ПГО ВлЦентргеологияВ» в 1987тАУ1989 годах, непосредственно под водоупорной верхнесемилукской терригенной свитой (D3sm2) залегают обводненные породы саргаевско-нижнесемилукского водоносного карбонатного комплекса (D3sr-sm1). Породы данного комплекса представлены трещиноватыми известняками с маломощными прослоями глин. Верхняя часть комплекса сложена глинами нижнесемилукской подсвиты. Мощность водовмещающих пород 15тАУ19 м. Общая мощность комплекса составляет 22тАУ27 м. Воды напорные, высота напора 45тАУ60 м. Пьезометрический уровень устанавливается на абсолютных отметках 105тАУ 110 м. Водообильность зависит от степени трещиноватости известняков. Коэффициент фильтрации составляет 0, 05тАУ0, 1 м/сут. Удельный дебит скважин около 0, 1 м3/час.

По химическому составу преобладают гидрокарбонатные натриевые воды, с минерализацией 0, 2тАУ0, 3 г/дм3. Общая жесткость не превышает 4, 5 мг-экв/дм3. Район находится в области разгрузки вод этого горизонта. Совместно с белогорским водоносным горизонтом породы саргаевско-нижнесемилукского водоносного карбонатного комплекса могут использоваться для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

В подошве комплекса залегает слой аргиллитоподобных глин мощностью 1тАУ1, 5 м, который отделяет его от нижележащего водоупорного локально водоносного мулинско-тиманского терригенного комплекса (D2ml-tm).

Комплекс представлен переслаивающимися алевролитами и песчаниками, которые обводнены, и глинами плотными и аргиллитоподобными. В водоносный комплекс входят мулинская свита среднего девона, а также ястребовские и чаплыгинские слои токаревской толщи верхнего девона.

Общая мощность комплекса увеличивается с юга на север от 50 до 70 м. Мощность обводненных алевролитов и песчаников составляет 30тАУ35 м.

Воды напорные, высота напора достигает 50тАУ60 м.

Пьезометрический уровень устанавливается на абсолютных отметках 95тАУ100 м, иногда выше поверхности земли, то есть происходит самоизлив из гидрогеологических скважин. Коэффициент фильтрации водовмещающих пород изменяется в пределах 0, 2тАУ0, 9 м/сут. Водообильность комплекса небольшая: удельные дебиты скважин не превышают 0, 5тАУ1, 0 м3/час.

По химическому составу подземные воды мулинско-тиманского комплекса гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-хлоридные натриевые. Минерализация их не превышает 0, 8тАУ0, 9 г/дм3. Общая жесткость невысока тАУ 2, 3 мг-экв/дм3.

В связи с малой водообильностью и большой глубиной залегания водоносный комплекс не эксплуатируется на территории района.

Водовмещающими породами локально водоносной воробьевско-ардатовской свиты (D2vb-ar) служат воробьевские отложения: алевролиты и песчаники с прослоями тонкозернистых песков общей мощностью до 20 м. В кровле свиты залегает мощная пачка плотных аргиллитоподобных глин ардатовского возраста, изолирующая водоносные породы свиты от вышележащего водоносного мулинско-тиманского комплекса. Нижний региональный водоупор отсутствует, и во многих местах имеется тесная гидравлическая связь с нижележащим водоносным мосоловским горизонтом. Воды напорные, высота напора достигает 140тАУ150 м и увеличивается в северо-восточном направлении. Абсолютные отметки пьезометрического уровня равны 103тАУ107 м. В пойме может происходить самоизлив скважин. Коэффициент фильтрации водовмещающих пород 0, 6 м/сут. Удельный дебит скважин 0, 3тАУ0, 7 м3/час.

По химическому составу воды хлоридные и хлоридно-сульфатные натриевые. Минерализация составляет в среднем 1, 6 г/дм3, жесткость тАУ 6, 5тАУ7, 8 мг-экв/дм3.

Подземные воды этого гидрогеологического подразделения для хозяйственно-питьевых нужд непригодны из-за высокой минерализации и жесткости. Кроме того, подземные воды этой воробьевско-ардатовской свиты содержат тяжелые металлы: железо, марганец, хром в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.

Наиболее глубоко залегающим в районе является водоносный мосоловский карбонатный горизонт (D2ms). Водовмещающие породы представлены органогенными известняками, часто кавернозными и трещиноватыми, с маломощными прослоями глин. Мощность составляет 10 м. Верхний и нижний региональные водоупоры отсутствуют, и горизонт имеет гидравлическую связь с воробьевско-ардатовской терригенной свитой и водами кристаллического фундамента. Воды высоконапорные, величина напора составляет 170тАУ 180 м. Пьезометрический уровень устанавливается на абсолютных отметках 110тАУ115 м. В пойме реки водоподъемные скважины фонтанируют на 9 м над поверхностью земли. Коэффициент фильтрации трещиноватых известняков 1, 4 м/сут. Удельные дебиты скважин 0, 3тАУ0, 4 м3/час.

Подземные воды горизонта имеют смешанный химический состав, но преимущественно это сульфатно-хлоридные натриевые воды. Минерализация их наибольшая и составляет 1, 7 г/дм3. Общая жесткость увеличивается от 4, 6 до 5, 9 мг-экв/дм3.

Водоносный горизонт практически не эксплуатируются в связи с малой водообильностью, превышением предельно допустимых значений по минерализации и большой глубиной залегания.

Архейско-протерозойский водоносный горизонт (AR-PR) приурочен к верхней трещиноватой зоне песчаниково-сланцевых пород докембрия.

Воды кристаллического фундамента являются высоконапорными. Пьезометрический уровень устанавливается на глубине 0, 1 м от поверхности земли. Удельный дебит составляет 0, 01 дм3/сек.

По химическому составу воды хлоридно-сульфатные натриевые. Минерализация составляет 0, 97тАУ1, 84 г/дм3. Общая жесткость колеблется от 2 до 7, 02 мг-экв/дм3. Водоносный горизонт не эксплуатируется в связи с высокой жесткостью и минерализацией воды.

Подземные воды глубоко залегающих водоносных горизонтов бассейна р. Усмань по экологическим показателям в основном соответствуют требованиям, предъявляемым санитарными нормами и правилами к водам хозяйственно-питьевого назначения [2; 3]. Исключение составляют воды воробьевско-ардатовской свиты, мосоловского горизонта и воды, заключенные в кристаллических породах докембрия.

1. Бочаров В. Л. Проблемы экологической безопасности питьевого водоснабжения левобережной части г. Воронежа / В. Л. Бочаров, А. Я. Смирнова, Л. Н. Строгонова // Междунар. экол. чтения пам. К. К. Сент-Илера : сб. науч. трудов. тАУ Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1998. тАУ С. 91тАУ93.

2. Природа населения и экология Новоусманского района Воронежской области / под ред. Н. И. Простакова. тАУ Воронеж : ИПФ ВлВоронежВ», 2003. тАУ 257 с. 3. Смирнова А. Я. Водные экосистемы промышленно-городских агломераций бассейна Верхнего Дона / А. Я. Смирнова, В. Л. Бочаров // Вестн. ВГУ. Сер. геол. тАУ 1997. тАУ № 3. тАУ С. 102тАУ115.

Вместе с этим смотрят:

32-я Стрелковая дивизия (результаты поисковой работы группы "Память" МИВлГУ)

РЖсторiя сiл (Грабовець, Бiлоскiрка, Козiвка)

Аптские обстановки осадконакопления на северо-западе воронежской антеклизы (территория листа N-37-XXXI)

Бiблiяграфiчнае абслугоСЮванне па краязнаСЮству

Беларусия: общая характеристика