Основные типы месторождений пресных подземных вод.

В качестве основных типов месторождений подземных вод хозяйственно-питьевого назначения выделяют:

1) месторождения подземных вод в речных долинах,

2) месторождения артезианских бассейнов платформенного типа,

3) месторождения артезианских бассейнов межгорных впадин и конусов выноса,

4) месторождения ограниченных по площади структур и массивов трещиноватых или закарстованных пород и потоков трещинно-жильных вод зон тектонических нарушений,

5) месторождения грунтовых вод песчаных массивов,

5.1. месторождения песчаных массивов пустынь и полупустынь,

5.2. месторождения песчаных массивов зандровых равнин,

6) месторождения межморенных отложений,

7) месторождения подземных вод области распространения многолетнемерзлых пород.

1) Месторождения подземных вод в речных долинах (рис.1).

Могут быть связаны с рыхлыми аллювиальными отложениями либо с коренными породами, непосредственно вскрываемыми руслом реки (во втором случае «продуктивный горизонт» может быть изолирован от русла реки и верхнего аллювиального горизонта относительно выдержанными слоями слабопроницаемых пород). Как подтип рассматриваются месторождения древних погребенных долин, не связанные непосредственно с современной гидрографической сетью.

В крупных речных долинах с постоянным речным стоком, расходы которого даже в маловодные периоды значительно превышают производительность водоотбора, структура эксплуатационных запасов месторождения формируется за счет привлечения поверхностного стока и «перехвата» (инверсии) естественной разгрузки подземных вод (привлекаемые и естественные ресурсы). Поисковый признак- наличие участков со значительными расходами русловой или родниковой разгрузки подземных вод в естественных условиях.

В реках с периодическим стоком и малыми расходами в маловодье или межень формирование эксплуатационных запасов месторождений происходит в основном за счет сработки естественных запасов (осушение аллювиального горизонта), а восполнение запасов осуществляется в многоводные годы и периоды речных паводков.

Эксплуатационные запасы в зависимости от фильтрационных свойств и мощности водовмещающих пород, условий связи с руслами рек, удельных величин разгрузки естественного потока, могут достигать 100-150 тыс.м³/сут. и более.

2) Месторождения артезианских бассейнов платформенного типа (рис.2).

Всегда связаны с водоносными горизонтами напорных межпластовых подземных вод. Водовмещающими являются рыхлые или литифицированные трещиноватые, а также закарстованные осадочные породы. Структура экслуатационных запасов в зависимости от условий залегания продуктивного горизонта и строения гидрогеологического разреза определяется, главным образом, упругими запасами межпластовых вод и перетеканием (привлекаемые ресурсы) из смежных, преимущественно вышележащих, водоносных горизонтов. Переток из нижележащих горизонтов приводит к изменению минерализации и хим.состава. В пределах участков интенсивной естественной разгрузки напорных вод (речные долины, озерные котловины) часть эксплуатационного водоотбора может формироваться за счет инверсии расхода естественного потока (естественные ресурсы). Запасы 10-50 тыс.м³/сут. до 100 тыс.м³/сут. и более. Наиболее крупные месторождения в платформенных бассейнах связаны с районами, где верхняя часть гидрогеологического разреза представлена интенсивно трещиноватыми и закарстованными карбонатными породами (Волго-Камский, Московский бассейн).

Месторождения артезианских бассейнов межгорных впадин и конусов выноса.

Связаны с рыхлыми, слабо сортированными аллювиально-пролювиальными толщами четвертичного и неоген-четвертичного возраста. Эксплуатационные запасы за счет естественных или естественно-антропогенных (орошение) ресурсов. Запасы 150-200 тыс.м³/сут. и более. В центральной части артезианских бассейнов условия формирования аналогичны бассейнам платформенного типа.

Месторождения ограниченных по площади структур и массивов трещиноватых или закарстованных пород и потоков трещинно-жильных вод зон тектонических нарушений.

Характерны для складчатых областей (Урал). Водовмещающими являются трещиноватые и закарстованные породы. В связи с относительно невысокими емкостными свойствами трещиноватых пород и ограниченными размерами структур и трещинных зон, формирование запасов связано с использованием естественных или привлекаемых ресурсов. Запасы не более 10-20 тыс.м³/сут. до 100 тыс.м³/сут. в интенсивно закарстованных или высокопроницаемых породах.

Месторождения грунтовых вод песчаных массивов.

Подтип месторождений песчаных массивов пустынь и полупустыньсвязан с линзами пресных вод среди вод с относительно повышенной минерализацией. Характеризуются небольшими естественными ресурсами. В условиях интенсивного естественно-антропогенного восполнения (прирусловые и приканальные линзы подземных вод) запасы до 50 тыс.м³/сут.

Подтип месторождений песчаных массивов зандровых равнин.Приурочен к четвертичным отложениям области ледниковой аккумуляции. В зависимости от мощности и фильтрационных свойств водовмещающих пород, условий залегания водоносных горизонтов, связи с поверхностными водами и т.д., запасы от 10 тыс.м³/сут. до 100 тыс.м³/сут. и более (в переуглубленных ледниковых долинах).

6) Месторождения межморенных отложений.

Аналогично подтипу месторождений песчаных массивов зандровых равнин.

Месторождения подземных вод области распространения

Многолетнемерзлых пород.

Могут быть связаны с наличием пресных под-, меж- и надмерзлотных вод. Наличие многолетнемерзлых, практически водоупорных пород и длительное сезонное промерзание поверхностных вод и вод сезонно-талого слоя резко уменьшают возможности формирования естественных и привлекаемых ресурсов.

Рис. 1 Месторождение подземных вод в речной долине:

Гидрогеологический разрез месторождения: 1-рыхлые аллювиальные отложения, 2-коренные породы,

3-уровень грунтовых вод в естественных условиях, 4- уровень грунтовых вод при эксплуатации,

5-источники, 6-естественный поток подземных вод, «инверсируемый» водозаборным сооружением,

7-приток из реки, 8-разгрузка грунтовых вод в реку, сохраняющаяся и при эксплуатации водозабора,

9-водозаборные скважины.

Рис.2 Месторождение подземных вод в артезианском бассейне

платформен­ного типа (по Р.С. Штенгелову):

а — гидрогеологический разрез месторождения:

1-аллювиальные отложения; 2-диатомиты (диатомовые глины); 3-тре­щиноватые опоки (продуктивный горизонт);

4-глины; 5-мергели; 6-пес­чаники, алевролиты; б - прогнозная балансовая структура эксплуатационного водоотбора:

1-естественные (упругие) запасы нижнеэоценового горизонта; 2-естественные запасы аллювиального горизонта;

3-приток из реки через аллювиальный водоносный горизонт (привлекаемые ресурсы).

 

Рис.3.Месторождение подземных вод во внутридолинном конусе выноса (по P.M. Никитину, 1988):

а — гидрогеологи­ческий разрез месторождения: 1-дочетвертичные отложения;

2-суглинки; 3-пески с валунно-галечниковыми об­разованиями; 4-пески;

5-7-уровни подземных вод (5-свободный, 6-на­порный в верхнем пласте,

7-напорный в среднем пласте); 8-напор в скважине; 9-родники и разгрузка в русло;

10-направления движения подземных вод.

 

---

12