1.6. Гидрогеологические условия

Исследуемая нами территория располагается на границе Восточно-Донецкой области трещиноватых пластово-блоковых вод («открытый складчатый Донбасс») и Донецко-Донского артезианского бассейна (рис. 1.3).

В пределах района работ выделяются следующие водоносные горизонты (комплексы) и водоупорные породы (рис. 1.4, 1.5, 1.6):

1. Водоносный горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиальных отложений рек Сев. Донец и Глубокая (a Q_III-IV);

2. Водоносный горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиально-делювиальных отложений (ad Q_III-IV);

3. Грунтовые воды, спорадического распространения нижне-, средне и верхнечетвертичных эолово-делювиальных отложений (vd Q_I-III);

4. Водоупорные скифские глины эоплейстоцена (Q_Esk);

5. Подземные воды спорадического распространения отложений олигоцена (Р₃);

6. Водоупорные породы киевской свиты среднего эоцена с водами спорадического распространения (Р₂kw);

7. Водоносный горизонт каневско-бучакской свит нижнего и среднего эоцена (P₂cn-bč);

8. Водоносный горизонт отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена (P₁gl);

9. Водоносный комплекс верхнекаменноугольных отложений (С₃);

10. Водоносный комплекс среднекаменноугольных отложений (С₂).

Водоносный горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиальных отложений (a Q_III-IV) развит в долинах рек Сев. Донец и Глубокая, приурочиваясь к отложениям пойм и двум надпойменным террасам. Водовмещающие породы представлены песками и супесями с редкими прослоями глин. Водоносный горизонт безнапорный или имеет местный напор, мощность водовмещающих отложений достигает 15 м. Глубина залегания уровня грунтовых вод 3-11 м. Дебиты колодцев 0,02 – 0,1 л/с.

В подошве залегают глинистые, песчано-глинистые, песчаные, отложения палеогеновой и каменноугольной систем, с подземными водами которых воды описываемого водоносного горизонта имеют гидравлическую связь. Водоупоры, как таковые, практически отсутствуют. Воды по составу и минерализации пестрые. Величина сухого остатка изменяется от 0,3 до 1,3 г/дм³. По химическому составу гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-гидрокарбонатные с преобладанием натрия или кальция, реже сульфатно-хлоридные кальциево-натриевые.

Питание водоносного горизонта происходит за счет повсеместной инфильтрации атмосферных осадков, конденсации паров, частично за счет разгрузки в него вод палеогеновых отложений со склона водораздела.

Рис. 1.3

Рис. 1.4

Рис. 1.5

Рис. 1.6

Подземные воды верхнечетвертичных современных и аллювиальных отложений используются местным населением для хозяйственно-питьевого водоснабжения и водопоя скота.

Водоносный горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиально-делювиальных отложений (ad Q_III-IV) развит в долинах балок. Водовмещающие породы представлены, в основном, супесями и суглинками с редкими прослоями глин. Мощность водовмещающих отложений достигает 5 м. Дебиты колодцев 0,02 – 0,03 л/с. Величина сухого остатка изменяется от 0,3 до 2 г/дм³. Питание водоносного горизонта происходит за счет повсеместной инфильтрации атмосферных осадков, конденсации паров, частично за счет разгрузки в него вод палеогеновых отложений со склона водораздела. Подземные воды верхнечетвертичных современных аллювиально-делювиальных отложений на территории участка местным населением не используются.

Грунтовые воды, спорадического распространения нижне-, средне и верхнечетвертичных эолово-делювиальных отложений (vd Q_I-III) распространены на всех водораздельных пространствах. Литологически представлены суглинками с линзами и прослоями песка общей мощностью до 17,5 м. Мощность водовмещающих пород составляет 1,5-4,5 м. Водоупором являются тяжелые разности суглинков или глинистые разности погребенных почв самого горизонта. Водообильность эолово-делювиальных отложений незначительная. Дебиты скважин по данным съемочных работ изменяются от 0,0016 до 0,04 л/с, удельные дебиты составляют 0,0008-0,017 л/с. По степени минерализации грунтовые воды различны. Пористость суглинков составляет 45 % (В.М. Максимов, 1967г). Глубина залегания кровли водоносного горизонта 0,5-10,5 м.

Сухой остаток подземных вод изменяется от 0,38 до 3,3 г/дм³. Воды преимущественно от гидрокарбонатных до хлоридно-сульфатных, по катионному составу различные с преобладанием натрия.

Питание грунтовых вод осуществляется путем повсеместной инфильтрации атмосферных осадков и вод поверхностного стока. Разгрузка происходит путем дренирования реками и оттока в нижележащие водоносные горизонты. Воды не используются местным населением на территории участка.

Водоупорные скифские глины эоплейстоцена (Q_Esk) залегают в виде покрова на водоразделах. Представлены глинами общей мощностью до 5-10 м. Скифские глины являются локальным водоупором между грунтовыми водами четвертичных и подземными водами палеогеновых отложений.

Подземные воды спорадического распространения отложений олигоцена (Р₃) распространены в возвышенных частях междуречий. Водовмещающие отложения представлены песками с линзами песчаников и глин. Водообильность горизонта незначительная. Дебиты скважин составляют 0,005-0,02 л/с. Величина сухого остатка подземных вод 0,7-3,9 г/дм³. Питание осуществляется полностью за счет атмосферных осадков в местах выхода отложений на поверхность. Разгрузка, в основном, происходит за счет родников.

Водоупорные породы киевской свиты среднего эоцена с водами спорадического распространения (Р₂kw) залегают на водоразделах. Водовмещающие отложения представлены песками и мергелями мощностью 1-4 м. Водообильность горизонта незначительная. Дебиты скважин составляют 0,002-0,2 л/с. Величина сухого остатка подземных вод 0,3-3,9 г/дм³. Питание осуществляется полностью за счет атмосферных осадков в местах выхода отложений на поверхность. Разгрузка, в основном, происходит за счет родников.

Водоносный горизонт каневско-бучакской свит нижнего и среднего эоцена (P₂cn-bč) распространен на междуречных пространствах описываемого района. Отложения литологически представлены песчаниками, песками с прослоями глин. Мощность водовмещающих пород до 5 м. Коэффициент фильтрации 4-5,8 м/сут, гидравлический уклон 0,005-0,0235 (Булатников Н.Н., 1976 г). По гидравлическим свойствам горизонт безнапорный, но в некоторых случаях наблюдается местный напор.

Питание подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков в местах выхода этих отложений на дневную поверхность и перетока воды из вышележащих водоносных горизонтов четвертичных отложений.

Разгрузка происходит в долинах рек, балок, приустьевых частях оврагов путем выхода родников.

Водоносный комплекс отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена (P₁gl) распространен в северной и северо-восточной частях района работ вскрыт и опробован поисковыми скважинами №№ 1-5. Литологически водовмещающие породы представлены песчаниками с обломками каменноугольных пород мощностью от 8 до 68,9 м. Коэффициенты водопроводимости, рассчитанные по результатам опытных откачек составили от 0,22 (скв. № 2) до 82,08 (скв. № 4) м²/сут, коэффициент фильтрации от 0,005 до 10,26 м/сут. Глубина залегания кровли водоносного горизонта изменяется в пределах 3-17,5 м. По гидравлическим свойствам водоносный горизонт напорно-безнапорный. Величина местного напора достигает 14 м. Дебиты скважин от 0,15 до 0,6 л/с (скв. №№ 2, 3), при понижениях от 6,47 до 37,9 м (скв. №№ 2, 4), удельные дебиты от 0,004 до 0,08 л/с (скв. №№ 2, 4). Минерализация от 0,6 до 1,1 г/дм³. По ионному составу воды сульфатно-гидрокарбонатные и смешанного состава. Общая жесткость 6,4 – 9,2 ммоль/дм³.

Подземные воды водоносного горизонта глубокинской свиты нижнего палеоцена имеют прямую гидравлическую связь с нижележащим водоносным комплексом среднекаменноугольных отложений. Скважинами №№ 4, 5 проведено совместное опробование этих водоносных горизонтов (комплексов). Дебиты 1,9-2,47 л/с, при понижении 6,62-7,59 м, удельные дебиты 0,29-0,32 л/с. По анионному составу воды сульфатно-гидрокарбонатные с сухим остатком 0,4-0,7 г/дм³, общая жесткость 4,8-6,5 ммоль/дм³.

Питание подземных вод происходит путем инфильтрации атмосферных осадков, где описываемые породы залегают близко к поверхности (за пределами описываемого района) и перетока воды из вышележащих водоносных горизонтов.

Подземные воды глубокинской свиты нижнего палеоцена используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и водопоя скота.

Водоносный комплекс верхнекаменноугольных отложений (С₃) развит в северной части района работ. Водовмещающими являются прослои известняков и песчаников. Разделенные водоупорными толщами алевролитов и аргиллитов они представляют собой самостоятельные водоносные горизонты, объединенные в единый водоносный комплекс. Мощность водовмещающих пород колеблется от 0,3 до 10 и более метров. По гидравлическим свойствам водоносный комплекс имеет напорный характер. Величина напоров изменяется от 0,8 до163,5 м. Дебиты незначительны от 0,06 до 2,5 л/с. Величина сухого остатка колеблется в пределах 0,4-33,4 г/дм³.

Питание водоносного комплекса происходит за пределами района работ в местах выхода отложений на дневную поверхность за счет инфильтрации атмосферных осадков. Разгрузка происходит также за пределами описываемого района в виде восходящих родников в долинах рек и балок.

В пределах района работ данный водоносный комплекс не эксплуатируется в виду его глубокого залегания, слабой водообильности и высокой минерализации.

Водоносный комплекс среднекаменноугольных отложений (С₂) в описываемом районе вскрывается многочисленными скважинами. В процессе проведения поисково-оценочных работ вскрыт и опробован поисковыми скважинами №№ 1-3, 6 и 7. Водовмещающие породы приурочены к прослоям слабо трещиноватых известняков и песчаников в толще аргиллитов и алевролитов. Мощность обводнённых зон составляет 3 м (скв. № 1) – 8 м (скв. № 2). Водоносный комплекс имеет напорный характер, величины напоров составляют 12,75 м (скв. № 7) – 69 м (скв. № 2). Глубины залегания пьезометрических уровней подземных вод изменяются от 3,5 м (скв. № 1) до 11,2 м (скв. № 7). Абсолютные отметки уровней подземных вод в скважинах от 27,2 (скв. № 6) до 52,4 м (скв. № 7). Дебиты скважин изменяются от 0,1 (скв. № 2) до 0,38 л/с (скв. № 6) при понижениях уровней от 12,75 м до 45,1 м, удельные дебиты – 0,002-0,03 л/с. Расчетные коэффициенты фильтрации по данным откачек от 0,08 до 0,19 м/сут, водопроводимости от 0,5 м²/сут до 1,05 м²/сут.

По химическому составу воды комплекса в основном смешанного анионного состава с величиной сухого остатка от 0,7 г/дм³ до 6,7 г/дм³. Общая жесткость 7,6 – 19,6 ммоль/дм³.

Питание водоносного комплекса среднекаменноугольных отложений происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и перетока из вышележащих водоносных горизонтов.

Разгрузка происходит в долинах рек и балок в виде восходящих и нисходящих родников.

Подземные воды среднекаменноугольных отложений эксплуатируются одиночными эксплуатационными скважинами для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения.

Выводы. Из всех перечисленных водоносных горизонтов (комплексов), наиболее перспективными для организации хозяйственно-питьевого водоснабжения населения, предприятий и ферм являются: водоносный горизонт отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена (P₁gl) и водоносный комплекс среднекаменноугольных отложений (С₂). Возможно их совместное использование.

На базе этих водоносных горизонтов (комплексов) в настоящий момент осуществляется хозяйственно-питьевое водоснабжение части населения Старостаничного сельского поселения и ряда сельскохозяйственных и промышленных предприятий. По качеству воды, в основном, пресные, удовлетворяющие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01.