4.3. Выводы о соответствии качества подземных вод, предъявляемым требованиям

Обобщая вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что качество подземных вод водоносного горизонта отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена и водоносного комплекса среднекаменноугольных отложений, в целом, удовлетворяют нормам, предъявляемым СанПиН 2.1.4.1074-01. После водоподготовки их можно использовать для централизованного водоснабжения.

4.4. Условия формирования химического состава подземных вод

Оцениваемый район располагается в пределах южного крыла Донецко-Донского артезианского бассейна и северного крыла Восточно-Донецкого артезианского бассейна открытой части Донбасса и Донецкой гидрогеологической складчатой области. В соответствии с «Классификацией эксплуатационных запасов …», 1997 г по сложности гидрогеохимических и гидрогеологических условий участок проведения гидрогеологических работ относится ко 2-ой группе.

Питание водоносного горизонта отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена происходит путем инфильтрации атмосферных осадков, частично за счет разгрузки в него вод покровных суглинков, водоносного горизонта отложений каневско-бучаской свит нижнего и среднего эоцена и водоносного комплекса среднекаменноугольных отложений. Питание водоносного комплекса среднекаменноугольных отложений происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и перетока из вышележащих водоносных горизонтов. Водоносный горизонт отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена совместно с водоносным комплексом среднекаменноугольных отложений имеют напорно-безнапорный характер и гидравлически связаны между собой.

4.5. Санитарная характеристика территории

Подземные воды водоносного горизонта отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена и водоносного комплекса среднекаменноугольных отложений в соответствии с СанПиН 2.1.4.1110-02 относится к недостаточно защищенным подземным водам. Суглинки и супеси четвертичных отложений, чехлом покрывающие каменноугольные и палеогеновые отложения, являются слабым препятствием для инфильтрации с поверхности осадков и различных водотоков, которые могут нести с собой загрязняющие компоненты. При организации централизованного водоснабжения с использованием подземных вод нижнепалеоценовых и среднекаменноугольных отложений необходимо предусмотреть мероприятия по выделению зон санитарной охраны источников водоснабжения, а также в обязательном порядке строительства канализации в населенных пунктах.

В связи с тем, что на территории Старостаничного перспективного участка отсутствуют жилые и хозбытовые здания, канализационные сети и сооружения, скотомогильники, накопители органических и химических отходов, при проектировании строительства новых водозаборов возможна организация зон санитарной охраны I и II пояса.

5. Природная гидрогеологическая модель участка

И СХЕМАТИЗАЦИЯ ГИДРОГЕЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

5.1. Геолого-структурная и гидрогеологическая характеристика участка

Участок работ расположен на левобережье р. Сев. Донец на территории Старостаничного сельского поселения.

В геологическом строении участка принимают участие породы палеозойской и кайнозойской групп. Палеозойская группа представлена каменноугольной системой, кайнозойская - палеогеновой и четвертичной системами.

Каменноугольная система (С)

Средний отдел (С₂)

В южной и юго-восточной частях участка работ среднекаменноугольные отложения залегают либо близко к поверхности и перекрыты чехлом неравномерной мощности (от 2,5 до 10 м) лессовидных суглинков и аллювиальных отложений р. Сев. Донец, либо выходят на дневную поверхность, обнажаясь в виде останцев или обрывов. В северной части участка работ среднекаменноугольные отложения залегают на глубине 100 и более метров под четвертичными и палеогеновыми отложениями.

Общая мощность толщи среднекаменноугольных отложений достигает 1228 м, вскрытая мощность поисковыми скважинами до 55 м (скв. №№ 6, 7).

Среднекаменноугольные отложения представлены метаморфизованными и смятыми в складки терригенными (аргиллиты, алевролиты, песчаники) и карбонатными породами с прослоями углей.

Палеогеновая система (P)

Глубокинская свита (P₁gl)

Отложения глубокинской свиты имеют распространение в северной части района работ и вскрыта поисковыми скважинами №№ 1-5. Данная свита, содержит продукты перемыва и переотложения аллогенной брекчии, поэтому распространена за пределами астроблемы. Представлена песчаниками зеленовато-серыми, кварцево-глауконитовыми, слабосцементированными известковисто-глинистым цементом. С глубиной содержание глинистой фракции в песчанике увеличивается. Кровля отложений глубокинской свиты в пределах участка работ вскрываются поисковыми скважинами на глубинах от 3 до 17,5 м (скв. №№ 4, 1). Вскрытая мощность составляет от 21,5 до 71 м (скв. №№ 4, 2).

Каневско - бучакская свиты (неразделенные) (P₂cn-bč)

Нижне-среднеэоценовые отложения каневско-бучакской свит, распространены на водоразделах и склонах водоразделов. Данные свиты, представлены, в основном, песками и песчаниками, подчиненное значение имеют глины, общей мощностью 8-15 м. Подстилающими являются отложения глубокинской свиты палеоцена. Кровля отложений свиты вскрывается на глубинах 3-5 м и перекрыта, в основном, нижне-, средне и верхнечетвертичными эолово-делювиальными отложениями (на севере), или выходит на дневную поверхность (в центре).

Четвертичная система (Q)

Нижне-, средне и верхнечетвертичные

эолово-делювиальные отложения (vd Q_I-III)

Нижне-, средне- и верхнечетвертичные эолово-делювиальные отложения распространены повсеместно на водоразделах и склонах водоразделов, а также в области распространения среднекаменноугольных отложений. Данные отложения в пределах участка представлены в основном суглинками и супесями, общей мощностью от нескольких метров до 17,5 м. Подошвой являются среднекаменноугольные отложения и отложения эоцена.

Верхнечетвертичные и современные аллювиально-делювиальные

отложения (ad Q_III-IV)

Верхнечетвертичные и современные аллювиально-делювиальные отложения приурочены к долинам балок и залегают с размывом на каменноугольных и палеогеновых отложениях. Представлены отложения, в основном, супесями, реже песками. Общая мощность отложений до 7-8 м.

Верхнечетвертичные и современные аллювиальные отложения (a Q _III-IV)

Верхнечетвертичные и современные аллювиальные отложения приурочены к долинам рек Сев. Донец и Глубокой и залегают с размывом на каменноугольных и палеогеновых отложениях. Представлены отложения, в основном, песками, обычно перекрытых сверху суглинками. Пески серые, светло-серые, кварцевые, разнозернистые с прослоями глин, изредка с включением обломков коренных пород. Общая мощность отложений до 17,5 м.

В пределах участка выделяются следующие водоносные горизонты (комплексы):

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 балок (ad Q_III-IV);

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

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

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

6. 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.

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

Водоносный горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиально-делювиальных отложений балок (ad Q_III-IV) развит в долинах балок. Водовмещающие породы представлены в основном супесями, суглинками, реже песками 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 и 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 водораздельных пространствах. Водовмещающие отложения литологически представлены суглинками с линзами и прослоями песка общей мощностью до 17,5 м. Мощность водовмещающих пород составляет 1,5-4,5 м. Водоупорами 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, 1967 г). Глубина залегания кровли водоносного горизонта 0,5-10,5 м.

Сухой остаток грунтовых 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.

Водоносный горизонт отложений каневско-бучакской свит нижнего и среднего эоцена (P₂cn-bč) распространен на междуречных пространствах. Водовмещающие отложения литологически представлены песчаниками, песками, с прослоями глин. Мощность водовмещающих пород до 5 м. Обводнена только нижняя часть отложений. 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.

Подземные воды каневско-бучакских отложений на участке работ не используется.

Водоносный горизонт отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена (P₁gl) распространен в северной и северо-восточной частях района работ вскрыт и опробован поисковыми скважинами №№ 1-5 (табл. 5.1). 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 отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена подстилаются отложениями среднекаменноугольного возраста, с которыми имеют гидравлическую связь. В скважинах №№ 4 и 5 проведено совместное опробование этих водоносных комплексов. Дебиты 1,9-2,47 л/с, понижение 6,62-7,59 м, удельные дебиты 0,29-0,32 л/с. По ионному 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 предела-

Табл. 5.1

Табл. 5.1

Табл. 5.1

ми описываемого района) и перетока воды из вышележащих водоносных горизонтов.

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

Водоносный комплекс среднекаменноугольных отложений (С₂). В процессе проведения поисково-оценочных работ водоносный комплекс среднекаменноугольных отложений 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 (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.

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

Выводы: Выбор перспективного Старостаничного участка осуществлен по следующим показателям:

- повышенной водопроводимостью водовмещающих отложений до 100 м²/сут;

- качеством подземных вод, удовлетворяющим требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01.

Особенностью геологического строения выбранного перспективного участка является наличие трещиноватости в верхней части среднекаменноугольных отложений. Данные геологические условия обуславливают наличие гидравлической связи между подземными водами нижнепалеоценовых и среднекаменноугольных отложений. Наличие такой связи подтверждается результатами бурения эксплуатационных скважин на воду и поисковых скважин №№ 4, 5.