Подземные воды

Изучение подземных вод Алтая началось в конце XVIII в. Некоторые сведения описательного характера по их геологии встречаются в путевых заметках Фалька, Палласа, Гельмерсена. Первые целенаправленные исследования по подземным водам выполнены в конце XIX в., в период строительства Транссибирской железной дороги. Тогда на территории Алтая было пробурено несколько сот неглубоких водозаборных скважин и построено около 100 колодцев общественного пользования.

В 30-х годах XX в. для обслуживания созданных колхозов и совхозов было сооружено еще около 1 тыс. неглубоких скважин. Большой объем гидрогеологических работ выполнен в 40—70-е годы в связи с проблемой орошения Кулундинской степи. Позже поиски подземных вод велись с целью организации и улучшения водоснабжения городов и сел. К началу 90-х годов в крае насчитывалось около 15 тыс. скважин.

Распространение и использование. В крае выделяются две провинции распространения подземных вод: Горный Алтай и Кулундинско-Барнаульский артезианский бассейн.

В Горном Алтае присутствуют преимущественно трещинные, трещиино-карстовые и трещинно-жильные подземные воды. Обилие атмосферных осадков, сильная расчлененность рельефа обусловливают активный обмен подземных вод, поэтому на всей территории формируются только пресные воды с низкой минерализацией. Здесь много родников, суммарный сток которых составляет 10—15% от минимального речного. Для этого слабозаселенного региона затруднений в водоснабжении пока нет.

Кулундинско-Барнаульский артезианский бассейн приурочен к Кулундинской тектонической впадине. Вследствие длительных непрерывных, но неравномерных процессов погружения здесь накопились песчано-глинистые отложения мощностью до 1000 м. Обладая высокой пористостью (30—40%), пески являются водоносными породами. Глины, наоборот, водоупорны. Чередуясь подобно слоеному пирогу, эти горизонты образуют артезианский бассейн.

В зависимости от залегания в бассейне выделяются: верховодка, грунтовые и артезианские воды.

Верховодка — ближайшие к поверхности воды, не имеющие сплошного распространения. К ним относится временное скопление воды на локальных площадях в период снеготаяния. В засушливое время она быстро исчезает. В некоторых районах верховодка с помощью неглубоких колодцев используется для нужд отдельных индивидуальных хозяйств. Большого практического значения она не имеет.

Грунтовые воды, залегающие в первом водоносном горизонте, имеют свободную поверхность, то есть являются безнапорными. Они питаются преимущественно атмосферными осадками, водами рек, озер, иногда — артезианскими. В большинстве случаев уровень грунтовых вод в сглаженной форме следует за рельефом местности. В низинах он ниже, но ближе к земной поверхности, на холмах выше, но глубже от поверхности.

Артезианские воды заключены в пластах, расположенных между слоями глины, и являются напорными. При вскрытии скважинами они при достаточной высоте напора изливаются на поверхность (фонтанируют).

На отдельных участках Кулундино-Барнаульского бассейна различны глубины залегания подземных вод, их химический состав и минерализация, насыщенность водоносных горизонтов и общие запасы воды. Потенциальные эксплуатационные ресурсы подземных вод в пределах равнинной части края на 50-летний срок — 269 м³/сек. На этот же период обеспечены запасами подземных вод Барнаул, Бийск, Новоалтайск, Славгород, р. п. Тальменка, Табуны, Кулунда, Ключи, Михайловский и др. населенные пункты Запад­ной Кулунды.

К началу 90-х годов в крае использовалось около 20% пресных подземных вод от общих прогнозных эксплуатационных ресурсов. В то же время во многих населенных пунктах потребности в питьевой воде удовлетворяются лишь на 20—40%. В особо сложных условиях находится территория Приобского плато. Местные подземные воды значительно минерализованы. Ограниченные запасы пресных вод, сосредоточенные в долинах рек Барнаулки, Касмалы, Кулунды, способны удовлетворить потребности лишь небольших поселков. Для обеспечения этой территории хозяйственно-питьевой водой ведется строительство Чарышского, Родинского, Благовещенского групповых водопроводов общей производительностью 100 тыс. м /сут. Основным источником для них служат подземные воды хорошо обеспеченных соседних районов.

За счет подземных вод ведется орошаемое земледелие. К началу 90-х годов его площади занимали в крае около 70 тыс. га. В северных и частично центральных районах Приобского плато и на территории Кулундинскои аллювиальной равнины имеются значительные запасы подземных вод (15 и 25 м³/сек соответственно). Их достаточно и для удовлетворения хозяйственно-питьевых потребностей, и для расширения орошаемых площадей до 150—170 тыс. га. Особенно благоприятные условия для поливного земледелия на базе подземных вод в Славгородском, Табунском, Ключевском, Кулундинском, Михайловском и Угловском районах.

На Кулундинскои аллювиальной равнине для нужд орошения можно использовать многочисленные небольшие озерные котловины и другие понижения (как аккумуляторы-накопители закачиваемых туда подземных вод), а также коллекторно-дренажный сток близко расположенных оросительных систем.

В пределах Приобского плато рациональная производительность групповых водозаборов может достигать 50—100 л/сек, что при наличии емкости-накопителя позволяет орошать участки площадью до 200 га. Однако сосредоточенные здесь значительные ресурсы подземных слабоминерализованных вод могут использоваться для орошения преимущественно в комплексе с поверхностным стоком.

Минеральные подземные воды. Самое крупное месторождение — Белокурихинское. Воды его гидрокарбонатно-сульфатно-натрие-вые, обогащенные радоном. Их температура от 37° на глубине 200 м до 50° на глубине 500 м. Формирование этих вод связано с глубинным тектоническим разломом, поэтому они являются напорными и даже самоизливаются. Запасы — около 1200 м³/сут. На базе месторождения действует широко известный курорт «Белокуриха».

На правобережье Чарыша в долинах и логах мелких рек (Калманка, Лог Висячий, Березовый) отмечено Калманское проявление радоновых вод. Воды слабо минерализованные, гидрокарбонатные, кальциевые содержат радон, температура не превышает 8°. Природа родников не изучена. Источником радона, по всей вероятности, служат рассеянные в породах радиоактивные элементы.

Химический и микрокомпонентный состав минеральных вод Кулундинской впадины формировался длительное время и связан с активностью водообмена с поверхностью Земли, составом пород и промытостыо водоносных горизонтов. Минеральные воды Кулундинскои впадины условно делятся на четыре типа.

Хлоридно-натриевые. Минерализация 2— 15 г/л. Распространены в западных районах Кулунды, залегают на глубине 120—150 м, содержат в малых концентрациях йод и бром. Близки по составу к известным лечебно-питьевым и столовым водам типа «Бируте», «Минская», «Ак-Су».

Хпоридно-сульфатные натриевые, натриево-магниевые. Встречаются в Баевском, Благовещенском, Панкрушихинском, Завьяловском районах на глубине 60—370 м, воды напорные с минерализацией 2—10 г/л. По химическому составу аналогичны минеральным водам «Алма-Атинская», «Крымский нарзан».

Сульфатно-хлоридные натриевые. Они вскрыты в 16 км от с. Завьялове Аналоги лечебно-питьевых вод «Ижевская», «Феодосия», «Липецкая».

Гидрокарбонатно-хлоридные. Вскрыты в окрестностях ст. Корчино на глубине 500 м, близки по составу столовым минеральным водам «Тернопольская», «Ургучан».

Минеральные воды Кулундинскои впадины пока широко не используются, их лечебные свойства требуют детального изучения.

Минеральные воды и лечебные грязи озер. Они делятся на 3 группы. Первая группа озер расположена в Бурлинской, Нижне-Кулундинской и Барнаульской долинах. Вода в них имеет минерализацию до 25 г/л. бальнеологически ценными являются содержащиеся бром и борная кислота.

Ко второй группе отнесено более 30 озер с минерализацией воды более 3 г/л, но отличающихся химическим составом. Биологически активные компоненты присутствуют в незначительных количествах. Например, вода озер Ащегульское, Камышевое содержит хлоридно-натриевые соли, оз. Желанды — гидро-карбонатно-натриевые, оз. Горькое (Калманская долина) — бор, озера дельт древнего стока (Кривое, Угловое, Жирное) — бром. В ряде озер Михайловской группы обнаружены совместно бром, бор и борная кислота.

В третью группу входят озера, лечебные свойства вод которых определяются весьма высокой концентрацией солей (более 15 г/л). Эта группа самая многочисленная — 73 озера. Минерализация вод в них варьирует в широких пределах: от 29 (оз. Горькое-Перешеечное) до 390 г/л (оз. Петухово). По химическому составу они хлоридно-сульфатные, натриево-магниевые (13 озер), хлоридно-натриевые (8), хлоридно-гидрокарбонатные (7). Ресурсы минеральных вод этой группы исчисляются сотнями миллионов м³.

В озерах Кулунды сосредоточены также большие запасы лечебных (иловых) грязей, однако специальными разведочными работами они не оценивались, за исключением озер Большого и Малого Мармышанских, Большого Жирного и Горького. В них ориентировочные запасы грязей от 0,1 до 4,2 млн т. Применяются они пока лишь в нескольких медицинских учреждениях (бальнео-грязелечебница пос. Яровое, курорт Лебяжье, больницы в Рубцовске, Благовещенке, Завьялове, Михайловском). Для широкого бальнеологического использования минеральных вод и грязей озер Кулунды необходимо их специальное изучение. После этого возможно строительство курортов и санаториев, массовое внекурортное лечение населения по месту жительства.

Промышленные подземные воды. Они выявлены в крайней западной части Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна, в районе Михайловской группы высоко-минерализованных (300—320 г/л) содовых озер. Наиболее известно Малиновое месторождение. По химическому составу здешние рассолы близки к зимней рапе озер Малинового и Ломового, минерализация достигает 100 г/л. Содержание хлористых и сульфатных солей магния и натрия имеет промышленное значение. Запасы подземных рассолов в 10 раз превышают ресурсы поверхностных рассольных вод всей Михайловской группы озер.

Кроме Малинового месторождения открыт ряд перспективных площадей вблизи Кулундинского озера. Там рассолы присутствуют на глубинах до 50 м.

Подземные воды — огромное богатство края. Наибольшую ценность представляют ежегодно возобновляемые ресурсы пресных подземных вод. Необходимо их рациональное использование: оптимальное размещение новых объектов водопотребления; минимальный расход подземных вод на промышленные нужды (применять оборотное водоснабжение, разрабатывать «сухие» технологии); перевод всех фонтанирующих скважин на крановый режим.

Широкая химизация сельскохозяйственного производства, созданные крупные животноводческие комплексы требуют мер по предупреждению загрязнения подземных вод.