Химических состав подземных вод.

Природные воды характеризуются большой растворяющей способностью. Даже дождевая вода, представляющая собой по существу дистиллированную воду, не является идеально чистой, так как на пути из облаков до поверхности Земли поглощает взвешенную в воздухе пыль и газы воздуха и выпадает до некоторой степени уже минерализованной. Тем более это относится к подземным водам. Протекая по разнообразным горным породам, она взаимодействует с окружающей средой и изменяет свои свойства и состав. Происходит процесс выщелачивания некоторых горных пород или включений в них и обогащение минеральными солями подземных вод. Кроме того, формирование химического состава подземных вод связано с условиями их происхождения (морские, инфильтрационные, ювенильные и т.д.) и последующими процессами, их изменяющими.

По количеству растворенных веществ природные воды разнообразны, от почти дистиллированных вод (с содержанием в растворе различных элементов в долях процентов) до рассолов с полной насыщенностью. Общее содержание растворенных в подземных водах веществ принято называть общей минерализацией воды.

В. И. Вернадский подразделяет все природные воды с точки зрения общей минерализации на 4 больших класса:

• Пресные, с общей минерализацией до 1 г/л;

• Солоноватые, с общей минерализацией от 1 до 10 г/л;

• Соленые, с общей минерализацией от 10 до 50 г/л;

• Рассолы (очень сильно минерализованные воды), с общей минерализацией >50 г/л (до 200-300 г/л). Максимальная величина минерализации, достигающая 500-600 г/л, встречена в последнее время в Иркутском бассейне.

Приведенная классификация указывает на значительные колебания в минерализации воды – от десятков миллиграммов до сотен граммов на 1 литр воды. Для питьевых целей наилучшими водами являются пресные, с минерализацией до 1 г/л; при необходимости можно употреблять и слабо-солоноватые воды с общей минерализацией до 2-3 г/л. Воды с большой минерализацией для водоснабжения практически непригодны.

В подземных водах содержатся различные химические элементы, но подавляющее большинство их – в ничтожных количествах. Наибольшим распространением пользуются ионы Cl’, SO₄’’, HCO₃’, Na’, Ca’’, Mg’’, иногда в заметных количествах NH₄, Fe’’, Mn’’, а из газов CO₂, O₂, реже H₂S.

Различные сочетания этих элементов и определяют основные свойства подземной воды (рис.2)-щелочность, соленость и жесткость.

Р ис.3.2. Сочетание различных элементов, обуславливающих основные свойства воды.

Так, например, при значительной концентрации ионов Na’ и Ca’’ вода приобретает соленые вкус, а при большом содержании ионов Na’ и HCO₃’ приобретает щелочные свойства.

В настоящее время город Воронеж снабжается подземными водами семи водоподъемных станций (ВПС), 4 из которых расположены в правобережье р.Воронеж и Воронежского водохранилища. Из них самой крупной является ВПС-4.

ВПС-4 обеспечивает питьевой водой жителей Коминтерновского и Советского районов.

Гидрогеологические условия впс-4.

В гидрогеологическом строении выделяется 3 структурных этажа:

• Четвертично-Неогеновый.

• Палеозойский.

• Архей-Протерозойский.

Водозабор находится в пределах Воронежского гидрогеологического блока, который в свою очередь приурочен к зоне сочленения двух крупных региональных гидрогеологических структур- Московского и Приволжско-Хоперского артезианских бассейнов.

В разрезе выделяются сверху вниз следующие водоосные комплексы и горизонты:

• Водоносный, локально-слабоводоносный современный аллювиальный комплекс (а IV). Мощность комплекса 10-12 м, воды безнапорные.

• Водоносный, локально-слабоводоносный верхнечетвертичный горизонт (а III). Этот горизонт включает обводненные аллювиальные отложения I и II надпойменных террас г.Воронеж. Мощность горизонта 12-14 м, воды безнапорные.

• Водоносный, локально-слабоводоносный среднечетвертичный аллювиальный горизонт (a II). Мощность непостояна и изменяется от первых метров до 15-17 м, в среднем 2-3 м. Воды безнапорные и залегают на глубинах до 30 м.

• Водоносный плеоценовый терригенный комплекс (N II). Он представлен Белогорским терригенным горизонтом. Приурочен к песчаным аллювиальным отложениям. Мощность 25-30 м.

Региональный водоупор:

• Верхнесемилукский водоупорный горизонт (D₃sm₂). Этот горизонт широко распространен в пределах рек Дон и Воронеж. Он представлен аргиллитоподобными глинами, мощность 7-32 м.

• Слабоводоносный, локально-водоносный нижнесемилукский карбонатный комплекс (D₃sm₁). Этот горизонт встречается практически повсеместно. Представлен известняками с небольшими прослоями мергелей и аргиллитоподобных глин. Мощность обводненной толщи 14-27 м. Воды напорные.

Неогеновый и четвертичные комплексы не имеют водоупора, поэтому между ними существует водообмен (Неоген-Четвертичный водоносный комплекс).

Скважини ВПС-4 имеют глубину 25-35 м.