3. Гидрогеологические условия
Гидрогеология (hydro – вода и геология)– наука о подземных водах, изучает их состав, свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами.
В Пермском крае подземные воды подразделяются на два класса: пресные и минеральные, они распределяются на всю мощность осадочного комплекса, от поверхности земли до кристаллического фундамента. Химический состав их разнообразен от пресных гидрокарбонатно-кальциевых вод до рассолов хлоридно-натриево-кальциевого состава.
Гидрогеологическая обстановка Пермского и Кунгурского районов различна. Это объясняется более сложными условиями залегания горных пород и их литолого-фациальным составом в Кунгурском районе, располагающимся на северном крыле Уфимского плато [1].
Гидрогеологические условия г. Перми и г. Кунгура
Исходя из особенностей геологического строения и гидрогеологических условий в зоне активного водообмена в пределах территории г. Пермивыделяются следующие гидрогеологические подразделения:
– водоносный локально-слабоводоносный аллювиальный горизонт, объединяющий аллювиальные отложения поймы,Iаккумулятивной,IIиIIIэрозионно-аккумулятивных террас р. Камы;
– проницаемый локально-слабоводоносный горизонталлювиально-делювиальных и покровных отложенийIVнадпойменной террасы и высокой равнины;
– подземные воды четвертичных отложений. Четвертичные отложения развиты повсеместно. Практическое значение имеют пресные воды аллювиальных и аллювиально-делювиальных отложений. Водоносные горизонты первых приурочены к современным долинам рек, а вторых – склонам долин и оврагам. Грунтовые воды аллювиальных отложений вскрываются многочисленными скважинами и колодцами. Основным источником их питания являются атмосферные осадки. Подземные воды аллювиальных отложений играют значительную роль в водоснабжении сел и деревень. Грунтовые воды аллювиально-делювиальных отложений сосредоточены в песках, супесях и суглинках, залегающих на глине или коренных породах. По водообильности аллювиальный горизонт неоднороден. Производительность скважин варьирует от менее 0,5 л/с до 2-3 л/с и более при понижениях уровня в основном в пределах 1-5 м. Дебиты родников колеблются от сотых долей до нескольких литров в секунду (пластовые выходы). Химический состав подземных вод определяется составом растворенных в них минеральных и органических веществ. Преобладающими в составе воды обычно являются хлоридные, сульфатные, гидрокарбонатные, карбонатные ионы, ионы натрия, магния, кальция и калия, а также кремнекислота, которая обычно присутствует в подземных водах в молекулярной форме.
– шешминский терригенный водоносный комплекс.Шешминские отложения, представленные песчаниками с известковым или глинистым цементом. Содержат две разновидности подземных вод: трещинно-грунтовые и трещинно-пластовые. Трещинно-грунтовые воды развиты в верхней части шешминского горизонта, не перекрытой казанскими отложениями. Трещинно-пластовые воды развиты ниже. Водообильность комплекса неравномерна и зависит от литологического состава водовмещающих пород и степени их трещиноватости. Основной источник питания шешминского комплекса – атмосферные осадки. Направление движения вод – от водораздела к руслам рек [2].
– соликамская терригенно-карбонатная водоносная свита, которая подразделяется на 2 подсвиты:
нижнюю – водопроницаемую локально-водоносную терригенно-карбонатную,
верхнюю – водоносную терригенно-карбонатную.
Довольно часто в четвертичных отложениях формируются техногенные водоносные горизонты и верховодка, происхождение которой чаще всего также имеет техногенный характер.
В районе г. Кунгураособенности циркуляции подземных вод и их химический состав определяются тектоническим строением и литологическим составом горных пород. Выделяется три основных водоносных горизонта: грунтовые воды в покровных глинисто–песчаных и гравийно-галечниковых отложениях, карстовые воды в гипсах и ангидритах иренской свиты Кунгура, трещинно-карстовые воды в известняках и доломитах филипповской свиты Кунгура и аринского яруса.
Грунтовые воды– постоянно существующие подземные воды. Они расположены на первом от поверхности водоупорном слое. Площадь распространения грунтовых вод значительно больше, чем верховодки, и совпадает с площадью их питания. Легко доступны для практического использования, но вследствие залегания на незначительной глубине подвержены загрязнению. Эти воды приурочены к суглинкам, супесям и песчано-гравийно-галечниковым отложениям. Уровень грунтовых вод в меженный период находится на глубине 5-8 м. Поверхность грунтовых вод обычно повторяет в сглаженном виде впадины и повышения рельефа. Эти воды, как правило, безнапорны. В зависимости от характера пустот, по которым движется вода, грунтовые воды могут быть поровыми или трещинно-грунтовыми.
Трещинно-карстовые воды в известняках и доломитах.Трещинно-карстовые воды – подземные воды, залегающие и циркулирующие в трещинах, пустотах, каналах, пещерах, образовавшиеся в результате растворения и выщелачивания известняков, доломитов, гипсов, ангидритов и солей (галита и др.).
Закарстованность прослеживается до уровня регионального базиса эрозии, то есть может достигать нескольких сотен метров. Подземные формы карста – пещеры, открытые трещины и различного рода каналы – протягиваются на многие километры, образуя сложную сеть пустот и полостей, которые нередко полностью или частично бывают, заполнены подземной водой. Иногда они образуют настоящие подземные реки.
Известняки карстуются интенсивнее доломитов, и доломиты обладают небольшой водообильностью.
Карстовые воды известняков и доломитов обычно пресные, гидрокарбонатные. Из-за того, что в филипповском горизонте известняки и доломиты переслаиваются между собой, подземные воды характеризуются невысокой обильностью.
Особое место занимают карстовые воды, циркулирующие по трещинам и пустотам в растворимых в воде породах - известняках, доломитах, гипсах, ангидритах, солях. Вода растворяет стенки трещин и каналов, приводит к образованию крупных подземных карстовых пустот, чем обуславливаются провалы и воронки на поверхности. Для пород слаборастворимых наиболее характерны трещинно-карстовые воды.
Источником питания карстовых вод в зоне горизонтальной циркуляции являются подземные воды, поступающие из филипповских известняков и доломитов.
Родники – это выходы подземных вод на дневную поверхность. При исследовании родников необходимо производить замеры tº С воздуха и воды, дебита (расхода), определять литологический состав и возраст водоносных и водоупорных пород, физические свойства воды, санитарное состояние вокруг родников и их использование.
В ходе практики было исследовано 13 родников на территории города Перми и в его окрестностях. Все они разгружаются в долинах рек или на дне оврага. Водоносными являются аллювиальные, терригенные и терригенно-карбонатные породы пермского и четвертичного возраста. Дебиты колеблются от 0,25 до 1,5 л/с, tводы от 3 до 90С. Характерной особенностью почти всех родников является то, что территория вокруг них очень сильно загрязнена бытовым мусором (колеса, бутылки, пластиковые пакеты, жестяные банки и
др.). Родниковая вода интенсивно используется в хозяйственно-питьевых целях, хотя качество воды не соответствует питьевому.
