страница - 0
Оценка защищенности подземных вод среднерусско-валдайского горизонта Калининградской области
Михневич Г.С. (michnevich@mail.ru)
Российский государственный университет им. И. Канта
Введение. Хорошо известно [1,4,7,9,10], что подземные воды являются не только источником водоснабжения, но и одним из главнейших природных компонентов, чутко реагирующим на изменения в окружающей среде. Изменение климатических и гидрологических компонентов неминуемо приведет к смене режима подземных вод, их качества, ресурсов. В свою очередь изменение баланса подземных вод может вызвать изменения в окружающей среде. Растущая потребность в воде вызывает увеличение разрыва между водоотбором, безопасным для природы, и потребностями общества. В результате усиливающегося загрязнения контактирующих с водоносными горизонтами природными компонентами происходит проникновение загрязняющих веществ непосредственно в подземные воды, значительная часть которых идет на питьевое водоснабжение.
Калининградская область располагается в пределах центральной части Прибалтийского артезианского бассейна. В ее осадочной толще насчитывается около 30 горизонтов подземных вод. Основной областью питания межпластовых вод являются Балтийская и Самбийско-Инстручская возвышенности. Для мезокайнозойских водоносных горизонтов областями питания являются гряды конечной морены. Разгрузка артезианских вод осуществляется в Балтийское море, а мезозойских межпластовых ненапорных и артезианских - еще и в долины и дельты рек Немана, Преголи, Шешупе. В вертикальном разрезе можно выделить зоны пресных, солоноватых, соленых вод и рассолов [3]. Зона пресных вод, используемых для водоснабжения, включает водоносные горизонты четвертичных, неогеновых и палеогеновых отложений. Ее граница проходит на глубине 80300 м. Основными водоносными горизонтами четвертичных отложений являются пластовые межморенные воды литовско-среднерусского и среднерусско-валдайского горизонтов и грунтовые воды аллювиальных и озерно-ледниковых отложений.
Многие города и поселки Калининградской области используют для централизованного водоснабжения пресные подземные воды верхнемеловых - четвертичных горизонтов. Разведанные запасы пресных подземных вод составляют 500 тыс. м3/сут, отбор -190 тыс. м3/сут, из которых на хозяйственно-питьевое водоснабжение расходуется 110 тыс. м3/сут, на производственно-техническое водоснабжение - 43 м3/сут. Еще 37 м3/сут сбрасывается без использования в карьерах. В целом территория Калининградской области находится в условиях благоприятствующих водоснабжению: преобладают значения модуля эксплуатационных запасов подземных вод 0,25-0,5 л/с/км2 [3].
Вместе с тем намечаются следующие проблемы: возможность использования в южной части Калининградской области для водоснабжения только четвертичных горизонтов водоносных горизонтов, т.к. дочетвертичным присуща вода с повышенной минерализацией; дефицит пресных подземных вод в районе южного и восточного побережий Куршского залива; периодическое проникновение соленых вод в водоносные горизонты г. Балтийска; сработка уровней на старых водозаборах, образование глубоких воронок и подсасывание солоноватых подземных, морских или загрязненных поверхностных вод в водоносный горизонт; загрязнение подземных вод. Загрязнение подземных вод в пределах области может возникнуть: путем непосредственного бокового притока загрязненных вод из поверхностных водотоков или водоемов, а также участков минерализованных вод; путем вертикальной фильтрации загрязненных или минерализованных вод через слабоводопроницаемую кровлю или подошву; путем притока загрязненных вод через горные выработки (карьеры,
скважины). Загрязнение подземных вод является одной из серьезных проблем, поэтому строительство водозаборов, укрупнение городских поселений, возведение крупных хозяйственных объектов, ведение сельского хозяйства должны проводиться с учетом защищенности подземных вод.
Считается [1,4,5,7,9,11], что подземные воды хорошо защищены от различных загрязняющих веществ перекрывающими их водоупорными горизонтами. В Калининградской области первый от поверхности активно используемый, широко распространенный среднерусско-валдайский водоносный горизонт перекрывают преимущественно ледниковые отложения самой различной мощности и чрезвычайно «пестрого» литологического состава. Данный водоносный горизонт несет на себе основную антропогенную нагрузку: в него инфильтруются атмосферные осадки, промышленные и сельскохозяйственные стоки, в перекрывающих его отложениях организованы свалки различных веществ (от бытового мусора до токсичных промышленных отходов), через многочисленные гидрогеологические окна он активно взаимодействует с поверхностными водами. Таким образом, актуальным представляется изучение природной (литологической) защищенности подземных вод среднерусско-валдайского водоносного горизонта Калининградской области, поскольку его защищенностью будет определяться защищенность ниже залегающих водоносных горизонтов.
Среднерусско-валдайский межморенный водоносный горизонт довольно широко распространен, особенно в южной части области (рис. 1). Водовмещающими отложениями являются пески и гравийно-галечный материал различного гранулометрического состава. Мощность водоносного горизонта колеблется в широких пределах: от первых метров до 62,4 м, обычно же составляя 10-15 м. В распределении мощностей водоносного горизонта можно выделить ряд закономерностей.
Во-первых, среднерусско-валдайские отложения практически отсутствуют в северной и северо-восточной частях области. Это является следствием экзарационной деятельности ледника и дальнейшей послеледниковой эрозионной деятельности пра-Немана (рис. 1). Во-вторых, мозаичное распространение среднерусско-валдайских отложений свойственно двум очень похожим по геологическому строению районам: Самбийскому полуострову и юго-западной части Калининградской области. Возвышенный характер дочетвертичной поверхности изначально не способствовал накоплению межледниковых отложений и их «консервации» от разрушительной деятельности валдайского ледника. На Самбийском полуострове выделяются субмеридиональные вытянутые ареалы распространения горизонта с мощностями до 102,1 м (пос. Рыбное). Подобные районы, характеризующиеся значительными мощностями среднерусско-валдайского горизонта, отображают гидрографическую сеть микулинского межледниковья. Они разделяют районы, в которых отложения среднерусско-валдайского горизонта отсутствуют из-за ледниковой экзарации, послеледникового размыва озерно-морскими или озерными водоемами, или вследствие условий изначально не способствовавших межледниковому осадконакоплению. В-третьих, особенным районом, в котором сохранились достоверно установленные морские межледниковые образования, является район Балтийской косы (максимальная мощность ~62,5 м). Очевидно, отложения Эемского моря были распространены в микулинское время более широко, чем сейчас, но были уничтожены и переработаны ледником [8]. Остальная часть Калининградской области характеризуется широким, хотя далеко не повсеместным, распространением отложений среднерусско-валдайского горизонта.
Глубина залегания среднерусско-валдайского горизонта изменяется от первых метров до 70 м, но на большей части площади распространения он залегает на глубине 20-30 м. Абсолютные отметки кровли водоносного горизонта в значительной мере зависят от высотных отметок современного рельефа и колеблются от -8,9 до 124,2 м. Наиболее распространенные отметки - 0-30 м. Водоносный горизонт слабонапорный, величина напора колеблется от нескольких до 52 м и зависит в основном от глубины залегания водоносного горизонта. Пьезометрические уровни вод +1 .. .-28 м от поверхности земли. В зависимости от
Рис. 1. Схема изопахит коллекторских отложений среднерусско-валдайского водоносного горизонта Калининградской области (карта составлена автором на основе буровых данных, любезно предоставленных ОАО «Запводпроект», проектным бюро «Нимб», Калининградской гидрогеологической экспедицией)
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] Отличная доставка песка без погрузки