Подземные воды

Водные ресурсы различают по степени пригодности их для использования. К самому высокому классу относят те воды, которые наиболее устойчивы во времени по объе-

му и высокого качества. Такими свойствами обладают под­земные воды верхних водоносных горизонтов из так назы-выемой зоны активного водообмена. К тому же существует меньшая опасность их загрязнения сточными водами, бы­товыми и промышленными отходами. К менее ценным от­носят водные ресурсы поверхностного стока.

Крымский полуостров сравнительно беден пресными подземными водами, тем не менее они имеют важ­ное значение в народном хозяйстве области. Распре­деление и условия их формирования зависят от местных, прежде всего климатических и геологических факторов. В целом накопление подземных вод происходит путем про­сачивания (инфильтрации) атмосферных осадков, выпав­ших над данной поверхностью, либо в результате подтока со стороны уже образовавшихся подземных вод, либо про­никновением в водопроницаемые пласты горных пород по­верхностного стока в руслах рек (инфлюация). Менее распространен четвертый способ образования такой во­ды — это конденсация ее в пустотах горных пород. Прежде всего по преобладающим путям проникновения воды в недра земли специалисты выделяют на той или иной тер­ритории гидрогеологические районы.

Геологическое строение и тектоника Крымского полу­острова определили своеобразие его гидрогеологических особенностей. Как видно на схеме 3, на юге полуострова располагаются складчато-глыбовые горы. В предгорье — гряды и межгрядовые понижения, состоящие из горных пород, пласты которых, постепенно погружаясь, образуют верхний этаж равнинной платформенной части Крыма. В горах выпадает намного больше осадков, чем в равнин­ном Крыму, а испарение, наоборот, меньше. Поэтому в го­рах происходит формирование стока в целом, в предгорье (прежде всего в пределах Внешней гряды) —проникнове­ние его в водопроницаемые пласты пород, а в равнинном Крыму — накопление подземных вод. В связи с этим реки предгорья в местах, где их русла пересекают слои трещи­новатых известняков, теряют очень много воды, в резуль­тате чего они в пределах равнинного Крыма становятся сравнительно маловодными.

Воды, попавшие в толщу известняков, перемещаются на север И запад. Там они оказываются между водонепро­ницаемыми пластами, образуя мощный артезианский бас­сейн. Таким образом, бедный на поверхностные воды рав­нинный Крым в течение длительного геологического вре­мени устойчиво получал с гор воду хорошего качества,

Естественно, что в горном и степном Крыму есть свои местные условия формирования подземных вод, проблемы их оптимального использования и охраны.

Особенности накопления подземных вод в горном Кры­му заключаются в том, что основание Крымских гор сло­жено глинистыми водоупорными и практически безвод­ными породами таврической серии и средней юры (рис. 3). В результате этого почти все подземные воды содержатся в верхнем ярусе пород гор — в верхнеюрских закарстован-ных известняках и песчано-глинистых* отложениях. Только местами обводнены породы меловой системы отдельных депрессий, а также четвертичные отложения.

Длительное время шел научный спор о том, как рас­пределяются подземные воды в карстовых пустотах Главной гряды гор. Одни считали, что воды напитывают про-карстованные известняки как губку и, быстро просачи­ваясь в глубину, достигают водоупорного слоя пород таврической серии. Другие полагали, что обводнены толь­ко узкие тектонические трещиноватые зоны, образовавшие­ся при складкообразовательных и разломных процессах. Решить спорные вопросы помогло сооружение Ялтинского гидротоннеля в 1964 г., по которому была подана вода с северного склона Крымских гор в Большую Ялту. Пра­вы оказались представители второй точки зрения. Из­вестняки между зонами разломов были безводными. Таким образом, сплошной закарстованности известняков до водо­упорных пород не наблюдается. Нет ни сплошной их об­водненности, ни единого уровня карстовых вод. Наиболь­шая современная обводненность и наиболее интенсивная глубинная закарстованность приурочена к зонам тектони­ческой трещиноватости. Известны также изолированные об­водненные участки с небольшими запасами подземных вод. Следовательно, обводняют известняки Главной гряды гор главным образом потоки трещинно-карстовых вод. В свою очередь подземные водохранилища питаются преиму­щественно за счет атмосферных осадков. Дополнительно подземные воды пополняет конденсационная влага. Обра­зование ее происходит в теплое время года, причем с не­одинаковой скоростью в различных типах карстовых пу­стот. По подсчетам одних ученых, конденсационная влага составляет около 7%, а по данным других — до 14% годовой суммы атмосферных осадков. Летний меженный сток не­которых рек горного Крыма, как полагают, происходит почти исключительно за счет конденсационной воды. Пи­тание подземных вод происходит преимущественно в ре-

зультате инфильтрации воды атмосферных осадков через почву, толщина которой зависит прежде всего от степени пораженности карстовыми формами рельефа поверхностей яйл. Если толщина слоя почвы превышает 50 см, то боль­шая часть атмосферных вод теплого периода года расхо­дуется на испарение. На участках, где мощность почвен­ного покрова сокращается до 10—50 см, на пополнение подземных вод идет 50—70% общей суммы осадков за теп­лое время года²⁹. Поглощение постоянных водостоков яв­но наблюдается только на Долгоруковском (р. Суботхан) и Ай-Петринском (котловина Бештекне) карстовых масси­вах. Потоки, образующиеся после ливневых дождей или интенсивного снеготаяния, имеют длину от нескольких до 200—250 м, после чего они поглащаются карстовыми понорами, воронками, шахтами. Благодаря этому на яйле значительно уменьшается расход влаги на испа­рение.

На склонах известняковых массивов происходит интен­сивное поглощение вод постоянных и временных потоков также в зонах карстования и тектонической трещиновато­сти. Если крутизна склонов превышает 10—12°, то погло­щение в таких зонах происходит после предварительного насыщения водой прикрывающих их, как правило, рыхлых речных или склоновых отложений.

Карстовые водовместилища яйлинских массивов разгру­жаются преимущественно в виде нисходящих источников, питающих большую часть рек полуострова. Намного реже развиты восходящие источники, образующиеся в тех ме­стах, где верхнеюрские и нижнемеловые известняки по­гружаются под более молодые слабопроницаемые верхне­меловые породы или прилегают к ним по тектоническим разломам. К их числу относятся самые водообильные ис­точники Крыма — Карасу-Баши, Скельский, Субашский и др.

Трещинно-карстовые воды горного Крыма по составу и концентрации химических элементов являются водами высокого качества, но из-за слабой способности к само­очищению в процессе циркуляции в закарстованных по­родах существует опасность их бактериологического за­грязнения. В прошлом загрязнение вместилищ подземных вод было возможным из-за смыва почвы в результате руб­ки леса, неумеренной пастьбы скота, использования кар­стовых пустот для скотомогильников, накапливания наво­за и т. п. Использование вод источников возможно только при условии их хлорирования.

Подземные воды в горном Крыму выходят на поверх­ность главным образом в виде родников. Люди всегда и везде заботились о них, а древний человек их обожествлял. В связи с этим в Крыму названия многих родников на­чинались со слов «Ай» (святрй): Ай-Лия, Ай-Иори, Ай-Алексий и др.

В горном Крыму произведен детальный учет источни­ков. Их насчитывают 2605 с общим дебитом 10350 л/с (т. е. 326,6 млн м³ в год). Большинство источников маловодны. Только у 19 из них средний дебит превышает 100 л/с. За­то на их долю приходится 6560 л/с (270 млн м³ в год), т. е. 63,4% общего подземного стока горного Крыма³⁵. Все крупные источники Крыма находятся у подножий гор­ных массивов. Самый многоводный из них — источник Карасу-Баши со среднегодовым дебитом 1500 л/с. Он пи­тает р. Биюк-Карасу. Второй по водности Скельский источ­ник имеет дебит 1380 л/с. Воды его изливаются в р. Чер­ную. Третий по величине источник Аян в каждую секун­ду изливает 567 литров. Реку Аузун-Узень, которая течет по Большому каньону Крыма, питает крупный источник Пания со среднегодовым расходом 370 л/с.

На южных склонах Главной гряды гор и на Южном берегу крупных источников гораздо меньше. Наиболее во-дообильные из них каптированы и используются для во­доснабжения курортов и местного населения. В целом ресурсы вод Южного берега далеко не достаточны для удовлетворения его потребностей.

В артезианских бассейнах равнинного Крыма, как считают ученые, находится до 75% эксплуатационных запасов пресных вод²⁹. Наиболее обширны здесь Северо-Сивашский, Белогорский и Альминский артезианские бас­сейны. Они представляют собой гигантские прогибы в зем­ной коре, в которых число и толщина слоев горных пород, в том числе и водоносных, как правило, увеличиваются. В разделяющих бассейны Новоселовском и Симферополь­ском поднятиях, наоборот, число слоев и их толщина мень­ше. Основной областью питания бассейнов подземных вод, как указывалось, является предгорье. Местные второстепен­ные области питания подземных вод в неогеновых породах равнинного Крыма находятся на Тарханкутской возвышен­ной равнине.

Керченский полуостров по условиям распространения подземных вод делится на две части. В юго-западной ча­сти полуострова из-за ее сложения почти водонепрони­цаемыми майкопскими глинами эксплуатационных запасов

подземных вод практически нет. В северо-западной части находится ряд разобщенных малых артезианских бассей­нов в местных синклиналях-мульдах. Питание подземных вод здесь происходит главным образом в пределах местных антиклиналей и бортов синклиналей.

Горные породы одного слоя, содержащие подземные воды, называют водоносным горизонтом, а если слоев не­сколько, то водоносным комплексом. Различают их по наи­менованию геологического возраста пород.

Наиболее водообильными в степном Крыму являются понт-мэотический и сарматский комплексы и среднемиоце-новый горизонт. Их образуют большей частью сильно про-карстованные известняки, пористость которых местами до­стигает 30—50%.

В зависимости от водообильности горизонтов рассчиты­вают густоту размещения на местности и интенсивность эксплуатации артезианских скважин. Оптимальным счи­тается такой объем изъятия воды из отдельных водоносных горизонтов, какой ежегодно восполняется естественным путем.

К сожалению, это соблюдается не всегда. Так, напри­мер, в 1975 г. в степном Крыму изымали подземную воду до 2600 артезианских скважин — преимущественно для оро­шения. Отбор ее превышал на 23% естественное воспол­нение, из-за чего уровень вод местами понизился от де­сятков до 150 см. В ряде районов за весь период эксплуа­тации уровень упал на 15— 25 м ³⁵. Вследствие этого на горизонты пресных подземных вод началось наступ­ление соленых, а в приморской зоне морских вод. Эксплуатационные скважины стали поставлять солонова­тую воду.

Неумеренное орошение также оказывает отрицательное влияние на основные водоносные горизонты, особенно там, где они подходят близко к земной поверхности. Фильтрую­щиеся через глины и суглинки воды растворяют содержа­щиеся в них гипсовые и другие соли, из-за чего становятся солоноватыми. Наряду с этим существует опасность про­никновения в водоносные горизонты с просачивающейся водой растворенных в ней различных стойких химических соединений удобрений, гербицидов, пестицидов и других ядохимикатов.

Следовательно, для сохранения объемов и качества осо­бо ценных для человека подземных вод требуется, с одной стороны, добиваться сокращения их использования для орошения и технических потребностей, а с другой —■ разра-

ботать оптимальные нормы орошения и строго их соблю­дать в процессе эксплуатации ирригационных систем.

С целью сокращения расходования подземной воды, иду­щей на орошение, Государственной водной инспекцией Крыма была произведена паспортизация всех артезиан­ских скважин. В результате этого одни из них были за-тампонированы, а на других установлены водомерные уст­ройства. С 1978 г. объемы изымаемой скважинами воды определяются величинами, указанными в их паспортах. В результате этого за годы одиннадцатой пятилетки умень­шено использование подземных вод для орошения на 90 млн м³.

Образовавшуюся же убыль в запасах подземных вод было решено попытаться восполнить за счет вод Северо-Крымского канала. Экспериментальные работы по закачке воды скважинами в водоносные горизонты Красноперекоп-ска дали положительные результаты. В 1984 г. в районе Красногвардейского с успехом был испытан новый прием искусственного восполнения перерасходованных подземных вод равнинного Крыма методом инфильтрационных бас­сейнов. Планируется построить 89 таких емкостей с погло­щающей способностью 1,7 млн м³ предварительно очищен­ной воды канала.

Тем не менее требуются широкое использование обо­ротного водоснабжения, замена на ряде предприятий прес­ной воды технической и т. п.

Дата добавления: 2014-12-29