Гидрогеология и условия защищенности подземных вод

Подземные воды Калмыкии изучены еще недостаточно. В этом разделе приведено описание гидрогеологических условий на территории республики, заимствованное из монографии Т.И. Бакиновой, Н.П. Воробьевой и Е.А. Зеленской «Почвы республики Калмыкии» (Элиста, 1999).

В гидрогеологическом отношении республика находится в пределах 4-х артезианских бассейнов (АБ): Ергенинского, Северокаспийского, Восточно-Предкавказского и Азово-Кубанского. Зона сочленения перечисленных артезианских бассейнов находится на территории республики, что придает ей своеобразие и гидрогеологическую уникальность.

В гидрогеодинамическом отношении все АБ являются зонами замедленного и пассивного водообмена. Прогноз эксплуатационных запасов подземных вод на территории республики, выполненный геологическим предприятием «Калмнефтеразведка», а также распределение этих запасов по АБ показаны в табл. 3.4.1.

Табл. 3.4.1.

Ергенинский АБ расположен в западной части Калмыкии и занимает Ергенинскую возвышенность, он охватывает западную часть Кетченеровского и Сарпинского районов, центральную и северную части Целинного района и г. Элисту.

В ергенинском гидрогеологическом районе распространены водоносные горизонты и комплексы четвертичной, неогеновой, палеогеновой, меловой и юрской систем. Формирование подземных вод четвертичных отложений происходит в условиях малого количества атмосферных осадков и интенсивного испарения, поэтому химизм вод этих отложений зависит от химического состава суглинков, подвергающихся процессам выщелачивания. В верховьях и на склонах балок, где суглинки более промытые, подземные воды пресные и слабоминерализованные с сухим остатком 0,5-3 г/л. На водораздельных участках вода более минерализованная. Здесь развиты два водоносных горизонта - эолово-делювиальных и аллювиальных отложений. Эолово-делювиальный водоносный горизонт приурочен к водораздельным пространствам и их склонам. Глубина его залегания колеблется в зависимости от рельефа местности и глубины залегания водоупорных прослоев от 6 до 53 м. Наименьшая глубина залегания отмечена в лощинах, на склонах водоразделов и в степных блюдцах. Вода этого горизонта солоноватая и соленая. Величина сухого остатка изменяется от 0,3 до 21 г/л, чаще 3-6 г/л. Подземные воды с минерализацией менее 3 г/л развиты в верховьях балок, под степными блюдцами. По характеру минерализации воды смешанные, преобладают сульфатно-хлоридные натриевые (при минерализации свыше 3 г/л), реже гидрокарбонатные кальциево-натриевые (при минерализации менее 3 г/л). Режим описываемого горизонта непостоянен. Уровень залегания подземных вод в летне-осенний период уменьшается, весной - повышается. Практического значения не имеет, однако в совхозах Целинного района он эксплуатируется для водопоя скота.

Водоносный горизонт аллювиальных отложений приурочен к балкам восточного и южного склона Ергеней. Залегает на глубине от 0,4 до 20 м. Минерализация грунтовых вод пестрая. В верховьях и средних частях балок минерализация не превышает 0,4-3 г/л. Это объясняется подпитыванием их водами Ергенинского водоносного горизонта. К низовьям балок минерализация грунтовых вод усиливается до 6 г/л. Для балок южного склона Ергеней, начиная с верховьев, характерно высокое засоление грунтовых вод. Режим этого горизонта аналогичен предыдущему. Питание характеризуемых водоносных горизонтов происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков.

Основным водоносным горизонтом в описываемом гидрогеологическом районе является ергенинский, водовмещающие породы – древнеаллювиальные пески плиоценового возраста. Область питания водоносного горизонта находится на западном склоне Ергеней (бассейн р.Дона), на восточном склоне возвышенности горизонт дополнительно подпитывается в речных долинах. Разгрузка водоносного горизонта на западе осуществляется в речную сеть притоков р.Дона. На востоке подземные воды ергенинского горизонта разгружаются в низовьях малых рек и частично подпитывают водоносные пласты Прикаспийского АБ в зоне их сочленения. Глубина его залегания в зависимости от рельефа местности колеблется от 2,7 до 139 м. Наименьшая глубина залегания до 10 м отмечается по склонам балок, наибольшая в Яшкульской мульде (100-130 м). Водоупором служит толща плотных глин майкопской серии, а в Яшкульской мульде - глины Яшкульской свиты. Воды ергенинских отложений пресные и солоноватые. Величина сухого остатка изменяется от 0,3 до 7,2 г/л. При минерализации до 3 г/л воды гидрокарбонатные натриево-кальциевые, хлоридно-гидрокарбонатные натриевые, сульфатно-хлоридные натриевые. При минерализации 3-7,2 г/л воды хлоридные натриевые. Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков в период весеннего снеготаяния и летних дождей. В меньшей степени в питании участвуют процессы конденсации влаги. Участками интенсивного питания являются выходы ергенинских песков на поверхность. Режим Ергенинского водоносного горизонта зависит от климатических условий. Максимальный подъем уровня бывает в апреле-мае, самое низкое положение - зимой.

В последние годы на формирование подземных вод неогеновых и четвертичных отложений Ергенинского гидрогеологического района значительное влияние оказывает сооружение прудов по балкам восточного склона Ергеней и водозаборов подземных вод, улучшая водообмен (при эксплуатации водозаборов) или ухудшая его (при подпоре подземных вод прудами).

Северокаспийский АБ (Прикаспийский гидрогеологический район) занимает северо-западную часть Прикаспийской низменности. Он охватывает Юстинский, восточную часть Сарпинского и Кетченеровского, северную часть Черноземельского и северо-восточную часть Целинного районов (2/3 территории Калмыкии), и представляет собой мощную систему водоносных горизонтов и комплексов четвертичных и более древних отложений.. Гидрогеологические условия здесь характеризуются большим количеством напорных водоносных горизонтов и комплексов в отложениях юрской, меловой, палеогеновой и неогеновой систем, а также повсеместным развитием хвалыно-хазарского водоносного горизонта. Глубина залегания данного горизонта изменяется от 13 м до 30 м, воды имеют минерализацию 10-15 г/л и более. Область питания хвалыно-хазарского комплекса находится в приергенинской полосе, где он подпитывается из рек, лиманов и ергенинского водоносного комплекса, на севере Прикаспийский АБ получает дополнительное питание в такыро- и лимановидных понижениях, котловинах эоловой дефляции. Разгрузка водоносного комплекса осуществляется в Каспийское море.

В отрицательных формах микрорельефа (лиманообразных понижениях, сухих руслах, дефляционных котловинах) глубина подземных вод значительно меньше и составляет 1,3-5,0 м. Степень минерализации высокая - до 10-78 г/л. Однако, на общем фоне минерализованных подземных вод хвалыно-хазарских отложений развиты локальные участки (так называемые «линзы») пресных и солоноватых вод с минерализацией 0,2-10 г/л. Воды преимущественно хлоридные натриевые, реже - гидрокарбонатные натриевые, гидрокарбонатные кальциевые, и смешанные. Линзы пресных и солоноватых вод приурочены к определенным формам рельефа, обеспечивающим концентрацию поверхностных вод на благоприятной для инфильтрации площади. К таким площадям относятся котловины выдувания, песчаные массивы, лиманообразные понижения.

Водоносные горизонты бакинских и акчагыльских отложений не используются из-за высокой минерализации воды. Водоносность меловых и юрских отложений изучена недостаточно. По скважинам, расположенным в южной части района, установлено, что меловые водоносные комплексы содержат высокоминерализованные хлоридные натриевые воды, непригодные для водоснабжения.

Отмечена определенная зональность химизма вод по площади и по глубине. Для вод четвертичных отложений характерно уменьшение минерализации снизу вверх.

Южная часть республики располагается в пределах Восточно-Предкавказского АБ (Кумо-Манычский прогиб). Водоносная толща бассейна представлена породами неоген-четвертичного и более древнего возраста. Прикумский гидрогеологический район охватывает Лаганский, Черноземельский и восточную часть Ики-Бурульского района. В этом районе развиты напорные водоносные горизонты и комплексы юрской, меловой, палеогеновой и неогеновой систем, бакинского яруса и хвалыно-хазарских отложений. В северной части Прикумского гидрогеологического района эксплуатируются линзы пресных и слабоминерализованных грунтовых вод хвалыно-хазарских отложений. В центральной и южной частях района вскрыты скважинами и используются для водоснабжения водоносные горизонты отложений бакинского, апшеронского, акчагыльского и сарматского ярусов. Первым от поверхности земли развит водоносный комплекс хвалыно-хазарских отложений, представленный песками. Водоносные горизонты хазарских и бакинских отложений представлены также тонкозернистыми песками. Практический интерес представляют подземные воды апшеронских и сарматских отложений. Они залегают на глубине 75-170 м, сложены мелкозернистым песком и известняками мощностью от 3 до 30 м. Подземные воды напорные, скважины самоизливающие, дебиты их варьируют в пределах 0,4-18 л/с. Область питания основных горизонтов расположена в Предкавказье. Разгрузка вод АБ осуществляется в Каспийское море.

Глубина залегания бакинского водоносного горизонта увеличивается с северо-запада Прикаспия на юго-восток от 41 до 195 м. Минерализация воды от 1,4 до 30 г/л. Подземные воды с минерализацией 1,4-30 г/л развиты на юге Прикаспия. К северу от р. Кумы выделяется зона шириной 20-60 км, где подземные воды имеют минерализацию 3-10 г/л. На остальной части Прикаспия воды бакинских отложений соленые с минерализацией 10-30 г/л, хлоридные натриевые. Режим водоносного горизонта устойчивый. Питание происходит за счет подземных вод апшеронских и хвалыно-хазарских отложений.

Апшеронский водоносный горизонт залегает на глубине 18-70 м в Приергенинской полосе, 70-150 м – в центральной части Прикаспия, 344 м – на юго-востоке республики. В урочище Шар-Булук водоносный апшеронский горизонт вскрыт с 2 м. Воды его напорные, большей частью минерализованные. Зона солоноватых вод (1,3-3,0 г/л) шириной 5-20 км прослеживается на юге Черноземельского района, вдоль долины р. Кумы. С севера к ней примыкает зона с минерализацией 3-10 г/л шириной 10-30 км. Далее к северу развиты воды с минерализацией более 10-15 г/л. Для подземных вод апшеронского яруса характерен болотный запах и желтоватый цвет йода; воды содержат газы, в составе которых преобладают азот и метан. Источником питания апшеронского водоносного горизонта являются воды древнеаллювиальных отложений рек Терека и Кумы.

Водоносный акчагыльский горизонт вскрыт на глубине 80-300 м. Водообильность его невысокая. Воды напорные хлоридные натриевые, солоноватые (сухой остаток 6-10 г/л) в южной части Прикаспия, и соленые (более 10 г/л) в центральной и северных частях Прикаспия. Сарматский водоносный горизонт залегает на глубине от 52 до 235 м. Воды напорные хлоридные натриевые, солоноватые и соленые с минерализацией 1,1-14 г/л. В Прикумском гидрогеологическом районе минерализация 3,6 г/л. Областью питания является Ставропольское поднятие.

В республике используются только пресные и слабосоленые воды данных ярусов.

Азово-Кубанский АБ (Манычский гидрогеологический район) расположен в юго-западной части республики, охватывает северную оконечность Азово-Кубанского предгорного прогиба и занимает территорию Городовиковского, Яшалтинского, Приютненского районов, долину рек Западный Маныч и Восточный Маныч. Основными водоносными горизонтами здесь являются понтический и сарматский. Сарматский горизонт имеет минерализацию до 3 г/л. Воды гидрокарбонатно-хлоридные натриевые, сульфатно-хлоридные натриевые. Глубина залегания понтического водоносного горизонта изменяется от 40 до 140 м. Горизонт напорный, минерализация 1,5-10 г/л. Воды преимущественно хлоридные натриевые или гидрокарбонатные натриевые. Область питания его находится на Ставропольском поднятии. Режим горизонта постоянный. Разгрузка подземных вод АБ происходит в Кумо-Манычском прогибе.