Гидрогеологические условия территории

При описании гидрогеологических условий района работ использована изданная гидрогеологическая карта масштаба 1:200 000 площади листа М-37-XXXV (Липацкова Е.Н., 1977) и результаты специализированных поисковых и поисково-оценочных гидрогеологических работ (Жарков В.К., 1981 г. и Шабельский Ю. Д., 2007 г.).

Исследуемая территория располагается на границе Восточно-Донецкой области трещиноватых пластово-блоковых вод («открытый складчатый Донбасс») и Донецко-Донского артезианского бассейна.

В пределах района работ выделяются следующие водоносные горизонты (комплексы) и водоупорные породы:

• 1. Водоносный горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиальных и аллювиально-делювиальных отложений (a, ad Q _III-IV);
• 2. Грунтовые воды спорадического распространения нижне-, средне и верхнечетвертичных эолово-делювиальных отложений (vd Q_I-III);
• 3. Водоносный комплекс отложений обуховской свиты и полтавской серии верхнего эоцена — нижнего миоцена [P₂ob-(P₃-N₁)pt];
• 4. Водоупорная толща киевских глин (P₂kw);
• 5. Водоносный горизонт каневской и бучакской свит нижнего и среднего эоцена (P₂cn+bc);
• 6. Водоносный комплекс отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена (P₁gl);

Водоносный горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиальных и аллювиально-делювиальных отложений (a, ad Q_III-IV) развит в долинах рек Сев. Донец и Калитвенец и приурочен к отложениям пойм и двух надпойменных террас. Воды этих отложений вскрыты поисковыми скважинами №№ 5−7. Водовмещающие породы представлены суглинками, супесями и песками, иногда встречаются желваки песчаников. Водоносный горизонт безнапорный или имеет местный напор. Мощность водовмещающих отложений достигает 25,4 м (скв. 3). Глубина залегания кровли водоносного горизонта 2.6−11 м. По результатам определений гранулометрического состава пески являются средне и крупнозернистыми, водоотдача водовмещающих пород составляет от 0,21 до 0,26, средняя величина водоотдачи 0,24. Расчетные коэффициенты фильтрации (по данным откачек) изменяются от 5,8 до 29,6 м/сутки, водопроводимость 123−579 м²/сутки, пьезопроводность — 2,8×10³ м²/сутки. Дебиты скважин 1,9 — 20 л/с, удельный дебит 0,6−2,07 л/с (скв. 1, 11-ш).

В подошве залегают песчано-глинистые, песчаные, мергельные отложения палеогеновой системы, с подземными водами которых воды описываемого водоносного горизонта имеют гидравлическую связь. Водоупоры как таковые практически отсутствуют. Воды по составу и минерализации пестрые. Величина сухого остатка изменяется от 0,3 до 1,6 г/дм³, чаще 0.4 — 0.5 г/дм³. По химическому составу воды гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-гидрокарбонатные с преобладанием натрия или кальция, реже сульфатно-хлоридные кальциево-натриевые.

Общая жесткость изменяется от 3,8 ммоль/дм³ до 19 ммоль/дм³, чаще 7−8 ммоль/дм³.

Подземные воды современных аллювиальных и аллювиально-делювиальных четвертичных отложений используются на Калитвенском участке для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и водопоя скота.

Наиболее благоприятными условиями для формирования эксплуатационных запасов подземных вод сложились на Калитвенском участке, где мощность водовмещающих песков достигает 25,4 м (скв.3). Питание водоносного горизонта происходит как за счет атмосферных осадков, поверхностных вод р. Калитвенец, так и за счет притока с бортов долины из водоносного горизонта отложений каневской и бучакской свит нижнего и среднего эоцена.

Грунтовые воды, спорадического распространения нижне-, средне и верхнечетвертичных эолово-делювиальных отложений (vd Q_I-III) распространены на всех водораздельных пространствах. Литологически представлены суглинками с линзами и прослоями супеси общей мощностью до 17,5 м. Мощность водовмещающих пород составляет 1,5−4,5 м. Водоупором являются киевские глины, тяжелые разности суглинков или глинистые разности погребенных почв самого горизонта. Водообильность эолово-делювиальных отложений незначительная. Дебиты скважин изменяются от 0,0016 до 0,04 л/с, удельные дебиты составляют 0,0008−0,017 л/с. Коэффициенты фильтрации изменяются от 0,05 до 2,07 м/сутки, водопроводимость от 0,4 до 16,4 м²/сутки (Е.Н. Липацкова, 1977 г). Пористость суглинков составляет 45% (В.М. Максимов, 1967 г). Глубина залегания кровли водоносного горизонта 0,5−10,5 м.

По степени минерализации грунтовые воды различны. Сухой остаток подземных вод изменяется от 0,38 до 3,3 г/дм³. По анионному составу воды преимущественно от гидрокарбонатных до хлоридно-сульфатных, по катионному составу — различные с преобладанием натрия.

Питание грунтовых вод осуществляется путем повсеместной инфильтрации атмосферных осадков и вод поверхностного стока. Разгрузка происходит путем дренирования реками и оттока в нижележащие водоносные горизонты. Воды используются местным населением с помощью колодцев для водопоя скота и в хозяйственных целях.

Водоносный комплекс отложений полтавской серии верхнего эоцена — нижнего миоцена (P₃ — N₁)pt имеет ограниченное распространение на водораздельных пространствах. В пределах района работ он практически не изучен и характеризуется по результатам съемочных работ. Водовмещающие породы представлены тонкои мелкозернистыми глинистыми песками с прослоями трещиноватых песчаников общей мощностью до 15 м. Водоносный комплекс имеет безнапорный характер и иногда он полностью сдренирован местной эрозионной сетью. Глубина залегания уровня подземных вод 9−16 м, фильтрационные свойства пород низкие. Дебиты скважин 0.06−0.1 л/с, колодцев 0.007−0.3 л/с при понижении уровня до 2 м.

В качественном отношении воды пресные или весьма слабосолоноватые с величиной сухого остатка до 1.5 г/дм³, по ионному составу сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные, кальциево-натриевые.

Практическое значение подземных вод незначительное, иногда они используются для водопоя скота на летних пастбищах.

Водоупорная толща киевских глин (P₂kw) приурочена к водораздельным пространствам левобережья Северского Донца. Литологически представлена глинами общей мощностью до 9 м. Они являются водоупором между грунтовыми водами эолово-делювиальных отложений и водоносным горизонтом каневской и бучакской свит нижнего и среднего эоцена.

Водоносный горизонт каневской и бучакской свит нижнего и среднего эоцена (P₂cn+bc) распространен на междуречных пространствах северной части описываемого района, вскрыт поисковой скважиной № 8, тремя эксплуатационными скважинами №№ 2285, 81 350, 81 354 и геологосъемочной скважиной № 128-Б. Литологический разрез представлен разнозернистыми кварцевыми песками с тонкими прослоями глин. Мощность водовмещающих пород до 24 м (скв. 81 354). Коэффициент фильтрации 4−5,8 м/сутки, водопроводимость 56−379 м²/сутки, гидравлический уклон 0,005−0,0235 (Булатников Н.Н., 1976 г). По гидравлическим свойствам горизонт безнапорный, но в некоторых случаях наблюдается местный напор. Глубина залегания кровли водоносного горизонта от 24,4 до 67 м.

Дебиты скважин изменяются от 0,2 до 3,3 л/с, удельный дебит до 1,1 л/с. Минерализация воды изменяется от 0,2 до 0,5 г/дм³, общая жесткость 3,2−7,1 ммоль/дм³. По химическому составу воды гидрокарбонатные, сульфатно-гидрокарбонатные, натриево-кальциевые.

Питание подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков в местах выхода этих отложений на дневную поверхность и перетока воды из вышележащих водоносных горизонтов — палеогеновых и четвертичных отложений. Разгрузка происходит в долинах рек, балок, приустьевых частях оврагов путем выхода родников и путем перетока в четвертичные аллювиальные отложения.

Подземные воды каневских и бучакских отложений широко используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и водопоя скота.

Водоносный комплекс отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена (P₁gl) имеет практически повсеместное распространение и вскрыт поисковыми скважинами №№ 1−4. Прежнее наименование — водоносный комплекс дат-палеоценовых отложений (P₁ d). Водовмещающие породы представлены алевролитами, песчаниками и песчанистыми мергелями мощностью до 153 м. Коэффициенты фильтрации, рассчитанные по результатам опытных откачек, достигают 3,9 м/сутки, коэффициенты водопроводимости от 17 до 66 м²/сутки. Глубина залегания кровли водоносного комплекса 25 — 92 м. По гидравлическим свойствам водоносный комплекс напорный. Величина напора достигает 29,2 м. Дебиты скважин изменяются от 0.7 до 5,6 л/с, удельный дебит 0,1−0,56 л/с. Минерализация 0,4−1.8 г/дм³. По ионному составу воды гидрокарбонатно-хлоридные кальциево-натриевые. Общая жесткость 3,0 — 14,8 ммоль/дм³, величина рН 7,0−7,4.

Питание подземных вод происходит путем инфильтрации атмосферных осадков, где описываемые породы залегают близко к поверхности (за пределами описываемого района) и перетока воды из вышележащих водоносных горизонтов палеогеновых и четвертичных отложений.

Подземные воды глубокинской свиты нижнего палеоцена используются в северной части района работ для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и водопоя скота.

Вывод — из всех перечисленных водоносных горизонтов (комплексов), наиболее перспективным для организации централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения населения является водоносный горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиальных и аллювиально-делювиальных отложений в долине реки Калитвенец, отличающийся неглубоким залеганием, высокой водообильностью и хорошим качеством подземных вод.