Глава 1. Особенности режима химического состава родника

Введение

Подземные воды, являясь важной составной частью геологической среды, несут обширную и разнообразную информацию о строении, составе, условиях развития и процессах, происходящих на водосборных территориях. Изменения практически любого компонента окружающей среды неизбежно проявляются в потоке подземных вод. Это удивительное, уникальное свойство воды должно быть использовано для прогноза химического, качественного состояния подземных вод и окружающей среды.

Известно, что г.Пермь снабжается поверхностными водами, и только 2% используемых вод - подземные. Потребность в воде составляет 500 - 600 тысяч м³/сут, поэтому переход на снабжение подземными водами невозможен, т. к. их недостаточно.

Исходя из особенностей геологического строения и гидрогеологических условий в зоне активного водообмена в пределах территории г.Перми выделяются следующие гидрогеологические подразделения:

1) водоносный локально-слабоводоносный аллювиальный горизонт, объединяющий аллювиальные отложения поймы, I и II аккумулятивных и III эрозионно-аккумулятивной террас р.Камы;

2) шешминский терригенный слабоводоносный локально-водоносный комплекс.

Водоносный локально-слабоводоносный аллювиальный горизонт вскрывается на глубине от менее 2м до 10-15м и более. В большинстве случаев подземные воды вскрываются в интервале от 1 до 5м.

Мощность водоносного горизонта на пойме и низких террасах составляет 10-20 м, на III террасе – 5-10 м. Горизонт характеризуется присутствием пластов и линз гравия и галечника в основании разреза и разнозернистых песков с прослоями и линзами супесей и суглинков в его верхней части.

Коэффициент фильтрации мелких песков изменяется от 0,1 до 9,8м/сут, средних – от 3 до 18,5 м/сут, гравелистых – 6-10 м/сут. Значения коэффициента фильтрации песчано-гравийно-галечных отложений в основном составляют 20-50 м/сут .

Производительность скважин варьирует от менее 1 л/с до 5-6 л/с и более при понижениях уровня в основном в пределах 3-5 м. Дебиты родников колеблются от сотых долей до нескольких литров в секунду (пластовые выходы). Причем в период зимней межени они значительно ниже, чем в летние месяцы.

Основным источником питания горизонта являются атмосферные осадки, на что указывает зависимость дебита родников от времени года, дополнительными – трещинно-грунтовые воды шешминского терригенного комплекса, речные воды р.Камы, а также утечки из коммуникаций и промстоки.

Температурный режим родниковых вод в целом не нарушен – в зимние месяцы температура воды ниже, чем летом и осенью.

Грунтовые воды находятся в основном на глубине до 2 м. Питание их происходит за счет атмосферных осадков, речных вод и разгрузки трещинно-грунтовых вод в аллювий на коренных склонах.

Шешминский терригенный слабоводоносный локально-водоносный комплекс занимает по площади основную часть территории г.Перми. Он распространен на левобережной центральной, южной и восточной частях г.Перми, где сосредоточена основная городская и промышленная застройка.

Шешминский терригенный водоносный комплекс – это водоносная система со сложной гидравлической связью.

Водоносные отложения (песчаники, конгломераты, алевролиты, известняки) залегают в виде прослоев и линз различной мощности, при этом основными водовмещающими породами являются песчаники. Водоупорными отложениями служат аргиллиты, глинистые алевролиты.

Резкая литолого-фациальная невыдержанность разреза и неравномерная трещиноватость обуславливает сложную гидродинамическую обстановку и неравномерную обводненность комплекса.

По вертикальному разрезу водоносные слои распределяются неравномерно. Их наибольшая частота отмечается до глубины 60-80 м, ниже частота водопритоков резко уменьшается.

Фильтрационные свойства пород обусловлены литологией и трещиноватостью. Шешминский комплекс обладает низкими фильтрационными свойствами с преобладанием коэффициентов фильтрации менее 1м/сут.

Подземные воды шешминского комплекса относятся к 3 типам: трещинно-грунтовым, трещинно-пластовым безнапорным и напорным.

В верхней части комплекса, выше эрозионного вреза, повсеместно развиты трещинно-грунтовые воды, трещинно-пластовые безнапорные воды залегают ниже трещинно-грунтовых вод. Они распространены выше эрозионного вреза и находятся в условиях активного водообмена. Ниже уровня местных базисов дренирования циркулируют трещинно-пластовые напорные воды. Глубина залегания трещинно-грунтовых вод изменяется от 5-10 м в долинах рек до 20 м и более на водоразделах.

Естественные выходы грунтовых вод представлены сосредоточенными родниками (приурочены к песчаникам), рассредоточенными небольшими струйками (приурочены к алевролитам) и пластовыми выходами.

Комплекс, в связи с преобладанием в разрезе пород с низкими фильтрационными свойствами, является слабообильным. Среди водоносных пород наибольшей водообильностью обладают песчаники.

Дебиты скважин – от 0,2 до 17 л/с, при понижениях – от 2,9 до 25,1 м. Дебиты родников изменяются от 0,07 до 7 л/с.

В речных долинах, где имеется связь трещинно-грунтовых и трещинно-пластовых вод, водообильность повышается.

Основным источником питания подземных вод служат атмосферные осадки , на что указывает зависимость дебита родников от выпадения дождей и весеннего снеготаяния или отсутствия атмосферного питания в зимнее время. Движение трещинно-грунтовых вод происходит от водоразделов к местным дренам.

Мощность зоны активного водообмена составляет 100-150 м.

Цель нашей работы:

· изучение режима химического состава подземных вод и особенностей изменения его во времени;

· статистическая характеристика химического состава подземных вод;

· установление корреляционных связей между показателями химического состава.

Объектом исследования является родник № 23, который находится на правом берегу р. Мотовилихи, ул.Соликамская-2. Родник приурочен к шешминскому водоносному терригенному комплексу, дебит составляет 0,5л/с. Родник наблюдался в период с июня 1987 года по ноябрь 1995 года, всего отобрано 27 проб.

Задачи :

· изучение динамики изменения химического состава подземных вод;

· установление причин изменения состава в многолетнем и внутригодовом разрезе;

· выявление корреляционной зависимости между показателями химического состава.

Глава 1. Особенности режима химического состава родника