Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-гидрогеологические закономерности формирования потоков подземных вод подгорно-веерного пояса Южной Ферганы

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Геолого-гидрогеологические закономерности формирования потоков подземных вод подгорно-веерного пояса Южной Ферганы"

Государственный комитет республики Узбекистан по геологии и минеральным ресурсам

Производственное объединение "Узбекгидрогеология" Институт гидрогеологии и инженерной геологии им. О. К. Ланге

На правах рукописи

Ходжибаев Алииер Наринанович

ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТОКОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПОДГОРНЭ-ВЕЕРНОГО ПОЯСА (симой ФЕРГАНЫ (НА ПРИМЕРАХ ЧИНИОН-АУВАЛЬСКОИ ВПАДИНЫ И СОХСКОИ НАЗЕННОЛ ДЕЛЬТЫ)

04.Оо.06 - Гидрогеология

Автореферат диссертации на соискание ученой ¿тепени кандидата геолого-нинералогич^скик наук

Ташкент 1992

Работа выполнена в Московском Государственном Университете им. Н. В. Ломоносова

Научный руководитель

официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор технических Наук проф. В. Н. Иестаков

доктор технических наук с. н. с. V. V. Унаров

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Я. П. Иагевич

"УзгипРокомнунин*проект"

зашита состоится 2.3сентд.бри. 1992 г. в'5°часов На заседании специализированного poftetfi Д. OTl.Ol.Oi при институте гидрогеологии и инженерной геологии им. о. К. Ланге ПО "Узбекгидрогеология" по адресу Tooo^ii ташкент. ул. Норойовя - 64.

! С йиссертаиией можно ознакомиться в библиотеке

института гИдроингео.

Автореферат разослан 2/aS¿yCmcL 199а г.

Ученый секретарь

Ьпениалйзировашого сорета Верфединов

— /.

I

(

Обшая характеристика рабодо

• Актуальность. Конкретные виды и формы движения подземных вод в горных породах, условия их Формирования и режима предопределяются в основном природными геологическими (литолого-Фаииаль-ннй состав горных пород, пространственные условия их залегания, тектоника), Физико-геограФическими (высотная поясность, тип й Форма рельефа земной поверхности), климатическими (температура, осадки, испарение) и гидрологическими (гидрография рек, суходолов и озер) Факторами. В условиях техногенеэа эта совокупность Факторов приобретает новые Функциональные связи. Поэтому без учета этих взаимосвязей невозможен качественный современный уровень исследований процессов," происходящим в новях техногенных гидрогеологических системах, тем более, когда требуется провести их точную количественную оценку.

Во всем комплексе исследований наиболее ценными являются натурные изыскания, обеспечивающие решение гидрогеологических задач. особенно в сложных природных условиях. Ошибки, допущенные в натурных экспериментах и не/чет всех природах взаимосвязей.-неизбежно приводит к неверным представлениям. С другой стороны, в последнее время увлечение математическими методами обработки информации отодвигает на второй план изучение исходник гидрогеологических данных. Информацию не включенную в математическую обработку нередко опускают из рассмотрения и она практически "нё работает". Современный уровень крупномасштабного картографирования техногенных гидрогеологических систем невозможен без нового теоретической осмысления взаимосвязи в системах "осадочный поток -поток подземных вод".

Целью настоящей работы поэтому стало выявление геолого-гидрогеологических закономерностей Формирования И движения потоков подземных вод подгорйо-веерного пояса (ожной Ферганы (на примере Чимион-Аувальской нпадины И Сохской наземной дельты). Для достижения данной цели рекаяисЬ слейуюшие задачи:

¡. Изучение закономерностей Формирования осадочного потока, его поясняя и зональная литолого-Фапиальная характеристика.

2. Геолого-гиарогчологичрская увязка Фаиизльно-гснртичесиих и гидрогеологических особенностей водовмешлотих тел тюлгорнсг!е?р-

ного пояса Южной 1ергаиы.

3. Исследование пространственной изменчивое л-! Фильтрационных гвойств пролг.визльных и аллювиальных отложений назенных деаьт Южной Ферганы.

Нетопика исследования вклечала проработку теоретического материала. сбор, анализ и обобщение данных полевых исследований »а изучаемых объектах, численные эксперименты и математическое мо. пелирование процессов.

Научная новизна. На основе изучения закономерностей Формирования, движения и распространения осадочного потока выявлены две

Ьорны потоков подземных род: струйч.тго-ленточная в аллювиальных *

отложениях и обьенно-френтальная в лролювиалных. По гидрогеологическим характеристикам выявлены Различия наземных дельт и конусов Еыноса. а также типов режима подзенних сод: зональный, про-являгаиЛся в НаэеиныК дельтах, к азональный - в конусах выноса. Показано, что на крупномасштабных гидрогеологических картах гид-роизогипси отсегзхаит субфаииальные характеристики осадочнопо потока. Изучены внутренние взаимосвязи кежцу геоФильтраиионными параметрами и геологически!»; телята, с одной стороны, и Форман» лвнхешм потоков подземных йод по стБФаиинн. пройеляюшимися в техногенных процессах, с другой. Скомплексигована методика поиска зон повышенной прояиГааечостИ. показана необходимость учета аллювиальных лент тока при изучении загрязнения подземных вод й проведении опытно-Фильтрационных работ.

Практическая значимость. Выявленные закономерности Формирования потоков подземных вод подгорковеегного пояса ¡Охной Ферганы позволят: повысить качество и эффективность геологоразведочных ра^от и достоверность гидрогеологических прогнозов по миггапни загрчзняюзгиг веществ. Результаты исследований дают вг-зке.чшость реализации наиболее, оптимальных схем расположения опытных кустов в плане и интервалов установки Фильтров в разрезе. Для целей определения геоФильтрационных Параметров и выявления пространствен-1 ной стгуктуры подземных вод целеНаправлено используются результаты литологичесхой съемки. скваавшноя и наземной геофизики.

Основные положения работа опубликованы р 4 статьях, г отчетах я оЫли изложены на конференциях молодых ученых в ГШЧИСе (Москва. 1539! и НГУ (Москва. 1990). а так.ге на заседаниях НТС

ПО"Узбекгидг'Огеологня" и кафедры гидрогеологии ИГУ.

Структура диссертационной работы. Она состоит из введения. 4 глав и заключения, изложенных на 150 страницах машинописного текста, включает рисунков, таблиц и библиографию из

наименований.

В основу работы положены материалы многолетних исследовании, проведенный автором в лабораториях "Мониторинга подземных вод" и "Мелиоративной гидрогеологии" института ГИДРОИНГЕО с использованием материалов Ферганской гидрогеологической экспедиции. •

Работа выполнена на кафедре гидрогеологии Московского Государственного Университета имени М. В. Ломоносова под руководством доктора технических наук, профессора В. М. Яэйтакова, которому автор выражает глубокую благодарность. Автор признателен кандидатам геолого-минералогических наук и. К. Невечере, Р.Н.Никитину. С.П.Позднякову и другим сотрудникам кафедры, оказавшим научную и практическую помошь при работе над диссертацией, а также считает своим долгом выразить свою благодарность доктору геолого-минералогических наук Л. 3. ШеРФединову, кандидатам геолого-минералогических наук Т. И. Иуминджанову и Ю. С. Ковалеву 'за ценные консультации.

Содержание-'работы. Р части I - "Теоретические аспекты геологии осадочных образований", обобщены научные представления и натурные данные о Формировании и эпигенезе стратисферы.

В главе 1 рассматриваются закономерности развития осадочных потоков, под которым понимается .некоторая часть продуктов осадкообразования, включающих не только твердые, но и жидкие (вода) и газообразные (воздух) продукты, которые объединяются совместным движением и в силу этого обособляются среди окружающего вещества стратисферы земного шара (Попов, 1964). В каждом осадочном потоке господствует свой динамический тип движения,, а также ряд подчиненных ему подтипов. Различают монодинамический и полидинамический типы движения наносов, Монодинамическип тип характеризуется одним элементарным способом движения и накопления (пролювиальным, деллювиальным, аллювиальным, эоловым), а полидинамический смешанным или несколькими элементарными способами движения. Благодаря периодичности процесса развития осадочных пото-. ков и в направлении градиента их свободной энергии Фациалмше по-

-е-

яса в плане в конечной счете закономерно расчленяются на зоны. Б соответствии с закономерностями осадкообразования пояса И зоны мигрируют но Поверхности земли. Отвечающие им пласты или пачкй ■осадков спеваются Ь той же последовательности к одновременно накладываются друг на дрУга. Таким образом, горизонтальная Фадиаль-ная зональность осадкой перетопит в вертикальную, и Горизонтальным ФаниалЬнын зонам отвечают Радиальные пачки, последовательно сненякдае друг друга б'разрезе. Такая последовательность осадков может ритмически и неоднократно повторяться в вертикальном разрезе. При этоН образуются ритмосерии разных размеров, развитие которых начинается с ФаииальИо обусловленного размыва. На эту размытую поверхность последовательно ложатся осадки веек зон. Раньше отлагается обломочная пачка, палее пелитовая (Рухин.1959).

Закономерности Формирования потоков подземных иод существенным образом предопределяйтея характеристиками осадочных пото-■ ков, поскольку являются их частью. Потоки подэенкык сод приурочены к определенным геолого-геонорфолсгическин телам, сформированным осааочкым потоком (Й. И. Ходлибаев. 1974). в казшом теле образуются гидродинамические й гййрогесхимйческне зоны, последовательно сменяющие друг друга в соответствии с Изменением свободной энергии потока. Внутри «аздой зоны выделяются йй сУбФаниаль-. ные особенности (Ёлнсеев. 1978), которые обособляются и гидродинамически. • Количественные и Кйчестйениые характеристики потока-подземных вой В аллювиальный сУбФапиях существенно отличаются от пролювиальйых и других генетических типах. Аллювиальные субФаиий , прорезают как горизонтальные зоны, так и вертикальные пласты (Фа диайькые поверхностиразмыва. йодотву и кровлю гидродинамически обособленных слоев, пластой и горизонтов) . Таким образом, в каждой 'гидродинамической зойе поток Подземных вод так же Фачиально структурирован, как и в самом геологическом теле ( в плане и й разрезе по направлению к Фройтг потока).

Во второй главе представлены геояого-гидрогеологические • закономерности заадырныя;- впадин, наземных дельт, конусов выноса подгорновеерйого Фаииальяого пояса, ¡в отложениях которого господствуют продукты селевых.-гряэе-водных потоков, проявляющихся изредка (раз в десятилетие) и кратковременно (часы, дни) на ограниченной плошади. Более Регулярно действуют веерно-аллюеиалыше,

г 7—

линейные водные потоки постоянного речного типа, осадки которых имеют подчиненное значение. Слои дельтовых наносов отлагается посегнентно, котя и почта одновременно по всей поверхности тела, ■гак как по мере накопления наносов протоки реки перемешаются из одних сегментов дельты в другие.

Геологические тела в заадырных впадинак образуются при наличии трек сопряженных крупных, активно развивающихся тектонических структур: двух поднятий - грр ц адыров, с одной стороны, и мехгорного прогиба между ними с другой. Планово-прострайств?н-ная зональность суиественно осложняется вытянутыми по латерали русловдми речными аллвпиалышни субФаииями, прослеживающимися во веек зонах. Так в структурах и телах подгорновеерного пояса'В плане выделяются зоны. 1. Веернообломочная, в отложениях которой И.Б.Елисеев выделяет четыре субфашш: русел, селевая, устьевых выносов мелки;: боковых рукавов и разливов, 2. Веерномелкоэеиистая зона, для которой характерны пять субфаций: транзитно-русловых ложбин, иссякающих вееров, межрусловш: разливов,' мелких временных застойный водоемов! а такхе селевая субФаиня. 3. Веернозастой-новодная! среди образований которой выделяют четыре субфашш: концевых частей транзитник руслоник ложбин, распластав аьси к с я потоков. болотно>-солончаковук> и озеровидных разливов. Каждая с>*6-Фання в каждой зоне, также дифференцируется по вертикали, что приводит к выделению как минимум двух слоев.

Стадийный характер дифференциации отложений определяет необходимость генетического разчленеиия Енутризонных фазовых осадков, которые возникают и распределяются в одном обшем Фапиальнон ландшафте, дополняя друг друга в качестве необходимых звеньев одного и того же динамически обособленного' лнтоген&тического процесса (табл. 1). Генетическая характеристика слоев, сУёфааий. геолбги-ческих тел сформированный осадочный потоком объективно проявляется Ь потоке подземный вод (рис.1). Гидрогеологическое строение, режимно-баланйовые характеристики, фильтрационные параметры подгорновеерного пояса определяются геологическими условиями И процессами на их Поверхности, являющимися Функциями климатических, тектонических и техногенных влияний (табл. 2). Литолого-Фаииаль-ная зональность в плане и разрезе объясняет наличие гидрогеоло-. гической зональности. И наоборот, Форма потока подземных вод

Таблица 1."

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ОСАДОЧНОГО ПОТОКА

. Ц I ■ I ........"■■■"■ ■.....Г -—-•".........1---——г---———-----

5 I I Преобладающий | Тип геологических Л

3 • Оэлидинамический | Характер | монодинамический | образований, ' 5

| пояс» по В. И. Попову | по К. Е Курдюкову- | тип движения | по К. В. Курдюкову 3

|-:-1--1-:-—-Ч—----Г—--Н!

! ! Временно- | Коишвиаяьиый | ]

I. Дэлинно-веерный | действующий | Делювиальный | Конус выноса " !|

3 1 потоки | Пролювиальный | ¡1

3---.-:-,-1-Г-II

3 | | Аллювиальный | Речная горная долина 0 (

} Линейно-долинный | Постоянный | Прсдивиальный | | во

| | речной 1-1---- 3 '

} | водоток .. | Прояшиальный I Наземная дельта \

\ | | Аллювиальный | . долинного топа |

1--—-——I-1-Н-:-1

I .1 Временный грязевой | | . ]|

5 .1 водоток | Проливиальный | , Конусы выноса 3

9 ■ |-1-1-1

\ Шдгоряо-веерный | Постоянно- | 1 !1

I | действующая 1 Пролговиальный | Наземная дельта 1

} • ; | небольшая река. I Аллювиальный I подгорного типа 8

.1---!---1-1-:-В

[ Аллювиальный | Наземная дельта ||

\ I Постоянно-.. | Пролшиальный | равнинного типа - Й

| I действующая |-1-■-1!

Л ! значительная | Аллювиальный | • Речная аллювиальная II

\ Равнинно-долинный | ; река | I равнина ||

1 . |-1-!-»

I . 1 Большая река | . Аллювиальный ! Водная дельта ||

(Л) (в)

Рис.1 Кавоемщианналг схамл. литодого-срациальной и г/г шатифик&ции

А-в. штанг б-а разреза

(«)-обломочная.мЕЛкоаемисгая, застоиноеоднач.

ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ УВЯЗКА ФАЦУШО-ГЕНЕТНЧЕСКНХ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ НАЗЕМНЫХ ДЕАЬТ ПОДПШНОЗЕЕРНОГО ПОЯСА

■ Таблица 2.

ЗОНА | УКЛОН П05ЕРХНШ Фация С©ИЦИЯ мснолинАян- ЧЕСКИЕШЫ ДВИЖЕНИЯ ОСА- мчшгаш преш11дц-щштолога-ЧЕСХИЙ СИПАЙ ТШШДШЕ-яня подземных вод шлюгсаш ЧОШМНАЛ ноль Залегание УГВ ТИПЫ !иа подземных вод

Курдадш 1и1гврнна» ИЫЙОД11Ш-НЫЙ пт Елисеев ьи

» 2 5 А 5 ■8 7 8 9 ш и

центральна« вЕЕРНО-ОбАОКОЧНЯЯ Всришнндя 3-01 ш пшшля РУСЛО!А8 ашишш- \АЕНПЯ»ыи (Ьммшшм-шнтмыи 1 1 Зонд шзвми-миния патв-КАПШШМ вд втыобом штат 1 Зональный

Седевдя усшыхоыно СОВ шяих 60- гаыхтмт вЕбШШНЫХ рдзливав шташшш бккчиз коупн» ИШЯМШ сякнпеечш ддевютвыеи мм«« ЬГМЙШСЛКЮ нцс1ые1шже* ния

Пекпш» Шшо- мем11е1шм СКШИШ аон о.ась «еерная тмнзигных паевых дгабия аашшьяш ШИШД8ИЕМ ^мглкэй шшш ДШШДММ~ денточнмм Пвишиддьи» фроишьиый Зона транзита 1 1 атши&ш» атмосфер- ИШПРАИЩ Ззшьиьш Азшдмый ПО БОКАМ

иссякших веем» ме«русдшьз «наш» йедки кыхмспйны! ышмо& Проашлдыю \ ПЕСКИСУПЕИ, счглшта мншпим-км.гдины Сугдинт.гАи-ны.мевгеди

пяиши-чеид» вЕЕРИа-здсгайнош-идя шеш 1194 Застойно-щная Паниных что тшткдмс шыхшмин \ аашшшй! 1 пеш1меши СЮВВЕтЮЖ АдтидАМ- дшгчныи Поодшшый-ФРОНТАЛЬНЫЙ ЯН* выкшивш ОПмНЮ» Зональный азюмшшй сиешакныи

РдШАСТЫвАЮ- цшни импш-аш. ошт-мш ра2ан8св мподлмп ¡»ГИПШДИНЫЕ ка!вд»1ИЫЕ ГДШСУТАИНКЦ СМЕСИ

®

вскрывает генетическух? принадлежность литолого-Фациальных лент, слоев, пластов и тел.

Во второй части - закономерности формирования потоков подземных вод в осадочных образованиях подгорновеерного пояса Южной Фегганн (на примере Чимион-АУвальской заадырной впадины и Сох-ской наземной дельты), результаты предыдущих обобщений детализированы на конкретных обьектах.

В третьей главе даны геолого-гидрогеологические условия Формирования потоков подземных- вод Чинион-Аувальской впадины, где господствующим типом динамики движения осадков являются пло-шадные селевые водно-грязевые потоки, образующие всевозможные геологические, образования. Среди них выделяются наземные дельта рек Шахимардан. Исфайрам и более мелкие тела (конусы выноса временно действующих водотоков и саев). Последние .сливаются в предгорной равнине, образуя единый предгорный шлейф. Подчиненным типом динамики являются линейные веернорусловые потоки аллювиального типа (Годин, Хусанбаев. 1970). Й верх по разрезу четвертичных отложений происходит небольшое усложнение вещественного состава пород. Обломочные • породы во впадине составляют в средней около аох, из них доля валунников и конгломератов составляет ЗОИ они распространены.в предгорной и адырной частях плошали. ГравийКо-галечниковые осадки занимают около 50/. и распространены в промежуточной части. Песчайо-алевгитовые осадки занимают периферийную часть впадины, составляя около 307. обшей плошапи. Нелкоземистые отложения характерны для голодностепской ритмосвиты, но также присутствуют среди сохских и ташкентских обломочных пород в виде маломощных прослоев и линз.

Четвертичный ритмокомплекс впадины объединяют три ритмосвиты представленных валуннно-гравийно-галечниковыми отложениями с маломощными прослоями суглинков. В Сохских и Голояностепских отложениях прослеживается один ритм осадконакопления, в Ташкентских - спа. Каждый ритм характеризуется сменой снизу вверх грубообло-мочннх погод мелкообломочными. Тип цемента: контактовый, выполнения и багальный. Состав цемента карбонатный, изменяется в преде.'!?;: ритм^плчек от карбонатного и песчанокарбонатного в основании ло глинисто-карбонатного п крокле. Обгаэп карбонатность поро-т ^ р* мг шг<.тм*<?ч от чо'к п'сц гитмз к кг'^ело.

~,2_

Гооэлектричс-ские условия района определяются закономерностями литслог'оФашильного строения наземный дельт рек Пахимардан, ИсФаирам и конусов выноса иелсдельтового понижения. С учетом Физических предпосылок методов сопротивления, удельные электрические сопротивления водонасышенной части разреза имеют тенденцию к уменьшению вниз по потоку. Кроме того, наличие аллювиальных и пролювиальных потоков лрелопределяет чередование зон относительно грубообломочных и мелкообломочных пород по направлению, перпендикулярному линиям.сноса обломочного материала, а следовательно и чередование относительно высокоомных и относительно низкоом-ных зон. В Чимион-Аувальской впадине отсутствуют контрастные изменения минерализации подземных вод и поэтому увеличение электрической проводимости (уменьшение удельного электрического сопротивления) обусловлено уменьшением гранулометрического состава.

Анализ графиков Рк показал закономерность развития области сопряжения двух единовременных потоков, характеризующейся пониженными кажущимися электрическими сопротивлениями, что свидетель-, ствует об увеличении здесь количества мелкоземистог» материала. Разрешающая способность метода ВЭЗ определяется шагом наблюдений по профиляи. При значительном превышении шага наблюдений над поперечным размером субфааий элемент случайности получения положительных результатов возрастает, поэтому шаг наблюдения по профилям должен быть соизмерим с поперечным размером субФаций.

Естественный .режим подземных вод Чимион-Аувальской впадины

*

характеризуется прежде всего высотно-поясными особенностями наступления Фаз максимума (минимума) расходов для -повехностных вод и положения уровня л/Й1 подзеннык вод. Водный сток с горного обрамления (как поверхностный, так и подземный) является дискретным по плошади и непостоянным во времени и проявляется не повсеместно. а лишь при благоприятном сочетании зональных (климатических, гидрологических)\ и азональных (геомоРФолого-литологических, структурно-тектонических, сейсмических и техногенных) Факторов, определяющих гидрогеологический процесс (Ковалев. 1989). Характерная особенность зональных Геологических теЛ - это выраженная и по годам устойчивая сезонная ритмичность в колебаниях уровня подземных вод. отражающая гидрологический режим поверхностных вод. для азональных образований режим уровня грунтовых вод свя-

с сезонной изменчивостью поступления подземного пгиток-л с горного обрамления. Типизация режима подземных вод проводиплсь нами по особенностям расположения экстремальных точек максимума и минимума на годовых графиках изменения уровня подземных р.^л в скважинах и расхода родников со впадинах. В зональных, климатически обусловленных телах (наземные дельты) отмечается наиболее наглядная .зависимость режима водного стока от высотно-поягной особенности Формирования поверхностных и подземных вод. Наличие постоянно действующего водотока в этих телах диктует режим уровня подземных вод. Для него отмечен временной диапазон запаздывания в 1-3 месяца от периода половодья. И.поэтому режим грунтовых вод в наземных дельтах мы определили как зональный.

в азональных образованиях отсутствуют постоянно действующие водотоки, временные потоки проявляются кратковременно, а субфа-циальная характеристика - пролювиальнгая. В этих телах Фиксируется только один естественный максимум, вызванный подземной паводковой составлявшей, время прохождения которой в подземной гидросфере составллет 100-180 сут. Экстремальные значегип Фиксируются с запозданием от половодья на 3 и более месяцев Таким образом, азональные тела (конусы выноса) характеризуются азональным режимом грунтовых вод, который может проявляться и в зональная образованиях.

Выделенные Фаииалыше и субФациапыше особенности ритмосрит и ритмопачек отражают пространственную изменчивость параметров проницаемости и емкости. Эти особенности определяют уровни Фильтрационной неоднородности. СУбФаииальные особенности отложений, находящихся в зоне влияния откачки определяют Формы депрессион-ньгх кривых. Формы депрессионных поверхностей при этом могут быть простыми и сложными (рис. 2), В Чянион-Аувальской впадине из гч откачек к имеют сложные (перевёрнутые или обратные) Формы вороньи депрессии, а 10 - простые. Простое Формы воронок депрессии, как правило, связаны с монодинамическим характером ййловмепатих отложений. а сложные - с полидикаМическин. Таким овразой. по результата» опытно-фильтрапионных исследований были установлены связи пространственных закономерностей развития осадочного потока со структурой потока йодземныя вод. При этом выявлены аллюви-ально-ленточная и пролювиально-Фронтальная структуры потоков под-

Модель откачки с опрокинутой (переверну той) воронкой депрессий

пролювмальная суйшациальная .толща

i 2 3456789 10 н/<2 13 I1! 15

ОЧАХ V уЛ А к. о. V

vv.y V -А V

» —

*

£ л

£

( 50ц ^ 35м / 25м 50М

аллювиальная субфациальная толща.

15

50м

14

25м

13 А 2

• 1

9

6 7

в I

es и

5 Ом

Рис.2.

Условные обозначения: * -точча расположения опытны* сквашиц оймчная »оронца делресси -- -* ~ опрокинутая (перевернутая) йоронка. депрессии Примечание: опрокинутая (перевернутая) еоронна. депрессии достигнута при значения* i-, * г.г.омг/сут ';т?«7 5оо м*/сут

v, ~ сопшпивпеиие разделяющего слоя в аонопналыюн с^бфацилльнон ленте ц пролювнальной субфацма льнои т то/цце соответственно i» г ~ проводимость ленг'ы и то/uu w

земных вод.

СубФаииальная характеристика осадочного потока по-новому объясняет наличие источников Чимион-Аув'альской впадины. Каждый источник связан с тем или иным литолого-Фаииальным и субфапналь• ным водоносным пластом, слоем, лентой, и дренирует их. В связи с этим в Чнмион-Аувальской впадине выделяются несколько видов источников. Источники, дренирующие геологические тела (наземные дельты и конусы выноса): Шахинарданскую наземную дельту дренируют источники Луваль, Дамкуль и Чинион: ИсФайраМскую наземную дельту - Пакана и Суфай; междельтовое понижение - Чимион и Акпи-ляль. ЕнутрИ геологических тел выделяются пролювиальные и аллювиальные источники. Чаше всего первые проявляются там, где пго-лювиальный водоносный пласт (слой) выходит на поверхность, тектонически подпружрнный адырами. пролювиальные источники разгружают объемно-Фронтальный поток подземных вод, заключенный во всех пролювиальных субФапиях и выходят на поверхность земли в Биде вытянутой предадырной линии, в особую группу источников, питаемых грунтовыми водами, следует выделить родники, связанные с ам-лювиальнмми отложениями. Аллювиальный поток наземных дельт представляет собой совокупность, как правило, посегментно разделенных речных русловых лент, которые соединяются между собой в вершинных частях веернообломочной зоны. В застойноводной зоне аллювиальный подземный поток либо обнажается, либо не вмешается ч _ аллювиальных лентах. ' '

Таким обга^ом. поток подземных вод геологических тел подгор-но-веерного пояса Южной Ферганы следует рассматривать как систему вложенных структурированных русел И межсегментных понижений, приуроченных к обособленным по геолого-геоморфологическим сУбФал

CJ

киям, в которых имеет место струйчатое движение в виде относительно изолированных отдельных подпотоков. По Фильтрационным пока• -ателям субФации расчленяют поток подземных вол in situ.., В каждой субФаиии поток подземных воя имеет свои геоФильтРапиояные параметры (коэффициент Фильтрации, мопмость, поперечное сечение, расход), котсрыо.в каждом теле по Разному коррелируют с геофизическими параметрами. В результате 'раскол потока черрз единицу ллотади иппег^чного сечения в аллювиальной ленте tta погчлок и

ЦесКОЛЬК^ f>w*nr, ЧРЧ р ПГО.ПК'ВИЗЛЫЮЙ ЧЗСТИ разреза. ЧТО ОГИ^НТИ-

рует геолого-разведочнко работы на выявление и отслеживание аллювиальных субфациальных лент и достоверного определения их ресурсов и запасов.

В четвертой глане рассматриваются закономерности движения потока подземных вод на участке Сохской наземной дельты, где расположен Ноьококандский химический завод (НКХЗ). Основным источником питаиия грунтовых вод является р. Сох. ■ ледниково-снего-вого типа питания. .Район сложен пролювиальными и аллювиальными мелкоземистыми гг-авийно-галечниковыми отложениями четвертичного возраста, окатанность обломочного материала слабая, преобладают остроугольные и угловато-окатанные обломки. Исследуемый район находится в веерномелкоэемистой зоне, где широко развиты субФаиии

пролювиального генезиса, которые прорезаны осадками одновозраст-ного с ними веерноруслового аллювия Глубина залегания уровня, ¿оставляющая в начале участка сорок метров по направлению потока, быстро уменьшается.

В технологическом цикле производства амофоса. отходы отводятся гидротранспортом в шламонакопитель. Система удаления замкнутая. т. е. осветленная вода возврашаатся в систему удаления. Йламонакопитель огражден со всех сторон дамбой высотой от 13 до 16. 8 м. и разделен на 3 карты, две из которых обшей емкостью 5. 3 млн.нЗ являются накопителем ФосФогипса. а третья емкостью 56 тыс. мЗ - бассейном осветленной поды. Карты разделены между собой дамбами. выполненными как и ограждающие, отсыпкой из местного гра-вийно-галечниковог'о грунта.

Опенка скорости Фильтрации грунтовых вод по субфаииальным аллювиальным трубкам и в пРолювиальной толше по двум профилям, ориентированным в крест движения потока, показала их существенную разницу (табл. 3).

Характеристики потока подземных вод

Табл. 3

для аллювиальных-лент КФ = 100 М/СУГ

для полювилльнон ТОЛЩИ КФ = 5 м/сут

п = о, гч

Л = 0,001 .

I П • С. Й

ис = (КФ X Л/ п

Яд - О, '( м/сут

Уд 1 0,0с? и/сут

продояжоние табл.3

профиль б

ь -- 20 н • 1000 м

т 70 М

Г = 2800 М2 Г ТС000 м

0 Г X V

0 -- 140 МЗ/СУТ 0 350 МЗ/СУТ

ПРОФИЛЬ 2

ь = го н ь 1000 м ■

т 100 м

р = гооо иг "'Г юоооо мг

0 = 3(Г X ид) - 0 Г X ид

0 = 600 МЗ/СУТ 0 500 МЗ/СУТ

сульфатное загрязнение распространяется узкими локализованными лентами, приуроченными к аллювиальным трубкам, и ото^пяает процесс развития осадочного потока и действующую структуру потока подземных воя, В пролювиальныя субФациях загрязнение блокируется, так как скорость распространения : чагрязнения.на порядок ниже, чем в аллювиальных лентах. В отложениях изучаемого участка отсутствуют непроницаемые выдержанные в пространстве пластн. а имеют место слабопроницаемне прослои, связанные С субФаииальныки особенностями отлолений Вйдного-Ьрязевого потока. . • ■ "

Смешанное' струйчато-фрснтальное движение подземных вод, вызванное субфаииальной неоднородностью четвертичных отложений, в полной мере отображается на картах гилроизогипс. Гидроизогипсы. отралатие Форму поверхности гр/нтовых вод, инеют волновой характер. Уровни грунтовых воя, зафиксированные в аллювиальных субФа-1шях, имеют более низкое стояние. Чем 8 пролювиальных; соответст-. енно этому положению уровней, хорооо промытые в Фильтрационном отношении ленты \трубки), являются дренирующими в обяем потоке.

Важным Фактором, подтверждают« субфаииальную-структуру яод-земгчх воя,- является характер распространения загрязнителей в потока лт икхз. Процесс загрязнения,' максимум которого отмечен в' 196?. г. . происходит по субФаииальным аллювиалышн лентам грунто-рых ашгшп к-торнх не превышает 30 М. За период наблюдения

выавлены три ленты загрязнения. Выделе^щые ленты загрязнения приурочены к понижениям рельефа поверхности подземных вод, связан-, пых с русловыми субфапиями. Кроме основных выделенных лент загрязнения, подобные наблюдаются и на небольших других участках.

Ноделирование потока подземных вод исследуемого участка показало, что решение возможно на качественном уровне по одноплас-товой схеме. Схематизация гидрогеологических условий представляла собой на данном этапе сильное упрощение природной обстановки и действующих Факторов в пределах участка и исследуемой территории в целом. Поэтому требуются более детальные исследования при которых предметом изучения стали бы субфапии осадочного потока, структура потока подземных вод, гидродинамические, геоэлектрические и геоииграыионные параметры.

выводы

1. Осадочные потоки воспроизводят условия седиментации. Их элементарные образования - ритмослои, характеризуют субФаиии, которые, в свою очередь, отражают структуру йодных потоков, сформировавших "подразделения стратисферы как в ветикальнои разрезе, так и в плане, структура осадочных потоков, обусловливавших седиментацию, характеризуется двумя Формами их движения: монодинамической й полидинакической. Район исследований представляет собой Подгорио-веерннй пояс с двумя характерными образованиями - конусами выноса и наземными рельтани.

2. Пространственные особенностй стратисферы предопределяют структуру современных потоков подземных вод. Являясь отражением оса1-доуного потока, 'современный поток подземных вод распределяется по геологических телах и в каждом из йия, характеризуется своими определенными особенностями движения, гидрогеологической зональностью и режимом. Внутри тел поток подземных вод структурируется по генетическим типам отложений. При этом движение преобретает в русловых отложениях струйн^-ленточную Форму, а в пролювиаль-ных - обьемно-ФРоНтальную. Конуса выноса, сформировавшиеся монодинамическим типом движений, характеризуются обьемно-Фронталькой Формой движения подземных вод. Наземные дельты - как полидинапи-ческие тела, со.стояшие из хоропо проницаемых лент (аллйавильные сУбФашчП и слабопрошшаемые толши (пролювиалыше сУбФацни) характеризуются сложной структурой движения подземных вод, в кото-

рой , сочетаются струйно-ленточные и обьемно-Фронталыше формы. Взаимосвязи между структурами осадочного Потока и потока подзе"1 ник вод нашли свое отражение в корреляций,ннсй схеме литолого-Фа-циальной И гидрогеологической стратификации района исследований. Эти взл имосвязи проявилась в естественном и нарушенном режиме водного потока южной Ферганы, который характеризуете4 внсотно-по-яснымй особенностями распределения Фаз максимума и минимума расходов Воды для поверхностных вод и стояния уровня подземных вод. Характерной особенностью режима подземных вод является выраженная и по годам устойчивая сезонная ритмичность в колебаниях уровня. отражающая для зональных тел гидрогеологический Режим поверхностных вед. а для азональных - сезонную изменчивость в поступлении подземного притока с горного обрамления.

3. При крупномасштабном картографировании, которое, как правило, требуется в связи с загрязнением подземных вод, скомплексйрована методика поисков и идентификаций лент повышенной родопроводимос-ти. При этом использованы геологические, литолого-Фапиальные. гидрогеологические и геофизические методики изучения субФлшп"; и и* соответствующие характеристики. В то же время, для этих же Целей использованы данные опытно-Фи,;>ьтрагаонных работ и режимных исследований. Здесь большое значен:;1! для л ратификации пространственная характеристик рйтмослоев приобретает прямое прослеживание Распределения волн возмущения откачками или резкими изменениями горизонтов воды в Водотока;;. Предварительные расчеты по коэффициентам Уровне- и пьезопрОВодиностй Искомых расстояний, с последующий Их уточнением геофизическими методами й бурением значительно сокращают обьемн Последнего. '

4. Установлено, что в подгорно-веериом поясе »!>жной ФеРганм действительная скорость движения В аллювиальных Лептах на порядок и несколько больше превышает аналогичную характеристику в пролюви-впальных толщах. Ото соотношение отражается и в производительности генетически разнородных частях потоков Подземных вод.

5. Проведенные исследования в южной Фергане.'- на участке новоко-кандского химического ззвопа показали. Что практикуенйя детальность гидрогеологических исследований в пределах орролой загрязнения подземных под недостаточна. Так моделирование потока лод-земных вод и накопленной информации позволило получить решение

лашь на качественном уровне применительно к одвопдастовои схеме. Поэтому пришли к заключению, что требуются более детальные исследования.

б. В комплексе инженерных мер по защите подземных вод от загрязнения Новококандским заводом, наряду с ликвидацией технологических потерь загряэияших веществ, видится и такое - как ликвидация проявившегося загрязнения. Для гидрогеологического обоснования такого комплекса мер требуется составить кондиционные лито-лого-Фааиалыше, гидрогеологические и гидрогеохимические карты масштаба не меньше чем 1:10000. Для этого, в свою очередь, -придется провести дополнительный комплекс литолого-фагщальных, буровых и опытно-Фильтрационных работ. Такого рода экспериментальный материал необходим не только для решения задачи ликвидации очага загрязнения подземных вод, связанных с Функционированием завода, но и для совершенствования скомплексироваиной в настоящей работе методики поисков и идентификации водопроводяшик отложений. Кроме того, в дальнейшие исследованиях для развития выявленных положений необходимо: усовершенствовать методику математического моделирования сложных гидрогеологических объектов, особенно, по материалам крупномасштабных исследовании; развить корреляционную схему литолого-Фациальной и гидрогеологической стратификации до уровня многоаспектной классификации.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Ходжибаев А. Н. Геолого-гидрогеологическая увязка Фациально-генетических и гидрогеологических особенностей водовмешаюших тел подгорновеерного пояса. И., ¡991. - 7 с. - Деп. в ВИЭМС мг91. 19. Об. 91, Я 992

г. Ходжибаев А. Н. Заадырные впадины. И., 1991.- б с. - Деп. в ВИЭНС мг91. 19.06.91, Н 993.

3. Ходжибаев А. Н. Пролювиальные конусы выноса. //Проблемы гид1 рогеологических и инженерно-геологических исследований аридной зоны. / Тр. ГИДРОИНГЕО. Ташкент: САИГИНС, 25.09-91, стр. 114-118.

4. Ходжибаев А. Н. ■ Нам Е. А. Изучение пространственно-временного распределения загрязнения от Функционирования Ново-Кокандс-кого химического завода. Н. , 199!. - 10 с, - Деп. в ВИЭНС мг91. 19. 00. 91, Н 991.