Комплексное использование и охрана водных ресурсов района г. Амман (Иордания)

Омар Асад Мохаммед

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Комплексное использование и охрана водных ресурсов района г. Амман (Иордания)
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Комплексное использование и охрана водных ресурсов района г. Амман (Иордания)"

/Б ОД

1 к ДЕК 1Й9В «

На правах рукописи

ОМАР ЛСАД МОХЛММЕД

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ РАЙОНА г. АММАН ( ИОРДАНИЯ )

11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1998

Работа выполнена на кафедрах общей геологии и промышленной экологии н безопасности жизнедеятельности Российского университета дружбы народов

Научный руководитель: профессор, академик Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности

В.И.Тагасов

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, В.В.Куриленко, кандидат технических наук , И.В.Игнатович.

Ведущая организация: С.-Петербургский государственный горный институт имени Г.В.Плеханова (технический университет)

Защита диссертации состоится 15 декабря 1998 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета К 053.22.26 в Российском университете дружбы народов. Адрес: 117302, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д.З, зал №

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов (117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6).

Автореферат разослан " "........................ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета .кандидат технических наук,

доцент

В.Д.Долгушин

- 3-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из актуальных гидрогеологических проблем в настоящее время в Иордании является охрана и рациональное использование пресных подземных вод, поскольку они представляют собой единственный источник питьевого водоснабжения. Поэтому изучение условий загрязнения подземных вод и их защищенности, прогнозирование процесса загрязнения и изменения качества подземных вод, выявление областей загрязнения, оценка их масштабов, изучение закономерностей движения загрязняющих веществ в подземных водах, комплексное использование подземных водных ресурсов во многом обуславливают выбор темы диссертационной работы. Объектом исследований является район г. Амман, являющийся одним из самых важных экономических районов Иордании.

Как показали исследования последних лет, в районе г. Амман недостаточно изучены важные вопросы, связанные с исследованием и локализацией источников загрязнения, проведением режимных наблюдений для контроля и изучения прогноза развития загрязнения подземных вод.

Цель работы - заключались в разработке научно-методических основ анализа и прогноза миграции загрязняющего вещества, а также в рекомендации способов оздоровления и устранения загрязнения на участках водозаборов.

Идея работы заключается в том, что впервые для рассматриваемого района проведена комплексная оценка подземных водных ресурсов в условиях долгосрочного прогнозирования из возможного загрязнения и разработана технология реабилитации территории для обеспечения устойчивого централизованного водоснабжения.

Задачи исследований. В соответствии с поставленными целями решались следующие основные задачи:

1) анализ общих гидрогеологических и гидрогеохимических положений участков загрязнения подземных вод в районе Амман - Эз-Зарка;

2) выявление основных характеристик существующих источников загрязнения подземных вод;

3) изучение параметров массопереноса и детализация фильтрационных свойств площадей загрязнения подземных вод;

4) прогноз изменения Химического состава и развитие загрязнения в условиях действующих источников загрязнения;

5) разработку мероприятий по предотвращению загрязнения подземных вод и способов оздоровления загрязненных территорий.

- 4-

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Впервые для района г. Амман построена математическая модель формирования ресурсов и качества подземных вод. Выявлена значительная фильтрационная неоднородность водоносных комплексов. Наиболее проводящая зона совпадает с центральной синклинальной зоной и контролируется геолого-структурными особенностями строения территории.

2. Разработаны методические принципы обоснованного выбора оптимальных методов численного моделирования движения загрязняющих компонентов в подземных водах. Показано, что метод "случайных блужданий" имеет несомненные преимущества при моделировании локальных источников загрязнения в условиях резко неоднородных фильтрационных полей.

-устранения_площадного нитратного загрязнения рекомендовано

использовать метод микробиологической денитрификации. —

Методы исследований и ' достоверность результатов: в работе использованы методы численного моделирования геофильтрации и гемиграции подземных вод, базирующихся на материалах опытных полевых исследований.

Научная новизна работы заключается в следующем: I) рассмотрено использование метода случайных блужданий для прогноза загрязнения подземных вод; 2) дан прогноз развития загрязнения подземных вод на период до 2015 г.; 3) исследованы новые методы устранения загрязнения (санирования) подаваемых вод способами микробиологической денитрификации.

Практическая ценность работы заключается в том, что на основании выполненного комплекса гидрогеологических и гидрохимических исследований дается обоснование долгосрочного прогноза загрязнения подземных вод, а также в разработке методов защиты водозаборов подземных вод от основных источников загрязнения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах и конференциях кафедр общей геологии и промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Российского университета дружбы народов, СПбГГИ; на 7-х Толстихинских чтениях (г.С.-Петербург).

Публикации - по результатам научных исследований опубликовано две печатные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 100 наименований.

Объем диссертации составляет 103 машинописных страницы текста и включает в себя 30 рисунков и 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации изложены основные сведения о геолого-гидрогеологических условиях района г.Амман.

Рассматриваемая территория расположена в центральной части Иордании. Рельеф на большей части изучаемого района пологий с уклоном в сторону Аравийской пустыни, абсолютные отметки в среднем находятся в пределах +600 - +900 м над уровнем моря; максимальные отметки достигают +1100 м, минимальные +500 м.

Район Амман-Эз-Зарка принадлежит к региону полузасушливого средиземноморского климата, который характеризуется сухим летом (начиная с апреля и заканчивая октябрем) и холодной дождливой зимой (с ноября по март). Максимальная температура воздуха наблюдается в августе и равна +40° С, а самая низкая температура в январе и составляет +15 0 С. Количество атмосферных осадков, выпадающих в течение года, в среднем равно 176 мм.

Река Эз-Зарка считается основной водной артерией изучаемого района, она берет свое начало в Вади Абдун в юго-западной части района, протекает в направлении северо-востока на север района Сухна. Основной приток воды в реку Эз-Зарка осуществляется из близлежащих источников, но после постройки очистной станции в Айн Г аз ал приток реки возрос на величину сбрасываемых очищенных стоков. Среднегодовой расход воды реки Эз-Зарка по измерениям станции Сухна составляет 14 млн.м3, нужно также отметить, что приток снижается особенно в районе Эз-Зарка - Сухна из-за инфильтрации в почвы. Показатели, характеризующие водный баланса района Амман - Эз-Зарка, в среднем равны: испарение - 80,3 %; сток - 5,7 %; инфильтрация -14,0 %.

В региональном плане территории Амман - Эз-Зарка является самостоятельным гидрогеологическим районом, для которого характерна тесная связь с областями долины р. Иордан, северного Гура и Азрака. :

Основное значение для водоснабжения района играют водоносные горизонты меловых отложений, в пределах которых выделяются:

1) верхнемеловой (турон-камланский) водоносный горизонт (Амман - Вади Эс-Сир);

1) нижне-верхнемеловой (сеноманский) водоносный горизонт (Хуммар); (

2) нижнемеловой водоносный горизонт (Курноб)

Верхнемеловой водоносный горизонт Амман - Вади Эс-Сир

охватывает две карбонатные толщи верхнемелового возраста,

объединяющие отложения сантонского, кампанского и более древнего туронского ярусов, кроме того, на отдельных участках локально к нему присоединяются водоносные четвертичные отложения Вади Эс-Сир. Мощность водоносного горизонта составляет в среднем 175 м. Уровни подземных вод падают к востоку в направлении к Эр-Русейфе (600-660 м) и Эз-Зарки (550-600 м выше уровня моря). Подземный поток в основном движется на восток вдоль русла реки Эз-Зарка, к северу от Аужана подземный поток меняет направление движения на северное. Разгружается водоносный горизонт в виде многочисленных родников и источников. Наиболее водообильными являются источники Эр-Русейфа и Эз-Зарка, который выходят вдоль русла и береговой линии р. Эз-Зарка.

Верхний водоносный горизонт интенсивно эксплуатируется для питьевых целей, орошения и промышленного водопогребления. В целом, общий отбор воды в этих районах составил, по оценке 1982 г. - 21,65 млн.м3 и 1986 г. - 44 млн.м3/год. Орошение и водопотребление коммунально-бытового назначения занимают около 15%, а водозабор для промышленности-чуть более

Уровень подземных вод во многих скважинах находится ниже поверхности земли, а в некоторых буровыхскважинах достигает глубины— 140 м. Нынешняя ситуация явно указывает на то, что отбор воды превышает естественные ресурсы, а образовавшаяся депрессионная воронка, вероятнее всего, отражает суммарное воздействие на водоносный горизонт эксплуатационных скважин. Минерализация вод изменяется в больших пределах от менее 0,6 г/дм3 до более. 20 г/дм3. По составу воды относятся к гидрокарбонатным-кальциевым пресным водам и сульфатно-хлоридным натриевым солоноватым и соленым водам.

Водоносный горизонт (Хуммар) в сеном апских известняках изобилует трещинами, имеет каверзность, вызванную карстованием пород. В районе Эз-Сухны его перекрывают отложения, сформировавшиеся в результате заполнения Вади.

Известняки Хуммар обнажаются в северной части исследуемого района в виде узкой полосы шириной 100-600 м. Из-за падения к югу на остальной части исследуемого района Хуммар залегают на глубине несколько десятков и более метров, к северу от разлома Эз-Зарка он достаточно близко подходит к поверхности земли.

Наибольшая мощность водоносного горизонта Хуммар наблюдается вдоль оси синклинали Амман - Эз-Зарка, где она достигает 45 м. Пьезометрическая поверхность водоносного горизонта Хуммар с достаточной точностью может быть построена лишь вдоль узкой;полосы в районе реки Эз-Зарка, для остальной территории данных для построения пьезоизолиний явно не достаточно. I

Движение подземных вод происходит с запада на восток, за исключением района к северу от Эз-Зарка, где поток, по-видимому, направлен на север.

В районе Амман водоносный горизонт Хуммар интенсивно эксплуатируется. Общий отбор воды достигает величин порядка 6,5 млн.м3/год. Пополнение водоносного горизонта известняков Хуммар происходит путем естественной инфильтрации дождевых осадков и инфильтрации поверхностных вод реки. Минерализация вод не превышает 0,5 г/л, состав воды гидрокарбонатно-кальцевый.

Песчаники Курноб обнажаются к северу от исследованного района в долине Бакаа вдоль антиклинали Сувейлах. В исследуемом районе он встречается на глубине приблизительно 480 м к югу от Аммана и 530 м вблизи Эз-Зарка.

В целом в долине Бакаа подземные воды горизонта Курноб безнапорны, хотя слой глинистого сланца и глины в пределах этого горизонта создают небольшие зоны напорных вод. Уровни подземных вод находятся в пределах между 50-150 м. Отметки уровня водного зеркала находятся в среднем на высоте 500 м выше уровня моря. Дебиты скважин находятся в пределах между 5 и 23 л/сек.

Результаты различных исследований говорят о слабом пополнении подземных вод в этом районе, инфильтрация составляет 15% от выпадающих атмосферных осадков. Водоносный горизонт Курноб не обладает характеристиками, достаточно благоприятными для того, чтобы позволить его широкомасштабную разработку.

Общие ресурсы водоносных горизонтов Амман Вади Сир и Хуммар составляют около 40 млн. м3/год, из них 9 млн. м3/год из горизонта Хуммар. В то же время, перспективное водопотребление для района Амман - Эз-Зарка на 2000 год оценивается величиной порядка 165 млн. м3/год, а на 2005 год оно может возрасти до 200 млн. м3/год.

В условиях острого дефицита подземных вод, важное значение приобретает изучение проблемы их техногенного загрязнения. Во второй главе дан анализ существующего загрязнения подземных вод рассматриваемого района.

Анализ общей гидродинамической и гидрохимической ситуации, сложившейся в районе исследований, свидетельствует о том, что в пределах изучаемой территории, наблюдается прогрессирующее ухудшение качества подземных вод. При этом основные источники загрязнения подземных вод связаны с промышленными предприятиями и сельскохозяйственными объектами.

Промышленные предприятия, загрязняют прилегающие к ним территории, а также сбрасывают сточные воды в реку Эз-Зарка, часто с повышенным содержанием химических компонентов, превышающие нормативы, установленные для индустриальных объектов. В результате

происходит загрязнение поверхностных вод реки Эз-Зарка, которые с течением времени фильтруются в водоносные горизонты.

В данном районе все территории, расположенные вдоль реки Эз-Зарка, являются пахотными землями. В связи с этим широко используются различные виды удобрений, в основном азотные и фосфорные, что послужило причиной накопления нитратов в почвах и породах зоны аэрации. Также необходимо отметить, что для защиты растений от различных насекомых используются разные виды пестицидов и гербицидов.

Анализ полученных режимных наблюдений показывает, что для рассматриваемого района отмечается значительное нитратное загрязнение подземных вод. Кроме того, наблюдается изменение общего солевого состава, что проявляется в повышении минерализации подземных вод.

Результаты предварительных данных химического анализа водоносных горизонтов Амман Вади Сир и Хуммар, показывают, что концентрация нитратов уменьшается с глубиной и составляет на глубине 10 м величину порядка 100 мг/ дм3, а отметке 100 м соответствует величина ^концентрации 45 мг/ дм3. Причина высокого содержания нитратов в подземных водах кроется в том, что за последнее десятилетие чрезвычайно возросло количество применяемых минеральных удобрений, в особенности азотных, и достигло в некоторых зонах 300-350 юг/га, что существенно превысило допустимые нормы, установленные для данного района

В процессе исследования были получены прямолинейные корреляционные зависимости между количеством выпадаемых атмосферных осадков в данном районе и изменением концентрации нитратов в подземных водах. Механизм этой связи заключается в том, что при выпадении атмосферных осадков идет повышение содержания нитратов в подземных водах за счет процесса конвективного переноса нитратов из верхних слоев почвы вглубь водоносных горизонтов.

Помимо нитратного загрязнения для описываемой территории характерно также увеличение общей минерализации подземных вод.

За последнее десятилетие в районе Амман - Эз-Зарка произошел рост минерализации (допустимое повышение Иорданского стандарта 0,6-1,0 г/л) в скважинах, используемых для водоснабжения и орошения, особенно в скважинах, расположенных вдоль реки Эз-Зарка. Общая минерализация у источника Рас Ел-Аин составляет примерно 450 мг/ дм3, но постепенно повышается вниз по течению, и у источника Аин-Газал она более 670 мг/ дм3, а у источника Эр-Русейфа - 780 мг/ дм3 и более 960 мг/ дм3 в районе Ауажан. К югу от реки, в районе гоночного клуба и кольцевой автодороги, минерализация ниже и, как правило, составляет менее 550 мг/л.

Основными причинами повышения общей минерализации подземных вод ¿' Изучаемом районе являются: сброс сточных вод с повышенной минерализацией с фабрик и заводов в реку Эз-Зарка, использование

загрязненных вод в целях орошения пахотных земель и откачка воды из частных скважин для использования в коммунально-бытовых целях, особешю в летний период.

В третьей главе выполнен анализ существенных методов прогнозирования загрязнения подземных вод с целью выбора наиболее оптимальных из них, в максимальной степени учитывающих условия района Амман - Эз-Зарка.

Природные водоносные комплексы отличаются заметной неоднородностью, а зачастую и неупорядоченностью строения, и сложены породами с различными фильтрационными и емкостными свойствами. Особенности процессов миграции в таких средах обусловлены, прежде всего, макроструктурой реальной водоносной системы, различиями в фильтрационных параметрах и уровнях (условиях) массобмена между отдельными ее составляющими. Это заставляет от простейших расчетных схем поршневого вытесненияи микродисперсии, справедливых для гомогенных (квазигомогенных) пород, переходить, к более сложным расчетным схемам, макродисперсии, учитывающим гетерогенность реальных сред. Необходимость рассмотрения физико-химических процессов и моделях массопереноса делает задачу миграции еще более трудной: интенсивность и направленность физико-химических взаимодействий в каждом конкретном случае существенно зависит от исходного химического состава природных подземных вод и их доли в расходе естественного потока; кроме того, важную роль играют: скорость фильтрации, температура среды, площадь контакта между жидкостью и породой и ряд других факторов. Конвективный перенос в таких средах связан с трещинами и сопровождается оттоком вещества из них в пористые блоки, где преобладает молекулярная диффузия. В результате такого перераспределения массового потока вещества в водоносной системе между слабопроницаемой пористой матрицей и хорошо проницаемыми трещинами происходит замедление продвижения фронта вытеснения по пласту и формирование на передней границе области загрязнения переходной зоны, ширина которой в большей степени определяется интенсивностью поглощения вещества пористыми блоками и в меньшей степени - диффузионно-дисперсиальными процессами в самих трещинах.

В главе показано, что построение аналитических моделей массопереноса в трещиновато-пористых комплексах водоносных пород осуществляется в рамках упрощенных предельных расчетных схем. Более сложные модели могут рассматриваться с использованием численных методов.

В настоящее время для численного решения задач массопереноса в подземных водах наибольшее распространение получили методы конечных разностей (МКР) и конечных элементов (МКЭ). МКР основан на замене исходных дифференциальных операторов разностными аналогами. МКЭ

- Появляется интегральным методом, основанным на апроксимации искомой

непрерывной функции набором кусочно-непрерывных функций. Во многих

работах было показано, что МКР является частным случаем МКЭ. В

практике гидрогеологических расчетов МКР получил наибольшее

распространение, что связано с его относительной простотой и

наглядностью. Известно, что применение МКЭ теоретически должно

давать более высокую точность решения, однако опыт показывает, что

выигрыш в математической точности аппроксимации исходных

дифференциальных уравнений зачастую оказывается значительно меньше

погрешностей схематизации и определения параметров процесса.

В диссертационной работе проведен анализ основных конечно-разностных схем, используемых для численного моделирования геофильтрации.

Сеточные решения, полученные с помощью конечно-разностных схем второго порядка аппроксимации (точности) по пространственной переменной характеризуются числовой осцилляцией, при этом, решение колеблется около максимального значения функции концентрации. Осцилляции решения происходят вблизи фронта вытеснения. При использовании неявных схем^данный эффект проявляется меньше, чем в случае явных или явно-неявных схем (например, схема Кранка-Николсона). Однако, устранить осцилляции для уравнений чисто конвективного переноса оказалось практически невозможно, в то же время в случае конвективно-диффузионного переноса эффект устраним при выполнении

критерия ^ I т.е. разбивка области массопереноса должна быть очень

дробной.

Неявные схемы с левой разностью для конвективного члена, имеющие первый порядок аппроксимации по пространственной переменной дают выположенный фронт дисперсии, однако они полностью лишены эффекта осцилляции и практически точно передают положение фронта поршневого вытеснения, что делает их конкурентоспособными со схемами, имеющими более высокий порядок аппроксимации. В неоднородных средах, особенно с разрывными коэффициентами, неявные схемы с левой разностью являются предпочтительными. Причиной значительного выполаживания фронта дисперсии является погрешность аппроксимации первой пространственной производной, из-за которой происходит увеличение

3 • Дх

коэффициентов гидродисперсии на величину ~— ("численная" диффузия).

Влияние численных эффектов на поведение конечно-разностных схем можно регулировать весовыми коэффициентами, однако улучшение одного показателя схемы (амплитуда осцилляций) сопровождается ухудшением другого ("численная" диффузия) и наоборот. С увеличением параметра

дисперсии апроксимационные погрешности уменьшаются, а с ростом Ах и А( - увеличиваются.

При миграции в неоднородных средах наличие разрывов по скорости переноса В значительно увеличивает численные погрешности. Обращение в этих случаях к схемам повышенного порядка апроксимации не только не повышают точность решения на фронте вытеснения, а снижают ее.

Отмеченная зависимость точности решения от пространственных изменений скорости фильтрации чрезвычайно важна, так как при моделировании пространственных задач, в силу дискретности области скорости фильтрации в соседних узловых точках всегда будут отличаться друг от друга. В этих условиях может нарушаться устойчивость или монотонность конечно-разностной схемы. В то же время для конвективно-диффузионного переноса скачкообразное изменение коэффициента гидродисперсии практически не влияет на аппроксимационную погрешность разностной схемы.

Приведенные аномальные свойства стандартных конечно-разностных схем, аппроксимирующих уравнение массопереноса о разрывными коэффициентами объясняются нарушением консервативности схем. С использованием интегро-интерполяционного метода представляется возможным построить консервативные схемы, обеспечивающие сохранение баланса вещества на сеточной области. Теоретический и численный анализ показывают, что удовлетворительная точность решения инженерных задач с использованием таких схем достигается при

а.А,

соблюдении условий Ах £ § и-51, где 8 - параметр гидродисперсии.

Дх

Первое из условий фактически диктует необходимый уровень разбивки области переноса по пространству, из которого следует, что размер расчетного блока не должен превышать величину параметра гидродисперсии. Это условие является чрезвычайно жестким, например, что в большинстве случаев параметр дисперсии не превышает первых метров.

Из вышеизложенного следует, что использование МКР для решения инженерных задач массопереноса возможно в достаточно узком диапазоне условий или требует привлечения мощной вычислительной техники.

В диссертационной работе исследован метод случайных блужданий, при использовании которого не проявляется эффект численной дисперсии. Применение метода случайного блуждания целесообразно в тех случаях, когда другие методы могут давать значительные ошибки, связанные с численной дисперсией. В частности, методы конечных разностей и конечных элементов могут давать значительные ошибки при моделировании небольших локальных ореолов загрязнения, а также в случае значительной разницы в продольной и поперечной дисперсией. Преимущество метода случайных блужданий состоит также и в той

легкости, с которой он может быть внедрен в любую модель потока. Кроме того, "выключение" численной дисперсии дает правильное представление об усредненных линиях тока, что чрезвычайно важно для большинства полевых приложений.

Для оценки точности моделирования в работе были выполнены специальные тестовые просчеты. При этом оценивалась величина относительной ошибки, возникающей при сопоставлении численного решения по методу случайных блужданий и аналитического решения. Было показано,что приемлемые ошибки на уровне 5-10% могут быть получены для общего числа частиц порядка 500-700 шт., при этом число частиц, попадающих в расчетные блоки, оказалось равным 10-15 шт.

Таким образом, метод случайных блужданий оказывается весьма перспективным методом для моделирования распространения очагов загрязнения от локальных . источников в случаях значительного превышения конвективной составляющей по сравнению со вкладом, даваемым дисперсионной составляющей. Кроме того, он оказывается более точным если обеспечивается значительная разница в поперечной и продольной составляющих гидродисперсйонного потока В этих условиях можно надеяться, что метод случайных блужданий наилучшимобразом соответствует особенностям миграционных потоков района Амман - Эз-Зарка. 1

В четвёртой главе работы рассмотрены вопросы прогноза развития загрязнения подземных вод, предложены методы предотвращения загрязнения отдельных водозаборов питьевых вод.

Прежде всего, в работе была оценена величина естественных эксплуатационных ресурсов подземных вод региона. Величина естественных ресурсов подземных вод, определенная по результатам решения прогнозной задачи на численной модели, оказалось равной примерно 60 тыс.м3/сутки или 21,9 млн.м3/год, что достаточно хорошо совпадает с оценками, выполненными ранее. Если принять долю использования естественных ресурсов а = 0.5, то эксплуатационные запасы для верхнего водоносного горизонта Амман - Вади Эс-Сир могут быть оценены величинами порядка 30 тыс.м3/сут. Вероятно, что эта цифра характеризует максимальное количество относительно чистых подземных вод.

Как было показано во второй главе, загрязнение подземных вод района Амман - Эз-Зарка осуществляется по двум основным схемам; 1) поступление токсичных компонентов из локальных очагов загрязнения; 2) площадное проникновение основных загрязняющих компонентов через почвенные слои и зону аэрации. По первой схеме осуществляется загрязнение тяжелыми металлами и другими химическими компонентами, которые в конечном итоге вызывают постепенное повышение общей

минерализации подземных вод. Вторая схема в основном вызывает нитратное загрязнение подземных вод.

Характер развития загрязнения подземных вод от локальных источников некондиционных вод показал, что максимальному зафязнению будет подвергаться зона повышенной проводимости. Эта зона как некоторая "подземная река" собирает и транспортирует загрязнение в направлении к трещине рассматриваемого гидрогеологического района. При этом общая минерализация подземных вод в наиболее загрязненной зоне в среднем за расчетный период поднимается в 3-4 раза.

Уменьшение объемов и масштаба загрязнений подземных вод в районе Амман — Эз-Зарка возможно путем снижения техногенной нагрузки на окружающую среду. Естественно, наилучшие результаты можно было бы получить при полной ликвидации основных источников загрязнения и переходе на экологически чистые технологии. Однако, такая возможность может рассматриваться только в достаточно отдаленном будущем. В то же время, уже сейчас можно рекомендовать некоторые мероприятия, способствующие снижению опасности загрязнения подземных вод. Такими мероприятиями могут быть:

1) уменьшение объемов и доз удобрений на сельскохозяйственные поля, например, снижение норм внесения азотных удобрений с 300 кг на 1 га до 100-60 кг на 1 га приведет к снижению проникновения нитратов в подземные воды, в то же время интенсификация сельскохозяйственного производства будет обеспечена;

2) усиление контроля за состоянием и производительностью станций, перерабатывающих канализационные воды и обеспечение подключения районов новостроек к общей канализационной системе;

3) усиление контроля за эффективностью работы очистных станций находящихся на территории заводов и фабрик, а также за качеством сбрасываемых сточных вод;

4) организация зон санитарной охраны вокруг всех водозаборных скважин, особенно расположенных вдоль р. Эз-Зарка;

5) организация охранного пояса непосредственно вдоль р. Эз-Зарка;

6) разделение систем водоснабжения хозяйственно-питьевого, технического, а также водоснабжения для орошения.

Рассмотрим теперь некоторые методы защиты подземных вод от загрязнения.

Для защиты водозаборов подземных вод от потоков некондиционных вод возможны следующие способы:

1) перехват загрязненных подземных вод откачивающими скважинами. Эти скважины сооружаются перед распространяющими фронтом загрязнения и играют роль своеобразной ловушки, куда поступают загрязненные воды, оставляя чистыми эксплуатационные скважины водозабора;

- 142) "отжатие" загрязняющих компонентов специальными

нагнетательными скважинами, которые выполняют роль своеобразного

"гидравлического" барража.

Первый способ защиты особенно эффективно работает в случае загрязнения нефтепродуктами и др. компонентами, находящимися в верхней части водоносного горизонта. Передовые откачивающие скважины должны создавать искусственный водораздел между областью захвата водозабора и потоком некондиционных вод. Недостатком данного способа защиты является то, что откачиваемые таким образом некондиционные воды в дальнейшем должны каким-либо образом очищаться или утилизироваться.

Второй способ защиты является более экономически чистым. В качестве закачиваемых вод могут использоваться воды, например соседних водоносных горизонтов. В некоторых случаях целесообразно часть чистых вод, откачиваемых эксплуатационными скважинами водозабора, закачивать, создавая таким образом барьер на пути движения некондиционных вод. Этот способ позволяет весьма успешно управлять процессом отбора некондиционных вод.

В качестве одного из предложенных способов защиты подземных вод в долине р. Эз-Зйрка нами был рассмотрен вариант создания систем "гидравлического барража". В данных условиях этот способ позволяет отжать загрязненные воды к центральной части структуры при относительно небольшом дополнительном расходе закачиваемых вод. Результаты численного моделирования показали, что для получения положительного эффекта достаточно закачивать около 10-15 % от суммарного расхода групповых водозаборов.

В главе исследован вопрос устранения нитратного загрязнения подземных вод методами денитрификации. Под денитрификацией понимается процесс восстановления нитратов до нитритов и далее до молекулярного азота и возврата его в атмосферу. В основном этот процесс осуществляется под влиянием микроорганизмов, однако, иногда он может происходить и химическим путем в анаэробных условиях. В микробиологическом процессе восстановления нитратов участвует органическое вещество, которое, окисляясь, забирает кислород нитратов и восстанавливает азот до свободного газа. Этот процесс аналогичен дыханию и его часто называют анаэробным нитратным дыханием. Наиболее активными денитрификаторами являются псевдомонады, серные бактерии, а также грибы. Денитрификация является одним из важных природных процессов, имеющих важное экологическое значение, он восстанавливает баланс азота в атмосфере и в естественных природных условиях способствует предохранению почв, поверхностные и подземные воды от чрезмерного накопления в них нитратов (естественная денитрификация).

- 15В диссертационной работе проведен расчет процессов денитрификации на численной модели, в которой оценивалось термодинамическое равновесия между растворенным в подземных водах кислородом, растворенной в воде органике и нитратами. На модели предполагалось, что кислород и нитраты поступают в водоносный горизонт благодаря питанию подземных вод го верхней части нисходящего потока. Растворенная в воде органика имеет два источника поступления: 1) из твердой минеральной матрицы; 2) утилизированные бактерии и продукты их разложения. При введении микроорганизмов в пласт будет происходить денитрификация со снижением содержания нитратов в подземных водах.

На рис. I показано изменение содержания нитратов по глубине водоносного горизонта применительно к условиям верхнего горизонта Амман - Вади Эс-Сир. Как хорошо видно из рисунка путем ^введения микроорганизмов с относительно небольшими концентрациями возможно заметное снижение содержания нитратов в подземных водах. Если убрать источник нитратного загрязнения,' то процессы денитрификации. будут носить необратимый характер.

Глубина; м

Рис. 1. Снижение концентрации нитратов по глубине при различной концентрации растворенной в воде органики

Таким образом, предотвращение дальнейшего загрязнения подземных вод "исследуемого района оказывается возможным при комплексном применении общеэкологических мероприятий и таких инженерных приемов, как создание "гидравлического барража" для защиты водозаборов и проведении денитрификации загрязненных территорий микробиологическими методами.

3АКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, основные результаты диссертационной ■ работы сводятся к следующему.

1. Детально изучены геолого-гидрогеологические условия района Амман Эз-Зарка. Водоносные горизонты района характеризуются весьма слабой природной защищенностью от проникновения в них техногенных загрязнений, а трещиновато-пористый характер основных коллекторов, отсутствие' в разрезе выдержанных водоупоров способствует распространению загрязнений как по глубине, та и по площади.

2. Загрязнение подземных вод района Амман, - Эз-Зарка осуществляется по двум основным схемам 1) поступление токсичных компонентов из локальных очагов загрязнения; 2) площадное проникновение основных загрязняющих компонентов через почвенные слои и зону аэрации. По первой схеме происходит загрязнение тяжелыми металлами и другими химическими компонентами, которые в конечном итоге вызывают постепенное повышение общей минерализации подземных вод. Вторая схема, в основном, соответствует распределению нитратного загрязнения подземных вод;

3. Построены геофильтрационная и геомиграционная модели, позволяющие выполнять прогнозы развития загрязнения подземных вод в районе Амман - Эз-Зарка

Для выбора' метода численного моделирования были проанализированы методы конечных разностей, конечных элементов и метод случайных блужданий, показано, что метод случайных блужданий имеет несомненные преимущества при моделировании точечных источников загрязнения в условиях резко неоднородных фильтрационных полей.

4. Характер развития загрязнения подземных вод описываемого района от локальных источников оценивался с помощью численного моделирования. Было показано, что максимальному загрязнению будет подвергаться центральная зона повышенной проводимости. Эта зона собирает и транспортирует загрязнение в направлении к северной границе рассматриваемого гидрогеологического района, при этом общая минерализация подземных вод в наиболее загрязненной зоне в среднем за расчетный период (т.е. примерно до 2015 года) может подниматься в 3-4 раза.

- 17В качестве эффективного способа защиты водозаборов подземных вод от некондиционных вод был рассмотрен вариант создаиия систем "гидавлического барража". Этот способ позволяет отжать загрязнение воды к центральной части структуры при относительно небольшом дополнительном расходе (около 10% от объема откачиваемых вод) закачиваемых вод.

5. Нитратное загрязнение подземных вод в районе Амман - Эз-Зарка предлагается устранять методом микробиологической денитрификашш.

В диссертации описаны основные соотношения в нитратной системе. Выполнены специальные расчеты на ЭВМ применительно к условиям верхнего водоносного горизонта. Показана возможность снижения содержания нитратов в подземных водах, при ликвидации источников нитратного загрязнения процессы денитрификашш будут носить необратимый характер. Для устранения источников загрязнения рекомендован комплекс общеэколологических мероприятий;

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Омар Асад, Фролов Л.В. «Анализ существующего загрязнения подземных вод района Амман». //I Межвузовская конференция: -Актуальные проблемы экологии: Тезисы доклада. -М.: изд. РУДН, 1995. -с. 13-14.

2. Омар Асад, Фролов Л.В., Тагасов В.И. «Обоснование и выбор прогнозирования загрязнения подземных вод». //II Межвузовская конференция: - Актуальные проблемы экологии: Тезисы доклада. - М.: изд. РУДН, 1996.-е. 17-18.

- JS-

, ОМАР АСАД МОХАММЕД (ИОРДАНИЯ) «Комплексное использование и охрана водных ресурсов в г. Амман».

Изучены геолого-гидрологические особенности района Амман Эз-Зарка. Проведен, анализ состояния водоносных горизонтов, выявлены основные загрязняющие вещества и пути их миграции. Разработана математическая модель распространения загрязняющих веществ в водоносных горизонтах района Амман Эз-Зарка, сделан прогноз загрязнений подземных вод на ближайшие 20 лет. Предложены способы очистки водоносных горизонтов от загрязнения поверхностными источниками, из которых наиболее эффективным является метод микробиологической денитрификации.

OMAR ASAD MOHAMMED (JORDAN) " Complex use and protection of water resources in s. Amman ".

The geological and hydrological features of area of Amman As-Sarca are investigated. The analysis of a condition of underground waters horizons is carried out, the basic polluting substances and ways of their migration are revealed. The mathematical model of distribution of polluting substances in underground waters horizons of area of Amman As-Sarca is developed, the forecast of pollution of underground waters for nearest 20 years is made. The ways of clearing of underground waters horizons from pollution by superficial sources are offered, from which most effective is the method microbiological denitrification.

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата технических наук, Омар Асад Мохаммед, Москва

7 / л»/ С^ * I-V

Министерство общего и профессионального образования РФ Российский Университет Дружбы Народов

На правах рукописи

ОМАР АСАД МОХАММЕД

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ РАЙОНА г. АММАН (ИОРДАНИЯ)

Специальность 11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель профессор, академик Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности В.И. ТАГ АСОВ

Москва 1998

- 2 -

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................................................................................4

1. ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

РАЙОНА г. АММАН..............................................................................................8

1.1. Краткий физико-географический очерк............................................................................................8

1.2. Геологическое строение района......................................................................................................................10

1.3. Гидрогеологические условия района......................................................................................................15

2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ

ВОД РАЙОНА г. АММАН.........................................................................................................................................26

2.1. Анализ требований к качеству подземных вод......................................................................26

2.2. Основные источники загрязнения подземных вод

в районе Амман - Эз-Зарка......................................................................................................................................32

2.3. Предварительный анализ развития загрязнения подземных вод..............35

3. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.......................................................................................................47

3.1. Простейшие аналитические методы........................................................................................................47

3.2. Численное моделирование методами конечных разностей

и конечных элементов....................................................................................................................................................52

3.3. Метод случайных блужданий...................................................................................................................58

4. ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ

ВОД В РАЙОНЕ г. АММАН............................................................................................................................66

4.1. Гидродинамичская схематизация и оценка ресурсов

подземных вод..........................................................................................................................................................................66

4.2. Прогнозирование изменения качества подземных вод............................................73

4.3. Некоторые рекомендации по предотвращению и устранению 80 загрязнения подземных вод.................................................................

Заключение..........................................................................................................................................................................91

Список использованной литературы....................................................................................................................95

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИИ. Проблема загрязнения подземных вод в настоящее время является важной частью общей проблемы охраны окружающей среды. Опасность загрязнения подземных вод возникает в связи с инфильтрацией в водоносные горизонты сточных вод и жидких отходов промышленных производств, хозяйственно-бытовых стоков городов и населенных пунктов, а также стоков с сельскохозяйственных территорий.

Одной из актуальных гидрогеологических проблем в настоящее время в Иордании является охрана пресных подземных вод от загрязнения, поскольку они представляют собой единственный источник питьевого водоснабжения. Поэтому изучение условий загрязнения подземных вод и их защищенности, прогнозирование процесса загрязнения и изменения качества подземных вод, выявление областей загрязнения, оценка их масштабов, изучение закономерностей движения загрязняющих веществ в подземных водах во многом обуславливают выбор темы диссертационной работы. Объект исследований территории Амман - Эз-Зарка, являющейся одним из самых важных районов в Иордании в плане экономического, социального и сельскохозяйственного значения.

За последнее десятилетие в связи с интенсивным развитием промышленности и сельскохозяйственного производства и в то же время из-за отсутствия контроля сбрасываемых отходов - все это отрицательно сказалось на окружающей среде, в том числе на качество подземных вод, особенно на водозаборах, используемых для водоснабжения расположенных вблизи этих объектов.

Исходя из этого, проблема загрязнения подземных вод и изменения химического состава начала волновать специалистов, которые хотят сохра-

нить эти водозаборы, снабжающие большое количество населения данного района и также разных видов заболеваний.

Как показали исследования последних лет, в районе Амман - Эз-Зарка недостаточно освещены важные вопросы, связанные с исследованием и локализацией источников загрязнения, проведением режимных наблюдений для контроля и изучения прогноза развития загрязнения подземных вод.

ЦЕЛИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ - заключались в разработке научно-методических основ анализа и прогноза миграции загрязняющего вещества, а также в рекомендации способов оздоровления и устранения загрязнения на участках водозаборов.

ИДЕЯ РАБОТЫ заключается в том, что впервые для рассматриваемого района проведена комплексная оценка подземных водных ресурсов в условиях долгосрочного прогнозирования из возможного загрязнения и разработана технология реабилитации территории для обеспечения устойчивого централизованного водоснабжения.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИИ. В соответствии с поставленными целями решались следующие основные задачи:

2) выявление основных характеристик существующих источников загрязнения подземных вод;

4) прогноз изменения химического состава и развитие загрязнения в условиях действующих источников загрязнения;

- 6 -

НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Впервые для района г. Амман построена математическая модель формирования ресурсов и качества подземных вод. Выявлена значительная фшьтрационная неоднородность водоносных комплексов. Наиболее проводящая зона совпадает с центральной синклинальной зоной и контролируется геолого-структурными особенностями строения территории.

3. Разработана технология активных методов устранения загрязнения подземных вод. В качестве эффективного способа защиты водозаборов подземных вод от некондиционных вод локальных источников загрязнения предложен вариант создания систем "гидавлического барража". Для устранения площадного нитратного загрязнения рекомендовано использовать метод микробиологической денитрификации.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ: в работе использованы методы численного моделирования геофильтрации и гемиграции подземных вод, базирующиеся на материалах опытных полевых исследований.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в следующем: 1) рассмотрено использование метода случайных блужданий для прогноза загрязнения подземных вод; 2) дан прогноз развития загрязнения подземных вод на период до 2015 г.; 3) исследованы новые методы устранения загрязнения (санирования) подаваемых вод способами микробиологической денитрификации.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ заключается в том, что на основании выполненного комплекса гидрогеологических и гидрохимических исследований дается обоснование долгосрочного прогноза загрязнения подземных вод, а также в разработке методов защиты водозаборов подземных вод от основных источников загрязнения.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах и конференциях кафедр общей геологии и промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Российского университета дружбы народов, СПбГГИ; на 7-х Толстихин-ских чтениях (г.С.-Петербург).

ПУБЛИКАЦИИ - по результатам научных исследований опубликовано две печатные работы.

Работа была выполнена на кафедрах общей геологии и промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Российского университета Дружбы народов под руководством профессора, академика Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности В.И.Тагасова. В обсуждении результатов работ принимали участие научные сотрудники и преподаватели кафедр, всем им автор выражает глубокую признательность. Особую признательность за постоянное внимание к работе автор выражает научному консультанту доценту, к.г.-м.н. Л.В.Фролову.

- 8 -

1. ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА г. АММАН

В данной главе изложены основные сведения о геолого-гидрогеологических условиях района г.Амман. Описываемая территория охватывает долину р. Эз-Зарка примерно от г.Амман до г. Эз-Зарка. Основное внимание в главе уделено описанию тех аспектов природных условия, которые будут важны для дальнейшего изложения материала диссертационной работы.

1Л. Краткий физико-географический очерк

Район Амман-Эз-Зарка принадлежит к региону полузасушливого средиземноморского климата, который характеризуется сухим летом (начиная с апреля и заканчивая октябрем) и холодной дождливой зимой (с ноября по март) [84]. Максимальная температура воздуха наблюдается в августе и равна +40° С, а самая низкая температура в январе и составляет +15 0 С. Количество атмосферных осадков, выпадающих в течение года, зависит от сезона, что наглядно показано в табл. 1.1, и изменяется в многолетнем плане.

довой расход воды реки Эз-Зарка по измерениям станции Сухна составляет 14 млн.м3, нужно также отметить, что приток снижается особенно в районе Эз-Зарка - Сухна из-за инфильтрации в почвы [91]. Показатели, характеризующие изменения водного баланса района Амман - Эз-Зарка за период с 1971 по 1984 год, приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.1

Среднемесячное количество выпадающих атмосферных осадков _( в мм)

Название метеостанций Месяц ч

I II Ш IV V VI vn vni rx X XI хп

Сухна 4.0 19.4 28.9 34.8 31.4 31.5 12.3 1.14 0 0 0 0

Науасеф 8.8 15.9 25.0 31.6 30.7 29.0 8.9 1.7 0 0 0 0

Эз-Зарка 6.6 18.0 27.9 38.8 34.9 28.3 8.1 1.6 0 0 0 0

Русейфа 6.6 17.8 30.0 31.5 33.0 26.4 9.3 1.3 0 0 0 0

Жибейха 13.8 48.3 91.4 106.6 111.5 88.3 30.4 2.4 0 0 0 0

Аэропорт 9.3 27.7 48.4 58.7 63.4 44.0 18.6 1.0 0 0 0 0

Куллеж 8.4 39.7 73.7 89.0 103.0 75.0 27.9 4.5 0 0 0 0

Хашемея 4.6 11.7 21.1 22.8 23.6 25.9 7.7 1.7 0 0 0 0

Таблица 1.3

Водный баланс района Амман - Эз-Зарка за период 1971-1984 гг. [93]

Год Количество осадков Испарение Сток Инфильтрация

млн.м3 млн.м3 % млн.м3 % млн.м3 %

71-72 188 161.3 85.8 4.92 2.6 21.8 11.6

72-73 121 106.3 88.3 3.77 3.1 10.4 8.6

73-74 284 186.6 65.7 39.00 13.7 58.4 20.6

74-75 153 127.0 82.8 4.87 3.2 21.5 14.0

77-78 166 134.0 80.7 6.71 4.1 24.9 15.0

78-79 93 78.0 83.7 3.34 3.5 11.9 12.8

82-83 254 204.0 80.2 13.80 5.4 36.6 14.4

83-84 148 133.0 89.9 4.17 2.8 10.7 7.3

Среднее 176 141.1 80.3 10.10 5.7 24.5 14.0

- 10 -

1.2. Геологическое строение района

В пределах исследуемого района отмечаются отложения триасовой и юрской систем (толща Эз-Зарка), вскрытые на глубине буровыми скважинами, а также отложения меловой системы, включая нижний отдел (толща Курноб) и верхний отдел (толща Ауажан).

Отложения верхнего мела подразделены на ярусы - сеноманский, ту-ронский и объединенные сантон-кампанский. Из разреза выпадают отложения коньякского яруса. Сверху коренные породы перекрыты четвертичными отложениями (толща Эль-Белька).

Приведенное ниже литолого-стратиграфическое описание пород дано по результатам геологической съемки района, выполненной в масштабе 1:100 ООО компанией Говари Хамфрис в 1983 г. (см. рис. 1.1а,б), а также с учетом результатов бурения разведочных скважин Иорданским управлением водных ресурсов [92].

Триасовая и юрская системы объединенные (Т +1)

Породы этой толщи включают в себя песчаники, глинистые сланцы, доломиты и доломитовый известняк, мергели, гипсы и прослои вулканического пепла. В исследуемом районе они вскрыты лишь в буровой скважине Вади Римам к югу от Аммана на глубине 757 м. Общая мощность отложений превышает 200 м.

Меловая система (К)

Нижний отдел (К1)

Породы представлены главным образом белым, серым и пестрым песчаником, тонко-, средне- и грубозернистым, а также слабоцементиро-ванным переслаивающимся с красными глинистыми сланцами. Верхняя часть отложений известна под названием свита Субейки и состоит, главным образом, из красно-бурого пестрого песчаника с большой долей мергелей, глин и алевролитов; нижняя часть - свита Аарда, представляет собой желто-белый песчаник с прослоями глинистого сланца и прожилками

ГЕ□ЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА района Амман ЭЗ-Зарка

<Ма>сш.пъаХ 1 ■ Ш ООО

сз;

гп

О- со *——

££Л СО

з:

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

0. ] Песок и гравий

со о

со со

ь- ^

К2ьг^Кт

К,*

□ч

аз со о

X о_ ю со

К,55

сшошш и камтсщздс о^ъебинвнные .Известняки 1 кремнистые сланцы

Туронский ярус. Известняки, кремнистые сланцы.

СеноманскшА ярус, верхний побярус. Известняки , мергелистые из&вст^яки.

Сеноманскии ярус. Среднйй поЬярус.Иззгстняки Доломитовые известняки.

Сеноманский-ярус. Нижним пойярус. Известняки мерггли, сланцы-

к,

жнии отсел, песчаники

Сирее

Вурозая скважина

аинкя разреза.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ

10 00 900 800 700 600 500 400 300 200 <00 О

-юо

рЛб79 рЛ830

¡AL1841

¡AU82Í

'1823 р яин газал

Масштаб Г:М0° 000

В:И5 ООО

|Ш826 русейфа

8 В

Луажин

река эз-зарка

ИСТОЧНИК

237.0

мао

238.0 150.0

239.9 151.4

241.0 154.6

242.5

155.6

247.3 158.6

СЗ

250.9 159.9

а'

AÍAU354 ÍÜJ853ÍAL18S2

238 0 165.0

246.5 157.3

K2S*

247. Í 156.5

Н)8 252.0 f 53 4

tooo 900 800 700

еоо 500

300 200 100

со

250.8 171.0

А'

Ж1898

255.0 167.0

2508 158 О

йвbX«X<¿

доломита. В исследуемом районе толща Курноб вскрыта на глубине 377 м в двух буровых скважинах к югу от Аммана. Мощность отложений колеблется в пределах 350-380 м.

Верхний отдел (К2)

Как упоминалось выше, большая часть пород в изучаемом районе принадлежит к верхнемеловым отложениям и состоит из пяти подразделений, которые описаны ниже.

Сеноманский ярус

Нижний подъярус (K2S1)

Эти отложения состоят из двух свит - Наур и Фукайс. Они простираются между Яанжуз и Ел-Жубейка на северо-западе от Аммана и, в частности, в районе Фукайс. Породы состоят из переслаивающихся известняков, мергелей и сланцев. Мощность отложений колеблется от 150-220 м.

Средний подъярус (K2S2)

Породы состоят в основном из известняков и доломитовых известняков и расположены в северо-западных частях изучаемого района, в частности, района Хуммар. Мощность отложений приблизительно равна 60-80м.

Верхний подъярус (K2S3)

Отложения свиты Щуэйб состоят, в основном, из мергелистого известняка и мелоподобного мергеля и расположены в северо-западной части изучаемого района, как показано на геологической карте (рис. 1.1). Мощность этих отложений в южных регионах равна 100м.

Туронский ярус (K2t)

Эти отложения в основном состоят из чередующихся слоев однородного известняка с редкими тонкими прослоями мергелей и концентрациями кремней. Мощность отложений различна на всем протяжении и колеблется от 100 до 185 м, на юге она не превышает 120 м.

- 14 -

Сантонский и кампанский ярусы объединенные (Кг! + кш)

Эти отложения представлены известняками с прослоями сланцев и фосфоритовых пород, которые формируют верхнюю часть этих отложений. В изучаемом районе свита Амман обнажается в центральных частях территорий вдоль реки Эз-Зарка, а также в южных частях, тогда как в северных и северо-восточных частях обнаружены рассеянные обнажения в Вади-Ел-Шуэйб и Науасиф. Средняя мощность отложений свиты Амман равна 80100 м. Отложения свиты Амман вместе с отложениями свиты Вади-Сир образуют единый водоносный горизонт.

Четвертичная система (0)

Четвертичные аллювиальные отложения расположены вдоль реки Эз-Зарка. Они состоят из песка и гравия с небольшим количеством глин и базальтового гравия; характеризуются непостоянной мощностью в районе Сухна. Мощность отложений колеблется в пределах 10-20 м.

В исследуемом районе господствует Амманская синкл�

Информация о работе

Омар Асад Мохаммед
кандидата технических наук
Москва, 1998
ВАК 11.00.11

Диссертация

Комплексное использование и охрана водных ресурсов района г. Амман (Иордания) - тема диссертации по географии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы