Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Месторождения пресных подземных вод межгорных впадин Забайкалья и Прибайкалья

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Месторождения пресных подземных вод межгорных впадин Забайкалья и Прибайкалья"

Ой

На правах рукописи УДК 556.38 (571.54/. 55)

Потапова Евгения Юрьевна

МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД МЕЖГОРНЫХ ВПАДИН ЗАБАЙКАЛЬЯ И ПРИБАЙКАЛЬЯ

Специальность 04.00.06 - Гидрогеология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1997

Работа выполнена:

на кафедре гидрогеологии Геологического факультета Московского Государственного Университета им М. В. Ломоносова

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Всеволожский Владимир Алексеева доктор геолого-минералогических наук, профессор Романовский Николай Никитич

доктор геолого-минералогических наук Грабовников Валерий Аркадьевич; кандидат геапого-минералогических наук Шпак Анатолий Александрович

Ведущая организация:

Защита состоится:

ГГПТидроспецгеология"

4 апреля 1997 года в на заседании диссертационного ученого совета Д. 053.05.27 при Московском Государственном Университете им. М. В. Ломоносова по адресу:

119899, Москва, Воробьевы Горы, МГУ, Геологический факультет, аудитория 415

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического факультета МГУ

Автореферат разослан 3 марта 1997 г.

Ученый секретарь совета

доктор геолого-минералогических наук,

профессор ГГ. . . г Г ' Л. С. Гарагу/

у 0 лл

Диссертационная работа подготовлена на фактических материалах, :обранных автором в период производственной работы в качестве гид-гагеолога партии N 5 ГТЗ 20 района ПГО'Тидроспецгеология" [1984-1987 гг.), а затем интерпретированных и обобщенных во время збучения в очной аспирантуре Геологического факультета МГУ [1987-1991 гг.) и последующей работы на кафедре гидрогеологии в качестве научного сотрудника.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ определяется тем, что проблемы снабжения гародного хозяйства пресными водами в достаточном количестве при гоблюдении норм качества практически всегда стоят остро. При этом в штьевом водоснабжении неуклонно возрастает роль подземных вод, что )бусловлено большей степенью их запущенности от различных видов загрязнения по сравнений с поверхностными водами. Увеличение ис-юльзования подземных вод определяет необходимость постоянного со-¡ершенствозания методов поисков, разведки и оценки их ресурсов и 1апасов как в естественных условиях, так и в условиях эксплуатации, [ля рационального планирования водоснабжения необходимо целенаправ-¡енное изучение гидрогеологических условий различных регионов с •очки зрения формирования месторождений подземных вод промышленного ■ипа.

ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ является сложный и разнообразный по -сему комплексу природных условий регион Забайкалья и Прибайкалья, де пресные подземные воды, пригодные для организации хозяйствен-о-питьевого водоснабжения, как правило, приурочены к структурам ежгорных впадин.

В гидрогеологических структурах межгорных впадин формируются азличные типы местороядений пресных подземных вод (МППВ). Все раз-ообразие типов месторождений подземных вод межгорных впадин Забай-алья и Прибайкалья не укладывается в существующие типизации, что бусловлено различиями в строении гидрогеологических разрезов конк-етных впадин, разнообразием типов фильтрационных сред и, что осо-енно важно, наличием здесь многолетнемерзлых толщ, различных по ощности, строению. Благодаря разнообразию мерзлотных условий, в ежгорных впадинах формируются специфические типы местороядений одземных вод.

Для повышения эффективности использования уже разведанных месторождений подземных вод и рационализации поисков дополнительных источников водоснабжения региона в рамках темы научно-исследовательской работы определена цель - изучение закономерностей, форшро-вазшя и размещения меспъорождепий пресных подземных вод в межгоргсш впадинах Забайкалья и Прибайкалья, для решения которой поставлен! следующие задачи:

- анализ и обобщение фактических данных и материалов по геолого-структурному строению, гидрогеологическим и мерзлотным условияь различных межгорных впадин рассматриваемого региона;

- исследование роли природных условий территории в формировании ресурсов и запасов пресных подземных вод межгорных впадин;

- совершенствование типизации межгорных впадин как особых гидрогеологических объектов с анализом геолого-структурного и гидрогеологического строения, а также мощности и характера и морфологии многолетнемерзлых тощ;

- разработка типизации МППВ, приуроченных к меэкгорным впадина!, региона и исследование закономерностей формирования основных типое месторождений с,. анализом элементов их фильтрационных схем (параметры среды, граничные условия, структура потока) и структуры эксплуатационных запасов (33);

- совершенствование отдельных вопросов методики разведки и оценки-33 на основе использования материалов по конкретным типа* МППВ и методов разведочного моделирования.

МАТЕРИАЛАМИ для решения поставленных задач явились;

- опубликованные работы по изучению природных условий региона, главным образом, мерзлотно-гидрогеологических, многих известны;-специалистов различных направлений: Толстихина Н.И., Маринова H.A., Пиннекера Е. В., Попова А. И., Богомолова Н. С., ЯськоВ. Г., Флоренсо-ваН.А., Степанова В. М.. Орловой Л. М., Скляревского Ю. П., Игнатовича Н. К., Солоненко В. П., Втюриной Е. А., Портнова А. Г., Романовскогс H.H., Вельминой Н. А., Фотиева С. М., Колдышевой Р. Я., Демидвк Л. М., Некрасова И. А., Караванова К. П., Баулина И. К. и других.

- фондовые материалы, полученные при проведении гидрогеологических и мерзлотных съемок в регионе и поисково-разведочных и оценочных работ на месторождениях подземных вод. При создании работь использованы материалы более 30 фондовых отчетов, связанные с име-

нами таких известных специалистов как Богомолов Н.С.,Скляревский 0.П.,Шпак А. А., Геронин А.Ю., Данилин А. К., Бахлов А.Е., Вещеславс--сая З.М., Манукян В.А., Кислицин 8.Н. и многих других.

- результаты личных полевых исследований автора, полученные лри производственных работах, связанных с детальной разведкой и оценкой запасов подземных вод Тургинского месторождения и при гидрогеологических исследованиях для пуска второй очереди водозабора Зосточно-Урулюнгуйского местороэдения.

- результаты теоретических исследований автора, связанные с )азработкой типизации МППВ, развитых в межгорных впадинах региона.

При работе над диссертацией в качестве ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ использованы:

- анализ и обобщение гидрогеологических и мерзлотно-гидрогео-югических карт и разрезов и синтез информации по природным услови-ш региона, направленный на изучение условий и закономерностей формирования месторождений подземных вод, приуроченных к межгорным ¡падинам;

- решение обратных задач методами численного моделирования по ¡атериалам разведки Тургинского месторождения подземных вод;

- имитационное моделирование Восточно-Урулюнгуйского, Тургинс-юго и Ундургинского месторождений подземных вод с целью изучения »акторов формирования и источников эксплуатационных запасов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы определяется следующим:

- установлены закономерности формирования месторождений прес-!ых подземных вод в межгорных впадинах Забайкалья и Прибайкалья;

- выявлена и изучена роль основных факторов, определяющих ус-ювия Формирования и типы месторождений подземных вод. Основным >актором, определяющим тип месторождения, является сплошность, мощ-ость и морфология многолетнемерзлых толщ;

- разработана типизация месторождений пресных подземных вод, риуроченных к межгорным впадинам региона, на основе принципов декватности фильтрационных схем и тождества структуры эксплуатаци-нных запасов;

- проведен анализ представлений о месторождениях подземных вод области развития многолетней мерзлоты, на основе которого состав-

ен макет типизации месторождений подземных вод в зонах с наличием ноголетиеыерзлых толщ.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

- полученные результаты являются основой для прогнозирования приуроченности, определенных типов месторождений подземных вод к конкретным межгорнш впадинам;

- повышение надежности расчетов эксплуатационных запасов подземных, вод. и усовершенствование методики разведки месторождений в мезо-кайнозойских впадинах Забайкалья даст возможность сократить расрасходы на поиски и разведку пресных подземных вод региона.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты работы доложены на семинарах и заседаниях кафедра гидрогеологии МГУ им М.В.Ломоносова (1989,1990), заслушивались на конференции молодых ученых (1988,1989), две статьи депонированы в ВИНИТИ, две работы (в соавторстве) опубликованы в трудах международных конференций и совещаний. При участии автора составлен отчет по результатам детальной разведки подземных вод Тургинского месторождения с подсчетом эксплуатационных запасов (1987), которые утверждены в ГКЗ. По материалам работы автором ежегодно (с 1988) читаются лекции для студентов кафедры гидрогеологии в курсе "Поиски и разведка подземных вод".

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ определяется; большим объемом фактического материала (геологического, гидрогеологического и мерзлотного) , включающего результаты поисково-разведочных работ по целому ряду месторождений подземных вод в межгорных впадинах региона; применением современных методов исследований (моделирование на ЭВМ); проверкой полученных данных и выводов результатами разведки и оценки 33. - .

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа имеет общий объем 138 страниц, состоит из введения, 4 глав и заключения, списка литературы из 134 наименований, проиллюстрирована 33 рисунками у 5-ю таблицами.

Автор выражает глубокую благодарность профессору В. А. Всеволожскому, под руководством которого проходила работа над диссертацией; доктору геолого-минералогических наук P.C. Штенгелову, который оказал большую помощь в постановке и проведении гидродинамических расчетов и моделирования ; профессору кафедры мерзлотоведение МГУ H. Н.. Романовскому, консультировавшего по вопросам гидрогеолога криолитозоны.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1.ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ МЕЖГОРНЫХ ВПАДИН ЗАБАЙКАЛЬЯ И ПРИБАЙКАЛЬЯ

Первая глава диссертации посвящена анализу природных условий региона. Изучение и выявление закономерностей изменения в пространстве климатических, орогидрографичеких, геолого-структурных, мерзлотных и гидрогеологических условий позволяют рассмотреть и оценить воздействие того или иного фактора на формирование естественных ресурсов и запасов подземных вод.

Суровый, резко континентальный климат региона (амплитуда колебания температур в годовом разрезе достигает 50°С) определяет общую бедность региона подземными водами. Среднегодовые температуры в регионе снижаются в направлении с северо-запада на юго-восток от -6-8"С до -1 -3°С. Среднегодовое количество осадков изменяется в том же направлении от 400-500 мм до 200-300 мм. Основная часть осадков - 85-93% выпадает в теплый период года. Осадки имеют муссонно-лив-невый характер. Малая мощность снежного покрова (от 2-3 см на юге до 17-20 см на севере) и интенсивная испаряемость создают условия для глубокого сезонного промерзания.

Орографические условия региона в целом и, соответственно, в межгорных впадинах разнообразны. Абсолютные отметки днищ впадин снижаются с севера на юг (от 1400 м до 500 м), что определяется общим структурным полокеиием региона. ' В спектре впадин преобладают средние и малые, а крупных насчитывается не более трех десятков, причем наибольшее количество последних находится на севере региона, гораздо меньше - в центральном и в юго-западном Забайкалье. Наблюдается более значительная расчлененность рельефа в пределах впадин, развитых на севере региона.

Межгорные впадины приурочены к различным природным зонам - на севере региона расположены в горно-таежной области гольцов, впадины центрального Забайкалья развиты з пределах среднегорья с лесостепным ландшафтом, а юго-восточная группа структур расположена в пределах низкогорья; по своему ландшафтному облику это типичные степи. При дефиците дождевых осадков во впадинах на юго-востоке степные ландшафты определяют благоприятные условия для питания подземных вод.

Реки региона относятся к бассейнам оз. Байкал, рек Лены и Амура. Наиболее крупные реки - Селенга, Уда, Вилка, Ингода, 0нон. В целом по региону 902 питания рек составляют атмосферные осадки, 10-15* талые воды, и совсем незначительное количество за счет подземного стока. Модули стока рек уменьшаются с севера на юг от высокогорных к степным районам от 3-9 л/с с км2 до 1-3 л/с с км2. Практически все впадины связаны с речными долинами разного порядка, при этом роль поверхностных вод в формировании гидрогеологических условий .существенно различается.

В формировании структурного плана региона играли роль тектонические .разломы, различного порядка, развивающиеся со среднеюрского времени. По геолого-структурному принципу в пределах региона выделяются Байкальские и Забайкальские типы впадин (Флоренсов H.A.). Байкальские развиты на севере региона, заполнены рыхлыми отложениями кайнозойского возраста, залегающими непосредственно на блоковом кристаллическом фундаменте. Забайкальские впадины, представленные трещиноватым .терригенным чехлом мезозойского возраста, получили развитие на всей западной, юго-западной и юго-восточной части региона и тяготеют к краевым региональным разломам. Гидрогеологические условия Забайкальских и Байкальских впадин связаны со структурным строением (Ясько В.Г.) и эта связь определяется тем, что долгоживущие глубинные разломы в бортах оказывают влияние на улучшение взаимодействия подземных вод различных геологических комплексов и смежных гидрогеологических структур. В тоае время, крутопадающие внутриструктурные разломы, которыми породы разбиты на отдельные блоки, затрудняют активный водообмен.

Неотектоническая активность в регионе имеет значение для области развития Байкальских впадин. Активные поднятия определили распределение горных массивов и развитие мощной зоны пресных вод. Водоносные трещиноватые зоны, в свою очередь, создают условия дт формирования и сохранения таликовых зон. Неотектоническля активность в пределах развития Забайкальских впадин проявляется слабо, с общей тенденцией к прогибанию (Солоненко В. П.).

Отложения чехла Забайкальских межгорных впадин - континентальные образования ( конгломераты, гравелиты, алевролиты, песчаник» и аргиллиты), -которые образуют невыдержанные пласты и линзы, переходящие друг в друга по простиранию и по падению. Исследования Ясь-

ко В. Г. (1982);показывают наличие двучленного строения чехла Забайкальских впадин: нижняя часть - мощная до 700 м толща конгломератов на глинистом цементе; верхняя часть - конгломераты, гравелиты, песчаники и аргиллиты, вплоть до бумажных сланцев. Мезозойские отлоае-ния в межгорных впадинах перекрываются толщей кайнозойских, различающихся по мощности и составу для каждой отдельной структуры. В крупных Байкальских впадинах мощность отложений кайнозоя достигает 4-6 км, они представлены слабосцементироваыныии галечниками и валунами, песками , супесями и глинами.

Район исследований относится к шной геокриологической зоне (Фотиев С.И., Романовский Н.Н). Различие мерзлотных условий и их дифференциация с севера к югу от прерывистого (практически сплошного) развития мерзлых пород до островного определяет специфику реги-зна. В направлении с северо-запада на юго-восток происходит закономерное изменение характера многолетнемерзлых толщ (ММТ). Снижается сплошность ММТ (от прерывистых к редкоостровным) во впадинах и в пределах горных сооружений, происходит уменьшение мощности ММТ от 100-800 м до 10-20 м и увеличение ее температуры от -8"С до -0,5°С. Изменяется характер и месторасположение тапиковых зон (на севере и северо-западе под руслами рек, на иге и юго-востоке - на водоразде-пах).

Именно типом, морфологией, мощностью и положением в разрезе чехла ММТ определяется условия формирования гидрогеологических особенностей и закономерностей меяегорных впадин. Автором выделены 5 зон, различающихся по характеру мерзлотных условий:. Байкальская с 1рерывистой ММТ; Байкальская с островной ММТ; Забайкальская с прерывистой ММТ; Забайкальская с островной ММТ на водоразделах; Забай-<альская с островной ММТ в долинах.

В гидрогеологическом отношении территория Прибайкалья и Забайкалья входит в состав Восточно-Сибирской гидрогеологической склад-1атой области (ГС0), которая разделяется на Байкальский и Забай-<альский гидрогеологические складчатые районы. Основными элементами "СО являются гидрогеологические массивы (ГМ), приуроченные к горным сребтам, и артезианские бассейны САБ). соответствующие межгорным шадинам.

В связи с тем, что работа посвящена закономерностям формирова-шя именно месторождения пресных вод, развитых в межгорных впади-

нах, автором рассматриваются гидрогеологические условия зоны интенсивного водообмена.

Гидрогеологические условия Байкальских впадин в определенной мере характеризуются общими закономерностями типичными для артезианских бассейнов межгорного типа, выполненных толщами рыхлых четвертичных отложений. Мощность гидрогеологического разреза изменяется от 100-200 до первых тысяч метров, причем максимальные значения мощности характерны для крупных структур (Чарская, Муйская и др.), которые имеют свои гидрогеологические особенности. Разрез представлен слоистыми неоднородными толщами отложений N-0 возраста. Распределение фильтрационных параметров определяется строением осадочной толщи. В малых впадинах Байкальского типа практически нет дифференциации материала и проводимость пород является функцией мощносп водовмещающих отложений.

Однако, специфика впадин проявляется в наличии многолетнеиерз-лых толщ, положение и строение которых и определяет гидрогеологические особенности. В решающей степени наличие ММТ определяет положение областей питания и разгрузки, структуру потока, режим фильтрации (наличие криогенного водоупора в кровле). В условиях прерывистого строения ММТ особенности гидрогеологических условий определяются положением таликовых зон. Наиболее часто талики связаны с руслами рек. В краевых частях структур, как правило, развиты талию инфильтрационного типа, с которыми связан основной объем питания: I центральных областях структур распространены налорно-фильтрационньк талики, по которым происходит разгрузка подземных вод. В связи сс строением водовмещающей толщи, типом и составом фильтрационной среды в пределах изучаемой глубины содержатся пресные гидрокарбонат-но-кальциеаые воды.

Байкальские впадины, получившие развитие на северо-западе I западе региона, по гидрогеологическим условиям отличаются от северных Байкальских. Главным образом, это отличие предопределено наличием здесь более мягких геокриологических условий (редкоостровно: тип ММТ), которые практически не вносят специфики в гидрогеологи ческую схему, характерную для межгорных АБ, за исключением того что острова мерзлых пород повышают степень неоднородности фильтра ционной среды.

Забайкальские межгорные впадины имеют принципиально отличное от Байкальских строение гидрогеологического разреза. Основные водоносные горизонты, характер их обводненности и соответственно распределение фильтрационных параметров определяются развитием трещино-ватости различных генетических типов. Общим фоном является экзогенная трещиноватость, локально проявляется эндогенная трещиноватость в зонах тектонических нарушений. Трещинный тип среды в Забайкальских впадинах изучен весьма слабо и можно только предполагать, что наиболее интенсивная трещиноватость имеет место в краевых частях структур, а з центральных частях связана с дроблением в зонах тектонических нарушений, что определяет блоковый тип строения впадин. Закономерности формирования гидрогеологических условий, с учетом различия типа и свойств среды, в принципе близки к Байкальскому типу впадин. Питание подземных вод связано с развитием таликов на периферии структур в зонах тектонических нарушений, к которым зачастую приурочены речные долины. Разгрузка происходит по талым зонам, связанным с речными долинами, в центральных частях структур.

Отметим, что в области развития островного типа ММТ (центральная и юго-восточная часть региона) в иежгорных впадинах гидрогеологические условия определяются развитием водоносных комплексов, связанных с рыхлыми отложениями четвертичного возраста, мощность которых составляет 10-100 м.

ГЛАВА 2. ТИПИЗАЦИЯ МППВ В МЕЖГОРНЫХ ВПАДИНАХ

Вопросами типизации (классификации) меягорных структур региона занимались многие известные специалисты, в том числе Толстихин Н. И., Флоренсов Н. А., Пиннекер Е. В., Ясько В. Г., Караванов К. П. и другие. В работах этих авторов рассматривается характеристика мея-горных впадин без учета формирования в них МППВ. Кроме этого, основным недостатком является то, что в должной мере не учитывается характер и морфология мерзлых толщ, в то время как мерзлотный фактор является самым значимым в формировании различных типов (подтипов) МППВ.

Автор считает, что при изучении гидрогеологических условий формирования и размещения МППВ принципиально важно учесть три фактора:

- геологоструктурньш фактор (тектонический), отражающий размеры и, как правило, мощность отложений чехла структур. По этому фактору как среди Байкальских, так и Забайкальских впадин можно выделить крупные (более 1000 кмг), средние и малые (менее 100 км2). Учет этого фактора определяет мощность отложений и строение разреза, условия питания (площади потенциального питания в крупных впадинах естественно больше, чем в малых), движения (пути движения подземных вод в малых впадинах короче), разгрузки (более концентрированный характер ее имеет место в малых впадинах) подземных вод;

- литолого-фациальный фактор позволяет разделить впадины на Байкальские и Забайкальские типы (по Флоренсову H.A.), различающиеся типами фильтрационных сред и закономерностями пространственного измерения их параметров.

- мерзлотный фактор различно проявляется как в Байкальских, так и в Забайкальских впадинах, что позволяет по этому фактору провести градации, а именно, разделить на структуры с прерывистым и с островным типом ММТ. Мерзлотный фактор необходимо рассматривать в связи с тем, что мерзлотные условия и связанные с ними процессы определяют формирование гидрогеологических условий, а именно: характер питания (в структурах со сплошной мерзлотой практически отсутствует площадное питание подземных вод атмосферными осадками; во впадинах, где мерзлые породы локализованы под руслами рек, затрудняется связь последних с подземными водами); пути и характер движения подземных вод также определяются положением мерзлых толщ в разрезе и по площади (во впадинах со сплошной мерзлотой подземные еоды имеют напорный характер, с островным типом мерзлоты - напорно-без-налорный или безнапорный); наконец, положение участков разгрузки подземных вод определяется "мерзлотными барьерами".

Вышеназванные факторы находятся в теснейшей взаимосвязи между собой. Сочетание этих "действующих" факторов отражается в формировании гидрогеологических условий и закономерностей их проявления и таким образом, могут быть основой для гидрогеологической типизации структур и выделения в них типов (подтипов) МППВ.

В сложных гидрогеологических условиях, характерных для межгорных впадин, организация поисков, разведки и оценки запасов МППВ имеет специфические трудности, связанные с необходимостью изучения широкого круга вопросов (фильтрационные свойства и параметры, гра-

ницы. положение и влияние мерзлотных тощ, таликовых зон и др.). В этих условиях разработка обоснованной типизации МППВ, учитывающей все особенности их фильтрационных схем и структуры эксплуатационных запасов позволяет в определенной мере сократить задачи разведки и соответственно снизить затраты. Отнесение того или иного МППВ к тому или иному типу (в соответствии с предлагаемой типизацией) метет рассматриваться в качестве "первой" стадии (поисков), которая обеспечивает представление о видах и составе разведочных работ на последующих стадиях.

Поисково-разведочные работы, связанные с подземными водами питьевого качества на территории Забайкалья и Прибайкалья, активно проводились в 60-80-х годах, преимущественно в пределах Юго-восточного и Центрального Забайкалья и в меньшей степени для Прибайкальской зоны, интерес к которой возник в связи с строительством БАМа.

Анализ гидрогеологических условий и опыта поисково-разведочных работ показал, что МППВ в межгорных впадинах Забайкалья и Прибайкалья гагут быть приурочены к различным типам водовмещающих пород, при этом разнообразие месторождений тесно связано с мерзлотными условиями конкретных структур, так как именно мерзлота определяют специфику формирования структуры эксплуатационных запасов.

Разведка и оценка запасов месторождений предполагают содержательный анализ основных факторов их формирования, что в конечном счете реализуется в составлении фильтрационной схемы МППВ, которая отражает граничные условия, параметры среды, структуру потока в пространстве и во времени, а также рациональный тип водозаборного сооружения. Все эти позиции теснейшим образом связаны методу собой. Кроме того, элементы фильтрационной схемы отрачсаются в источниках формирования 33 МППВ ( определенные типы граничных условий (ГУ) определяют количество естественных ресурсов (внешние ГУ) и привлекаемых ресурсов (внешние и внутренние ГУ), параметры определяют количество естественных запасов).

Поскольку сочетание элементов фильтрационной схемы определяет источники формирования 33 (структуру эксплуатационного водоотбора), то наиболее правильно проводить характеристику МППВ и отнесение его к тому или иному типу на основе сравнения принципиальных фильтрационных схем.

В настоящее время поискам и разведке подземных вод в условиях развития многолетней мерзлоты не уделяется достаточного внимания. Существующие исследования не характеризуют в полной мере всю специфику формирования месторождений подземных вод в зависимости от сплошности, морфологии мерзлой толщи, конкретного положения ее пс отношению к граничным условиям. Важной стадией подобных исследований несомненно является создание типизации месторождений подземных вод, которая должна отразить весь комплекс геолого-гидрогеологических и мерзлотных условий, которые в свою очередь определяют методику поисково-разведочных работ.

В методической литературе все месторождения пресных подземные вод в зоне развития многолетней мерзлоты сведены практически к одному типу - "месторождения в таликах". Автором предпринята попытке наиболее развернутого представления информации о месторождения* криолитозоны на основе опыта исследовательских работ (ГродзенскиР В. Д. и др.) ив соответствии с принципами, основанными на учете важнейших показателей, которые используются для составления фильтрационных схем. В таблице 1 представлен макет типизации месторождений пресных подземных вод в области развития многолетнемерзль» пород. Согласно принципам составления типизации, выделенным авторок как основные (единообразие фильтрационных схем и структуры 33), е макете присутствует систематизированная информация о временных ^ пространственных представлениях для выделенных типов (подтипов).

Если при отсутствии мнеголетнемерзлых толщ в межгорных впадинах Забайкалья и Прибайкалья могло бы быть выделено только два типг МППВ (с подтипами по строению фильтрационной среды), то наличиг дифференцированных мерзлотных условий (по мощности, положению I разрезе, развитию и типу талых зон) позволяет выделить восемь различных типов (подтипов) с существенными различиями их фильтрационных схем и структуры эксплуатационных запасов. Это и определило необходимость специальной типизации, которая представлена в таблиц! 2, где приведены обобщенные результаты исследования характерных типов МППВ развитых в межгорных впадинах региона, с анализом принципов их фильтрационной схематизации, что позволяет использовать данную типизацию не только для общего представления, но и для построе ния имитационных моделей, проработка которых может дать ценную ин формацию при решении вопросов планирования водоснабжения региона.

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА МППВ

В разделе последовательно (с севера на юг) рассматриваются условия формирования характерных типов (подтипов) месторождений подземных вод, выделенных в межгорных впадинах Забайкалья и Прибайкалья, с характеристиками основных элементов их фильтрационных схем.

8 крупных Байкальских впадинах с прерывисши сщюеттея MUT получили развитие различные типы МППВ. Наиболее широко представлены месторождения в талых зонах под реками с постоянным стоком, где существуют благоприятные условия для формирования промышленных запасов подземных вод в связи с высокими значениями параметров среды (проводимость более 10000-15000 мг/сут) и наличием участков крупно-дебитной сосредоточенной русловой разгрузки подземных вод (естественные ресурсы).

Вторым характерным типом являются МППВ, развитые в глубоких подмерзлотных водоносных горизонтах в центральных частях структур. Верхним водоупором для этого типа МППВ являются мерзлые породы большой мощности (более 200 м), что обуславливает напорный характер потока подземных вод. Наиболее перспективными являются верхние части водоносных комплексов с водопроводимостью свыше 1000 мг/сут. Оценка характера связи МППВ этого типа с поверхностными водами представляет определенную трудность, поскольку может осуществляться на обширной территории, по многочисленным сквозным таликовым зонам.

Третий тип МППВ - в конусах выноса. Месторождения этого типа приурочены к краевым частям крупных впадин и связаны с валунно-га-лечными отложениями большой мощности (сотни м), которые обладают высокими фильтрационными свойствами (см. табл. 2). Основными поисковыми критериями являются зоны разгрузки (линейные родниковые выходы с дебитами от 10-20 до 1000 л/с). Мерзлотные условия относительно слабо влияют на формирование МППВ этого типа, так как прибортовые конуса выноса практически полностью находятся в талом состоянии.

Для Байкальасш: enadun среЗних размеров с прерывисты,« строением 1МГ характерен один тип МППВ, связанный с пойменно-русловыми талыми зонами под реками с периодическим стоком. Как правило, МППВ этого типа приурочены к осевым частям впадин, что связано с наличием здесь очагов разгрузки подземных вод. Водовмещающие отложения характеризуются высокими значениями водопроводимости (см. табл.2). что определяется благоприятным литологическим составом). Характер-

МАКЕТ ТИПИЗАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕИШХ ВОД

ТИП подтип ВИД ФАКТОРЫ схема СТРУЮ ЗИМОЙ УРА 33| летом|

в I. несквозных связанных с речными долинами с полным промерзанием русла реки ■а гидрологический уклоны реки, скорость течения. ражим стока клгшатче&сии высота и темпе ратура снежного покрова; температура поверхностных вод геологический изменение характера руслового аллювия (мощность, теп-лофузические свойства! гиЗрозеояаги-ческии наличие разгрузки подземых вод (русловая, родниковая,на-ледная) ез пр(ез) |

сквозных связанных с речными долинами с полным промерзанием русла реки Б 5Г+Т" ез ер(пр) |

с непромер- захщими реками^ подруеловые, (локальные) . б) поименно-русловые А пр(ер) структч зависи' состоя1 русла лу поле пр_ фа 33 от ■шя < нача-рводья

подозерных подаласных котловин -неск^озных промерзающие озера. А не промерзающие гиЗрадогичес-кии фо^ма и размер уроЕённый реяим ТГ^ ез или ез(ор) [ при хорошей связи с озером

тектонических . нарушении щ ер 1

1 в II. бассейнов межгорных впадин 1 ётнюльнш, геолого-спфук-шшша, мградданъш 6 ер(ез)

артезианских бассейнов платформ 2 мерзмтю-гиорозеяоги-ческии, кшшшческии шш аидя* шШ щя ез(ер)

Ш ММТ; Г^скваяина; река; ЕЗ водоносные отлоаения;

1 Ш водоупорные отлоаения

- 17 -

В ОБЛАСТИ РАЗВИТИЯ КН0Г0ЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ТОЛЩ ФИЛЬТРАЦИОННАЯ СХЕМАТИЗАЦИЯ

табл. 1

СТРУКТУРА[ПАРАМЕТРЫ ГРАНИЦЫ

резкая неоднород ность во-довиещаю-щих

отложении

плановая

криогенно литологи-ческая структура русловых экранов, из-за сезонного промерзания русла

изменение фильтрационных сопротивлении из-за смещения русла

речные и

мерзлотные

озерные

мерзлот ные

¡тцехмер-

¡плановая

резко неоднород ные

резко неоднород ные,

определяются гео-лого-тек-тонически ми условиями

струк-ту )ные,

мб ззлот -1ыэ

ту >ные, ме >злот ■¡ые

изучение вашацин разыепов талмкшшх зон вследствие: ^ , сезонных колебании (запаздывание поступления поверхностных вод после оттаивания)

Тгаяеятх климатических иеньшение размеров ташка в холодные голы) . гиарологичесхих шяеШхнаи (деградация таликов, если сток 95% ог

_____ ... ___еспеченности

не восполняет запасы! . техногетш воздействий

* изучение поверхностного стока, миграции русла, кольматации дрен[.

* спеуирка обработки дан ных пЗ климату и результа тов термометрии; детальное картирование ММТ

* /шталыюо изучение и оценка налегвого и родникового стока

определяется', преимущественно зимними ОФР; бурением скважин со льда; детальной термометрией; широким применением электроразведки для выявления и оконтуривания таликов

изучение напедного и родникового стока; . сценка внутригодовои и многолетнби динамичности стока_ '

необходимость регионального изучения МППВ; сообщение закономерностей их формирования; геофизическая съемка: изучение ШТ в горном обрамлении; изучение таликов

родниковым сток, наледи

непромерзад вщие зимоий озера, растительность, полыньи

родниковый В сток |

строение и тип гидрогеологического и криогенного строения

¡плановая

литоло-

гичес-

кие

возможны мерз лотные

детальное изучение литологии и мерзлотных условии

геолого-структур- . ныи анализ!

МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРЕСНЫХ 00ДЗЕШЖ ВОД

т и п ПОДТИП ВИД I ХАРАКТЕРНЫЕ 1 1 ПРЕДСТАВИТЕЛИ Í

В U А Д Н У ¡

Б й с прерывистой ММТ I. крупные о более 1000 км 1. Чарская, Муйская, 1 Верхнеангарская, | Баунтовская, ¡ Верхнемуйская, i Улан-Макитскач 1

К А Л ь средние „ 100-300 км2 2. Ингамакитская, Верхне- | каларская, Кокоревская | Сюльоанская 1

с к и Е малые „ менее 100 км 3. Асиндинская, Амутская |

С островной ММТ II. крупные о более 1000 км 1. Кичерская. Баргузин- | екая, Усть-Баргузин- i екая i

средние ,, 100-200 км2 2. Хаимская, Котокельская I

3 а с прерывистой ММТ III крупные « более 200 км: до 700-800 км 1. Укшумская,Амалатская, 1 Дгхидинская,Зазинская, Тунгирская,Керенгская Усуглинская, Еравнин-ская,Бутуйская,Зазин-ская, Хоринская

Б ñ малые -менее 100 кьг 2. Джеловунская, Оиктин- I екая ¡

К А Л Ь С К И Е с островной ММТ IV. ММТ на водоразделах IW крупные более, 300км 1. Читино-Ингодинская, ¡ Чикойская, Карымская, | Шилкинская,Оловская 1

ММТ в долинах IVd Тургинская, Западно- и ¡ Восточно-Урулюнгуйские1 Удино-Даянская |

малые г менее 100 км 2. Никишихинская,Макка- 9 веевская,Кручининская, £ Оленгуйская, Кодинские, i Уреинская i

В НЕЖГОРИЫХ ВПАДИНАХ ЗАБАЙКАЛЬЯ Н ПРЙБАЙШЬЯ

ТИП

КЕСТ0Р03ДЕИЙЯ

в сквозных таликах под реками с постоянным стоком-

глубоких подмерзлотных водоносных горизонтах

ФИЛЬТРАЦИОННАЯ СХЕМАТИЗАЦИЯ

ПАРАМЕТРЫ ТСГ/СУТ)

более 10 ООО

нет сведений

мерзлотные

структурные

речные

речные

СТРУКТУРА ПОТОКА

плановая

плановая

табл. 2

СТРУКТУРА 33

ПР(ЕР)

ЕЗ(ЕР)

в таликах прибортовых конусов выноса

300-500

структурные

трехмерная

ЕР

в сквозных пойменно-руслоаых ташсах под реками с периодическим -стокоы-

1000015000

мерзлотные

речные

ЕР(ПР)

МППВ промышленного типа не предполагается

малые мощности, низкие фильтрационные свойства отложений; сплошное строение ММТ

ной особенностью МППВ этого типа является общее ухудшение фильтр ционных свойств к границам талика, это свидетельствует о том, ч положение участков крупнодебитной разгрузки подземных вод и связа ное с ними положение талых зон напорно-фильтрационного типа а реш ющей степени определяется пространственным распределением фильтр ционных свойств среды. В связи с ограниченными размерами талых зо для МППВ этого типа весьма важным является изучение вопросов, св занных с влиянием водоотбора на изменение мерзлотно-гидрогеолог ческих условий. Инверсия естественной разгрузки с ее полным прекр щением (или значительным сокращением величин) в условиях МППВ да ного типа неизбежно приведет к деградации-аградации ММТ, что треб ет разработки специальных прогнозных расчетов. Вследствие того, ч структура эксплуатационного водоотбора в решающей степени определ ется естественными ресурсами (инверсия разгрузки), одной из ванне ших задач гидродинамического прогноза эксплуатации является уч внутригодовой и многолетней изменчивости величин естественных р сурсов подземных вод.

В крупных Байкальских впадинах с остравтш аяроекиет ШТ фо мируются МППВ в крупных речных долинах. Вопросам организации ра ведки МППВ этого типа, схематизации гидрогеологических условий подсчету 33 посвящено больше количество исследований (Боревск Б. В., Язвин Л. С., Штенгелов Р. С. и многие другие). Значение мерзло ного фактора для данного МППВ менее принципиально, так как остро ной характер ММТ и их приуроченность к водоразделам определяет ли общий характер неоднородности гидрогеологического разреза. Наибол часто МППВ в речных долинах связаны с центральными частями впади для которых характерно широкое распространение высокопроницаем аллювиальных отложений с проводимостью до первых десятков тыс иг/сут.

В сред них и мелких Байкальских опадшшх с осщютсым строена ШТ месторождения могут быть приурочены к рыхлым песчаным отложен ям четвертичного возраста. Этот тип МППВ в данном случае не пред тавляет большого интереса для организации централизованного водо набжения вследствие того, что величины естественных ресурсов отн сительно невелики (менее 50 л/с), при этом и параметры фильтрацио ной среда имеют сравнительно низкие значения (Т = 100-400 мг/сут)

В крупных Забайкальских впадинах с прерывпстш сщюепаем ММТ существуют условия для формирования МППВ в подиерзлотных артезианских водоносных горизонтах. Водовмещащими породами служат литифици-рованные трещиноватые породы мезозойского возраста (аргиллиты, алевролиты, песчаники). Закономерности формирования данных МППВ определяются тектоническим строением структур. В связи со значительными мощностями ММТ (более 100 м) в краевых частях впадин водовме-щазощие породы мезозойского возраста находятся в мерзлом состоянии, за исключением локальных зон повышенной тектонической трещиноватос-ти, и криогенной дизинтеграции с которыми связано формирование инф-люационных таликов, по которым происходит питание подземных вод. Собственно водоносный комплекс с напорными подземными водами распространен в центральных частях впадин, где для пород характерны максимальные значения проводимости. В связи с тектоническими особенностями конкретных впадин орографически пониженные участки и приуроченные к ним речные долины, как правило, связаны с относительно погруженными блоками фундамента, где преимущественно и формируются МППВ, поскольку мезозойские отложения имеют здесь максимальные мощности и наблюдается наличие зон крупнодебитной разгрузки подземных вод (русловая, иаледнаи).

Работы, связанные с поисками, разведкой и оценкой запасов подземных вод в межгорных впадинах Забайкалья, проводились в 60-70 годах, когда в практике гидрогеологических исследований практически не применялись еще такие методы как численное моделирование Оценка эксплуатационных заласоз проводилась либо балансовым методом, либо гидродинамическими аналитическими расчетами (Данилин А.К., Геронин \.Ю., Богомолов Н.С. и многие другие). В практике изучения МППВ данного типа, автором применено моделирование на ЭВМ для количественной оценки источников формирования для МППВ в Ундургинской впа-зине на основе материалов предварительной и детальной разведки (Да-шлин А.К. и др.). Результаты исследования фильтрационной схемы на вдели позволили более подробно качественно и количественно харак-:еризовать источники формирования подземных вод, внешние и внутренне границы (обосновано картировать таликсвую зону на северо-врсто-. се МППВ и выявить отсутствие связи подземных вод с поверхностными в )бласти развития подрусловой таликовой зоны в центральной, части).

Вторым типом, ограниченно развитым в крупных Забайкальских впадинах со прерывистым строением ММТ, являются МППВ в аллювиальных отложениях, связанных наличием несквозных таликов под руслами рек. В целом этот тип МППВ характеризуется ограниченными запасами (менее 100 л/с).

в крутых Забайкальских впадинах с оащзовпт сшроетем ШТ "водораздельного" типа формируются МППВ в речных долинах, связанные с аллювиальными отложениями крупных рек, находящихся в талом состоянии. Острова ММТ (мощностью 30-50 м), получившие развитие на междуречных пространствах, определяют только особенности строения гидрогеологического разреза (верхний криогенный водоупор) и отсутствие условий для формирования инфильтрационного питания на мерзлых участках водоразделов. МППВ в речных долинах практически не отличаются от этого типа, развитого на талых территориях.

Одной из проблем использования этих МППВ является хозяйственное освоение приречных зон (повышенная техногенная нагрузка), в связи с чем интенсивно развиты процессы загрязнения подземных вод, что требует учета при обосновании зон санитарной охраны МППВ.

Вторым типом МППВ являются артезианские водоносные горизонты, связанные с отложениями мезозоя в центральных частях структур. Гидрогеологические условия этих МППВ тесно связаны с внутренним структурным планом впадин из-за наличия многочисленных вертикальных разломов в фундаменте и чехле, которые определяют резкое изменение мощности водовмещащих отлоаений, сложное распределение фильтрационных параметров. В отдельных случаях относительная гидродинамическая изоляция смежных тектонических блоков позвапяет предполагать наличие нескольких МППВ данного типа в пределах одной структуры.

В малых Забайкальских впадинах с островным апроетшм ММТ "водораздельного" шипа МППВ также связаны с артезианскими водоносными горизонтами трещиноватых мезозойских пород. Значение этих МППВ не велико в связи с малыми площадями распространения водоносных горизонтов и сложным характером распределения фильтрационных параметров водовмещающей толщи.

Характерной особенностью крупных Забайкальских шшЭак с островным строением ШТ "долинного" типа является широкое развитие е верхней части разреза рыхлых озерно-аллювиальных отложений четвертичного возраста (гравийно-галечные отложения, пески, супеси), мощ-

ность которых достигает 70-100 м. Именно в этих отложениях получили развитие МППВ. В пределах больней части эти отложения находятся в талом состоянии и проморожены только в пределах русел и пойм современных речных долин, где мощность ММТ достигает 50-70 м. Питание подземных вод рыхлых отложений формируется за счет инфильтрации атмосферных осадков, и главным образом, поглощения поверхностного стока в верховьях русел водотоков, где породы находятся в талом состоянии. Разгрузка подземных вод происходит- либо в виде родникового стока в бортах промороженных речных долин (Тургинская впадина) , либо через сквозные таликовие окна в ifl.il,. развитые под руслами рек (Западно- и Восточно-Урлшгуйские впадины). Гидрогеологическим условиям МППВ этого типа и вопросам, связанным с разведкой и оценкой их 33, посвящена 4 глава работы.

Вторым типом для этой же группы впадин являются МППВ в артезианских водоносных комплексах трещиноватых мезозойских пород, которые представлены озерно-бсшотными угленосными фациями. Однако, организация водоснабжения на основе таких месторождений менее экономична; кроме того, добыча бурого угля карьерным способом (Харанорс-кая впадина) может провоцировать процессы загрязнения подземных вод.

ГЛАВА 4. ПРИНЦИПЫ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАПАСОВ

Принципы использования методов разведочного моделирования рассмотрены в работе на примере двух МППВ - в Тургинской и .в Вое-точно-Урулюнгуйской впадинах. При разведке и оценке запасов данного типа месторождений встает ряд вопросов и связанных с ними задач. Круг вопросов достаточно широк и включает исследование практически всех элементсв фильтрационной схематизации: значения и степень достоверности параметров фильтрационных сред; качественная и количественная характеристика граничных условий (в том числе связанных с ММТ); определение типа и структуры потока; выбор схемы рационального водозаборного сооружения и др.

Результаты поисково-разведочных работ на МППВ в Тургинской впадине дали возможность построить фильтрационную схему и на ее примере выполнить комплекс исследований, экстраполяция результатов которых даст возможность (в сложных мерзлотно-гидрогеологических условиях межгорных впадин) повысить эффективность и надежность оценки эксплуатационных запасов подземных вод.

Основные особенности, которые определяют сложность фильтрационной схематизации для Тургинского месторождения, являются: слоистость и фильтрационная неоднородность водовмещающей толщи в плане и в разрезе; развитие многолетнемерзлых пород под руслом и поймой реки (долинный тип мерзлоты); родниковая разгрузка рассредоточенного характера. Наименее достоверны параметры, характеризующие родниковую разгрузку и значения параметра гравитационной водоотдачи в безнапорной области потока подземных вод.

На первом этапе исследования уточнены параметры водопроводи-мости водоносного комплекса путем целенаправленного их подбора, до удовлетворительного совпадения натурных и модельных уровней; на втором - осуществлялся подбор сопротивлений зон разгрузки, отвечающих значениям разности абсолютных отметок выхода родников и уровней подземных вод в зонах разгрузки ДН. На основании уточненной фильтрационной схемы производился гидродинамический расчет оптимального водозаборного сооружения. В результате оптимизации водозаборного сооружения оказалось, что потребность может быть наилучшим образом удовлетворена 6-ю водозаборными скважинами с равномерной нагрузкой 30-35 л/с,'расположенными двумя компактными рядами, расстояние между скважинами не менее пяти метров. Такая схема водозабора экономически выгодна, так как требует меньшей площади охранной зоны.

Решение оптимизационной прогнозной задачи позволило определить и количественно охарактеризовать структуру формирования эксплуатационных запасов и ее динамику во времени. Составляющими этой структуры являются естественные ресурсы и естественные запасы, практически в равном соотношении. Поскольку водоотдача безнапорной зоны, характеризующая количество естественных запасов, и сопротивления зон родниковой разгрузки (естественные ресурсы) не определяются однозначно в связи со сложностью проведения и интерпретации опытно-фильтрационных работ и наблюдений для МППВ этого типа, то пр^ прогнозном подсчете эксплуатационных запасов применен прием, который заключается в осуществлении серии вероятностных решений пp^ различных сочетаниях значений "неоднозначных" параметров. При сочетании минимальных значений этих параметров полученная величина во-доотбора определяет надежные запасы (промышленные категории), а общие запасы (промышленные и перспективные) рассчитываются при сочетании максимальных значений параметров.

Реаение задач подсчета запасов подземных вод требует достоверной количественной характеристики всех источников формирования ЭЗ важнейшим из которых (для данного типа МППВ) являются естественные ресурсы - "инверсия" разгрузки. Оценка обеспеченных величин естественных ресурсов в методическом отношении осложняется крайней неравномерностью условий питания подземных вод за счет поглощения речного стока (вплоть до полного промерзания рек в отдельные годы). Наблюдения в зонах разгрузки за разностью напоров за счет "родниковых сопротивлений" ДНр сложны в техническом отношении,, имеют эпизодический характер и не могут поэтому обеспечить приводку к необходимой вероятности превышения. Однако, величина ДНр и ее изменения во времени могут быть получены посредством имитации на модели нестационарного процесса фильтрации от зон питания к зонам разгрузки. На основе фильтрационной схемы Тургинского МППВ выполнена серия таких модельных имитаций при различных значениях параметра водоотдачи, с целью оценки роли регулируемой емкости впадины и установления параметрической и статистической связи между вариациями величин питания и разгрузки подземных вод. Дальнейшая разработка вопросов постановки, проведения и обработки подобных имитационных исследований даст возможность более достоверной оценки 33 в сложных гидрогеологических условиях.

Дефицит подземных вод (юго-восточная часть Забайкалья относится к безводным районам) требуют внимательного анализа всех потенциальных источников формирования эксплуатационных запасов -МППВ,.. учет которых может позволить обоснованно прогнозировать увеличение-возможного водоотбора. Широко распространено затопление пойм при весенне-летних паводках в верховьях ручьев, что приводит к увеличению питания подземных вод. По описанию алгоритма (Штенгелов Р.С.*) автором составлена программа, благодаря которой, • на тестовой модели исследован процесс водоотбора при периодическом затоплении пойменных территорий. Результаты этих исследований показывают, что учет пополнительного питания при затоплении поймы имеет определенное значение, однако в рассмотренных условиях эффективность такого учета невелика.

В пределах Восточно-Урулшгуйской впадины в 70-е годы разведа-10 крупное МППВ (Манукян В. А.), оценка запасов (900 л/с)-которого доводилась с применением гидродинамического метода - моделирование

на электроинтеграторе МСИ-1 (Зильберштейн Б. М.). Месторождение г плуатируется, но для обоснования ввода второй очереди водозаС встал вопрос о подтверждении запасов. Уникальный фактический мг риал (данные эксплуатационной разведки) - наблюдения за уровь скважин, режимом и нагрузками линейного водозаборного ряда за I госрочный период (1974-19В8гг) позволяет провести анализ и сран ние результатов прогноза развития депрессионной воронки от рае водозабора с натурными наблюдениями. Зависимости уровня в наблгс тельных скважинах от времени и сравнение их с прогнозироваж-уровнями показали, что понижение уровня от его работы существе меньше прогнозного. Детальный анализ материалов разведки и мне летней эксплуатации месторождения позволил выявить существенное нижение естественных ресурсов при первичных прогнозах и откалиС вать фильтрационную схему месторождения (с использованием модели вания на ЭВМ) по величинам питания и разгрузки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работы над диссертацией:

- рассмотрены природные условия региона Забайкалья и Приб калья с акцентом на межгорные впадины, что дало возможность в вить факторы оказывающие, наиболее существенное влияние на форми вание месторождений подземных вод;

- проведен анализ опыта гидрогеологического типизирования V горных впадин и составлена прикладная региональная типизация мес рождений пресных подземных вод, развитых в структурах впадин, принципах сравнения фильтрационных схем и структуры запасов;

- проведено районирование региона по преобладающим типам (г типам) месторождений, приуроченных к межгорным впадинам, что мс являться основой для планирования поисково-разведочных работ;

- рассмотрены условия формирования характерных типов (пo^ пов) месторождений подземных вод;

- проработан ряд методических вопросов, связанных с поискам разведкой подземных вод в Забайкальских впадинах с мерзлотой, р витой под долинами рек (на примере Тургинского месторождения).

Результаты проведенных исследований позволили охарактеризоЕ гидрогеологические особенности и условия формирования МППВ, рг ространенных в межгорных впадинах региона Забайкалья и Прибайка;

Анализ природных условий и закономерностей их изменения показал, {то наиболее существенную роль в развитии ИППВ играют гёода-ю-ащращдлте условия, определяющие строение, состав и фильтраци->нные свойства водовмещающих отлоаений, и характер япюголелжмерз-гьгг жохч (сплошность, мощность, положение в разрезе чехла струк-7Р)-

В связи с многообразием факторов формирования МППВ наиболее [равильнкм приемом для их целенаправленной типизации является срав-юние принципиальных фильтрационных схем МППВ, с анализом параметров среды, внешних и внутренних граничных условий и т.д. и связан-гой с элементами ФС структуры эксплуатационных запасов.

Типизация МППВ межгорных впадин Забайкалья и Прибайкалья может •ассматриваться как составная часть типизации МППВ в области развита криолитозоны, принципиальный макет которой предлагается авто-ом.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЕЕНИЯ сводятся к следующему:

1. При широком разнообразии геолого-структурного и литоло-о-фациального строения межгорных впадин Забайкалья и Прибайкалья собенности их гидрогеологических условий и, как следствие, усло-ия формирования и размещения месторождений подземных вод, в решая-ей степени определяется мерзлотным фактором (распространение, мощ-ость и положение в разрезе многолетнемерзлых пород). Именно мерз-отный фактор в значительной степени определяет: строение гидрогео-огического разреза; типы потоков подземных вод и их структуру; нутренние и внешние границы потоков, связанные с участками сосре-эточенного питания и разгрузки подземных вод, положение которых, ак правило, определяется развитием мерзлых толщ. В то же время аличие участков сосредоточенного.питания и разгрузки особенно в словиях прерывистого развития мерзлоты, связанных с. таликами (ин-ильтрационными, напорно-фильтрационными и другими), определяется ^енно гидрогеологическими условиями межгорных впадин, поскольку злые зоны, как правило, связаны с участками повышенной проницае-зсти разреза (благоприятный литологический состав, развитие текто-ических нарушений), а также отепляющим воздействием потоков под-эмных вод.

2. Все многообразие месторождений пресных подземных вод, приуроченных к межгорным впадинам Забайкалья и Прибайкалья, колет быть сведено к восьми основным типам (подтипам), различающимся по условиям формирования и структуре эксплуатационных запасов подземныг вод. Различия выделенных типов (подтипов) наиболее четко проявляются при обосновании фильтрационной схемы месторождения , отражающей распределение фильтрационных параметров среды, тип и характеристику внутренних и внешних границ, тип и структуру потока.

Ряд из выделенных типов (подтипов) месторождений пресных подземных вод характерен для всей криолитозоны, общая типизация месторождений подземных вод для этой зоны требует дальнейшей разработки.

3. Результаты исследований показали, что для большинства типо! (подтипов) месторождений подземных вод, приуроченных к меягорньи впадинам Забайкалья и Прибайкалья, структура эксплуатационных запасов полностью или в значительной степени определяется естественными ресурсами подземных вод (инверсия разгрузки). В связи с этим одной из основных задач, которые должны решаться при разведке и поде чете запасов, является количественная оценка внутригодовой и много летней изменчивости величин питания и разгрузки подземных вод (рус ловое поглощение, родниковая и русловая разгрузка, наледная разг рузка). Особую актуальность эта задача приобретает для ограниченны по размерам структур.

4. В связи с значительной ролью криогенного фактора важнейше задачей на всех стадиях поисков и разведки месторождений в иекгор ных впадинах Забайкалья и Прибайкалья является изучение криогенног строения разреза: характера распространения и мощности мерзлых по род; положения талых зон, а также их типа и условий формирования.

Для месторождений подземных вод, связанных с таликами ограни ценных размеров, при условии полной или значительной инверсии разг рузки, одной из обязательных задач является прогноз процессов arpa дации-деградации мерзлых толщ при водоотборе.

5. В связи со сложными гидрогеологическими условиями, хара* терными для межгорных впадин региона (тип среды, границы, мерзлот ное строение и др.), весьма эффективным приемом изучения месторсн дений подземных вод (на всех стадиях) является проведение разведо1 ного моделирования (с применением ЭВМ) в факторно-диапазонной пос тановке, основная задача которого - оценка значимости тех или ин!

^¡акторов в формировании эксплуатационных запасов подземных вод. Эпыт подобного моделирования (на примере Тургинского МППВ) показал возможность повысить надежность прогнозных оценок эксплуатационных запасов, оптимизировать тип и нагрузки водозаборного сооружения, а гакже увеличить степень достоверности параметров и количественных {арактеристик граничных условий.

ПУБЛИКАЦИИ

Потапова Е. Ю. Типизация месторождений пресных подземных вод в векторных впадинах Забайкалья и Прибайкалья //Материалы 15 конф. юл. ученых Геол. фак. МГУ. Секция гидрогеологии, - М.; 1988. ■Дел. ВИНИТИ.

Потапова Е. Ю. Повышение надежности прогнозных оценок зксплуа-■ационных запасов месторождений подземных вод на примере Тургинской |епрессии //Материалы 16 конф. молодых ученых геол. фак. МГУ. Секция гидрогеологии, 10 апреля - М.: 1989. - Деп. ВИНИТИ.

Pashkovsky I.S., Potapova Е. Yu. "Dynamic-stochastic model of round water balance for river basins". Proceedings of the Third international Conference/Workshop on Integrating Geographic Information, Santa Fe, NM (CD and WWW). 1996. National Center for Geog-aphic Information and Analysis, Santa Barbara, CA.