Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Типы мерзлотно-гидрогеологических условий и использование подземных вод для водоснабжений рифтовой части зоны БАМ

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Типы мерзлотно-гидрогеологических условий и использование подземных вод для водоснабжений рифтовой части зоны БАМ"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ЗЕМНОЙ КОРЫ

На правах рукописи

АЛЕКСЕЕВА ЛЕДОИЛА. ПАВЛОВНА

№

ТИПЫ МЕРЗЛОТНО-ГВДРОГЕОЛОгаЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДЛЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ тТОВОЙ ЧАСТИ ЗОНЫ БАМ

04.00.06 - гидрогеология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата гэолого-минералогических наук

Иркутск - 1990

Работа выполнена в Институте земной кори Ордена Ленина

и-----.И

»пи _ ппктпг) геолого-минесалогкчсских

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор И.Н.Угланов

Ведущая организация - Ордена Трудового Красного Знамени Институт мерзлотоведения Ордена Ленина Сибирского отделения АН СССР

Задав диссертации состоится 13 ноября 1990 г. в 1400часов на заседании специализированного совета Д 003.07.02 при Институте земной кори СО АН СССР по адресу: 664033 Иркутск, ул.Лермонтова, 128.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского научного центра СО АН СССР (в здании Института земной коры СО АН СССР).

Автореферат разослан " юдрг.

••пвйтя кттиаат гоояого-минорплогических

- 2 -

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В последние годы в связи с завершение!.; строительства Байкало-Амурской магистрали началось интенсивное освоение прилегающей к ней территории. В ряду ьшогочис ленных: проблем, возникших в этот период, очень важное ь:есто занимают вопросы обеспечения водой объектов БАМ. В области развития ыноголетие-мерзлых пород ((.(МП), где находится большая часть исследуемой территории, подземные воды рассматриваются как основной источник ьо-доснабжения. Опыт и практика освоения криолитоаоны свидетельствуют, что одним из наиболее острых вопросов является бесперебойное снабжение водой прокшленных предприятий и населения в достаточном количестве и удовлетворительного качества при минимальных нарушениях окружающей среды. В ходе освоения влияние антропогенных нагрузок на среду повлечет за собой значительные изменения естественной обстановки и, в частности, мерзлотных и гидрогеологических условий, чутко откликающихся на любые внешние воздействия.

Одним из путей решения проблем, связанных с вопросами водоснабжения, представляется региональный подход к изучению закономерностей распространения и взаимодействия ШП и подземных вод, картографическая оценка мерзлотяо-гвдрогеологической обстановки региона, типизация мерзлотно-гидрогеологических условий территории. Такой подход позволил проанализировать современное состояние водоснабжения объектов БАЫ и оценить перспективы испол- зова-ния питьевых подземных вод, прогнозировать избиение мерзлотно--гидрогеологических условий в процессе хозяйственного освоения.

Выбор рифтовой части зоны БАМ - от Байкальского хребта до р.Олекмы - в качестве объекта исследования обусловлен тем, что этот регион наиболее сложный и наименее изученный в геологическом, гидрогеологическом и геокриологической отношениях. В зону ЕАА1

гходггг кр'ттяи*^ "о^горниэ котловины — Верчнеангарская М^^ско— -¡¡¿'¿лдгаская, Чарскал - удобные (.есть дм осьоонип, I. так?,.о касси-Ы! горних Хрибтоь» ГД^ РиСЛЗиД^ЧЬ , и Ри т/^лш, рС.3 Лп ПОЛйЗШХС ИСКОПШ^ЫХ. СдОКНЫО ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ - риЗКО ЬОНПШОНГйЛЫШ;! климат и контрастность рольефа - в сочетании с повшенноП сейсмичностью и широким распространенней иноголетнемерзлых толп горных пород значительно затрудняют освоение зоны БАМ.

ыодействия подземных вод и опенка естественных ресурсов подземных вод и перспектив их использования приобретает большой практический интерес.

Поль работн - определить принципы типизации и оценки мерзлот-но-гвдрогоологнческнх условий для решения конкретных проблем водоснабжения.

Для достижения этой цеди предстояло решить следуюшш задачи:

1) изучить закономерности распространения и взаимоотношения *Ш и подземных вод и картографически отобразить их;

2) выделить типы ьерзлотно-гидрогеологических условий и установить особенности их распределения по территории;

3) оценить ресурсы наледеобразуюдих подзеишх вод в рифтовых впадинах как потенциального источника водоснабжения и определить их дол» в подзеьноь: стоке;

'О г?,'"с!!"т> постоя!!«? V пргепчктии» кллояь?оганчя поя?емнмт юд для : './Дчсна'кг.онис . ¡..ч'-личь";- : но.' и'и-:1,;!:;;* у,.

jji.ii ях;

») дать 1:«|..гн';гнуъ .••.г-н,-у из iin.mii; ^^..'Гн -гид;. .14:>л ччшс. Кий обстановки при хсзяПственн он освоении региона.

Нпучнпя новизна и гклагч автора в печение пг-'б^е^н.

3 иснону раб1 ты положена ре^у.'ьтать. ншхлотних палеьих и те./-

ретических исследований автора в райках теш "Изучить геологические, сейсмические и гидрогеологические условия зош БАМ и других наиболее сложных в природном отношении территорий интенсивного народно-хозяйственного освоения".

Авторов I) впервые типизированы мерзлотно-гидрогеологические условия территории и дана их картографическая оценка; 2) обобщен обширный материал и проведен детальный анализ современно-

го состояния водоснабжения и качественного состава питьевых вод; 3) уточнены ресурсы наледеобразуадих подземных вод и выявлены особенности их распредзления в мекгорных рифтовых впадинах; 4) дан прогноз изменения мерздотно-гидрогеологичеекой обстановки при различных видах освоения территории.

В процессе полевых работ обследованы питьевые водозаборы бурятского и читинского участков БАМ, отобраны пробы воды на химический анализ. Разработана программа для расчета температурного режима грунтов на наледных участках речных долин; с применением расчетных методов осуществлен прогноз изменения мерзлотно-гвдрогео-логических условий при освоении территории и расчет ресурсов нале-деобразующих подземных вод; составлены мерзлотно-гвдрогеологичес-кая карта рифтовой части зоны БАМ масштаба 1:500000 и карты типов ыерзлотно-гидрогеолсгических условий той же территории. В работе, использованы фондовые и опубликованные материалы гидрогеологических исследований ПГО Бурятгеологин, Читагеология, Государственного гидрологического института. Института мерзлотоведения 00 АН СО'.Р.

Основные защищаемые положения.

I, В основе оценки территории Байкальской рифтоаоп зоны по особенностям взаимодействия и соотношения ыноголе.немерзлизг пород и подземных вод лежит метод типизации ыерзлотно-гидрогеолопгческкх условий. Сущность метода заключается в выделении типов, которые от-

p.'i'ÜXIT COilOKyiîHOCTI b.jp.'l.lü" Mir. гйдрогеойогкиосккк SbÇ^I-TCpv.CTll»

AUÎÏnOÏ'u H."^1-1 Hj'r. ».y [ifl J1U O-lU-VJi!. ÎA •

, Знач^гсльну!! часть ¡^тосгпонли-: :;'!ry;.;:oh ï;o>-c:i г.;;:--товои зоны составляют наледеоораэуюиле подземные вода хорошего качества. В распределении очагов разгрузки наледеобразуквдх вод Наб-

Я^ДАОТСЯ ЭйМСТН^в у^ОТТИЧеНИв ^биТН t КОЛ^и^ЛТН^* !'НС0КСР0биТ*[>лг иг—

TOUHHKOi' и «оли наледной состорляюгви и ¡юдоел'ио.м стоке по мери увеличения суровости мерзлотных условий.

3. Несмотря на сложность мерзлотно-гидрогеологической обстановки, первоочередные потребности объектов БАМ в пигьовой воде удовлетворяется и могут быть удовлетворены в будущем за счет подземных вод, качество которых практически по всем показателям соответствует требованиям ГОСТа. Перспективы их использования для водоснабжения

в целом благоприятны для межгорных типов и неблагоприятны для горно-складчатых типов мерзлотно-гидрогеологических условий.

4. При активном хозяйственном освоении территории наиболее существенные изменения мерзлотно-гидрогеологической обстановки произойдут в долинах рек на участках залегания сильнольдистых пород,

а также в зонах современного налодеобразования в результате использования изливающихся подземных вод для водоснабжения. Влитие на-ледных массивов на температурный режим подстилающих пород в регионе преимущественно отепляющее.

Ренуяьтоти nTsorenPWiuv m-vwiW.hmR "">ryï ßwrt. иепольаозпшт

ni/ Кг.'Уг.ре h!ü'.'V.i,vjc о ■ ' IVI-fi г и г н ! j ¡ч. '.!'.]■ i !.. .м- .......

и разведки месторождений подземных вод. Разработанная типизация морэлотно-гидрогеолэгнческих уплоьиИ позволяет более сбосиоьано и ¡•ем HftRj акягьо проводить тлкиг работы с минимальным ойемом оуре-»мя. ii j- о i'tK Ol -.г. е оценки и.'.'ичкчтл мералотюН и гидрогеологической

обстановки могут использоваться при проектировании и строительстве конкретных народнохозяйственных объектов.

Результаты исследований и обобщений материалов о закономерностях распространения и формирования подземных вод и многолетнемерз-лых пород региона вошли в монографию "Геология и сейсмичность зоны БАМ. Гидрогеология", которая получила премию Совета Министров СССР. Материалы изучения мерзлотно-гидрогеологических условий, изложенные в научном отчете, переданы в Сибгипротранс с целью дальнейшего их использования в проектных работах по зоне БАМ. Некоторые данные о мерзлотной и гидрогеологической обстановке использованы в Территориальной комплексной схеме охраны природы в бассейне оз.Байкал.

Апробация работы. Основные результаты исследований сбсувдались на И тематической конференции молодых научных сотрудников Института земной коры йо проблеме "Генезис подземных вод" (Иркутск. 1383), на X, ХП,и МЯ конференциях по геологии и геофизике Восточной Сибири (Иркутск, 1982» 1986, 1908). на ХП научной конференции аспирантов и молодых ученых (МГУ, Москва, 1585), на XI и ХП Всесоюзных совещаниях по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (Чита, 1985, Иркутск-Южно-Сахалинск, 1968). По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе главы в двух монографиях (в соавторстве).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и приложений страниц ¿¡авзмописного

текста, 18 рисунков, 15 таблиц). Список-литературы включает 178 наименований.

Исследования проводились под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Е.В.Пкннекера, которому автор выражает искреннюю признательность. Улучшению работы во многом

..'г.осн-истиоиали ССЬСГК к гр;:т;гчСзт;к" ~01ггср~г

¡•«•„лого-маниралогических наук '.¡.С.Ломоносов. и Ь.П.Писарского, г'¡кдц.чатоь геолого-минор;'./,огичеси'их ниук ¿.И.Лешыоь:. я V от г..'лмг,. потор,.-.; :-.г-тог, г.г.ичос«? оеодечную Оянгодппность.

I. диализ гасодаих материалов и постановка задачи

И^ЦР'ОЗАЧ'.Ч

Первые сведения о миоголотномерзлых горних породах и подземных водах Прибайкалья и Забайкалья стали появляться со второй половине прошлого веки, когда тчинает строиться Забайкальская железная дорога. Основное представления о взаимодействии мерзлых пород и подземных вод до середины XX века разработаны Н.М. Коаьминш, С.Я.Подгяконовш, А.В.Львовым, М.И.Сумгиным, Н.И. Толспгхкнш, И.Я.Барановым, В.Ф.'Гуыелем ц др. Позднее появляется ряд монографий и карт, в которых рассматривается не только чисто практические задачи (водоснабжение населенных пунктов, морэдотнш процессы к явления, вызывающие деформации зданий и сооружений), но и вопросы взаимодействия и подземных вод, уточняется граница 1&Е1, производится районирование территории по мощности и степени прерывистости мерэвьк толщ, предлагается классификация подземных вод по отношению к ШП.

<•«,;.: щ и>ьш:хс« '.¡окс№Тьгл.сг.у.:-: ¡.«¿пвергг.гтдеин .

¡[-.. /-„>:; к£00!-т«ру<н«? ¡-АЯГЛЛО-А:,^ гскон СИГ'ЯСТГ:,;;:'

ТПЧ{;0,:;:!! материал, > о: лЛ'тио-гмг;.—

(ми, В.Р.А.юксоев, Т.Н.Каллина, И.В.Климовчаий, Р.Н.Колдшсва, ']/.К.Левд:коь, А.С.Льоо.чириь, Н.Л.Ые)Льничук,И.А.Н«красос,О.Е.Иаьла-

¡т, И.В.Пшшекер, Б.И.Пислрс.-иМ, Л.Н.Соловьева, А.П.Склягрьская,

Б.Л.Соколов, В.П.Чернядьев, Ю.Г.Иасткевич, В.Г.Ясько и до.). Однако работ, посвященных вопросам использования подземных вод в зоне БАМ, немного. Общие представления об обеспеченности подземными водами зоны БАМ можно получить из работ Е.В.Пиннекера, Б.Й.Писарско-го, В.Г.Ясько. Вопросам естественной защищенности подземных вод в пределах территории, входящей в зону влияния БАМ (ее центральная часть)» посвящена работа Н.Н.Романовского, В.Е.Афанасенко, В.П.Волковой (1965).

Обзор всех имеющихся материалов показывает разрозненность информации и фрагментарность исследований территории. Отсутствуют обобщающие работы, в которых всесторонне исследуется керзлотно--гидрогеологическая обстановка, дается детальный анализ -современного и перспективного использования подземных вод. Слабо разработаны вопросы прогноза изменения мерзлотных и гидрогеологических условий при хозяйственной освоении территории. В опубликованных работах» касающихся аспектов водоснабжения, использовались фактические материалы, подученные до 1961 г. Составленные карты либо охватывают не всю территорию рифтовой части зоны БАМ, либо имеет различный масштаб. Кроме того, полученные новые данные о мерзлых породах и подземных водах требуют обобщения. Состояние изученности проблем, связанных с мерзлотно-гвдюогеояогической оценкой территории, определило постановку задач исследований, суть которых изложена во введении.

2. ТИПЫ ЫЕРЗЛОТКО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕГЗШХ УСЛОВИЙ

Исследуемая территория входит в Байкальскую рифговую зону и в гидрогеологическом отношении представляет систему крупных артезианских бассейнов и обрамляющих их гидрогеологических массивов разной степени промороженности. Эта территория отличается контрастны?.и неотектоническики движениями и исключительно сложной мерзлггно-

- 9 -

- : .иЛ'-.А-.ь'.^ГНЧОСи:;' и^СТиНОЬКО!:.

гвилигичеинив исииьннисти таких иа^сиинин наииилее пидиииии рассмотрены В.Г.Ясько (1282) и определяются сложной гетерогенной структурой и значительной мощностью сихлых кайнозойских отложений,

'■л. ' ;;,и .^¡Ш!).', к..; I ,"';и. и (галоши',!!:;! .1 ПиО?:я)

обусловливает их повышенную водообильность, в достаточной степени интенсивный водообмен и хорошее качество подземных вод. Характер распространения 1.Ш изменяется от островного на западе до сплошного на востоке при увеличении мощности мерзлых толц до 4Ъ0 и (в Чарской впадине). Четко прослеживается сокращение в отом направлении размеров таликов, их количества и генетических разновидностей.

Массивы трецинных вод. Природные условия массивов в целом неблагоприятны для формирования и широкого распространения подземных вод. Горный интенсивно расчлененный рельеф, наличие мощной толщи ЫЫ1 и преобладание в разрезе массивных кристаллических пород отрицательно влияют на их обводнение. Основными факторами, определяющими гидрогеологические условия массивов трецинных вод Байкальской рифтовой зоны, являются ноЕейшие тектонические двикения, сплошное развитие МШ, состав пород и климат.

При анализе закономерностей распространения МШ и подземных вод

пи—пархи мооихаии х.ииииии, ьилоилаио пииилидп—

геологической среды, т.е. выявить сходство и различие условий и

с(>сшк>ьс.г, в которих приходится реветь садачи ьсдсснпбженил, провести ИЧ ГИПИЗеПИЮ.

Основной принцип настоящей типизации - соответствие и тесная взаимосвязь гидрогеологических условий с геокриологической и ыор-фоструктурной обстановкой. В качестве критериев типизации мерзлог-но-гидрогеологических условий приняты следующие четыре главнейдих признака: водно-коллекторский тип корфоструктур, распространение многолетнемерзлых толщ, их мощность, элементы порфоструктур.

Морфоструктурная обстановка региона представляет сочетание межгорных впадин и обрамляющих горно-складчатых сооружений и характеризуется соответственно Пластовы» и трещинным типом водного коллектора. По этому признаку мерзлотно-гидрогеологаческие условия разделены на 2 типа и названы условно: ыежгорный и горно-складчатый, которые обозначаются римскими цифрами I и П. Особенности распространения МШ, определяющие условия водообмена, ресурсы подземных вод, их химический состав, минерализацию и температуру, отражаются в виде индексов арабскими цифрами: I- островной, 2- прерывистый. 3- сплошной характер МШ. Элементы морфоструктуо изображаются заглавными буквами, которые означают мерзлотно-гидрогеоло-гические условия в пределах: Р- озерно-аллювиальных равнин (равнинный тип). К- конусов выноса и предгорных шлейфов (конусный тип). М- участков конечных морен (моренный тип), П- песчаных массивов (песчано-массивный тип) (для межгорных впадкн); Д- днищ долин (долинный тип). С- склонов и водораздельных пространств (склоновый тип) (для горно-складчатых сооружений). 3 соответствии с мерзлотно-гидрогеологической картой мощности МЭД укладываются в 5 градаций: а- участки без ШП, б- с мощностью МШ от 0 до ICO ы. в- с мощностью ММП от 100 до 200 м, г- с мощностью МЖ от 200 до 500 м, д- с мощностью ШП более 500 м.

Таким образом, при типизации в пределах ркфтовой части эонм БАМ выделено 50 типов мерзлотно-гидрогеологических усл^зий, £8 из

которых - в !.:еягорных бассейнах, 22- в гзрносклсдчатых сооружениях (тц.»л;п!а). Каждый тип отражает совокупность геокриологических

и гг.дрш'сиаигичеОлил. ДЛл ДоНН^.О ¿чир^/ОСТру^.уРЛСГС-

аде. cutí, И назв&кии ткпог о?ри;л;5УСя ъсь •! признаки ткиизымк. Например: lo- ¿¡g- тежговныи прерывисты/ коренный th¡i i; мимистом ÜJI от 0 до 100' ы. Приводится гидрогеологическая характеристика каждого типа (вод скроэньпг таликов, се^онноталого слоя, напиеоз-,".jthí£< и подгеролотних ьод), икллчья сгединил о глубине й«а.-гы!.ы, водообильности водоносны:: комплексов, минерализации подземных вод. На основе типизации гндгюгеокриологической обстановки составлены карты типов иерзлотко-гидрогеологических условий шжгорных бассейнов и обрамляющих массивов региона.

Особенности распределения и соотношения типов мерзлотно-гидро-геологических условий для рифтовой части зоны БАМ отра-кают закономерности распространения мерзлых пород и подзег.шых вод территории. Б артезианских бассейнах наблюдается постепенная с:.;ена /,:ежгорных (равнинных, коренных, конусных) типов ;-:ерзлотно-гадрогзологичес-ких условий от островного (Кичерская впадина) к прерывистому (Верхнеангарская, Цуйско-Куандинская) преи.уцественно с моцностыо ¡¿Л от 0 до 100 и и сплоиноиу (Чарская впадина) с большими мои-ностги-и '&Л (от 200 до 500 и). Распределение горно-складчатых типов керзлотно-гидрогеологических условий также изменяется с запада на восток: от Байкальского хребта до хр.Кодар и Удокан остров-

пшдапию.'л но мощности киш ^ди оии ¡,\j п сплошным и г.ии^ис-гьы <«ь«и

ресурсы пелзыжих вол

/':¡xc;ic;:rHOQ освоение эокц KA.'¿, ьсод в оксплуатопш scef. -.агк-стра.'.:*. cr.LtíicsíüJT гозрастьпцие погребь^егк ¡> '>от. для хсгяЯст'-ен-

ТИПЫ МЕРЗЛ0ТН0-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

РИФТОВОЙ ЧАСТИ зоны ВАМ

По аоАКО-коллектсрсним с&оистаам моррсструктур

I - межгорный , II- горноскладчатый

\*агфвстр« г« X» Г* XV.".« N. Озернв-а-исмал» на» равнина Ршчмшй-Р »О'ПЫ 1ЫН0С1 * прмгсрные штчфы Конусный -1! Учасш конечных ндрек Миренный-И Лес»ан4К наетвы ПеечлвнисснвиыЙ Лнкцз дшшн Дошкный -0 (шик н клора>' ледяные рросграя- аса Сшншый-С

ш ж к 3 «* п Ок 1 * ! 1 о. и 0 1 а о с= о X о а 1. 0 V I,-Ра 1,-Ка 1,-м. «,-1>о П,-С,

о-шо^ !,-Рб и-ч П,-1>б П,-С|

•ж 2 ~ л 8-о, с: 0 р 1.-Ч. 1,-Ка 1.-м. 1,-Пв И,-В» И»-Са

"и 1,-р6 1,-К5 1а-м6 ИГ56 И,-С6

яо-я»-(« 1г-Рв 1»-к, Ц-М, 11,-1). п,-с.

ШЮ Г' И,-Ьг И,-Сг

I » и о , . Ь-Ра I}- ка 1,-Мо 1,-Па И,-Са

о-юс _ гс Ь-Рб и-и 11,-1)1! 11,-С6

шоо • г» Ь-Ре «з-М» И.-». Н,-Св

200-500 _ 1г Ь"Рг 1,-Кг и,-в, И,-С г

500 _! НгСз н,-Са

но-пигьсеых целой и в настояжаа всаыя и на перспективу. Няряду л

разведанный»! крупна.ги м^етош.'^и'нп/;:.!;' нчдоемшх '.д-д питенпиаяьтк

■ •ЛМЛ1ПК1»П11 г. Ъ т. Г* X____... . . _____.__.________ ______________________________

ПаДСДпХ о*;. .., у С;, оиД<лСи ПОДЗЫ .¡ш'л Х0-

роаего качества, которио в зимнее критическое время исключаются из водообмена. Учитывая, что в области криолитоаоны особенности Бодопроявчений, фиксируемых наледями. тесно спяоани с закономяр-носты:И Распространения '.".ГЛ и подзем них год» "О-цо приб.Т.К'И?'-;: » • оценить ресурсы подзе;.жвс вод по питанию наледей - методу, предложенному С.К.Тслстихиним и уточненному Б.Л.Соколовым.

На базе использования этого ,.:етода и новой фактологической основе с помощью "Каталогов наледей зоны БАМ", составленных ГГИ, автором определены запасы наледеобразующих подзе.лшх вод и их доля в естественных ресурсах исследуемой территории, оценка которых проводилась различными организациями традиционными метода;.«!. По наледным характеристикам рассчитаны объем излившихся подземных вод и дебит наледеобразуюцих источников, построены схемы распределения очагов разгрузки этих вод в пределах рифтовых впадин. Зто позволяет судить об обеспеченности впадин пресными подземными водами,которые могут использоваться для водоснабжения поселков и станций.

Ресурсы подземных вод, идущих на наледеобразов&ние, б пределах рассматриваемой /территории доиольно велики - 34,7 м3/с. По расчетам автось. суммарный пебит налйпеобпааутоддаг пплникот» г.пгп'яп-

„ « 3 / „ г% . г- „ % ,

- /.о г /'', лига, о - и. о .

даьтся следующие особенности. В «¡иангарек.а ьпадине епходы

них год рассеяны ггоакги'.егки по г-сеГ' территории, а . акс.г.а-/.111:1" [аеход ннггг^ ,,01 а г ■;;•. !•"! ч.'н;- г ■-; тис. .Л'с}'г ,

В %йско-Цуандинской" котловине очаги разгрузки (дебит от 10 до 20 тыс.мэ/сут) тяготеют к периферии, а в пределах центральной части, где распространены большие массивы талых пород, наледей очень мало, разгрузка подземных вод происходит субаквально. Источник с наибольшим дебитом - около 42 тыс.ы3/сут - формирует в долине р.Амнунды наледь средней мощности 2,60 м. В Чавской котловине многочисленные выходы наледеобразующих вод сосредоточены под водотоками в сквозных таликах (гидрогенных, гвдрогеогенных напорно-фильтрационных), причем здесь отмечается наибольшее количество высокодебитных источников (расход до 42 тыс.м3/сут).

В целом прослеживается заметное увеличение дебита и количества высокодебитных источников от Верхнеангарской к Чаре кой впадине, по мере увеличения мощности и сплошности многолетнемерзлых тола горных пород.

Основные ресурсы подземных вод сосредоточены в межгорных артезианских бассейнах. Наиболее благоприятные условия для их формирования отмечаются в пределах Кичерекого и Верхнеангавского бассейнов пластовых вод островного и прерывистого промерзания. Естественные ресурсы пресных подземных вод составляют (по оценке ИЗК СО АН СССР) для Кичерской впадины 6,2 нэ/с (площадь 1,8 тыс.км^) при среднем значении модуля подземного стока 3,3 д/с.км^, а для Верхнеангарского бассейна (площадь 20,6 тыс.км^) - 74 м3/с при среднем модуле подземного стока 3,6 л/с.м/\ При сравнении этих цифр с ресурса»™ наледеобразующих вод видно, что для бассейна р.Зерх.Ангары ресурсы подземных вод, питающих наледи, составляют около 12% подземного стока впадины.

Для Муйско-Куанд«некого артезианского бассейна минимальные естественные ресурсы. Рассчитанные ПРО Гидооспецгеология, составляют 18,9 иЕ/с при модуле подземного стока 1,9 л/с-км^ (площадь

тио .¡.г*"). Сраьикь ory u.;ioy с ьол;;ч;:нзЛ каледногс стокг. практически и тий «о uMvuvwii »1С«« тыс.::;.: }. hï^zl: diîd.'j;:?;. до"!> н ч ладно Г; . : стиьлкоззй l подои...НО," стоке - 43Г-.

Для чарскои впадины естественный рецуиси иидо»™» -lu..:;,:::: ПГО Читагеология: 11,5 м°/с на плонэди 2 тыс.км^, причем наледнуй сто;* д.';я бассейна р.Чарн, согласно расчета;.! автора, составлкзт бо-

O'JZ.

В пределах массивов трещинных вод интенсивное расчленение,преобладание ь разрезе кристаллических пород, существование ШГ(, мощность которых почти повсеместно значительно превышает мощность региональной зоны трещииоватости, отрицательно влияют на формирование ресурсов подземных вод. Подземные воды имеют локальное развитие и сосредоточены в гидрогенньк и гидрогеогенных таликах, приуроченных к крупным разломам. Наиболее благоприятные условия для накопления подземных вод создаются, когда по разломам заложены долины рек, выполненные грубообломочными аллювиальными и флювиогляциа-льными отложениями.

4,- СШЕШНОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОДЗЕШЫХ ВОД ДЛЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Водоснабжение объектов зоны ЕАМ основано преимущественно (95%) на подземных водах. Главными объектами водопотребления на бурят-

1.г'.!и с ;чоы участках лилыпен город Сег-сробг.Рк'-льск '■' Т* ".о-

стыщ^к-лосс-лкоп с населением от 4СГ; ло iî:,:-. тко. ..с;.. ;«;•?» на исследуемоГ. территории действует около 4:. водозаборов подэодмых ьид. Ii ньСольшши: uscv«:cux сооружения состоят иг двух скважин, одна на которых резервная; е крупных населенных пунктах (г.Северобайкальск, п.Куанда, п.Коьая Чара) в состав водозаборов входит по 4-6 скважин. Однако чаще всего в посел-

ках нет централизованного водоснабжения, а несколько водозаборных скважин на жилой массив (п.Северочуйск, п.Новый Уоян, п.Таксимо и др.) принадлежат различным организациям: ЕКО, СШ и т.п.

Водозаборы эксплуатируют в основном порово-пластовые воды аллювиальных, аллюЕиально-пролювиальных и флювиогляциальных отложений. На базе этих водоносных комплексов разведаны месторождения подземных вод и утверждены их эксплуатационные запасы. Некоторые скважины приурочены к разломным зонам и используют трещинно-жиль-ные и трещинные воды гранитов (п.Ниянеангарск, Северомуйск, ЭДуякан, Хани).

Потребности в питьевой воде практически везде удовлетворяются полностью за счет псдземшх вод, причем большинство разведанных месторождений подземных вод находится вблизи объектов водопотребле-ния. Небольшие разъезда БАМ снабжаются привозной водой из ближайших поселков, где есть водозаборные скважины.

Качество используемых для питьевого водоснабжения подземных вод практически повсеместно отвечает требованиям ГОСТа 2В74-82 "Вода питьевая". В целом подземные вода региона по химическому составу преимущественно сульфатно-гидрокарбонатные магниево-кальцие-вые, редко хлоридно-гвдро карбонатные и натриево-кальциевые. Минерализация их от 0,05 до 0,3 г/л, рН- от 7,0 до 7,8. Микрокомпопвнт-ный состав в основном соответствует предъявляемым требованиям, однако в отдельных пунктах наблюдается повышенное содержание железа (до 1-2 мг/л) - п.Нишеангарск, г.Северобайкалъск, п.Янчукан, п.Таксимо, п. Раз лив, а иногда содержание фтора превышает ПДК (п.Северо^уйск, п.Куавда).

Особенности водоснабжения территории определяются как региональными закономерностей Формирования морзлотно-гидрогеологической обстановки, так и высотно-поясныии. В западной части региона - об-

гастк острсиксгс раагития - пгжтюти водоснабжения практически

(!■; отлпчшита; от такопых :нс к;яояи?сэони. 3 ус лежите уаспростра-

ПРСРЫ^НСТЫХ Г. СПЛ^Ш-Д . ТСЛ„, ЛСП^ЛЪЗ - В^НПь. П ^ДЗС.-.йГЦл

|.->д ал я г. озяисттенно-нитьеш« гелей и сет опоеделоннл. освоенности. В ¡.'.ех'хорных впадинах они выражаются в преи-'/удественном использовании напорных подиерзлотных вод и вод сквозных таликов. В горных с;>йонлх условия оксплуатации аллювиальных вод ухудшаются по ь;е-

сти г>одовмепл'С2ях рыхлых отложений, увеличения сплошности и мощно-

а.

сти короли тола, сокращения размеров таликов и перехода их из во-довыводяших в водопоглощакнцие в верхнем течении сек.

В пело;.: перспективы использования подзежых вод для водоснабжения объектов БАМ благоприятны в пределах межгоркых типов и неблагоприятны для горно-складчатых типов кевэлотно-гидрогеологических условий. Ресать проблему обеспечения питьевой водой потребителей необходимо на основе прогноза изменения естественных условий региона.

5. ПРОГНОЗ ЮШД Ш=ЗЛ0ТН0-Г»ЩР01ЕШГИЧЕСК0И ■ ОБСТАНОВКИ

Хозяйственное освоение территории сопровождается нарушением природной обстановки, которая, как известно, именно в области крио-литозоны является наиболее динамичной по сравнению с геологической

од..1 гчц. рая.'-кс.р разьити;; •• оиж гшеод. Чти»»: ••илг.игь пздаеы.

цьйййеяшх зшобдод;;:- ::рог-

'■-¡<сл1;!1 .-•-•ок.чгох'.глческих услог !:.'■. Так. ; слу'-ь'-

¿¡иДоС! ;лЫл пОД Цс^аоЛ I. иДОСНа.Ол.с.ппл 1;^^—

лагаотся полнее или частичное изъятие отих раогружгшдосся год. ?е\: са:.;ым огромные пловади долин рек- освободятся от налэдного льда,изменится 'I£!- лературный реж:: подстилмпигл стлоу.ени:", глубина сезон-

ного оттаивания грунтов, мерзлотно-гидрогеологическая обстановка наледных участков в целом. С целью прогноза изменения естественных условий на наледных участках долин составлена программа расчета температурного сежима подстилающих наледь пород на основе уравнения Фурье. Расчеты для бурятского и читинского участков БАМ показали, что влияние наледей на те-тературный режим грунтов в основном отепляющее, т.е. формирование однолетних наледей приводит к повышению среднегодовой температуры пород на 0,2-1,5°С по сравнению со среднегодовой температурой воздуха. Несмотря на это, формирование таликов под наледными телами не происходит. Согласно расчета-*?, для образования сквозного талика под ледяным телом мощность наледи в Верхнеангарской впадине должна быть не менее 7 и, в Муйской - не меньше 8 м, в Чарской - не меньше 9 м. Возможны остронегативные последствия для природного ландшафта. связанные с нарушением температурного режима пород: термокарстовые посадки, заболачивание, образование озерков, изменение режима грунтовых вод и т.д.

Для выявления масштаба общих последствий техногенных нагрузок прогноз изменения мерзлотно-гвдрогеологических условий выполнен на примере Чарской котловины с помощью программы, разработанной на кафедре геокриологии МГУ. Прогноз показал, что такое нарушение, как снятие снежного покрова приведет к понижению среднегодовой температуры пород в среднем на 1-2°С и уменьшению глубины сезонного оттаивания на 0,1-0,15 м.В результате следует ожидать активизацию морозобойного растрескивания, затухание термокарста, уменьшение ресурсов грунтовых вод сезонноталого слоя. Площадное сведение растительного покрова будет сопровождаться повышением среднегодовой температуры пород на 0,3-0,б°С и увеличением глубины сезонного оттаивания на 0,5-0,6 м.Такие существенные изменения приведут к активизации термокарста.терпозсозии,заболачиванию понижен-

- IS -

НЯ MCCT, KCrCHOiniw •/JH'i DEUX ВОД, iJOp: 11 IL)Jfc:i>!lit; HcCriO.'iH'ÎX

гслиздс » Особс«:; » «ияьно m ;>;.<.гопри »»tiiu,; последствии лр^льятск на участках зйг.егыгл^ сплыюльдист^гс пород.

fVÎaMridilV'Jf Л kkWL iiwi lUw itw ViWi iwt«i«i> îuv — I. — -1 :."

ческой обстановки, можно разработать ряд мероприятий по управления процессом изменений при конкретним виде освоения, а также рекомендовать участки, где npjxçe юсго необкодк- прородип годюхвон-ныз мероприятия.

В мекгорных артезианских бассейнах необходим специальный комплекс мероприятий, учитывающий особенности взаимодействия Ш21 и подземных вод. Наиболее подвержены загрязнению участки таликов (подрусловых. подозерных, на песчаных массивах), Поэто.'-у зашита от загрязнения вод инфидьтраиионных и грунтово-фильтрационных таликов, а также вод сезонноталого слоя представляется основным мероприятием по организации охраны подземных вод.

При разработке комплекса мероприятий для горно-складчатых сооружений - от Байкальского хребта до хребта Удокан - следует учитывать особенности массивов трещинных вод как региональных областей питания артезианских бассейнов. Здесь недопустимы захоронения отходов производства, сброс сточных вод в реки, поскольку любое загрязнение в пределах массивов обязательно

И-ОТС) ¡-, Г.'-ЧГ. ■■ . !', !■■' ; ■

Оенопнг" поло-енчр цисеергяичи «чпп^цч в спрпуштиу

'Vf.': ■

1. Прогноз изгенения геокриологических услсьий Чарской котло-tviiiu г.ии ее х^яйопчньо oci оении 11 А коыф.голод.ннучн.ситп. пс i v >:».и re.->J;t:i..'»,CT.Cni>m-a: Гез.дгн,;.- Иг-"Т':к, IVW..- С.'>у-7«?.

2. Фтор в подземных водах бурятского участка БАМ // Ш темат. конф.молод, научн. сотр.по проблеме "Генезис подземных вод": Тез. докл.- Иркутск, 1983,- С.89-91.

3. Использование подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения И Основы гидрогеологии. Использование и охрана подземных вод,- Новосибирск: Наука, 1Е63.- С.15-32 (в соавторстве с Н.А.Мариисвым, А.А.Дзюбой).

4. Закономерности распространения и формирования подземных вод // Геология и сейсмичность зоны БАМ. Гидрогеология.- Новосибирск: Наука, 1983.- С.31-52 (в соавторстве с Е.В.Пиннекером).

5. Особенности охраны подземных вод от загрязнения в зоне БАЙ // ХП науч.конф.аспирантов и мол.ученых МГУ,- Деп.ВИНЮТ » 4353-85.- М., 1985.

6. Условия формирования ресурсов пресных подзешых вод зоны БАМ // XI Всесоюз.совещ.по подз.водам Востока СССР: Тез.докл.-Иркутск-Чита, 1985.- С.146-147.

7. Типизация условий взаимодействия многолетнеморзльк пород и подземных вод в зоне БАМ // XII конф.молод.науч.сотр.по геол. и геофиз.Воет.Сибири: Тез.докл.- Иркутск, 1986.- С.159-160.

8. Типизация мерзлотно-гидрогеологических условий зоны БАМа в связи с проблемой охраны подземных вод // География и природные ресурсы,- 1987.- № 4,- С.89-97.

9. Особенности распределения очагов разгрузки наледеоб'чазующпх вод в рифгговых впадинах зоны БАМ // ХШ конф.молод.науч.сотр.по геол.- и геофиз.Вост.Сибири: Тез.докл.- Иркутск, 1968.- С.67-88.

10. Изменение мерзлотных условий при использовании наледеобра-зующих вод // ХП Всесоюз.совещ.по подэ.водам Востока СССР: Тез. докл.- Иркутск-Ежно-Сахалинск, 1988.- С.56-97.

11. Ресурсы наледеобразующих подземных вод и их распределение

- 21 -

i. предела-. JOIM btil'J/ i ; пр.¡роди

C.l'.A-iiû.

Иркутск,- 1990.- С.127-130.

i>« Ji>c

. , r. ,,, 1 / yTV

p»t: Тез.докл.-