Грунтовые и межпласговые воды четвертичного комплекса
Грунтовые воды на территории области практически повсеместно приурочены к четвертичным отложениям. Отличаются наиболее заметными колебаниями уровня, так как, располагаясь на первом от поверхности водоупорном горизонте, особенно заметно реагируют на изменения погодных условий. Дренаж этих вод может осуществляться даже б условиях слабого развития гидрографической сети [38]. Водоупором для грунтовых вод области служит в большинстве случаев слабопроницаемая верхняя морена. Уровень этих вод обычно повторяет рельеф. Нередко в западинах и понижениях происходит скопление грунтовых вод. вызывающее заболачивание почв.
В ходе изменения уровня грунтовых вод хорошо выражена сезонная изменчивость погодных условий. Наиболее высокий подъем уровня наблюдается весной и связан с таянием снега. Второй пик, чаще менее выраженный, наблюдается во второй половине осеннего периода. Минимумы отмечаются обычно перед снеготаянием и в конце летнего периода — в начале осени.
На территории области грунтовые воды приурочены в основном к следующим генетическим комплексам пород: 1) конечно-моренным и донно-моренным отложениям; 2) зандровым пескам; 3) озерно-ледниковым пескам, супесям и суглинкам; 4) аллювиальным и древнеаллювиальным отложениям; 5) торфяникам.
В пределах конечно-моренных отложений глубина залегания грунтовых вод существенно меняется. В межхолмовых впадинах уровень их может находиться у поверхности, на холмах и грядах - на глубине 15-20 м и более. Отдельные холмы и гряды, особенно камы и озы, при отсутствии водоупорной кровли накапливают значительное количество воды, в связи с чем у подножия их можно встретить источники, отличающиеся достаточно высоким дебитом (до 5 куб. м/час и больше). Грунтовые воды этих местоположений отличаются обычно умеренной минерализацией — от 300 до 500 мг/л, реже более.
В пределах донно-моренных отложений зоны днепровского оледенения водоносными породами служат чаще лессовидные суглинки, нередко снизу опесчаненные. Уровень грунтовых вод в них находится на глубине от 1-2 до 10-15 м. Такие же отложения зоны валдайского оледенения, где водоносные породы представлены чаще легкими суглинками или супесями, характеризуются обычно меньшей глубиной залегания грунтовых вод - от 1 до 8-10 м. Минерализация этих вод составляет чаще 200-500 мг/л [36].
В пределах достаточно широко распространенных на территории области зандровых равнин водоносная толща может колебаться в довольно широких пределах: от нескольких метров до 15—25 м и более. Водоупором является валдайская или днепровская морена. Зандровые пески обладают хорошими фильтрационными свойствами, и в них формируется довольно обширный водоносный горизонт. При близком залегании морены и в наиболее выраженных понижениях рельефа грунтовые воды находятся обычно на небольшой глубине (от 1 до 2 м). На повышенных участках зандровых равнин при значительной мощности песков уровень грунтовых вод находится чаще на глубине 3—5 м и глубже. Грунтовые воды зандровых равнин отличаются меньшей минерализацией — нередко от 100 до 200 мг/л.
Различной зернистости пески, линзы песка в толще ленточных глин являются обычно водовмещающими породами в пределах озер-но-ледниковых равнин. Максимальная мощность их редко превышает 10 м. Грунтовые воды находятся чаще на глубине 1—2 м и лишь в пределах наиболее высоких, хорошо дренированных участков залегают глубже 3-4 м. Эти воды также слабо минерализованы.
Грунтовые воды в древнеаллювиальных отложениях надпойменных террас наиболее крупных рек области могут залегать на достаточно большой глубине — от 5 до 8 м на первых надпойменных террасах, до 3-5 м на вторых надпойменных террасах. В поймах грунтовые воды на заболоченных участках находятся близко к поверхности, на высокой пойме глубина их увеличивается иногда до 2-3 м. Минерализация может изменяться заметно даже в пределах поймы одной реки.
Болотные воды как на низинных, так и на верховых торфяниках в течение большей части года находятся у поверхности. В целинном состоянии лишь на немногих типах болот уровень воды может опускаться глубже 1,5 м. Минерализация болотных вод существенно меняется по различным типам болот - от 600-800 мг/л на отдельных типах низинных до 50-100 мг/л на верховых торфяниках.
Качество грунтовых вод, особенно залегающих близко к поверхности, далеко не всегда соответствует требованиям санитарных норм. Наиболее загрязнены воды, залегающие близко к поверхности и отличающиеся слабой проточностью. Для них нередко характерен гнилостный запах, избыточное содержание аммония и нитритного азота, кислая реакция. В колодцах, питающихся такими водами, обычно бактериальное загрязнение, цвет воды желто-бурый вследствие присутствия в ней гуминовых кислот и солей железа. Почти постоянно в такой воде содержится коллоидная муть.
Болотные воды на низинных торфяниках отличаются повышенным содержанием гуминовых кислот, железа, имеют неприятный вкус. На верховых торфяниках они слабо минерализованы, имеют кислую реакцию, неприятный вкус.
При значительной мощности фильтрующей толщи суглинков или песков качество грунтовых вод, как правило, соответствует санитарным нормам.
Воды надморенного водоносного горизонта почти на всей территории области содержат очень мало микроэлементов, особенно йода и фтора. Наиболее бедны йодом воды в песчаных породах и торфяниках.
Межпластовые воды четвертичной толщи заключены в песчаных и песчано-гравийных межморенных отложениях. В основном они слабонапорные. Первый межморенный водоносный горизонт на северо-западе области вскрывается на глубинах 5-10 м, реже на большей глубине. Относительно маловоден. Дебит источников и колодцев, питающихся этими водами, составляет 2—5 куб. м/сутки. Общая минерализация воды изменяется в пределах 300-500 мг/л. Вода обычно удовлетворительного качества.
Второй хорошо выраженный межморенный водоносный горизонт заключен в более мощной толще песчаных и песчано-гравийных отложений, составляющей в среднем 10—15 м, а в отдельных местах 30—40 м и более. Глубина залегания водонасыщенной толщи на водоразделах составляет обычно 30-40 м. На склонах речных долин и глубоких оврагов, балок этот горизонт нередко выклинивается. В таких местах обычны источники, отличающиеся достаточно высоким дебитом - от 10-15 до 30-35 куб. м/час. Дебит колодцев обычно меньше: 2-5 куб. м/сутки. Вода этого горизонта чистая, бесцветная, без запаха, приятного вкуса. Общая минерализация ее составляет 400-700 мг/л. Реакция слабощелочная или нейтральная. Содержание микроэлементов в воде данного горизонта заметно выше. По качеству эти воды в большинстве случаев являются лучшими для использования в питьевых целях, так как имеют хорошие гидрохимические показатели, приятный вкус, не загрязнены.
Подморенный водоносный горизонт напорных вод залегает на глубине от 40 до 70 м. Мощность его меняется в основном от 5—10 до 25-30 м. Сплошного распространения он не имеет, заполняет древние ложбины, долины доледникового рельефа.
Рассматриваемый горизонт вскрывается лишь долинами некоторых рек, в основном Вазузы, Угры, Десны и их притоками. Дебит источников, питающихся водами этого горизонта, - 3-5 куб. м/час. Колодцев, достигающих этого водоносного горизонта, в области немного. В основном они находятся в долинах указанных рек и их притоков. Дебит таких колодцев не превышает обычно 2-3 куб. м в сутки. Качество воды этого горизонта удовлетворительное. Минерализация ее составляет 300-600 мг/л. Иногда отмечается повышенное содержание железа (до 4,5-5 мг/л). Вода чистая, прозрачная, без запаха, приятная на вкус, с температурой 5-6° С.
Помимо этих основных водоносных горизонтов в толще четвертичных отложений имеются локально распространенные водоносные горизонты в песчаных слоях и линзах, включенных в моренные отложения разного возраста. Площади распространения их трудно учесть. Они не отличаются водообилием и существенного значения в балансе водных ресурсов не имеют. Использование их для водоснабжения ограничено. Количество колодцев, питающихся этими водами, невелико.
Суммарные ресурсы воды в четвертичном комплексе на территории области составляют ориентировочно около 75 куб. м с. В настоящее время эти воды достаточно широко используются в основном для водоснабжения небольших населенных пунктов. Значение их для водоснабжения населения на протяжении многих десятилетий постепенно падало, особенно заметно в 60-70-е годы, когда многие населенные пункты области переходили на использование артезианских вод из более глубоких горизонтов. Однако независимо от развивающегося централизованного артезианского водоснабжения колодцы сохранились во многих деревнях. В 1970 году на территории области существовало примерно 27 000 колодцев, большая часть которых использовалась населением. Исчезновение многих деревень явилось основной причиной уменьшения количества колодцев.
Пресные воды коренных пород заключены, как уже отмечалось, в водоносных горизонтах юрских, меловых, каменноугольных и верхней части девонских отложений. Юрские и меловые водоносные горизонты распространены в южных районах области, где эксплуатируются отдельными буровыми скважинами. В ряде случаев эти воды (в основном меловые) выходят на поверхность, образуя довольно мощные источники. Выходы их на поверхность имеются в долинах Сожа, Остра, Десны с расходом до 1,0-2,5 куб. м,час, иногда более. Питают они и отдельные колодцы. Водоносные горизонты представлены часто мелкозернистыми песками, отличающимися относительно невысокой водонасыщенностью и плохой водоотдачей. В связи с этим дебиты скважин сравнительно небольшие: до 10-15 куб. м/час. Отдельные скважины способны давать до 30-40 куб. м/час.
Воды в этих отложениях обладают в основном слабым напором. Глубина их залегания заметно меняется. В пределах местных водоразделов глубина скважин, берущих воду из этих горизонтов, изменяется обычно в пределах 40—70 м. Минерализация этих вод находится в основном в пределах 500-700 мг/л. Содержание основных элементов — в пределах нормы на питьевую воду.
Воды рассматриваемых отложений пока не имеют достаточных перспектив для артезианского водоснабжения. Мелкозернистость песков и плохая водоотдача затрудняют эксплуатацию подземных вод этих отложений. Эксплуатация скважин, использующих эти воды, возможна лишь с применением особых фильтров.
Породы карбона, подстилающие четвертичные отложения на большей части центральных районов, в восточных, северо-восточных и юго-восточных районах области, содержат водоносные горизонты, существенно различающиеся по водообилию, качеству вод, напору и иным особенностям. Мощность этих пород колеблется от двух-трех десятков метров в западной части их распространения до 120—150 м на востоке области. Залегают они на глубине от 30-40 до 60—80 м. В связи с этим вскрываются долинами наиболее глубоких рек, что обуславливает выходы подземных вод этих отложений на поверхность.
В вертикальном разрезе в составе пород карбона преобладают известняки, доломиты, мергели с прослойками песков и песчаников. Глины играют подчиненную роль и образуют локальные водоупоры.
Толща каменноугольных пород включает пять основных водоносных горизонтов (снизу вверх): лихвинский, угленосный, окский, серпу-ховский и каширский. Первый из них заключен в толще известняков и доломитов и находится, по всей видимости, в комплексе с нижележащим водоносным горизонтом, поскольку воды в них не отличаются по дебиту, напору и химическому составу. Воды этого горизонта широко используют для водоснабжения населения.
Угленосный водоносный горизонт включает толщу разнозернистых песков с прослоями угля. Залегает на глубине от нескольких десятков до 150 м. Воды этого горизонта отличаются небольшим дебитом из-за слабой водоотдачи песков. Широкого использования для водоснабжения населения не имеют.
Окский водоносный горизонт представлен известняками и песками. Хорошо выражен в Сафоновском, Вяземском и Гагаринском районах. Глубина залегания изменяется от 20-30 до 100-120 м. В долине Угры имеются мощные выходы этих вод на поверхность. Дебиты скважин сильно различаются, иногда даже в пределах небольшой площади (от 2 до 200 куб. м/час).
Серпуховский и Каширский водоносные горизонты хорошо выражены на северо-востоке области в Гагаринском, Новодугинском, Сычев-ском районах. Первый из них заключен в известняках, второй - в доломито-мергелистой толще. Глубина скважин небольшая и обычно не превышает 40 м. Не отличаются скважины этих горизонтов и значительным дебитом, чаще он находится в пределах 6—10 м3/час и лишь в отдельных скважинах достигает 15-20 м:з час. Родники каширского водоносного горизонта используются в качестве питьевых источников в ряде населенных пунктов северо-востока области.
Воды карбона в целом отличаются хорошим качеством, минерализация их изменяется чаще от 400 до 600 мг/л, в редких случаях достигает 700-800 мг/л. Наиболее удобны для эксплуатации горизонты и подгоризонты, представленные известняками, доломитами. Они достаточно водообильны, обладают хорошим напором. Скважины, установленные в этих горизонтах, отличаются наиболее высоким дебитом. Водоносные горизонты, представленные песками, менее благоприятны для эксплуатации, прежде всего ввиду плохой водоотдачи песков.
Водоносная толща верхнего девона сложена преимущественно доло-митизированными известняками, доломитами, с прослоями мергелей, алевритов, известковатых глин, песчаников и песков. Общая мощность ее достигает 200—250 м. Выделяют здесь до шести водоносных горизонтов, из которых лишь два верхних пригодны для использования на питьевые цели. Первый заключен в трещиноватых доломитах и доломитизирован-ных известняках с прослоями мергелей, второй - в доломитах с прослоями песков, песчаников, песчанистых известняков с прослоями глин. Глубина залегания этих водоносных горизонтов изменяется от 40—70 м в долинах рек до 100-150 м и более на водоразделах.
В водоснабжении (особенно крупных населенных пунктов центральных, западных, северо-западных и южных районов области) наиболее широко используют воды первого из этих горизонтов, отличающиеся обилием и хорошим качеством. Дебит скважин, эксплуатирующих этот горизонт, достигает в ряде случаев 180—200 м3/час.
Вода более глубоких водоносных горизонтов имеет повышенную минерализацию (до 1,5— 2,0 г/л) и для питья непригодна.
- Природа смоленской области
- Оглавление
- Предисловие
- Краткая история изучения природы смоленской области
- Глава 1 географическое положение смоленщины, его значение в различные периоды ее развития
- Глава 2 Геологическое строение и полезные ископаемые
- Геологическая история
- Геологическое строение
- Полезные ископаемые
- Запасы твердых полезных ископаемых разведанных в Смоленской области месторождений (по данным Смоленскгеоуправления, 1998 г.)
- Освоение недр области
- Глава 3 основные особенности рельефа Общие черты орографии
- Возвышенности:
- Низменности:
- История формирования рельефа области
- Доледниковый этап развития рельефа
- Изменения в рельефе под влиянием четвертичных оледенений
- Развитие рельефа в послеледниковый период
- Наиболее распространенные формы морфоскульптурного рельефа и их комплексы
- Положительные формы рельефа
- Отрицательные формы рельефа
- Морфологические комплексы рельефа
- Морфологические комплексы рельефа территории смоленской области
- Глава 4 климат и климатические ресурсы
- Солнечная радиация
- Годовой ход составляющих радиационного баланса (г. Смоленск), вдДж/м2
- Циркуляция атмосферы
- Условия подстилающей поверхности
- Температура воздуха
- Пределы изменений основных показателей климата на территории Смоленской области по месяцам (средние многолетние данные)
- Температура почвы
- Атмосферные осадки
- Снежный покров
- Высота, плотность снега и запасы воды в снегу в конце зимы на залесенном и открытом участках слабоволиистой моренной равнины в связи с отдельными показателями метеорологических условий
- Промерзание почвы
- Влажность воздуха
- Облачность
- Характеристика климата по сезонам года
- Начало, конец и средняя продолжительность периодов с температурой воздуха ниже -5°с, выше 0°с, 5°с, 10°с, 15°с и безморозного периода
- Климатические ресурсы
- Агроклиматические ресурсы
- Опасные и неблагоприятные явления погоды
- Характеристика суховеев различной интенсивности
- Изменения в климате за последнее столетие
- Глава 5 общая характеристика рек. Основные реки области Реки Смоленской области
- Общая характеристика рек
- Площади ступеней высот (в % от общей площади речного бассейна)
- Водный режим рек
- Максимальные и минимальные модули стока ручьев Зеревня и Тепенинский (л/с км2)
- Распределение месячного и сезонного стока рек (в процентах от годового)
- Термический и ледовый режим рек
- Сток взвешенных наносов
- Гидрохимический режим рек
- Значение рек
- Влияние хозяйственной деятельности на состояние рек, их гидрологический и гидрохимический режимы
- Основные реки области
- Основные характеристики стока рек Смоленской области
- Глава 6 озера Общая характеристика озер
- Генетические типы озер
- Основные морфометрические показатели озер
- Уровениый, температурный и гидрохимический режимы озер
- Растительность и животный мир озер
- Глава 7 водохранилища, пруды, родники Водохранилища
- Водохранилища на территории Смоленской обл. С объемом более 1,0 млн. М3 воды
- Водные источники (ключи, родники)
- Глава 8 болота Общие сведения о болотах области
- Районирование и классификация болот области
- Северо-западный район крупных верховых торфяников
- Центральный район низинных торфяников
- Северо-восточный район небольших низинных и верховых торфяников
- Южный район разнотипных торфяников
- Использование болот Смоленской области
- Характеристика основных типов болот Смоленской области
- Добыча торфа (тыс. Тони условной влажности) тоосЬопоедпоиятиями области
- Глава 9 подземные воды
- Основные особенности гидрогеологических условий Смоленской области
- Грунтовые и межпласговые воды четвертичного комплекса
- Современное использование и санитарное состояние подземных вод
- Эксплуатационные ресурсы и использование питьевых и технических подземных вод (данные за 1997 год)
- Использование подземных и поверхностных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения по административным районам Смоленской области
- Удельное водопотребление подземных и поверхностных вод на хозяйственно-питьевое водоснабжение по административным районам Смоленской области в 1997 г. В л/сутки на одного человека
- Эксплуатационные запасы и использование минеральных подземных вод Смоленской области (данные за 1997 г.)
- Влияние подземных вод на развитие экзогенных процессов
- Глава 10 лесная и луговая растительность
- Лесистость районов Смоленской области (на 1.01.1998 г.)
- Формирование современной флоры Смоленской области
- Основные этапы развития растительности на территории Смоленской области с третичного периода
- Лесорастительные районы Смоленской области
- Площади покрытых лесом земель по основным породам в лесах, находящихся в ведении гослесхозов на 1.01.2001 г.
- Возрастная структура основных лесообразующих пород лесов, находящихся в ведении Федеральной Службы лесного хозяйства России на 1.01.2001 г. (тыс. Га от покрытой лесом площади)
- Перспективы изменения породной структуры лесов Смоленской области
- Характеристика и классификация основных типов леса
- Еловые леса
- Сосновые леса
- Широколиственные леса
- Мелколиственные леса
- Флора лугов
- Типология лугов области
- Изменение лугов под воздействием человека
- Распространение лугов и оценка их состояния
- Глава 11 животный мир смоленской области
- Беспозвоночные животные
- Водные беспозвоночные
- Почвенные беспозвоночные
- Наземные беспозвоночные (насекомые)
- Позвоночные животные
- Земноводные
- Пресмыкающиеся
- Млекопитающие
- Глава 12 почвенный покров
- Факторы почвообразования
- Процессы почвообразования
- Основные типы почв
- Особенности распространения почв на территории области
- Современнее состояние почв и пути повышения их плодородия
- Площади эрозионноопасных и подверженных водной эрозии сельскохозяйственных угодий, га
- Степень кислотности и содержание гумуса в почвах по районам Смоленской области (средние показатели)
- Среднее содержание в почвах подвижного фосфора и обменного калия
- Земельные ресурсы области
- Распределение земельного фонда Смоленской области по категориям земель и угодьям на 01.01.99 г. (тыс. Га)
- Глава 13
- Индивидуальные единицы физико-географического районирования территории Смоленской области
- Физико-географические районы и ландшафты области
- Основные комплексы урочищ территории области
- Глава 14 экологическое состояние территории области
- Основные этапы в изменении экологического состояния области
- Валовые выбросы от стационарных источников области по отраслям промышленности (тыс. Тонн)
- Мелиоративное строительство на Смоленщине (в фактически действовавших ценах)
- Известкование кислых почв в сельскохозяйственных предприятиях
- Внесение минеральных удобрений под посевы в сельскохозяйственных предприятиях Смоленской области
- Здоровье населения и санитарно-гигиеническое состояние мест его проживания
- Динамика основных демографических показателей (в целом по Смоленской области)
- Умершие по основным классам причин смерти (в целом по Смоленской области)
- Возрастные коэффициенты смертности населения Смоленской области
- Заболеваемость населения по основным группам болезней (на 1000 населения, случаев)
- Динамика выбросов вредных веществ в атмосферу от стационарных источников
- Выбросы наиболее распространенных вредных веществ, отходящих от стационарных промышленных источников загрязнения атмосферного воздуха (тысяч тонн)
- Динамика выбросов вредных веществ в атмосферу от стационарных источников
- Выбросы наиболее распространенных вредных веществ, отходящих от стационарных промышленных источников загрязнения атмосферного воздуха (тысяч тонн)
- Поступление загрязняющих веществ в окружающую среду
- Истощение природных ресурсов
- Нарушение генетической целостности ландшафтов
- Глава 15 охрана природы
- Сохранение генофонда растений и животных
- Национальный парк «Смоленское Поозерье»
- Государственный историко-культурный и природный музей-заповедник «Хмелита»
- Биологические заказники
- Памятники природы
- Сохранение природных условий, благоприятных для жизнедеятельности человека
- Обеспечение условий нормального воспроизводства возобновимых и рациональное использование иевозобновимых природных ресурсов
- Оптимизация ландшафтов