Глава 1. Особенности режима химического состава родника

Введение

Подземные воды, являясь важной составной частью геологической среды, несут обширную и разнообразную информацию о строении, составе, условиях развития и процессах, происходящих на водосборных территориях. Изменения практически любого компонента окружающей среды неизбежно проявляются в потоке подземных вод. Это удивительное, уникальное свойство воды должно быть использовано для прогноза химического, качественного состояния подземных вод и окружающей среды.

Известно, что г.Пермь снабжается поверхностными водами, и только 2% используемых вод - подземные. Потребность в воде составляет 500 - 600 тысяч м³/сут, поэтому переход на снабжение подземными водами невозможен, т. к. их недостаточно.

Исходя из особенностей геологического строения и гидрогеологических условий в зоне активного водообмена в пределах территории г.Перми выделяются следующие гидрогеологические подразделения:

1) водоносный локально-слабоводоносный аллювиальный горизонт, объединяющий аллювиальные отложения поймы, I и II аккумулятивных и III эрозионно-аккумулятивной террас р.Камы;

2) шешминский терригенный слабоводоносный локально-водоносный комплекс.

Водоносный локально-слабоводоносный аллювиальный горизонт вскрывается на глубине от менее 2м до 10-15м и более. В большинстве случаев подземные воды вскрываются в интервале от 1 до 5м.

Мощность водоносного горизонта на пойме и низких террасах составляет 10-20 м, на III террасе – 5-10 м. Горизонт характеризуется присутствием пластов и линз гравия и галечника в основании разреза и разнозернистых песков с прослоями и линзами супесей и суглинков в его верхней части.

Коэффициент фильтрации мелких песков изменяется от 0,1 до 9,8м/сут, средних – от 3 до 18,5 м/сут, гравелистых – 6-10 м/сут. Значения коэффициента фильтрации песчано-гравийно-галечных отложений в основном составляют 20-50 м/сут.

Производительность скважин варьирует от менее 1 л/с до 5-6 л/с и более при понижениях уровня в основном в пределах 3-5 м. Дебиты родников колеблются от сотых долей до нескольких литров в секунду (пластовые выходы). Причем в период зимней межени они значительно ниже, чем в летние месяцы.

Основным источником питания горизонта являются атмосферные осадки, на что указывает зависимость дебита родников от времени года, дополнительными – трещинно-грунтовые воды шешминского терригенного комплекса, речные воды р.Камы, а также утечки из коммуникаций и промстоки.

Температурный режим родниковых вод в целом не нарушен – в зимние месяцы температура воды ниже, чем летом и осенью.

Грунтовые воды находятся в основном на глубине до 2 м. Питание их происходит за счет атмосферных осадков, речных вод и разгрузки трещинно-грунтовых вод в аллювий на коренных склонах.

Шешминский терригенный слабоводоносный локально-водоносный комплекс занимает по площади основную часть территории г.Перми. Он распространен на левобережной центральной, южной и восточной частях г.Перми, где сосредоточена основная городская и промышленная застройка.

Шешминский терригенный водоносный комплекс – это водоносная система со сложной гидравлической связью.

Водоносные отложения (песчаники, конгломераты, алевролиты, известняки) залегают в виде прослоев и линз различной мощности, при этом основными водовмещающими породами являются песчаники. Водоупорными отложениями служат аргиллиты, глинистые алевролиты.

Резкая литолого-фациальная невыдержанность разреза и неравномерная трещиноватость обуславливает сложную гидродинамическую обстановку и неравномерную обводненность комплекса.

По вертикальному разрезу водоносные слои распределяются неравномерно. Их наибольшая частота отмечается до глубины 60-80 м, ниже частота водопритоков резко уменьшается.

Фильтрационные свойства пород обусловлены литологией и трещиноватостью. Шешминский комплекс обладает низкими фильтрационными свойствами с преобладанием коэффициентов фильтрации менее 1м/сут.

Подземные воды шешминского комплекса относятся к 3 типам: трещинно-грунтовым, трещинно-пластовым безнапорным и напорным.

В верхней части комплекса, выше эрозионного вреза, повсеместно развиты трещинно-грунтовые воды, трещинно-пластовые безнапорные воды залегают ниже трещинно-грунтовых вод. Они распространены выше эрозионного вреза и находятся в условиях активного водообмена. Ниже уровня местных базисов дренирования циркулируют трещинно-пластовые напорные воды. Глубина залегания трещинно-грунтовых вод изменяется от 5-10 м в долинах рек до 20 м и более на водоразделах.

Естественные выходы грунтовых вод представлены сосредоточенными родниками (приурочены к песчаникам), рассредоточенными небольшими струйками (приурочены к алевролитам) и пластовыми выходами.

Комплекс, в связи с преобладанием в разрезе пород с низкими фильтрационными свойствами, является слабообильным. Среди водоносных пород наибольшей водообильностью обладают песчаники.

Дебиты скважин – от 0,2 до 17 л/с, при понижениях – от 2,9 до 25,1 м. Дебиты родников изменяются от 0,07 до 7 л/с.

В речных долинах, где имеется связь трещинно-грунтовых и трещинно-пластовых вод, водообильность повышается.

Основным источником питания подземных вод служат атмосферные осадки, на что указывает зависимость дебита родников от выпадения дождей и весеннего снеготаяния или отсутствия атмосферного питания в зимнее время. Движение трещинно-грунтовых вод происходит от водоразделов к местным дренам.

Мощность зоны активного водообмена составляет 100-150 м.

Цель нашей работы:

· изучение режима химического состава подземных вод и особенностей изменения его во времени;

· статистическая характеристика химического состава подземных вод;

· установление корреляционных связей между показателями химического состава.

Объектом исследования является родник № 23, который находится на правом берегу р. Мотовилихи, ул.Соликамская-2. Родник приурочен к шешминскому водоносному терригенному комплексу, дебит составляет 0,5л/с. Родник наблюдался в период с июня 1987 года по ноябрь 1995 года, всего отобрано 27 проб.

Задачи:

· изучение динамики изменения химического состава подземных вод;

· установление причин изменения состава в многолетнем и внутригодовом разрезе;

· выявление корреляционной зависимости между показателями химического состава.

Глава 1. Особенности режима химического состава родника

 

№ пробы	HCO3	SO4	Cl	NO3	pH	M	Дата
	256,3	110,5		103,2	7,2	867,5	07.87
	256,3	134,5	92,18		7,2	900,8	08.87
	353,9	307,4	120,5	127,3	7,6		09.87
	146,4	172,9	106,4	132,8	7,5	770,9	08.89
	231,9	211,3	106,4			995,2	08.90
	286,8	153,7	81,54	152,4	7,2	940,6	09.90
	262,3	153,7	85,09	148,9	6,9	898,2	10.90
	268,5	163,3	92,18	101,8	6,9	853,8	11.90
	146,4	134,5	92,18	152,4	6,7	725,6	12.90
	280,7	297,5	60,27	151,4	6,7		02.91
	268,5	355,4	92,18	162,7	6,6		04.91
	280,7	67,23	99,27	163,1	7,6	830,1	05.91
	231,9	76,84	99,27	135,2		621,8	06.91
	280,7	134,5	92,18	93,9	6,9		07.91
	280,7	153,7	92,18	100,8	6,9	717,3	08.91
	231,9	153,7	92,18	142,1	6,8	747,3	09.91
	280,9	134,5	92,18	147,9	7,2	760,8	10.91
	195,3	134,5	99,27	168,6	7,4	724,3	10.91
	280,7	57,64	49,63	73,3	6,8	486,9	11.91
	280,7	134,5	85,09	162,7	7,1	761,6	12.91
	244,1	124,9	92,18	131,8	7,4	695,1	01.92
	280,7	115,3		151,4	7,2	712,4	02.92
	207,5	201,7		150,7	6,8	789,2	03.92
	195,3	134,5	92,18	157,9	7,5	704,6	04.92
	280,7	88,88	49,63	61,78	7,78	511,7	05.92
	244,1	101,2	56,72	102,9	7,78		09.95
	280,7	288,2		136,2	7,2		11.95