Пресные подземные воды

Пресные подземные воды юга Тюменской области

Гидрогеологические условия юга Тюменской области определяются принадлежностью территории к юго-западной части Западно-Сибирского артезианского бассейна, сложенного мощной толщей песчано-глинистых пород мезо-кайнозойского возраста. В его пределах выделяют два гидрогеодинамических этажа - нижний и верхний.

Нижний гидрогеодинамический этаж включает в себя зоны напорных и избыточно-напорных восходящих вод. Воды нижнего гидрогеодинамического этажа находятся в обстановке затрудненного и весьма затрудненного водообмена. Воды термальные, солоноватые и соленые, по химическому составу, в основном, хлоридно-натриевые с повышенным содержанием брома. Практически все они оцениваются как минеральные и могут использоваться в лечебно-оздоровительных целях.

Верхний мезозойско-кайнозойский гидрогеодинамический этаж (MZ-KZ) до глубины 250 и более метров сложен толщей пород морских отложений эоцена, континентального олигоцена и четвертичных осадков различного генезиса

Гидродинамически это единая водонасыщенная система, приуроченная к сложнопереслаивающейся песчано-алевритово-глинистой толще пород. Здесь формируются основные    ресурсы    пресных   подземных   вод    хозяйственно-бытового   и   питьевого назначения. Основными факторами формирования подземных вод этой части разреза являются: наличие рыхлых, хорошо водопроницаемых пород, подстилаемых региональным водоупором (морские глины тавдинской свиты), и отсутствие в толще континентальных отложений выдержанных водоупоров, что обуславливает довольно тесную связь выделяемых здесь водоносных горизонтов и комплексов как между собой, так и с природно-климатическими факторами.

В соответствии со сводной гидрогеологической стратификацией, составленной на основе схем корреляции геологических и гидрогеологических подразделений по бассейнам, являющейся дополнением к легенде Западно-Сибирской серии листов государственной гидрогеологической карты масштаба 1:200 000, утверждённой  29.11.1991 г. (протокол № 4 заседания гидрогеологической секции НРС при ВСЕГИНГЕО), в пределах Тура-Тавдинского междуречья выделяются:

- водоносный четвертичный комплекс (Q);

- водоносный локально-слабоводоносный туртас-искинский комплекс (Р3tr-Q1is);

- водоносный куртамышский горизонт;

- водоупорный тавдинский горизонт.

Подземные воды четвертичного и туртас-искинского комплексов ввиду слабой водообильности, ограниченного распространения и небольшой глубины залегания практического интереса для целей централизованного водоснабжения не представляют и могут быть использованы только для децентрализованного водоснабжения. Данный комплекс является одним из дополнительных источников питания целевого куртамышского горизонта.

Куртамышский горизонт имеет широкое распространение. Подземные воды рассматриваемого комплекса формируются в аллювиальных песках нижне-среднеолигоценовых отложений куртамышской свиты. Горизонт приурочен к отложениям куртамышской свиты и залегает на региональном водоупоре (морские глины тавдинской свиты).

На юге Тюменской области водоносный комплекс распространен в западной ее части. В долинах рек Туры и Пышмы частично размыт. Глубина залегания кровли горизонта зависит от рельефа местности и изменяется от 10-17 м – в долинах рек, до 32-44 м – на междуречных пространствах. Абсолютные отметки кровли составляют от +28,0 до +72,5 м.

Водовмещающие отложения представлены мелко-, средне-, реже крупнозернистыми песками. Полная мощность комплекса изменяется от 22,5 до 72,5 м и в среднем составляет 45 м. Средняя эффективная мощность горизонта – 28,5 м и изменяется от 5 до 42 м. В верхней части разреза свиты фиксируется выдержанный в площадном отношении относительно водонепроницаемый глинистый пласт мощностью 2-16 м, который является кровлей, создает благоприятные условия для формирования напора подземных вод горизонта.

Величина напоров над кровлей водоносного горизонта изменяется по площади от 10 до 30 м. Дебиты скважин изменяются по площади в значительных пределах, что, очевидно, является следствием литологической неоднородности и непостоянства мощности водовмещающих отложений, дебиты скважин изменяются от 1,1 до 8,6 л/с при понижениях уровня воды на 15,5-11,2 м, удельные дебиты – от 0,1 до 2,1 л/с/м. Величина водопроводимости пород изменяется по площади от 65 до 1 098 м3/сут, коэффициенты фильтрации от 6-7 до 17-19 м/сут.

Подземные воды куртамышского горизонта пресные, по физическим свойствам вполне удовлетворительные: мутность – от 3,15 до 12,6 ЕМ/дм3, запах – не более 1 балла, температура воды - +4… +6°С. Активная реакция среды изменяется от нейтральной до слабощелочной (рН колеблется от 6,8 до 8,6).

По химическому составу подземные воды в большинстве гидрокарбонатные кальциевые и магниевые с сухим остатком от 0,1 до 0,8 г/л. По площади общий фон содержания железа составляет 1,0-3,0 мг/л, а фон общей жесткости не превышает 7 мг-экв/л, содержание фтора достигает 0,8 мг/л. Содержание микрокомпонентов в подземных водах – урана, свинца, меди, цинка, ртути, кобальта, не превышает допустимых норм. Фенолы в водах не обнаружены.

В санитарно-бактериологическом отношении подземные воды куртамышского водоносного горизонта здоровые.

Питание водоносного комплекса осуществляется на водоразделах за счет фильтрации атмосферных осадков. В долинах рек водоносный горизонт разгружается в вышележащие водоносные горизонты и в поверхностные водоемы и водотоки. Как и на большей части Западно-Сибирского артезианского бассейна, водоносный горизонт является наиболее перспективным для крупного централизованного водоснабжения.

По состоянию изученности на 01.01.2017 г. в государственный учет включено 712 месторождений (водозаборных участков) питьевых и технических подземных вод, из них эксплуатируемых 576, подготовленных к промышленному освоению – 15, неэксплуатируемых и с отсутствием сведений по эксплуатации 121.

 Общая величина разведанных и оцененных эксплуатационных запасов на 01.01.2017 г. составляет - 1001,2804 тыс.м3/сут, в том числе по кат. А42,568 тыс.м3/сут, по кат. В737,5779 тыс.м3/сут, по кат. С1 50,8825 тыс.м3/сут, по кат. С2170,252 тыс.м3/сут и забалансовых – 23,0 тыс.м3/сут, в том числе запасы: для поддержания пластового давления – всего: 88,6 тыс.м3/сут, (в том числе по кат. В79,05 тыс.м3/сут, по кат. С1 7,6 тыс.м3/сут, по кат. С21,95 тыс.м3/сут), производственно-техническое водоснабжение – всего: 13,6543 тыс.м3/сут, (в том числе по кат. В13,569 тыс.м3/сут, по кат. С1 0,0853 тыс.м3/сут).

В 2016 г. на территории Тюменской области (юг) разведано (в том числе переоценено) 16 месторождений (участков) питьевых и технических подземных вод, из них 11 месторождений (участков) находятся в эксплуатации: 5 – подготовлены для промышленного освоения. Впервые за отчетный год учтены в ЭЗВ месторождения (участки) в количестве 7. (таблица № 1).

Количество утвержденных балансовых запасов питьевых и технических подземных вод за этот период составил 74,088 тыс.м3/сут, в том числе по категориям: В – 71,288; С12,8, из них запасы для поддержания пластового давления всего – 50,8 тыс.м3/сут, в том числе по категориям: В48,0; С12,8, производственно-техническое водоснабжение – 0,6 (по категории В) тыс.м3/сут. 

Основная по величине оцененных и разведанных запасов ресурсная база питьевых и технических подземных вод в Тюменской области была создана благодаря широкомасштабным геологоразведочным работам, выполненным за счет средств государственного бюджета.

Наиболее крупные месторождения разведаны и оценены до 90-х годов прошлого столетия: Велижанское - эксплуатационные запасы, прошедшие Госэкспертизу составили  всего 71,3 тыс.м3/сут, Западно-Сингульское – 18,0 тыс.м3/сут, Боровское – 10,2 тыс.м3/сут, Заводоуковское – 7,0 тыс.м3/сут, Новозаимское – 6,0 тыс.м3/сут, Восточно-Сингульское – 5,0 тыс.м3/сут и др.

Из общего количества оцененных и разведанных месторождений по состоянию на 01.01.2017 г. в период 1960-1969 гг. разведано и оценено (переоценено) 4 месторождения, в 1970-1979 гг. – 10, 1980-1989 гг. – 17, в 1990-1999 гг. – 63, в 2000-2010 гг. – 110, в 2011-2016 гг. - 629. Наибольшее количество месторождений разведано и оценено (переоценено) в период 2011-2016 гг. (Рис.1). В этот период поисковые и разведочные работы на воду имели наибольшее развитие.

Самыми крупными являются месторождения, разведанные и оцененные для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения крупных населенных пунктов Тюменской области, в том числе областного центра г.Тюмень. К числу таких месторождений относятся: Велижанская группа месторождений (147,4292 тыс.м3/сут), Луговская группа месторождений (17,12 тыс.м3/сут), Боровское (вместе с участками) (8,5311 тыс.м3/сут), Калиновское, Заморозовское, Тандашковское, Понизовское месторждения (302,7 тыс.м3/сут) в Нижнетавдинском районе, предназначенных для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и технологического обеспечения водой промышленных предприятий г. Тюмень.

Рис.1. Динамика количества разведанных и оцененных месторождений на территории Тюменской области за 1960-2016 гг.

Рис.1. Схема расположения месторождений (участков) пресных подземных вод, ППД, участков захоронения промстоков и буровых на воду скважин.