Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Заносова, Валентина Ивановна

Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель
<
Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Заносова, Валентина Ивановна. Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.02. - Барнаул, 2005. - 211 с. : ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Теоретические предпосылки оценки качества оросительных вод 6

1.1. Изученность вопроса 6

1.2. Исходные теоретические исследования 10

1.3. Принципы и критерии оценки качества оросительных вод 20

Глава 2. Объекты и методика исследований 24

2.1. Степень изученности территории 24

2.2. Характеристика и особенности региона 29

2.3. Методика исследования ирригационного качества воды 35

Глава 3. Природные факторы формирования подземных вод 40

3.1. Климат 41

3.2. Геолого-геоморфологические факторы 43

3.3. Тектоника и неотектоника 50

3.4. Гидрография 53

3.5. Почвенно-геохимические факторы 55

Глава 4. Качество подземных вод и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель 59

4. 1. Особенности химического состава подземных вод на региональном уровне 59

4.1.2. Южно-Приалейская степная провинция 62

4.1.2. Верхне-Обская лесостепная провинция 70

4.2. Анализ и оценка ирригационного качества подземных вод 77

4.2.1. Оросительные воды Южно-Приалейской степной провинции 78

4.2. Оросительные воды Верхне-Обской лесостепной провинции 96

Глава 5. Экологическое состояние подземных вод и прогноз их использования для орошения 117

5.1. Экологическое состояние подземных вод 117

5.2. Ресурсы подземных вод и прогноз их использования для орошения 124

Выводы и рекомендации 130

Библиографический список. 139

Приложение 1. Химический состав подземных вод 155

Приложение 2. Минерализация и ирригационная характеристика подземных вод 183

Введение к работе

Значительная часть территории Алтайского края по климатическим условиям является зоной неустойчивого земледелия с дефицитом осадков в течение вегетационного периода. Поэтому одним из важных факторов повышения устойчивости урожаев сельскохозяйственных культур является орошение.

Актуальность работы. Освоение новых сельскохозяйственных угодий под орошение часто сдерживается не только дефицитом водных ресурсов, но и отсутствием качественных оросительных вод. Использование даже пресных вод зачастую приводит к возникновению негативных почвенных процессов, и, как следствие, снижению урожайности культур, а затем и выводу земель из сельскохозяйственного оборота.

По климатическим условиям левобережная часть Приобского плато относится к району недостаточного и неустойчивого увлажнения. Поэтому развитие орошения здесь - непременное условие стабильности высокого уровня сельскохозяйственной продукции. Необходимость проведения комплексных исследований по оценке пригодности подземных вод для орошения и разработка теоретико-методических рекомендаций по выбору водоисточника при проектировании гидромелиоративных систем определяет актуальность темы диссертационной работы.

Цель и задачи исследования. Цель исследований - установить наиболее перспективные, с точки зрения качества и ресурсного потенциала, водоносные горизонты, как источники воды для оросительных мелиорации.

С учетом поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Изучить общие закономерности химического состава и минерализации подземных вод.

  1. Проанализировать результаты ирригационной оценки воды, полученные различными методами при значительном диапазоне минерализации и различном химическом составе.

  2. Выбрать наиболее приемлемые методики оценки ирригационного качества воды.

  3. Разработать рекомендации по использованию подземных вод для орошения.

Защищаемые положения:

  1. Формирование химического состава подземных вод зоны активного водообмена определяется ландшафтнообразующими факторами (солнечная радиация, атмосферное увлажнение, геолого-структурное и лито-логическое строение, подземный и поверхностный сток), т.е. зависят от физико-географической обстановки в целом.

  2. Использование подземных вод без комплексной мелиорации способствует развитию негативных почвенных процессов и снижению продуктивности агроэкосистем, поэтому при выборе водоисточника необходимо учитывать природно-мелиоративные, гидрогеолого-мелиоративные и мелиоративно-гидрохимические условия.

Научная новизна. Впервые для региона выполнена комплексная оценка качества подземных вод для целей орошения с учетом региональных гидрогеологических особенностей двух физико-географических провинций. Разработаны рекомендации по использованию подземных вод наиболее перспективных водоносных горизонтов (административный уровень).

Материалы и методы исследований. Работа написана на основе обобщения опубликованных материалов, анализа кадастров подземных вод, а также материалов, собранных автором в период экспедиционных работ 1985-2003гг. в рамках региональных программ и научно-исследовательских хоздоговорных работ АГАУ и ИВЭП СО РАН.

Математическая обработка результатов экспериментальных исследований химического состава поливной воды основана на систематизации,

классификации и анализе полученной информации методами табличного и графического изображения.

Практическая значимость работы. На основе выполненных исследований разработаны рекомендации по использованию подземных вод для целей орошения. Они могут быть востребованы при разработке проектов гидромелиоративных систем и возможном орошении.

Апробация работы. В 1991-2005гг. основные положения диссертации были представлены в виде докладов на международных (Тольятти, 1998; Москва-Барнаул, 2003), межрегиональных (Душанбе, 1991; Томск, 1993; Новосибирск, 1996; Рязань, 2004) и региональных научных конференциях (Барнаул, 1991, 2001, 2002). Результаты исследований докладывались на научно-практической конференции (Барнаул, 2005г.) и объединенном семинаре профессорско-преподавательского состава кафедр института природообустрой-ства АГАУ.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 24 научных работах. Общий объем публикаций составляет 9 п. л., из них вклад автора составляет 4,5 п. л.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 135 страницах, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 155 источников и приложения, содержит 20 таблиц и 27 рисунков.

Исходные теоретические исследования

По общепринятому определению (Горев, 1991) к ирригационным водам относятся природные воды различных типов, циркулирующие в ирригационной сети и применяемые в сельскохозяйственных мелиора-циях. Для орошения сельскохозяйственных земель используются поверхностные, подземные, сточные и возвратные воды. В настоящее время имеется ряд способов оценки качества оросительной воды, разработанных советскими и зарубежными исследователями (Ковда, 1968). При этом учитывается, что качество воды зависит от многих показателей: температуры воды, содержания и размеров взвешенных частиц, количества растворенных веществ, их состава и сочетания.

Так, например, установлено, что большая разница температур оросительной воды и почвы вредна для растений. Этот факт необходимо иметь в виду, прежде всего, при использовании обычно сравнительно холодных подземных вод. Оптимальной температурой воды для целей орошения является 18—20С.

Оросительные воды зачастую содержат какое-то количество взвешенных частиц. Они аккумулируются в каналах и на орошаемых землях в виде ирригационных наносов. Илистые частицы диаметром до 0,005 мм являются ценным удобрением. Более крупные 0,005—0,200мм улучшают скелет почв, предотвращая ее заиление, а также способствуют кольматации ложа каналов. Еще более крупные осаждаются в каналах, уменьшают их пропускную способность, что обусловливает необходимость периодической чистки. В отечественной практике при удовлетворительном гранулометрическом составе ирригационных наносов хорошей считается вода с мутностью до 200 г/м , удовлетворительной — до 1000 г/м . Важное значение суммарному содержанию взвешенных частиц в оросительной воде и их гранулометрическому составу придают исследователи и в других странах (Babovic, 1958; и др.).

Оценка солевого состава вод для целей орошения выполняется по следующим показателям: минерализации, концентрации отдельных ионов или содержанию отдельных солей, химическому составу в целом, соотношению отдельных ионов или комбинаций, водородному показателю.

Несмотря на многочисленные исследования, единого мнения относительно предельных содержаний в оросительной воде растворенных солей и отдельных компонентов химического состава нет. Разработано несколько ирригационных показателей качества, которые основаны на учете различных зависимостей компонентов химического состава воды и получены для разных районов и условий орошения. Оценка качества одной и той же воды этими показателями часто не сопоставима и нередко имеет прямо противоположный смысл. Обычно пользуются каким-то одним показателем или несколькими сразу. Это предопределяет выполнение довольно большого объема вычислений, возможность субъективного подхода к оценке качества и вызывает недоверие к самим способам его определения.

Большинство исследователей при оценке качества воды используют показатель минерализации оросительных вод. Основоположником такой оценки является А. Н. Костяков (1951), который характеризует ирригационные свойства вод в соответствии с их минерализацией (таблица 1). Таблица 1 Оценка качества воды по общей минерализации Минерализация, г/л Оценка качества Менее 0,4 Хорошая 0,4-1,0 (пресная) Ограниченное применение с учетом местных природных и ирригационных условий 1,0-3,0 (слабоминерализованные) Повышенная опасность для растений Более 3,0 Вторичное засоление Наиболее вредными для растений солями в поливных водах являются соли натрия; при этом допустимая концентрация отдельных солей в воде следующая: и карбонатов натрия (ЫагСОз) — до 1 ммоль/л; хлористого натрия (NaCl) — до 2 ммоль/л; сернокислого натрия (Na2SC 4) — до 5 ммоль/л. Примерно аналогичные требования к оросительной воде по ее минерализации приняты в США (Маслов, Нестеров, 1967). Но, в зарубежной практике предельно допустимые концентрации соды в воде еще более низкие. Так, суммарное содержание гидрокарбонатов и карбонатов натрия более 2,5 ммоль/л, делает воду непригодной для орошения слабокарбонатных почв. Предельно допустимой концентрацией нормальной соды (NaHCCb) считается 64 мг/л, а ограничивающей — 32-64 мг/л. Подобные ограничения связаны не с токсичностью таких концентраций соды для растений, а с возможностью осолонцевания почв, бедных гипсом или другими солями кальция, под воздействием оросительных вод. Величины порогов токсичности солей в почвах с различным типом засоления приведены в таблицах 2,3,4.

Характеристика и особенности региона

Равнинная часть Алтайского края расположена в пределах Кулун-динской степи, которая занимает значительную часть Обь-Иртышского междуречья. Из общей площади в 13 млн. га на долю края приходится около 5 млн. га .

Согласно физико-географическому районированию равнинная часть края относится к Западно-Сибирской физико-географической стране. На этой территории выделены две зональные области (степная и лесостепная) и шесть провинций: Кулундинская, Южно-Приалейская, Предалтайская степ ные, Верхне-Обская, Предсалаирская, Красногорская лесостепные (Винокуров, 1971. 1973, 1975; Цимбалей, Винокуров, 1985, 1998 и др.).

Орошаемые земли края расположены преимущественно в засушливостепной зональной области темно-каштановых и каштановых почв в пределах Кулундинской провинции, южных и обыкновенных черноземов Южно-Приалейской провинции и в лесостепной зональной области черноземов выщелоченных и обыкновенных Приобской провинций. В площадном отношении степная и лесостепная зональные области в пределах равнинной части края равноценны и занимают соответственно 6008,5 и 5684,2 тысяч га, что составляет 51,4% и 48,6% соответственно (рисунок 2).

В степной зональной области большая площадь (4397,8 тыс. га) относится к Южно-Приалейской провинции, Кулундинская провинция занимает площадь 1458,6 тыс.га. Лесостепная зональная область, представленная Верхне-Обской провинцией, имеет площадь 2531,8 тыс.га. (Природно-мелиоративная оценка..., 1988). Кулундимская степная, засушливая (К-0.4-0.6) главнейшие цели мелио раций увеличение влажности мочь. борьба с дефляцией и засоление мочь Приобская левобережная степная, умеренно аасушдивая (KaQ.6-0.8). і лае нейшнецели мелиорации увеличение влажности почв, борьба с водной грошей, дефляцией и засолением почв Предгорная- степная и лесостепная. умеренно «лажная (К-0.8-1.5), главней имя цель мелиорации борьба с водной эрозией

По гидрогеологическому районированию рассматриваемая территория принадлежит к Верхнеобскому артезианскому бассейну, являющемуся структурой второго порядка Западно-Сибирского артезианского мегарегиона.

В Верхнеобском артезианском бассейне, который занимает площадь около ПО тыс. км2, сосредоточены ресурсы поземных вод в объеме порядка 15 км /год. В разрезе мезозойско-кайнозойских отложений выделяются 2 гидрогеологических этажа с резко различными условиями формирования подземных вод, разделенных мощным региональным водоупором верхнемелового - палеогенового возраста.

Объектом исследований являются подземные воды, приуроченные к водоносным горизонтам и комплексам верхнего этажа в толще палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложений, а также воды в меловых отложениях, приуроченных к верхней части нижнего гидрогеологического этажа.

Верхний гидрогеологический этаж характеризуется свободным водообменом, а нижняя его часть - затрудненным. В его пределах в основном развиты пресные подземные воды, меньше - в разной степени минерализованные. Подземные воды комплексов и горизонтов раннего мела нижнего гидрогеологического этажа отличаются высокой минерализацией. Они преимущественно низкотермальные, минеральные и находятся в обстановке затрудненного и весьма затрудненного, а местами, возможно, застойного режима. В данной работе их характеристика не приводится.

Максимальная мощность зоны свободного водообмена с минерализацией вод до 1 г/л составляет 800 м. Зона маломинерализованных вод с сухим остатком до 3 г/л прослеживается до глубины 1400 м.

В оцененной и характеризуемой части разреза четко выделяются два регионально выдержанных водоупора: повсеместно развитый верхнемеловой - палеогеновый (славгородской, ганькинской, талицкой, люлинворской и тав-динской свит) мощностью до 700 м и неогеновый (таволжанской и павлодарской свит) мощностью до 120 м в центральной части бассейна.

Примечание: в знаменателе среднее значение модуля В таблице 8 приведены водоносные комплексы и горизонты наиболее водообильные и выдержанные по площади и в разрезе. Водоносные горизонты малообильные с большим содержанием глинистого материала и определяемые как малоперспективные или неперспективные для гидромелиорации в состав оцениваемых горизонтов не вошли.

Особенности гидрогеологических условий равнинной части края, основные гидрогеологические параметры водоносных горизонтов и комплексов, химический состав подземных вод достаточно подробно изложены в работах М.И. Кучина (1940), Е.В. Михайлова (1958), С.Г. Бейрома (1960, 1965,1967), Б.Ф. Макрицкого (1962), М.А. Кузнецовой и О.В. Постниковой (1972), Ю.Ы. Акуленко (1977, 1985, 1995) и др. В связи с этим, гидрогеологические условия равнинной части Алтайского края рассматриваются только в разрезе региональной ландшафтной структуры, которая лежит в основе при-родно-мелиоративного районирования территории.

В Алтайском крае накоплен значительный опыт проведения различных видов мелиорации сельскохозяйственных земель, важнейшим из которых является орошение в степной зоне. Гидромелиоративные системы являются крупными потребителями воды. Как отмечалось выше, теоретические и практические вопросы гидромелиорации разработаны достаточно хорошо. Однако комплексной оценки ирригационных свойств подземных вод, приуроченных к наиболее широко используемым водоносным горизонтам и комплексам, не проводилось.

Целью настоящей работы является выявление наиболее пригодных, с точки зрения качества, водоносных горизонтов при выборе водоисточника для проектирования гидромелиоративных систем.

Геолого-геоморфологические факторы

Рельеф является косвенным фактором формирования состава вод. Он оказывает влияние на условия водообмена, а от последних зависят минерализация и химический состав природных вод. На возвышенностях и их склонах усиливается поверхностный сток, а условия питания подземных вод ухудшаются. Наоборот, в пониженных формах рельефа поверхностный сток замедляется, вследствие чего увеличивается инфильтрация вод в почву. С рельефом местности связаны солевой режим почв, заболоченность местности, обусловливающая специфический состав вод.

Равнинная часть Алтайского края, относящаяся к Западно-Сибирской низменности, делится р. Обью на две части, разные по площади и характеру рельефа: большую, западную, охватывающую Приобское плато и Кулундин-скую аллювиальную равнину, и меньшую, восточную - Обь-Чумышскую возвышенную равнину (рисунок 3). Исследуемая территория лежит в пределах Приобского плато.

Приобское плато отделяется от Кулундинской равнины пологим уступом высотой до 100 м. Поверхность плато расчленена ложбинами древнего стока (Касмалинская, Барнаульская и др.) на ряд пологоувалистых гряд, ориентированных в юго-западном направлении. Ширина ложбин достигает 12— 20 км при глубине вреза 50—100 м. Водоразделы между ними имеют ширину 20—30 км и абсолютные отметки поверхности 350—200 м. Склоны водоразделов расчленены густой овражно-балочной сетью.

Многообразие форм рельефа территории определяется главным образом тектоническими факторами, активно проявлявшимися в течение всей истории ее формирования. Современные очертания рельефа в основном обязаны неотектоническим движениям, имевшим место в кайнозое, в частности, вызвавшим резкое поднятие и оледенение Горного Алтая и обеспечившим плювиальную климатическую обстановку на всей рассматриваемой площади. Дальнейшее формирование рельефа в значительной мере обусловлено ледниковой деятельностью и эрозионно-денудационными процессами в горах и эрозионно-аккумулятивной работой крупных рек на равнинах. Геоморфологическая схема Орографические особенности исследуемой территории, характеризующиеся постепенным повышением территории от равнин Кулунды к ее горному обрамлению на юге и юго-востоке, определяют основные закономерности распределения атмосферных осадков, а также поверхностного и подземного стока. Величина подземного стока увеличивается с повышением элементов рельефа. Сильно расчлененный рельеф Горного Алтая и Кузнецкого Алатау, повышенная трещиноватость пород, наличие ледников и ледниковых отложений большой мощности, карстовые формы наряду с высокой увлажненностью благоприятствуют образованию значительных ресурсов подземных вод. В пределах низменности в значительной мере осуществляется в основном транзитный поверхностный и подземный сток и частичная разгрузка подземных вод.

Такие геологические факторы, как литология горных пород и тектоника района, играют существенную роль при формировании химического состава в основном подземных вод. Геологическая история формирования подземных вод начинается с момента захоронения морских вод в древних бассейнах осадконакопления. Уже в этот период происходит некоторое изменение химического и изотопного состава океанической воды.

В пределах рассматриваемой территории развиты разнообразные осадочные, магматические и метаморфические породы. В равнинных районах Кулундинской впадины складчатый комплекс палеозойских образований перекрыт мощной (сотни метров) толщей песчано-глинистых отложений мезозойского и кайнозойского возраста.

Палеозойские породы интенсивно дислоцированы, метаморфизованы, разбиты многочисленными разрывными нарушениями и являются фундаментом, на котором залегает мощная толща мезо-кайнозойских отложений. Осадки мелового возраста широко развиты только в Кулундинской впадине. В пределах Приобского плато отложения сымской свиты выполняют локальные западины в рельефе палеозойского фундамента. Мощность их здесь не превышает 50- 70 м. Палеогеновые отложения на исследуемой территории имеют широкое распространение. Морские эоценовые осадки, представленные люлиновор-ской (нижний, средний эоцен) и чаганской (верхний эоцен) свитами, сложенными серыми и зеленовато-серыми опоковидными и алевритовыми глинами с прослоями песков и алевритов. Мощность этих отложений колеблется от нескольких метров до 100—120 и даже 200 м.

К востоку и югу отложения эоцена фациально замещаются палеоценовыми континентальными озерно-аллювиальными и делювиально-пролювиальными осадками островновской свиты, представленными каолиновыми глинами и алевритами с прослоями (2-15 м) песков, гравия и галечников. Кровля толщи залегает на глубине 180—360 м, а мощность колеблется от 30—40 до 60—100 м на Приобском плато и от 10—15 до 20—30 м в долине р. Оби.

Отложения некрасовской серии подразделяются на следующие свиты: атлымская (нижний—средний олигоцен), новомихайловская (средний олиго-цен), знаменская (верхний олигоцен). Атлымская свита сложена аллювиальными песками с прослоями гравия, галечников, реже тонкими пропластками глин. Мощность этих осадков 5—50 м. Новомихайловская свита представлена алевритами и глинами, содержащими линзы и прослои глинистых песков. Общая мощность свиты колеблется от нескольких метров до 60—95 м. Озер-но-аллювиальные глины знаменской свиты чередуются с пластами мелко- и среднезернистых песков с примесью гравия и галек. Мощность свиты 10— 40м, а суммарная мощность песчаных прослоев составляет 5—20м.

Неогеновые отложения имеют практически повсеместное распространение на описываемой территории. Отложения миоцен - плиоцена, выделенные в бурлинскую серию, широко распространены почти на всей территории. Они представлены озерно-аллювиальными песчано-глинистыми отложениями. Отложения таволжанской свиты вскрываются на Приобском плато на глубинах от 100 до 160 м. Они представлены озерно-аллювиальными глинами с известковисто-мергелистыми конкрециями, прослоями мергелей, мелко среднезернистых песков и гравия. Мощность песчаных прослоев составляет 1—5, иногда 5—10 м. Общая мощность свиты изменяется от 10—20 м до 60—90 м.

В прибортовых частях древних долин распространены делювиальные фации аральской свиты - пестроокрашенные и зеленые глины, насыщенные несортированными обломками и щебнем различных пород палеозоя. Общая мощность свиты не превышает 30—80 м. Выше с небольшим размывом или постепенными переходами залегают отложения павлодарской свиты, представленные делювиально-пролювиальными, озерными, реже озерно-аллювиальными и аллювиальными красно-бурыми глинами с друзами гипса, оолитами гидроокнслов железа и марганца, с линзами глинистых песков, гравия и щебня. Кровля свиты вскрывается на глубине от 5—10 до 130 м. Мощность ее изменяется от 5-10м на древних междуречьях до 40-70м в погребенных долинах.

Разрез неогена венчается аллювиальными и делювиально-пролювиальными отложениями кочковской свиты (средний—верхний плиоцен), в составе которой распространены иловатые суглинки и супеси, илы и глины с прослоями песков и гравия. Мощность свиты колеблется от 5—10 до 40—80 м, а суммарная мощность песков и гравия составляет пятую часть мощности свиты.

Четвертичная отложения распространены почти повсеместно. Они представлены различными генетическими типами, включая покровные полигенетические образования и аллювий комплекса террас современных и древних рек. Эти отложения наиболее полно представлены и широко развиты в равнинных районах Приобского плато.

Южно-Приалейская степная провинция

Территория отличается разнообразием природных условий, зафиксированным в ландшафтной структуре территории. Площадь Южно-Приалейской провинции составляет 43,98 тыс. км2.

Северо-западная и центральная части провинции значительно удалена от внешних областей питания и разгрузки подземных вод и относится к зоне затрудненного водообмена. Здесь распространены воды с повышенной минерализацией, имеет место и медленное нисходящее перетекание воды из вышележащих в нижележащие водоносные горизонты. В этой зоне не наблюдаются сезонные колебания, но отмечено, что после многоводных лет происходит плавное и весьма незначительные повышения пьезометрического уровня. Продолжительность такого периода подъема около года, а затем столь же медленное понижение.

В южной части провинции, вблизи областей питания подземных вод располагается зона наиболее активного водообмена. Но здесь происходит выклинивание основных водоносных горизонтов. Характерной особенностью режима напорных вод являются сезонные колебания пьезометрических уровней: весенне-летний подъем, а затем снижение уровней до следующего подъема. Ниже рассмотрены водоносные горизонты и комплексы, имеющие распространение на исследуемой территории. Неоген-четвертичный водоносный комплекс (N-Q) на исследуемой территории представлен средне-верхнечетвертичными отложениями касма-линской свиты, нижне-среднечетвертичными отложениями краснодубров-ской свиты и нерасчлененными верхнеплиоцен-нижнечетвертичными отложениями. Подземные воды комплекса связаны с линзами и прослоями полимик-товых мелко- и среднезернистых песков. Наиболее мощные и выдержанные прослои приурочены к основанию разреза. Нижним водоупором обычно служат глины неогена или одновозрастные суглинки.

Общая мощность комплекса достигает 100м, под древними долинами она резко уменьшается, на некоторых участках отложения практически полностью размыты.

Водообильность комплекса неравномерная и не выдержанная по площади. Коэффициенты фильтрации водовмещающих отложений изменяются от 3 до 50 м/сутки. Основные гидрогеологические характеристики комплекса приведены в таблице 14.

В пределах провинции преобладают пресные и солоноватые воды с минерализацией до 2г/л, по составу гидрокарбонатные натриевые, на юге преимущественно кальциевые, гидрокарбонатно-сульфатные, гидрокарбо-натно-хлоридные с преобладанием натрия, по соотношению анионов — первого типа. На площадях, тяготеющих к соленым озерам, древним долинам, и на засоленных участках наблюдается повышение минерализации до 3,0г/л и более. Воды повышенной минерализации по химическому составу гидрокар-бонатно-хлоридные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-гидрокарбонатные, хлоридные с преобладанием натрия — от первого до третьего типа. Воды чаще всего жесткие. Результаты химического анализа подземных вод комплекса приведены в таблице 1 (приложение 1).

Водоносный горизонт верхнеплиоценовых отложений кочковской свиты прослеживается в восточной части провинции. Подземные воды приурочены к линзам разнозернистых полимиктовых песков, заключенных в серых известковистых глинах. Толща пород, перекрывающая кочковский водоносный горизонт, сложена в основании глинами и тяжелыми суглинками самой кочковской свиты мощностью 3—60 м, выше нее залегают четвертичные и современные пылеватые суглинки, супеси с редкими линзовидными ч

Трещинные воды палеозойского фундамента Осадочно-метаморфические (глинистые сланцы, песчаники, известняки)и интрузивные образования (граниты, грано-диориты) 8,0-550,0 От 70,0 до 100,0 трещиноватая зона 0,5 до 1,0 20,0 до 60,0 0,5-1,0 до 2,0-6,0 Пестрый прослоями тонко-мелкозернистых песков, илы, торф суммарной мощностью 5—80м. Наиболее мощные горизонты песков залегают в основании разреза на плотных глинах павлодарской свиты. Подземные воды напорные. Водо-обильность отложений пестрая.Минерализация подземных вод характеризуемого горизонта увеличивается с севера и востока на запад с 0,3 до 3 г/л. Широко развиты воды с минерализацией 1,0-1,5 г/л, по химическому составу гидрокарбонатные преимущественно кальциевые первого типа, реже гидро-карбонатно-сульфатные различного катионного состава. Воды с минерализацией 1,5—3 г/л — хлоридно-гидрокарбонатные натриевые. Общая жесткость 2-53 мг-экв/л, преобладает 7 мг-экв/л, щелочность 6—11 ммоль/л. Характеристика химического состава подземных вод приведена в таблице 2 (приложение 1).

В неогеновый водоносный комплекс вошли водоносные горизонты нижне-среднеплиоценовых отложений павлодарской свиты и верхнемиоценовые отложения таволжанской свиты.

В разрезе неогенового водоносного комплекса выделяют от 1 до 6 слоев песков. Комплекс имеет повсеместное распространение за исключением южной и юго-восточной части территории провинции. Водовмещающие породы представлены полимиктовыми в основном кварцево-полевошпатовыми песками различного гранулометрического состава и гравийно-галечниковыми отложениями. Подземные воды в основном напорные.

Породы неогена содержат значительные количества тонкорассеянного сульфата кальция, поэтому в водоносных горизонтах формируются воды с повышенным содержанием ионов хлора и сульфата.

Химический состав и минерализация подземных вод комплекса весьма разнообразны. Однако намечается некоторая площадная гидрохимическая зональность. Сухой остаток изменяется от 0,1 до 9,0 г/л, наблюдается общее региональное повышение минерализации от горного обрамления бассейна в западном и северо-западном направлениях. Пресные воды преимущественно гидрокарбонатные кальциевые, натриевые, реже гидрокарбонатно хлоридные, гидрокарбонатно-сульфатные натриевые, гидрокарбонатные магниевые первого типа. В зоне с минерализацией 1—1,5 г/л преобладают воды хлоридно-гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные, сульфатно-хлоридные, сульфатно-гидрокарбонатные натриевые, реже магниевые первого и второго типов. С увеличением минерализации до 3 г/л химический состав подземных вод становится преимущественно хлорид-но-сульфатным, сульфатно-гидрокарбонатным, хлоридным натриевым, реже магниевым второго и третьего типов. Зона с минерализацией 3—5 г/л содержит воды хлоридного, хлоридно-сульфатного, сульфатно-хлоридного натриевого, реже магниевого состава. Наименьшее распространение имеют воды с минерализацией более 5 г/л. По составу магниевые, преимущественно третьего типа. Воды щелочные. Преобладающие значения водородного показателя составляют 7—8. По жесткости (0,2—57 мг-экв/л) от мягких до очень жестких, в пресных водах почти вся жесткость карбонатная (приложение 1 таблица 3).

Палеогеновый водоносный комплекс имеет ограниченное распространение на исследуемой территории. В пределах провинции вдоль южного обрамления бассейна водоносный комплекс выклинивается на расстоянии до 3—70 км от границы бассейна.

Похожие диссертации на Подземные воды Верхнеобского артезианского бассейна и возможности их использования для орошения сельскохозяйственных земель