ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КАК КОМПОНЕНТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Подземный сток в озеро Балхаш

Озеро Балхаш представляет собой крупнейший слабосоло­новатый водоем Казахстана. Площадь его акватории равна 16,4 тыс. км2, протяженность - около 600 км, а ширина колеб­лется от 5 до 71 км. Характерной особенностью озера является неоднородная минерализация. Воды Западного Балхаша (пло­щадь 9,6 тыс. км2) относительно пресные, с минерализацией 1- 2 г/л; воды Восточного Балхаша (площадь 6,8 тыс. км2) солоно­ватые, с минерализацией 3-5 г/л. В недавнем прошлом наблю­дался спад уровня воды в озере, что объясняется интенсивной хозяйственной деятельностью в бассейне Балхаша, особенно с заполнением Капчагайского водохранилища.

Котловина оз. Балхаш занимает самое низкое гипсометри­ческое положение в пределах обширного водосборного бассей­на площадью 400 тыс. км2 и является конечным базисом стока поверхностных и подземных вод, формирующихся здесь.

Основными элементами приходной части водно-солевого баланса озера являются приток поверхностных вод, атмосфер­ные осадки, выпадающие на площади акватории, и подземный сток. Основные расходные статьи баланса - испарение с водной поверхности и подземный отток. Подземный водообмен суши с озером происходит весьма сложно и играет большую роль в со­левом балансе озера.

По геолого-гидрогеологическим условиям бассейн озера может быть разделен на две существенно различные части: се­верное Прибалхашье, охватывающее часть Джунгаро-Балхаш - ской геосинклинали, сложенной скальными палеозойскими по­родами, и южное Прибалхашье - крупную впадину, выполнен­ную мощной толщей рыхлых мезозойско-кайнозойских отложе­ний. Котловина озера располагается на стыке этих двух струк­тур.

Подземные воды северного Прибалхашья содержатся в тре­щиноватых палеозойских породах, местами дренируются вре­менной орографической сетью, часто приуроченной к зонам тектонических разломов.

Гидрогеологические условия южного Прибалхашья опреде­ляются наличием артезианского бассейна, образованного сери­ей водоносных горизонтов и комплексов юрского, мелового, па­леогенового, неогенового и четвертичного возраста. В прибреж­ной зоне артезианский бассейн имеет блоковое строение вследствие наличия многочисленных разломов, по которым об­разовались глубокие грабены. Подземные воды глубоких гори­зонтов напорные, четвертичных отложений - обычно безнапор­ные.

Общий подземный сток, по расчетам различных авторов, ко­леблется от нуля до 3 км3/год. Такой широкий диапазон значе­ний обусловлен трудностями определения стока из-за сложно­сти процессов его формирования в условиях высокой аридно - сти климата (Ахмедсафин, Шапиро, 1970). На современном этапе изучения подземного стока в озеро выявлено, что сток грунтовых вод непосредственно в озеро формируется преиму­щественно в прибрежной зоне шириной 30-35 км (в пределах дельт рек) и происходит в виде концентрированных потоков с различным расходом (Подземные воды..., 1980).

Весьма важной особенностью взаимодействия грунтовых вод с озером является формирование депрессии их уровней вблизи озера. Наиболее крупная из них расположена в древней дельте р. Или в 30 км от берега озера (при отметке воды в озере 341 м). Абсолютный уровень грунтовых вод в этой депрессии, где глу­бина залегания их достигает 8-12 м, оказался на 8-9 м ниже от­метки воды в озере. Минерализация подземных вод в депрессии равна 7-10 г/л. Аналогичные депрессии, но меньшие по разме­ру отмечаются в низовьях впадающих в озеро рек Каратал, Ток - ру и др. Формирование рассматриваемых уровней депрессий связывается нами с колебаниями уровня воды в озере, когда вследствие подпора в период трансгрессии наблюдается пони­жение уровенной поверхности грунтовых вод, а в фазу регрес­сии происходит ее выполаживание.

Оценка выноса в озеро растворенных в грунтовых водах ве­ществ производилась на основе полученных значений линей­ных расходов грунтовых вод в озеро и сведений об их химичес­ком составе.

Согласно выполненным расчетам (табл. 4.4.1), суммарный ионный грунтовый сток в озеро составляет 25,5 тыс. т/год, в том числе в Западный Балхаш 12 тыс. т/год, в Восточный - 12,7 тыс. т/год.

В фазу трансгрессии озера, продолжительностью 20-25 лет, когда отметка его уровня превышает 341 м, в прибрежной зоне формируется обратный уклон грунтового потока, обеспечиваю­щий отток озерной воды в берега. Наибольший отток отмечает­ся на участках неглубокого залегания грунтовых вод, в дельтах рек и других понижениях рельефа. Расход подземного потокіа из озера, определенный по уравнению Дарси, в пределах южного побережья оценивается в 28 млн. м3/год. Из них из Западного Балхаша только по низкому южному берегу отток составля­ет 19,1 млн. м3/год (2 л/с-км), из Восточного - 8,9 млн. м3/год (0,89 л/с-км).

На основе значений подземного оттока из озера и сред­ней минерализации воды в различных районах акватории на период ненарушенного естественного режима озера, оценен вынос солей из озера. Эта величина составила в целом для озе­ра 41,8 тыс. т/год. Для Западного Балхаша при средней минера-

Таблица 4.4.1

Ионный подземный сток в оз. Балхаш

Потоки

Подземный сток, м'/год

Среднее содержание растворенных веществ в подъемных водах, г/л

Западный Балхаш

Дельты р. Или

0,8

1,8

Трещинных вод северо-западного Прибалхашья

5,2

2,0

Зон разломов

1,01

1,0

Всего

7,0

Восгочный Балхаш

Долин рек Караіал, Аксы, Лепсы

2,3

0,8

Трещинных вод

4,3

2,0

Зон разломов

2,2

1,0

Всего

8,8

Всею для Балхаша

15,8 , ,

Лизации 1,1 г/л вынос солей составляет 21 тыс. т/год, для Во­сточного при средней минерализации 2,3 г/л - 20,8 тыс. т/год. Это примерно в 1,6 раза больше поступления солей с грунтовы­ми водами. За весь период трансгрессии общее количество вы­носимых солей составит около 1 млн. тонн.

В фазу регрессии отток из озера прекращается. Приток под­земных вод в этот период в котловину озера равен 0,104 км3/год. Соответственно изменяется и солевой баланс. Вследствие того что минерализация грунтовых вод побережья значительно выше (в среднем 5 г/л) минерализации озерной воды, участвующей в оттоке, дополнительный привнос солей с грунтовыми водами составит примерно 0,14 млн. т/год. Однако это количество со­лей, так же как и дополнительный сток, поступает не в аквато­рию озера, а в его обсохшее дно, увеличивая его засоленность.

Оценка поступления напорных вод в озеро производилась на основе расчетов вертикального перетекания подземных вод через слабопроницаемые отложения дна озера под действием гидростатического напора. Общая разгрузка напорных вод, по­ступающих с Южно-Прибалхашского бассейна в дно озера, а также разгрузка напорных вод низовий долин рек Аягуз, Токрау составляет 0,06 км3/год, в том числе в Западный Балхаш -

Таблица 4.4.1 (окончание)

Вынос

Удельный расход

Удельный вынос

Растворенных веществ, т/год

Подземных вод, л/с-км2

Растворенных веществ, г/л-км

Западный Балхаш

1410

0,09

0,15

10400

0,54

1,08

1000

12800

Восточный Балхаш

1910

0,23

0,19

8600

0,43

0,86

2200

-

-

12700

25000

0,035 км3/год, в Восточный - 0,025 км3/год. Модули разгрузки напорных вод в акватории озера в среднем составляют около 0,11 л/с-км2.

Вынос растворенных веществ напорными водами при их средней минерализации 18 г/л составляет 1,08 млн. т/год, из них в Западный Балхаш 0,63 млн. т/год, в Восточный - 0,45 млн. т/год.

Таким образом, общий подземный сток грунтовых и напор­ных вод в котловину оз. Балхаш при его естественном режиме оценивается в 104 млн. м3/год, а вынос растворенных веществ подземными водами составляет 1,245 млн. т/год. Непосредствен­но в акватории озера разгружается около 0,08 км3/год подзем­ной воды, а вынос растворенных веществ равен 1,1 млн. т/год. Это составляет соответственно примерно 0,5% притока поверх­ностных вод и около 26% привноса солей поверхностными во­дами.

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КАК КОМПОНЕНТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Принципы оценки и картирования уязвимости подземных вод

Защищенность подземных вод (или, наоборот, их уязвимость к загрязнению) зависит от многих факторов, которые можно подразделить на три группы: природные, антропогенные и фи­зико-химические. Природные факторы включают: глубину под­земных вод, наличие …

Российский опыт

При оценке качества подземных вод, используемых в России для питьевых целей, в последнее время все большее внимание уделяется антропогенным загрязнениям. Изучение процессов деградации качества воды целого ряда подземных водоисточников России …

Влияние на речной сток

Наиболее значительными экологическими последствиями отбора подземных вод помимо истощения их запасов, сниже­ния их уровня и образования депрессионных воронок является изменение взаимосвязи между подземными водами и поверх­ностным стоком. Последнее особенно важно …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.