Химический состав грунтовых вод Крыма. Режим и баланс грунтовых вод Равнинного Крыма и предгорий

 

ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД КРЫМА

 

 

Химический состав грунтовых вод Крыма. Режим и баланс грунтовых вод Равнинного Крыма и предгорий

 

В Равнинном Крыму и в предгорьях грунтовые воды, имеющие почти повсеместное распространение, приурочены к рыхлым четвертичным, верхне- и среднеплиоценовым отложениям, а также к пористым известнякам неогена. На всей этой площади широко внедряется орошаемое земледелие, особенно после ввода в действие Северо-Крым- ского канала и связанных с ним оросительных систем. В этих условиях вопросы режима и баланса грунтовых вод приобретают исключительно важное значение.

 

Условия залегания, питания и разгрузки грунтовых вод и их гидрохимическая зональность

 

Положение зеркала грунтовых вод описываемой части Крыма (см.  14) зависит от ряда факторов — высоты местности над уровнем моря и характера рельефа, фильтрационных свойств водовмещающих отложений, положения водоупора, микроклиматических особенностей и т. п.

 

В районе предгорий и в западной приподнятой части Равнинного Крыма (Тарханкутское плато и Тарханкутский полуостров) грунтовые воды приурочены к пористым ракушечным, местами закарстованным известнякам, мэотиса и сармата, которыми сложена также и зона аэрации.

 

Местами известняки неогена перекрыты песчано-глинистыми отложениями среднего и верхнего плиоцена, не содержащими грунтовых вод вследствие высокого залегания. Только в восточной части предгорий, в районе с. Найденовка, И. В. Кострик был отмечен участок распространения грунтовых вод в плиоценовых отложениях.

 

Здесь глины плиоцена оказались достаточно надежным водоупором для вод в вышележащих галечниках. На этом участке зеркало грунтовых вод на 60— 70 м приподнято по сравнению с прилегающей площадью распространения грунтовых вод в сарматских известняках.

 

В известняках неогена грунтовые воды в большинстве случаев имеют единое зеркало, однако, при наличии водоупорных прослоев между известняками сарматского и мэотического возраста или внутри сарматской толщи сплошность распространения грунтовых вод нарушается. Такие участки отмечены на северном крыле Альминского и на южном крыле Северо-Сивашского бассейнов, а также на площади распространения грунтовых вод в сарматских отложениях в районе Симферопольского поднятия.

 

 

В южной части Равнинного Крыма грунтовые воды приурочены к пролювиальным галечниковым и плиоценовым отложениям. В центральной его части первый от поверхности земли горизонт подземных вод спорадически развит в песчано-глинистых отложениях верхнего и среднего плиоцена. В пределах низменной Присивашской равнины и на южном участке западного побережья Черного моря зона грунтовых вод и зона аэрации сложены четвертичными отложениями: эолово-делювиальными суглинками на водораздельных пространствах, пролювиально- делювиальными суглинками со щебнем и галькой (по балкам), лиман- но-морскими иловатыми глинами на побережье заливов Сиваша и аллювиальными суглинками с прослоями и линзами песка и гравия в долинах рек. Грунтовые воды в аллювиальных отложениях распространены также и в районе предгорий.

 

В долине р. Зуи, в верховьях р. Бурульчи, грунтовые воды в неогеновых и аллювиальных отложениях имеют единое зеркало; здесь воды неогена питают аллювиальный поток. Есть в долинах и такие участки, где в связи с отсутствием водоупоров атмосферные и речные воды инфильтруются через аллювиальные отложения в нижележащие известняки. В таких случаях в аллювиальных отложениях пойм и надпойменных террас возможно только сезонно-паводковое развитие грунтовых вод, как, например, в долине р. Салгир (водопункт 690; см.  14). Детальными гидрогеологическими исследованиями Крымской геологической экспедиции в зоне орошения Северо-Крымского канала в 1951 —1953 гг. доказано наличие в пределах Присивашской равнины единого зеркала грунтовых вод в четвертичных отложениях различных генетических типов.

 

Водоупорным ложем грунтовых вод в районе предгорий, Тархан- кутского плато и Тарханкутского полуострова служат глины нижнего и низов среднего сармата, а местами — нижнемэотические мергели и глины. В толще песчано-глинистых верхне- и среднеплиоценовых и четвертичных отложений водоупором грунтовых вод могут служить относительно менее водопроницаемые слои тех же образований. Мощность горизонта грунтовых вод колеблется в широких пределах: на низменной Присивашской равнине она варьирует от 0,5 до 10,0 м (максимальная в аллювиальных отложениях), в неогеновых известняках Тархан- кутского плато и Тарханкутского полуострова местами достигает 50— 70 м. Глубина залегания грунтовых вод и абсолютные отметки их уровня уменьшаются от Тарханкутского плато и района предгорий к Сивашам и морскому побережью; глубина залегания изменяется примерно от 75 м до нуля, абсолютные отметки уровня от 160 ж в предгорьях и 60 ж на Тарханкутском полуострове до нуля, а в наиболее пониженных участках побережья Сиваша — до минус единицы.

 

Грунтовые воды получают питание за счет атмосферных осадков и отчасти за счёт поверхностного стока. Условия для инфильтрации наиболее благоприятны в районах, сложенных пористыми ракушечными известняками неогена. На участках, где известняки неогена перекрыты песчано-глинистыми отложениями среднего и верхнего плиоцена, условия просачивания атмосферных вод затруднены; наименее благоприятные условия для их просачивания на водораздельных пространствах низменной Присивашской равнины, сложенной эолово-делювиальными суглинками. Источники питания (атмосферные осадки и поверхностный сток) наиболее обильны в районе предгорий.

 

Движение грунтовых вод происходит от предгорий в направлении к Сивашам, Чёрному морю и Чатырлыкской балке, а от возвышенных участков Тарханкутского плато на север, восток, юг и юго-запад, в направлении к Чёрному морю, Донузлавскому и другим озерам и балке Чатырлык. Таким образом, в районе верхнего течения этой балки соединяются потоки грунтовых вод, движущихся из района предгорий и Тарханкутского плато. При погружении неогеновых известняков в восточном и северном направлениях под толщу среднего и верхнего плиоцена содержащиеся в известняках воды приобретают напор. Аналогично изменению уклона зеркала грунтовых вод, максимальному в районах предгорий и Тарханкутского плато и минимальному в пределах низменной Присивашской равнины ( 53), уменьшаются и скорости фильтрации грунтовых вод, особенно в пределах низменной Присивашской равнины.

 

В пределах Присивашской равнины грунтовые воды разгружаются только вдоль береговых обрывов озер Перекопской группы (Соленое, Красное и др.). В других частях Равнинного Крыма дренирование грунтовых вод окаймляющими водными бассейнами не происходит, так как нулевая гидроизогипса проходит на расстоянии до 5—6 км от берега и здесь местами возможно даже проникновение вод Сиваша в грунтовые воды. Разгрузка грунтовых вод на территории Присивашской равнины, особенно в её прибрежной части, происходит путем испарения. Дренирование грунтовых вод эрозионными системами наблюдается только на Тарханкутском полуострове (родники вблизи озер Донузлав, Джарылсу) и в районе предгорий.

 

Общая минерализация и химический состав грунтовых вод характеризуются значительной пестротой. На схематической карте грунтовых вод (см.  14) выделены в соответствии с терминологией Г. Н. Каменского (Каменский, Толстихина, Толстихин 1959 г.) зоны грунтовых вод выщелачивания и континентального засоления. Первая приурочена к Тарханкутскому плато и Тарханкутскому полуострову и к предгорным грядам. В предгорьях минерализация грунтовых вод менее 1 г/л состав их сульфатно-гидрокарбонатный, реже гидрокарбонатный или хлоридно-гидрокарбонатный кальциевый. На Тарханкутском плато распространены преимущественно грунтовые воды с минерализацией от 1 до 3 г/л сульфатно-хлоридного, хлоридно-сульфатного, реже хлорид- ного состава; катионный состав этих вод сложный, с преобладанием в большинстве случаев натрия. К возвышенным участкам приурочены воды с минерализацией до 1 г/л.

 

Формирование на Тарханкутском полуострове пресных и солоноватых грунтовых вод выщелачивания, несмотря на неблагоприятные климатические условия (средняя годовая сумма осадков 354 мм), обусловлено рядом причин. Хорошая водопроницаемость ракушечных известняков неогена благоприятствует инфильтрации и стоку вод. Только на участках, где известняки перекрыты отложениями среднего и верхнего плиоцена, инфильтрация затруднена. Вследствие глубокого залегания грунтовых вод расходование их на глубинное испарение также способствует промываемости отложений. На описываемой, площади встречаются участки с солеными водами (до 35 г/л), главным образом по берегам моря и озер, где обогащение грунтовых вод, залегающих ниже уровня моря, хлористым натрием и магнием происходит, очевидно, за счет проникновения морских вод и соленых вод озер в кавернозную толщу известняков. Этот процесс наиболее интенсивен во время штормов.

 

В районе предгорий источники питания значительно обильнее, чем в Равнинном Крыму; здесь средняя годовая сумма осадков составляет 400—500 мм, а суммарный расход рек равен 35,5 мъ/сек. Высокая водопроницаемость пород, слагающих зону аэрации (известняков, песков, песчано-галечных отложений) и благоприятная обстановка для разгрузки грунтовых вод способствуют хорошей промываемости отложений, что и обусловило распространение здесь пресных, преимущественно гидрокарбонатных кальциевых вод выщелачивания.

 

Зона грунтовых вод континентального засоления приурочена к При- сивашской равнине и Керченскому полуострову. Здесь минерализация грунтовых вод в верхнеплиоценовых и четвертичных, преимущественно эолово-делювиальных образованиях, колеблется примерно от 3 до.90 г/л, увеличиваясь в направлении к морскому побережью параллельно с уменьшением глубины залегания грунтовых вод. Минерализация вод от 60 до 90 г/л отмечена в ряде пунктов, непосредственно на морском побережье (см.  14). Состав вод по мере увеличения минерализации водоизменяется, при минерализации от 3 до 35 г/л воды хлоридно-суль- фатные и сульфатно-хлоридные; с дальнейшим ростом минерализации они становятся хлоридными. По катионному составу воды с минерализацией до 35 г/л натриево-кальциевые и кальциево-натриевые, а при более высокой минерализации в составе вод возрастает содержание магния и уменьшается количество кальция. Вблизи морского побережья и Сивашей грунтовые воды с минерализацией от 35 до 90 г/л имеют в большинстве случаев хлоридный магниево-натриевый, реже кальциево-натриевый состав.

 

Формирование химического состава грунтовых вод Присивашья происходит в условиях скудного питания (средняя годовая сумма осадков здесь 300 мм) и интенсивного испарения, которое увеличивается в направлении к Сивашам, по мере уменьшения глубины залегания грунтовых вод. Помимо факторов континентального засоления, в наиболее пониженных участках побережья, где уровень этих вод ниже уровня Сиваша, их минерализация зависит также от проникновения в них вод Сиваша с минерализацией до 145 г/л. Известны участки с высокоминерализованными грунтовыми водами хлоридного магниево- натриевого состава, аналогичного составу вод Сиваша. Взаимосвязь грунтовых вод с водами Сиваша и моря была прослежена в юго-восточном Присивашье и вблизи оз. Старого бурением створов скважин, перпендикулярных побережью и начинающихся у уреза Сиваша или моря. Грунтовые воды на расстоянии до 2,5 км от уреза, на участках, где их уровень ниже уровня воды в Сиваше, характеризуются минерализацией до 80 г/л, т. е. в 2—5 раз большей, чем на смежных более удаленных от Сиваша участках с уровнем грунтовых вод выше уровня воды в Сиваше.

 

Среди высокоминерализованных грунтовых вод Присивашской равнины и-побережий Керченского полуострова встречаются местами слабоминерализованные, иногда пресные грунтовые воды, главным образом на участках, сложенных относительно более водопроницаемыми породами: аллювиальными отложениями наиболее крупных рек, морскими песчано-раковинными отложениями. Наибольшего внимания в этом отношении заслуживают пресные грунтовые воды, содержащиеся в современных морских песчано-раковинных отложениях Арабатской стрелки и особенно участок на побережье Казантипского залива на Керченском полуострове с отчетливо выраженной вертикальной гидрохимической зональностью: в верхнем слое, выше уровня моря, воды пресные, а с глубиной их минерализация достигает 5—10 г/л. Некоторое уменьшение минерализации грунтовых вод в пределах Присивашской равнины происходит в водах под-влиянием скапливающихся в ,них атмосферных осадков. Это можно проиллюстрировать данными Ф. П. Самсонова по определению химического состава грунтовых вод в одном из подов Карки- нитского побережья (табл: 54). Опреснение вод в подах происходит главным образом за счет уменьшения содержания наиболее подвижных хлористых солей.

 

Таким образом, грунтовые воды, приуроченные в предгорьях и на Тарханкутском полуострове к неогеновым известнякам, достаточно обильны и слабо минерализованы. Грунтовые воды, распространенные в низменных районах Равнинного Крыма и Керченского полуострова, отличаются высокой минерализацией. Производительность вскрывающих эти воды колодцев и скважин крайне низкая. Грунтовые воды аллювиальных отложений характеризуются в большинстве случаев низкой минерализацией. Вниз по течению рек аллювиальные отложения приобретают более глинистый состав, их водообильность уменьшается, а минерализация грунтовых вод увеличивается.

 

 

К содержанию: ГИДРОГЕОЛОГИЯ СССР. ТОМ 8. КРЫМ

 

Смотрите также:

 

Гидрология и гидрохимия  С геологическим молотком по Крыму 

 

Геология Крыма  Геологические экскурсии по Крыму  Строение Крыма отложения таврической серии