Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

ПРОБЛЕМЫ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ЮГА РОССИИ НА ПРИМЕРЕ САЛЬСКОГО РАЙОНА РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Харчук В.В. 1 Тарасов М.Г. 1
1 ФГБОУ ВО «Южный федеральный университет» Институт наук о Земле
Статья посвящена изучению гидрогеологических особенностей юго-восточной части Ростовской области для решения проблемы хозяйственно-питьевого водоснабжения. В качестве примера рассмотрен Сальский район – один из важных производителей растениеводческой и животноводческой продукции в Российской Федерации. Актуальность темы исследований обосновывается острой нехваткой питьевых вод, соответствующих санитарным нормам, как в Сальском районе, так и в европейской части юга России в целом. Климатические особенности региона, повышенная минерализация, высокий уровень загрязнения поверхностных вод, значительное содержание органических веществ в породах, ограничивающих использование данных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения. На сегодняшний день сложилась ситуация, когда произошли существенные изменения гидрогеологических условий изучаемой территории, вышли сроки утверждения запасов для всех месторождений подземных вод, а реконструкция и расширение внешнего водоснабжения не представляется возможной в силу экономических причин. На основании фондовых материалов и выполненных полевых и лабораторных исследований выявлен наиболее перспективный для решения проблемы водоснабжения водоносный горизонт, а именно, конкско-караганский. Приводится краткая характеристика его гидрогеологических, гидрогеохимических и др. параметров. Для Сальского месторождения рассчитаны эксплуатационные запасы, а для района – прогнозные ресурсы подземных вод конкско-караганского водоносного горизонта; определена максимально возможная производительность проектируемого водозаборного сооружения. Показано, что альтернативой реконструкции и расширению внешнего водоснабжения является введение в эксплуатацию нового водозаборного сооружения, которое будет экономически более рентабельным.
водоносный горизонт
месторождение подземных вод
водозабор
эксплуатационные запасы
подземные воды
водоснабжение
1. Об утверждении классификация запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод: приказ Министерства природных ресурсов РФ Приказ от 30 июля 2007 года № 195 //Собрание законодательства – 2004, № 26, Ст. 2669, 2006; № 25, Ст. 2723.
2. Тишаева О.Л. Отчет о результатах предварительной и детальной разведок месторождения подземных вод для водоснабжения п.г.т. Гигант Ростовской области / О.Л. Тишаева. – Ростов н/Д., 1972. – 126 с.
3. Прасолова А.М. и др. Отчет о результатах детальной разведки вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Сальска Ростовской области. – Ростов н/Д., 1975. – 138 с.
4. Геология СССР. – М.: Изд-во «Недра», 1970. – 548 с.
5. Сафронов И.Н. Геоморфология Северного Кавказа / И.Н. Сафронов. – Ростов н/Д.: Изд-во Ростовского ун-та, 1969. – 217 с.
6. Харчук В.В., Тарасов М.Г., Скляренко В.В., Драчев Я.М. Подземные воды – основной источник хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов Сальского района Ростовской области // Актуальные проблемы наук о Земле: тезисы докл. конф. студентов и молодых ученых с международным участием (Ростов-на-Дону, 14–15 окт. 2015.). – Ростов-н/Д., 2015. – С. 148–151.
7. Харчук В.В., Тарасов М.Г., Скляренко В.В., Драчев Я.М. Источники формирования ресурсов пресных подземных вод Сальского района Ростовской области // Актуальные проблемы наук о Земле: тезисы докл. конф. студентов и молодых ученых с международным участием. – (Ростов-на-Дону, 14–15 окт. 2015.). – Ростов-н/Д., 2015. – С. 151–154.
8. Гидрогеология СССР: сводный том, выпуск 5/ под ред. Г.Г. Скворцова. – М.: Изд-во «Недра», 1975. – 263 с.
9. Куцевалов А.Я. Отчёт по объекту: «Оценка эксплуатационных запасов подземных вод хозяйственно-питьевого назначения в пределах депрессионной воронки, вызванной работой сальских групповых водозаборов» (оценка запасов по состоянию на 01.01.2009 г.) / А.Я. Куцевалов. – Краснодар, 2010. – 665 с.
10. ГОСТ 189963-73. Вода Питьевая. Методы санитарно-бактериологического анализа. Контроль качества воды. – Взамен ГОСТ 5215-50 и ГОСТ 5216-50; Введ. с 01.07.1974. – М.: ФГУП «Стандартинформ», 2010. – 16 с.
11. ГОСТ 3351-74. Вода Питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности. Контроль качества воды. – Взамен ГОСТ 3351-46; Введ. с 01.07.1975. – М.: ФГУП «Стандартинформ», 2010. – 8 с.
12. ГОСТ Р 51309-99. Вода Питьевая. Определение содержания элементов методами атомной спектрометрии. Контроль качества воды. – М.: ФГУП «Стандартинформ», 2010. – 23 с.
13. Санитарные правила и нормы: СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. – М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 2002. – 46 с.
14. Климентов П.П. Кононов В.М. Динамика подземных вод: учеб. для вузов. – 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1985. – 384 с.
15. ГОСТ 23278-2014 Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости. – Взамен ГОСТ 23278-78; Введ. 01.07.2015. – М.: ФГУП «Стандартинформ», 2015. – 40 с.

Поиск, разведка и оценка запасов пресных подземных вод для питьевого и хозяйственного водоснабжения остается одной из самых острых проблем современности. Особую актуальность она приобретает для районов атлантико-континентальной европейской (степной области) умеренного пояса Российской федерации (Б.П. Алисов). На территориях, приуроченных к обозначенному району, наблюдаются засухи (очень сильные повторяются 1–2 раза в 10 лет); низкое годовое количество осадков, небольшая высота снежного покрова, значительное влияние суховеев. Перечисленные климатические особенности формируют условия недостаточного увлажнения, которые характерны для Сальского района Ростовской области.

Потребность г. Сальска в воде хозяйственно-питьевого назначения по расчетам ОАО «Института «Южводпроект», составляет 20,5 тыс. м3/сут. Перспективная потребность не определялась из-за спада городской экономики. В настоящее время для решения вопроса водоснабжения г. Сальска эксплуатируется конкско-караганский водоносный горизонт, в пределах которого в разные годы разведаны 3 месторождения подземных вод: Сальское (1962–1963 гг.), Гигантовское (1972 г.) и Новосальское (1975 г.). По сложности гидрогеологических условий месторождения подземных вод соответствуют I группе [1]. По всем месторождениям был произведен подсчет эксплуатационных запасов по категориям А и В, утвержденные в ТКЗ ВДТГУ СССР: по Сальскому МПВ – 1965 г., по Гигантовскому – 1972 г., по Новосальскому – 1975 г [2, 3]. Последние два месторождения с момента утверждения запасов и по настоящее время не эксплуатируются.

За прошедшие годы отмечается существенное изменение водохозяйственной обстановки в Сальском районе, например эксплуатация сальских групповых водозаборов привела к формированию депрессионной воронки. Кроме того, истекли сроки утверждения запасов для всех месторождений подземных вод, а возможность реализации проекта реконструкции и расширения внешнего водоснабжения населенных пунктов района по-прежнему отсутствует. Все перечисленные причины предопределили необходимость выполнения новых гидрогеологических работ и проведение оценки соответствия режима эксплуатации ранее выполненным прогнозам.

Цели статьи:

1) на основании полученной информации о повторном исследовании водоносных горизонтов территории выделить наиболее перспективный из них для удовлетворения потребности населения Сальского района Ростовской области в водных ресурсах;

2) подтвердить ранее проведенную оценку обеспеченности на расчетный период и потенциальных резервов эксплуатационных запасов конкско-караганского водоносного горизонта Сальского месторождения, используемого в настоящее время для хозяйственно-питьевого водоснабжения;

3) определить максимально возможную производительность проектируемого водозаборного сооружения, введение в эксплуатацию которого позволит полностью обеспечить населенные пункты района водой необходимого качества.

Геологические и гидрогеологические условия Сальского района Ростовской области

Район исследований расположен на Сальском поперечном поднятии и Целинской седловине [4], которые являются северными окраинными тектоническими элементами Азово-Кубанской впадины и Ставропольского поднятия. Фундамент в пределах указанных структур сложен дислоцированными породами каменноугольного возраста, а чехол – меловыми, палеогеновыми и неоген-четвертичными отложениями. В геоморфологическом отношении изучаемая территория находится в северо-восточной части Азово-Кубанской аккумулятивной равнины [5], расположенной в западной части Предкавказья.

Гидрографическая сеть Сальского района представлена р. Средний Егорлык (левый приток р. Западный Маныч). Водосборная площадь бассейна составляет 2270 км2, общая длина реки – 187 км. Питание ее происходит главным образом за счет атмосферных осадков, а также за счет талых вод. Скорость течения воды колеблется от 0,11 до 1,31 м/с, расход – от 0,025 до 0,85 м3/с [6]. Поверхностные воды р. Средний Егорлык отличаются повышенной минерализацией. На водомерном посту у с. Шаблиевка величина ее колеблется от 0,7–1,5 г/дм3; в многоводное половодье повышается до 4,5 г/дм3; в маловодье и в меженный период – 5,0–6,0 г/дм3 [7]. На р. Средний Егорлык имеются два водохранилища: Сальское, остаточным стоком которого наполняется Воронцовско-Николаевское водохранилище. Воды Сальского водохранилища используются для орошения.

Основные черты гидрогеологических условий Сальского района в большей степени определяются наличием и характером водоносных горизонтов, развитых в породах, слагающих его территорию [8]. В пределах четвертичных отложений выделены следующие водоносные горизонты:

– верхнечетвертичных и современных аллювиальных и аллювиально-делювиальных отложений (a, adQIII-IV);

– нижне-, средне- и верхнечетвертичных аллювиально-морских отложений (amQI-III);

– нижне-, средне- и верхнечетвертичных эолово-делювиальных и делювиальных отложений (vd, dQI-III).

Таблица 1

Основные показатели органолептических свойств, химического состава и микробиологического состояния оцениваемых подземных вод [9]

п/п

Показатели

Ед.

измерения

ПДК по СанПиН

[13]

Значения показателей в подземных водах месторождений и населенных пунктах

Всего по району

Сальское

Новосальское

Гигантовское

г. Сальск

I. Органолептические показатели

1

Запах

балл

2

0,0–3,0

0,0–3,0

0,0–0,1

0,0–3,0

0,0–3,0

2

Цветность

градус

20 (35)

5,7–196,1

18,0–62,6

27,9–47,0

70,3–114,0

5,7–96,9

3

Мутность

мг/дм3

1,5 (2)

0,0–1,3

0,1–1,5

0,0–1,1

<0,5–1,4

0,0–1,4

II. Обобщённые показатели

4

Водородный показатель

ед. рН

6,0–9,0

6,9–8,8

7,3–8,8

7,5–8,4

7,6–8,4

6,9–8,7

5

Сухой остаток

мг/дм3

1000 (1500)

510–1608

573–1184

1208–1420

806–1160

510–1560

6

Жёсткость общая

ммоль/дм3

7 (10)

0,5–7,5

0,7–2,97

1,0–5,2

0,5–3,21

0,76–7,5

7

Окисляемость перманганатная

мг/дм3

5

<0,2–11,2

1,1–4,0

3,0–4,2

5,2–7,3

<0,2–6,2

8

Нефтепродукты (суммарно)

мг/дм3

0,1

<0,005–0,1

0,1

0,07

<0,005

<0,005–0,07

9

Фенольный индекс

мг/дм3

0,25

<0,0005–0,004

0,01

0,002

<0,0005–0,001

III. Неорганические вещества

10

Барий (Ba2+)

мг/дм3

0,1

<0,05–0,31

<0,05

<0,05

<0,05–0,21

<0,05–0,24

11

Бериллий (Be2+)

мг/дм3

0,0002

<0,0001–0,00018

<0,0001–0,00018

<0,0001

0,0001

<0,0001–0,00016

12

Железо (Fe, суммарно)

мг/дм3

0,3 (1,0)

0,0–1,0

0,0–0,3

<0,1–0,3

0,0–0,8

0,0–0,5

13

Марганец (Mn, суммарно)

мг/дм3

0,1 (0,5)

0,003–0,046

0,006–0,011

0,004–0,005

0,003–0,0034

0,0045–0,036

14

Медь (Cu, суммарно)

мг/дм3

1,0

<0,001–0,07

0,0025–0,07

0,0044–0,02

0,0029–0,0095

<0,001–0,033

15

Молибден (Mo, суммарно)

мг/дм3

0,25

<0,001–0,0029

<0,001–0,0029

<0,001

<0,001–0,001

<0,001–0,013

16

Мышьяк (As, суммарно)

мг/дм3

0,05

<0,005–0,007

<0,005–0,006

<0,005

<0,005

<0,005–0,007

17

Нитраты (по NO-3)

мг/дм3

45

0,0–17,5

0,0–17,5

0,1–0,6

0,0–13,0

0,0–14,6

18

Нитриты (NO-2 )

мг/дм3

3

0,0–12,9

0,0–10,7

0,1–0,3

0,0–2,9

0,0–9,0

19

Свинец (Pb, суммарно)

мг/дм3

0,03

0,0003–0,0040

0,0009–0,0040

0,001–0,0024

0,0003–0,0009

0,0006–0,0024

20

Селен (Se, суммарно)

мг/дм3

0,01

<0,002–0,0053

<0,002–0,0053

<0,002

<0,002

<0,002–0,004

21

Стронций ( Sr2+)

мг/дм3

7,0

<0,5–0,97

<0,5

0,58–0,6

<0,5–0,97

<0,5–0,53

22

Цинк ( Zn2+)

мг/дм3

5,0

<0,01–0,25

<0,01–0,195

<0,01–0,012

<0,01–0,01

<0,01–0,25

23

Сульфаты ( SO42-)

мг/дм3

500

83,0–434,5

48,0–309,0

274,1–382,0

114,0–386,0

13,0–434,5

24

Фториды ( F-)

мг/дм3

1,5

<0,1–0,6

<0,1–0,4

<0,1–0,2

0,1–0,4

<0,1–0,4

25

Хлориды (Cl-)

мг/дм3

350

62,4–404,0

106,4–280,6

196,0–255,2

62,5–149,0

41,1–404,0

26

Литий (L-)

мг/дм3

0,03

<0,015–0,05

0,03–0,04

0,02–0,05

<0,015–0,02

0,03–0,04

27

Аммоний (NH4+)

мг/дм3

2

0,01–6,0

0,1–4,7

0,1–4,4

0,7–4,0

<0,1–5,4

28

Кремний (Si)

мг/дм3

10

0,2–22,0

2,2–10,1

2,6–4,1

0,2–4,1

1,03–22,0

29

Сероводород (H2S)

мг/дм3

0,003

0,01–3,0

0,72–1,9

0,01

2,0–3,0

0,52–2,9

30

Аммиак (NH3)

мг/дм3

1,5

1,52–4,47

3,0–4,47

2,4–3,3

1,52–3,9

31

Натрий (Nа)

мг/дм3

200

до 460

до 346

431,3–439,3

до 450

до 460

IV. Микробиологические исследования

32

Общее микробное число

число бактерий в 1 мл

не более 50

<50

<50

4–6

<50

33

Общие полиформные бактерии

число бактерий в 100 мл

отсутствие

не обнаружено

не обнаружено

не обнаружено

не обнаружено

34

Термотолерантные полиформные бактерии

число бактерий в 100 мл

отсутствие

не обнаружено

не обнаружено

не обнаружено

не обнаружено

В пределах неогеновых отложений выделяются следующие водоносные комплексы и горизонты:

– подземные воды спорадического распространения азово-кубанской серии верхнего плиоцена (N2ak);

– водоносный комплекс отложений понтического яруса нижнего плиоцена (N2p);

– водоносный комплекс отложений сарматского яруса верхнего миоцена (N1s);

– водоносный горизонт нерасчлененных конкско-караганских отложений среднего миоцена (N1kr-kn);

– водоносный горизонт отложений караганского яруса среднего миоцена (N1kr).

Материалы и методы исследования

Гидрогеологическое обследование скважин действующих водозаборов исполнялось ГУП «Кубаньгеология» Краснодарского края с целью изучения условий эксплуатации подземных вод. Всего обследовано 129 скважин, из них повторно – 63 скважины [9].

1. Бурение шести гидрогеологических скважин осуществлялось роторным способом сплошным забоем буровым агрегатом 1БА-15В, диаметрами трехшарошечных долот 190 мм и 161 мм. Для определения гидрогеологических параметров конкско-караганского горизонта был создан опытный куст из трех скважин глубиной 180 м, вскрывших полностью конкско-караганские отложения. Три наблюдательные скважины были пройдены до проектной глубины 145 м. Они решили следующие задачи: вскрыли конкско-караганский водоносный горизонт на полную мощность, установили глубины его залегания и эффективную мощность водовмещающих пород. В дальнейшем скважины вошли в системную сеть мониторинга подземных вод, необходимого для построения гидродинамической модели и разработки долгосрочных прогнозов функционирования водозаборных сооружений Сальского района. Общий объем бурения составил 975 м.

2. Геофизические исследования, а именно метод кажущихся сопротивлений и потенциалов естественной поляризации пород (КС, ПС), а также гамма-каротаж выполнялись для подтверждения литологического разреза, предварительной оценки качества подземных вод и выбора интервалов установки фильтров.

3. Опытные гидрогеологические испытания проводились с целью получения данных для сравнительной характеристики фильтрационных свойств; анализа качества вод конкско-караганского водоносного горизонта; уточнения его гидрогеологических параметров на участке между Бровкинским водозабором и п. Гигант. Комплекс работ включал следующие методы: разглинизация скважин, пробные откачки, опытные кустовые откачки, остановка и пуск эксплуатационных скважин.

4. В процессе мониторинга подземных вод конско-караганского горизонта производились замеры уровней и температуры подземных вод во всех опорных режимных скважинах; прокачка скважин погружным электрическим насосом перед отбором проб воды для лабораторных анализов по определению их химического состава.

5. Опробование водоносного горизонта и лабораторное изучение физических свойств, химического состава подземных вод, заключения об их качестве проведены в соответствие с утвержденными стандартными методиками [10–13]. Всего исследовано 381 проба воды.

На основании полученных данных авторами выполнены расчеты: по проектированию нового водозабора, установлению его рентабельности; прогнозных ресурсов и эксплуатационных запасов для выделенного водоносного горизонта.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ гидродинамических параметров водоносных горизонтов, химического и микробиологического состава подземных вод позволил установить, что для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Сальска и других населенных пунктов наиболее перспективным остается конкско-караганский водоносный горизонт. В пределах района он развит повсеместно. Основная область питания находится на Ставропольском сводовом поднятии, а частичное пополнение баланса осуществляется в долине р. Западный Маныч, где происходит перетекание вод аллювиально-морских отложений.

Водовмещающими породами являются мелко- и тонкозернистые, местами глинистые, кварцевые пески и слабосцементированные, глинистые песчаники. Общая мощность этих отложений по району изменяется от 15 до 55 м. Кровля водовмещающих песков вскрывается на глубинах 75–225 м, в зависимости от рельефа местности и гипсометрической поверхности пород, которая фиксируется на абсолютных отметках от – 30 до – 130 м, с общим погружением кровли в западном и юго-западном направлениях. По степени неоднородности фильтрационных свойств водовмещающих пород данный водоносный горизонт относится к однородным (удельные дебиты однотипно оборудованных скважин различаются не более чем в 5 раз). Коэффициенты фильтрации изменяются от 4,03 до 12,40 м/сут, чаще – 5–7 м/сут; водопроводимость – от 100 до 400 м2/сут, чаще – 150–250 м2/сут. Повышенная водопроводимость – 250–300 м2/сут отмечена в пределах зоны с максимальным водоотбором (х. Бровки) [9].

Пьезометрический уровень вод выделенного горизонта устанавливается на глубинах от 25 до 90 м (абсолютные отметки –10,3 м, –25,66 м). Дебиты скважин изменяются в больших пределах от 1,4 до 22,2 дм3/с при понижениях уровня воды соответственно на 25 и 50 м. Максимальные дебиты 10,4–22,2 дм3/с получены по эксплуатационным скважинам в г. Сальске и при групповых откачках на участках детальных разведок. В районе х. Бровки дебиты скважин составляют 14,0–18,5 дм3/с; на Новосальском месторождении подземных вод – 10,4–15,5 дм3/с; на Гигантовском месторождении – 9,6–13,1 дм3/с [9].

Воды конкско-караганского водоносного горизонта от пресных до весьма слабосолоноватых с сухим остатком от 0,51 до 1,61 г/дм3, преобладают значения 0,9– 1,4 г/дм3. По величине общей жёсткости воды преимущественно мягкие – 0,5–5,2 ммоль/дм3. По ионному составу воды смешанные хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатные, сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные натриевые. По бактериологическим показателям соответствуют предъявляемым требованиям [12]. В табл. 1 приведены основные показатели органолептических свойств, химического состава и микробиологического состояния оцениваемых подземных вод. Качество подземных вод конкско-караганского водоносного горизонта отличается стабильностью и, как правило, во время эксплуатации сухой остаток почти не изменяется, о чем свидетельствует многолетний опыт добычи подземных вод этого водоносного горизонта на территории г. Сальска, на Бровкинском водозаборе [9].

Данные таблицы демонстрируют, что качество подземных вод горизонта по некоторым показателям не соответствует санитарным нормам [13]. Выявленные отклонения имеют постоянный характер и обусловлены особенностями вмещающих пород, а именно высокой концентрацией органических веществ (гумуса) [9].

Прогнозные ресурсы подземных вод рассчитывались по формуле

P = B×q, (1)

где B – ширина перехватываемого потока, м; q – погонный расход, м2/сут;

B = 2×Rвл, (2)

harch01.wmf (3)

harch02.wmf (4)

где Rвл – радиус влияния, м; а – коэффициент пьезопроводности, м2/сут; t – количество суток, принятое на расчетный срок эксплуатации водозабора (10000); k – коэффициент фильтрации, м/сут; m – мощность водоносного горизонта, м; I – напорный градиент, д.е.; разность напоров, м; L – расстояние между точками, на которых фиксируются максимальная и минимальная величины напоров [14]. В ходе полевых испытаний были установлены следующие значения гидрогеологических параметров:

– а – коэффициент пьезопроводности = = 4,8×105 м2/сут;

– k – коэффициент фильтрации kср = 6 м/сут;

– m – мощность водоносного горизонта 37,5 м;

– I – напорный градиент 0,001 д.е.;

– ΔH – разность напоров: H1 = + 10 м; H2 = + 5 м, I = 0,001 [15].

В итоге были получены величины: Rвл = 103,5 тыс. м; q = 0,29 м2/сут, а прогнозные ресурсы подземных вод для выделенного водоносного горизонта составили 60000 м3/сут.

Эксплуатационные запасы подземных вод по конкско-караганскому водоносному горизонту по категориям А + В + С1 приведены в табл. 2.

Таблица 2

Эксплуатационные запасы подземных вод по конкско-караганскому водоносному горизонту

п/п

Наименование месторождения

Количество водозаборных скважин

Эксплуатационные запасы подземных вод, тыс. м3/сут

Всего по «А + В + С1»

А

В

С1

1

Сальское (Бровкинский водозабор)

15 скв.

12,5

12,5

2

Новосальское МПВ

10 скв.

8,0

8,0

3

Гигантовское МПВ

5 скв.

4,0

4,0

Всего

30 скв.

24,5

12,5

12,0

Таким образом, эксплуатационные запасы подземных вод по категориям «А + В + С1» составляют 27,8 тыс. м3/сутки и удовлетворяют заявленной потребности в воде г. Сальска (20,5 тыс. м3/сутки) и близлежащих населённых пунктов.

Одной из целей данной статьи является определение максимально возможной производительности проектируемого водозаборного сооружения, ввод которого более экономически рентабелен, чем реконструкция и расширение внешнего водоснабжения. При этом расчетная величины понижения уровня воды в скважинах данного водозабора Sc к концу периода его эксплуатации не должна превышать максимально допустимого в конкретных природных условиях понижения Sдоп. При Sc ≤ Sдоп производительность водозабора, а соответственно и эксплуатационные запасы считаются обеспеченными на принятый в расчетах срок [14]. Расчет производился по следующей формуле:

harch03.wmf (5)

harch04.wmf, (6)

где Qвдзб – производительность водозабора, м3/сут; F – площадь водозабора, м2.

При расчетах дополнительно к приведенным ранее использовались следующие значения гидрогеологических параметров: Qвдзб = 12500 м3/сут; F = 180000 м2 [14]. Получены следующие значения: R0 ≈ 239,4 м; Sc = Sвдзб = 34,4 м; Sдоп = 47 м. Так как Sc = Sвдзб (34,4 м) ≤ Sдоп (47 м), то производительность водозабора, а соответственно и эксплуатационные запасы подземных вод рассматриваемого водоносного горизонта являются обеспеченными на принятый в расчетах срок.

Выводы

На основе сравнения всех гидродинамических характеристик изученных водоносных горизонтов четвертичных и неогеновых отложений установлено следующее.

1. Наиболее перспективным для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Сальска и близлежащих населенных пунктов остается конкско-караганский водоносный горизонт, обладающий нижеперечисленными особенностями:

– большая мощность водовмещающих пород, по району изменяется от 15 до 55 м;

– высокие дебиты скважин, максимальные значения составляют 10,4–22,2 дм3/с;

– высокие коэффициенты фильтрации (5–7 м/сут) и водопроводимости (150–250 м2/сут);

– отсутствие гидравлической связи горизонта с вышезалегающими сарматским и понтическим водоносными комплексами;

– наличие надежных водоупоров в подошве горизонта, представленного плотными глинами караганского горизонта мощностью от 8 до 76 м.

2. На основе произведенных расчетов можно сделать вывод о том, что рассчитанные эксплуатационные запасы подземных вод (27,8 тыс. м3/сут) при водопотреблении населения Сальского района 20,5 тыс. м3/сут, обеспечиваются прогнозными ресурсами, рассчитанными для выделенного водоносного горизонта (60 тыс. м3/сут).

3. Полученные значения Sc = Sвдзб (34,4 м) ≤ Sдоп (47 м) показывают, что производительность проектируемого водозабора является рентабельной, обеспечивает водные ресурсы конско-канского горизонта на принятый в расчетах срок, а следовательно, сооружение водозабора полностью решает проблему хозяйственного водоснабжения Сальского района.


Библиографическая ссылка

Харчук В.В., Тарасов М.Г. ПРОБЛЕМЫ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ЮГА РОССИИ НА ПРИМЕРЕ САЛЬСКОГО РАЙОНА РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 12. – С. 259-266;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36639 (дата обращения: 19.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674