Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Гидрогеологические условия Серпуховско-Каширского угленосного района

22.04.2020

Район отличается чрезвычайно сложными гидрогеологическими условиями (четвертая зона карты гидрогеологического районирования).

В разрезе развито десять водоносных горизонтов: четвертичный, мезозойский, среднекарбоновый, серпуховский, окский, тульский, бобриковский, упинский, малевский и девонский.

Четвертичный водоносный горизонт («верховодка») заключен в песках и покровных суглинках; распространен спорадически, обладает малым дебитом, имеет свободный уровень.

Мезозойский водоносный горизонт распространен на небольших, преимущественно водораздельных площадях. Водовмещающие породы — пески, реже песчаники и бурые железняки — обводнены слабо вследствие интенсивного дренажа и перелива воды в нижележащие горизонты.

Воды среднего карбона сосредоточены преимущественно в каширских известняках, доломитах и мергелях; обычно имеют свободный уровень, иногда самоизливаются с высотой фонтана 0,5—2,4 м, что соответствует 215—219 м абс. высоты. Интенсивно дренируются гидрографической сетью. Дебит источников достигает 25—30 м3/час. Выходы подземных вод при наличии верейских глин в основании часто предопределяют крупные оползни. Удельные дебиты по скважинам составляют 1,5—6,75 м3/час.

Серпуховский водоносный горизонт заключает воды в протвинских и тарусских закарстованных известняках, причем наиболее водообильны протвинские известняки вследствие выдержанного водоупора (стешевских глин) в почве. Горизонт дает множество источников с преобладающим дебитом 1—2 до 43 м3/час. Дебит по скважинам: в г. Серпухове 32—250 м3/час, в г. Кашире — до 32 м3/час; в Бежицком районе Московской области 60 м3/час. Направление потока с юга на север и к долинам рек.

Окский водоносный горизонт имеет широкое развитие. Водосодержащие породы — сильно закарстованные алексинские, михайловские и веневские известняки с песками в основании. Горизонт питает множество источников с дебитом до 20 м3/час. Удельный дебит по скважинам до 200 м3/час, преобладает более 25 м3/час, радиус влияния 1—3 км; гидростатическое давление достигает 103 м, при этом увеличение его происходит в направлении с юга на север, вследствие общего погружения коренных отложений.

Тульский водоносный горизонт также широко распространен. В верхней части разреза водовмешающими породами являются известняки (до пяти пластов) и линзы сопутствующих песков, в (нижней — надугольные пески. Преобладающая мощность известняков 1—3 м, надугольных песков 5—10 м.

Надугольные пески мелкозернистые, с преобладанием фракций диаметром 0,25—0,1 мм (до 70%). Коэффициент фильтрации в большинстве случаев менее 1 м/сутки. Водопроницаемость обычно возрастает в зонах взаимосвязи с высоконапорными водами упинского горизонта. В скважинах Каширской ТЭЦ дебит из надугольных песков достигал 28 м3/час при напоре 100 м. Водопроницаемость известняков неодинаковая. Горизонт имеет напорный характер, часто самоизливается с высотой фонтана до 4,5 м.

Бобриковский водоносный горизонт, приуроченный к пескам и угольным пластам, не имеет самостоятельного значения вследствие невыдержанности верхнего и нижнего водоупоров и гидравлической связи с надугольным и упинским водоносными горизонтами.

Упинский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение. Воды приурочены к известнякам мощностью 20—30 м и характеризуются напором до 130 м, часто фонтанируют (высота фонтана 0,70—3,0 м). Водопроницаемость неравномерная, но преобладает низкая. Многие артезианские скважины в г. Серпухове не могли эксплуатироваться из-за ничтожных дебитов. Откачки на Юрятинской залежи показали удельный дебит 0,07—0,12 м3/час; коэффициент фильтрации 0,1—0,3 м/сутки; радиус влияния 500—2000 м.

Малевский и девонский водоносные горизонты характеризуются повсеместным распространением, но изучены недостаточно.

Обводненность основных угольных залежей высокая и характеризуется гидростатическим давлением на кровлю и подошву, равным 70—100 м. Инженерно-геологическая характеристика пород, вмещающих угольные залежи, неодинакова. Почвой и кровлей служат пески и глины, причем в кровле преобладают глины, в почве — пески. Глины в естественных условиях пластичные. Невыдержанность глин предопределяет возможность доступа высоконапорных подземных вод к угольным залежам. Возможные расчетные притоки в горные выработки могут достигать 1500 м3/час с увеличением в зонах карста и подтока поверхностных вод.

Качество подземных вод различно. Господствующими являются пресные гидрокарбонатно-кальциевые воды, характеризующиеся сухим остатком от 170 до 450 мг/л и общей жесткостью 2,9—6,1 мг*экв. Воды упинского горизонта имеют смешанный состав, что обусловлено, вероятно, наличием отдельных мало подвижных зон с высокой минерализацией, где плотный остаток достигает 2250 мг/л, наиболее распространен — 600—700 мг/л.

Воды девонского горизонта сильно минерализованы и непригодны для целей водоснабжения, но представляют интерес в бальнеологическом отношении. В зависимости от глубины эти воды меняются от сульфатно-кальциевых до сульфатно-кальциево-магниевых и хлоридно-натриевых; в среднедевонских водах возможно повышенное содержание йода и брома (по аналогии с глубокими скважинами гг. Москвы, Зарайска, Боровска).

Бальнеологический интерес представляют железистые воды мезозойского горизонта. На этих водах в с. Райсеменовском (в 40 км на северо-запад от г. Серпухова) существовал курорт с водолечебницей.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: