Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ О ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛНОГО ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ ГОРОДА ЕКАТЕРИНБУРГА ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ'

К ВОПРОСУ О ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛНОГО ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ ГОРОДА ЕКАТЕРИНБУРГА ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
132
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ / GROUNDWATER / ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ / СИСТЕМА ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ / WATER SUPPLY SYSTEM / CENTRALIZED DOMESTIC WATER SUPPLY / ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ / WATER RESOURCES / ЗАПАСЫ / ВОДООТДАЧА / ВОДОХРАНИЛИЩЕ / WATER RESERVOIR / МАЛОВОДНЫЙ ПЕРИОД / STORAGE / WATER YIELD / LOW WATER PERIOD

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Палкин Сергей Владимирович, Палкин Сергей Сергеевич, Рыбникова Людмила Сергеевна

Рассматривается возможность полного водообеспечения г. Екатеринбурга за счет привлечения ресурсов подземных вод с северной территории горноскладчатого Урала - Уральской сложной гидрогеологической складчатой области. Ресурсы пресных подземных вод питьевого качества здесь составляют более 900 тыс. м3/сут. Этого количества достаточно для организации водоснабжения городов Екатеринбург, Нижний Тагил, Верхняя Салда, Ивдель и Североуральск.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Палкин Сергей Владимирович, Палкин Сергей Сергеевич, Рыбникова Людмила Сергеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON THE ISSUE OF POSSIBILITY OF THE YEKATERINBURG WATER DEMAND COMPLETE SATISFACTION WITH GROUNDWATER

The possibility of complete satisfaction of the Yekaterinburg water demand at the expense of groundwater resources from the Northern territory of the mountain-plicate Urals, i. e. Urals Complex Hydro/geological Plicate Area. Resources of drinking quality fresh water here are more than 900 thousand m3/day. This quantity is sufficient for water supply of the cities of Yekaterinburg, Nizhni Tagil, Verkhnyaya Salda, Ivdel and Severouralsk.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ О ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛНОГО ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ ГОРОДА ЕКАТЕРИНБУРГА ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ»

УДК 628.1.036

К ВОПРОСУ о возможности полного ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ ГоРоДА ЕКАТЕРИНБУРГА подземными ВОДАМИ

© 2011 г. С.В. Палкин1, С.С. Палкин1, Л.С. Рыбникова2

1 Закрытое акционерное общество «Гидрогеологическая и геоэкологическая компания», г. Москва

2 ФГУП «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», г. Екатеринбург

Ключевые слова: подземные воды, централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение, водные ресурсы, запасы, система водообеспечения, водоотдача, водохранилище, маловодный период.

Рассматривается возможность полного водообеспечения г. Екатеринбурга за счет привлечения ресурсов подземных вод с северной территории горноскладчатого Урала — Уральской сложной гидрогеологической складчатой области. Ресурсы пресных подземных вод питьевого качества здесь составляют более 900 тыс. м3/сут. Этого количества достаточно для организации водоснабжения городов Екатеринбург, Нижний Тагил, Верхняя Салда, Ивдель и Северо-уральск.

Введение

В настоящее время проблема устойчивого водоснабжения г. Екатеринбурга качественной питьевой водой полностью не решена. Централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение г. Екатеринбурга с современным водопотреблением около 550 тыс. м3/сут сейчас практически полностью базируется на поверхностных водах [1]. Для этого, начиная с 50— 60 годов XX в., здесь создавалась и развивалась крупнейшая на Урале водохозяйственная система по использованию поверхностных водных ресурсов как ближайших к городу, так и удаленных от него (до 120 км) бассейнов рек Исеть, Чусовая, Уфа. На них созданы и используются для забора поверхностных вод следующие водохранилища: Исетское и Верх-Исет-ское на р. Исети; Верхне-Макаровское и Волчихинское на р. Чусовой, а также Нязепетровское на р. Уфе (Челябинская область).

Количество добываемых подземных вод не превышает 10 % общего водопотребления мегаполиса. Существенная оптимизация добычи невозможна из-за ограниченности ресурсного потенциала подземных вод,

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

76

С.В. Палкин, С.С. Палкин, Л.С. Рыбникова

который и в дальнейшем целесообразно использовать для локального и резервного водообеспечения населения.

Привлечение имеющихся ресурсов и запасов подземных вод с водных объектов (месторождений и гидрогеологических структур), удаленных от города до 100 км, ограничивается двумя обстоятельствами. Во-первых, общие ресурсы, пригодные здесь для добычи и использования, рассредоточены по площади и представляют собой взаимно удаленные объекты с общими запасами порядка 200—220 тыс. м3/сут. Во-вторых, около половины их общего ресурсного потенциала должно быть направлено на водообес-печение находящихся вблизи них конкретных потребителей (городов Первоуральск, Ревда, Полевской, Нижние Серги, Михайловск и др.).

Для повышения роли подземных вод в балансе водообеспечения г. Екатеринбурга (в пределе до 100 % от его общей потребности) должны рассматриваться весьма удаленные от него территории и объекты.

Целью работы является принципиальная оценка возможности и целесообразности использования подземных вод для водоснабжения населения г. Екатеринбурга и других крупных городов Свердловской области за счет Сосьвинско-Шегультанского бассейна подземных вод.

Проблемы водообеспечения г. Екатернбурга

Созданная система централизованного водообеспечения города базируется на поверхностных водах, подвержена влиянию трудно прогнозируемых природно-техногенных факторов. Система водообеспечения промышленного узла включает забор воды из Нязепетровского водохранилища, перекачку ее по двум напорным водоводам в верховья р. Западная Чусо-вая, транспортировку по руслу р. Чусовой транзитом через Верхне-Мака-ровское до Волчихинского водохранилища. Из последнего вода используется для водообеспечения г. Екатеринбурга и Средне-Уральской ГРЭС, обеспечивающей город горячей водой. В итоге, как считалось до последнего времени, была создана достаточно надежная система водообеспечения этого крупнейшего в России мегаполиса с населением в 1,4 млн жителей. Однако реальное положение с обеспечением г. Екатеринбурга водой оказалось далеко от эффективно-устойчивого.

Во-первых, из-за проявления неблагоприятных климатических условий (засушливые циклы лет) водоотдача созданных для города водохранилищ периодически резко сокращается, особенно если маловодные периоды (годы) следуют один за другим. Так, в середине 70-х годов прошлого века, в связи с возникшей на Среднем Урале «исторической засухой» (обеспеченность годового стока рек упала до 95—97 %), создалась серьезная угроза водообеспечению города, что потребовало срочного

Водное хозяйство России

проведения весьма дорогостоящих водохозяйственных мероприятий, но только временно снимающих остроту проблемы. Они заключались по существу в разовом экологически-варварском использовании для этого накопленных природой гидроресурсов Уральских естественных водоемов — уникальных озер Увильды и Таватуй. Неблагоприятные засушливые условия возникали и в последующем (после 1975—1976 гг.); реальная угроза повторения подобной ситуации начала складываться летом—осенью 2010 г. с возможным ее негативным проявлением в 2011 г.

Во-вторых, осуществляемая в системе водообеспечения г. Екатеринбурга переброска речных вод из бассейна р. Уфы (Нязепетровское водохранилище в Челябинской обл.) в бассейн р. Чусовой (Волчихинское водохранилище в Свердловской обл.) существенно влияет на устойчивость водообеспечения г. Челябинска, также испытывающего дефицит в воде хозяйственно-питьевого назначения для миллионного населения. Водоснабжение этого крупного на Южном Урале промышленного центра базируется сейчас только на поверхностных водах р. Миасс, на которой выше города созданы Шершневское и Аргазинское водохранилища. Уже сейчас, а в будущем тем более, встанет вопрос о предпочтительном использовании водных ресурсов р. Уфы именно для Челябинска, а не Екатеринбурга, поскольку для первого — это единственный реальный резерв.

В-третьих, использование поверхностных вод для водоснабжения г. Екатеринбурга связано с большими технологическими и экономическими трудностями и затратами на доведение показателей качества этих вод до качества, соответствующего питьевым нормативм. Очевидно, что ожидать улучшения этих показателей непосредственно в используемых реках и водоемах не приходится из-за общей тенденции к росту урбанизации речных водосборов и из-за возможного возникновения на весьма густонаселенных и промышленно освоенных их площадях аварийных ситуаций.

Таким образом, проблема устойчивого водоснабжения г. Екатеринбурга качественной питьевой водой до настоящего времени в полном объеме не решена, а созданная система централизованного водообеспечения города не надежна, подвержена влиянию трудно прогнозируемых природно-техногенных факторов, проявления которых исключить полностью или существенно минимизировать весьма проблематично.

Перспективы привлечения подземных вод для водоснабжения г. Екатеринбурга

Целесообразность использования подземных вод для водоснабжения населения закреплена как в федеральном, так и региональном законодательстве. Однако роль подземных вод, как реального природного ресурса для

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

полного обеспечения г. Екатеринбурга с потребностью в 500— 600 тыс. м3/сут, до сих пор не рассматривалась. Такое положение объективно базировалось на результатах весьма масштабных гидрогеологических работ по поискам и разведке месторождений подземных вод, выполненных государственной геологической службой еще в 60—70-е годы прошлого столетия. Последние показали, что в радиусе до 100—150 км от областного центра крупные подземные объекты отсутствуют, а имеющиеся месторождения с запасами подземных вод до нескольких десятков — первых сотен тыс. м3/сут единичны, рассредоточены по площади региона, а также востребованы и актуальны для водоснабжения находящихся вблизи них конкретных водопотребителей (городов Первоуральск, Ревда, Нижние Серги, Ми-хайловск и др.) с суммарной потребностью до 100—110 тыс. м3/сут.

В 60—70-е годы прошлого столетия возможность привлечения более удаленных подземных водных объектов с возможным каптажем и транспортировкой подземных вод до г. Екатеринбурга за сотни километров исключалась по технико-экономическим соображениям, что с позиции настоящего времени представляется не оправданным. Принципиальная возможность трубопроводной доставки подземных вод на большие расстояния ныне доказывается, например, практикой транспортировки углеводородного сырья не только на сотни, но и тысячи километров.

С учетом отмеченного, целесообразно привлечь для водоснабжения г. Екатеринбурга ресурсы подземных вод с северной территории горноскладчатого Урала [2], в частности, наиболее перспективного для этого — Сосьвинско-Шегультанского бассейна подземных вод (таблица, рис. 1).

Таблица. Стоковые характеристики р. Сосьвы

в пределах Сосьвинско-Шегультанского бассейна трещинно-карстовых вод [5]

Площадь бассейна, км2 Средняя высота, м абс. Средне-многолетний расход, м3/с Модульные характеристики, л/с-км2

Норма общего годового стока мо6 Норма минимально-го среднемесячного летнего стока, Мл Норма минимально-го среднемесячного зимнего стока, Мз Полусумма модулей Мл+Мз

1260 453 484 418 14,36 3,85 11,4 8,5 4,6 н.с. 1,4 н.с. 3,0 н.с.

Наименование вод-поста (положение водпоста относительно трещинно-карстового массива)

р. Сосьва — д. Теренькино (входной)

р. Шегультан — выше пос. 49 км (входной)

Примечание: н.с. — нет сведений.

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

Условные обозначения:

— трещинно-карстовые структуры Североуральской карстовой области

— бассейны трещинно-карстовых подземных вод:

1 — Сосьвинско-Шегультанский (врезка — на рис. 2)

2 — Тошемско-Ивдельский

3 — Вагранский Масштаб: 1: 1 250 000

Рис. 1. Схема расположения бассейнов трещинно-карстовых подземных вод на севере Свердловской области.

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

Гидрогеологические условия Сосьвинско-Шегультанского бассейна

В геолого-структурном отношении Сосьвинско-Шегультанский бассейн относится к Тагильскому мегасинклинорию и располагается на западном крыле Шегультанской синклинали, сложенной карбонатными и терригенно-карбонатными породами силурийской и девонской систем нижнего палеозоя [3, 4]. Весь комплекс отложений Шегультанской структуры нарушен дизъюктивными дислокациями двух видов: надвигами, в основном меридионального простирания (наиболее крупный — Крутоловско-Коноваловский ограничивает эту структуру с востока), и сбросами широтного, субширотного и близко к меридиональному направлению. Характерно, что в неотектонический цикл развития района многие нарушения были подновлены, что способствовало формированию высокой закарстованности карбонатных разностей пород.

По современной схеме гидрогеологического районирования Сосьвинско-Шегультанский бассейн, как и вся Североуральская карстовая область, находится в северной («тагильской») части Тагило-Магнито-горского гидрогеологического массива (рис. 2). Гидрогеологические условия бассейна являются сложными. Они характеризуются развитием трещинно-карстовых безнапорных вод, которые, благодаря наличию среди известняков некарстующихся пород и сильной тектонической на-рушенности всего карбонатно-терригенного комплекса, представляют собой весьма неоднородную в геофильтрационном отношении водоносную толщу. При детальном ее изучении и картографировании, что проводилось в связи с разведкой и эксплуатацией Североуральской группы месторождений боксита, в ней выделяются 4 трещинно-карстовых водоносных горизонта со следующими местными названиями [6]:

— петропавловский, в верхней части сложенный рифогенными известняками силура-нижнего девона, общей мощностью около 600 м;

— нижне-эйфельский (надрудный), представленный битуминозными мергелистыми и рифогенными известняками общей мощностью 150— 250 м;

— верхне-эйфельский (верхний), состоящий из пачек темно-серых и рифогенных известняков общей мощностью 700 м;

— живетский (северо-восточный), сложенный слоистыми и массивными известняками общей мощностью 700—800 м.

Указанные горизонты отделяются друг от друга некарстующимися отложениями, которые рассматриваются в качестве относительных во-доупоров. Петропавловский отделяется от нижне-эйфельского рудной залежью и глинистыми надрудными сланцами мощностью до 50 м; нижне- и верхне-эйфельские горизонты разделены характерной «плитча-

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

Условные обозначения: Контур площади водосбора Сосьвинско-Шегультанского бассейна трещинно-карстовых подземных вод

Водпосты: р. Сосьва—Тренькино (1), р. Шегультан — кв. 49 км (2).

Схематизированный контур трещинно-карстового водоносного комплекса на площади Североуральской карстовой области (фрагмент) и на площади Сосьвинско-Шегультанского бассейна

Месторождения разведанные: Кальинское (1), Вагранское (2). Масштаб 1 : 500 000

Рис. 2. Карта расположения Сосьвинско-Шегультанского бассейна пресных

подземных вод.

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

той» толщей, состоящей из тонкоплитчатых кремнистых известняков и глинистых сланцев мощностью до 200—300 м; верхне-эйфельский отделяется от северо-восточного (живетского) толщей сланцев и песчаников кедровской свиты мощностью до 150 м. Невыдержанность этих водо-упоров по падению и простиранию, а также наличие многочисленных тектонических нарушений, подновленных в неотектонический цикл развития района, определяют в Сосьвинско-Шегультанском карстовом бассейне весьма сложную в геофильтрационном отношении, но гидравлически взаимосвязанную трещинно-карстовую систему.

Сверху породы палеозоя на площади бассейна практически повсеместно перекрыты плащом полигенетических рыхлообломочных отложений с ярко выраженным проявлением разнообразных карстовых форм (воронки, желоба, колодцы, сухие русла, поноры и др.) Модуль поверхностной закарстованности известняков изменяется от 1, 2 до 400 карстовых форм (кф) на 1 км2, составляя в среднем 33 кф/км2 [6]. В руслах рек, часто переуглубленных, развит древний и современный аллювий (пески, галечники с подчиненными горизонтами глин, суглинков и карстово-щебнистых образований) мощностью до 30 м и более.

Карстовые горизонты обладают весьма изменчивыми, но в целом высокими фильтрационными свойствами: коэффициенты фильтрации варьируют от долей единиц до сотен м/сут; водопроводимость изменяется от первых до десяти-пятнадцати тыс. м2/сут. Дебиты скважин на наиболее закарстованных участках составляют 50—100 и более л/с при удельных до 5—10 л/см и более.

В блоковых структурах трещинно-карстовых водоносных горизонтов сформирована вертикальная зональность, которая в общем виде состоит из трех геофильтрационных зон (рис. 3). Сверху, примерно до глубины 150—300 м формируется подзона взаимосвязанных карстовых систем, в которой в нарушенных гидрогеологических условиях могут беспрепятственно формироваться обширные (региональные) воронки депрессии. Подзона локальных карстовых систем развивается (на фоне первой) по тектоническим нарушениям, подновленным неотектоническим процессами блоково-глыбового характера, на глубину до 700 м. Данная зона наиболее благоприятна для организации крупного сосредоточенного отбора ресурсов карстовых вод; в ней развиваются линейно-вытянутые депрессионные воронки, которые при понижениях динамического уровня в карстовом массиве, соизмеримых по величине с мощностью подзоны взаимосвязанных систем, могут расчленять его на отдельные гидравлически самостоятельные каптажные участки. В основании карстового массива находится подзона трещинных систем с относительно низкой проницаемостью.

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

Основными источниками формирования ресурсов трещинно-карсто-вых вод как в естественных, так и в нарушенных условиях, являются: площадная инфильтрация и инфлюация атмосферных осадков; приточ-ность со стороны вмещающих карстовые горизонты пород; русловое поглощение транзитного речного стока. Наблюдениями установлено, что в средний по водности год модуль поглощения атмосферных осадков на площади карстовых известняков изменяется в пределах от 7 до 17 л/скм2, в среднем — около 10 л/скм2. Русловое поглощение велико и в зависимости от сезона года, проницаемости аллювия и известняков в днище долин рек может достигать нескольких м3/с.

Ресурсные и эксплуатационные возможности Сосьвинско-Шегуль-танского бассейна трещинно-карстовых вод изучались в течение последних 50—60 лет в связи с эксплуатацией Североуральских бокситовых месторождений, три из которых (Кальинское, Ново-Кальинское, Чере-муховское) расположены на площади рассматриваемого нами Сосьвин-ско-Шегультанского бассейна пресных вод. При этом была установлена чрезвычайно высокая водообильность карстовых водоносных зон и систем, сезонная и многолетняя цикличность восполнения их ресурсов. Коллективом североуральских гидрогеологов под руководством Игоря Ивановича Плотникова была разработана и внедрена система защиты бокситовых рудников от обводнения, состоящая из следующих мероприятий [6]: изоляция русел рек (Калья, Черемушка, Вагран и др.) от тре-щинно-карстовых водоносных горизонтов путем сооружения многокилометровых русловых каналов с облицовкой их ложа железобетонными плитами; дренаж подземных вод непосредственно из горных выработок; скважинное водопонижение трещинно-карстовых вод мощными дренажными узлами (ДУ), состоящими из десятков скважин глубиной до 200—300 м. При реализации такой системы среднегодовая производительность дренажных узлов фактически достигала на площади Сосьвин-ско-Шегультанского бассейна 10—12 тыс. м3/ч (240—290 тыс. м3/сут).

Особо следует остановиться на проблеме строительства и эксплуатации дренажных групповых узлов скважин. При выборе мест их заложения учитывалось, во-первых, наличие участков (блоков) известняков с максимальной закарстованностью и водообильностью, развитых по тектоническим нарушениям на глубину 500—700 м; во-вторых, их обязательное расположение на периферии шахтных полей. Первое обеспечивало возможность сосредоточенного извлечения из недр подземных вод с расходом до 70—120 тыс. м3/сут и понижением динамического уровня на участке ДУ до 150—180 м; второе обеспечивало откачку воды и частичное осушение карстового массива еще на «подходе» к защищаемым объектам на отметках 200—600 м выше горизонтов горных работ. Предполагалось, что макси-

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

мальный эффект такая водозащитная система, при ее развитии в дальнейшем, может дать при полном осушении на площади шахтного поля всей мощности подзоны взаимосвязанных карстовых систем.

В последнее десятилетие на площади рассматриваемого Сосьвинско-Шегультанского бассейна подземных вод, наряду с шахтным водоотливом, действуют только Северо-восточный и Сосьвинский дренажные узлы из 30 водопонизительных скважин (основных и резервных) с суммарной среднегодовой производительностью около 150—180 тыс. м3/сут. Шахтный водоотлив из Кальинской, Ново-Кальинской и Черемухов-ской шахт составил при этом около 80 тыс. м3/сут. Вся извлекаемая здесь вода почти полностью сбрасывается в речную сеть без использования. Приведенные значения текущих размеров извлечения подземных вод дренажными узлами не являются максимально возможными — они соответствуют сложившимся в последнее время объемам, темпам и технологии ведения горных работ. Эксплуатационные возможности указанных выше Северо-восточного и Сосьвинского групповых скважин-ных узлов, как показали специальные работы при их гидрогеологическом обосновании в 80-е годы прошлого столетия, значительно выше.

Качество подземных вод

Многолетнее изучение качества извлекаемых из недр подземных вод показало, что в шахтном водоотливе оно подвержено техногенному влиянию из-за прямого контакта воды с работающими механизмами, людьми и производством буровзрывных работ (высокое содержание механических примесей, высокие концентрации окислов алюминия, железа, кремния, присутствие окислов азота, неудовлетворительные санитарно-бактериологические показатели). В отличие от этого качество подземных вод, извлекаемых дренажными узлами выше горизонтов горных работ и за пределами территории горно-промышленных объектов, является высоким и устойчиво отвечает современным питьевым стандартам. Общая минерализация подземных вод составляет 0,2—0,3 г/дм3, показатель рН находится на уровне 7,0—7,1; общая жесткость воды не превышает 3—4 мг-экв/дм3, перманганатная окисляемость менее 1 мг/л О2, содержание неорганических веществ — меньше ПДК по всему перечню СанПиН 2.1.4.1074—01, вода здоровая в санитарно-микробиологичес-ком отношении и безопасная по радиологическим показателям. Площадь формирования подземных вод, также как и водосборы участвующих в восполнении их ресурсов поверхностных вод, не заселены и по существу представляют собой естественный горно-лесной ландшафт с благополучной экологической обстановкой.

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

Ресурсный потенциал Сосьвинско-Шегультанского бассейна

Сумма естественных и привлекаемых источников формирования Сосьвинско-Шегультанского бассейна трещинно-карстовых подземных вод, предварительно подсчитанная балансовым методом, составляет 600 тыс. м3/сут [2]. Из этого количества на сегодня реализовано в качестве разведанных запасов, числящихся на государственном учете, только Кальинское месторождение подземных вод (МПВ) — это 50 тыс. м3/сут (около 8 %). Остальная часть, в соответствии с «Классификацией запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод» (Министерство природных ресурсов РФ, 2007 г.) [7], по степени изученности и обоснованности их количества соответствует прогнозным ресурсам категории Р (прогнозные ресурсы). Они определены балансовым методом с использованием площадного модуля прогнозных ресурсов для условного расположения на выделенной площади нескольких групповых водозаборов.

Дополнительно к сказанному выше необходимо отметить два обстоятельства.

1) Южнее площади рассмотренного Сосьвинско-Шегультанского бассейна трещинно-карстовых вод, в той же Североуральской карстовой области, находится подобный Вагранский бассейн подземных вод (рис. 1). На самом южном его фланге (в районе железнодорожной станции Бокситы) здесь было ранее разведано и сейчас находится в нераспределенном фонде Вагранское МПВ с утвержденными в Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых (ГКЗ СССР) запасами 48 тыс. м3/сут. Кроме того, в этой трещинно-карстовой структуре действует Южный дренажный узел со среднегодовым расходом до 60 тыс. м3/сут для защиты от обводнения бокситовых шахт месторождения «Красная шапочка». Извлекаемые здесь дренажные и шахтные подземные воды тоже сбрасываются сейчас без использования.

2) Севернее рассмотренного нами Сосьвинско-Шегультанского бассейна трещинно-карстовых вод, в той же Североуральской карстовой области, находится еще один крупный объект — Тошемско-Ивдельский бассейн трещинно-карстовых вод (рис. 1). Его ресурсный потенциал, с учетом современной геолого-гидрогеологической и геоэкологической изученности, оценивается по аналогии в количестве не менее 200 тыс. м3/сут.

Выводы

Для перспективного водообеспечения крупных городов Свердловской области, таких как города Екатеринбург, Нижний Тагил, Верхняя Салда, Ивдель и Североуральск, могут быть использованы подземные

Водное хо;

Водное хозяйство России

воды Уральской сложной гидрогеологической складчатой области на севере Свердловской области, которая обладает весьма значительными ресурсами пресных подземных вод питьевого качества — более 900 тыс. м3/сут [2]. Реализация этого потенциала в виде эксплуатационных запасов подземных вод, подготовленных к промышленному освоению, а также практическое осуществление предлагаемой добычи воды и ее транспортировки до конкретных потребителей на расстояние до 350—450 км представляет собой достаточно сложный и дорогостоящий проект. В его составе следует решить ряд взаимосвязанных задач: выполнить геолого-гидрогеологическое обоснование, подсчитать и утвердить в установленном порядке запасы подземных вод; выполнить сравнительные технико-экономические оценки и проектно-технические проработки; изучить юридическо-правовые аспекты недро- и земелепользования и др. На это безусловно потребуется длительное время. В качестве первоочередной должна решаться задача по геолого-гидрогеологическому обоснованию такого проекта, т. е. по поэтапной оценке, а затем разведке эксплуатационных запасов подземных вод: сначала по категориям С2+С на оцененных и разведанных участках недр, а после укрупненной технико-экономической оценки их практического использования — по сумме категорий В+С на разведанных участках недр.

Представляется, что, несмотря на кажущуюся утопичность предлагаемого проекта из-за удаленности объектов добычи подземных вод, это наиболее перспективный и надежный вариант обеспечения питьевой водой г. Екатеринбурга, а также большей части городского населения Свердловской области.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влиянии фак-

торов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 2009 году. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2009. 378 с.

2. Оценка ресурсного потенциала подземных вод для питьевого водоснабжения населе-

ния и обеспечения водой объектов промышленности на территории РФ. М.: ЗАО «ГИДЭК», 2011. 300 с.

3. Гидрогеология СССР. Том XIV. Урал. Уральское территориальное геологическое уп-

равление. Редактор В.Ф. Прейс. М.: Недра, 1972. 648 с.

4. Колодяжная A.A., Сунцов М.А., Огилъви A.A., Хмелевский В.К. Формирование под-

земных вод района Североуральских бокситовых месторождений. Тр. лабор. гидро-геол. пробл. АН СССР, Т. 21. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 144 с.

5. Оценка обеспеченности эксплуатационными запасами и ресурсами подземных вод на-

селения Свердловской области (II этап), кн. II, ЗАО «ГИДЭК», 2000. 150 с.

6. Плотников И.И. Гидрогеологические исследования и прогнозы при разведке и разра-

ботке месторождений бокситов в карстовых массивах (на примере месторождений

Водное хозяйство России № 5, 2011

Водное хозяйство России

88

С.В. Палкин, С.С. Палкин, Л.С. Рыбникова

Североуральского бокситового бассейна): дис. ... д-ра геолого-минералогич. наук. Североуральск, 1975. 283 с. 7. Классификация запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод. Министерство природных ресурсов РФ, 2007 г.

Сведения об авторах:

Палкин Сергей Владимирович, главный специалист, Закрытое акционерное общество «Гидрогеологическая и геоэкологическая компания» (ЗАО «ГИДЭК»), 105203, Москва, ул. 15-ая Парковая, д. 10А, info@hydec.ru

Палкин Сергей Сергеевич, руководитель Уральского отделения, главный специалист, Закрытое акционерное общество «Гидрогеологическая и геоэкологическая компания» (ЗАО «ГИДЭК»), 105203, Москва, ул. 15-ая Парковая, д. 10А, uralhydec@mail.ru Рыбникова Людмила Сергеевна, к. г.-м. н., старший научный сотрудник, заведующая сектором гидрогеологических исследований, ФГУП «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», г. Екатеринбург, 620049, ул. Мира, 23, e-mail: luserib@mail.ru

Водное хозяйство России

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.