Понятие о месторождении подземных вод

Подземные воды являются весьма своеобразными полезными ископаемыми. Они обладают свойствами, которые не встречают­ся у других видов минерального сырья. Назовем их:

• подвижность;

• возобновновляемость запасов;

• наличие внешних источников питания (атмосферные осад­ки и поверхностные воды);

• возможность изменения состава и свойств в процессе экс­плуатации;

• существенно (во много раз) меньшая, чем площадь экс­плуатируемой водоносной системы, площадь водозабора;

• весьма частая зависимость режима эксплуатации от антро­погенных условий;

• зависимость величины запаса подземных вод от применяе­мых для их извлечения технических средств.

Столь многофакторная зависимость подземных вод от природных и антропогенных условий не позволяют дать одно­значную формулировку их месторождений как полезного иско­паемого. Дискуссии по этому поводу продолжаются уже более 70 лет. В начале речь шла об участке скоплений подземных (ми­неральных) вод определенного состава, отвечающего установлен­ным кондициям и в достаточном для эксплуатации количестве (A.M. Овчинников). В 40-60 гг. прошлого века эта формулировка была реализована применительно к пресным подземным водам (Г.Н. Каменский, Н.И. Плотников). В последующие годы формули­ровка месторождений подземных вод претерпела существенные из­менения (Б.В. Боревский и Л.С. Язвин).

Суть нововведений за­ключалась в том, что месторождения - это не место скоплений, а участки с благоприятными условиями отбора подземных вод. Новая формулировка учитывает экономические, технологические, эколо­гические и другие аспекты эксплуатации месторождения и звучит так: месторождение подземных вод есть пространственно ограниченная часть водоносной системы, в пределах которой под влиянием комплекса геолого-экономических факторов создаются благоприят­ные условия для отбора подземных вод в количестве, достаточном для их целевого использования в народном хозяйстве [Кирюхин В.А.].

Условность этой формулировки месторождений подземных вод становится очевидной при знакомстве с принципами определе­ния параметров этих месторождений. Например, границы месторо­ждения должны устанавливаться с учетом, прежде всего, технико-экономических и экологических условий (тип и положение водоза­бора, выделение санитарно-охранных зон, близость гражданских промышленных сооружений и сельскохозяйственных земель). Кон­туры месторождения могут менять свое положение в процессе его эксплуатации в результате изменения границ депрессионных воро­нок, состава подземных вод или гидродинамической обстановки, а также других причин. В связи со сказанным большое значение при­обретает определение эксплуатационных запасов.

Эксплуатационные запасы подземных вод - это такое их ко­личество, которое может быть получено рациональными в технико-экономическом отношении водозаборными сооружениями при за­данном режиме эксплуатации и качестве воды, удовлетворяющем существующим нормативам на весь период эксплуатации. Измеря­ются эксплуатационные запасы в единицах расхода.

При эксплуатации подземных вод естественная гидрогеоло­гическая обстановка нарушается, что отражается на источниках фор­мирования эксплуатационных запасов подземных вод. Эти источни­ки подразделяются на три категории: естественно-антропогенные, искусственные и привлекаемые. Следует учитывать, что эксплуата­ция водоносных систем может иметь негативные последствия: изме­нение природных ландшафтов, уменьшение расхода рек, оседание земной поверхности, исчезновение родников.

Для прогнозирования условий эксплуатации подземных вод определяют потенциальные и перспективные их ресурсы. Потенци­альные ресурсы - это расход подземных вод, который может быть получен при оптимальном размещении водозаборных сооружений на всей площади используемых водоносных горизонтов. Рассчиты­вается также рациональное понижение уровня воды в скважинах на весь период их эксплуатации. Полученные значения потенциальных ресурсов являются условными и используются как мера сравнения при оценке потенциальных возможностей водоснабжения разных регионов. Перспективные ресурсы рассчитываются применительно к конкретной схеме размещения водозаборных сооружений, поэтому они всегда меньше потенциальных ресурсов.

Обратим внимание на то, что термины запасы и ресурсы подземных вод используются как альтернативные. Термин запасы для подземных вод следует употреблять потому, что для других ка­тегорий полезных ископаемых он является давно принятым. В тех случаях, когда не требуется утверждения результатов разведки ме­сторождения подземных вод в Государственной комиссии по запа­сам, для количественной характеристики подземных вод использу­ется термин ресурсы или модуль подземного стока (эксплуатацион­ных ресурсов).

По целевому назначению и условиям эксплуатации место­рождения подземных вод делятся на четыре группы: пресные, мине­ральные лечебные, промышленно-ценные и теплоэнергетические.