Аллювиальные отложения, слагающие террасы долин рек, состоят преимущественно из средне- и крупнообломочных пород. Аллювий горных рек обычно представлен гравием и галечником, а рек равнинных областей — песком. В аллювиальных отложениях содержатся большие ресурсы подземных вод.
Водозаборные скважины, питающиеся водами аллювиальных пород, часто характеризуются большим водообилием. Поэтому при проектировании разведочно-эксплуатационных скважин в областях, где коренные породы содержат небольшие количества воды, сначала нужно выяснить возможность получения воды из аллювиальных отложений, так как даже при относительно небольших естественных расходах водоносных горизонтов аллювиальных отложений необходимая водообильность скважины может быть обеспечена за счет речных вод, подсасываемых скважиной при близком расположении ее от реки. Однако не всегда такие скважины подсасывают речные воды, даже если аллювиальные отложения представлены крупнообломочным материалом. В некоторых долинах горных районов изоляция водоносного горизонта аллювиальных отложений от речных вод бывает обусловлена кольматацией глинистыми и илистыми частицами ложа реки. Подтверждением сказанного могут быть наблюдения В. В. Дубровского (1962), проведенные им в долине притока р. Ангрен в Средней Азии.
Аллювий террасы долины этого притока представлен галечником с примесью гравия и крупнозернистого песка. Скважина, из которой откачали воду, находилась на острове, но депрессионная воронка уровня подземной воды распространилась и на другой берег реки, что указывает на отсутствие подсоса скважиной речных вод (рис. 11).
Разведочно-эксплуатационные скважины не рекомендуется сооружать в непосредственной близости от подошвы коренных склонов долин, так как здесь мощность аллювиальных отложений может быть невелика.
Если проектируемая скважина должна быть пройдена в пределах пойменной террасы реки, то в проекте нужно указать на необходимость проведения специальных мероприятий по защите устья скважины от затопления во время паводков.
Многочисленными исследованиями установлено, что крупность зерен, а в связи с этим и водопроницаемость аллювиальных пород очень часто увеличиваются к их подошве. Это нужно учитывать при определении глубины и положения водоприемной части скважины.
Достаточно водообильные водоносные горизонты аллювиаль ных отложений можно встретить не только в долинах современных рек. Мощные водоносные пески, гравий и галечник встречаются также и в древних погребенных долинах, поэтому, если имеются данные о наличии таких долин в районе проектируемого объекта водоснабжения, то разведочно-эксплуатационные скважины целесообразно закладывать в пределах распространения этих долин Древние погребенные долины в современном рельефе иногда бывают выражены в виде понижений вытянутой формы.
С. В. Троянский (1955) указывает на значительную водообильность древнеаллювиальных отложений Центрального Казахстана. По его данным в этом сравнительно безводном районе из указанных отложений можно получить пресную воду в количестве, достаточном для удовлетворения нужд водоснабжения колхозов, совхозов и других небольших или средних объектов.
Водоносные горизонты аллювиальных отложений широко используются для водоснабжения и во многих районах составляют единственный надежный источник подземных вод, например районы области распространения верхнепермских пород между Уралом и р. Волгой.
Водоносные горизонты аллювиальных отложений питаются за счет инфильтрации атмосферных осадков, выпадающих на поверхность террас и стекающих со склонов; притока грунтовых вод, идущих с междуречных пространств; дренирующихся напорных вод коренных пород; притока речных вод.
Соотношение перечисленных видов питания различно в зависимости от геологического и геоморфологического строения местности, а также от климатических условий.
Характер и величина питания вод аллювиальных отложений изменяются в зависимости от времени года.
В северных и центральных областях Европейской части Советского Союза аллювиальные водоносные горизонты зимой питаются только грунтовыми водами междуречных пространств и напорными водами водоносных горизонтов коренных пород. Приток воды из рек и инфильтрация атмосферных осадков отсутствуют.
Весной соотношение видов питания аллювиальных вод другое; в это время преобладает инфильтрация атмосферных осадков вследствие таяния снега; отмечается питание речными водами. Летом питания реками почти нет, слабее проявляется и инфильтрация атмосферных осадков. В дождливую осень инфильтрация атмосферных осадков снова усиливается.
Вследствие изменения питания, получаемого из различных источников, химический состав вод аллювиальных отложений непостоянен. В периоды питания атмосферными осадками и реками эти воды обычно опресняются, а в периоды преимущественного поступления вод из глубоких напорных водоносных горизонтов коренных пород минерализация аллювиальных вод часто увеличивается.
В связи с этим при заложении разведочно-эксплуатационных скважин необходимо учитывать характер питания вод аллювиальных отложений.
Предгорья западного склона Урала сложены кунгурскими загипсованными породами и казанскими пестроцветными отложениями. Воды кунгурских пород сильно минерализованы, а воды казанских отложений по степени минерализации относятся больше к пресным. Соответственно воды аллювиальных отложений на участках развития кунгурских пород имеют повышенную минерализацию, а там, где распространены казанские отложения, эти воды более пресные. Значительная минерализация вод аллювиальных отложений (более 1000 мг/л) отмечается в некоторых участках долины Волги, где интенсивно дренируются минерализованные воды каменноугольных отложений (г. Дубна, г. Кимры, Самарская Лука). Как указывает Л. С. Балашов (I960), в месте разгрузки минерализованных вод меловых и третичных пород Сур-хан-Дарьинского артезианского бассейна в районе г. Калифа воды даже самой р. Аму-Дарьи во время межени заметно изменяют свой химический состав.
Указанная выше связь минерализации вод аллювиальных отложений с минерализацией вод коренных пород наблюдается также и во многих других областях Советского Союза.
При однородном строении коренного ложа долины дренирование вод глубоких водоносных горизонтов коренных пород в русловой части происходит более интенсивно, чем в других частях долины, так как уровень реки в данном месте является базисом дренирования вод этого типа. Поэтому в районах с повышенным увлажнением по мере приближения к реке минерализация вод аллювиальных отложений постепенно возрастает за счет увеличивающегося поступления минерализованных вод из глубоких горизонтов.
Таким образом, более пресную воду в аллювии в этих районах лучше искать ближе к коренным склонам долины. Кроме того, нужно учитывать, что минерализация вод аллювиальных отложений возрастает к их подошве, поэтому глубокие скважины будут давать более минерализованную воду, чем скважины меньшей глубины.
Описанные условия наблюдаются в тех районах, где воды коренных пород имеют повышенную минерализацию. Если же эти воды характеризуются слабой минерализацией, то они не оказывают существенного влияния на засоление аллювиальных вод.
Отмечаются и противоположные случаи, когда в нижней части аллювиальных отложений воды более пресные, чем в верхних горизонтах и открытых водоемах.
Подобное соотношение минерализации аллювиальных вод отвечает, например, С. В. Троянский (1955) для Центрального Казахстана. Вследствие малой увлажненности кламата поверхностные воды и воды современных аллювиальных отложений здесь часто засолены, но под этими солоноватыми или солеными водами иногда встречаются пресные воды, приуроченные к древнеаллювиальным крупно- и среднезернистым пескам.
При проектировании одиночных разведочно-эксплуатационных скважин на воды аллювиальных отложений, кроме разнообразных - природных факторов, необходимо также учитывать дальнейшее использование реки для различных целей. Так, в настоящее время в долинах рек часто создаются водохранилища, которые сильно влияют на обводненность аллювиального водоносного горизонта и на состав воды в нем.
Проектирование разведочно-эксплуатационных скважин для водоснабжения.
Белицкий А.С., Дубровский В.В., Издательство "Недра", 1968