Подземные воды в обломочных породах предгорных равнин

Для получения пресных вод весьма перспективны предгорные окраины области распространения вод континентального засоления—предгорья Кавказа, Копет-Дага, Памира, Тянь-Шаня и др., где в отложениях конусов выноса потоки пресных грунтовых вод движутся с гор по направлению к низменности. Основные черты геологического строения и гидрогеологических условий представляются в таких районах в следующем виде.

Склоны горных хребтов сложены разнообразными кристаллическими и метаморфизованными породами. Они окаймляются предгорным шлейфом, состоящим из рыхлообломочных отложений. Этот шлейф представляет собой систему слившихся крупных и мелких конусов выноса горных речек. Строение его обусловливается развитием мощной толщи крупнообломочного материала — галечников с подчиненными прослоями и линзами песчано-гравийных отложений.

Непосредственно у предгорий преобладают наиболее крупные фракции, по мере удаления от предгорий содержание их уменьшается. Толща галечников с поверхности перекрывается песчано-глинистыми отложениями, мощность которых изменяется
1 от 1 до 10 м и более на межконусных участках.

По мере удаления от предгорий галечниково-гравийная толща все больше погружается под покров лёссовидных суглинков пролювиальной равнины (рис. 9).

Литологический состав отложений в полосе, прилегающей к предгорному шлейфу, отличается пестротой. Для этой полосы характерно частое чередование слоев глин, суглинков, супеси, песка и гравия, небольшая мощность слоев, их линзообразное залегание и выклинивание на сравнительно коротких расстояниях.

В более удаленных от гор участках преобладают суглинки; песок и гравий имеют подчиненное развитие. Вследствие этого вертикальный разрез толщи представляет уже не однородную по механическому составу массу, а многократное чередование слоев галечника, гравия, супесей, суглинков и глин. По мере увеличения мощности последних в направлении от предгорий уменьшается мощность и количество слоев галечников; соответственно уменьшается крупность гальки и увеличиваются примеси гравия и песка. Последовательность чередования и изменения слоев, различных по гранулометрическому составу (по вертикали), не выдерживается в горизонтальном направлении (рис. 10).

Рельеф поверхности и геологическое строение предгорных районов весьма благоприятны для питания подземных вод в повышенной части области конуса выноса и стока их в сторону низменной равнины. Особенно интенсивно происходит питание подземных вод за счет атмосферных осадков и горных потоков, образующихся в результате таяния высокогорных ледников на тех участках, где галечниковые толщи конусов выноса выходят на поверхность земли.

В области предгорий обычно можно выделить зоны:

Зона инфильтрации является зоной питания или формирования подземного водного потока. В непосредственной близости к горам водоносный горизонт, сложенный галечником, гравием и песками, безнапорный, уровень воды в нем находится на глубине I нескольких десятков метров. В этих местах водоносный горизонт имеет большую мощность, достигающую сотен метров, и очень большую водообильность. Удельные дебиты скважин достигают здесь нескольких десятков кубических метров в час, как, например, в Ферганской и Чуйской долинах. Воды пресные с сухим остатком менее 1000 мг/л, однако по мере движения от гор минерализация воды постепенно увеличивается.
По мере продвижения к периферии поток подземной воды встречает на своем пути водоупорные породы в виде прослоев и линз, создающих подпор.

Зона дренирования характеризуется высоким положением уровня подземных вод и частыми выходами их на поверхность, дающими начало мелким поверхностным водотокам.

Водоносные горизонты дренируются вследствие значительного уклона поверхности земли на данном участке при небольшом уклоне зеркала подземных вод в этой зоне. Явлению дренирования благоприятствует также сокращение площади живого сечения потока подземной воды вследствие увеличения содержания мелкозернистых образований в водоносной породе. Водоносные породы в нижнем горизонте этой зоны — обычно песок и гравий, в верхнем — супеси и суглинки. Глубина залегания подземных вод здесь- невелика и не превышает нескольких метров, но водообильность водоносного горизонта значительно меньше, чем в зоне инфильтрации. Удельные дебиты скважин равны нескольким десяткам кубических метров в час. Сухой остаток воды часто превышает 1000 мг/л.

Основной гидрогеологический процесс в третьей зоне — расслаивание горизонтов подземных вод. Водоносной породой в верхних слоях преимущественно служит лёссовидный суглинок, реже — песок, но на разной глубине от поверхности земли встречаются толщи и линзы водоносных песков, гравия и галечников. Воды их имеют большой напор, часто при вскрытии этих вод скважинами они изливаются на поверхность земли. Водообильность скважин изменяется в больших пределах, нередко отмечается возможность получения из одной скважины пресной воды в количестве, достаточном даже для крупного объекта. При бесхозяйственной эксплуатации таких скважин следует опасаться значительных снижений динамического уровня воды.

Отличительной особенностью горизонтов напорных вод пролювиальных равнин является моноклинальная форма залегания и ограниченное распространение этих горизонтов, а также увеличение степени минерализации по мере удаления от гор.

Проектирование разведочно-эксплуатационных скважин для водоснабжения.
Белицкий А.С., Дубровский В.В., Издательство "Недра", 1968