Рождественское месторождение как источник водоснабжения Самары питьевыми подземными водами
- Подробности
- Автор: Боревский Б.В., Сычева Л.Б., Соколов А.С., Акифьева Л.А.
Областной центр – г.Самара с населением 1250 тыс. человек относится к числу крупных Российских городов, в балансе водоснабжения которых подземные воды занимают менее 1%. В то же время 33% крупных городов России снабжается водой из подземных источников, как наиболее защищенных и надежных.
В настоящее время централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение г. Самары базируется практически полностью на поверхностных водах р. Волги, которые сильно загрязнены и требуют больших затрат на их очистку. Количество отбираемой воды составляет около 1 млн. м3/сут. Потребность города в хозяйственно-питьевой воде на 2005 г. оценена в объеме 1 млн.м3/сут, на перспективу – 1.3-1.4 млн.м3/сут.
В связи с резким ухудшением качества поверхностных вод и экологического состояния бассейна р. Волги для дальнейшего развития водоснабжения города необходимо существенное увеличение в балансе водопотребления защищенных от загрязнения подземных вод.
Частичный или полный перевод водоснабжения г. Самары на подземные источники возможен за счет 2-х месторождений, находящихся в непосредственной близости от города: это разведанное в начале 80-х годов Засамарское месторождение с эксплуатационными запасами 360 тыс.м3/сут (подготовленными к промышленному освоению, большую часть которых предполагается использовать для водоснабжения г.г. Новокуйбышевска и Чапаевска), и Рождественское месторождение, выявленное поисковыми работами 1982-84гг (Куйбышевской ГГЭ), по результатам которых эксплуатационные запасы подземных вод были оценены в количестве 1 млн. м3/сут и квалифицированы по категории С1.
Рождественское месторождение подземных вод расположено на правом берегу р. Волги (Саратовское водохранилище), напротив г. Самары в пределах Национального парка «Самарская Лука» у подножья Жигулевских гор на участке протяженностью 24км (рис. 1).
Основной водоносный горизонт, перспективный для водоснабжения, приурочен к трещиноватым известнякам и доломитам верхнекаменноугольно-пермского возраста, гидравлически связан через современный аллювий с русловым водохранилищем р. Волги, за счет которых осуществляется в значительной степени формирование эксплуатационных запасов подземных вод.
Месторождение характеризуется весьма сложной гидрогеохимической обстановкой, определяемой как природными, так и антропогенными факторами. Кондиционные воды питьевого качества залегают в виде ограниченной по площади линзы между подножьем Жигулевских гор и поймой реки. С глубиной (от первых десятков до 150-180 м) пресные воды сменяются водами повышенной жесткости и минерализации.
В пределах линзы образовалось несколько очагов загрязнения с поверхности под влиянием хозяйственной деятельности на площади населенных пунктов и их окрестностей.
При проведении поисковых работ (1982-84гг) на площади месторождения специальные исследования для обоснования оценки воздействия столь крупного водозабора на окружающую среду не проводились, а степень изученности геохимии и качества подземных вод не отвечала современным требованиям к запасам.
В то же время расположение месторождения в пределах НП «Самарская Лука», с одной стороны, и в зоне интенсивной хозяйственной деятельности – с другой, требовало доведения степени изученности запасов категории С1 до современных требований к геоэкологическому обоснованию эксплуатации и качеству питьевых вод.
Производительность планируемой I очереди эксплуатации Рождественского месторождения – 300 тыс.м3/сут.
С целью доизучения гидрогеоэкологических условий месторождения и углубленной проработки вопроса об экологических последствиях его эксплуатации, учитывая расположение месторождения в пределах НП "Самарская Лука", в период 1994-2002 г.г. были проведены специализированные гидрогеоэкологические исследования и поисково-оценочные работы, которые, с одной стороны, подтвердили оцененные ранее эксплуатационные возможности месторождения и позволили выделить наиболее благоприятный участок для I очереди его освоения, а с другой – всесторонне оценить геоэкологические последствия эксплуатации при разных масштабах водоотбора.
Выполнение работ осуществлялось совместно Куйбышевской ГГЭ и Гидрогеологической и геоэкологической компанией ГИДЭК с привлечением профилирующих субподрядных организаций для выполнения отдельных специальных работ. Для проведения ландшафтных и геоботанических исследований были подключены Московский Государственный Университет Леса (МГУЛ), Институт Экологии Волжского бассейна РАН и Национальный парк "Самарская Лука".
Для решения поставленных задач были разработаны геофильтрационная и геомиграционная математические модели, откалиброванные путем воспроизводства гидрогеологических условий до и после заполнения Саратовского водохранилища.
В результате выполненных расчетов установлено:
- потребность I очереди (300 тыс.м3/сут) может быть обеспечена линейным водозабором длиной 9 км (рис.1). Отбор подсчитанных эксплуатационных запасов предполагается осуществлять системой из 20 узлов скважин (по 3 скважины в узле). Всего 60 скважин с нагрузкой на каждую – 5000 м3/сут. Проектная глубина эксплуатационных скважин – 100 м;
- качество подземных вод в течение расчетного срока эксплуатации сохранится в допустимых пределах, соответствующих требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 по комплексу обобщенных санитарно-токсикологических, органолептических, радиологических и микробиологических показателей. Более того, вследствие опресняющего влияния поверхностных вод, в процессе эксплуатации произойдет снижение жесткости подземных вод.
- возможность обоснования границы II и III поясов ЗСО водозабора. В зону III пояса частично попадают очаги потенциального загрязнения, что требует разработки соответствующих мероприятий по локализации этих зон и ликвидации потенциальных очагов загрязнения.
Анализ гидрогеоэкологических условий территории исследования, растительности и ландшафтов Самарской Луки, как в современных условиях, так и в ретроспективном плане и при прогнозной эксплуатации, изучение опыта разведки и эксплуатации водозаборов-аналогов в России и Западной Европе, выполненные геоботанические и ландшафтные исследования, позволили сделать вывод о том, что заметного негативного влияния эксплуатации подземных вод на рассмотренные компоненты природной среды НП "Самарская Лука" не ожидается.
В качестве компонентов природной среды, которые могут испытывать влияние водоотбора, рассмотрены: снижение уровня грунтовых вод, изменение водного режима озер, болот и проток поймы и террасы, изменение стока рек, активизация карстово-суффозионных процессов, изменение качества подземных вод, возможность изменения растительных экосистем и природных ландшафтов в целом.
Потенциальное влияние водоотбора на растительность и природные ландшафты ограничивается фрагментарными участками в пределах притеррасной поймы. Столь локализованное воздействие объясняется уникальными условиями территории, а именно значительной обводненностью пойменных участков и глубоким положением уровня грунтовых вод в пределах террасы и, тем более, горной части. При необходимости, возможно проведение эффективных компенсационных мероприятий, связанных с "экологическими попусками" волжских вод или с "экологическим водоотбором" – из резервных скважин.
Тем не менее, рекомендуется проведение комплексного гидрогеоэкологического мониторинга в процессе поэтапного освоения месторождения и коррекция по его результатам планируемых компенсационных мероприятий.
Полученные результаты и сделанные выводы поддержаны экспертизой ГКЗ МПР России, а также службой охраны окружающей среды ГУПР по Самарской области и дирекцией НП "Самарская Лука".
В результате рассмотрения представленных материалов по Рождественскому месторождению в ГКЗ МПР России утверждены по состоянию на 01.01.02 г. балансовые эксплуатационные запасы пресных подземных вод в количестве 700 тыс.м3/сут, в т.ч. 300 тыс.м3/сут – по категории С1 (I очередь эксплуатации – участок "Рождественский") и 400 тыс.м3/сут – по категории С2 (перспективный водоотбор).
Полученные материалы позволяют приступить к разработке ТЭО освоения I очереди эксплуатации Рождественского месторождения (300 тыс.м3/сут). На 1-ом этапе предусмотрена опытно-промышленная эксплуатация фрагмента водозаборного ряда из 4-5 узлов скважин с суммарным дебитом 60-75 тыс.м3/сут с последующей переоценкой запасов по более высоким категориям.
