Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Геологическая среда Кемеровской области и ее экологические функции 8
1.1. Ресурсная функция 9
1.1.1. Минерально-сырьевые ресурсы Кемеровской области 10
1.1.2. Геологическое пространство как проявление ресурсной функции 28
1.2. Геодинамическая функция 36
1.2.1 Землетрясения 37
1.2.2. Экзогенные геологические процессы 39
1.3. Геофизико-геохимическая (геопатологическая) функция 40
Глава 2. Подземные воды как компонент геологической среды 44
2.1. Гидрогеологическая изученность Кузнецкого бассейна 44
2.2. Условия формирования, вертикальная зональность и режим подземных вод 47
2.3. Гидрогеологическое районирование Кузнецкого бассейна 54
2.4. Гидрогеологические условия разработки угольных месторождений 83
2.5. Народно-хозяйственное значение подземных вод 89
2.6. Охрана подземных вод 90
Глава 3. Техногенное воздействие на геологическую среду Кузбасса 92
3.1. Природно-технические системы Кемеровской области 93
3.1.1 Природно-техническая система водохозяйственного назначения 94
3.1.2. Природно-техническая система горнодобывающих комплексов 106
3.1.3. Природно-техническая система энергопроизводящих компаний 121
3.1.4. Природно-техническая система промышленно-городских образований 128
Глава 4. Экологическая оптимизация геологической среды 135
4.1. Районирование территории Кузбасса 137
4.1.1. Экономическое районирование ' 138
4.1.2. Геологоэкономическое районирование Кузбасса 140
4.1.3. Экологическое районирование 141
4.2. Экологическая емкость геологической среды 142
4.3. Оптимизация добычи и использования полезных ископаемых 144
4.3.1. Добыча открытым способом 146
4.3.2. Добыча подземным способом 1 Р
4.3.3. Использование местного углеводородного сырья 148
Заключение 152
Библиографический список 154
- Минерально-сырьевые ресурсы Кемеровской области
- Геологическое пространство как проявление ресурсной функции
- Гидрогеологическая изученность Кузнецкого бассейна
- Природно-технические системы Кемеровской области
Введение к работе
Объект исследований и его изученность. Геологическая среда Кузнецкого бассейна представляет собой сложную природную конструкцию, которой свойственны определенные экологические функции: ресурсная, геодинамическая и геофизико-геохимическая.
Свойства геологической среды в Кемеровской области изучались со времен первопроходцев и, прежде всего, существенному изучению подверглась ресурсная функция. При проведении геологоразведочных и научно исследовательских работ в первую очередь определялось наличие полезного ископаемого, его свойства и возможность использования, в народном хозяйстве.
Изучение геологической среды Кузбасса, ее ресурсного потенциала, геодинамических и геофизических свойств охватывает более чем столетний период, и проводилось, в основном, геологическими и научными организациями. Результаты исследований обобщены в уникальных многотомных монографических изданиях «Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР» т.7, "Гидрогеология СССР" т. XVII, а также в многочисленных отчетах, статьях, монографиях и диссертациях различных авторов. Последними работами, характеризующими состояние геологическом среды, были работы Рогопп Г.М Попопп В.К., (1985,2000) а также в ежегодном Государственном докладе о состоянии окружающей среды Кемеровской области.
Актуальность работы. Кузнецкий бассейн один из крупнейших угольных бассейнов Российской Федерации. Здесь добывается 52% всех углей России, коксующихся углей - 84%. Проведенная в 1997-2000 году реструктуризация угольной промышленности, дала положительные результаты, которые были одобрены Президиумом Госсовета Российской Федерации, состоявшемся 29 августа 2002 год}- в г. Междуреченске. В дальнейшем намечается увеличение добычи каменного угля до 180 млн. тонн в год. Намечается строительство новых,
высоко производительных добывающих предприятий. Кроме того, ставится задача увеличить объем переработки добытого угля на месте. В связи с этим ожидается нарастание техногенной нагрузки на геологическую среду Кемеровской области.
Экологическая ситуация городов Кемеровской области и прилегающих к ним территорий напряженная. За годы промышленного освоения Кузбасса накопилось немало проблем, которые необходимо решать немедленно. Дальнейшее наращивание техногенного воздействия, без учета возможности природной среды к восстановлению может привести к изменению параметров среды обитания человека и окружающего его живого мира. Для стабилизации и последующего улучшения экологической обстановки необходима прежде всего экологическая оптимизация геологической среды, на основе геоэкологического мониторинга, осуществление комплексной оценки экологической емкости территории. Это позволит определить безопасные пределы техногенного воздействия на окружающую срсд\ и обеспечит профессиональный подход при разработке методов и процедур управления состоянием и свойствами массивов горных пород с целью сохранения ими экологических функций.
Цель и задачи. Целью настоящей диссертационной работы является исследование техногенных воздействий на геологическую среду Кузбасса и ее главного компонента подземные воды, изменение, в связи с этим, ее жизнеобеспечивающих (экологических) функций и разработка научных направлений по экологической оптимизации геологической среды.
Для достижения цели были определены следующие задачи:
Изучение экологических (жизнеобеспечивающих) функций в условиях антропогенного воздействия на геологическую среду Кузбасса;
Характеристика техногенных воздействий на подземные воды - основного компонента геологической среды Кузбасса;
Разработка схемы экологической оптимизации геологической среды Кузбас
са.
Методы исследований. Научная и практическая работа проводилась на основе системного анализа результатов гидрогеологических исследований в непосредственной связи с историко-геологическим и онтогенетическим аспектами. В работе использованы методы гидрогеологического моделирования и геологическое прогнозирование. Проведен анализ современного состояния проблемы на основе обзора литературных источников.
Научная повита исследований. В диссертационной работе получены следующие основные научные результаты:
Определены экологические (жизнеобеспечивающие) функции геологической среды Кузбасса;
Охарактеризованы техногенные воздействия на подземные воды - основного (жизнеобеспечивающего) компонента геологической среды Кузбасса;
Разработана схема экологической оптимизации геологической среды Кузбасса;
Предложен метод определения экологической емкости компонентов геологической среды.
Защищаемые положения:
Природные свойства геологической среды Кузбасса вне зон антропогенного воздействия не оказывают негативного влияния на развитие общества;
В результате функционирования природно-технических систем возникают негативные процессы, изменяющие экологические функции геологической среды;
Подземные воды Kyiuucca, как* неотъемлемый компонені і еолої пчсском среды, подвержены трансформации, но на основной части своего распространения их качееі венные показатели остаются в пределах нормы;
Экологическая оптимизация геологической среды - путь к решению геоэкологических проб: им.
Практической тачимость исследования состоит в том, что разработки, выполненные диссертантом, могут быть использованы при формировании среднесрочных и долгосрочных программ социально-экономического развития территорий Ку юасса.
Исходные материалы и личный вклад в решение проблемы. Диссертационная работа основана на результатах теоретических, экспериментальных и полевых исследований автора на территории Кузнецкого бассейна с 1974 года, а с 1985 года под руководством диссертанта проводятся гидрогеологические и геоэкологические мониторинговые исследования. Основные теоретические положения диссертации, методические и экспериментальные разработки выполнены, в основном, лично автором или при его участии.
Результаты исследований гидрогеологических условий разработки угольных месторождений Ленинского. Кемеровского. Прокопьевско-Киселевского. Ведовского, Крапивинского геолого-экономических районов используются при строительстве и эксп.лагации добывающих предприятий.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ.
Большую помощь в выполнении экспедиционных и тематических исследований диссертант получил со стороны сотрудников Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды по Кемеровской области, Кузбасского фонда геологической информации, специалистов геологоразведочных организаций в лице В.И. Аникина, М.И. Котельникова, В.М. Людвига, О.В.Постниковой, В.Ю.Сушкова и др. Автор благодарен научному руководителю доктору геолого-минералогических наук профессору Г.М.Рогову, а также докторам геолого-минералогических наук профессорам В.К. Попову и В.Е. Ольховатенко за консультации и критический анализ тех или иных вопросов, решаемых автором.
Минерально-сырьевые ресурсы Кемеровской области
Кемеровская область расположена в центре России примерно на равном удалении от западных и восточных границ и, соответственно, от западных и восточных морей. Север области пересекает Транссибирская железнодорожная магистраль, меридиональная железная дорога связьіваеі ее со Средней Азией. Река Томь дает выход в бассейн Оби и к портам Северного Ледовитого океана. Область имеет развитую сеть автомобильных дорог и развитую энергетику.
По сибирским масштабам Кемеровская область невелика - 95,7 тысяч квадратных километров, что составляет только 0,54% территории России. Население превышает 3 млн. человек, по населенности на 1 км кв она занимает первое место в Сибири. В составе области 19 административных районов, 20 городов, 47 поселков городского типа и 1139 сельских населенных пунктов.
87% населения области занято в промышленности. Доминирует горнодобывающая промышленность, в первую очередь угольная. Область имеет развитую черную металлургию, машиностроение, стройиндустрию, химическую и иную промышленность.
Центральная часть Кемеровской области занимает Кузнецкая котловина, обрамленная горными сооружениями Кузнецкого Алатау, Горной Шории, Салаира, Томь-Колыванской складчатой зоны. На северо-востоке области расположена южная окраина Западно-Сибирской низменности. К Кузнецкой котловине приурочен одноименный угольный бассейн, на северо-востоке области расположена восточная часть Канско-Ачинского буроугольного бассейна. Горные сооружения богаты черными и цветным металлами, золотом, разнообразными нерудными полезными ископаемыми. Благодаря распространению большого количества полезных ископаемых и развитию равнинного рельефа в центральной и северной частях на территории Кемеровской области был развит мощный промышленный комплекс, состоящий из предприятий ТЭК, металлургии и химической промышленности. Были построены крупные города и рабочие поселки. Поэтому в социально-экономическом развитии состояние минерально-сырьевой базы для Кемеровской области является определяющим. Вся промышленность области ориентирована на добычу и переработку полезных ископаемых.
Особенности геологического развития и тектонического строения Кемеровской области, определили распространение большого количества полезных ископаемых в её пределах. На территории площадью в 95,7 тыс. км-разместились Кузнецкий каменноугольный бассейн, уникальное Итатское буро-угольное месторождение, Таштагольское, Шерегешское, Казское, Те-мир-Тау, Тельбесское, Сухаринское, Ташелгинское, Кедровское, Ампалык ское месторождения железой руды, Усинское и Дурновское месторождения марганца, Кия-Шалтырское месторождение нефелинов.
Целесообразным на сегодняшний день представляется добыча энергетических углей до глубины 300 м, а коксующихся - до глубины 600 м. Ресурсы углей, отвечающие данному условию, составляют, соответственно, 61 и 86 млрд. т. Остальная часть ресурсов углей, в количестве 484 млрд. т, может рассматриваться как резерв, который целесообразно будет извлекать с помощью новых технологий, в том числе подземной газификацией.
Государственным балансом учтены запасы каменного угля, разведанные по промышленным категориям в количестве 55,5 млрд. тонн при тгом. почти 11 млрд. тонн находится в распределенном фонде недр. При уровне добычи 130-150 млн. тонн в год действующие предприятия обеспечены промышленными запасами на 50-60 лет. При увеличении добычи до 180 млн. тонн, как это предусмотрено перспективными планами потребуется наращивать добывающую мощность, а также увеличивать объем распределенного фонда недр. Набольшей перспективой по наращиванию добычи каменного угля обладают Кемеровский, Плотниковский, Ленинский, Ерунаковский, Терсинский и Томь-Усинский геологопромышленные районы, так как на их территории распространено наибольшее количество ресурсов, находящихся в наиболее благоприятных горно-геологических условиях. На ближайшую перспективу уровень добычи на действующих предприятиях останется прежним, а увеличение возможно за счет реконструкции действующих и строительства новых предприятий в Ленинском, Ерунаковском и Томь-Усинском районах.
Геологическое пространство как проявление ресурсной функции
Одной из ресурсных функций геологической среды является возможность использования геологического пространства для осуществления производственно-хозяйственной деятельности. Наземное и подземное размещение производственных комплексов, населенных пунктов, использование геологической среды для захоронения отходов жизнедеятельности и т.д. Подземные сооружения и коммуникации Геологическая среда в Кемеровской области широко используется лля размещения внутри ее и на поверхности производственных комплексов и инженерных коммуникаций, для захоронения вредных и токсичных отходов, закачки жидких промышленных и бытовых отходов, размещения скотомогильников и т.д. В Кемеровской области эта функция тесно переплетается с функцией обеспечения минеральными ресурсами с добычей полезных ископаемых, так как прежде чем извлечь полезное ископаемое необходимо построить наземный и подземный производственный комплекс. Территории, пол которыми расположены подобные сооружения, должны находиться под наблюдением.
Проложение подземных коммуникаций: кабель, трубопроводы, тоннели. Прокладываются в основном в пределах городской черты, а также между городами. Ландшафты
Кемеровская область расположена на юго-востоке Западной Сибири занимает площадь 95,7 тыс. км2. В пределах области распространены несколько типов ландшафтов. По совокупности природных условий наиболее благоприятным местом для жизни человека и хозяйственной деятельности является Кузнецкая котловина. Это и послужило основанием при выборе мест размещения основных населенных пунктов и промышленных предприятий.
Западно-Сибирская низменность Западно-Сибирская низменность занимает северо-восточную часть Кемеровской области, граничит с Кузнецким Алатау, Кузнецкой котловиной и Колывань-Томской складчатой областью. Западно-Сибирская низменность представляет собой почти идеальную равнину, слабо наклоненную к долинам Оби. Это типичная аккумулятивная равнина, сложенная почти исключительно толщами рыхлых или слабо сцементированных морских и кон і иной іа.іь-ных осадков, от юрского до четвертичного возраста, мощностью до 3000 м. Сравнительно плоский рельеф, слабая активность современных речных потоков вследствие их малых уклонов и наличие в подстилающих грунтах глинистых прослоек при достаточном количестве осадков обусловили сильную заболоченность междуречных пространств.
На территории Кемеровской области выражено две географические зоны Западно-Сибирской низменности - лесостепная и лесная [1J. Лесная juna наблюдается в виде остовов. Темнохвойная тайга простирается на северо-востоке Кемеровской области - от правого берега Кии до границы с Красноярским краем и на северо-западе Кемеровской области в Тайгинском районе. Остальная область Западно-Сибирской низменности представлена лесостепной зоной.
Гидрографическую сеть Западно-Сибирской низменности образуют реки Кия, Яя и их притоки. Реки текут но заболоченной территории и пред ставляют собой природные водоприемники, дренирующие окружающую местность. Таким образом, реки осушают заболоченные территории, по которым протекают. Река Кия берет начало на северо-восточных склонах Кузнецкого Алатау, является левобережным притоком р. Чулым. Длина реки 458 км и почти полностью (468 км) протекает по северо-востоку Кемеровской области. Площадь водосбора Кии- 32 200 км2. Река Яя - левобережный приток Чулыма, впадает в реку Чулым на 339 км от устья. Длина реки 380 км, площадь водосбора 11700 км2. Кузнецкий Алатау В своем строении Кузнецкий Алатау не представляет собой единого хребта, а является сложной системой горных массивов средней высоты, разобщенных глубокими долинами. Наибольшее расчленение Кузнецкого Алатау наблюдается в его южной части, в районе хребтов, расположенных в верховьях рек Усы, Черного и Белого Июса, Верхней и средней Терсей. Многообразие форм рельефа Кузнецкого Алатау в значительной мере является результатом его сложной геологической истории и неоднородности состава пород, слагающих хребет.
При взгляде на панораму Кузнецкого Алатау сверху, четко выступает высокогорная альпийская область с сильно расчлененным гольцовым рельефом (высоты 1600-2173 м), а ниже ее видны три поверхности выравнивания [49].
В области высокогорного рельефа возвышенности и их вершины сложены породами гранитоидных интрузий или порфиритами кембрия. Территория альпийского высокогорья занимает примерно до 5-8% от обшей площади района. Черты типичного альпийского высокогорья со следами былого оледенения в виде трогов, каров, цирков, каровых озер моренных образований встречаются в районах «таскылов» и Большого Каныма.
Основными агентами современного рельефообразования в отой области является морозное и снежное выветривание. Ниже альпийскою пояса, на высотах от 1600 до 1250 метров, располагается окаймляющая его первая по верхность выравнивания, представляющая собой плоскогорья, усеянные глыбами изверженных пород, часть которых спускается в виде широких каменных рек-курумов далеко вниз по склонам. К этой области относится центральная выположенная часть хребта. Наиболее высокие вершины ее носят название «таскылов». Господствуют тундровые литогенные ландшафты с карликовыми ивами, березами, мхами, лишайниками, осоками. Местами формируются фитоценозы горных болот. Поселение мха ограничивается ку-румами и лишь на закрепившихся солифюкционных террасах можно встретить ассоциации березового криволесья и «юбочных» пихтачей. Территориально эта область занимает около 10% площади района.
Группы гор, сложенных эффузивно-сланцевыми и осадочно-метаморфизированными породами кембрия, отличаются мелкими очертаниями. Вершины их плоские, нередко соединены друг с другом седловинами. Склоны их относительно пологи. Лесопокрытость таких гор более высокая. Речные долины, проложенные в толщах известняков и метаморфических сланцев, изобилуют скальными, обрывистыми обнажениями. Днища речных долин завалены крупными окатанными глыбами коренных пород.
Последняя, третья, поверхность выравнивания занимает преимущественно северо-западную часть хребта с абсолютными отметками от800 до 1000 м, также покрыта темнохвойными (но более высокобонитетными) пих-тово-кедровыми лесами и частично черневой пихтовой тайгой (верхняя гра ница распространения). Водораздельные пространства и склоны перекрыты плащом бурых покровных безкарбонатных глин. Часть последних лежит на остатках древней пестроцветной коры выветривания.
Гидрологическая сеть Кузнецкого Алатау хорошо развита. Почти все реки, берущие здесь начало, относятся к бассейну р. Оби. Исключение составляют крайний юго-восток Кузнецкого Алатау, откуда стекают притоки р. Абакан (бассейн р. Енисей). Главный водораздел хребта проходит в основном между бассейнами рек Томь и Чулым, принадлежащими к системе р. Оби.
На характер долин накладывает отпечаток асимметричности строения Кузнецкого Алатау. Реки восточного склона имеют широкие долины, заполненные аллювиальными отложениями. Реки западного макросклона, напротив, имеют V-образные поперечные профили и отличаются крутым падением. Нередко они текут по коренным породам, которые образуют пороги и водопады.
Широко распространены в этом районе озера. Самые большие из них располагаются на северо-восточной окраине Кузнецкого Алатау. Горноледниковые озера сосредоточены близ главного водораздела Кузнецкого Алатау. Образование большинства горных озер связано с деятельностью древних ледников. Значительная часть озер - типично каровые — с высокими скалистыми стенками до 500 м и более. Высота расположения горно-ледниковых озер, в образовании которых участвовали ледники, различны, но все озера лежат в интервале высот от 1000 м их максимальные глубины достигают 50-64 м.
Гидрогеологическая изученность Кузнецкого бассейна
Первые сведения о подземных водах Кузнецкого бассейна появились во второй половине XIX - начале XX вв. при строительстве и эксплуатации угольных шахт и геологических изысканиях вдоль Транссибирской железной дороги; эти данные были обобщены и опубликованы П.И. Бутовым [142].
В конце 20-х - начале 30-х годов XX столетия в Кузбассе началось строительство крупных промышленных предприятий, для обоснования и проектирования которых потребовались гидрогеологические и инженерно-геологические исследования. В этот период были проведены изыскания для Кузнецкого металлургического и Кемеровского коксохимического комбинатов (A.M. Кузьмин, М.И. Кучин, 1926 г.) и начаты специализированные гидрогеологические исследования, связанные с региональным изучением бассейна, разведкой и эксплуатацией угольных месторождений (П.Л.Удодов, С.Г.Бейром, 1932 г.), крупным промышленным и гражданским строительством и организацией водоснабжения. В 1938 г. открыта режимная гидрогеологическая станция.
На основе полученных материалов П.И. Бутовым и М.И. Кучиным составлены монографические описания и кадастр природных вод Кузбасса и южных районов Западной Сибири, которые легли в основу дальнейших работ, связанных с изучением и использованием подземных вод. В 1940 г. вышел из печати XVI том монографии «Геология СССР» [22], в котором П.И. Бутовым дана детальная инженерно-геологическая характеристика площадей промышленной застройки Новокузнецка, Кемерова и Прокопьевска.
Планомерное гидрогеологическое и инженерно-геологическое изучение бассейна началось в конце 40-х - начале 50-х годов XX столетия, особенно после организации Кузбасской инженерно-геологической экспедиции (1946 г.), Центральной гидрогеологической экспедиции (1961 г.) и специализированных подразделений в геологоразведочных партиях, занимавшихся поисками, разведкой и подготовкой месторождений полезных ископаемых к промышленному освоению.
Большое внимание в этот период уделялось изучению юрских отложений и аллювиальных отложений крупных рек, как наиболее перспективных источников питьевого водоснабжения. Наиболее значительные работы выполнены в Чусовитинско-Бунгарапском (В.В. Пономарев, А.И. Махов, П.Е. Петров, Ж.Н. Савина, А.Г, Савин, Г.И. Якимова, Г.М. Рогов, Г.А. Плевако) и Подобасско-Тутуясском (Н.А. Вьюгова, Н.Г. Иванов, Н.П. Павленко, Г.Г. Поздняков, Н.А. Гнетнев, Е.В. Пиннекер, О. В. Сухопольский) бассейнах подземных вод. По Доронинской впадине наиболее существенные работы выполнены под руководством И.П. Карпицкого. Изучением подземных вод аллювиальных отложений рек Томь, Мрассу, Кондома и Иня занимались в основном О.В. Сухопольский, Н.П. Павленко, Г.Г. Поздняков, М.С. Чернышева и Г.И. Якимова. В 1950-1960 годы были составлены и частично опубликованы гидрогеологические очерки по основным промышленным районам Кузбасса: Анжерскому (П.А. Удодов, Л.А. Соломко), Кемеровскому (Ф.П. Нифантов), Ленинскому (В.П. Шипачев), Беловскому (Л.А. Моисеев, Г.М. Рогов), Араличевскому (А.А. Гаврюхина), Осиновскому (Г.А. Плевако), Томь-Усинскому (А.А. Богомяков, Г.Г. Поздняков, Г.И. Якимович) и Еруна-ковскому (Н.Ф. Панин, Г.М. Рогов, Д.С. Покровский).
Ценные материалы по гидрогеологическим условиям крупных антиклинальных структур, химическому составу и динамике подземных вод глубоких горизонтов были получены в 1930-1960-е годы в ходе поисков нефти и газа. Основные результаты этих исследований обобщены Е.Е. Белявской (1951 г.) и М.В. Елизаровской (1955 г.).
К середине 1970-х годов по Кузнецкому бассейну и смежным регионам накопился значительный материал, позволивший подготовить ряд картографических и монографических обобщений. В 1962 г. Н.С. Черкасовым и С.А. Соцковой была составлена обзорная гидрогеологическая карта масштаба 1:1 000 000 с оценкой ресурсов подземных вод Кузнецкого бассейна и смежных территорий. В.В. Пономаревым (1955 г.), СП. Прохоровым (1964 г.) и Г.М. Роговым (1966 г.) предложены классификации угольных месторождений Кузбасса по гидрогеологическим условиям. В 1972 г. М.А. Кузнецовой и О.В. Постниковой в монографии «Гидрогеология СССР» [28] подробно описаны гидрогеологические условия Кузбасса и смежных территорий.
Важным этапом в накоплении, систематизации и обобщении материалов явилась начатая в 1960-х годах полистная съемка и издание Государственной гидрогеологической карты Кузбасской серии в масштабе 1:200 000. К настоящему времени заснята почти вся территория Кузбасса и большая часть листов издана. На ряде площадей Кузбасса проведена крупномасштабная гидрогеологическая съемка.
В 1960-1970-е годы завершена разведка Терсинского (П.И. Зеленов-ский, Н.И. Гнетнев) и Борисовского (Г.В. Антипова) месторождений минеральных вод. Новые материалы по подземным водам глубоких горизонтов получены в 1980-1986 гг. в процессе бурения по региональным профилям в Чусовитино-Бунгарапской впадине и при проходке глубоких скважин в Бе-ловском и Томь-Усинском районах. Из новейших сводок, отражающих современный уровень изученности региона, проблемы водоснабжения и охраны подземных вод, отметим работы О.В. Постниковой [28], Г.М. Рогова [20, 110], Г.М. Рогова и В.К. Попова [116], Н.М. Рассказова и О.Г. Савичева [107], В.П.Дегтярева [39, 41].
Природно-технические системы Кемеровской области
В Кемеровской области водопользование и водопотребление и выражается в устройстве водозаборов, выпусков и гидротехнических сооружений. В разные годы водопотребление осуществляет около 900 водопользователе в объеме 2,5 - 2,6 млрд м3. Из общего объема водопотрсбления основная часть приходится на поверхностные воды и лишь 30 % - на подземные воды, причем, половина этого объема - дренажные воды добывающих предприятий, которые сбрасываются в поверхностные водотоки без использования.
Кроме того, значительные ресурсы поверхностных вод содержатся в крупных водохранилищах и прудах. Всего в Кемеровской области 4 крупных водохранилища: Кара-Чумышское, Беловское, Журавлевское и Гурьевское. Количество прудов по разным материалам учета колеблется от 1000 до 3000. Такое расхождение связано с ведомственной разобщенностью ведения учета и контроля за их состоянием [34].
Основные потребители воды расположены, как правило, в непосредственной близости от рек. Всего на учете состоит 122 предприятия потребителя воды, которые имеют 144 водозабора из поверхностных источников.
Объем использования воды прямо зависит от направленности социально-экономического развития районов или участков местности. Промышлен-но-развитые районы, как правило, значительно больше потребляют воды, чем сельскохозяйственные.
Наиболее интенсивно эксплуатируются водные ресурсы Центрального и Южного экономико-географических районов (Рис. 4.1). Следует отметить, что подземные воды, несмотря на свою привлекательность как защищенного источника от поверхностного загрязнения, крайне мало используются для организации водоснабжения крупных водопотребителей. Тем не менее, роль подземных вод в структуре водоснабжения достаточно велика, особенно для северо-восточного экономико-географического района. Подземные воды используются в основном для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Крупные промышленные предприятия, являющиеся основными водопотребителя-ми в области (до 70% объема водопотребления) для производственных нужд используют, главным образом поверхностные воды.
По данным ГУПР по КО в области эксплуатируются около 3000 скважин, более половины из них в сельском хозяйстве. Групповые водозаборы снабжают водой города Белово, Ленинск-Кузнецкий, Новокузнецк, Гурьевск, Салаир, Калтан, Мариинск, Топки, Бере зовский, а также отдельные промышленные предприятия. Степень техногенного воздействия на геологическую среду можно рассмотреть на примере одного из таких водозаборов (рис. 3.2.). Пугачевский водозабор, работающий с 1994 г., расположен в пойме реки Томи и эксплуатирует Пугачевское месторождение подземных вод, которое связано с водоносным ГтТ о комплексом континентальных отложений кольчугинской серии ильинской подсерии (P2il). Водовмещающие породы представлены преиму щественно трещиноватыми песчаниками обводненными в верхней части разреза до глубины 100-150 м. В районе водозабора водоносный комплекс перекрыт аллювиальными отложе ниями пойменной террасы р. Томи, мощность которых обычно не превышает 10-12 м. В подошве пойменных отложений залегают хо Рис. 3.2. Схема депрессионной воронки Пугачевского рошо промытые гравийно- водозабора галечниковые образования мощностью до 5 м, к которым и приурочен водоносный горизонт, имеющий хорошую гидравлическую связь с поверхностными водами р. Томи. Пугачевский водозабор инфильтрационного типа представлен линейным рядом скважин, расположенным параллельно р. Томи на расстоянии 150-200 м от ее уреза и длиной порядка 7 км. В настоящее время в границах водозабора пробурено 32 скважины, из них 6 резервных глубиной по 100 м каждая, с проектной производительностью в пределах 2000-4800 тыс.мз/сут. Работает водозабор в режиме подпитки существующего поверхностного водозабора, примыкающего на юге к подземному. Объединенным водоводом диаметром 1000 мм и длиной 3,5 км вода подается непосредственно в резервуар чистой воды НФС-2, где происходит ее смешивание с очищенной и обеззараженной водой из р.Томи. Водоподготовка подземных вод не производится. Работают скважины только с апреля по ноябрь месяцы, а в 2002 г. скважины были остановлены уже в октябре. Средние значения дебитов отдельных скважин изменяются от 1752 (скв.4) до 3248 мУсут (скв. 10), при максимальных значениях от 2112 (скв.2, скв.7) до 3360 мУсут (скв.З, 5, 6, 9, 10) и минимальных значениях 360 (скв.8) - 2150 (скв. 10) мУсут (рис.3.3). Понижения в эксплуатационных скважинах изменялись в среднем от 10,18 (скв.7) до 21,70 (скв.З) при максимальных значениях от 12,2 (скв.7) до 28,61 м (скв.З) (рис.3.4).
