книги из ГПНТБ / Формирование берегов Красноярского водохранилища

По Абакано-Перевозному створу минимальный бытовой уро­ вень водохранилища принят равным 208,1 м (на 15/1V 1969 г.). Дальнейшие уровни приняты следующими: 237,0 м — на 30/IX 1969 г., 227,0 м — на 15/IV 1969 г. и в последующие годы на две даты—15/1V и 30/VII соответственно 227,0 и 243,0 м.

Так как к осени 1969 г. 249-я и 250-я скважины створа были за­ топлены водохранилищем, прогноз подъема уровней выполнен по скважинам 251, 252 и 253, минимальные бытовые уровни по кото­ рым взяты соответственно 214,83 м; 216,48 и 219,09 м. Результаты расчета прогноза по створу приведены в табл. 60 и на рис. 62.

По створу Краснотуранск I минимальный бытовой уровень ре­ ки в естественном состоянии принят равным 215,4 м (на 15/IV 1969 г.), дальнейший его режим принят аналогичным режиму по Абакано-Перевозному створу. Бытовые уровни по расчетным сква­ жинам 244 и 245 взяты до подпора соответственно 228,68 и 241,95 м.

Результаты расчета приведены в табл. 61 и рис. 63.

По створу Краснотуранск II бытовой минимальный уровень реки принят равным 220,0 м (на 15.IV 1969 г.), далее режим водо­ хранилища принят аналогичным режпму по Абакано-Перевозно­ му створу.

208

Рис. 62. Гидрогеологический разрез Абакано-Перевозного режимного створа.

EZ1*

U

О т м е т к и у р о в н я , м

Геоморфологическая характеристика

Бытовой уровень по скв. 247 равен 221,48 м (на З/Ш 1968 г.), а по скв. 248 — 260,97 м. Результаты расчета приведены в табл. 62

исм. рис. 63.

Вокончательной кривой прогнозного уровня результаты рас­ чета по скв. 248 не приняты во внимание, так как данные наблю-

Отметки уровня.

Геоморфооогическая характеристика

Рис. 64. Гидрогеологический разрез Саргашского режимного створа.

1 супеси; г — гравийио-галечниковые отложения с песчаным заполнителем; з — щеоень; 4— аргиллиты, алевролиты и песчаники; 5 — прогнозный уровень подземных вод

на 15/IV 1980 г.; в — прогнозный уровень подземных вод на 15/VI 1980 г.

212

дений по этой скважине не соответствуют действительности, одна­ ко амплитуду и характер подъема можно принять по результатам расчета.

Результаты расчетов по Саргашскому створу представлены в табл. 63 и на рис. 64.

ВЛИЯНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩА НА ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ЧЕРНОГОРСКОГО КАМЕННОУГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Черногорское каменноугольное месторождение расположено в южной части Красноярского водохранилища у слияния рек Аба­ кана и Енисея.

В геологическом отношении — это северное крыло Черногор­ ской мульды Минусинского каменноугольного бассейна, выполнен­ ное отложениями карбона и пермокарбона.

Изучение гидрогеологических условий отдельных частей место­ рождения проводилось разными исследователями в процессе раз­ ведки. Гидрогеологическая характеристика отдельных шахт и мес­ торождения в целом и расчет дополнительных притоков, вызванных подпором Красноярского водохранилища, даны в статье А. С. Кри­ вошеева и В. С. Кусковского (1968). Гидрогеологические работы на шахтах месторождения выполнены Минусинской гидрогеоло­ гической партией КГУ. В пределах месторождения в настоящее время выделяются четыре основных водоносных горизонта: 1) во­ доносный горизонт четвертичных отложений (Q); 2) водоносный го­ ризонт белоярской свиты (Рг); 3) водоносный горизонт черногор­ ской свиты (Сх—Сг); 4) водоносный горизонт конгломератовой свиты (С1!).

Водоносный горизонт четвертичных отложений залегает над уг­ леносной толщей, а водоносный горизонт конгломератовой свиты подстилает угленосные отложения. Водоносные горизонты оказы­ вают различное влияние (в естественных условиях) на водопрото­ ки подземных вод в горные выработки (Кривошеев, Кусковский, 1968).

В настоящее время на месторождении работает пять шахт и один карьер. Шахты, расположенные в С-3 части месторождения, отрабатывают шесть пластов угля, один из которых белоярской и пять черногорской свит.

Черногорский карьер находится в крайней западной части ме­ сторождения и работает выше уровня подземных вод.

Ниже уровня подземных вод шахты впервые начали работать с 1937 г. В настоящее время они работают только с водоотливом, вследствие чего вокруг них образовались две воронки депрессии.

Первая воронка наблюдается вокруг шахты № 15 и примыкаю­ щих к ней ранее работавших шахт на пласт Новый. Максимальное понижение уровня в центре воронки депрессии 80 м, радиус во­

213

ронки до 4 км. На востоке водоносный горизонт белоярской святы связан с четвертичными отложениями, и вследствие этого продол­ жение воронки водоносного горизонта наблюдается на расстоянии до 1,5 км по водоносному горизонту четвертичных отложений. Указанная связь водоносных горизонтов подтверждается работа­ ми шахты № 15, по которой притоки воды при приближении фрон­ та работ к четвертичным отложениям растут. На месторождении имеется большое количество скважин, пробуренных в процессе его разведки и эксплуатации. Отработка пластов угля ведется с посадкой лав. Разрывные нарушения, возникающие при этом, до­ стигают поверхности земли, усиливая связь различных горизонтов.

Суммарный средний приток по белоярскому водоносному гори­ зонту за 1966 г. составил 1290 м3/ч при общем притоке во все шах­ ты месторождения 2010 м3/ч.

Воронка депрессии по водоносному горизонту черногорской свиты образовалась в результате работы всех шахт. Ее размеры больше, чем размеры воронки по белоярскому водоносному гори­ зонту и достигают 9 км. Это объясняется тем, что понижения уров­ ня по этим шахтам больше, они колеблются по шахтам в пределах 170—180 м. Объемы отработанных площадей по горизонтам близки между собой.- Па северо-востоке воронка депрессии так же, как по белоярскому горизонту, продолжается в четвертичных отложени­ ях на 2—2,5 км. Провести границу между воронками депрессии и выделить участки четвертичного водоносного горизонта с преиму­ щественным влиянием того или иного горизонта не представляется возможным, так как все они между собой в какой-то мере связаны.

Притоки по отдельным шахтам колеблются в широких пределах. Минимальный водоприток по шахте 17—50 м3/ч. Максимальный водоприток наблюдается в зимний период, минимальный — в лет­ ний. Суммарный приток по каждой из шахт постоянно увеличи­ вается. Коэффициент водообильности колеблется от 0,4 до 48,0.

Расстояние от берега водохранилища до воронки депрессии по белоярскому водоносному горизонту составляет 3,5 км, по черно­ горскому — 2,5 км. Нормальный подпорный горизонт Краснояр­ ского водохранилища на 7 м выше наиболее высоких естественных уровней по четвертичному водоносному горизонту, по белоярско­ му водоносному горизонту и по водоносному горизонту черногор­ ской свиты на этой же площади он на 2—-5 м ниже. Приведенные данные свидетельствуют о том, что влияние водохранилища в рай­ оне Черногорского месторождения скажется на значительной пло­ щади, так как фильтрационные свойства водоносных горизонтов, особенно четвертичных отложений, высокие, абсолютные отметки уровней и их уклоны небольшие. По площади подпор распростра­ няется неравномерно. Это объясняется как различными фильтра­ ционными свойствами пород, так и различными геологическими и геоморфологическими условиями.

Значительное влияние на подпор оказывают защитно-дренаж­ ные сооружения у городов Абакана и Усть-Абакана. Они представ­

214

делах г. Абакана и р. п. Усть-Абакана составляет 1,5 и 3,5 м, т. е. сравнительно небольшую величину, а потому влияние дренажных сооружений скажется при эксплуатации водохранилища в радиусе не более чем 1,5—3,0 км.

Кроме того, подпор вод окажет влияние на месторождение не только со стороны водохранилища через незащищенный участок между дамбами, но и с севера, со стороны Подкунинских гор. В от­ личие от остальной части месторождения здесь в подпоре оказыва­ ются подземные воды в скальных породах со сравнительно невы­ сокими фильтрационными свойствами, но величина подпора будет максимальной для месторождения, так как подъем уровня воды в водохранилище достигнет 9 м. Практически не окажут влияние на подпор уровней по месторождению дренажные сооружения г. Аба­ кана, где срезку уровня намечено провести всего лишь на 0,7— 1,5 м. Таким образом, на фоне общего подъема уровня по левому берегу Енисея, дренажные сооружения г. Абакана и р. п. УстьАбакана сохранят существовавший ранее уровенный режим только на небольших участках. Следует отметить, что расчет подпора про­ веден только для водоносного горизонта четвертичных отложений.

По предварительным расчетам можно заключить, что величина подпора и скорость подъема уровня воды по водоносным горизон­ там белоярской, черногорской, конгломератовой и минусинской свит вблизи водохранилища окажутся близкими к расчетным дан­ ным по водоносному горизонту четвертичных отложений.

Подпор уровня подземных вод после заполнения Красноярско­ го водохранилища распространится на значительное расстояние от берега. Практически он будет происходить по всем водоносным горизонтам, залегающим в долине Енисея, в том числе по водонос­ ному горизонту четвертичных отложений, белоярской, черногор­ ской, конгломератовой и минусинской свит, так как все они между собою гидравлически связаны. В основном дополнительное поступ­ ление воды будет происходить из водоносного горизонта четвертич­ ных отложений, белоярской и черногорской свит.

Расчет дополнительных водопритоков производился по гори­ зонтам отдельно. Для расчетов использовалась формула «болыно-

Т а б л и ц а 65

Размеры дополнительного водопритока по шахтам Черногор­ ского месторождения

216

го колодца» (Сыроватко, 1960; Скабалланович, 1960). Полученные данные (табл. 65) показывают, что увеличение притоков но гори­ зонтам будет происходить неравномерно. Наибольшим оно будет по водоносному горизонту четвертичных отложений — 50 м3/ч, что составляет 13,6% от общего притока до подпора. Увеличение притока по водоносным горизонтам белоярской и черногорской свит составит соответственно 35 и 60 м3/ч, т. е. повысится на 3,3 и 12,4%, при существующем состоянии отработок и водоотлива из них.

ВОПРОСЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

ВБЕРЕГОВОЙ ЗОНЕ ВОДОХРАНИЛИЩА

ВСВЯЗИ С ПОДПОРОМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Одной из актуальных задач освоения береговых зон водохра­ нилищ является обоснование, выбор источника и организация водоснабжения населенных пунктов, полей орошения и других объектов.

При этом выбор источника водоснабжения необходимо прово­ дить на основе тщательного изучения всех природных факторов и возможных изменений их в будущем.

Очень важно предусмотреть изменение гидрологических и гид­ рогеологических условий в стадии наполнения водохранилища и в период эксплуатации. До настоящего времени вопросы водоснаб­ жения населенных пунктов в береговой зоне водохранилищ в про­ ектах разрабатываются недостаточно.

Часто варианты водоснабжения не оптимальны в экономическом отношении, а порой не отвечают своему назначению и населенные пункты долгое время находятся в тяжелом положении, страдая от недостатка воды, подвоз которой требует больших затрат.

При решении вопросов водоснабжения на берегах водохрани­ лищ прежде всего необходимо сделать выбор, за счет подземных вод или из водохранилища снабжать населенный пункт водой. Ис­ пользование вод поверхностных, особенно из водохранилищ, на­ ходящихся в периоде становления, требует тщательной бакте­ риальной и другой очистки.

Очистные сооружения обычно рассчитаны для крупных водо­ заборов и экономически неприемлемы для централизованного водоснабжения относительно мелких населенных пунктов. Как показывает опыт организации водоснабжения при освоении бере­ говых зон эксплуатируемых крупных водохранилищ в Сибири (Новосибирское, Братское, Красноярское), наиболее рациональ­ ным является изыскание водоснабжения за счет подземных вод. При этом возможно использовать подземные воды как в естественном состоянии, так и в состоянии подпора, а также фильтрационные воды за счет водохранилища. На использование подземных вод в естественном состоянии необходимо ориентироваться в период за-

217

полпенни водохранилища, которое, как правило, растягивается на несколько лет. Переносимые и вновь создаваемые поселки на­ ходятся в это время на значительном расстоянии от русла реки и подземные воды являются единственным источником их водоснаб­ жения. При организации водоснабжегшя в этот период за счет под­ земных вод необходимо учитывать величину подпора подземных вод, их реяшм при эксплуатации водохранилища и возможность фильтрации.

Проектные исследования на Красноярском водохранилище но выбору и обоснованию рационального источника водоснабжения населенных пунктов прибрежной зоны не могут быть показательны­ ми. Последующие исследования позволили выявить новые источ­ ники водоснабжения на ряде участков, наметить перспективы дальнейшего улучшения условий водоснабжения и необходимые направления исследований.

В течение нескольких лет, начиная от момента строительства поселков на берегах водохранилища, они испытывали острую нуж­ ду в воде, так как от прежнего источника водоснабжения они на­ ходились далеко, а на новом месте гидрогеологические скважины или не давали воды, или давали очень мало.

Часть трещиноватой зоны палеозоя, а также маломощные галечниковые отложения высоких террас, находившиеся ранее в сухом состоянии, могут служить новым источником водоснабжения. В связи с подпором и высоким положением уровня вод водохрани­ лища появилась возможность организации водозаборов за счет, фильтрационных вод, как это имеет место на Новосибирском водо­ хранилище. В ряде пунктов (Краснотуранск, Приморск) эти во­ дозаборы возможно расположить гораздо ближе к потребителю, чем те, которые в настоящее время строятся или эксплуатируются. На некоторых эксплуатируемых водозаборах в ближайшее время создадутся более благоприятные условия для водоотбора.

Подземные воды палеозойских отложений в пределах Енисея иногда солоноваты, с минерализацией для вод девона до 1,5 г, л, а для вод карбона до 3,0 г, л сульфатно-натриевого состава, что в некоторых местах затрудняет их использование. При фильтрации вод из водохранилища происходит опреснение солоноватых вод, тип вод также изменяется (рис. 65). Следует обращать особое вни­ мание на бактериологическое состояние воды, так как при откры­ тых трещинах может происходить прямое быстрое попадание в водоносные горизонты загрязненных вод водохранилища.

Изменение химического состава подземных вод в береговой зо­ не Красноярского водохранилища носит сложный характер. С од­ ной стороны, из водохранилища идет открытая непрерывная филь­ трация вод в водоносные горизонты. С другой стороны, в связи с подпором, скорость дренируемого рекой потока подземных вод уменьшается, что приводит к увеличению минерализации. При выборе водозаборов в береговой зоне водохранилища необходимоучитывать эти условия конкретно на каждом участке.

218