Полезные ископаемые

     Режим подземных вод, залегающих вблизи дневной  поверхности (южнее района работ) подвержен  сезонным колебаниям в зависимости  от количества выпадающих осадков.

     Разгрузка водоносного комплекса происходит по долинам рек, склонам балок  и оврагов. Из вскрытой эрозией водоносной толщи вытекает большое количество родников. Иногда дренирующим является весь склон долины реки или оврага, в таком случае наблюдается пластовый выход подземных вод на поверхность, реже наблюдаются заболоченности. В пониженных частях заболоченных пространств содержится типично родниковая вода, обладающая низкой температурой. Из таких заболоченностей вытекают ручьи, которые, сливаясь ниже по логу, дают начало мелким рекам.

     Подземные воды нижнеуржумских отложений используются для водоснабжения. Водоотбор осуществляется в основном скважинами и колодцами, реже родниками. Глубина скважин 60-160м, преобладает 80-100м. Производительность скважин составляет 0,8-10л/с, чаще 1,5-2,0л/с. Глубина колодцев составляет 4,0-17,5м, преобладает 6-10м. Водообильные родники (с дебитом 2-3л/с) используются для питьевых и хозяйственных целей путём их каптажа.

     Почти повсеместное распространение водоносного комплекса  и хорошее качество воды позволяет рекомендовать его для централизованного водоснабжения населенных пунктов.

Водоносный (слабоводоносный) верхнеказанский (верхнебелебеевский)

терригенный комплекс Р2kz2 (P2bl2) 

     Водоносный  комплекс казанских отложений имеет повсеместное распространение. В районе работ он залегает под более молодыми татарскими отложениями.

     Водовмещающими  являются песчаники, трещиноватые алевролиты, мергели и известняки. Песчаники  залегают в толще глин в виде мощных линз, в основном разнозернистые, глинистые, известковистые, с прослоями конгломератов и алевролитов. Среди глин встречаются и маломощные обводненные прослои и линзы мощностью 0,5-1,5м, мергелей и известняков, часто доломитизированных и трещиноватых.

     Водовмещающие породы подвержены резкому изменению по мощности и литологическому составу. Мощность прослоев и линз песчаников изменяется от 2-5м до 23м, вскрытая мощность водовмещающих пород достигает 38м. По простиранию песчаники могут замещаться глинами и алевролитами. Верхним водоупором служат глины и алевролиты верхней части комплекса, нижним – уфимские глины и алевролиты.

     Воды  комплекса пластово-поровые. Залегают на различной глубине: в районе работ  на глубине 150-170м, южнее района на глубине 35-50м.

     Воды  напорные. Величина напора изменяется от 2-14м (к югу от района работ) до 90-150м (в районе работ).

     Пьезометрический  уровень в районе работ (скв.1) устанавливается  выше поверхности земли на 0,6м, абсолютная отметка пьезометрического уровня подземных вод составляет 81,3м (скв.1), а северо-западнее района работ на отметках 133,6м. Такое положение пьезометрических уровней показывает, что движение подземных вод казанских отложений происходит с юга на северо-запад.

     Дебиты  скважин, вскрывших подземные воды казанских отложений изменяются от 0,2 до 4л/с при понижениях на 2-30м. Удельные дебиты составляют 0,1-0,4, иногда 1,3л/с.

     Водопроницаемость казанских отложений характеризуется  коэффициентами фильтрации, расчетные  значения которых составили 0,7-1,58м/сутки. Водопроводимость колеблется от 3 до 49м²/сутки.

     Химический  состав вод казанских отложений  разнообразен и изменяется с глубиной, по мере погружения казанских отложений  на север и северо-запад под  более молодые татарские отложения. Так, в скв.1 в интервале залегания  водоносного горизонта 161,5-174,7м воды сульфатно-хлоридные натриевые с минерализацией 3,5г/л. Пресные воды с минерализацией до 1г/м в районе работ отсутствуют. Такие воды распространены юго-западнее изучаемой площади.

     Источником  питания водоносного комплекса  являются атмосферные осадки, выпадающие на площади неглубокого залегания казанских отложений за пределами района работ (южнее и юго-западнее).

     Движение  подземных вод казанских отложений  происходит в северном и северо-западном направлениях в сторону постепенного погружения водовмещающих пород под более молодые татарские породы. Разгрузка водоносного комплекса казанских отложений происходит за пределами листа 0-39-XXX, хотя и вероятна по долинам рек Иж и Кама в четвертичные аллювиальные отложения.

     В изучаемом районе работ подземные воды комплекса для питьевого водоснабжения не используются, поскольку их минерализация составляет 2г/л. Они могут быть рекомендованы в бальнеологических целях.

3.4. Геоэкологические условия района  работ

     Геоэкологические  условия района работ приводятся по результатам геолого-экологического обследования Воткинского пруда и прилегающей территории [16].

     В результате этих исследований были определены литогеохимический состав донных отложений  пруда и впадающих в него речек, химический состав поверхностных и подземных вод, содержание нефтепродуктов в них и в донных осадках, экологическое состояние снежного покрова, почв и подпочвенных отложений.

     С целью выявления источника водоснабжения  на площади 51км² наиболее благоприятно в экологическом отношении правобережье пруда, где нет эксплуатируемых нефтяных месторождений. В связи с этим на основании ранее приведенных исследований [16] приводится характеристика поверхностных и подземных вод.

     В поверхностных водах (правобережье пруда и реки, впадающие в него) наблюдается повышенное содержание железа и марганца. Содержание железа превышает от 0,53 ПДК (р.Епишенка) до 4,8 ПДК (р.Крутой). Поверхностные воды рек Митюковка, Первый и Второй Лог, Крутой, Абрамовка и Епишенка по содержанию железа нормируются как умеренно опасные.

     Концентрации  марганца в этих же водотоках умеренно опасные и составляют 0,15-0,52 ПДК. И только в ручье Крутой концентрации магния опасные (1,22-1,7 ПДК). В устье р.Крутой выявлены опасные концентрации алюминия – 9,6 ПДК. Нефтепродуктами загрязнена речка Вязовая, содержание нефтепродуктов составляет 0,21 ПДК.

     Подземные воды изучались по эксплуатационным скважинам, расположенным на территории г.Воткинска. По общей жесткости  подземные воды превышают ПДК (1,45-1,82 ПДК). В районе поисково-оценочных работ качество подземных вод не изучалось.

     В районе работ имеются такие техногенные  объекты как: свалка твердых бытовых отходов и действующий карьеры глины. При геолого-экологическом обследовании были отобраны пробы почв (на свалке) и глины из карьера.

     Спектральный  анализ проб, отобранных со свалки твердых  бытовых отходов, занимающей площадь  около 5000м² и расположенной в  междуречье ручьев Крутой и Абрамовка  показал наличие повышенных концентраций бария на умеренно-опасном уровне – до 6-ти ПДК в почвенном и до 4,7 ПДК – в подпочвенном слое.

     В глине из действующего карьера отмечается незначительное превышение ПДК барием (К_с–2,6) и ОДК – титаном (К_с–1,3), бериллием (К_с–1,3), лантаном (К_с–1,4).

     Таким образом, наиболее опасном в экологическом  отношении является ручей Крутой, а также техногенные объекты: СТБ и карьеры, расположенные на правобережье р.Вотки. Это следует учитывать при заложении проектных скважин.

     Также при заложении проектных скважин  необходимо учитывать занятость  территории западнее г. Воткинск дачными участками, которые расположены вплоть до р. Епишенка.

3.5. Геоэлектрическая характеристика  разреза

     Характеристика  геоэлектрических свойств разреза  района работ излагается по материалам ранее выполненных на смежной  с проектируемой площадью территории электроразведочных работ (Салтыков В. Ф., Крылова В. И., 1994г, контур 81).

       Анализ результатов интерпретации  показывает, что для проектируемой  площади работ характерно отсутствие опорного геоэлектрического горизонта (ОЭГ) в верхнепермских отложениях, являющихся объектом исследований и относительно слабая дифференциация пород по величине удельного электрического сопротивления (УЭС). В связи с тем, что рельеф местности сильно расчленен, а в геологическом разрезе каждой свиты зачастую встречаются от одного до трех прослоев песчаных пород, геоэлектрический разрез площади характеризуется самыми разнообразными типами кривых (К, КН, КНК,QНК, НАК, КQНКН) от простейших трехслойных до шестислойных .

     В вертикальном разрезе участка, в  пределах глубины исследований, принимают участие четвертичные и пермские отложения. Четвертичные образования, сложенные суглинками, характеризуются удельным электрическим сопротивлением 25-70 Ом·м. При наличии в разрезе песков (фювиогляциальные образования, аллювий долин рек) УЭС возрастает (более 90 Омм) и может достигать первых тысяч Ом·м, в основном, составляя 150 - 500 Омм.

     Основная  толща татарских и казанских  алеврито-глинистых отложений по кривым ВЭЗ характеризуются низкими сопротивлениями, 10-20 Ом·м. Выделяемые на  низкоомном фоне горизонты повышенных УЭС (от 20 до 200 Ом·м, в основном 25-50 Ом·м), отождествляемые с песчаными породами, являются объектом поисков. Надо отметить, что выделяемые интервалы повышенных сопротивлений не обязательно соответствуют единому слою песков или песчаников. Это может быть пачка, сложенная несколькими близкозалегающими прослоями песков и песчаников, которые по кривым ВЭЗ выделяются как единый геоэлектрический горизонт.  

4. МЕТОДИКА, ОБЪЕМЫ И УСЛОВИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

4.1. Обоснование постановки работ

     Согласно  геологическому заданию, утвержденному  Руководителем Территориального Агентства по недропользованию по Удмуртской Республике 22 марта 2006г, целевым назначением проектируемых работ является подготовка ресурсной базы для решения проблемы хозяйственно-питьевого водоснабжения г.Воткинска путём локализации ресурсного потенциала пресных подземных вод в количестве 10 тыс.м³/сут по категориям С₁ и С₂.

     Площадь работ составляет 51км² и находится  в правобережье Воткинского пруда, западнее и юго-западнее г.Воткинска.

     При изучении достаточного количества фондовых материалов было установлено, что в районе работ подземные воды, представляющие практический интерес при изыскании источника централизованного водоснабжения, а также обоснования гидрогеологических условий локализации ресурсного потенциала, связаны с двумя гидрогеологическими подразделениями: водоносный локально слабоводоносный верхнеуржумский терригенный комплекс, приуроченный к песчаниковым пачкам белохолуницкой свиты нижнего и верхнего ритмов, и водоносный локально слабоводоносный нижнеуржумский терригенный комплекс, водовмещающими породами которого являются песчаники ильинской и максимовской свит.

     При обработке и анализе материала  предшествующих исследований [18, 20] были выделены площади (или участки) поисково-оценочных работ, перспективные для локализации месторождений (или его участков), представленные на граф.прил.5. На карте показаны два участка, где водопроводимость песчаников белохолуницкой свиты составляет от 50 до 100м²/сут. Наибольший по площади участок находится севернее д.Гамы. Здесь же Улановым Е.И. [20] была оконтурена площадь с коэффициентом водопроводимости более 60м²/сут по водоносному локально слабоводоносному верхнеуржумскому и нижнеуржумскому терригенным комплексам. При анализе эксплуатационных скважин установлено, что в скважинах, расположенных в населенных пунктах Гамы, Кукуй и Катыши (скв.20, 21, 25, 28, 29) при откачках дебит изменялся от 0,8 (скв.21) до 3,3 л/с (скв.29) при понижении соответственно 3,0 м и 12,0м. Наибольшие дебиты зафиксированы в скв.20 – 2,77л/с при понижении 16,0м; в скв.28 – 2,8л при понижении 13,0м; в скв.29 – 3,3л при понижении – 12,0м.

     Таким образом, территория, расположенная  в районе населенного пункта Гамы, левобережье р.Малая Вотка может  служить очагом локализации подземных вод водоносного верхнеуржумского и нижнеуржумского терригенных комплексов, а, значит, и площадью поисково-оценочных работ, которая составляет 5,2´3,5км.

     Второй  участок расположен северо-восточнее  н.п.Верхняя Талица. Здесь также  оконтурена площадь, где водопроводимость песчаников белохолуницкой свиты составляет от 50 до 100м²/сут. Участок приурочен к лево- и правобережью р.Талицы. На этой площади предлагается установить очаги локализации ресурсного потенциала в пределах нижнеуржумского терригенного комплекса Р₂ur . Здесь также имеется эксплуатационная скважина, в которой дебит составил 1,6л/с при понижении 2,2м. Эксплуатируется нижнеуржумский терригенный комплекс.