Водные ресурсы

Пресные воды К этому полезному ископаемому относится вода с содержанием солей до 0,05%. Относительно общего объеме воды на Земле, запасы пресной невелики и составляют 0,01%.

В Тюменской области запасы пресной воды на поверхности находятся в избытке. Их создают крупные реки – Обь, Иртыш, тысячи более мелких рек и ручьев, а также 500 тысяч озер (Лезин, Тюлькова, 1994).

Еще больше пресной воды в недрах области. Платформенный чехол Западно-Сибирской плиты буквально насыщен водой. Запасы ее в крупнейшем Западно-Сибирском артезианском бассейне в полтора раза превышают годовой сток всех рек мира.

По оценке Ю.К.Смоленцева (1994), геологические запасы пресных подземных вод хозяйственно-бытового назначения достигают в Западной Сибири 65 тыс. км³, что составляет 1,6% общего объема пресных вод Земли.

В вертикальном разрезе Западно-Сибирского артезианского бассейна выделяются пять гидрогеологических комплексов. Состоящих из водоносных и водоупорных горизонтов: палеогеновый, турон-нижнеолигоценовый, сеноман-альбский, баррем-готерив-валанжинский, юрский.

Главные ресурсы пресных подземных вод находятся в палеогеновых отложениях. Это континентальные осадки некрасовской серии, лежащие на водоупорных морских глинах тавдинской свиты. В качестве крупных источников водоснабжения служат два водоносных горизонта, развитые в отложениях атлымской, новомихайловской и журавской свит. Запасы воды в месторождениях этих свит достигают 500 тыс. м³/сут. Мощность водоносного горизонта журавской свиты варьирует от 2 до 25 м. Глубина залегания кровли от 10-20 м на юге до 60 м в более северных районах. Вода гидрокарбонатная, реже хлоридная и сульфатная. Дебиты скважин – 0,5 -3 л/с. Водоносный горизонт атлымской и новомихайловской свит мощностью 80-100 м приурочен к низам этих стратиграфических подразделений. Глубина залегания кровли водоносного горизонта изменяется от 15 м на юге до 230 м в районе г.Сургута. Вода в основном гидрокарбонатная, реже хлоридная и сульфатная. Средние дебиты скважин варьируют в пределах 0,5-2 л/с. В северных районах области, где распространена вечная мерзлота, месторождения пресных подземных вод приурочены к надмерзлотным таликовым зонам под руслами рек Оби, Надыма, Полуя, Пура и Таза. Запасы месторождений здесь достигают 100-200 м³/сут (Смоленцев, 1994).

В Тюменской области разведано более 40 месторорждений пресных подземных вод с запасами более 1 млн м³/сут, а общие ресурсы пресных подземных вод области составляют 200-250 млн м³/сут.

В северных районах на формирование и режим пресных подземных вод оказывает влияние многолетняя мерзлота, которая по распространению, залеганию и мощности подразделяется на северную (севернее Полярного круга), центральную (от Полярного круга до Сибирских Увалов) и южную (южнее Сибирских Увалов) геокриологические зоны.

В северной зоне мерзлота сплошная, иногда двухслойная мощностью 300-450 м. Здесь распространены надмерзлотные и подмерзлотные подземные воды Там, где мерзлота двухслойная, имеется межмерзлотный водоносный горизонт, приуроченный к четвертичным песчаным отложениям. Удельные дебиты скважин от 2,8 до 4,8 л/с (Лобачев, Зенков, 1984).

В центральной геокриологической зоне мерзлота преимущественно двухслойная. Здесь развиты надмерзлотные, подмерзлотные, межмерзлотные воды и воды сквозных таликов. Надежный источник водоснабжения в этой зоне – межмерзлотные воды, приуроченные к отложениям атлымской и новомихайловской свит. Мощность водоносного горизонта варьирует от 40 до 70 м, а удельные дебиты скважин – от 0,5 до 5,3 л/с. Запасы вод месторождений достигают 70-100 м³/сут. В этой же зоне промышленное значение имеют и воды сквозных таликов. В долинах Оби, Полуя, Надыма, Пура, Таза и других рек разведаны месторождения этого типа: Салехардское, Надымское, Ново-Уренгойское, Вынгапурское, Муравленковское, Тихое, Тарко-Салинское с запасами до 100 м³/сут (Смоленцев, 2004).

В южной геокриологической зоне мерзлота островная (реликтовая). Здесь основным источником водоснабжения приняты атлымский и новомихайловский водоносные горизонты мощностью до 140 м и дебитами скважин 1,5-2 л/с. Запасы вод месторождений достигают 122 тыс. м³/сут.

По химическому составу пресные подземные воды криолитозоны гидрокарбонатные с минерализацией около 0,5 г/л и повышенным содержанием железа.

Южнее криолитозоны расположены центральная и южная части области, которые считаются водообеспеченными. Г.Тюмень снабжается подземными водами Велижанского и Луговского месторождений за счет вод палеогенового гидрогеологического комплекса.

Минерализованные воды. Пресные воды находятся вблизи дневной поверхности. С глубиной же они постепенно сменяются минерализованными, содержащими большое количество растворенных солей. В этом же направлении возрастает температура подземных вод. В кровле доюрского фундамента она рвна 95-105⁰, а на отдельных учатсках достигает 200⁰С (Матусевич, Шубенин, Цацульников, 1990).

В пределах мегаструктуры Западно-Сибирской плиты выделяется Западно-Сибирский мегабассейн. Состоящий из двух сложных гидрогеологических бассейнов: палеозойского и мезозойского.

В мезозойский гидрогеологический бассейн входят три гидрогеологических комплекса: апт-альб-сеноманских, валанжин-готерив-барремских (неокомских), юрских отложений. От вышележащих водоносных горизонтов бассейн надежно изолирован глинами турон-олигоценового возраста мощностью до 650 м (Матусевич, 1990).

В южных районах области водоносные горизонты апт-альб-сеноманского гидрогеологического комплекса приурочены к отложениям уватской свиты верхнего мела, ханты-мансийской, викуловской и алымской свит нижнего мела. Все они представлены песками, алевролитами и глинами.

Воды уватского горизонта хлоридные натриевые с минерализацией 12-17 г/л. Воды термальные с температурой воды на устье 33-40⁰ С. Содержание брома 18-29 мг/л, йода – 5-8 мг/л. Они могут использоваться в бальнеологических целях.

Воды ханты-мансийского горизонта по химическому составу хлоридные натриевые с минерализацией 11-19 г/л. Содержание брома 38 мг/л, йода – 8 мг/л. Температура воды на устье скважин 6-25⁰ С. Воды насыщены азотом и метаном.

Неокомский гидрогеологический комплекс представлен осадками валанжина, готерива и баррема. Основным водоносным горизонтом комплекса является карбанская свита песчаников, алевролитов и глин мощностью до 100 м. По составу воды хлоридные натриевые. Содержание солей 6-20 г/л, содержание йода до 18,3 мг/л, брома – до 76 мг/л, бора – до 40 мг/л. Температура воды на выходе 40-25⁰ С. Вода содержит метан. Используется в лечебных целях в местных здравницах.

Юрский гидрогеологический комплекс сложен осадками юрской системы мощностью до 1000 м. На юге Тюменской области известен водоносный горизонт тюменской свиты (верхняя юра), состоящей из аргиллитов, песчаников. алевролитов с прослоями мергелей. По химическому составу воды хлоридные натриевые с минерализацией до 22 г/л. Содержание йода достигает 20 мг/л, брома – до 83 мг/л. Температура на устьях скважин 50-95⁰ С. На юге Тюменской области юрскими водами пользуются санаторий Сибирь и курорт Тараскуль.

Наибольший практический интерес представляют термальные воды нижне- и верхнемеловых отложений, залегающие на глубине 1-2 км. По данным С.С.Бондаренко (1984), запасы подземных вод с температурой выше 75⁰С, распространенных на глубине более 2 км, составляют не менее 200 тыс. км³.

Высокотемпературной подземной водой можно обогревать жилые дома, предприятия и теплицы, как это делается, например, в Исландии. По подсчетам специалистов, одна скважина с горячей водой в северных условиях может обеспечить теплом поселок в 2-3 тыс. человек, при этом годовая экономия составит 500 млн руб. Термальные воды можно использовать в плавательных бассейнах, душевых, банях, искусственных водоемах для выращивания рыб, выдерживающих минерализованную воду.

Запасы термальных вод в Тюменской области составляют около 3 млн м³/сут и они почти не используются.

Высокотемпературные минеральные воды в области, главным образом хлоридно-натриевые, содержащие бром и йод. Многие из них имеют прекрасные лечебные свойства. На базе этих вод функционируют здравницы в Тюмени, Тобольске, Тараскуле, Заводоуковске, Ханты-Мансийске, Сургуте и других городах. Минеральная вода «Тюменская» известна далеко за пределами Западной Сибири. Кроме йодисто-бромистых лечебных вод, в Тюменском Приуралье глубокими скважинами вскрыты углекислые воды, сходные с водами курорта Арзни в Армении.

Минерализованные воды Западной Сибири нередко содержат в промышленных концентрациях йод, бром, иногда бор. Причем, йодные и йодно-бромные воды распространены преимущественно во внутренней зоне мегабассейна. Таковы Черкашинское и Тобольское месторождения. Йод в них содержится в количестве 5-10 мг/л, достигая иногда 70 мг/л. Их можно использовать комплексно: для обогрева, как лечебное средство и как химическое сырье для извлечения йода, брома и других компонетов. Первый завод по добыче йода из минеральной воды и переработке его в лекарственные препараты функционирует в г.Тобольске.