2.2.4. Гидрогеологическое районирование
Общая характеристика
Территория Республики Хакасия относится к Саяно-Алтайскому сложному бассейну корово-блоковых вод. В ее пределы частично входят три крупных структуры: Северо-Минусинский и Южно-Минусинский бассейны пластовых вод и Алтае-Саянский бассейн блоковых вод.
Породы Алтае-Саянского массива характеризуются преимущественным распространением трещинных, трещинно-карстовых и трещинно-жильных подземных вод, приуроченных, главным образом, к зоне экзогенной трещиноватости, имеющей региональное распространение. Поровые воды в значимом количестве развиты здесь лишь в склоновых и аллювиальных отложениях речных долин. Низкие фильтрационные свойства и невысокая водообильность коренных пород не позволяют рассчитывать на формирование крупных запасов подземных вод. Исключение составляют закарстованные карбонатные образования и породы в зонах тектонических нарушений.
Минусинские бассейны сложены средне-, верхнепалеозойскими породами, дислоцированными терригенно-карбонатными и вулканогенно-терригенными породами. Породы литифицированы в стадии выше среднего катагенеза, вследствие этого значение пористости невелико, основную роль в формировании емкостных свойств играют трещинные коллекторы. Осадочные отложения, вмещающие пластово-трещинные и трещинные воды, обладают неоднородной водообильностью. На фоне невысокой обводненности повышенной водообильностью обладают песчанистые и карбонатные разности пород в верхней наиболее трещиноватой зоне, особенно в долинах рек и в депрессиях рельефа. При благоприятных условиях здесь формируются достаточно крупные водные ресурсы.
Отложения четвертичного возраста характеризуются разнообразием генетических типов. Общими чертами являются низкая степень литификации, поровые коллекторы и преимущественно пластовый характер залегания водовмещающих пород.
Основные водоносные горизонты и комплексы
Водоносный горизонт современных аллювиальных отложений распространен в долинах рек Енисей, Абакан, Большой Абакан и Малый Абакан, Она, Томь, Балыкса, Чулым, Белый Июс и Черный Июс, а также их притоков.
Состав аллювия разнообразен. На большей части территории Минусинских бассейнов отложения представлены песчаным, песчано-гравийным и гравийно-галечниковым, а в предгорьях - валунно-галечниковым материалом с редкими прослоями глин и суглинков. Мощность горизонта колеблется от первых метров до 7 - 15, а иногда - до 23 м. Воды безнапорные и лишь иногда приобретают слабые напоры, обусловленные местной глинизацией разреза. Глубина залегания подземных вод не превышает 3 - 4 м. Фильтрационные свойства и водообильность в целом высокие. Удельные дебиты скважин составляют от 1 - 5 л/с. (40%) до 20 и более л/с. (10%).
В нижней части долины Абакана обычные значения коэффициентов фильтрации гравийно-галечниковых отложений с песчаным заполнителем составляют 100 - 600 м/сут., достигая иногда 825 м/сут., а удельные дебиты скважин колеблются от 10 до 60 - 65 л/с. В районе с. Аскиз коэффициенты фильтрации достигают 150 - 500 м/сут. и более, а удельные дебиты скважин - 29 - 38 л/с.
Гравийно-галечниковые отложения долины Белый Июс менее водообильны, несмотря на высокие фильтрационные свойства (коэффициент фильтрации - более 100 м/сут., удельные дебиты скважин не превышают 3,5 л/с.). В долине р. Чулым коэффициент фильтрации составляет 20 - 40 м/сут.
В горной части территории мощность водовмещающих отложений колеблется от 3 - 5 до 14 - 18 м, достигая в отдельных переуглубленных участках долин 36 - 46 м. Коэффициенты фильтрации колеблются от 10 - 12 до 80 - 190 м/сут., дебиты скважин изменяются от первых долей до 18 - 50 л/с., расходы родников - от 0,1 до 5 - 8 л/с. Режим подземных вод подчинен режиму речного стока. Их минимальные уровни отмечаются в марте - апреле, а максимальные - во время речных паводков. Годовые амплитуды колебания уровней не превышают 1,5 - 2 м.
Воды горизонта гидрокарбонатные, пресные с минерализацией от 0,1 до 0,7 г/дм3. В отдельных случаях за счет разгрузки нижележащих палеозойских отложений минерализация увеличивается до 0,9 - 2,7 г/дм3, а состав сменяется на сульфатно-гидрокарбонатный.
Относительно водоносный горизонт верхнечетвертичных современных элювиально-делювиальных отложений. Распространен от высокогорных водоразделов до предгорных шлейфов и включает в себя весь спектр склоновых образований. Обычно этот маломощный и невыдержанный горизонт самостоятельного значения не имеет, но курумниковые поля и реки, стекающие в вершины доли, имеют большое значение для питания подземных вод и поверхностных водотоков в связи с образованием в них значительного количества конденсационной воды.
Водоносный горизонт средне-, верхнечетвертичных аллювиальных, аллювиально-пролювиальных и водно-ледниковых отложений достаточно широко распространен в Южно-Минусинском бассейне и в Западном Саяне. В левобережной части долины реки Абакан он подстилает врезанные в него современные аллювиальные образования, а на прилегающих территориях является первым от поверхности. В отличие от современных образований, здесь заполнителем гравийно-галечниковых отложений служит суглинистый материал. Это существенно снижает водообильность и проницаемость пород горизонта. Удельные дебиты большинства опробованных скважин не превышают 0,1 л/с.
В Койбальской степи горизонт выполняет древнюю аллювиально-пролювиальную долину р. Енисей и по большинству параметров близок к современному аллювию. На площади его развития созданы Койбальская и Уйская оросительные системы, которые, по оценкам А.А. Куваева (1999), теряют до 40% подаваемой воды за счет инфильтрации в нижележащие горизонты. Среднегодовые уровни подземных вод на приканальных площадях повысились на 3,7 м на половине поливных территорий. На поливных территориях амплитуды колебаний уровней воды в годы с достаточным увлажнением составляют около 0,8 м, а в засушливые годы с обильным поливом они достигают 3,3 м (Мельникова, 1997).