Подземная гидросфера - Евгений Викторович Пиннекер

class="p1">Действительно, выходы подземных вод — это не только природные феномены. К ним постоянно тянутся люди, поскольку названия их далеко не случайны: это подлинные истоки жизни, ее родники и ключи. На них сооружались причудливые строения в знак благодарности и поклонения. Насколько далеко заходило поклонение, можно видеть из старой восточной шутки: «Мужчина может только дважды встать на колени: чтобы сорвать цветок и напиться из родника».

Есть источники, которые обеспечивают людей питьевой водой с незапамятных времен. Кто бывал в Крыму, наверное, посещал крепость города Чуфут-Кале. Напротив ее ворот журчит родничок — его водой пользовались еще жители древнегреческих поселений, а потом и другие пароды, населявшие Крым. Столь же «вечные» выходы подземных вод известны в Греции и Италии, Средней Азии, Северной Африке, Палестине, Китае, Вьетнаме. «Когда пьешь воду, помни об источнике» — такая пословица существует у многих народов.

Очень популярны и колодцы. Как-то я прочитал статью молдавского писателя П. Боцу. Оказывается, по давней традиции каждому колодцу в Молдавии дается имя мастера, его соорудившего. И мастер старается искуснее другого оборудовать колодец. Поэтому мастера эти живут в народной памяти, легенды о них передают из уст в уста. Еще больше роль колодцев в пустыне: вокруг них возникают оазисы, от одного до другого ведется отсчет пути, водоотбор каждого тщательно контролируется.

Как источник водоснабжения подземные воды имеют ряд преимуществ перед поверхностными: они лучше защищены от загрязнения, их ресурсы не испытывают существенных сезонных или многолетних колебаний, обычно они могут быть получены рядом с водопотребителем. В наше время, когда поверхностные воды все сильнее загрязняются, эти и другие причины предопределили все возрастающее использование подземных вод.

Весьма эффективен гидролого-гидрогеологический метод картирования естественных ресурсов подземных вод, предложенный профессором Московского университета Б. И. Куделиным. Основным расчетным параметром является модуль подземного стока — количество подземных вод, которое может быть получено с квадратного километра территории. Определить модуль подземного стока сравнительно просто. Достаточно выделить на гидрографах рек подземную составляющую, то есть вычислить подземное питание, которое в первом приближении и характеризует расход подземного потока. Умножив модуль подземного стока на площадь изучаемой территории, получают естественные ресурсы подземных вод. На картах модуля подземного стока участки с высокими значениями этого параметра отвечают крупным скоплениям подземных вод.

Несмотря на некоторую упрощенность метод Куделина быстро приобрел популярность, позволил подсчитать ресурсы пресных подземных вод СССР и поставить их на службу народному хозяйству.

Труднее определить прогнозные эксплуатационные ресурсы (запасы) подземных вод, поскольку для этого необходимо учитывать технико-экономические условия будущего водозабора. Эксплуатационные ресурсы на территории СССР значительно меньше естественных, особенно там, где слаба изученность (табл. 11). Если же они формируются за счет геологических запасов и искусственных ресурсов (Туркмения, Белоруссия, Азербайджан), то соотношение становится обратным. Близкие цифры получаются при хорошей изученности и отсутствии привлекаемых ресурсов или запасов (Молдавия, Узбекистан). В целом по стране освоено примерно 8–10 % прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод.

Для питьевого водоснабжения пригодна не всякая подземная вода. К качеству ее предъявляют жесткие требования, закрепленные в ГОСТе 2874-82 «Вода питьевая». Прежде всего по бактериологическим показателям вода должна быть безупречна: в литре может содержаться не более трех кишечных палочек. Строго регламентируется содержание токсических веществ, для некоторых из них установлены следующие предельные нормы (миллиграмм на литр): бериллий — 0,0002, молибден — 0,25, нитраты — 45,0, мышьяк — 0,05, свинец — 0,3, селен — 0,001, стронций — 7,0, фтор — от 0,7 до 1,5, и т. д. Особое внимание обращается на органолептические свойства — запах, вкус, цвет, мутность. Вода считается хорошей, если минерализация не превышает 1 грамма на литр. Предельно допустимая жесткость также ограничена. Некоторые из растворенных веществ (сульфаты или хлориды) придают ей специфический вкус, другие (медь) — мутность, третьи (железо) — цвет и так далее. Поэтому наличие этих веществ также ограничивается и должно быть не более (миллиграмм на литр): хлориды — 350, сульфаты — 500, железо — 0,3, марганец — 0,1, медь — 1,0, цинк — 5,0, алюминий — 0,5.

Качество подземной воды обычно гораздо выше, чем поверхностной. В ней собран как раз тот «букет» микрокомпонентов, который необходим организму человека. Наоборот, в воде рек или озер отдельные компоненты отсутствуют или содержатся сверх допустимых концентраций, что требует дополнительных расходов на обработку воды для доведения ее до кондиций ГОСТа.

Требования, предъявляемые к оросительным водам, не столь жесткие. Тут допускается даже применение слабосоленых и сточных вод. В ряде стран (Египет, Индия) из-под земли добывается от 25 до 60 % вод, направляемых на орошение. Широко используются для этих целей подземные воды и у нас в Средней Азии.

О значении мелиорации свидетельствуют такие цифры: орошаемые земли, составляя около 20 % обрабатываемых массивов, дают 2/3 мирового производства зерна, фруктов и других сельскохозяйственных культур. У нас орошается 7 % всех земель. Продовольственной программой СССР на период до 1990 года намечается значительно увеличить орошаемые площади.

Одна из важнейших проблем современной мелиорации — качество оросительных вод. Пока орошение ориентировалось на пресные речные воды, ее не возникало. Но когда во всех странах перешли к использованию в широких масштабах солоноватых и соленых подземных вод, почвы стали засоляться — площадь засоленных земель в 70-х годах достигла 20 % всех орошаемых земель мира. Специалисты по мелиорации пришли к выводу, что полив можно успешно осуществлять даже солеными водами с минерализацией до 10–12 граммов на литр, но в таком случае требуется применение более совершенных методов орошения (вертикальный дренаж, «капельное» орошение и так далее). Проблема качества оросительных вод включает также их состав, режим орошения, климатические и почвенные условия орошаемых территорий.

Использование минеральных вод. Минеральные воды, в отличие от пресных, обладают какими-либо особыми физическими свойствами (например, высокой температурой), а чаще повышенной концентрацией минеральных веществ, растворенных газов или органических соединений. Термин «минеральные воды» достаточно неопределенен. Так обычно называют только те воды, которые имеют лечебные свойства, иначе говоря, считают «минеральные воды» эквивалентом «лечебных вод». Такое сужение понятия неоправданно. В силу присущих минеральным водам особенностей, перечисленных в их определении, правильнее употреблять это понятие в более широком смысле, поскольку минеральные воды используются не только в лечебных целях, но также для получения тепловой энергии и извлечения промышленных компонентов.

Лечебные воды. Когда человек лечится на курортах, он пьет минеральную воду или принимает ванны. Названия здравниц — Виши, Карловы Вары, Баден, Мацеста, Боржоми или Белокуриха — ассоциируются с избавлением от болезней и недугов. В СССР функционирует даже целый курортный район — Кавказские минеральные воды (сокращенно КМВ), в который входят города-курорты Пятигорск, Кисловодск, Ессентуки и Железноводск.

Названия