Территория Восточного Приаралья занимает площадь более 450 тыс. кв.км. Первые сведения о подземных водах бассейна Аральского моря связаны с именами Д.И.Мушкетова, А.С.Ферсмана, О.К.Ланге, И.Г.Кассина, А.А.Козырева, И.К.Зайцева и др. Планомерное изучение территории, в основном южной и восточной части, началось в пятидесятые годы. Геологическое картирование послужило основой для проведения гидрогеологических съемок, а в начале 60-х годов - поисково-разведочных работ. К концу 70-х годов почти вся территория юго-восточной части бассейна Арала была покрыта комплексными геолого-гидрогеологическими съемками масштаба 1:500 000, 1:200 000, а значительная часть - 1:50 000. Для ряда массивов орошения Кзыл-Ординской, Чимкентской областей Казахстана, Каракалпакии выполнялись детальные разведочные работы с оценкой эксплуатационных запасов подземных вод. К этому периоду относятся первые региональные гидрогеологические исследования, посвященные вопросам формирования, режиму, гидродинамике, гидрохимии и гидротермии подземных вод как отдельных районов, так и всего региона Приаралья. Эти работы связаны с именами У.М.Ахмедсафина, Ж.С.Сыдыкова, Н.Н.Ходжибаева, В.И.Дмитровского, Л.А.Островского, И.С.Пашковского, В.О.Волейшо, А.С.Гребенникова, С.Ш.Мирзаева, Т.Б.Гребенщиковой, Н.М.Бондаренко, А.С.Виднякова, С.М.Шапиро, В.И.Рубанова, П.В.Волкова, В.В.Красникова, И.С.Русанова и др. Каждый из этих исследователей внес определенный вклад в познание гидрогеологии района. У.М.Ахмедсафиным было дано описание артезианских бассейнов Кызыл-Кумов и Северного Приаралья (1961, 1968), а совместно с Ж.С.Сыдыковым и И.Б.Дальяном (1961) - условий формирования подземных вод Восточного Приаралья. Ими отмечалось, что областью формирования подземных вод региона являются: восточные склоны Мугоджар и Чушкакульской антиклинали, горы Каратау, Таласский Алатау, Чаткальский, Каржантауский и Кураминский хребты. Предполагалось, что основная региональная разгрузка подземных вод происходит на побережье и через дно Аральского моря.
Крупные работы регионального характера по территории Средней Азии были выполнены узбекскими учеными. Составлена карта естественных потоков грунтовых вод по территории Узбекистана с комплексом аналитических карт. В 80-х годах А.С.Вишняковым, Х.Р.Дусходжаевым была осуществлена типизация гидрогеологических районов Средней Азии в качестве основы для проведения гидрогеологических прогнозов (1988). Проводились многочисленные работы по оценке естественных и эксплуатационных запасов подземных вод как регионального плана, так и в пределах отдельных участков с последующим утверждением эксплуатационных запасов. Сводные обобщения по Южно-Приаральскому артезианскому бассейну были выполнены Л.А.Островским (1962,1969,1973), И.С.Пашковским (1969), С.Ш.Мирзаевым (1964). В них помимо отражения общих закономерностей формирования подземных вод меловых отложений, гидродинамических условий, параметров пластов, приводятся результаты балансовых расчетов. И.В.Пинхасовым (1984) охарактеризованы основные этапы формирования рельефа. В работе Т.Б.Гребенщиковой (1976), выполненной в пределах Сырдарьинского артезианского бассейна установлены закономерности распространения термальных вод, определена водообильность основных водоносных комплексов и распределение напоров, как по площади, так и в разрезе, установлены гидрохимическая и геотермическая зональности. Геолого-геофизические исследования обобщены И.М.Мелькановицким (1975). Он указал на наличие площадной взаимосвязи между водоносными комплексами, определил ее интенсивность. Однако эти расчеты не были подтверждены балансовыми исследованиями. Начиная с 70-х годов для изучения подземных вод Приаралья стали широко использовать методы математического моделирования.
Многоплановые работы в этом направлении были выполнены казахстанскими и узбекскими исследователями в последние 10 - 15 лет. К ним относятся работы В.П.Золотарева (1990) по моделированию подземного и солевого стока в котловину Аральского моря, Н.В.Калмыковой по созданию гидродинамической модели Сырдарьинского артезианского бассейна (1989), С.М.Шапиро, Т.Н.Винниковой и др. по региональным исследованиям процессов формирования подземных вод Сырдарьинского артезианского бассейна на основе математического моделирования (1988, 1989, 1991, 1992, 1995), В.В.Веселова, В.М.Мирласа, В.Ю.Паничкина и др. по созданию региональной математической модели гидрогеологических условий Казахстанской части Приаралья для целей рационального использования, управления эксплуатацией и охраны подземных вод (1991, 1992, 1995).
Для оценки эксплуатационных запасов Кзылжарминского месторождения подземных вод, расположенного на территории г. Кзыл-Орды, п.Тасбугет и их окрестностей создавалась модель-врезка в региональную модель юго-восточного Приаралья (Веселов В.В., Мирлас В.М., Трушель Л.Ю. 1995). Схема расположения математических моделей гидрогеологических объектов Восточного Приаралья приведена на рисунке.
|
Схема расположения математических моделей гидрогеологических объектов Приаралья
1. Граница модели Сырдарьинского и южной части Тургайского артезианского бассейнов (авторы: В.В.Веселов, В.М.Мирлас, В.Ю.Паничкин и др.) 2. Граница модели Сырдарьинского артезианского бассейна (авторы: С.М.Шапиро, Т.Н.Винникова, Н.В.Калмыкова) 3. Граница модели котловины Аральского моря (авторы: С.М.Шапиро, Т.Н.Винникова, В.П.Золотарев и др.) 4. Граница модели Кзылжарминского месторождения подземных вод (авторы: В.В.Веселов, В.М.Мирлас, Трушель Л.Ю.)
Хасановым А.С., Тахировым Н., Исановым А.Г. (1982) была выполнена прогнозная региональная оценка эксплуатационных запасов подземных вод верхнемеловых отложений Южно-Приаральского артезианского бассейна с применением методов математического моделирования и в связи с оценкой взаимосвязи подземных вод с Аральским морем.
Характеристика гидрогеологических условий Восточного Приаралья дается нами на основе результатов этих исследований.
На исследуемой территории выделено пять основных водоносных горизонтов и комплексов, приуроченных, соответственно, к неоген-четвертичным, верхнеэоценовым, верхнетурон-сенонским, верхнеальб-сеноманским и нижне-среднеальб-юрским отложениям, области распространения которых показаны на рисунке. Водоносные горизонты и комплексы разделяют три региональных водоупора имеющих практически повсеместное распространение, а также чеганские глины в северо-западной части описываемой территории.
Схема распространения основных горизонтов и комплексов Границы распространения отложений: 1 - эоценовых, 2 - эоцен-олигоценовых, 3 - верхнеальб-сеноманских, 4 - нижнесреднеальбских, 5 - неоком-аптских, 6 - юрских, 7 - скважина и ее номер, 8 - линия гидрогеологического разреза и ее номер, 9 - район исследований.
|
Схематический гидрогеологический разрез по линии II-II
|
| Схематический гидрогеологический разрез по линии III-III
|
|
Схематическая гидрогеологическая карта |
Схематический гидрогеологический разрез по линии VI-VI
|
| Схематический гидрогеологический разрез по линии VII-VII
|
|
| Распространение подземных вод: 1 – водоносный горизонт современных озерных отложений. Пески глинистые с прослоями глин и гипсов; 2 – водоносный горизонт современных морских отложений; 3 – водоносный горизонт современных отложений. Пески, гравий, супеси, суглинки, прослои песков среди глин; 4 – водоносный горизонт верхнечетвертичных-современных аллювиальных отложений (а) и спорадически обводненные отложения (б). Пески, гравий, супеси, суглинки, прослои песков среди глин, глины; 5 – водоносный горизонт верхнечетвертичных аллювиальных отложений. Галечники, гравийно-галечники, пески, супеси; 6 – водоносный горизонт средне-верхнечетвертичных аллювиальных отложений. Гравийно-галечники, пески, супеси; 7 – водоносный горизонт нижне-среднечетвертичных аллювиальных отложений. Пески с прослоями песчаников и глин; 8 – водоносный горизонт верхнеплиоценовых-современных отложений; 9 – спорадически обводненные верхнеплиоцен-нижнечетвертичные отложения; 10 – водоносный горизонт верхнеплиоценовых отложений (а) и спорадически обводненные отложения (б). Пески, песчаники и их прослои среди глинистой толщи; 11 – спорадически обводненные олигоценовые отложения; 12 – спорадически обводненные эоценовые отложения; 13 – водоносный горизонт верхнеэоценовых отложений (саксаульская свита); 14 – водоносный комплекс верхнетурон-сенонских отложений. Пески, песчаники, известняки, чередующиеся с глинами, алевролитами и аргиллитами; 15 – водоносный горизонт верхнетуронских отложений; 16 – водоносный горизонт сеноманских отложений. Распространение водоупорных пород: 17 – водоупорные верхнеэоценовые отложения. Глины зеленые; 18 – водоупорные эоцен-олигоценовые отложения. Глины; 19 – водоупорные среднеэоценовые отложения (тасаранская свита). Глины; 20 – водоупорные нерасчлененные палеогеновые отложения. Глины; 21 – водоупорные нижнетуронские отложения. Зеленовато-серые глины, алевролиты, песчаники. 22 – выходы палеозойских пород на поверхность. 23 – граница моделируемой области. 24 – скважина. Цифры: вверху – номер и индекс геологического возраста водовмещающих пород; слева в числителе – дебит, л/с, в знаменателе – понижение, м; справа в числителе – глубина установившегося уровня воды, м, в знаменателе - минерализация воды, г/л | |
Неоген-четвертичный водоносный комплекс распространен практически повсеместно за исключением Нижнесырдарьинского поднятия, где на поверхность выходят меловые отложения. Генетически - это аллювиальные, озерные, озерно-аллювиальные, пролювиальные, аллювиально-пролювиальные, эоловые, морские отложения. Наибольшее распространение получили аллювиальные и аллювиально-пролювиальные: пески, гравийно-галечники, валуны, суглинки, супеси, реже глины, конгломераты, песчаники. Значительные площади в Приаралье заняты эоловыми песками: Большие и Малые Барсуки, Приаральские Каракумы, Кызылкумы. Морские отложения представлены преимущественно илами, глинами. Общая мощность неоген-четвертичных отложений изменяется от 20 до 350 м при общей тенденции уменьшения ее с юго-востока на северо-запад. Мощность водовмещающих отложений колеблется в пределах от нескольких метров до 250м. Фильтрационные свойства характеризуются величинами водопроводимости от 50 кв. м/сут в Приаралье до 1500 кв.м/сут и более в пределах Восточно-Кызылкумского артезианского бассейна второго порядка.
 |
Схематическая карта водопроводимости водоносного комплекса верхненеоген-четвертичных отложений Восточного Приаралья
Водопроводимость, кв.м/сут: : 1 - менее 50, 2 - от 50 до 100, 3 - от 100 до 300, 4 - от 300 до 500, 5 - от 500 до 800, 6 - от 800 до 1000, 7 - от 1000 до 1500, 8 - более 1500. Выходы отложений на поверхность: 9 - палеозойских; 10 - донеогеновых мезокайнозойских. 11 - распространение спорадически обводненных верхненеоген-четвертичных обложений; 12 - граница района исследований.
В целом подземные воды неоген-четвертичных отложений безнапорные. Небольшие местные напоры обусловлены наличием глинистых прослоев. Глубины залегания подземных вод самые разнообразные (от 3 м на севере до 50 м и более на юге) и зависят от рельефа местности и удаленности от зоны влияния поверхностных водотоков.
 |
Схематическая карта гидроизогипс верхненеоген-четвертичного водоносного комплекса Восточного Приаралья (по состоянию на 1960-65 гг)
1 - гидроизогипсы, м. Выходы отложений на поверхность: 2 - палеозойских; 3 - донеогеновых мезокайнозойских. 4 - распространение спорадически обводненных верхненеоген-четвертичных обложений; 5 - граница района исследований
 |
Схематическая карта глубин залегания подземных вод верхненеоген-четвертичного водоносного комплекса Восточного Приаралья (по состоянию на 1960-65 гг)
Глубина залегания подземных вод, м: 1 - менее 3, 2 - от 3 до 5, 3 - от 5 до 10, 4 - от 10 до 20, 5 - от 20 до 30, 6 - от 30 до 50, 7 - более 50. Выходы отложений на поверхность: 8 - палеозойских; 9 - донеогеновых мезокайнозойских. 10 - распространение спорадически обводненных верхненеоген-четвертичных обложений; 11 - граница района исследований.
Минерализация подземных вод неоген-четвертичного водоносного комплекса весьма пестрая и колеблется от 1-1.5 г/л на юго-западе до 50 г/л и более в Приаралье.
 |
Схематическая карта минерализации подземных вод неоген-четвертичного водоносного комплекса Восточного Приаралья
Минерализация подземных вод, г/л: 1 – менее 1, 2 – 1-1.5, 3 – 1-3, 4 – 1-5, 5 – 3-5, 6 – 5-10, 7 – 3-10, 8 – 10-30, 9 – 10-50, 10 – 30-50, 11 – более 50. Выходы отложений на дневную поверхность: 12 – палеозойских, 13 – донеогеновых мезокайнозойских; 14 – распространение спорадически обводненных неоген-четвертичных отложений; 15 – тектонические нарушения
Водоносный комплекс повсеместно залегает на породах первого регионального водоупора, представленного глинами палеогенового возраста. Глубины залегания подошвы комплекса достигают наибольших величин во впадинах в восточных и юго-восточных частях бассейна, наименьших в Южном Приаралье. По периферии Нижнесырдарьинского поднятия и в предгорьях Каратау отмечаются многочисленные выходы глин на дневную поверхность. Максимальные значения мощности первого регионального водоупора достигают 800 и более метров в юго-восточной части региона, уменьшаясь в центральных частях до 50-100 м .
 |
Схематическая карта глубин залегания кровли первого от поверхности регионального водоупора (P) Восточного Приаралья.
1 - изолинии глубин залегания кровли водооупорных отложений, м; 2 - отсутствие водоупорных отложений; 3 - выходы водоупорных отложений на дневную поверхность; 4 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 5 - граница района исследований.
 |
Схематическая карта мощности первого от поверхности регионального водоупора (P) Восточного Приаралья.
Мощность водооупорных отложений, м: 1 - менее 50, 2 - от 50 до 100, 3 - от 100 до 150, 4 - от 150 до 200, 5 - от 200 до 300, 6 - от 300 до 400, 7 - от 400 до 500, 8 - от 500 до 600, 9 - от 600 до 700, 10 - от 700 до 800, 11 - более 800. 12 - отсутствие водоупорных отложений; 13 - выходы водоупорных отложений на дневную поверхность; 14 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 15 - граница района исследований.
Верхнеэоценовый водоносный комплекс. Водоносный комплекс верхнеэоценовых отложений саксаульской свиты выявлен и изучен в Северном Приаралье. Водовмещающие породы представлены мелко- и среднезернистыми кварцево-глауконитовыми песками и песчаниками суммарной мощностью от 5-10 м на севере Северо-Приаральского артезианского бассейна до 150-200 м в прибрежной части Аральского моря. Суммарная водопроводимость комплекса составляет преимущественно 50-100 кв.м/сут, увеличиваясь в районе Толагайской антиклинали до 350-500 кв.м/сут. В сводах Толагайской и Шубартобинской антиклиналей верхнеэоценовые отложения выходят на дневную поверхность. Здесь подземные воды комплекса получают питание за счет инфильтрации атмосферных осадков. На значительной части области распространения верхнеэоценового водоносного комплекса он перекрывается водоупорными отложениями чеганской свиты, мощность которых достигает 100 м. Поэтому подземные воды в основном напорные. Их минерализация закономерно увеличивается от 0.2-0.7 г/л в областях питания до 5 реже 7 г/л вместе с погружением водоносных пластов под водоупорные отложения чеганской свиты. Глубины залегания кровли водоносного комплекса изменяются от 0 до 150 м. Максимальные глубины отмечаются в юго-западной и западной частях области распространения обводненной толщи. Глубина залегания уровня подземных вод колеблется от нескольких метров в центральной части Северо-Приаральского бассейна до 100 м и более в его западной части.
Верхнетурон-сенонский водоносный комплекс. Водоносный комплекс верхнетурон-сенонских отложений распространен в Приаралье повсеместно, за исключением небольших участков в пределах Нижнесырдарьинского поднятия.
 |
Схематическая карта гидроизопьез водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений Восточного Приаралья (по состоянию на 1960-65 гг).
1 - гидроизопьезы, м; 2 - граница Аральского моря на 1961 г.; 3 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 4 - отсутствие водоносного комплекса; 5 - граница района исследований.
Разрез верхнетурон-сенонских отложений представлен песчано-глинистой толщей морского и континентального происхождения. Водоносными отложениями являются мелко- и разнозернистые пески и песчаники. В центральных частях прогибов они погружаются на глубину до 80-300 м. Наибольшая общая мощность отложений в Восточном Приаралье достигает 800 м (юго-восточная часть описываемой территории). Эффективная мощность водовмещающих пород увеличивается во впадинах до 300 м. В пределах поднятий она сокращается до 20-40 м.
 |
Схематическая карта эффективной мощности водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений Восточного Приаралья
Эффективная мощность водоносных отложений,м: 1 - менее 20, 2 -20-60; 3 - 60-80; 4 - 80-100; 5 - 100-120; 6 - 120-140; 7 - 140-160; 8 - 160-200; 9 - 200-250; 10 - 250-300; 11 - выходы водоносного комплекса на дневную поверхность; 12 - отсутствие водоносного комплекса;13 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 14 - тектонические нарушения; 15 - граница района исследований
 |
Схематическая карта общей мощности водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений Восточного Приаралья
1 - изолинии общей мощности; 2 - отсутствие водоносного комплекса; 3 - выходы водоносного комплекса на дневную поверхность; 4 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 5 - распространение верхнетурон-сенонских отложений; 6 - тектонические нарушения; 7 - граница района исследований
Подземные воды практически по всей области распространения обладают напором, за исключением локальных участков выхода пород на дневную поверхность. Пьезометрические уровни на большей части Восточного Приаралья устанавливаются от 2 до 10-15 м выше поверхности земли, поэтому подземные воды комплекса на этих участках самоизливаются.
 |
Схематическая карта избыточного напора подземных вод верхнетурон-сенонского водоносного комплекса Восточного Приаралья.
Избыточный напор подземных вод, м: 1 - менее -100, 2 - от -100 до -60, 3 - от -60 до -20, 4 - от -20 до 0, 5 - от 0 до 10, 6 - от 10 до 20, 7 - от 20 до 40, 8 - от 40 до 60, 9 - от 60 до 80, 10 - от 80 до 100, 11 - более 100. Выходы отложений на поверхность: 12 - палеозойских; 13 - верхнетурон-сенонских. 14 - отсутствие водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений; 15 - граница района исследований.
Водопроводимость водовмещающих пород изменяется от 50-100 кв.м/сут в районе Нижнесырдарьинского поднятия, предгорий Улутау, Букантау до 1200 кв.м/сут - в Восточном Приаралье. Наибольшая ее величина (1400 кв.м/сут) достигается на северо-востоке исследуемой территории в пределах Мынбулакского артезианского бассейна.
 |
Схематическая карта водопроводимости водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений Восточного Приаралья.
Водопроводимость, кв.м/сут: менее 100, 2 - от 100 до 300, 3 - от 300 до 500, 4 - от 500 до 800, 5 - от 800 до 1000, 6 - более 1000. 7 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 8 - отсутствие водоносного комплекса; 9 - граница района исследований.
Коэффициент упругой водоотдачи комплекса, по данным опытных откачек, колеблется в основном от 0.001 до 0.009 кв.м/сут, уменьшаясь в юго-западной части описываемой территории до 0.0001-0.0003 кв.м/сут.
 |
Схематическая карта упругой водоотдачи водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений Восточного Приаралья
Величина упругой водоотдачи: 1 – (1-3)х0,0001, 2 – (1-2)х0,001, 3 – (2-5)х0,001, 4 – (4.9-8.75)х0,001; 5 – места определения упругой водоотдачи по результатам опытно-фильтрационных работ; 6 – отсутствие водоносного комплекса; 7 – выходы водоносного комплекса на дневную поверхность; 8 – выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 9 – тектонические нарушения; 10 – граница района исследований
В области выхода водовмещающих отложений на поверхность или неглубокого их залегания на юго-западном склоне Каратау, подземные воды пресные (0.3-0.4 г/л), гидрокарбонатного кальциевого состава. По мере продвижения на запад минерализация подземных вод увеличивается до 1.5-3 г/л, а вблизи Аральского моря до 3-5 г/л. В Северном Приаралье минерализация подземных вод верхнетурон-сенонского комплекса достигает 5-10 г/л, а химический состав вод становится хлоридно-сульфатный.
 |
Схематическая карта минерализации подземных вод верхнетурон-сенонского водоносного комплекса Восточного Приаралья
Минерализация подземных вод, г/л: 1 – менее 1, 2 – 1-1.5, 3 – 1.5-3, 4 - 3-5, 5 – 5-10, 6 – 1-10, 7 – > 10. Выходы отложений на дневную поверхность: 8 – палеозойских; 9 – верхнетурон-сенонских; 10 – отсутствие водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений; 11 – тектонические нарушения; 12 – граница района исследований
Водоносный комплекс верхнетурон-сенонских отложений почти на всей описываемой территории залегает на глинистых отложениях нижнего турона. Глубина залегания кровли глин в прогибах юго-восточной части достигает 1400-1600 м, а в Приаральской части она, как правило, не превышает 500-600 м. Мощность глин небольшая и изменяется от 20 м в северо-западной части региона до 100 м в юго-восточной.
 |
Схематическая карта глубин залегания кровли второго от поверхности регионального водоупора Восточного Приаралья.
1 - изолинии глубин залегания кровли водоупорных отложений, м; 2 - отсутствие водоупорных отложений; 3 - выходы водоупорных отложений на дневную поверхность; 4 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 5 - граница района исследований.
 |
Схематическая карта мощности второго от поверхности регионального водоупора Восточного Приаралья.
Мощность водоупорных отложений, м: 1 - менее 10, 2 - от 10 до 20, 3 - от 20 до 30, 4 - от 30 до 40, 5 - от 40 до 50, 6 - от 50 до 60, 7 - от 60 до 70, 8 - от 70 до 90, 9 - более 90. 10 - отсутствие водоупорных отложений; 11 - выходы водоупорных отложений на дневную поверхность; 12 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 13 - граница района исследований.
Верхнеальб-сеноманский водоносный комплекс. Водоносный комплекс верхнеальб-сеноманских отложений распространен в Приаралье практически повсеместно. Воды напорные. Комплекс залегает в основном на глубинах 50-100 м в районе Нижнесырдарьинского поднятия, предгорий Улутау, Султануиздаг, Букантау. В Восточном и Северном Приаралье глубины залегания возрастают до 500-800 м, достигая во впадинах 1600-1700 м. Отложения комплекса представлены переслаивающимися морскими, лагунными и континентальными отложениями, состоящими из глин, алевролитов, песков, песчаников. Общая мощность комплекса изменяется от первых десятков метров до 300, увеличиваясь в прогибах. Мощность водовмещающих пород колеблется от 20-40 до 180 м.
 |
Схематическая карта эффективной мощности водоносного комплекса верхнеальб-сеноманских отложений Восточного Приаралья
Эффективная мощность водоносных отложений, м: 1 – 0-20, 2 – 21-40, 3 – 41-60, 4 – 61-80, 5 – 81-100, 6 – 101-120, 7 – 121-140, 8 – 141-160, 9 – 161-180, 10 – более 180; 11 - отсутствие водоносного комплекса; 12 - выходы водоносного комплекса на дневную поверхность; 13 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 14 - тектонические нарушения; 15 - граница района исследований
 |
Схематическая карта общей мощности водоносного комплекса верхнеальб-сеноманских отложений Восточного Приаралья
1 -изолинии общей мощности; 2 - отсутствие водоносного комплекса; 3 - выходы водоносного комплекса на дневную поверхность; 4 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 5 – распространение верхнеальб-сеноманских отложений; 6 - тектонические нарушения; 7 - граница района исследований
Подземные воды вскрываются на глубинах от 3 до 800 м, воды напорные. Максимальные напоры наблюдаются в Восточном Приаралье. Снижение пьезометрической поверхности происходит по мере приближения к Аральскому морю - региональной области разгрузки.
 |
Схематическая карта гидроизопьез водоносного комплекса верхнеальб-сеноманских отложений Восточного Приаралья (по состоянию на 1960-65 гг).
1 - гидроизопьезы, м; 2 - отсутствие водоносного комплекса; 3 - выходы водоносного комплекса на дневную поверхность; 4 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 5 - граница района исследований.
Водопроводимость по площади изменяется от 50-100 до 800-1000 кв.м/сут.
 |
Схематическая карта водопроводимости водоносного комплекса верхнеальб-сеноманских отложений Восточного Приаралья.
Водопроводимость, кв.м/сут: 1 - менее 50, 2 - от 50 до 100, 3 - от 100 до 300, 4 - от 300 до 500, 5 - от 500 до 800, 6 - от 800 до 1000, 7 - от 1000 до 1200. 8 - отсутствие водоносного комплекса; 9 - выходы водоносного комплекса на дневную поверхность; 10 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 11 - граница района исследований.
Коэффициент упругой водоотдачи комплекса изменяется от 0.00001 до 0.001 кв.м/сут.
 |
Схематическая карта упругой водоотдачи водоносного комплекса верхнеальб-сеноманских отложений Восточного Приаралья
Величина упругой водоотдачи: 1 – (1-2.555)х0.00001, 2 – (1-5)х0.0001, 3 – (1.5-2.7)х0.001; 4 – отсутствие водоносного комплекса; 5 – выходы водонос-ного комплекса на дневную поверхность; 6 – выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 7 – тектонические нарушения; 8 – граница района исследований
Минерализация подземных вод колеблется в пределах от 1 г/л в восточной части территории до 10 г/л в Северном Приаралье (см. рис.). В целом она несколько ниже, чем по верхнетурон-сенонскому комплексу.
 |
Схематическая карта минерализации подземных вод верхнеальб-сеноманского водоносного комплекса Восточного Приаралья
Минерализация подземных вод, г/л: 1 – менее 1, 2 – 1-1.5, 3 – 1.5-3, 4 – 3-5, 5 – 5-10, 6 – >10. Выходы отложений на дневную поверхность: 7 – палеозойских; 8 – верхнеальб-сеноманских; 9– отсутствие водоносного комплекса верхнеальб-сеноманских отложений; 10 – тектонические нарушения; 11– граница района исследований
Температура воды здесь изменяется от 15°С в пределах Нижнесырдарьинского свода, до 30-35°С в наиболее погруженных частях территории. Воды могут быть использованы как для хозпитьевых целей после предварительного охлаждения, так и в качестве теплоэнергетического сырья. Нижняя водоупорная толща, отделяющая верхнеальб-сеноманский комплекс от неоком-аптского, изучена слабо. Этот водоупор весьма условен и отличается от выше- и нижележащих отложений лишь повышенной глинистостью.
 |
Схематическая карта глубин залегания кровли третьего от поверхности регионального водоупора Восточного Приаралья
Глубина залегания кровли водоупорных отложений, м: 1 - менее 100; 2 – 100-200; 3 – 200-300; 4 – 300-400; 5 – 400-500; 6 – 500-600; 7 – 600-700; 8 – 700-800; 9 – 800-900; 10 – 900-1000; 11 – 1000-1200; 12 – 1200-1500; 13 – 1500-1700; 14 – 1700-2000; 15 – более 2000; 16 - отсутствие водоносного комплекса; 17 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность
Нижне-среднеальб-юрский водоносный комплекс. Водоносный комплекс нижне-среднеальбских отложений изучен слабо. Он залегает на глубинах от 100-200 м в районах горных обрамлений и Нижнесырдарьинского поднятия до 1500-2000 м на юго-востоке территории.
 |
Схематическая карта глубин залегания кровли водонсного комплекса нижне-среднеальб-юрских отложений Восточного Приаралья
Глубина залегания кровли водоносного комплекса, м: 1 – менее 100; 2 – 100-200; 3 – 200-300; 4 – 300-400; 5 – 400-500; 6 – 500-600; 7 – 600-700; 8 – 700-800; 9 – 800-900; 10 – 900-1000; 11 – 1000-1200; 12 – 1200-1500; 13 – более 1500; 14 - отсутствие водоносного комплекса;15- выходы палеозойских пород на дневную поверхность
Суммарная мощность водоносного комплекса, представленного разнозернистыми песками и песчаниками, изменяется в основном от 50-100 м в краевых частях рассматриваемой территории до 500 м и более в Мынбулакском, Восточно- и Южно-Приаральском бассейнах .
 |
Схематическая карта эффективной мощности водоносного комплекса нижне-средне-альб-юрских отложений Восточного Приаралья
Эффективная мощность водоносных отложений, м: 1 – 0-50, 2 – 51—100, 3 – 101-200, 4 – 201-300, 5 – 301-400, 6 – более 400; 7 - отсутствие водоносного комплекса; 8 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 9 - тектонические нарушения; 10 - граница района исследований
 |
Схематическая карта общей мощности водоносного комплекса нижне-средне-альб-юрских отложений Восточного Приаралья
1 - изолинии общей мощности; 2 - отсутствие водоносного комплекса; 3 - выходы палеозойских пород на дневную поверхность; 4 – распространение нижне-среднеальб-юрских отложений; 5 - тектонические нарушения; 6 - граница района исследований
Воды обычно высоконапорные. Водообильность отложений невысокая, дебиты скважин на самоизливе 3-5 л/с. Минерализация изменяется от 2-3 г/л до 20-100 г/л в районе Аральского моря.
 |
Схематическая карта минерализации подземных вод нижне-среднеальб-юрского водоносного комплекса Восточного Приаралья
Минерализация подземных вод, г/л: 1 – менее 1, 2 – 1.5-3, 3 – 3-5, 4 – 5-10, 5 – 10-20, 6 – более 50. Контуры распространения водоносных комплексов: 7 – неоком-аптских отложений нижнего мела, 8 – юрских отложений; 9 – отсутствие нижне-среднеальб-юрского водоносного комплекса; 10 – выходы палеозойских отложений на дневную поверхность, м; 11 – области отсутствия данных; 12 – тектонические нарушения; 13 – граница района исследований
Водоносный комплекс юрских отложений на описываемой территории развит локально и в гидрогеологическом отношении изучен крайне недостаточно. Он характеризуется большой глубиной залегания, подземные воды минерализованные, их температура достигает 40°С. Водообильность отложений низкая. На картах оба комплекса объединены в один - нижне-среднеальб-юрский.
Гидрогеологическое районирование территории Восточного Приаралья проводилось дифференцировано для палеогенового, неоген-четвертичного и верхнетурон-сенонского водоносных комплексов. В основу районирования были положены структурно-тектонические и гидродинамические признаки. Последние основывались на принципе единства области питания и разгрузки, а также учитывали различие фильтрационных свойств водовмещающих пород. Этот подход заимствован из [Сырдарьинский артезианский бассейн: математическое моделирование ресурсов подземных вод в условиях техногенеза, 1992]. Авторы применили его для районирования Сырдарьинского артезианского бассейна, который занимает большую часть описываемой территории. Сначала по гидродинамическим сеткам водоносных комплексов для каждого из них выделялись водно-балансовые районы, для которых оценивалась динамика изменения расходов потоков, а затем выявлялись места их зарождения, участки дополнительного питания и разгрузки. Для каждого расчетного блока составлялся водный баланс на основе натурных наблюдений за инфильтрацией атмосферных осадков, испарением с уровня грунтовых вод и т.п. [Веселов В.В., 1995].
Схематическая карта районирования водоносного комплекса палеогеновых и неоген-четвертичных отложений Восточного Приаралья приведена на рисунке. Всего выделено 11 участков (четыре - в пределах Южно-Тургайского артезианского бассейна и семь - в пределах Сырдарьинского), для каждого из которых в процессе моделирования рассчитывался водный баланс.
 |
Схематическая карта районирования водоносного комплекса палеогеновых и неоген-четвертичных отложений Восточного Приаралья
1 - Граница водно-балансовых районов и их номера: [1,2,3,4 - балансовые участки Южно-Тургайского артезианского бассейна: 1 - Малые Барсуки (1а-неоген-четвертичный комплекс, 1б-палеогеновый комплекс), 2 - Приаральские Каракумы, 3-Арыскум, 4-Бетпакдала; 5-11 - балансовые участки Сырдарьинского артезианского бассейна: 5-нижнее течение р.Сырдарьи и переходная зона от Южно-Тургайского артезианского бассейна к Сырдарьинскому артезианскому бассейну, 6-Южно-Приаральский бассейн - нижнее течение р.Амударьи и западные Кызылкумы, 7-северные Кызылкумы, 8-восточные Кызылкумы; 9,10,11-участки предгорий юго-западного Каратау]; 2 - гидроизогипсы, м; 3 - распространение водоносного комплекса неоген-четвертичных отложений; 4 - распространение спорадически обводненных неоген-четвертичных отложений; 5 - отсутствие водоносного комплекса неоген-четвертичных отложений; 6 - контур распространения верхнеэоценовых отложений; 7 - выходы палеозойских отложений на дневную поверхность. Акватория Аральского моря по состоянию на: 8 - 1960 г., 9 - 1989 г.; 10 - тектонические нарушения; 11 - граница района исследований
При районировании водоносного комплекса в верхнетурон-сенонских отложениях было выделено 9 водно-балансовых участков. Два - в пределах Северо-Приаральского артезианского бассейна, четыре - в пределах Сырдарьинского. В рамках описываемой территории размещаются также Мынбулакский и Арыскумский артезианские бассейны, а также зона контакта Северо-Приаральского и Сырдарьинского артезианских бассейнов. Результаты районирования верхнетурон-сенонского водоносного комплекса показаны на рисунке.
 |
Схематическая карта районирования водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений Восточного Приаралья
1 - Граница водно-балансовых районов и их номера: (1,2, - Северо-Приаральский артезианский бассейн; 3 - зона контакта Северо-Приаральского и Сырдарьинского артезианских бассейнов; 4 - Мынбулакский артезианский бассейн второго порядка; 5 - Арыскумский артезианский бассейн второго порядка; 6,7,8,9, - балансовые участки Сырдарьинского артезианского бассейна: 6-Восточно-Приаральский, Восточно-Кызылкумский и Ергашкудукский артезианские бассейны; 7 - район Северных Кызылкумов; 8 - предгорья Каратау; 9 - Южно-Приаральский артезианский бассейн); 2 - гидроизопьезы, м; 3 - распространение водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений; 4 - выходы верхнетурон-сенонских отложений на дневную поверхность; 5 - отсутствие водоносного комлекса верхнетурон-сенонских отложений; 6 - выходы палеозойских отложений на дневную поверхность. Акватория Аральского моря по состоянию на: 7 - 1960 г., 8 - 1989 г.; 9 - тектонические нарушения; 10 - граница района исследований
Подземные воды Приаралья начали интенсивно использовать с 60-х годов, в первую очередь для хозпитьевого водоснабжения населенных пунктов региона. Это привело к существенной сработке их напоров. В то же время было введено в эксплуатацию большое количество орошаемых массивов за счет поверхностных вод, которые в зависимости от их местоположения оказывали не равнозначное влияние на формирование подземных вод. Орошаемые массивы, расположенные в предгорной зоне хр.Каратау, наряду с поверхностным стоком, являются источником формирования ресурсов подземных вод. Потери оросительных вод в верхних частях конусов выноса юго-западных склонов хр.Каратау, по данным полевых экспериментальных исследований различных водохозяйственных организаций, составляют порядка 5.9 куб.м/с. Из них 5.7 куб.м/с теряется в неоген-четвертичных отложениях, а 0.2 куб.м/с - в местах выхода на поверхность меловых отложений [Веселов В.В., 1995].
На территории орошаемых массивов, расположенных в долине р.Сырдарьи, отмечается непрерывный подъем уровней грунтовых вод в многолетнем разрезе. При неглубоком залегании уровня подземных вод (менее 10м) и последующем быстром его подъеме до критической глубины начинается интенсивное испарение, которое замедляет темпы дальнейшего подъема, а затем наступает момент относительной его стабилизации. При относительно глубоком (более 10м) залегании уровня грунтовых вод (Чиилинский, Арыс-Туркестанский массивы) орошение привело к заполнению свободной емкости и увеличению мощности горизонта подземных вод на 3-5 метров не только в районе самих орошаемых массивов, но и на удалении 30-40 км от них. Вследствие этого произошло увеличение ресурсов подземных вод на значительной территории. В тоже время в районах орошаемых массивов в первом от поверхности водоносном горизонте отмечено появление нитратов, нитритов, аммония, аммиака, фенолов, наблюдаются повышенные величины окисляемости. Загрязнение грунтовых вод регистрируется также по ряду водозаборов. В Кызылординской области это Теренозекское, Кызылкумское, Кызылординское, Байхожинское, Толагайское, Шиилинское, Жиделинское месторождения. Загрязняющими компонентами являются: железо (2.0-12.0 ПДК), марганец (2.0 ПДК), хлориды (2.0-6.0 ПДК), сульфаты (1.0-2.0 ПДК), повышенная минерализация (1.0-3.0 ПДК). Влияние техногенных процессов на качество напорных вод верхнемеловых горизонтов отразилось в меньшей степени.
Существенным фактором техногенного воздействия на гидрогеологические условия Приаралья является водоотбор подземных вод. Их роль, как основного источника хоз-питьевого водоснабжения городов, райцентров, сельских населенных пунктов особенно возросла в последние годы в связи с тем, что поверхностные воды р.Сырдарьи практически на всем протяжении стали непригодными для снабжения населения питьевой водой. Для оценки водоотбора подземных вод по действующим водозаборам были использованы данные бассейновых инспекций, проводивших соответствующий учет. Наибольшее практическое значение имеют воды неоген-четвертичного и верхнетурон-сенонского водоносных комплексов.
Неоген-четвертичный водоносный комплекс используется только на прирусловых участках и в районах предгорий хр.Каратау, где подземные воды пресные или слабосолоноватые. Основными потребителями подземных вод этого комплекса является г. Кзылорда, г.Туркестан, г.Арысь. Кроме того, подземные воды используются для водоснабжения более 20 сельских поселков. В пределах Кзылординской области имеется 14 мелких водозаборов с производительностью от 0.3 до 35 л/сек. Наиболее крупным из них является водозабор г.Кзылорды, эксплуатирующийся с 1977г.
Водоносный комплекс верхнетурон-сенонских отложений имеет важное значение как источник хозпитьевого водоснабжения населенных пунктов региона. Основные потребители воды тяготеют к долине р.Сырдарьи и предгорьям Каратау. Подземные воды эксплуатируются, как правило, небольшими водозаборами, состоящими из 2-3 скважин или одиночными скважинами производительностью порядка 10 л/сек . Таких водозаборов насчитывается около сотни. Наиболее крупные из них: Байхожинский (водоотбор около 50 л/сек), водозабор Управления Кзылординского водопровода и канализации (160-180 л/сек). На южном крыле Нижнесырдарьинского свода работает Левобережный водозабор производительностью порядка 0.9 куб.м/с. Эксплуатация подземных вод верхнетурон-сенонских отложений началась в регионе 1964г. К концу 1989г. суммарный водоотбор достиг 2.8 куб.м/с. В пределах распространения комплекса действует несколько сот бесхозных самоизливающихся скважин. По данным обследования (1981-1983г.) в Кзылординской области изливало порядка 900 скважин с суммарным дебитом 1.4 куб.м/с и 260 скважин в Чимкентской области - 1.0 куб.м/с. Эти величины несколько меньше по сравнению с расходом (около 3.4 куб.м/с), который был зафиксирован в регионе по данным обследования 1971г.
На территории Республики Узбекистан, входящей в исследуемый регион, изменение самоизлива скважин выглядит следующим образом: 1964г. - произведено упорядочение эксплуатационных скважин и перевод их на крановый режим, в соответствии с существующей потребностью в воде. В результате этих мероприятий водоотбор уменьшился и составил по состоянию на 1989 год около 1.0 куб.м/с при практически полном прекращении водоотбора на участках оазисного орошения. Приведенные выше данные заимствованы из материалов Южно-Приаральской гидрогеологической партии [Фетисов В.Г., 1988г.].
Водоотбор из верхнеальб-сеноманского водоносного комплекса незначителен по сравнению с другими комплексами и не превышает 50 л/сек.
Интенсификация техногенных факторов привела к снижению уровней подземных вод и изменению их баланса по всем водоносным комплексам. Количественно эти изменения оценивались в процессе проведения математического моделирования гидрогеологических условий Приаралья (см. раздел "Результаты моделирования").
 |
|
 |
|||||||||
Предыдущая глава |
Следующая глава |
