Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

водоносный горизонт подземный гидрогеологический

В настоящей работе запроектирован комплекс работ, направленных на оценку запасов подземных вод для резервного водоснабжения г.Светогорск, Ленинградской области.

В проектной части приведены виды, объемы, методика проектируемых работ, выполнено технико-экономическое обоснование реализации проекта. Кроме того, приводятся результаты предварительного подсчета запасов подземных вод и расчета радиусов зон санитарной охраны.

Составлена смета объемом 12 страниц. Сметная стоимость составляет 2 млн. 596,420 тыс. руб.

Страниц - 118

Рисунков - 11

Таблиц - 24

Текстовых приложений - 12

Графических приложений - 4

The Summery

The paper is a project of work package aimed at estimation of underground water for reserve water supply for Svetogorsk town of the Leningrad region.

The project part contains the work types, volumes as well as the methods used in the course of designed activity. The project technical and economic substantiation is performed. The results of the preliminary estimation of underground water reserves and thecalculation of sanitary protection zones radii is adduced as well.

Estimates are made. They consist of 12 pages. The estimated cost is составляет 2 млн. 596,420 тыс. руб.

Pages - 118

Figures - 11

Tables - 24

Text attachments - 12

Graphic attachments - 4

Оглавление

• Введение
• 1. Географическая и экономическая характеристика района
• 1.1 Географическое положение и экономика
• 1.2 Краткий физико-географический очерк
• 2. Геологические условия района
• 2.1 Геологическая изученность
• 2.2 Геологическое строение
• 2.2.1 Стратиграфия
• 2.2.2 Тектоника
• 2.2.3 Магматизм
• 2.3 Характеристика водоносных и водоупорных горизонтов и комплексов
• 3. Геоморфология
• 4. Полезные ископаемые
• 5. История геологического развития
• 6. Гидрогеологические условия района
• 6.1 Геологическое строение
• 6.2 Гидрогеологическая стратификация
• 6.3 Методы оценки эксплуатационных запасов подземных вод
• 6.4 Гидрохимические условия
• 6.4.1 Характеристика качества поверхностных вод
• 6.4.2 Химический состав подземных вод
• 7. Анализ результатов проведенных гидрогеологических исследований
• 8. Предварительная оценка запасов подземных вод
• 9. Прогноз изменения гидрогеологических условий и мероприятия по охране окружающей среды
• 10. Проект предварительных гидрогеологических изысканий
• 10.1 Задачи проектирования
• 10.2 Состав и объем исследований
• 10.2.1 Составление проектной сметной документации
• 10.3 Методика исследований
• 10.3.1 Буровые работы
• 10.3.2 Геофизические исследования в скважинах
• 10.4 Организация работ
• 10.4.1 Безопасность жизнедеятельности
• 10.4.2 Разработка мероприятий противопожарной защиты объекта
• 10.4.3 Разработка инструкции по безопасности работ при опытных гидрогеологических работах
• 10.5 Охрана окружающей среды
• 10.5.1 Охрана атмосферного воздуха
• 10.5.2 Охрана поверхностных и подземных вод
• 10.5.3 Охрана земельных ресурсов
• 10.5.4 Обращение с отходами
• 11. Технико-экономические показатели
• 11.1 Проектирование
• 11.2 Полевые работы
• 11.2.1 Организация полевых работ
• 11.2.2 Первичное обследование водозаборов
• 11.2.3 Буровые работы
• 11.2.4 Опытно-фильтрационные работы
• 11.2.5 Временный водоотвод11.2.5 Временный водоотвод
• 11.2.6 Организация и ликвидация полевых работ
• 11.3 Лабораторные работы
• 11.4 Камеральные работы
• 11.5 Транспортировка персонала и грузов
• 11.6 Прочие работы и затраты
• 11.7 Технико-экономическое обоснование реализации проекта
• 11.7.1 Организационные условия
• 11.7.2 Технико-экономическое обоснование реализации проекта
• 11.7.3 Календарный план
• 11.7.4 Штатное расписание
• Заключение
• Список литературы
• Приложения

Введение

Задание данной научно-исследовательской работы это создание проекта гидрогеологических работ с целью оценки запасов подземных вод для резервного водоснабжения г. Светогорск (Ленинградская область).

Материалы для данной работы были предоставлены ФГУГП «Гидроспецгеология» филиал «Гидрогеологическая экспедиция 29 района», в ходе прохождения производственной практики.

Проектом предусмотрено бурение одной новой скважины.

Целевое назначение работ: подготовка ресурсной базы питьевых подземных вод для решения проблемы резервного водоснабжения г. Светогорск Ленинградской области, в количестве 620 м³/сут по категории С₂.

Водоснабжение будет вестись из протерозойского водоносного комплекса т.к. по произведенным ранее исследованиям находящихся рядом скважин, вода отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Минздрав, 2001.

В общей части проекта описаны физико-географические условия, особенности геоморфологии и тектонических процессов, а так же геологическое и гидрогеологическое строение данного участка работ.

В специальной части проекта производится подсчет запасов и расчет зон санитарной охраны.

В проектной части обосновывается состав и объемы гидрогеологических исследований. В комплекс проектируемых работ входят буровые, геофизические, опытные полевые, лабораторные и режимные исследования.

В ходе работ были проанализированы фондовые материалы по району работ, так же были изучены ранее проведённые опытно-фильтрационные работы, химический, радиологический, бактериологический состав подземных вод протерозойского водоносного комплекса для характеристики качества подземных вод в соответствии с нормативами СанПиН 2.1.4.1074-01.

1. Географическая и экономическая характеристика района

1.1 Географическое положение и экономика

Район поисковых работ находится на Карельском перешейке, административно относится к Выборгскому району Ленинградской области и примыкает к северо-западной государственной границе с Финляндией (рис.1.1). Площадь участка работ составляет 51 км².

Город Светогорск расположен на левом берегу реки Вуоксы. Население города на 2009 год составляет 15,2 тыс. человек. Градообразующее предприятие - ОАО «Светогорск» (целлюлозно-бумажный комбинат). На реке Вуокса находится Светогорская ГЭС-11. Ближайший город со стороны Финляндии является Иматра (расстояние порядка 7 км). До Санкт-Петербурга - 214 км. Рядом с городом Светогорск расположен поселок городского типа Лесогорский, расстояние между ними около 7 км.

По территории работ вдоль р. Вуоксы пролегает железнодорожная ветка Выборг - Каменногорск - Светогорск. Асфальтированное шоссе А-124 проходит параллельно железной дороге. Имеются улучшенные автодороги с гравийным покрытием и грунтовые дороги местного значения.

1.2 Краткий физико-географический очерк

Орогидрография. Территория работ расположена в пределах Балтийского кристаллического щита. Рельеф представлен холмисто-грядовой равниной, где на вершинах гряд коренные породы выходят на поверхность. Характерная черта рельефа - частое чередование гряд, холмов и понижений с общей ориентировкой всех форм рельефа с северо-запада на юго-восток. Преобладающая высота холмов и гряд 30-40 м, иногда до 80 м. Максимальные высотные отметки (100,8 - 102,7 м) наблюдаются севернее г. Каменногорска в районе озера Вечернего. В местах выходов кристаллических пород склоны крутые (25-45^о) со ступенчатыми скальными обрывами, иногда усеяны каменистыми россыпями и развалами. Нагромождения глыб и валунов встречаются у подножия холмов и гряд, а иногда и в понижениях рельефа. На общем фоне поверхность полого понижается к р. Вуоксе, абсолютные отметки уменьшаются до 30 м (на севере) - 9 м (на юге).

Местами в межгрядовых понижениях развиты небольшие болота. Поверхность болот открытая, местами поросшая низкорослой сосной. Мощность торфа не превышает 2 м.

Масштаб 1:1000000

Климат района умеренно-континентальный, с чертами морского. Ниже в таблицах 1.2.1 и 1.2.2 приводятся отдельные климатические характеристики по данным метеостанции «Выборг».

Среднегодовая температура +3,8 ^оС. Зима умеренно мягкая (средняя температура января ?8 °C), лето умеренно тёплое (средняя температура июля +17 °C). При этом максимальная зарегистрированная температура, составляет 33 °C, а минимальная ?38 °C. Преобладают юго-западные ветры со средней скоростью 3,7 м/с; порывистые (до 10 м/с) бывают редко. Территория района относится к зоне избыточного увлажнения. Среднее многолетнее количество осадков составляет 650 мм. В годовом ходе минимум осадков приходится на март, максимум - на август. В теплый период выпадает примерно 70% годового количества осадков. Первые заморозки появляются в третьей декаде сентября, последние - в третьей декаде мая. Снежный покров обычно устанавливается в ноябре и держится до середины апреля. Среднегодовая высота снежного покрова 63 см. Глубина промерзания грунта около 1 м. Среднегодовая относительная влажность воздуха - 75 %, величина испарения за год - 400 мм. Осадки на 250 мм превышают испарение, что создает благоприятные условия питания поверхностных и подземных вод.

Растительность. Территория относится к подзоне южной тайги. Залесенность составляет около 70%. Леса представлены, в основном, хвойными деревьями (сосна и ель), местами смешанными (ель и сосна с примесью березы и осины).

На территории преобладают подзолистые почвы, бедные перегноем и отличающиеся значительной кислотностью. Основными почвообразующими породами являются пески и супеси.

Таблица 1.2.1. Таблица среднемесячной температуры воздуха ( ^оС ) за 2008 - 2010 г.г. по данным метеостанции «Выборг»

Год

М е с я ц

Средняя за год

Среднее много-летнее

Отклонение от среднеймноголетней

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

2008

-2,24

-0,95

-1,67

+5,03

+10,76

+14,35

+17,2

+15,0

+9,5

+7,9

+2,54

-0,99

+6,37

+3,8

+2,57

2009

-4,75

-5,93

-2,48

+2,45

+11,18

+14,37

+17,88

+16,36

+13,09

+3,30

+1,05

-6,80

+4,98

+1,18

2010

-14,85

-10,34

-3,68

+4,0

+12,06

+14,84

+23,31

-

-

-

-

-

-

-

Таблица 1.2.2 Таблица месячных сумм осадков ( мм ) за 2008 - 2010 г.г. по данным метеостанции «Выборг»

Год	М е с я ц	Сумма за год	Среднее много-летнее	В % от нормы (650 мм) отклонение от среднихмноголетних
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
2008	83,1	59,8	82,9	30,9	13,5	56,8	58,0	87,5	21,6	181,4	94,0	56,7	826,2	650	127+176,2
2009	39,2	23,8	20,2	20,5	17,8	52,8	75,5	101,1	41,7	109,0	78,3	73,8	653,7		101 +3,7
2010	40,0	59,2	50,0	27,7	72,7	64,9	20,0	-	-	-	-	-	-		-

Гидрография. Речная сеть на территории хорошо развита и принадлежит бассейну Балтийского моря. На территории протекает такая значительная река региона как Вуокса и в пределах рассматриваемой территории является единственной широкой рекой. Её преобладающая ширина 300-700 м (на озеровидных расширениях в районе работ до 1400 м, в сужениях до 20 м), средняя глубина 4 - 10 м. В многолетнем аспекте водность реки довольно сильно варьируется. Средний многолетний расход реки в створе Лесогорской ГЭС составляет 600 м³/с. В пределах территории имеется два водохранилища руслового типа - Светогорское и Лесогорское площадью соответственно 3 и 3,2 км² которые образованы в результате подпора воды в русле двумя плотинами одноименных ГЭС, полный объем водохранилищ соответственно 28,7 и 35,4 млн. м³, длина соответственно 8,6 и 10 км, ширина 0,35 и 0,32 км. Преобладающая глубина водохранилищ 8-15 м, максимальная достигает 25 м. Грунт дна глинистый и валунный. Берега высотой 2-15 м, крутизной 15-40^одо обрывистых, сложены песками, супесями, суглинками, местами скальными породами. Непосредственно на территории района работ, приуроченного к верхней части долины р. Вуокса, река принимает крупный левый приток - река Унтернискайоки и правый приток - река Сторожевая. Все остальные водные потоки представляют собой лишь небольшие ручьи, впадающие в р. Вуокса, давая сток многочисленным озерам, иногда соединенным между собой небольшими протоками, что обуславливает весьма густую и сложную гидросеть. Большинство рек и ручьев характеризуются малой протяженностью, большим падением, невыработанным ступенчатым профилем. Озера прослеживаются севернее р. Вуокса и имеют, как правило, вытянутую форму. Наиболее крупное озеро - Лесогорское, глубиной до 10 м. Питание рек и озер осуществляется, в основном, за счет поверхностного стока, в небольшой степени за счет подземного стока.

2. Геологические условия района

2.1 Геологическая изученность

Из ранних исследователей территории следует упомянуть финского исследователя И. Седерхольма, который в начале 20-го века выполнял гидрогеологические изыскания на Карельском перешейке, в результате которых им в 1909 году был составлен первый обзор подземных водоносных горизонтов. Впоследствии вплоть до второй половины 40-х годов 20-го столетия изучение продолжалось Финскими геологами, т.к. рассматриваемая территория относилась к Финляндии. Ими и были намечены основные черты геологического строения.

В 1947- 1948 гг. Д.Ф. Агапьев и Е.В. Гошкевич провели комплексное геолого-гидрогеологическое картирование территории в масштабе 1: 200 000 (Пятое геологическое управление). Геологические карты составлены только по данным маршрутных наблюдений (без применения бурения и геофизических исследований) и поэтому во многом оказались схематичными. Однако выделенные на них генетические типы четвертичных отложений, элементы геоморфологии, петрографические разности пород и общие контуры их распространения местами соответствуют современным представлениям. Карты водоносности четвертичных отложений отвечают требованиям масштаба 1:500 000 того времени.

В период с 1967 по 1974 год вся рассматриваемая территория была покрыта комплексной инженерно-геологической и гидрогеологической съемкой масштаба 1: 50 000 (все работы выполнялись Ленинградской геологической экспедицией):

- Абакуменко В.Е., Короткова Л.Ю. Отчет о комплексной гидрогеологической и инженерно-геологической съемке масштаба 1:50 000 для целей мелиорации, проведенной в Выборгском районе Ленинградской области в 1971-1973 г.г.[17];

- Громыко Г.И., Эпштейн Е.С. Отчет о комплексной геолого-гидрогеологической съемке масштаба 1: 50 000, проведенной Северо-Выборгской геологической партией в Выборгской районе Ленинградской области в 1967-1970 г.г[17].

Съемки сопровождались горными работами, большим объемом бурения, геофизическими исследованиями и дешифрирования аэрофотоснимков. На основе собранного фактического материала составлены геологические карты коренных пород и четвертичных отложений, карты полезных ископаемых, гидрогеологические и ряд других специальных карт. В результате этих работ установлено, что наиболее перспективен для централизованного водоснабжения флювиогляциальный водоносный горизонт, так как другие водоносные горизонты четвертичных отложений обладают более низкой водообильностью. Водообильность кристаллических пород в целом невысокая - удельные дебиты скважин - 0,0003-0,026 л/с. На общем фоне низкой водообильности выделяются водообильные участки зон тектонических нарушений, где удельный дебит скважин достигает 1-2 л/с. Разработанные тектонические схемы и сами карты, составленные разными авторами по смежным участкам, зачастую не увязаны между собой. Материалы этих съемок использованы в настоящей работе.

В 1967 году издан т. III «Гидрогеология СССР» (Ленинградская, Псковская и Новгородские области) [8]. В нем содержится обобщение всех материалов по гидрогеологии и инженерной геологии на этот период времени. К работе приложена обзорная гидрогеологическая карта масштаба 1: 500 000.

По результатам имевшейся информации в 1978-79 годах был подготовлен и затем издан лист Р-35-ХХХ (Каменногорск) Гидрогеологической и Геологической карты масштаба 1: 200 000. .

На Карельском перешейке с 50-х годов ведется мониторинг подземных вод, продолжающийся в настоящее время Северо-Западной гидрогеологической и инженерно-геологической партией ГГП «Севзапгеология». По результатам мониторинга ранее составлялись ежегодники и отчеты по учету подземных вод. В настоящее время современные данные входят в информационные бюллетени, составляемые ежегодно.

В 1963 году Ленинградской комплексной геологической экспедицией проведена разведка подземных вод для водоснабжения поселка Пруды. Работы включали наземную геофизику, бурение 4-х скважин и откачки из них, гидрохимическое опробование. В результат работ разведано месторождение подземных вод флювиогляциального водоносного горизонта. Эксплуатационные запасы оценены автором по категории С₁ в количестве 820 м³/сут (фактически определены естественные ресурсы месторождения). Подземные воды пресные (минерализация 0,05 - 0,09 г/л), гидрокарбонатные кальциевые или натриевые, по качеству соответствуют питьевым. На базе разведанного месторождения с 1964 года действует водозабор состоящий в настоящее время из 2-х скважин, пробуренных в 1967 г. и 1987 г. Скважины оборудованы насосами ЭЦВ-16. Фактический водоотбор составляет 340 м³/сут. В 1998 году скважины были переданы в ЖКХ.

В 1995-2001 г.г. в целом по Ленинградской области выполнена крупная региональная работа по оценке обеспеченности населения ресурсами подземных вод [7]. По результатам оценки в северной части Выборгского района получение подземных вод требуемой величины (более 100 м³/сут) проблематично и для водопотребителей требуется дополнительная организация поисковых работ.

В 2002 г. были проведены работы по инвентаризации скважин на воду в Выборгском районе [17]. По результатам натурного их обследования на территории поискового участка установлено 2 действующих водозаборных скважины, работающих на неутвержденных запасах. Материалы этой работы нашли свое отражение в характеристике водоносных горизонтов.

Анализ геофизических исследований подробно изложен в предыдущих отчетах о комплексных съемках масштаба 1: 50 000. Их основные результаты сводятся к следующему: рассматриваемая территория располагается на стыке Южно-финляндской зоны синклинориев и Южно-финляндского антиклинория. Граница между названными структурами располагается в Вуоксинской зоне тектонических нарушений. К первой структуре приурочена интрузия гранитов-рапакиви, мощностью 2,5 км. Установлено С-В падение плоскости контакта рапакиви и гнейсов. Антиклинорий представлен группой антиклинальных структур, усложненных глубинными разломами преимущественно С-З простирания. Вуоксинская тектоническая зона представлена серией субпараллельных глубинных разломов С-З простирания.

Таким образом, состояние изученности дает достаточно полное представление о гидрогеологических условиях территории и позволяет наиболее эффективно решить целевую задачу посредством вовлечения в эксплуатацию ресурсов подземных вод, локализованных на отдельных участках в четвертичных отложениях (прежде всего во флювиогляциальных осадках) и трещинных вод кристаллических пород (при обнаружении участков с высокой водообильностью).

2.2 Геологическое строение

2.2.1 Стратиграфия

Город Светогорск находится в северо-западной части Карельского перешейка. На территории района распространены породы протерозойского возраста и четвертичных отложений (рис.2.2, рис.2.2.1).



Рис. 2.2 Геологическая карта района работ, г. Светогорск, 1978 г.

Рис.2.2.1 Геологический разрез по линии А-Б, 1978 г.

Протерозойская акротема, нижняя эонотема

Ладожская серия

Метаморфизованные вулканогенно-осадочные образования северной части Карельского перешейка часть исследователей, 1970-х годов, относит к архей-протерозойсому времени, однако последние данные позволяют предполагать одновозрастность описываемых толщ с отложениями ладожской серии Приладожья, для которых доказан среднепротерозойский возраст (Рис. П.1.1, Рис.П.1.2).

В данной главе приводится возраст ладожской серии по современной схеме 2001 года, где она относится к нижней эонотеме.

По мнению ряда современных авторов из Южной Финляндии на территорию Карельского перешейка протягивается в субмеридиональном направлении складчатая система свекофеннид архей-раннепротерозойокого времени. Рассматривает эти образования как фундамент ладожской серии, принадлежащей в Северном Придадожье складчатой системе карелид, более поздней по сравнению со свекофеннской.

Работами, проводившимися в последние десятилетия в юго-западных районах Карелии, было установлено, что на протяжении от оз.Янисъярви в Северном Приладожье (область развития типичных карелид) на юго-запад до Карельского перешейка и далее прослеживается единая геосинклинальная формация, различно преобразованная в зависимости от ее структурного положения. В соответствии с этим следует предположить, что указанные районы принадлежат единому складчатому поясу свекофеннид-карелид, многие структурно-фациальные зоны, близкие зоны, близкие по времени заложения к типу первичных вулканогенно-осадочных формаций, отличаются условиями формирования. Мнение об одинаковом или близком возрасте свекофеннид и карелид основывается и на данных геохронологии. Абсолютный возраст образований обеих складчатых систем колеблется в основном в пределах 1700-1900 млн.лет.

Кайнозойская эратема

Четвертичная система

Четвертичные отложения представлены различными генетическими типами. В пределах изучаемой территории развиты в виде прерывистого чехла мощностью от 5 - 10 м до 50 м. Мощность четвертичных отложений существенно возрастает на участках грядово-холмистого ледникового, водно-ледникового рельефа и в пределах речных долин. В разрезе четвертичных образований выделяются среднечетвертичные, верхнечетвертичные и голоценовые (современные) отложения (рис.2.2.2).

Среднечетвертичные отложения

Среднерусский надгоризонт

Московский горизонт. Ледниковые отложения (g_IIms), который сохранился лишь местами в древних долинах реки Вуоксы и ее притоках. Мощность московской морены достигает 11,5 м. Морена состоит из супеси темно-серой плотной и твердой, местами сцементированной глинистым цементом с содержанием гравия, гальки и валунов 15-35 %.

Среднечетвертичные - верхнечетвертичные отложения.

Флювиогляциальные межморенные отложения (f_IIms-_IIIos), разделяющие московскую и осташковскую морены, иногда залегающими на кристаллических породах. На рассматриваемой территории имеют ограниченное древними (переуглубленными) долинами распространение. Флювиогляциальные отложения представлены разнозернистым песком, нередко гравелистым, кварцево-полевошпатовым, розовато-коричневым, с включениями гравия, гальки и валунов от 2-7% до 15-20 %, на отдельных участках содержат гравийно-галечные слои.

Верхнечетвертичные отложения

Валдайский надгоризонт

Осташковский горизонт представлен рыхлыми образованиями, относящимися к валдайскому периоду оледенения. Валдайский надгоризонт в пределах территории представлен образованиями осташковского горизонта, в котором выделены карельские слои и отложения балтийского ледникового озера. Карельские слои включают в себя собственно ледниковые и флювиогляциальные отложения.



Рис. 2.2.2. Карта четвертичных отложений района работ с элементами геоморфологии

Карельские ледниковые отложения (g_IIIkr) развиты на большей части площади, за исключением участков выхода на поверхность кристаллических пород и на участках размыва в некоторых древних долинах. Ледниковые отложения залегают на поверхности локально. На значительной части территории они перекрыты толщей флювиогляциальных, ледниково-озерных и болотных осадков различной мощности. Ледниковые отложения вскрыты на дочетвертичных породах, реже на флювиогляциальных межморенных осадках. Мощность морены колеблется от 0,5 - 15,0 м. Выделяется несколько литологических разностей основной морены. Наиболее распространены серо-бурые и желто-бурые пылеватые глинистые валунные пески и супеси с включением гравия, гальки и валунов гранита, гранодиорита, гнейсо-гранита. Локальная морена представлена буровато-серыми гравелистыми песками и суглинками, с обломками и глыбами подстилающих кристаллических пород.

Флювиогляциальные карельские отложения (f_IIIkr) залегающие с поверхности слагают зандровые поля и озовые гряды. Эти образования залегают чаще на морене, встречаются и на породах фундамента. На отдельных участках они перекрыты ледниково-озерными, озерно-аллювиальными и биогенными отложениями. Мощность их изменяется от 1,5 до 30 м. Флювиогляциальные отложения представлены чередованием разнозернистых кварц-полевошпатовых светло-желтых и серых песков, косо- и горизонтально слоистых с различным содержанием неравномерно распределенных в толще гравия, гальки и валунов гранита, гранито-гнейса, гранодиорита, с линзами и прослоями гравийных песков, галечников, валунников различной степени окатанности.

Ледниково-озерные отложения (lg_IIIbl) довольно широко распространены и залегают они обычно на морене, также встречаются на флювиогляциальных образованиях и породах кристаллического фундамента. Ледниково-озерные отложения на значительной части площади залегают с поверхности. Перекрываются они на отдельных участках биогенными и озерно-аллювиальными отложениями. Мощность их колеблется от 0,5 - 20 м. Ледниково-озерные отложения слагаются песками, супесями, суглинками и глинами. Ледниково-озерные суглинки и глины развиты на поверхности на значительных участках. Местами суглинки и глины залегают под супесями и песками того же возраста. Мощность их колеблется от 1 до 18 м. Суглинки и глины пылеватые плотные пластичные голубовато-серые, буровато-серые и коричневато-бурые слюдистые с растительными остатками. В наиболее пониженных участках побережий развиты типичные ленточные глины, характеризующиеся правильной отчетливо выраженной слоистостью. Ледниково-озерные осадки содержат однообразную бедную морскую, солоноводную и пресноводную диатомовую флору плохой сохранности, характеризующую неглубокий пресноводный бассейн с умеренно холодным температурным режимом, на который оказывали влияние морские воды.

Голоценовые отложения.

Нерасчлененные верхнечетвертичные - голоценовые отложения представлены элювиально-делювиальными образованиями.

Элювиально-делювиальные отложения (ed_III-Н) развиты ограниченно и залегают на кристаллических породах фундамента, представляя собой продукты его выветривания в виде глыб, обломков, щебня, дресвы с незначительной примесью песка и суглинка. Размер обломков чаще от 1 до 4 м в поперечнике. Величина и форма их, так же как и гранулометрический состав мелкозема, обусловлены петрографическим составом подстилающих пород. Мощность элювиально-делювиальных отложений 1 - 5 м.

Современные отложения.

Современные отложения на территории представлены озерно-аллювиальными, биогенными и техногенными образованиями.

Озерно-аллювиальные отложения (lа_Н) развиты по берегам рек и озер. Залегают озерно-аллювиальные отложения на поверхности, на незначительных участках перекрыты биогенными образованиями. Подстилаются они ледниково-озерными осадками, реже - мореной. Мощность озерно-аллювиальных отложений изменяется от 2 до 10 м. Озерно-аллювиальные отложения представлены глинами, суглинками, супесями и песками с растительными остатками и редкими включениями гравия и гальки.

По берегам р. Вуоксы озерно-аллювиальные отложения слагаются желто-бурыми и светло-желтыми песками от мелко- до крупнозернистых с преобладанием среднезернистых кварц-полевошпатовыми, местами с гравием и галькой кристаллических пород.

Биогенные отложения (b_Н) незначительно развиты в долинообразных и межгрядовых понижениях. Болота по своему генезису в основном верховые. Подстилаются они большей частью ледниково-озерными осадками, флювиогляциальными образованиями, мореной, реже - озерно-аллювиальными отложениями и дочетвертичными породами. Мощность торфа колеблется от 0,5 до 2 м. Торф различной степени разложения от светло-коричневого до черно-бурого цвета.

Техногенные отложения (t_Н) представленны насыпными и намывными породами. Северо-восточнее г. Светогорска присутствуют техногенные массивы типа свалок ТБО высотой до 10 м. Здесь грунты представляют многокомпонентную систему, включающие в себя твердый, жидкий и газовый компоненты, а также биологические составляющие. Намывные породы, являются отходами ЦБК (г. Светогорск) и военного предприятия (пос. Лесогорский), представляют собой химические осадки и примеси, насыщенные концентрированными токсичными растворами, складирующиеся на территории предприятий.

2.2.2 Тектоника

Район поисков расположен в пределах Южно-Финляндской геосинклинальной области, где выделяется ряд складчатых структур - антиклиналей и синклиналей, осложненных более мелкими складками и разбитых на блоки разрывными нарушениями. Наиболее отчетливо выражены разломы северо-западного и северо-восточного направлений. Дизъюнктивные нарушения северо-западного направления в основном согласны с общим северо-западным простиранием складчатых структур и по ним наблюдаются горизонтальные смещения пород. Разломы северо-западного направления хорошо выражены в современном рельефе, наиболее крупный из них Вуоксинский. Вуоксинская зона нарушений подчеркивается направлением русла р. Вуоксы, характеризуется развитием милонитов и приуроченностью к северному контакту массива рапакиви.

В северо-восточной части района, в области развития метаморфических образований среднего протерозоя, на основе анализа размещения на площади различных условно выделяемых горизонтов разреза нижней-средней толщи ладожской серии выделяется ряд синклинальных и антиклинальных складок. Они принадлежат к юго-западному крылу более крупной Дымово-Ринтальской синклинали, расположенной в основном на смежной с востока территории, и обладают моноклинальным падением пластов на юго-запад. На левобережье р.Вуоксы, в районе г.Светогорска условно выделяется антиклинальная складка протяженностью более 8 км, шириной 5-6 км, ориентированная в северо-западном направлении (320°) и продожающаяся на территорию Финляндии.

Углы падения пород на крыльях колеблются от 35 до 40° и увеличиваются на юго-запад. В приосевой части структуры обнажаются биотитовые и гранат-биотитовые, а на крыльях - кордиерит- и силлиманитсодержащие гнейсы нижней-средней толщи ладожской свиты. В толще гнейсов развиты небольшие линзовидные тела и массивы метасоматических гранитов и мигматиты, вытянутые в северо-западном направлении согласно общему простиранию вмещающих пород.

2.2.3 Магматизм

Среднепротерозойские интрузии

Интрузии первой постладожской группы

Гнейсо-гранодиоритовый комплекс

Гнейсо-граниты, гнейсо-гранодиориты (гдPR₂), кварцевые гнейсо-диориты (слагают шесть изолированных выходов пород (массивов), располагающихся вдоль государственной границы с Финляндией (с северо-востока на юго- запад). Каждый из этих выходов вытянут в субширотном или северо-западном направлении. Породы, слагающие интрузивные тела, огнейсованы; гнейсовидность ориентирована в основном вдоль массивов.

Возрастное положение пород комплекса определяется тем, что они прорывают гнейсы ладожской серии и имеют с ними интрузивные контакты, содержат их ксенолиты и в свою очередь прорываются гранитами рапакиви и рассекаются дайками и апофизами последних. В эндоконтактовых зонах интрузии рапакиви наблюдаются многочисленные ксенолиты пород гнейсо-гранодиоритового комплекса. Выходы среднепротерозойских гранитоидов вблизи интрузии рапакиви претерпели незначительное контактовое воздействие, выразившееся в слабой их флюоритизации.

Формирование пород комплекса связано с интенсивным метаморфизмом и гранитизацией, магматогенных образований. Интрузивная порода этого комплекса в значительной мере замаскирована наложенными процессами гранитизации, в результате чего в ряде случаев трудно определить, в какой мере их интрузивный характер связан с наложенными ультраметаморфическими процессами.

Ультраметаморфогенный гранитоидный комплекс

Граниты плагиомикроклиновые, грубопорфиробластические, граниты-анатектиты, мигматиты, граниты с гранатом (г¹PR₂), распространены среди гнейсов ладожской серии на севере района, вблизи г.Светогорска, а также в юго-восточной экзоконтактовой зоне Выборгского массива рапакиви, к северо-востоку от д.Черничное. Они слагают мелкие жилообразные и линзообразные тела в магнетизированных гнейсах ладожской серии, но иногда обособляются в значительные по величине массивы, вытянутые согласно с простиранием вмещающих образований на расстояние до 10 км при ширине выходов до 1-3 км.

Интрузии второй постладожсной группы

Позднепротерозойские интрузии

Комплекс гранитов рапакиви (гPR₃)

Выборгский массив рапакиви является пластинообразной (хонолит, нулкано-пдутон) многофазной интрузией, несогласной и дисгармоничной по отношению к вмещающим породам, но конформной к своему контакту.

С вмещающими гнейсами ладожской серии и гранитоидами первой постладожской группы граниты рапакиви имеют интрузивные контакты, местами осложненные разрывными нарушениями. Поверхности контактов рапакиви с комплексом гнейсо-диоритов неровные, иногда с апофизами в сторону вмещающих пород, и преимущественно круто наклонены "под массив”. Северный контакт Выборгского плутона под различными углами погружается в сторону вмещающих пород, а на участке расположения скв.2 и 3 (правобережье р.Сторожевой) практически вертикальный. В гранитах рапакиви (особенно часто в эндоконтактовых зонах) встречается ксенолиты ладожских гнейсов, постладожских гранитоидов (гранитов, гранодиоритов и диоритов); контактовое воздействие гранитов рапакиви на вмещающие порода проявилось только в слабой их флюоритизации.

По геофизическим данным, мощность "плиты" рапакиви изменяется от северо-восточного контакта к центральной ее части от 0,75 до 3 км (в районе г.Выборга - 2,2 км), исходя из плитообразной формы интрузии рапакиви и близкого расположения "кровли" и "подошвы" Выборгского лополита, предполагает для него небольшую мощность, что не согласуется с геофизическими данными.

2.3 Характеристика водоносных и водоупорных горизонтов и комплексов

Поисковая площадь расположена в пределах Восточно-Балтийского гидрогеологического массива (Сфекофеннского района), который характеризуется распространением трещинных и трещинно-жильных вод в зоне экзогенной трещиноватости кристаллического фундамента с маломощным чехлом четвертичных отложений, содержащих порово-пластовые воды.

Особенности гидрогеологических условий территории определяются избыточным увлажнением, высоким процентом озерности, отсутствием регионально выдержанного водоупора. В районе поисковых работ основным источником питания подземных вод являются атмосферные осадки, область их разгрузки - р. Вуокса.

Подземные воды территории образуют единую гидравлическую систему. В зависимости от литологии водовмещающих пород, форм залегания, степени пористости и трещиноватости, фильтрационных свойств, характера движения и условий разгрузки выделяются следующие водоносные подразделения:

Водоносная система четвертичных отложений

Безводный проницаемый голоценовый техногенный горизонт (t_Н);

Водоносный голоценовый биогенный горизонт (b_Н);

Водоносный голоценовый озерно-аллювиальный горизонт (la_Н);

Безводный проницаемый верхнечетвертичный - голоценовый элювиально-делювиальный горизонт (ed_III-Н);

Относительно водоупорный осташковский ледниково-озерный горизонт (lg_IIIos);

Водоносный осташковский надморенный флювиогляциальный горизонт (f_IIIos);

Относительно водоупорный осташковский моренный горизонт (g_IIIos);

Водоносный московско-осташковский межморенный флювиогляциальный горизонт (f_IIms-_IIIos);

Водоупорный московский моренный горизонт (g_IIms).

Водоносная система кристаллических пород

Протерозойская водоносная зона (PR).

Водоносная система четвертичных отложений

Водоносный голоценовый биогенный горизонт (b_Н). Водоносный биогенный горизонт распространен незначительно в виде разобщенных участков в долинообразных и межгрядовых понижениях. Водовмещающие породы представлены торфом различной степени разложения. Мощность горизонта не превышает 0,5 - 2 м. Торф залегает первым от поверхности, подстилается ледниково-озерными, флювиогляциальными, ледниковыми отложениями (на склонах возвышенностей, в нижних частях склонов), озерно-аллювиальными и кристаллическими - в долинах рек. Питание большинства болот смешанное. В нем принимают участие атмосферные осадки, а также подземные воды ниже лежащих водоносных горизонтов. Подземные воды биогенного горизонта безнапорные, летом залегают на глубине 0,1-0,2 м, в периоды весеннего снеготаяния и летне-осенних дождей уровень поднимается до 0,0 м. Дренируется горизонт ручьями и реками, а также перетеканием вод в другие водоносные горизонты. По химическому составу гидрокарбонатные, пресные, но с высоким содержанием органических веществ и железа. По своим органолептическим характеристикам и доступности загрязнению, незначительным запасам воды, практического значения воды биогенного горизонта не имеют.

Водоносный голоценовый озерно-аллювиальный горизонт (lа_Н). Озерно-аллювиальный горизонт развит на незначительных участках вдоль современных русел рек и по берегам озер. Литологический состав водовмещающих пород водоносного горизонта весьма разнообразен и представлен глинами, суглинками, супесями и песками с растительными остатками и редкими включениями гравия и гальки. Залегает озерно-аллювиальный горизонт, обычно, первым от поверхности, редко перекрыт биогенным горизонтом; подстилается осташковским ледниково-озерным или моренным горизонтом. Мощность озерно-аллювиальных отложений изменяется от 2 до 10 м. Подземные воды развиты повсеместно и имеют свободную поверхность. Глубина залегания уровня изменяется в широких пределах: от 0,3 м до 5 м и более. Питание водоносного горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и за счет подтока вод из подстилающих пород. Фильтрационные свойства современных озерно-аллювиальных отложений, вследствие разнообразного литологического состава, различны. Воды озерно-аллювиальных отложений пресные с общей минерализацией до 0,3 г/л. По химическому составу воды, в основном, гидрокарбонатные кальциевые. Практического значения воды голоценовых озерно-аллювиальных отложений не имеют.

Безводный проницаемый верхнечетвертичный - голоценовый элювиально-делювиальный горизонт (ed_III-Н). В пределах района элювиально-делювиальный горизонт не изучен, описание его приводится по материалам региональных исследований. Элювиально-делювиальный горизонт распространен на вершинах и склонах возвышенностей, в большинстве случаев в виде ореолов у подножья выходов кристаллических пород. Водовмещающие породы представлены щебнисто-валунно-глыбовым материалом с заполнителем из песков разной степени крупности и суглинков. Мощность элювиально-делювиального горизонта на вершинах и в верхней части склонов не превышает 0,5-1,0 м, в нижней части склонов иногда достигают 4-5 м. Элювиально-делювиальные отложения залегают на коренных породах. Почти на всей площади своего распространения элювиально-делювиальные отложения отнесены к водопроницаемым, но безводным. Лишь на отдельных участках, приуроченных к понижениям рельефа, они обводнены и представляют собой маломощные горизонты с непостоянным режимом. Подземные воды на таких участках залегают на глубине 0,1-0,5 м. Питание элювиально-делювиального горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков. Практического значения воды элювиально-делювиальных отложений не имеют.

Относительно водоупорный осташковский ледниково-озерный горизонт (lg_IIIos). Рассматриваемый горизонт широко распространен на территории. На большей части площади своего развития залегает первым от поверхности, иногда на отдельных участках перекрывается биогенными или озерно-аллювиальными отложениями. Подстилается, в основном, мореной, либо лежит на флювиогляциальных отложениях или кристаллическом фундаменте. Горизонт представлен ледниково-озерными ленточными глинами, глинами и суглинками с линзами и прослоями песков и супесей. Суглинки и глины пылеватые, плотные. Вниз по разрезу они часто переходят в ленточные глины, характеризующиеся чередованием глинистых прослоев с песчанистыми. На отдельных участках горизонт представлен тонкозернистыми и среднезернистыми песками иногда с прослоями и линзами супесей и суглинков. Мощность ледниково-озерного горизонта достигает 20 м, чаще 5- 10 м.

Ленточные глины обладают резким различием фильтрационных свойств в вертикальном и горизонтальном направлениях. По результатам предшествующих исследований ленточных глин коэффициент фильтрации в горизонтальном направлении составляет 0,05-0,4 м/сут., в вертикальном 6 х 10^-6 м/сут. Удельный дебит скважин не превышает 0,01-0,05 л/с. Низкой водообильностью характеризуются также песчаные и супесчаные отложения. По химическому составу воды гидрокарбонатные смешанные по катионам и хлоридно-гидрокарбонатные натриевые с минерализацией 0,1-0,3 г/л. Горизонт используется для мелкого индивидуального водоснабжения посредством копаных колодцев глубиной 5-10 м.

Водоносный осташковский надморенный флювиогляциальный горизонт (f_IIIos). Горизонт распространен на всей территории, с поверхности слагает небольшие зандровые поля и озовые гряды. Залегает преимущественно на морене и на дочетвертичных породах, в местах размыва морены может залегать на московско-осташковских межледниковых осадках. На отдельных участках горизонт перекрыт ледниково-озерными и озерно-аллювиальными отложениями. Водоносный горизонт представлен чередованием разнозернистых песков косо- и горизонтально слоистых, с неравномерно распределенными в их толще гравием, галькой и валунами, присутствием линз и прослоев гравийных песков и галечников, а также валунов. Мощность горизонта колеблется от 1,5 до 30,0 м.

Воды флювиогляциальных отложений обычно безнапорные. Однако, на участках наличия в кровле водоупорных пород, они обретают местный напор от 1,5 м до 10 м. Абсолютные отметки уровня подземных вод изменяются от 10 до 50 м. Водопроводимость горизонта составляет преимущественно 8-50 м²/сут. Удельный дебит скважин обычно изменяется от 0,06 до 0,3 л/с, коэффициент фильтрации 1-6 м/сут. В процессе работ вскрыт и опробован скважинами №№ 1а, 4, 6 и 8. Наилучшие фильтрационные свойства получены в скважине № 1а, расположенной в 100 м от берега р. Вуоксы. Удельный дебит скважины достигал 1 л/с/м, дебит - 1,48 л/с, коэффициент фильтрации - 16,49 м/сут.

Подземные воды осташковского флювиогляциального водоносного горизонта весьма пресные с минерализацией 0,1-0,37 г/л. По химическому составу воды гидрокарбонатные, реже сульфатно-гидрокарбонатные со смешанным катионным составом. По величине pH воды горизонта нейтральные, от очень мягких до жестких (общая жесткость - 1,3-7,1 ммоль/л).

Питание водоносного горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков и перетекания из вышележащих водоносных горизонтов. Разгрузка происходит в долинах рек, где фиксируется ряд нисходящих и восходящих источников, а также в межхолмовых понижениях и у оснований озовых гряд.

Горизонт на отдельных участках, где он перекрыт глинистой толщей относительно водоупорного осташковского ледниково-озерного горизонта, является достаточно хорошо защищенным от поверхностного загрязнения.

Воды флювиогляциальных отложений используются для питьевых целей в пос. Лесогорском и пос. Пруды, а также мелкими хозяйствами.

Относительно водоупорный осташковский моренный горизонт (g_IIIos) развит практически повсеместно. Залегает преимущественно на дочетвертичных породах, реже на отложениях московско-осташковского горизонта. На значительной части территории горизонт перекрыт ледниково-озерными, флювиогляциальными отложениями и голоценовыми осадками. Горизонт приурочен к толще моренных отложений, представленной валунными супесями и песками пылеватыми, глинистыми с включениями гравия, гальки и валунов с гнездами и прослоями разнозернистых песков, а также к линзам гравелистых песков. Часто нижние части моренных отложений сложены суглинками плотными, песчанистыми. Мощность морены колеблется от 0,5 м до 15 м.

Уровень подземных вод залегает на глубине 0,5-10 м и зависит от положения в рельефе. При залегании моренного горизонта под глинистой толщей осадков, он приобретает напор величиной 2-15 м. Проницаемость горизонта тесно связана с литологическими свойствами водовмещающих пород. Коэффициент фильтрации для суглинистой морены составляет 0,006-0,01 м/сут, для валунных супесей и пылеватых песков - 0,05-0,5 м/сут.

Воды морены гидрокарбонатные смешанные по катионам и сульфатно-гидрокарбонатные натриевые с минерализацией 0,1-0,5 г/л, общей жесткостью 0,6-2,5 ммоль/л, нейтральные, величина pH составляет 6,2-7,4.

Питание осташковского моренного относительно водоупорного горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков, а также за счет перетекания из вышележащих водоносных горизонтов по всей площади их распространения. Разгрузка подземных вод осуществляется в долинах рек.

Водоносный московско - осташковский межморенный флювиогляциальный горизонт (f_IIms-_IIIos) встречается только в переуглубленных долинах. Горизонт залегает на московской морене и дочетвертичных породах, перекрывается осташковской мореной и другими верхнечетвертичными отложениями. Водовмещающими породами являются разнозернистые пески, пески гравелистые, с гравием галькой и валунами, на отдельных участках встречаются гравийно-галечные отложения, мощностью до 20 м.

На рассматриваемой территории ранее он вскрывался несколькими скважинами в районе города Светогорск и поселка Лесогорский (скважины № 3,5,11). В процессе настоящих работ горизонт был вскрыт скважиной № 2 на глубине 32 м, мощностью 8 м. Дебит скважины 0,5 л/с, удельный дебит от 0,07 л/с/м. Воды пресные, напорные. Глубина установившегося уровня порядка 1,8 м. Коэффициент фильтрации составил 1 м/сут. Скважиной № 4 в районе оз. Каменногорского. Дебит достигал 4,76 л/с при понижении около 12 м. Коэффициент фильтрации - 48 м/сут. Уровень воды остановился на отметке +0,1 м над поверхностью земли, напор составил порядка 39 м.

Воды межморенных отложений пресные, нейтральные, от мягких до жестких, с общей жесткостью 1,7-6,4 ммоль/л. По химическому составу воды хлоридно-гидрокарбонатные и гидрокарбонатные смешанные по катионному составу.

Питание водоносного горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков, а также за счет перетекания из смежных водоносных горизонтов. Разгрузка происходит в реку Вуокса и крупные озера.

Данный водоносный горизонт является наиболее защищенным от поверхностного загрязнения.

Водоупорный московский моренный горизонт (g_IIms). Отложения данного горизонта представлены в основном относительно водоупорными плотными супесями с гравием галькой и валунами до 35 %. Московская морена имеет незначительной распространение - в переуглубленных долинах. Залегает она на кристаллическом фундаменте.

Водоносная система кристаллических пород

Протерозойская водоносная зона (PR) трещиноватых пород кристаллического фундамента объединяет трещинные и трещинно-жильные воды на территориях распространения гранитов рапакиви Выборгского массива и Лахденпохского метаморфического комплекса, представленного гнейсо-гранитами, гнейсо-гранодиоритами, габбро-диоритами, гранитами. На значительной части территории кристаллические породы выходят на поверхность в виде массивов, скал, «бараньих лбов». Под чехлом четвертичных отложений вскрывается скважинами на глубине 9,2 - 40,0 м. Абсолютные отметки положения кровли изменяются на исследуемой территории от 102,7 до - 20 м и глубже.

Подземные воды в гранитах рапакиви Выборгского массива и в гнейсах Лахденпохского метаморфического комплекса одного типа, с одинаковыми условиями циркуляции, гидравлически связаны между собой и обладают одинаковой водообильностью, зависящей от степени трещиноватости кристаллического фундамента. Трещиноватость гранитов и гнейсов идентична. Подземные воды приурочены к трещинам трех типов: трещинам выветривания, отдельности и тектоническим трещинам. Это позволило объединить их в одно гидрогеологическое подразделение - протерозойскую водоносную зону. По данным комплексной гидрогеологической съемки /Абакуменко В.Е., Громыко Г.И./ наиболее трещиноватой является верхняя 50-70 метровая зона кристаллических пород. В зоне выходов гранитов и гнейсов на поверхность в силу довольно равномерной экзогенной трещиноватости в кристаллических породах формируется единый горизонт грунтовых вод, гидравлически связанный с порово-пластовыми водами четвертичных отложений.

В зонах тектонических нарушений в кристаллических породах развиты трещинно-жильные воды, связанные с локальными трещинными зонами-зонами разломов, гидравлически обособленными. При вскрытии их скважиной № 3 наблюдается изменение уровня воды, увеличение минерализации и изменение химического состава подземных вод, что подтверждается данными гидрохимического опробования. На участках, где кристаллические породы более монолитны, существенно снижается их водоносность, скважины, как правило, безводны (скв.6).

Воды трещиноватых пород фундамента безнапорные на площади их выхода на поверхность, но приобретают напорный характер при погружении под чехол четвертичных отложений. Уровень грунтовых вод залегает на глубине от 0,3 до 10 м и более в зависимости от рельефа местности. Пьезометрический уровень подземных вод устанавливается на глубине от +0,1 до 6,40 м от поверхности земли.

...