Состояние и развитие водообеспечения Крымского полуострова

3.2. Подземные воды.

Основные работы по поиску, разведке и оценке подземных вод Крымского полуострова были выполнены более пятидесяти лет назад, в 1963-1965 гг. [Иванов, Мартакова, Ришес, 1962; «Региональная оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод Крыма» по методическим указаниям ВСЕГИНГЕO; Гидрогеология СССР. Том VIII. Крым. Недра, Москва, 1970 г.]. Других фундаментальных работ по поиску, разведке и оценке запасов и ресурсов подземных вод Крымского полуострова не велось.

Без постановки системных гидрогеологических работ на основе современных методов и технологий, без переоценки запасов подземных вод, без специальных гидрохимических исследований и наблюдений за изменением химического состава и минерализации подземной воды по водозаборным скважинам полуострова, в целях недопущения засоления водоносных горизонтов оценить объёмы возможного рационального подземного водопользования сложно.

В материалах доклада «Состояние, возможности и перспективы развития водоснабжения Республики Крым» Министра жилищно-коммунального хозяйства Республики Крым А. Жданова на расширенном заседании Комитета Совета Федерации по федеративному устройству, региональной политике, местному самоуправлению и делам Севера, 24-25 марта 2015 года в Совете Федерации приводятся следующие данные по запасам подземных вод Республики: «эксплуатационные запасы были оценены в размере 1725 тыс. м3 в сутки. Объем утвержденных запасов пресных подземных вод на текущий момент по Крыму составляет 1154 тыс. м3 в сутки, из которых 1043 тыс. м3 в сутки с минерализацией до 1,5 г/дм3. Наибольший объем запасов приурочен к трем артезианским бассейнам: Альминскому (утвержденные запасы составляют 286,5 тыс. м3 в сутки), Северо-Сивашскому (256 тыс. м3 в сутки) и Белогорскому (151 тыс. м3 в сутки)».

Удивительным образом изменилась оценка запасов пресных подземных вод артезианских бассейнов на 2017 год. Теперь, по данным ГУП РК «Крымгеология» они составили (тыс. м3 в сутки):

Северо-Сивашский – 666;

Белогорский – 119;

Альминский 452,0.

Оценить достоверность столь стремительного прироста запасов без выполнения работ по поиску, разведке и оценке подземных вод – сложно.

3.2.1. Выводы.

Исходя из анализа материалов гидрогеологических работ на полуострове Крым вплоть до 1991 г. подземные воды, по нашим расчётам, укрупнённо, могут обеспечить не менее 140 млн м3 высококачественной пресной воды для нужд Республики и города Севастополь.

Очевидна необходимость проведения комплексных геологоразведочных работ на подземные пресные воды, как артезианских бассейнов Крыма, так и иного генезиса. Особенно перспективна зона Северо-Крымского канала. Потери воды в канале, около 40% объёма перекачки, прямо указывают на формирование новых техногенных месторождений подземных пресных вод. Кроме того, геологоразведочные работы по поиску, разведке и оценке подземных вод Крымского полуострова были выполнены для глубины залегания, не более 200 м Проведения работ до глубины в 300 м могут дать действительно реальный прирост запасов, который сейчас невозможно оценить.

Использование ресурсов собственных поверхностных и подземных вод Крымского полуострова, способно обеспечить, как минимум, 328,3 млн м3 пресной природной воды для нужд Республики Крым и города федерального значения Севастополя.

4. АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ И ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ КРЫМСКОГО ПОЛУОСТРОВА.

Основные позиции по развитию инженерной инфраструктуры в целях водообеспечения Республики Крым и города федерального значения Севастополь заданы Государственной программой развития водохозяйственного комплекса Республики Крым на 2015-2017 годы, утверждённой Постановлением Совета министров Республики Крым от «23» декабря 2014 г. № 539.

В основе – проектирование и строительство двух новых гидротехнических объектов с сопутствующей инфраструктурой и приведение в соответствие с современными требованиями существующей гидротехнической инфраструктуры:

Соколинского водохранилища и тракта водоподачи для переброски части стока из р. Кокозка в Чернореченское водохранилище;

Солнечногорского водохранилища и тракта водоподачи с каскадом насосных станций и резервуара чистой воды до г. Судак;

реконструкция и расчистка ряда действующих водохранилищ, гидроузлов и других гидротехнических сооружений, всего 17 титулов.

4.1. Город Севастополь.

4.1.1. Поверхностные воды.

Гидрографическая сеть Севастополя изучена и исследована более чем подробно. Включая площадь водосборных бассейнов, среднегодовой сток и иные показатели. Важно, что существующей информации достаточно, для оценки ресурсов поверхностных вод для водоснабжения г. Севастополь.

Основные реки северо-западного склона Крымских гор – район г. Севастополь и прилегающих к нему территорий:

Бельбек,

Кача,

Черная с Чернореченским водохранилищем и притоками

Байдарка,

Арманка,

Календа,

Сулу-Дере,

Босса,

Бага нижняя,

Бага верхняя,

Уркуста,

Узунджа,

Сухая,

Уппа,

Атлаус.

Кроме того, имеются обводнённые карьеры и пруды – всего 121 зарегистрированный объект и ряд родников.

Рисунок 13. Схема гидрографических структур и объектов Горного Крыма.

Преимущественное питание рек происходит за счет осадков. Пик водности ярко выражен и наблюдается в феврале-марте. Минимальные значения стока – в летний период. Физико-химические характеристики поверхностных вод за пределами городской и поселковой территории – удовлетворительные. Наиболее крупными и значимыми для водообеспечения города являются реки: Бельбек, Кача и Чёрная.

Река Бельбек. Протяжённость всего русла – 63 км, протяжённость наиболее водообильной, устьевой части – 17 км. На реке сооружено Счастливинское водохранилище.

Река Кача. Протяжённость всего русла – 69 км, протяжённость устьевой части – 5,4 км. На реке сооружены два крупных водохранилища – Бахчисарайское (6,89 млн м³), используемое для снабжения питьевой водой города Бахчисарай и Загорское (27,8 млн м³), снабжающее водой Большую Ялту через систему гидротоннелей.

Река Чёрная. Протяжённость всего русла – 35 км, протяжённость устьевой части – 16 км. Западнее села Родниковское на реке, в 1956 году, устроено Чернореченское водохранилище естественного стока – крупнейшее по объёму среди водохранилищ Крыма. В октябре 2015 года объем накопленной водохранилищем воды составлял 40 млн м³. Максимально возможный объем накопления Чернореченского водохранилища – 65 млн м³.

Суммарный сток рек Севастополя и прилегающих к нему территорий – 172 млн. м3/год

4.1.2. О ТЭС «Проектирование и строительство Соколинского водохранилища и тракта водоподачи для переброски части стока из р. Кокозка в Чернореченское водохранилище г. Севастополь».

ГУП «ЛЕНГИПРОИНЖПРОЕКТ» в 2015 г. подготовило ТЭС «Проектирование и строительство Соколинского водохранилища и тракта водоподачи для переброски части стока из р. Кокозка в Чернореченское водохранилище». Документ был представлен ряду экспертов высшей профессиональной квалификации и обладающих значительным опытом практических работ.

Рисунок 14. Чернореченское водохранилище.

Основные замечания приведены ниже:

Чернореченское водохранилище фактически не защищено от загрязнения. Природные ресурсы поверхностных вод – ненадежны, так осенью 2015 г., при штатном объеме накопления – 67 млн. м3 было накоплено только 17 млн. м3.

Водохранилище, в отличие от подземных водозаборов, не может рассматриваться надежным источником в особый период, как мобилизационный водозабор.

В представленном ТЭС сравнение вариантов переброски стоков: тоннель, канал, сочетание подходов, выполнено без учёта целого ряда существенных затрат. В тоннельном варианте набольшие затраты должны приходится на гидроизоляцию трещиноватых зон – что не сделано. Более того, выделение и фиксирование трещиноватых зон не предусмотрено и при выполнении инженерных изысканий.

Нет учёта сейсмичность территории и необходимых при этом мероприятий.

Нет ни детальной, ни приблизительной оценки фильтрационных потерь при различных вариантах переброски стоков.

Нет оценки ущербов при строительстве, затоплении высокопродуктивных сельскохозяйственных земель, нет и расчёта затрат на выкуп этих земель у собственников.

Отсутствует оценка последствия подтопления и неизбежной потери устойчивости склонов.

В ТЭС, по умолчанию, предполагается, что места для гидроузла и приема забранной воды выбраны окончательно, несмотря на то, что ТЭС – это сугубо экономическое сравнение различных конструктивных вариантов водозабора, которых нет.

Обоснования оптимальности размещения тех или иных сооружений в тексте ТЭС – нет;

Документом предполагается переброска исключительно паводкового стока, между тем оценка объемов паводкового стока отсутствует, соответственно невозможно оценить и адекватность параметров водоводного туннеля и других гидротехнических сооружений.

Полностью отсутствует экологическая оценка переброски паводкового стока и, соответственно, влияние на экосистему региона снижения обводненности водосборного бассейна р. Коккозки ниже проектируемого участка забора воды.

Не выполнены и не планируются режимные наблюдения в створе планируемого гидроузла, с организацией гидропоста и выполнением нормативных режимных наблюдений. Однако, значительную часть стока р. Коккозка обеспечивает разгрузка зоны сезонных колебаний уровня трещинно-карстовых вод Байдарской и Ай-Петринской яйл, поверхностный сток с которых практически отсутствует. В этой части питания паводковый сток отсутствует в принципе, поскольку закарстованные трещинные зоны являются естественным буфером, соответственно объёмы стока могут оказаться недостаточными для накопления и дальнейшего использования;

Выполнение предусмотренных ТЭС работ окажет негативное воздействие на возможности уже существующего водоотбора, а также на запасы и качество подземных вод в аллювиальных отложениях р. Бельбек. Существенно ухудшится режим работы существующих инфильтрационных водозаборов;

Особую тревогу вызывает подход к проходке тоннеля. Полностью отсутствуют какие-либо попытки оценить карстоопасность трассы его заложения, хотя она в основном проходит в тектонически сильно нарушенных и безусловно закарстованных верхнеюрских и нижнемеловых преимущественно карбонатных породах. Соответственно, при проходке весьма вероятны катастрофические водопритоки, вскрытие крупных полостей с провалами инструмента и оборудования с соответствующими мероприятиями по ликвидации аварий и инцидентов в сложных горнотехнических условиях. Более того, в районе расположения проектируемого тоннеля известны крупные пещеры: Скельская, Узунджа и др. Вполне вероятно вскрытие подобных полостей и при проходке тоннеля.

4.1.3. Выводы.

При проектировании и строительстве Соколинского водохранилища и тракта водоподачи для переброски части стока из р. Кокозка в Чернореченское водохранилище г. Севастополь абсолютно необходимо предусмотреть дополнительные исследования гидрологического режима р. Коккозка, оценить влияние проектируемого водоотбора на запасы и качество грунтовых вод аллювия р. Бельбек и работу эксплуатирующих их инфильтрационных водозаборов.

Очевидна необходимость детальных работ по определению степени развития карстовых процессов и оценки обводненности верхнеюрских и нижнемеловых отложений по трассе проектируемого тоннеля с определением положения и размеров карстовых полостей, на основе цифровой гидрогеологической модели массива, оценить места и масштабы возможных водопритоков.

Проведение взрывных работ в створе планируемого гидроузла с высокой вероятностью приведёт к переформированию систем трещиноватости в массиве горных пород и существенно уменьшит дебит источников, вплоть до их полного исчезновения.

4.1.4. Подземные воды.

Севастополь, как крупнейшая военно-морская база Российской Федерации на Черном море, должен быть обеспечен достаточными и хорошо защищёнными запасами пресной воды. Таким образом – подземные воды являются ключевым ресурсом для обеспечения безопасного и бесперебойного водоснабжения, как города, так и военно-морской базы. Подземные воды для водоснабжения Севастополя и примыкающих к нему территорий сосредоточены в Альминском и Горнокрымском артезианских бассейнах.

Альминский артезианский бассейн в пределах Севастополя представлен, в основном, следующими водоносными горизонтами:

Аллювиальный. Представлен маломощным обводнёнными прослоям галечников. В связи с малой и нестабильной водообильностью практического интереса для централизованного водоснабжения не представляет.

Сарматский. Представлен хорошо проницаемыми для движения подземных вод известняками с незначительными прослоями мергелей и глин. Средненапорный горизонт. Водообилен. Основной эксплуатационный подземный водоносный горизонт г. Севастополь.

Среднемиоценовый. Представлен хорошо проницаемыми для движения подземных вод известняками с прослоями песка различной зернистости. Напорный эксплуатационный горизонт.

По ряду участков Альминского артезианского бассейна утверждены запасы подземных вод. Все участки недр с утверждёнными запасами нуждаются в переоценке запасов пресных подземных вод в ФБУ «ГКЗ»:

Бельбекский водозабор. Разрешение на пользование недрами № 2435 от 11.04.01 г., срок действия – 20 лет. Выдано КП «Севгорводоканал». Цель: добыча подземных пресных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения сел Верхнесадовое, Фронтовое. Запасы по категории А – 3,5 тыс. м³/сут. Запасы оценены Территориальной Комиссии по запасам полезных Украинской ССР, протокол от 07.06.1966 № 2353;

Инкерманский водозабор. Разрешение на пользование недрами № 2434 от 11.04.01г., срок действия – 20 лет. Выдано КП «Севгорводоканал». Цель: добыча подземных пресных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения с. Сахарная Головка, Штурмовое и южной части города Севастополь. Запасы по категории А – 27,3 тыс. м³/сут. Запасы оценены ГКЗ СССР, протокол от 17.05.1974 № 7156;

Любимовский водозабор. Разрешение на пользование недрами № 4906 от 10.02.2009г., срок действия – 20 лет. Выдано ЧП «Любоморье». Запасы по категории: А+В – 10,3 тыс. м³/сут, (А-6,4, В-3,9); С2 – 2,3 тыс. м³/сут. Запасы оценены Территориальной Комиссии по запасам полезных Украинской ССР, протокол от 07.04.1966 № 2353;

Участок добычи подземных вод Водограй. Разрешение на пользование недрами № 3928 от 29.06.06г., срок действия – 15 лет. Выдано ООО НПП «Водограй». Цель: добыча подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения, разлива питьевой столовой воды и приготовления напитков. Запасы категории: В – 86,0 м³/сут. Запасы оценены ГКЗ Украины, протокол от 25.02.2005 № 940;

Севастопольское месторождение подземных вод. Разрешение на пользование недрами № 5797 от 18.06.2013г., срок действия – 20 лет. Выдано ООО «Грэй». Цель: добыча питьевых подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения и производственных нужд. Запасы оценены по категории С1 – 720 м³/сут. Запасы оценены ГКЗ Украины, протокол от 16.12.2011 № 2490.

Подземные воды лицензионных участков Альминского артезианского бассейна обеспечены запасами подземных вод 14,6 – 15,7 млн. м3/год.

Горнокрымский бассейн подземных вод. Единственный эксплуатационный водоносный горизонт – отложения галечных конгломератов юрского возраста.

Выделены эксплуатационных водозаборных участка, находящихся на балансе КП «Севгорводоканал»: Родниковский и Орлиновский.

Родниковский участок недр. Разрешение на пользование недрами № 2436 от 11.04.01г., срок действия – 20 лет. Цель: добыча подземных пресных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Запасы оценены по категории А+В – 8,7 тыс. м³/сут. Запасы оценены ГКЗ Украины, протокол от 24.01.2014 № 3094.

Орлиновский участок – не располагает подсчитанными запасами подземных вод.

Подземные воды Горнокрымского бассейна обеспечены запасами подземных вод 3,2 млн. м3/год.

Общая обеспеченность г. Севастополь запасами подземных вод: 17,0 – 18,0 млн. м3/год.

4.2. Выводы по состоянию инженерной инфраструктуры водообеспечения Крымского полуострова. Подземные воды Крымского полуострова.

4.2.1. Республика Крым.

Недостаточная обеспеченность восточного и степного Крыма поверхностными водами заставляет обращаться к поискам, разведке и оценке запасов подземных вод.

Гидрогеологические работы в Крыму ранее сосредоточивались на верхней части геологического разреза и не выявили значительных запасов пресной воды, достаточных для надежного водоснабжения сельскохозяйственных и коммунальных потребностей за пределами Горного Крыма.

Анализ ранее выполненных геологических и гидрогеологических исследований показал, необходимость постановки разведочных гидрогеологических работы на трех участках первой очереди, исходя из потребностей водоснабжения Республики Крым и Севастополя:

район г. Керчь. Перспективен район н.п. Марфовка и Фонтан;

г. Феодосия. Для поисково-разведочных работ перспективен район между населенными пунктами Приморское, Владиславовка, Фронтовое и Ячменное;

г. Севастополь и Саки. Перспективна вытянутая с юга (от Инкермана) на север (до г. Саки) полоса, пересекающая реки Бельбек, Кача, Альма и Западный Булганак. Цель работ на участке – переоценка с наращиванием запасов месторождений подземных вод и проектирование мероприятий по реабилитации Орловского, Любимовского и Вилинского водозаборов, подтянувших морские соленые воды за счет неграмотной эксплуатации в последние 25 лет.

4.2.2. Город Севастополь.

Общие прогнозные ресурсы подземных вод города Севастополя составляют около 109,486 тыс. м3/сут. Из указанного количества ресурсов разведанные и утвержденные в Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых эксплуатационные запасы подземных вод составляют 79,986 тыс. м3/сут. Таким образом, в городе Севастополе есть значительные перспективы расширения использования подземных вод.

Водоносные горизонты в пределах Гераклейского плато из-за их незащищенности от поверхностного загрязнения и значительной техногенной нагрузки несут следы азотного и бактериологического загрязнения.

Основным эксплуатационным водоносным горизонтом в районе, является горизонт сарматских и понт-мэотис-сарматских известняков. Однако указанный горизонт, в силу неблагоприятных климатических, орогидрографических, геолого-гидрогеологических условий, неблагоприятен в плане формирования значительных запасов подземных вод, достаточных для удовлетворения потребности в воде населения и хозяйственных объектов.

Кроме того, водоносный горизонт сарматских отложений, на большей части площади, не защищен от загрязнения с поверхности и перекрыт маломощными отложениями суглинков четвертичного времени и глинами плиоцена, суммарной мощностью не более 10,0 м. Высокая закарстованность известняков зоны аэрации, выходящих участками прямо на поверхность, усугубляет незащищенность горизонта. В этих условиях решение проблемы водоснабжения города Севастополя заключается в изучении перспектив водоносности отложений среднего миоцена и нижнего мела. В связи с чем, целевым назначением работ будут поиски питьевых подземных вод для водоснабжения населения и хозяйственных объектов с подсчетом эксплуатационных запасов в пределах выявленных перспективных участков.

Добыча пресных подземных вод для централизованного водоснабжения города и пригородной зоны осуществляет ГУП города Севастополя «Водоканал», который имеет большие подземные водозаборы: Орловский, Бельбекский, Родниковский, Инкерманский, городской каптаж (законсервированный), и другие подземные водозаборы: водозабор в с. Андреевка, водозабор гарнизона «Бельбек», Любимовский водозабор, водозабор на г. Фиолент, водозабор в с. Терновка, каптаж «Хворостянка», водозабор в с. Фронтовое, из которых в 2012 году было отобрано всего 12,34 млн.м3 пресной подземной воды.

Эксплуатационные запасы пресных подземных вод, предназначенные для хозяйственного и питьевого водоснабжения населения и обеспечения водой объектов промышленности, сельского хозяйства и социальной сферы, сосредоточены на двух месторождениях:

Альминское месторождение,

Горнокрымский бассейн пластовоблоковых подземных вод.

За предшествующие годы мониторинг состояния подземных вод выполнялся КП «Южэкогеоцентр» и только лишь в пределах участков с утвержденными эксплуатационными запасами. Мониторинг проводился в сети наблюдений в составе 19 скважин на трех водозаборах:

Бельбекский,

Орловский,

Инкерманский.

Т.е. исключительно на водозаборах, расположенных на землях города Севастополя. Измерения с 2002 года либо не проводились, либо были эпизодичны и непредставительны.

Несмотря на значительное количество разведанных и учтенных в государственном балансе месторождений подземных вод, их недостаточно, для устойчивого обеспечения населения питьевой водой нормативного качества.

4.2.3. Выводы.

Режимы эксплуатации пресных подземных вод для хозяйственного водоснабжения в большинстве районов давно вышли из-под контроля, а разведанным запасам на урбанизированных территориях не только угрожает техногенное загрязнение в связи с незащищенностью гидрогеологических скважин, но это угроза уже реализуется.

Таким образом, улучшение количественных и качественных показателей месторождений подземных пресных питьевых вод, возможно только при условии проведения системных геологоразведочных работ, осуществляемых в рамках программных мероприятий, ориентированных на выявление новых месторождений и перспективных участков с оценкой запасов и локализацией прогнозных ресурсов в количествах, обеспечивающих их привлекательность для последующего лицензирования в целях доразведки и освоения.

Основной организацией по исполнению и координации данных работ, должна быть профессиональная организация не имевшая и не имеющая до настоящего времени хозяйственных интересов и связей, как в Республике Крым, так и в городе федерального значения Севастополь.

5. БАЛАНС ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ И ГОРОДА ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ СЕВАСТОПОЛЯ.

5.1. Водопотребление Республики Крым.

Население Республики Крым, по данным на 1 марта 2014 года, составило 1 908 322 человек. 63% жителей Республики проживает в городах [Таблицы с итогами Федерального статистического наблюдения «Перепись населения в Крымском федеральном округе»]

Водопотребление, в соответствии с требованиями СП 31.13330.2012, нормируется значением 250 л/чел в сутки для городского населения и 170 л/чел для сельского. Отдельно учитывается полив городских территорий и приусадебных участков. Норматив водопотребления при поливе – 70 л/чел в сутки.

По расчётам Правительства Республики Крым водопотребление региона, без учета затрат на орошение сельскохозяйственных территорий, с учетом роста населения, количества туристов и потребления промышленности, составит к 2020 году 244,2 млн. м3/год.

Рисунок 15. Степной Крым [pikabu.ru]

5.2. Водопотребление г. Севастополя.

Численность постоянного населения г. Севастополя на 1 января 2016 года – 418 987 человека, в том числе: городское население – 388 513; сельское население – 30474 [Таблицы с итогами Федерального статистического наблюдения «Перепись населения в Крымском федеральном округе»].

Рисунок 16. Байдарская долина. Июнь 2012 г. Окрестности Севастополя. Чернореченское водохранилище [фотография Александра Данченко].

5.2.1. Выводы.

Выполненный нами расчёт водопотребления г. Севастополь, в соответствии с требованиями СП 31.13330.2012, без учёта роста населения, туристического потока, промышленного и оборонного потребления 48,1 млн. м3/год.

5.3. Водопотребление сельского хозяйства Крымского полуострова.

Основу водоснабжения сельского хозяйства Крымского полуострова составляли воды Северо-Крымского оросительно-обводнительного канала.