0
Экологический клуб
 
"STENUS"
 
 
 
Калужский краеведческий Интернет-портал


 
Новиков В. П., Гордеева Т. А., Супрычев В. В.   Источники подземных вод Жиздринского и Воротынского участков национального парка «Угра»   / /   Природа и история Поугорья. Выпуск 5.     Калуга:   Издательство научной литературы Н.Ф. Бочкаревой   -   2009 C. 29-37.


В.П.Новиков, Т.А.Гордеева, В.В. Супрычев

Источники подземных вод
Жиздринского и Воротынского участков НП «Угра»


В 2008г. в национальном парке (НП) «Угра», при поддержке гранта WWF - Coca Cola, проведено комплексное обследование естественных выходов подземных вод (родников). Информация о результатах изучения родников в долине р. Угры опубликована [1]. Предметом настоящей статьи являются сведения об источниках подземных вод Жиздринского и Воротынского участков парка.

На указанной территории зафиксировано более 40 родников, из них детально описано с замерами температуры и дебита (объемным или поплавковым способом), а также опробованием на физико-химический и бактериологический анализы (всего 18 компонентов) около половины. Анализы выполнялись в лаборатории по качеству пищевых продуктов, продовольственного сырья и экологии г. Калуги (рук. И.Н. Лыков).

На Воротынском участке имеющиеся источники тяготеют в основном к руслу р. Выссы. На Жиздринском почти все родники также приурочены к долинам основных рек, однако удаляются от их русел на расстояние до 3 км с превышением над урезом воды до 35-40 м. Распределение источников по долине Жиздры не столь равномерно: большее их количество наблюдается в окрестностях г. Козельска и выше по течению реки (рис. 1). Родники выбивают из склонов речных долин и оврагов, т.е. являются эрозионными, возникающими благодаря размывающей деятельности поверхностных вод. Среди них преобладают нисходящие (безнапорные) жильные (в коренных породах) или фильтрационные в рыхлых отложениях. Напорные (восходящие) источники редки и отмечаются только для глубоко залегающих водоносных горизонтов.


Рис. 1. Схема расположения родников

на Жиздринском и Воротынском участках НП «Угра».


Водоносные горизонты

Для обследованных родников предполагается их связь с следующими известными и достаточно хорошо изученными (главным образом, по скважинам) водоносными горизонтами региона [3]:

в четверных отложениях (рис. 2)

  • современный аллювиальный

  • средне-верхнечетвертичный аллювиально-флювиогляциальный

  • московский водно-ледниковый

  • донско-московский водно-ледниковый

в каменноугольный отложениях

  • алексинско-тарусский

  • бобриковско-тульский

  • упинский

в девонских отложениях

  • озерско-хованский.


Рис. 2. Стратиграфическая схема водоносных горизонтов.


Современный аллювиальный горизонт приурочен к пойменным (включая высокую пойму) отложениям в долинах рр. Жиздры и Серены. По сути является горизонтом грунтовых вод, поскольку располагается выше первого от поверхности водоупора (чаще глинистого). Водовмещающие породы – пески, супеси, суглинки. Относительно редкие малодебитные родники, часто ниже уреза воды в реках и пойменных озерах.

Средне-верхнечетвертичный аллювиально-флювиогляциальный горизонт приурочен к отложениям надпойменных террас рр. Жиздры, Серены и Вытебети. Пески с прослоями и линзами супесей, суглинков и глин. Выдержанного водоупора в подошве не имеет, подстилается четвертичными или каменноугольными отложениями. Воды горизонта также грунтовые (за счет инфильтрации атмосферных осадков, паводковых вод или перелива из нижележащих водоносных горизонтов). Редкие нисходящие родники с расходом воды (температура до 8,2ºС), как правило, менее 0,1 л/с (с. Ильинское, бывший Шаровкин монастырь).

Московский водно-ледниковый горизонт связан с краевыми водно-ледниковыми образованиями Московского оледенения, слагающими зандры (пески, суглинки с прослоями гравийно-галечного материала). Спорадически распространенные источники, отмеченные по правобережью Жиздры в районе д. Ермашовка и пос. Мехзавод под Козельском (дебит до 0,1 л/с; температура 7,2ºС).

Донско-московский водно-ледниковый горизонт представлен межморенной толщей песков, супесей и прослоями глин и гравийно-галечного материала. Единичные источники, в т.ч. в колодцах, с дебитом до 2 л/с (с. Воротынск).

Алексинско-тарусский горизонт приурочен к терригенно-карбонатным отложениям алексинского и михайловского горизонтов нижнего карбона. Общим водоупором служат нижележащие тульские отложения; местами возможно появление локальных глинистых водоупоров внутри самого водоносного горизонта [2]. Родники достаточно широко представлены на Воротынском участке парка (дд. Кромено, Заборовка, руч. Кванка и др.) и характеризуются большим дебитом (57,9 л/с у д. Заборовка – самый мощный источник в границах НП «Угра»), низкими температурами воды (в среднем 7ºС).

Бобриковско-тульский горизонт связан с песками и известняками верхнетульского подгоризонта и, отчасти, с песчано-глинистыми отложениями (с прослоями углей) нижнетульского подгоризонта и бобриковского горизонта. Относительно немногочисленные родники в долинах рр. Оки (с. Гремячево) и Серены (Шамординский монастырь). Одиночные или групповые низкотемпературные (7,4ºС) выходы с вариациями дебита от десятых долей до 15 л/с.

Упинский горизонт представлен глинистыми известняками и моргелями одноименного стратиграфического подразделения. К этому горизонту относится большое количество родников как в долине р. Жиздры, так и на водоразделе ее правого борта, особенно выше г. Козельска по течению (дд. Клюксы, Дретово, руч. Чепчик, ур. Отрада, оз. Ленивое, ист. Серафима Саровского вблизи Оптиной пустыни и др.). Температура воды в выходах горизонта колеблется от 6,8 до 10,2ºС, дебит – от 0,08 до 3 и более л/с.

Озерско-хованский горизонт приурочен к соответствующим стратиграфическим подразделениям верхнедевонских отложений, представленных переслаиванием известняков, доломитов, гипса и моргеля. Естественная разгрузка вод горизонта отмечается в местах неглубокого залегания водовмещающих пород (напорный Пафнутьевский источник в Оптиной пустыни; дебит около 5 л/с, температура 7,5ºС).

Таким образом, как и в долине р. Угры [1], общее количество установленных на рассматриваемых участках парка водоносных горизонтов (в связи с их естественными выходами на поверхность) оказывается одинаковыми (по восемь). Однако, их стратиграфическая принадлежность несколько меняется: при равном количестве горизонтов в четвертичных и каменноугольных отложениях на Жиздринском участке отсутствует миоценовый (неоген) горизонт, но появляется озерско-хованский в девоне. Кроме того, превалирующим по количеству выходов и суммарному расходу воды на этом участке является упинский горизонт, что связано с более высоким залеганием здесь отложений турнейского яруса нижнего карбона в структуре Московской синеклизы [3].


Химический состав воды

Воды опробованных родников в четвертичных отложениях исключительно нейтральные (табл. 1). Преобладающий химический тип воды – гидрокарбанатный группы кальция. От соответствующих источников Угорского участка их отличает увеличенное содержание сульфатов, иногда – магния, а также повышенная минерализация воды.

Источники водоносных горизонтов в отложениях каменноугольного возраста также гидрокарбонатно-кальциевые с умеренно жесткой и минерализованной водой. По этим показателям они вполне сопоставимы с таковыми на Угорском участке парка, за исключением упинского горизонта. Единственный выход последнего на Угре отличается более высоким содержанием сульфатов, натрия и, соответственно, повышенной минерализацией и жесткостью [1].

Подземные воды девонских отложений, представленные на рассматриваемой территории озерско-хаванским горизонтом, весьма специфичны. Химический тип воды в них практически повсеместно сульфатный, гидрокарбонатно-сульфатный или магниевый [3]. Не является исключением в этом отношении и Пафнутьевский источник на Жиздре, характеризующийся высоким содержанием сульфатов, кальция, магния (и железа), что обеспечивает высокую минерализацию и жесткость воды (табл. 1). На Угорском участке парка естественных выходов рассматриваемого горизонта нет, но искусственными, связанными с бурением, аналогами Пафнутьевского могут считаться Резванский и Росвянский источники в приустьевой части Угры [2, 3].

Т а б л и ц а 1

Характеристика водоносных горизонтов


Водоносный горизонт

Количество родников

Дебит,

л/с

Температура воды, °С

Химический

тип воды

рН

Минерализация мг/л

Жесткость

мг·экв/дм3

НСО3 SO4

CaMgNa

мг/дм3

Fe, мг/дм3

В четвертичных отложениях

Средне-верхнечетвертичный
аллювиально-флювиогляциальный

1

0,06

8,2

Гидрокарбонатный кальциевый

7,45

541

5,7

251,0 ∙ 21,5

71,2∙26,0∙11,0

0,17

Московский
водно-ледниковый

2

0,02 – 0,1

0,06

7,2

Гидрокарбонатный кальциевый

7,12–7,53

7,33

260 – 349

305

2,9–3,7

3,3

196,4 ∙ 25,0

57,1∙5,4∙3,0

0,18

Донско-московский водно-ледниковый

1

1,8

8,0

Гидрокарбонатный кальциевый

7,28

642

5,9

308,1 ∙ 19,5

112,1∙4,2∙28,0

0,03

В каменноугольных отложениях

Алексинско-
тарусский

3

5,25–57,9

24,1

7,0

Гидрокарбонатный кальциевый

7,63–7,74

7,68

558 – 562

559

5,8

361,9 ∙ 11,2

91,3∙14,6∙22,0

0,013–0,028

0,019

Бобриковско-
тульский

2

0,2815,0

7,64

7,2–7,6

7,4

Гидрокарбонатный кальциевый

7,21–7,74

7,48

408 – 483

446

4,7–5,4

5,1

263,9 ∙ 16,2

73,1∙17,3∙5,4

0,05–0,16

0,11

Упинский

6

0,08–3,0

1,42

6,8–10,2

7,9

Гидрокарбонатный кальциевый

6,52–7,76

7,25

367 – 550

458

4,7–7,7

5,8

303,4 ∙ 18,0

87,9∙16,1∙3,3

0,02–0,12

0,07

В девонских отложениях

Озерско-хованский

1

5,0

7,5

Сульфатный

кальциевый

6,89

2713

34,9

279,8 ∙ 1800,0

523,0∙107,0∙9,6

10,4

Санитарная характеристика вод

Для оценки качества воды для использования в питьевых целях анализировались содержания хлоридов, калия, а также преимущественно биогенных азотистых и фосфатных соединений. Превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) по содержанию нитратов отмечено в источнике у с. Ильинское на р. Жиздре – 107 мг/дм³ (ПДК-45); близкое к ПДК количество этого компонента зафиксировано в роднике у с. Гремячево на р. Оке (41,2 мг/дм³), в колодце с. Воротынск (39,2 мг/дм³) и высокое – в Дретовском источнике (у заброшенного известнякового карьера) – 26,3 мг/дм³. Ильинский источник, кроме того, обладает повышенными, в сравнении с другими, концентрациями фосфатов и калия, а Воротынский – хлоридов и калия.

При оценке качества воды учитывался также показатель перманганатной окисляемости (заметно повышен только в Пафнутьевском источнике, что говорит о присутствии в его воде легкоокисляемых органических соединений), но основное внимание уделялось содержанию микроорганизмов и бактерий группы кишечной палочки (табл. 2). Повышенное содержание микроорганизмов (МАФАМ) наблюдается только в колодце с. Воротынск (превышение ПДК в 3 раза). Бактерии группы кишечной палочки (БКГП) на Жиздринском участке отмечены в воде источников у д. Ермашовка и на руч. Чепчик, на Воротынском – в д. Заборовка, на руч. Кванка и в с. Воротынск. Имея в виду сегодняшнее антропогенное влияние, степень изолированности от поверхностных вод, можно предполагать, что для источника в с. Воротынск данный показатель является более или менее постоянным, в остальных случаях имеет скорее эпизодический характер.


Т а б л и ц а 2


Санитарная характеристика вод


Водоносный горизонт

Количество родников

Окисляемость,

мгО2/ дм3

(ПДК: 5–7)

Количество проб с превышением ПДК

МАФАМ

Количество проб с превышением ПДК

БГКП

В четвертичных отложениях

Средне-верхнечетвертичный
аллювиально-флювиогляциальный

1

2,5

0

0

Московский
водно-ледниковый

2

0,15–1,8

1,0

0

1

Донско-московский водно-ледниковый

1

1,1

1

1

В каменноугольных отложениях

Алексинско-
тарусский


3

0,46–1,0

0,67

0

2

Бобриковско-
тульский

2

1,2–1,5

1,4

0

0

Упинский

6

0,31–2,8

1,5

0

1

В девонских отложениях

Озерско-хованский

1

6,6

Примечания: МАФАМ – мезофильные аэробные факультативные анаэробные микроорганизмы (количество бакте

рий в 1 мл; ПДК – 100); БКГП – бактерии группы кишечной палочки (количество бактерий в 100 мл;

ПДК – 0); * – в скобках указано количество проб со значениями, приближающимися к предельно

допустимым концентрациям (ПДК).


Оценивая в целом санитарное состояние родников рассматриваемой территории, необходимо отметить следующее. Наиболее неблагополучными, с точки зрения пригодности для питья, являются источники в четвертичных отложениях. Все они в той или иной мере испытывают антропогенное влияние, и, учитывая близкое к поверхности залегание питающих их водоносных горизонтов, не защищены от загрязнения. Воду этих источников необходимо кипятить перед употреблением.

Среди источников в каменноугольных отложениях, в целом отличающихся более высоким и стабильным качеством воды, вызывает тревогу большое содержание нитратов в знаменитом Гремячевском «ключе», обусловленное, очевидно, близким расположением жилых домов и общей замусоренностью прилегающей территории.

Минерализованные воды девонских отложений по своим вкусовым качествам для питья не пригодны.


Использование родников

Виды современного использования родников на Жиздринском и Воротынском участках парка идентичны таковым в долине р. Угры [1]. Преобладающее их количество используется в качестве источников питьевой воды. Для этой цели они обычно каптируются с помощью срубов, дощатых и бревенчатых ограждений, бетонных колец, труб и навесов. В ряде мест родники используются местными жителями для полоскания белья (д. Клюксы). Часть источников обустроена часовнями и купальнями для паломнических целей (Шамордино, Ильнское, Воротынск, Пафнутьевский в Оптино). В качестве культовых используются также родники, удаленные от храмов и монастырей (Ермашовка, Дретово, Селезневский у Мехзавода).


Литература
  1. Новиков В.П., Гордеева Т.А., Супрычев В.В. Источники подземных вод в долине реки Угры (территория НП «Угра») // Вопросы истории, культуры и природы Верхнего Поочья. Материалы XIII Всероссийской научной конференции. – Калуга, 2009.

  2. Новиков В.П., Крюкова Т.В. Источники подземных вод в долине реки Угры как объекты особой охраны // Биологическое разнообразие Калужской области. Проблемы и перспективы развития особо охраняемых природных территорий. – Калуга, 1996.

  3. Петров В.Г. Геологическое строение и полезные ископаемые Калужской области. Калуга, 2003.




Скачать.rar



Сайт создан при поддержке РОССИЙСКОГО ГУМАНИТАРНОГО НАУЧНОГО ФОНДА проект № 09-06-59610 а/Ц "Создание экологического Интернет-портала, как регионального компонента экологического образования"; № 10-06-59629 а/Ц"Создание региональной экологической Интернет-библиотеки"


© Авторы статей