Курсовая работа: Особенности гидрологического режима родников Горного Алтая
Источники вертикальной нисходящей циркуляции, несмотря на широкое распространение зоны, представляют редкое явление. Они изливаются из трещин секущих стены пещер (Кульдюкской ледяной, Анохинской и шахты Камышенской), а также наблюдаются по склонам долин рек Катуни, Чуи, Ануя. Чаще всего источники носят периодический характер и появляются после снеготаяния и дождей, обладая небольшим дебитом. Нисходящее движение вод этой зоны способствует образованию вертикальных каналов и полостей.
В долинах Катуни и Чуи встречаются источники, обусловленные наличием подвешенных карстовых вод. Подвешенные источники приурочены к гипсометрическим уровням известняковых массивов. Высота источников над уровнем рек бывает от 5 до 100-150 м, очень редко они встречаются па больших высотах. Интересен источник в верховье р. Б. Яломан, который является основным истоком этой реки. Местное население называют его Яломанским Аржаном. Источник изливается из понорообразного углубления мощным фонтанирующим потоком, вода низвергается по крутому обрыву в неширокую долину. Источник питается подземными водами, скапливающимися в трещинах и пещерных каналах протерозойских известняков, образующих своеобразные подземные резервуары. Максимальный дебит источника наблюдается летом. В июне 1967 г. он составлял 840 л/сек.
Широким распространением пользуются источники зоны горизонтальной циркуляции карстовых вод. Их можно наблюдать на уровне уреза рек Катуни, Семы, Ороктоя, Песчаной, Ануя, Чарыша, Кадрина. Они имеют наибольшие дебиты по сравнению с другими источниками. Дебит источников различный — от 0,5 до 264 л/сек. Большинство источников действует в течении всею года, и местное население использует их воду в хозяйственных целях.
Порово-пластовые воды связаны с рыхлыми отложениями разного генезиса. Среди этих вод различают воды ледниковых, аллювиальных, аллювиально-делювиальных отложений и комплекса рыхлых отложений межгорных впадин.
Воды аллювиальных отложений развиты в долинах Бии, Катуни, Чарыша, Ануя, Песчаной и нижних течениях их притоков. Мощность аллювия колеблется от нескольких до 200—350 м. Излияние вод скважин, пройденных в рыхлых речных отложениях, составляет 3 л/сек при понижении зеркала воды до 0,5 м. Воды аллювиальных отложений питают реки, а запасы пополняют за счет инфильтрации выпадающих атмосферных осадков и подтока воды со стороны горных массивов С водами- аллювиальных отложений связано выщелачивание известняков в долине Чарыша, верхней части бассейна Песчаной, Куюма и нижнего течения р. Маймы. на поверхности низких террас и поймах рек наблюдаются карстовые воронки, образованные аллювиальными водами. Химический состав этих вод гидрокарбонатно-кальциевый с содержанием сухого остатка — 0,2 — 0,4 г/л.
Подземные воды ледниковых отложений близки к предыдущим. Накопление этих вод происходит под мощной толщей (десятки метров) грубообломочного, реже гравийно-галечного материала, разного петрографического состава. Мощность отложений достигает нескольких десятков и даже сотен метров. Подобно аллювиальному комплексу, эти водоносные отложения также дренируются реками. Пополнение их вод происходит путем инфильтрации атмосферных осадков, а в летное время они получают дополнительную воду от таяния ледников и снежников. В пределах этих зон много водообильных родников с дебитом до нескольких десятков литров в секунду. Особенно крупные родники находятся в долинах Аккем, Актру, Чаган-Узун и некоторых других. Воды аллювиально-делювиальных отложений имеют ограниченную площадь распространения, в пределах плоских склонов подножья гор. Они питаются атмосферными осадками. Чаще всего эти водоносные горизонты встречаются в предгорьях. Родники, связанные с водами аллювиально-делювиальных отложений, непостоянны. Дебиты их обычно незначительны — 0,4 л/сек (окрестности г. Горно-Алтайска). В засушливые годы и межень эти источники обычно прекращают свое существование.
Весьма благоприятные условия для формирования подземных вод имеются в межгорных впадинах. Проходка гидрогеологических скважин в Чуйской высокогорной степи показала высокий напор вод палеозойских отложений. На глубине 35 м водоотдача отдельных скважин достигала 25 л/сек.
По химическому составу подземные воды Горного Алтая преимущественно гидрокарбонатно-кальциевые. Исследования С.Г. Бейром, В.С. Кустовского показывают на изменения содержания металлов и некоторых редких элементов в источниках Алтая. Во всех источниках обнаружены медь, стронций, никель, серебро и другие микроэлементы Особенно заметные колебания претерпевает стронций. Содержание стронция резко убывает в зимнее время, когда наблюдаются минимальные дебиты источников. Изменение содержания бария в родниках весьма незначительно. Наибольшим распространением пользуется медь, титан, никель, марганец. Мало свинца и хрома содержат в себе воды источников "Святого" у с.Карым, Аржан-Суу и Манжерокское озеро. Вода источника Аржан-Суу у Чуйского тракта, между селами Манжерок и Муны, отличается высоким содержанием серебра, меди и марганца. Вода источника Чулышманскийаржан, расположенного в устье одноименной реки, отличается большим содержанием сероводорода. Местное население издавна использует воду этого родника в лечебных целях.
Источники долины р. Песчаной — "Ильинский", "Шаргайтинский" имеют в составе воды радон. Содержание его колеблется от 3,8 до 1,6 нки/л. По мнению гидрологов, бассейн р. Песчаной является перспективным для получения радоновых вод.
Родники, их аквальные и околоводные ландшафты являются одним из популярных рекреационных объектов в регионе. Рекреационная привлекательность источников и окружающего его ландшафта определяется набором показателей, которые взаимодополняют друг друга. Такими показателями являются ландшафтные особенности околоводных пространств, гидрохимические характеристики источника и наличие каптажного устройства.
Родники, как выходы подземных вод на поверхность, участвуют в формировании облика ландшафта. Околоводный ландшафт родников Горного Алтая характеризуется определенной морфологической структурой, строением поверхности, размещением естественной растительности и особенностями хозяйственного использования.
2. Гидрологический режим источников Республики Алтай
2.1 Минеральные и минерализованные источники
В последние годы в результате проведенных ГП "Алтай-Гео", Томского НИИКиФи других организаций исследований установлено, что на территории РА расположены источники:
- с повышенной минерализацией (более 1 мг/л);
- с повышенным содержанием фармакологически (биологически) активных компонентов (железо, кремнекислота, органические вещества, сероводород и т.п.);
- со специфическими свойствами (радиоактивность, температура).
По заключению Томского НИИКиФ воды некоторых источников отнесены к минеральным (Джегитай, Пыжа, Железистый) и признаны пригодными для терапевтического лечения. В качестве условных аналогов воды перечисленных источников могут быть отнесены соответственно к кисловодскому, азовскому и марциальному типам вод согласно ГОСТ 13273-88 (воды минеральные питьевые лечебные и лечебно-столовые).
Наряду с минеральными водами, отвечающими критериям ГОСТ 13273-88, на территории республики распространены источники минерализованных вод, которые по содержаниям фармакологических компонентов хотя и не дотягивают до уровня ГОСТ овских, но по совокупности свойств могут быть отнесены к бальнеологическим. Это кислые, сульфатные, железистые, полиметаллические (с повышенными содержаниями марганца, меди, свинца, цинка и пр.), кремнистые и слабоминерализованные с высоким содержанием органического вещества.
Помимо минеральных и минерализованных вод на территории республики широко распространены так называемые экологически чистые питьевые воды имеющие оптимальный химический и микроэлементный состав. Представителями этого типа вод являются воды большинства родников (источников), так называемых "святых ключей".
В водах некоторых широко известных родников устанавливаются в незначительных концентрациях широкий спектр микроэлементов (кобальт, молибден, серебро, цинк, литий и т.д.) и биогенных элементов (марганец, фосфор, кремний, железо и т.д.), которые играют значительную роль в обменных процессах человека. Видимо этим фактом объясняется некоторый лечебный эффект "святых ключей", о котором свидетельствует население.
Наличие широкого спектра минеральных питьевых и лечебно-столовых минерализованных вод со специфическими компонентами и экологически чистых вод на территории РА объясняется весьма сложным геологическим и тектоническим строением. А также своеобразными гидрогеологическими условиями: это горный рельеф и его значительная расчлененность, островной характер многолетнее мерзлых пород, вертикальная климатическая зональность и наличие межгорных адартезианских бассейнов.
Основную часть (более 95%) территории РА занимают подземные воды бассейна трещинных и трещинно - карстовых вод зоны выветривания пород протерозойско-палеозойского складчатого комплекса, на остальной части территории в адартезианских бассейнах и в долинах крупных рек распространены поровые и порово-пластовые воды, в весьма подчиненном количестве устанавливаются трещинно-жильные воды тектонических зон.
По имеющимся данным с учетом возрастной принадлежности среди подземных вод РА выделяются более 30 водоносных горизонтов и комплексов. Минеральные воды образуют, как правило, локальные скопления, приуроченные к определенным водоносным комплексам, горизонтам (Вартанян, 1972).
Установленные на сегодняшний день в РА источники минеральных и минерализованных вод пространственно сопряжены со следующими геоструктурными элементами:
- кайнозойскими рыхлыми континентальными отложениями межгорных впадин;
- осадочными формациями литифицированных отложений (протерозой-кембрийской карбонатной фрагментарно-битуминозной и фосфатоносной; разновозрастными угленосными; девонскими карбонатно-терригенными предположительно соленосными);
- магматическими формациями (девонскими вулканогенными разного состава; разновозрастными плутоническими кислого состава);
- разломными структурами древнего и современного (неотектонического) происхождения.