Подземные воды Таджикистана
Государственная полярная академия
Кафедра геоэкологии и природопользования
полярных областей
Курсовая работа
по учебной дисциплине «Гидрогеология»
на тему: «Подземные воды Таджикистана»
Выполнила:
Проверил:
природополь
Санкт-Петербург 2014г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………
1. Физико-географическая характер
1.1.Основные естественные факты определяющие распространения и
условия формирование
1.2.Общие данные рельефа Таджикистана………………………………..6
2.Общая характеристика
2.1.Районирование подземных вод. ………………………………..…......7
2.2.Формирование подземных вод………………………………………..8
2.3.Ресурсы подземных вод……………………………………………… 12
3. Состояние и использования минеральных лечебных, термальных и промышленных подземных вод……………………..………………….....13
3.1.Минеральные лечебные воды…
3.2.Термальные воды………………………………………………........
3.3 Промышленные воды ………………………………
4.Нормативно-провавое
5.Заключение………………………………………………
6.Список используемой литературы……………………………………...23
7.Приложения………………………………………………
Введение
Тема работы: «Подземные воды Таджикистана».
Таджикистан представляет собой типичную горную страну. В его пределах находится высочайшие горные хребты Памира и Тянь-Шани (Северного и Южного), максимальные отметки 5000-6000м.
В последнее десятилетия во многих странах мира всё более возрастает интерес к проблемам правильного, рационального использования водных ресурсов. Неправильный рост потребности в воде для бытовых нужд, промышленных и сельскохозяйственных объектов, интенсивное загрязнение поверхностных и подземных вод, влияния отбора подземных вод на окружающую среду выдвигают важнейшую проблему охраны природных ресурсов вообще и водных ресурсов в частности. Ресурсы подземных вод, являющиеся частью общих водных ресурсов, имеют в Республики Таджикистан важное практическое значение и широко используется для водоснабжения и орошения, бальнеологических целей, тепло- и энергоснабжения, а также для извлечения полезных компонентов (например, йода и брома).
Задача данной работы, состоит в характеристике закономерностей формирования и распространения ресурсов различных типов подземных вод на территории Республики Таджикистан.
Представляется, что анализ подземных вод Таджикистана достаточно актуален и представляет научный и практический интерес.
Следует учесть, что данная тема уже анализировалась у различных авторов в различных изданиях: учебниках, монографиях, периодических изданиях и в интернете. Тем не менее, при изучении литературы и источников отмечается что крайне малое количество полных и явных исследований по тематики подземные воды Таджикистана.
Объект работы - описание подземных вод Таджикистана.
Предмет исследования–характеристика подземных вод Таджикистана.
Цель работы – охарактеризовать основные факторы, определяющие распространение и условия формирования подземных вод Таджикистана, с учётом геоструктурных признаков, гидрогеологических условий и систематизацией данных по минеральным лечебным водам, а также законодательной базы в Таджикистане.
Работа состоит из введения, глав основной части, выводов (заключения), списка литературы и приложений.
Во введении обоснована актуальность выбора темы, определены предмет, объект, цель, охарактеризованы методы исследования и источники информации, показаны научная и практическая значимость.
В первой главе рассмотрены основные естественные факты определяющие распространения и условия формирование подземных вод Таджикистана
В главе второй, рассмотрена общая характеристика подземных вод, их районирование и формирования
Глава третья имеет аналитический характер и на основе отдельных данных делается анализ современного состояния, а также делается анализ перспектив и тенденций развития подземных вод Таджикистана, сделаны выводы и предложения Состояние и перспективы использования подземных вод.
В четвёртой главе рассматривается законодательная база управления подземными водами в Таджикистане.
К работе прилагается гидрогеологическая карта Таджикистана (Приложение 1).
1.Физико-географическая характеристика Таджикистана.
1.1.Основные естественные факты определяющие распространения и условия формирование подземных вод Таджикистана
Республика Таджикистан - государство на юго-востоке Средней Азии, с площадью территории 143,100 км. Таджикистан граничит на западе и севере с республиками Узбекистан и Кыргызстан, на юге с Афганистаном, на востоке с Китаем. Государственная граница с протяженностью 3,000 км. Это типично горная страна, 93% территории которой занимают горы. Кроме того, более половины территории расположено на высоте более 3000 метров над уровнем моря.
Таджикистан обладает богатейшими водными ресурсами, что ставит страну на третье место в мире и второе место среди стран СНГ в плане наличия пресной воды.
Территория государства имеет сложное очертание рельефа, где горы занимают около 93 процентов площади и принадлежащим к гигантским системам Средней Азии - Тянь-Шаню (Северному и Южному) и Гиссаро-Алая и Памиру.
В Таджикистане насчитывается более тысячи горных ледников. Крупнейший из них горно-долинный ледник Федченко длиной около 70 км. В целом площадь оледенения гор Центрально - Азиатских республик составляет около 17тыс.км 2, из них более 60% находится в Таджикистане. В республике насчитывается 14509 ледников общей площадью 11146 км, что составляет около 8% территории станы.
По территории Таджикистана протекают 950 рек длиной более 10км, берущих начало в основном в горах Памира, Гиссаро-Алая и принадлежащих большей частью к бассейну реки Амударья. Большинство из 1300 озер расположены на Памире и в Гиссаро-Алае. Крупнейшие из них озеро Каракуль (расположено на высоте примерно 4000 м). Имеются также 9 искусственных водохранилищ.
Климат Таджикистана резко континентальный, сухой, со значительными колебаниями температуры и осадков в зависимости от абсолютной высоты местности.
В зависимости от высотного расположения территорий годовое выпадение осадков колеблется в широком диапазоне. На высотах от 300 до 500 метров -200 мм, 1500-2000 метров - 1800 мм и 4000 метров всего 60 мм. Температура воздуха по территории республики также неравномерна. На юге в Шахритусском районе зимой до + 20 0С, а на Восточном Памире в районе метеостанции Булункуль до -63.0С. Среднегодовая температура воздуха по Таджикистану составляет +5,40С.
Важнейшим аккумулятором водных ресурсов в Таджикистане являются ледники, объемы которых сокращаются в связи с глобальными изменениями климата, и эта тенденция не менее опасна, чем Аральская экологическая катастрофа. Пока это сказывается только на водности рек с высокой долей (40-50%) ледникового стока. Экспертными оценками ожидаемых климатических изменений, прогнозируется увеличение слоя испарения в Таджикистане на 5-14%, а также эвапотранспирации растительности на 10-20%. В условиях удвоения концентрации углекислого газа (СО2) в атмосфере ожидается уменьшение водных ресурсов на 10-20 % с возрастанием стока в меженный период и сокращение его в период половодья.
Территория Таджикистана имеет исключительно сложное геологическое строение. Геологическое строение и развитие территории Республики Таджикистан, включая ее глубинное строение, а также полезные ископаемые.
1.2.Общие данные рельефа Таджикистана
Современный рельеф Таджикистана – следствие совместного действия альпийских тектонических движений земной коры и денудационных процессов. В горах Таджикистана нет вулканических явлений, но землетрясения различной силы, вызванные тектоническими движениями - явление частое. Таджикистан находится в поясе наиболее интенсивных сейсмических процессов.
Основные элементы орографии Таджикистана составляют:1) Курманский хребет и горы Моголтау; 2)Ферганская котловина; 3)Гиссаро-Алайская горная система (Южный Тянь-Шань); 4) пониженная область Юго-Западного Таджикистана (Таджикская депрессия); 5)Памир.
Территория республики расположена в зоне сочленения разнородных структурных элементов юго-полеозойского (Тянь-Шань и Северный Памир) и мезозойского (Центральный, Юго-Восточный Памир) геосинклинальных поясов. В структуре оба пояса представляют собой ветви огромного Центрально-Азиатского поднятия, они одновременно (с конца палеогена – начало неогена) испытали исключительное по своей тектонической активности горообразование. Именно с этого времени началось формирование рельефа Таджикистана.
Формы рельефа Таджикистана расчленены на возрастные комплексы. Выделены три основные яруса рельефа, соответствующих определённым этапам осадконакопления и развития гидрографической сети: под ярусами рельефа понимается система ровных водоразделённых поверхностей с примыкающим к ним сверху склонами.
2.Общая характеристика подземных вод, их районирование и формирования
2.1.Районирование подземных вод.
Территория Таджикистана является частью:«Тянь-Шаньско-Джунгаро-
В Таджикистане распространены пластовые и трещинные подземные воды. Первые характерны для артезианских бассейнов (Афгано-Таджикский, Ферганский и др.)., Составленных отложениями мезозоя и кайнозоя, вторые - для гидрогеологических массивов (площади горных хребтов), образованных трещиноватыми г.п. протерозоя и палеозоя.
Подземные воды четвертичных отложений представлены водоносными горизонтами речных долин и конусов выноса. В речных долинах воды безнапорные, удельные дебиты скважин около 9 л / с. Воды в основном пресные, и только в условиях вторичного засоления в глубине около 20 м минерализация достигает 20 г / л.
В отложениях неогена, палеогена и мезозоя подземные воды образуют водоносные комплексы. Воды напорные, их водосодержание от 0,04-0,08 до 1 л / с, минерализация 0,5-40 г / л, иногда до 500 г / л (хлоридные, натриевые и кальциевые рассолы, обогащенные йодом, бромом и проч. компонентами). Подземные воды гидрогеологических массивов г.ч. пресные с минерализацией до 0,6 г / л, дебиты источников 0,01-10 л / с.
Отдельно следует остановиться на Памире. Памир, занимающий территорию общей площадью 78 тыс. км2, в гидрогеологическом отношении рассматривается как массив трещинных вод, сложенный разнообразными по литологическому составу породами докембрия, палеозоя и мезозоя, в верхней части которых формируются главным образом .гидравлически связанные горизонты трещинно-грунтовых вод. Сложное строение массива, наличие приподнятых и опущенных блоков привело к образованию в его пределах бассейнов трещинных вод, занимающих высокое гипсометрическое положение, и артезианских бассейнов, приуроченных к толще осадочных пород грабен-синклиналей.
Благодаря интенсивной расчлененности рельефа рассматриваемая территория характеризуется развитием родников с преобладающими дебитами меньше 1 л/с в высокогорной пустынной зоне Восточного Памира и от 1 до 10 л/с в пределах Западного Памира (Дарваза и Бадахшана). Естественные запасы подземных вод района ввиду их незначительной величины и слабой изученности не оценивались. Основное значение имеют естественные ресурсы пресных подземных вод, формирование которых происходит в соответствии с климатическими особенностями Памира. В условиях холодных пустынь Восточного Памира при годовой норме атмосферных осадков не более 70 мм, высокой испаряемости и широком развитии слабопроницаемых многолетнемерзлых пород ресурсы подземных вод формируются исключительно за счет поверхностных вод. Связаны они в основном со сквозными и несквозными таликами в аллювиальных и озерных отложениях речных долин и озерных котловин, а также в глыбовом делювии докембрийских, палеозойских, мезозойских и палеоген-неогеновых образований. Модуль естественных ресурсов подземных вод для пород четвертичного возраста изменяется от 0,2 до 1,5 л/с на 1 км2, в среднем составляет около 0,7 л/с на 1 км2. Суммарные естественные ресурсы отложений данного комплекса оцениваются примерно в 20 м3/с.
В условиях Западного Памира, где годовая сумма осадков в среднем составляет 500 — 600 мм, формирование естественных ресурсов трещинных вод и подчиненных им вод четвертичных, отложений происходит в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков, талых вод снега и льда. Модуль естественных ресурсов водоносного комплекса осадочных, метаморфических и изверженных пород находится в пределах 2,5 — 7,5 л/с на 1 км2, средний модуль равен примерно 3 л/с на 1 км2. Суммарные естественные ресурсы подземных вод докембрийских и палеозойских образований определены приближенно в количестве 140 м3/с. Естественные ресурсы подземных вод всего Памира оцениваются ориентировочно в 160 м3/е. Подземные воды Памира, дренируемые многочисленными родниками, используются для водоснабжения населенных пунктов, горнодобывающих предприятий и обводнения пастбищ отгонного животноводства
2.2. Формирование подземных вод
В истории формирования подземных вод Таджикистана, можно выделить два периода это геосинклинальный и постгеосинклинальный. Особенности гидрогеологических условий рассматриваемой территории, формировавшихся на протяжении геосинклинального, платформенного и орогенического периодов её развития. В породах до четвертичного возраста, участвующих в строении бассейнов трещинных вод, сохранились в виде паровых растворов и других форм скопления
Повсеместным распространением пользуется гравитационные воды инфильтрационного генезиса, формирование которых (и пополнения запасов) происходит непрерывно. В межгорных артезианских бассейнах в осадочном их чехле подземные воды являются сложными с седиментационными, инфильтрационными и смешанными. На современном этапе формирования подземных вод в бассейнах трещинных вод, формируются воды трещино-грунтовые и пластово-паровые четвертичных отложений.
Региональные закономерности формирования
естественных и эксплуатационных ресурсов
подземных вод в Тянь-Шаньско-Джунгаро-
Геолого-структурные и гидрогеологические особенности рассматриваемой территории привели к образованию в ее пределах двух основных типов водоносных систем: бассейнов трещинных вод (гидрогеологических массивов) в горно-складчатых районах и межгорных артезианских бассейнов, приуроченных к крупным межгорным впадинам..
Естественные ресурсы подземных вод
всей Тянь-Шаньско-Джун-гаро-
Подземные воды республики чрезвычайно разнообразны по своему химическому составу и вкусовым качествам, условиям залегания, движению и стоку. В вертикальном геологическом разрезе четко выделяются две гидродинамические зоны:
1. Верхняя, характеризующаяся
2. Нижняя, охватывающая глубокие
горизонты артезианских
3.Мощность зоны достигает нескольких километров. По геоморфологическим признакам на территории Таджикистана выделяются две обширные области – горная и равнинная.
В горных районах Карамазара, Центрального Таджикистана и Памира повсеместно распространены трещинные и трещинно-поровые пресные воды. Химический состав подземных вод – гидрокарбонатный кальциевый с минерализацией до 1 г/дм. Лишь в местах развития загипсованных и соленосных отложений формируются локальные потоки солоноватых и соленых вод. Глубина залегания подземных вод колеблется от нескольких метров до 100-150 м. На Восточном Памире, где выпадает малое количество атмосферных осадков и развиты многолетние мерзлые грунты, запасы подземных вод невелики, родники здесь встречаются редко.
Наибольшей водообильностью обычно характеризуются сильно трещиноватые известняки и граниты. Родники, приуроченные к этим отложениям, отличаются постоянством режима. Дебиты источников достигают 10-15 л/с.
В горных районах формируются динамические запасы пресных подземных вод хорошего качества. Водоснабжение большинства населенных пунктов и промышленных предприятий горных областей базируется на использовании подземных вод путем каптажа крупных родников. При громадных естественных ресурсах, эксплуатационные запасы подземных вод сравнительно невелики из-за отсутствия благоприятных условий для их аккумуляции.
Равнинные области республики отличаются весьма разнообразными гидрогеологическими условиями, характерными для речных долин, межгорных котловин и впадин.
В межгорных впадинах, сложенных толщей аллювиально-пролювиальных отложений, формируются потоки пресных подземных вод мощностью от нескольких до 60-80 и более метров. По мере погружения водоносных горизонтов, подземные воды приобретают, местами, значительный напор. Естественные и эксплуатационные запасы подземных вод достигают сотен л/с; дебиты скважин при самоизливе – 40-70 л/с.
В межгорных впадинах Юго-Западного Таджикистана, выполненных толщей лёссовидных суглинков с прослоями гравийно-щебнистого и песчаного материала, развиты преимущественно солоноватые и соленые воды сульфатного и хлоридного состава с минерализацией 3-40 г/дм
Запасы пресных вод хорошего качества ограничены. Подземные воды залегают на глубинах 10-100 м.
Долины крупных рек характеризуются специфическими гидрогеологическими условиями, различными для разных частей бассейнов. В пределах горных частей, аллювиальные отложения имеют относительно небольшие мощности. Подземные воды в среднем и верхнем течениях рек имеют незначительные естественные ресурсы. Ниже выхода рек из гор аллювий представлен толщей до 300-800 м хорошо промытого валунно-галечного материала.
Химический состав подземных вод аллювиальных отложений весьма разнообразен. Вдоль рек и каналов формируются пресные подземные воды с минерализацией до 1 г/дм .
Вблизи горного обрамления развиты солоноватые и соленые воды. Значительное влияние на формирование химического состава подземных вод оказывают процессы испарения, особенно там, где уровень вод залегает неглубоко.
В долине реки Сырдарьи развиты, преимущественно, пресные воды, среди которых небольшими участками встречаются солоноватые воды с минерализацией до 5-6 г/дм.
Пресные воды распространены обычно вдоль русел рек, ирригационных каналов и водохранилищ. Глубина залегания подземных вод - 1-10 м. На отдельных участках встречаются напорные воды хорошего качества. В Гиссарской долине преобладают пресные подземные воды с минерализацией до 1 г/дм.
Воды залегают на глубине 5-40 м. В южной части долины, где уровень подземных вод подходит близко к поверхности, узкой полосой развиты солоноватые сульфатные воды с минерализацией 1-6 г/дм .
Подземные воды Вахшской долины отличаются разнообразием химического состава и минерализации. В северной части долины, в районе конуса выноса реки Вахш, развиты пресные воды хорошего качества. К югу пресные воды постепенно сменяются солоноватыми и солеными водами с минерализацией от 5-10 до 50 г/дм.
Пресные воды встречаются узкими полосами вдоль каналов ирригационной сети. Уровень залегания подземных вод различен – от долей до нескольких десятков метров.
Долины рек Кызылсу и Яхсу характеризуются развитием подземных вод различного химического состава и минерализации. В верховьях долин формируются, преимущественно, пресные гидрокарбонатные воды; с горных хребтов и вблизи соляных куполов в долину стекают солоноватые воды сульфатного состава с минерализацией до 5 г/ дм.
В нижней части долины р. Яхсу, подземные воды приобретают напорный характер. Скважины дают самоизлив до 100 л/с. В средней и нижней частях долин минерализация подземных вод повышается до 2-3 г/ дм.
2.3. Ресурсы подземных вод
Ресурсы подземных вод Таджикистана оцениваются в 18,7 км3/год, что составляет 41,6 % от их общих запасов в бассейна Аральского моря, а утверждённые эксплуатационные запасы подземных вод составляют 3,0062 км/год. Водоотбор по республике составляет в среднем 2,3 км3/год.
Подземные воды используются:
39,3% - для хозяйственно-питьевых нужд;
7,7% - для производственно-
38,1%- на орошение.
В республике пробурено более 9000 скважин, из которых действует 4614. Необходимо восстановить имеющиеся скважины, чтобы не допустить дефицит водопотребления.
Ресурсы подземных вод по Согдийской области оцениваются в размере 25,6% от общереспубликанского значения, а эксплуатационные запасы - 45,8%, соответственно по Хатлонской области - 21,8% и 25,9%, Горно-Бадахшанской автономной области - 21,4% и 1,28%, по районам республиканского подчинения - 31,2% и 27,0%.
Корнеобитаемый слой является специфическим водоемом с содержащимся в нем почвенными водами.
Эти воды обладают специфическими особенностями, заключающимися в том, что они, с одной стороны, являются звеном взаимообмена вод и, с другой стороны они необходимы для существования и развития растительного покрова, являющегося первичным звеном живых организмов.
Значительные ресурсы богарных земель, расположенных в Центральном и Юго-Западном Таджикистане (до 500 тыс. га), которые невозможно оросить, требуют разработки наиболее экономически целесообразных путей их использования. Исследования, направленные на определение ресурсов почвенных вод и их рациональное использование, особенно их продуктивной части, используемой для формирования урожая, позволяют вскрыть резервы развития богарного земледелия.
Разработанные на Файзабадском опытном участке НИИ почвоведения комплексные технологии освоения и восстановления почвенного плодородия засушливых территорий доказывают, что можно увеличить урожаи зерновых, плодово-виноградных культур и биомассы трав (в 3-4 раза), улучшать в целом водный режим богарных почв и бассейнов горных рек.
Подземные водные ресурсы в Таджикистане используются для целей водоснабжения населения, промышленности и в незначительных объёмах для орошения земель.
3. Состояние и использования минеральных лечебных, термальных и промышленных подземных вод
Миниральные подземные воды Таджикистана отличаются большим разнообразием и разделены в соответствием классификацией В.В.Иванова и Г.А.Неверва (1964г.). Выделяется группа так называемых специфических минеральных вод, содержащих в повышенных количествах тот или иной биологически активный компонент. Наименование водам, входящим в эту группу, дается по биологически активному компоненту, например воды железистые, углекислые, йодистые, сероводородные (сульфидные), радоновые и т. п. и характерны они для Центрального Таджикистана и Памира. Воды, не содержащие в повышенных количествах специфических биологически активных компонентов, объединяются во вторую основную группу минеральных вод — неспецифических. Они обычно называются по основному ионному составу: хлоридные натриевые, гидрокарбонатнохлоридные натриевые, сульфатные кальциевые и т. д.
Необходимо учитывать, что одна и та же вода может быть отнесена к различным группам минеральных вод, если принадлежность ее к категории минеральных определяется не одним, а, что бывает часто, рядом показателей. Поэтому при оценке минеральной воды обычно руководствуются некоторыми общими соображениями, учитывающими степень биологической активности отдельных компонентов.
3.1.Минеральные лечебные воды
Состояние и перспективы использования минеральных лечебных, термальных и промышленных подземных вод Таджикистан богат различными минеральными лечебными водами, которые подразделяются на семь основных бальнеологических групп:
- воды без «специфических» компонентов и свойств;
-воды углекислые;
- воды сероводородные;
- воды железистые;
- воды йодные и бромные;
- воды радоновые;
- кремнистые термы.
По температуре выделяются воды от холодных до очень горячих, по минерализации – от пресных до крепких рассолов. Минеральные лечебные воды распространены по территории Таджикистана неравномерно. Наиболее богаты разнообразными водами Юго-Западный Таджикистан и южная часть Памира. Единичные выходы их известны в Северном Таджикистане и северной части Памира. На территории республики зарегистрировано свыше 100 источников минеральных лечебных и термальных вод.
В пределах Согдийской области имеют распространение минеральные лечебные воды без «специфических» компонентов, углекислые, сероводородные и радоновые. Здесь зафиксировано около 10 выходов минеральных вод. Содержание терапевтически активных 14компонентов составляют (мг/дм): кремнекислота – до 49.9; углекислота – до 1476; сероводород – 349-493; радон – 60-121,5 эман/дм Температура вод – от 5,0 до 21,0 (углекислые и радоновые воды) до 27,5-41,1°С (без «специфических» компонентов и сероводородные воды). На базе минеральных вод без «специфических» компонентов функционирует санаторий Хаватаг.
В Центральном Таджикистане отмечено 13 естественных выходов углекислых вод и азотных терм. Минеральные воды известны только в пределах Гиссарского хребта и представлены кремнистыми азотными термами и холодными углекислыми водами типа нарзан (Сангхок, Каратобон, Анзоб, Новобедак, Обишир). Содержание терапевтически активных компонентов составляет (мг/дм): кремнекислоты – 40-221; углекислоты – 378-1476; радона –234-453 эман/дм
На базе азотных терм Обигарм, Ходжа-Обигарм, Явроз, Тамдыкуль функционируют санатории и лечебницы. Источники Сангхок и Каратобон используются как питьевые столовые воды под названием «Таджикский нарзан».
Юго-Западный регион Таджикистана объединяет систему малых артезианских бассейнов, в которых минеральные лечебные воды тяготеют к различным водоносным комплексам, разделенным между собой мощными выдержанными толщами водоупорных глин.
В пределах Юго-Западного Таджикистана выделено 6 типов минеральных вод: без «специфических» компонентов, сероводородные, йодные, бромные, радоновые, кремнистые.
