Артезианские воды и их использование¶

Артезианские воды — подземные воды, заключённые в водоносных пластах между двумя водонепроницаемыми слоями горных пород и находящиеся под гидравлическим давлением, превышающим атмосферное. При вскрытии скважиной или буровой выработкой такие воды поднимаются выше уровня водоносного горизонта, а при достаточном давлении — изливаются на поверхность (самоизлив). Название происходит от французской провинции Артуа (лат. Artesium), где в XII веке были впервые широко применены самоизливающиеся колодцы.

¶Условия формирования

Артезианские воды образуются в артезианских бассейнах — геологических структурах чашеобразной или синклинальной формы, где водоносный пласт залегает наклонно и выходит на поверхность в областях питания (обычно на возвышенностях). Атмосферные осадки просачиваются в пласт в зоне питания, стекают по уклону и накапливаются в глубокой части бассейна, создавая гидростатическое давление. Перекрывающий водонепроницаемый слой (водоупор) предотвращает выход воды на поверхность, что обеспечивает её длительное сохранение и естественную фильтрацию.

В отличие от грунтовых вод, артезианские воды характеризуются:

• постоянством уровня и дебита;
• стабильным химическим составом;
• высокой степенью защищённости от поверхностного загрязнения;
• значительной глубиной залегания (от десятков до сотен метров).

¶Классификация и свойства

По условиям залегания различают артезианские бассейны (крупные межгорные и предгорные впадины) и артезианские склоны (краевые части бассейнов). По степени минерализации выделяют пресные (до 1 г/л), солоноватые (1–10 г/л) и солёные (свыше 10 г/л) воды, а также рассолы (более 35 г/л).

Температура артезианских вод возрастает с глубиной (геотермический градиент): на глубинах 500–1000 м она составляет 20–40 °C, на больших глубинах достигает 60–100 °C и более, что позволяет использовать их в теплоэнергетике.

¶Использование

¶Питьевое водоснабжение

Артезианские воды — основной источник централизованного питьевого водоснабжения во многих регионах России и мира. Благодаря природной защищённости от загрязнений и стабильному качеству они не требуют сложной очистки. Крупнейшие артезианские бассейны России: Московский, Западно-Сибирский, Причерноморский, Волго-Камский.

¶Промышленность и сельское хозяйство

Минерализованные артезианские воды используются для добычи йода, брома, лития и других химических элементов. Термальные воды применяются для отопления теплиц и зданий (геотермальное теплоснабжение), а также для выработки электроэнергии на геотермальных станциях (Камчатка, Северный Кавказ). В сельском хозяйстве артезианские скважины обеспечивают орошение полей и водопой скота в засушливых регионах.

¶Бальнеология

Минеральные артезианские воды широко используются в санаторно-курортном лечении. На их основе работают курорты Кавказских Минеральных Вод (Ессентуки, Кисловодск, Пятигорск), курорты Крыма, Алтая и других регионов.

¶Экологические аспекты

Интенсивная эксплуатация артезианских бассейнов может приводить к снижению пластового давления, уменьшению дебита скважин и оседанию земной поверхности. Неправильно оборудованные или заброшенные скважины создают риск межпластовых перетоков и загрязнения водоносных горизонтов. В связи с этим действует законодательство о недропользовании, требующее лицензирования добычи подземных вод и соблюдения режима водоохранных зон.

¶Интересные факты

• Первый самоизливающийся колодец в Европе был пробурён в Артуа в 1126 году.
• Глубина артезианских скважин может превышать 2000 метров.
• В Западной Сибири артезианские воды залегают на площади более 3 млн км² — это крупнейший бассейн в мире.
• Самоизливающиеся скважины могут работать десятилетиями без насосного оборудования.