Инженерная геодинамика

В соответствии с Законом  РФ «О недрах» и другими правовыми актами, регламентирующими добычу подземных вод по участку недр, предоставленному ЗАО АПК «Мичуринский», необходима оценка эксплуатационных запасов подземных вод (ЭЗПВ) и их государственная экспертиза.

 Проведение гидрогеологических  исследований с оценкой эксплуатационных запасов автономного эксплуатационного участка пресных подземных вод для хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения ЗАО АПК «Мичуринский» выдано ФГУ ГП «Севосгеологоразведка» 15 июня 2004 года на основании заявки ЗАО АПК «Мичуринский». Потребное количество в воде составляет 4446 м³/сутки.

Административное и  географическое положение.

Скважинный водозабор  ЗАО АПК «Мичуринский», состоящий  из 4 скважин глубиной по 120 м каждая, расположен в Ардонском районе Республики Северная Осетия – Алания, в 1 км к северо-западу от с. Мичурино на правом берегу р. Фиагдон, в 150 м от русла реки (рис. 1.1). От столицы РСО-Алания г. Владикавказа с. Мичурино находится на расстоянии 22 км, а от районного центра  - г. Ардона – на расстоянии 7 км и связано с ними асфальтированными автодорогами. Непосредственно водозабор связан с селом Мичурино грунтовой автодорогой длиной 1,5 км. Географические координаты водозабора – 43º08'58"-43º09'02" С.Ш. и 44º23'26"-44º23'32" В.Д. В непосредственной близости от водозабора на расстоянии 1-7 км располагаются населенные пункты – села Нарт, Кирово, Кадгарон, Коста, Фарн, город Ардон. Жители населенных пунктов, в основном осетины и русские, заняты сельским хозяйством. Из промышленных предприятий в с. Мичурино функционирует спиртзавод,  а молочный комбинат, консервный завод и автотранспортное предприятие  – сосредоточены в районном центре г. Ардоне, связанном с г. Владикавказом железной дорогой.

Электроэнергией Ардонский район и его населенные пункты обеспечиваются от высоковольтной ЛЭП. Село Мичурино имеет сетевой газ.

Краткий физико-географический очерк

Климат

Связан с динамикой  атмосферы в пределах всей республики РСО-Алания и весьма изменчив вследствие многообразия климатообразующих факторов, среди которых главным является рельеф. С ним связано местное перераспределение теплового режима, режима увлажнения и др.

Описываемая территория относится  к области достаточного увлажнения с годовым количеством осадков 450-650 мм. В отдельные годы их количество может уменьшаться до 350 мм или увеличиваться до 900 мм. Среднегодовое значение температуры колеблется от 7,2 до 8,5ºС, среднемноголетнее составляет 8,4ºС. Самый теплый месяц года – июль со среднемесячной температурой от 18 до 21ºС, самый холодный – январь со среднемесячной температурой от -2 до -5ºС. Наблюдаются годы и с более холодной зимой, когда столбик термометра может опускаться до -30ºС. Температурный режим зимы очень неровный: оттепели сменяются иногда резкими, но кратковременными похолоданиями. Общее число дней с оттепелями за зимний период составляет 45-50. В период оттепелей температура может подниматься до +10 – +15ºС.

Отмеченные факторы, характерные  для зимнего периода, важны в  том отношении, что являются помехой  для устойчивого стабильного  промерзания почвы и поэтому в течение всего года возможна инфильтрация атмосферных осадков вглубь. Инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод вглубь также способствует неустойчивый снежный покров, высота которого в среднем не превышает 16-18 см (максимальный 30-40 см). Глубина промерзания почвы может достигать 20-30 см.

Весна начинается обычно в  первой декаде марта, когда среднесуточная температура воздуха переходит через 0ºС, но в отдельные годы весна может начаться на 1-2 недели раньше или позже. Повышение температур в весенний период сопровождается выпадением осадков в виде моросящих дождей, реже – ливней. Последние весенние заморозки заканчиваются в середине апреля, но в отдельные годы заморозки возможны и в середине мая.

Летний период наиболее жаркий и в то же время наиболее водообильный. Максимальные температуры летом (июль-август) повышаются до +26-+38ºС (средняя 20,9).

В летний и зимний периоды отмечается незначительная микрозональность климата района. Так, если в северной части района среднесуточные температуры воздуха, как правило, летом, выше, то с продвижением на юг они постепенно снижаются, а зимой - повышаются. Постепенное увеличение с севера на юг наблюдается и по осадкам (от 450 до 900 мм).

Большая часть годовой  суммы осадков (более 60%) приходится на период с мая по сентябрь месяцы (табл. 1.1). Эти осадки в большинстве случаев выпадают в виде кратковременных ливневых дождей. В течение лета часто наблюдаются и бездождевые периоды, которые могут продолжаться около месяца. Количество выпадающих осадков летом составляет до 500 мм, зимой – до 90 мм, весной – до 190 мм, осенью – до 170 мм.

Осень наступает обычно в  третьей декаде сентября и бывает теплой и сухой. Ранние заморозки  возможны во второй половине сентября, а в среднем многолетнем разрезе – в конце октября. Ранний снежный покров возможен в начале октября, а в среднем многолетнем разрезе – во второй половине ноября. Сход снежного покрова может в отдельные годы начинаться с конца февраля, а заканчиваться – в конце апреля.

Относительная влажность  воздуха изменяется по месяцам незначительно и колеблется в пределах от 72 до 80%, годовая амплитуда колебаний влажности – 11%, среднегодовая относительная влажность 75-80%.

Господствующим направлением ветров в описываемом  районе является северо-восточное, которое незначительно изменяется по временам года. Летом, преимущественно ветры дуют с северо-востока, а весной, зимой и осенью – с юго-запада. Скорость ветра (по многолетним данным) не превышает 2-3 м/сек. Иногда наблюдаются в зимний и весенний период характерные для предгорных районов южные ветры – фёны, имеющие скорость более 25 м/сек.

Почвы на участке работ (I терраса) – глинистые черноземы (луговые), а почвы пойм рек представлены песчаными разностями с глинистым заполнителем.

Орография

Район работ расположен в  пределах надпойменной террасы правого  берега р. Фиагдон в центральной части Северо-Осетинской (Владикавказской) наклонной равнины, которая плавно понижается на северо-восток от 700 до 325 м. Рельеф поверхности равнины помимо общего наклона на северо-восток имеет меридиональный прогиб по линии г. Алагир, г. Ардон, с. Дарг-Кох. Непосредственно на участке работ высотные отметки 440-450 м (Рис. 1.2).

Плоская поверхность Северо-Осетинской равнины прорезана неглубокими долинами горных рек, по которым отчетливо выделяются 2-3 четвертичные террасы, высота уступов которых быстро снижается вниз по течению рек. Древние террасы, в связи с продолжительным тектоническим опусканием, скрыты под галечниками молодых террас.

С юга Северо-Осетинская наклонная  равнина окаймлена Лесистым хребтом, а с севера, северо-востока – Сунженским (Змейским и Мало-Кабардинским) хребтом.

Лесистый хребет сложен преимущественно  глинистыми породами и поэтому его  очертания плавные, водоразделы  сравнительно широкие (до 100 м и более) и склоны (особенно северные) пологие, расчлененные поперечными долинами мелких речек и оврагов.

Змейский хребет (западная часть Сунженского хребта) представляет собой сравнительно крупное поднятие северо-восточного простирания, длиной около 24 км, при ширине 8-10 км. Наивысшая точка этого предгорного поднятия имеет абсолютную отметку, равную 746 м. Этот орографический элемент сложен терригенными отложениями.

Кабардинский хребет является третьим крупным орографическим элементом. Это горное поднятие, располагается к востоку от долины р. Терек и имеет протяженность около 50 км. Наивысшая абсолютная отметка хребта составляет 926 м.

Гидрография.

Поверхность Северо-Осетинской (Владикавказской) равнины расчленена неглубокими речными долинами. Главной артерией равнины является р. Терек.

Река Терек и ее основные притоки: Ардон, Фиагдон, Гизельдон и Урух берут свое начало в ледниках и вечных снегах высокогорной зоны. При выходе из горных хребтов эти реки начинают приобретать черты переходного типа от горной к равнинной, то есть замедляется течение, расширяются долины, уменьшается и уклон потока воды в реках. Средняя скорость этих рек от 2 до 3 м/с.

В питании рек, пересекающих Северо-Осетинскую равнину, главную  роль играют поверхностные воды, талые  воды снегов и ледников, дождевые осадки.

Другие притоки р. Терек: Урсдон, Дур-Дур, Камбилеевка берут начало из горных родников. Реки эти небольшие, мелководные со спокойным течением.

В питании этих рек главную  роль играют атмосферные осадки.

Основной артерией описываемой  территории является р. Фиагдон, имеющая субмеридиональное направление. Река Фиагдон берет начало в ледниках горы Тепли и течет с юга на север. Русло реки во многих местах делится на несколько рукавов, образуя живописные островки. Скорость течения реки в пределах участка работ 2,5 м/сек. Средняя годовая температура воды р. Фиагдон составляет 7,3ºС. Средний многолетний расход в меженный период, по данным метеопоста, за период с февраля по март, составляет в среднем 2,7 м²/сек. (табл. 1.2). Главной фазой в водном режиме реки является летнее половодье.

Питание реки осуществляется за счет талых вод и атмосферных  осадков.

Вода в реке мутная из-за большого количества мелких глинистых  частиц, находящихся во взвешенном состоянии.

По химическому составу  вода р. Фиагдон относится к типу гидрокарбонатных.

Геологическое строение.

В геоструктурном отношении район работ расположен в центральной части Северо-Осетинской (Владикавказской) равнины, окаймленной с севера Сунженским хребтом, а с юга Черногорской моноклиналью (Лесистый хребет).

 

В геологическом строении района принимают участие породы от юрского возраста до четвертичного включительно (Рис. 1.3, 1.4, 1.5). Однако, литолого-стратиграфическую характеристику района мы считаем необходимым давать с характеристики отложений свиты рухсдзуар (N₂³-Q_E), т.к. наибольший интерес представляют для нас вышележащие четвертичные отложения.

Стратиграфия.

Трансгрессивно, с угловым  несогласием на конгломератах лысогорской свиты (N_1-2ls) и на всех более древних отложениях, вплоть до майкопских, залегает толща верхних конгломератов или свита рухсдзуар, названная В.П. Ренгартеном (1932 г.) по г. Рухс-Дзуар.

Неоген-четвертичный период (N₂-Q_E)

Позднеплиоцен-эоплейстоценовое время (N₂-Q_E)

Свита рухсдзуар (N₂³-Q_E rd). Отложения свиты рухсдзуар широко распространены в предгорной части северного склона Большого Кавказа. К северу они погружаются под отложения плейстоцена Владикавказской котловины (Северо-Осетинской равнины) и вновь выходят на поверхность в области Сунженского хребта. Отложения свиты слагают северный склон Лесистого хребта, его вершину и отчасти южный склон.

У подножья гор отложения  свиты рухсдзуар характеризуются большим содержанием грубообломочного материала по сравнению с северной окраиной Владикавказской котловины, т.е. с отрогами южного склона Сунженского хребта. Ее отложения имеют, в основном, аллювиально-пролювиальное, а отдельные горизонты, по мнению некоторых исследователей (Л.А. Варданьянц, Е.М. Великовская, Е.Е. Милановский, А.В. Кожевников) – флювиогляциальное или даже моренное происхождение.

Литологический состав отложений  свиты рухсдзуар пестрый. Среди отложений преобладают валунно-галечниковые конгломераты, в различной степени сцементированные (от крепких до рыхлых). В составе крупнообломочного материала доминируют дациты, андезиты, вулканогенные пеплы. На отдельных участках встречаются горизонты туфопесчаников, вулканических пеплов, пемзоконгломератов, а также песков, сланцевых желто-бурых и палевых глин и суглинков. Разнообразие материала, его различие на отдельных участках и глубинах послужило причиной разделения отложений свиты на 3 подсвиты: нижнюю – туфогенную. среднюю – туфоконгломератовую и верхнюю - конгломератовую.

Туфогенная подсвита (N₂-Q_E rd₁). Нижняя 10-метровая часть толщи – зеленовато-серые туфогенные среднегрубозернистые песчаники с прослоями (0,1-0,3 м) светло-серых песков и литокристаллических туфов. Верхние 10 метров толщи – туфы с прослоями (0,3 м) гравелитов и конгломератов из гальки известняков, кварцитов, кристаллических сланцев и гранитов. Туфы сложены обломками дацитов и андезито-дацитов, которые по минеральному составу, структуре аналогичны образованиями четвертичной фазы теплинского магматического комплекса. Мощность подсвиты – 20 м.

Туфоконгломератовая подсвита (N₂-Q_E rd₂) сложена чередованием конгломератов и туфогенных пород. Конгломераты преобладают и встречаются в виде пластов мощностью 4-5 м, реже до 8 м. Состоят из хорошо окатанных галек и валунов гранитов, кварцитов, кристаллических сланцев, диабазовых порфиритов и известняков. Туфы, туфопесчаники, туфопески и пеплы встречаются в виде пластов мощностью 0,3-1,0 м. Мощность подсвиты – 40 м.

Конгломератовая посвита (N₂-Q_E rd₃) представлена валунно-галечными образованиями с подчиненными прослоями туфопесчаников и почти полным отсутствием туфов. В составе галек и валунов преобладают андезиты, реже кристаллические сланцы, граниты, известняки. Верхняя часть подсвиты сложена, в основном, конгломератами, галькой и валунами андезитов и известняков с цементом из вулканического пепла, реже стекла. Мощность подсвиты более 150 м.

Общая мощность отложений  свиты рухсдзуар непостоянна и увеличивается от 150-250 м на южных окраинах к центральной части Владикавказской котловины и по данным бурения структурных скважин (№5, пробуренной в 5 км к югу от г. Ардон, и №55, пробуренной у с. Кадгарон) составляет 500-600 м.

На электрокаротажных диаграммах КС сопротивления в 200-250 Ом·м соответствуют пластам конгломератов, удельное сопротивление в 10-25 Ом·м соответствует прослоям песков, песчаников и глин.

В отложениях свиты рухсдзуар отмечены отпечатки Helix sp., Baliminus sp.

Отложения свиты относятся  к пресноводно-континентальной фации  позднеплиоцен-эоплейстоценового (акчагыл-апшеронского) возраста.