Геннадий Блинов - Покорители земных недр
Далее, гидрогеология и подземное водоснабжение. Ни для кого не секрет, что земная кора буквально насыщена подземными водами. Запасы грунтовых вод на площади в один квадратный километр измеряются сотнями тысяч кубических метров. На любой доступной нам глубине, в любых (даже самых засушливых) районах по крупным и мельчайшим трещинам в породах постоянно циркулирует вода. Вода различной степени минерализации, с различным напором. Кое-где она скапливается в огромных полостях-линзах… И даже небольшое нарушение подземного водяного баланса может привести к очень тяжелым последствиям на земной поверхности. Именно поэтому вся территория нашей страны покрыта густой сетью наблюдательных гидрогеологических скважин. Особенно в крупных городах. Эта сеть постоянно развивается и совершенствуется.
Впрочем, дело не только в наблюдениях. Подземные воды — это и ценные полезные ископаемые, которые сейчас успешно добываются, так же как нефть, газ, минерализованные рассолы. И точно так же подсчитываются запасы этих вод в том или ином месте. Для этого отбуриваются новые и новые скважины, которые находят все новые источники.
Издавна известна удивительная целебная сила минеральной или, как ее еще называют в народе, «живой» воды. Курортов, славящихся своими минеральными водами, в нашей стране более шестидесяти. И все же побывать на них человеку удается в лучшем случае лишь один раз в году, во время отпуска. А этого для лечения порой бывает недостаточно.
Между тем крупные бассейны минерализованной воды открыты в Сибири, на Урале, Дальнем Востоке, в Закарпатье, даже в заполярных широтах. Так, например, в Закарпатской области разведано 360 минеральных источников. И почти четыре пятых из них не уступают по исцеляющим свойствам знаменитым Нарзану, Ессентуки, Боржоми, Арзни. Отсюда встает задача перед специалистами — приблизить такие минеральные источники к потребителю, содействовать созданию в городах и селах бальнеологических лечебниц, заводских профилакториев и здравниц.
Так, несколько лет назад в трех километрах от Мончегорска геологи, бурившие скважины, обнаружили на глубине 400 м солоноватую на вкус воду. Пробы воды отправили для исследований в Центральный научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии. Специалисты определили: найденный источник — целебный. Сейчас воду из местного источника получают отдыхающие в санаториях-профилакториях комбината «Североникель».
А вот как это было в Москве. Слава бальнеологических курортов не давала ей покоя еще в прошлом веке. «Первые в России искусственные минеральные воды… открыты над Москвой-рекой, близ Крымского брода», — сообщается в книге, изданной в то время. А вот строки из письма П.А.Вяземского к А.С.Пушкину (17 июня 1831 г.): «Жуковский… говорят, очень болен. Убеди его куда-нибудь съездить, хоть в Москву к искусственным водам». Еще в одной старой книге, посвященной столице, читаем: «Долго ли продержится эта страсть к водопитию, но предсказываю, что воды наши год от года будут все славнее и славнее…»
Эти предсказания оказались прозорливыми. Москва сейчас — одна из известных бальнеологических здравниц, использующая не только искусственные, но в первую очередь природные целебные воды. Многие пробовали «Московскую минеральную воду», но не все знают, что «черпают» ее из Московского артезианского бассейна, занимающего территорию не только столицы, но и ряда примыкающих к ней областей. Площадь этого «подземного моря» 700 тыс. км2, центр его — город Москва, улица Талалихина. Выводят эти воды из подземных источников на поверхность путем бурения скважин.
Так, в частности, поступили в Центральном институте курортологии и физиотерапии, на территории которого пробурили (всего в нескольких шагах от оживленного проспекта Калинина) две скважины. Из одной скважины, глубиной 350 м, лечебная вода поступает в специальную галерею, где ее пьют пациенты, Из другой, с глубины 1100 м, бьет также целебная вода, но не питьевая, а для наружного применения (слишком высока ее минерализация): из нее готовят лечебную иловую грязь, наполняют ванны, заливают в бассейн. Меняя минерализацию воды, медики могут имитировать условия Северного Кавказа, Черного моря, Прибалтики…
Воды этого полностью закрытого и избавленного от каких-либо загрязнений, т. е. в сущности законсервированного, резервуара могут не только лечить, но и отапливать или охлаждать помещения, давать ценные соли, не говоря уже о снабжении питьевой водой. Работы по изучению и освоению этого уникального моря продолжаются.
Продолжаются они не только в Московском бассейне. Во всех, даже самых глухих и отдаленных, уголках нашей страны отбуриваются гидрогеологические скважины. Скажем, в совхозах и колхозах они используются для снабжения животноводческих комплексов чистой и прохладной водой. В засушливых районах с помощью скважин получают напорные артезианские воды. А на прославленных курортах, таких как Боржоми, Ессентуки, для добычи минеральной воды пройдены целые шахты. И не просто пройдены — обычным способом, а именно пробурены (!) мощными буровыми установками.
Еще сравнительно недавно запасы воды на Земле считались неограниченными. Но за последние 30–40 лет это представление изменилось коренным образом. Во всем мире значительно возрос расход воды промышленностью, сельским хозяйством и на коммунальные нужды. Из неисчерпаемого дара природы вода стала фактором, лимитирующим развитие не только отдельных стран, но и более обширных территорий земного шара. Вот почему столь велико внимание к изучению водных ресурсов.
Сколько же на Земле воды?
Согласно полученным данным[2] общие запасы воды на Земле составляют 1386 млн. км3. Из них пресных вод — всего около 2,5 %, включая труднодоступные для использования воды ледниковых покровов в Антарктиде и Арктике. В озерах содержится 0,25 % всей пресной воды, а в реках — лишь 0,006 %. Но зато 30 % пресных вод залегает в поверхностных слоях Земли (остальное — в более глубоких слоях и в ледниках). Это наибольшие запасы из наиболее доступной их части. Доступной — при умелом строительстве и оборудовании гидрогеологических водозаборных скважин.
В июне 1931 г. газета «Правда» писала: «Москва является крайне отсталым городом по сравнению со столицами Западной Европы и Америки как в отношении общего потребления воды, так и в отношении расхода воды на одного жителя. Если в Париже на одного жителя в сутки приходится 400, в Лондоне — 200, в Берлине — 200 литров, то Москва дает всего лишь 128 литров на человека. К водопроводной сети присоединено лишь 42 % всех домов».
Давно отошли в прошлое колонки, у которых вереницами стояли люди с ведрами. Ныне в Москве создана крупнейшая в мире система централизованного водоснабжения. На одного жителя приходится теперь более 600 литров воды.
С каждым годом все большее значение приобретает использование подземных вод как источника хозяйственного и технического водоснабжения городов, промышленных центров и сельскохозяйственных районов, а также в бальнеологических (лечебных) целях. В нашей стране с 1937 г. (со времени проведения в Москве XVII сессии Международного геологического конгресса) разведано более 2000 месторождений пресных вод и свыше 400 месторождений термальных, минеральных и промышленных вод. Водоснабжение городов страны обеспечивается преимущественно за счет подземных вод.
Но без буровых скважин подземной воды для нас как бы и нет. Без скважин она может только покоиться в своих резервуарах либо бессмысленно циркулировать по трещинам в породах. Без смысла, без толку, без пользы для нас.
Особую роль гидрогеологические исследования играют при разведке и добыче полезных ископаемых. Отработка любого месторождения невозможна без самых тщательных исследований. Сколько воды в данном месте, куда девать излишки, как их удалять из горных выработок? Все это не праздные вопросы, а целые проблемы, иногда практически трудноразрешимые. Так что при эксплуатации месторождений бурение также стоит на правом фланге. Впрочем здесь оно применяется не только для гидрогеологических целей.
При открытой разработке месторождений буровики проходят серии скважин или камер для массовых взрывов, для отваливания стенок карьеров. Кстати, аналогичные взрывные камеры нужны при строительстве плотин и дамб, при создании уступов на склонах гор и при других монументальных сооружениях. Буровзрывное дело — мощная и раскидистая ветвь бурового дерева.
При подземной добыче полезных ископаемых отбуриваются особые — инженерные — скважины для вентиляции выработок, отвода подземных вод, корректировки направления и для других целей. Так что в штреках, штольнях, квершлагах практически на всех рудниках и шахтах можно увидеть самые разнообразные буровые станки (рис. 10). Рама их обычно упирается в кровлю выработки, блок крепится в стенке, а рядом — бригада вездесущих и незаменимых бурильщиков.
