Родники Чулковского сельского округа (ЧСО) Раменского района, Московской области
Костенко В.И.
Общие сведения
В России мало внимания уделяется качеству жизни человека. Известно, что качество жизни – это не только автомобили, недвижимость, модная одежда и средства коммуникации, но прежде всего – качество основных компонентов среды обитания – воды, воздуха, земли и солнечного света исвязанных с ними – качество хлеба, напитков и т.д. Без этих компонентов ничто другое не имеет смысла.
Здесь речь идет о питьевой воде, о наиболее ценной ее разновидности – о родниковой воде и конкретно о самих родниках в окрестностях деревень Каменное Тяжино и Чулково, поселка им. Тельмана и села Михайловская Слобода ЧСО. Нам не известны крупные монографические работы по родникам пресных вод в нашей стране. Поэтому такие отдельные мазки в дальнейшем, может быть, создадут добротную картину с названием «Родники России».
Родник (источник, ключ)
– сосредоточенный естественный выход подземной воды, содержащейся в пористой или трещиноватойгорной породе, на земную поверхность или под водный объект. По происхождению, условиям питания и разгрузки воды они разделяются на природные - постоянные, сезонные (пересыхающие, мигрирующие, родники промерзания), ритмические (пульсирующие, гейзеры) и техногенные- родники нижних бьефов плотин и дамб, полей орошения, трасс поврежденных водопроводных и канализационных сетей. Здесь речь идет о природных родниках. По химическому составу воды родников бывают пресные и минеральные, по температуре – кипящие, горячие, теплые, холодные и очень холодные.
Дебит используемых родников обычно превышает 0,05 л/с (3 л/мин). В зависимости от геологического строения территории и способа вскрытия водоносных горных пород природными объектами (долины рек, овраги) или горными выработками родники разделяются на нисходящие и восходящие. Нисходящие родники питаются безнапорными, а восходящие - напорными водами. На нашей территории восходящие родники отмечались только в д. Каменное Тяжино до 90-х годов из мячковских известняков. Теперь после застройки поймы Москвы-реки и бесконтрольного оборудования водозаборов на напорный мячковский водоносный горизонт - восходящих родников здесь не отмечено.
Для поиска и использования родников очень важно знать общую геологию, гидрогеологию, геоморфологию района и конкретную геолого-гидрогеологическую ситуацию на действующих карьерах. На основании этих данных, как правило, удается установить закономерности расположения родников на местности. Большую помощь в выявлении форм рельефа и зон повышенной трещиноватости в массиве (места проявления мощных родников) могут оказать майские аэро- или космоснимки масштаба 1:10000 – 1:25000.
Родники Чулковского родникового пояса (ЧРП)Наибольшего внимания заслуживают рассматриваемые здесь природные постоянные нисходящие родники из юрских водоносных песков, слагающих так называемые Чулковские холмы ЧСО (рис. 1). Плотные мелкозернистые пески залегают горизонтально, имеют мощность 6-11 м, разбиты (как и все другие породы) вертикальными трещинами и имеют многочисленные тонкие прослойки
каолина. По единичному замеру из-за этих прослойков фильтрационная проводимость песка по напластованию более чем в 4 раза больше, чем в вертикальном направлении. Такая фильтрационная анизотропия свойственна всем песчаным породам. Отсюда следует, что решающую роль в формировании родников имеют вертикальные трещины в песчаном массиве. Без них скорость движения подземных вод была бы значительно меньше, высота высачивания подземного потока на склоне рек составляла бы более 2 м, не было бы ни родников, ни оврагов. Рельеф местности был бы очень унылым.
Механизм формирования родников можно видеть на добычных уступах Егановского карьера. Здесь в первые часы и сутки после прохода добычного экскаватора в нижней части разрабатываемого песчаного уступа быстро снижается высота зоны высачивания подземных вод до 0,5 м, песок оплывает по всему фронту откоса, приток воды на этом участке постепенно устанавливается и составляет 0,36 л/мин на 1 м фронта откоса и на отдельных участках с открытыми трещинами постепенно появляются каверны размером около 0,5*0,5*0,5м. Такие каверны с сосредоточенным притоком воды 8-12 л/мин образуются через каждые 30-80 м. При стоянии откосов несколько месяцев глубина этих каверн увеличивается до 2 м. На рабочих бортах Егановского карьера на долю сосредоточенных выходов воды из каверн (карьерных родников) приходится около 60% от общего притока к бортам.
По линии д. Каменное Тяжино - Горнолыжный комплекс - пос. им Тельмана - д. Чулково - с. Михайловская Слобода ЧСО Москва-река на протяжении 8 км правым надпойменным бортом долины подрезает водоносные юрские пески, залегающие на водоупорных черных юрских глинах. На залесенных, реже на застроенных и искусственно выположенных, склонах долины реки при внимательном рассмотрении на контакте песков с черными глинами довольно четко прослеживается извилистая полоса водоносных песков (зона высачивания воды) вертикальной высотой 0,5-1,5 м (шириной в плане 1-10м) от д. Каменное Тяжино до дальней окраины с. Михайловская Слобода. На выположенных техногенных откосах эту зону можно установить по пышной растительности, а иногда- изаболоченности. Эта зонавысачивания воды из юрских песков образует Чулковский родниковый пояс – источник многочисленных родников и колодцев (рис. 2).
Рис.2. Контур Чулковского родникового пояса (ЧРП)
Средние гидравлические уклоны (градиенты) между областью питания и разгрузки составляют 0,0001-0,001. Выходные градиенты депрессионных кривых на склонах долин и оврагов составляют от 0,05 до 0,1. Область питания ЧРП находится на склонах и вершинах Чулковских холмов (местами уже отработанных и использованных для строительных целей). Здесь нет явных бытовых и промышленных загрязнителей, могущих проникать в подземные воды. Исключение составляют лишь д. Чулково и отдельные участки с. Михайловская Слобода, где жилые строения находятся в зоне высачивания. Другой возможный источник загрязнения - иловые осадки очистных сооружений г. Москвы, закладываемые в выработанное пространство Егановского карьера и расположенные в 2,5 км от ЧРП. Однако они захораниваются в специальные карты из слабопроницаемых суглинков, и содержащиеся в них мизерные запасы воды не будут загрязнять юрский водоносный горизонт. На пахотных землях возможно частичное попадание в подземные воды соединений минеральных удобрений. Влияние этих потенциальных загрязнителей будет оцениваться анализами в те времена, когда муниципальная власть в селе станет реально местной.
Родники ЧСО - эрозионного типа, нисходящие, постоянно действующие, с небольшим изменением дебита по сезонам года и температурой воды 4-8о. С учетом данных по Егановскому карьеру можно считать, что в пределах ЧРП средний удельный приток на склонах составляет 0,35л/мин на 1 м фронта, дебит известных 12 родников 3-20 л/мин и удельный фильтрационный приток между родниками - 0,15 л/мин на 1 м фронта. Абсоютная отметка зоны высачивания составляет130-132 м, поэтому эта зона легко может быть отрисована на космических снимках из программы Сети Google “ПланетаЗемля”. Поскольку родники встречаются через каждые 30-80 м,то на рассматриваемом участке ЧСО теоретически можно было бы оборудовать не менее 100 родников. Этому может способствовать выявление зон повышеннойтрещиноватости. Благодаря наличию таких зон небольшие роднички с дебитом до 0,6 л/мин (с хорошим качеством воды) встречаются даже в плотных черных юрских глинах. Наш опыт с заливкой красителя в скважину, вскрывшую подошву водоносных мелкозернистых песков и расположенную в двух метрах от откоса карьера, показал, что краситель появился на песчаном откосе по микротрещинам на 3-5 часов раньше, чем в прилегающем ненарушенном массиве. Как видно, проявление родников связано с наличием трещин в песчаном массиве. Гранулометрический состав песка, степень его неоднородности и сцементированности играют второстепенную роль.
Таким образом, выявление зон повышенной трещиноватости (по-иному - геодинамических, геопатогенных и др.) в любых горных породах – ключ к пониманию природы и к методике выявлению родников. Несмотря на то, что в ЧСО не проводились исследования органолептических, химических и биологических свойств родниковых вод, 30-летний период использования позволяет считать их весьма качественными, а возможно - и целебными. Средний дебит обследованных родников в пределах ЧРП составляет в пос. Тельмана и дер. Чулково 5,2 л/мин (7,5 м3/сутки), в селе Михайловская Слобода – 46 л/мин (66 м3/сутки).
Методика оборудования высокодебитных родников
Существующая методика оборудования родников очень проста. На склоне долины реки или оврага в нижней половине зоны высачивания делается углубление, в которое горизонтально или слабо наклонно устанавливается стальная, асбесто-цементная или керамическая труба диаметром 100-200 мм. Труба закрепляется в массиве и обеспечивает отвод воды, а также перепад уровня над земной поверхностью для слива струи воды в емкость. Эта вода является подземной, она сохраняет все свойства фильтрующийся в песчаном массиве жидкости – цвет, температура (2-8 градусов), содержание химических компонентов (проводимость ее всего лишь 0,22 миллисименса в отличие от воды из мячковских известняков - 0,53 м/сим) и др. Оборудованные таким образом родники ничем не загрязнены и практически не требуют ухода, однако имеют один существенный недостаток: при этом используется только малая часть их ресурсов. Наш опыт показывает, что расход воды из малодебитных родников из юрских песков может быть увеличен за счет расширения трещиноватой зоны высачивания водоносного горизонта (рис. 3). Для этого проводятся следующие мероприятия:
1.Рекогносцировочное обследование зоны высачивания (склона реки или оврага на отметке примерно130-133 м) и выявление зон концентрированного выхода воды (участков повышенной трещиноватости).
2.Выполаживание всего откоса (если это возможно) до30-350, а также зачистка от наносов и выравнивание верхней части зоны высачивания экскаватором или лопатой на фронте около 4-5 м.
3.Выбор на зачищенной зоне высачивания 3-4-метрового участка с наибольшими локальными поступлениями воды (будущая трещиноватая зона высачивания родника - ЗВР).
4.Устройствосектора разгрузки родника (СРР) с использованием бревен, кольев и суглинков. Угол наклона подошвы СРР не должен превышать 6-8о во избежание подкапывания и обрушения склона выше ЗВР.
5.Установка и закрепление стальной, пластиковой или деревянной трубы диаметром не менее100 мм и длиной 1- 2 м.
6.Оборудование фильтрующего экрана на и над ЗВР для предотвращения оплывания песка и обрушения свода в вышележащих наносах (при угле откоса менее 35о – необязательно).
7.Устройство крышки для защиты СРР от мусора. Щиты крышки должны быть съемными для осмотра и ремонта СРР.
8.При необходимости - установка резервных емкостей под трубой (из нержавеющей стали или эмалированных).
9.Дизайнерское оформление родника. Каждый родник должен иметь:- номер, название, надпись: «Охраняется администрацией ЧСО», а также, по возможности: «Освящен …Михайловской церкви …01.01.11.». Сверху над обрывом должно быть ограждение из кустов, кольев и др.
Один из родников такого типа в селе Михайловская Слобода имел дебит 60 л/мин. Воду из таких родников нельзя назвать чисто подземной, поскольку в пределах сектора стока она может периодически разбавляться поверхностными водами (дождь, тающий снег), немного обогащаться взвесью, насекомыми и их личинками, изменять газовый состав, температуру (5-12градусов). Однако эти недостатки являются либо несущественными, либо легко устранимыми.
В целом, ЧСО – край богатых возможностей для людей, ценящих природу и ее драгоценные дары. Пока человек из-за существующего устройства местной власти, реализации известной триады деньги-власть-удовольствия и "неизбежного научно-технического прогресса" превращается из человека разумного в человека неразумного, упомянутые дары, возможно, надолго останутся неоцененными и невостребованными. Хотелось бы, чтобы увеличивалось число людей, стремящихся сделать полезное дело для своей среды обитания. Хотя бы обратить внимание или рассказать о ее особенностях. Везде много интересных мелочей.