Хидрогеоложко описание и оценка на експлоатационните ресурси на подземните води

Основни хидрогеоложки структури в поречието на река Места

Планинските масиви на Рила, Пирин и Родопите ограждат Разложката и Гоцеделчевската котловини, разположени по долината на Места и нейните притоци. Релефът е силно разчленен от речно-овражната мрежа.

Районът попада в Южнобългарската климатична зона, Местенски климатичен район, който се характеризира със средиземноморско влияние.

Разглежданият район е добре изучен в геоложко отношение. Той е изграден от докамбрийски метаморфити, разновъзрастни гранитоидни скали, палеогенски седименти и ефузиви, неогенски седименти и кватернерни отложения.

Студени подземни води са проучвани при търсенето на въглища, рудни и нерудни изкопаеми от Комитета по Геология. ИПП "Водоканалпроект" провежда специализирани проучвания за нуждите на водоснабдяването на населените места в района, ДСО "Редки метали" при търсене на ураниеви руди и др.

В басейна на р. Места са разпространени пукнатинни води в гранитните плутони и метаморфната мантия, карстови и пукнатинно-карстови в мраморите и порови води в седиментите на котловините.

Гоцеделчевската и Разложката котловини са наложени грабенови структури запълнени от дебелослойни неогенски езерно-блатни и речни седименти и кватернерни отложения. В долината на р. Места приабонолигоценския комплекс запълва двустранно Местенския грабен.

С най-голяма водообилност се отличават кватернерните алувиални и пролувиални отложения. В пясъците и чакълите е формиран безнапорен водоносен хоризонт.

В неогенския водоносен комплекс са акумулирани известни количества подземни води в слабо споените пясъчници и конгломерати. Те са напорни и частично се дренират от речната система.

Приабонолигоценския водоносен комплекс е със спорадични пукнатинни и пукнатинно-карстови води.

Най-водообилна скална формация в басейна на р. Места са докамбийските мрамори от Добростанската свита на мраморите (doPCF). Тя е разпространена в северната и южната част на Пирин планина и част от планините Славянка и Стъргач.

Северният склон заема част от най-високите дялове на Пирин. Изграден е от дебелослойни мраморни маси с прослойки от силикатни скали. Мраморите са напукани и дълбоко окарстени с характерни форми - понори, пещери, въртопи и безотточни долини. Поради дренираност във високите части на планината извори почти липсват. Големите карстови извори са разположени в Разложката котловина.

Южният район обхваща площта на по-ниските дялове на Пирин и част от планините Славянка и Стъргач. Мраморите опасват известния Тешовския плутон. Те са напукани, на места тектонски разломени и силно окарстени. Подхранват редица извори в басейна на реките Места и Струма.

В по-старите свити на Рупчоската група (PО D) - Чепеларска пъстра свита (tčPО D), Богутевска плагиогнайсова свита (bogPО D), Въчанска пъстра свита (včPО D) и Луковишка гнайсошистова свита (luPО E) са акумулирани карстови води в мраморните прослои и пластове на Пирин и Западните Родопи. Сравнително по-голямо площно разпространение мраморите имат в района на села Слащен и Годешево, разположени в най-югоизточна част на басейна на р. Места.

Пукнатинните води в докамбрийския комплекс, разновъзрастните гранитни плутони и палеогенски ефузиви имат най-голямо площно разпространение. Те са привързани основно към изветрителната зона на скалите. По-водообилни са гранитоидите, следвани от разнообразните гнайси и вулканити. Към тези скални разновидности има много извори, обикновено с неголеми водни количества.

Подхранването на подземните води в басейна на р. Места се осъществява от валежите и топенето на снежната покривка в планините, а дренирането е в многобройните речни долини на Местенския грабен.

Характеристика на основните водоносни хоризонти и комплекси

Подземните води в поречието на Места са формирани в разнообразни морфотектонски структури. Специфичните физико-географски и геоложки условия са от първостепенно значение за акумулиране на значителни резервуари от пресни подземни води.

Води в кватернерните наслаги на р. Места и притоците й

Разпространени са най-вече в Гоцеделчевската котловина, в долинните уширения на р. Места и нейните притоци на север от нея и в Разложката котловина.

Гоцеделчевската котловина заема най-южната част на Местенското понижение. По разседни зони с посока Ю-ЮИ грабена се ограничава на изток от Западнородопския антиклинорий, на запад от Пиринската хорст-антиклинала и на юг от Стъргач планина и Перишката структура.

Кватернерните образования са привързани предимно към долината на р. Места и по-големите й притоци. Те покриват неогенските седименти и са представени от алувиални (aQh) и пролувиални (prQh) отложения с площ 84,6 km2. Първите обхващат съвременното речно легло на р. Места, притоците й, както и ниските заливни тераси, а вторите са развити като наносни конуси по р.Канина и други притоци на р. Места, които идват от Родопите и Пирин. Край склоновете е развит делувий, а около субтермалните карстови извори, югоизточно от с.Мусомище има и травертинови образования.

Алувиалните и пролувиалните отложения са от чакъли, валуни, разнозърнести пясъци и лещи от глини. Те имат дебелина от няколко метра до повече от 30 m. Формиран е общ ненапорен подземен поток, който хидравлически е свързан с реките и се дренира от Места. Нивото на водата е плитко, от 0,5-1 m в централните части на котловината до 3-4 m в нейните окрайнини. Градиентът на потока в ниската тераса на реката е 0,004-0,005, а в пролувиалните конуси достига 0,015-0,018. Поради подпиране на водите от неогенските седименти и метаморфити на много места в котловината е налице заблатяване и наличие на извори с дебит под 1 l/s.

В Гоцеделчевската котловина са прокарани много сондажни кладенци за разкриване на подземни води от кватернерните отложения. От единични сондажи дебитът е от 1-1,5 до 5-8 l/s при понижения от 0,7 до повече от 3 m. Определени са проводимости (Т) на кватернерния водоносен хоризонт от 100 до 600-700 m2/d. Коефициентът на филтрация в северната част на котловината е от 20 до 100 m/d, среднопреобладаващ 45 m/d, а на юг има и по-големи стойности - 100-140 m/d. Пролувиалните конуси на притоците на р.Места имат по-ниски филтрационни свойства.

В долинните уширения на р.Места на север от Гоцеделчевската котловина до градове Белица и Якоруда в алувиалните отложения с дебелина до 8-10 m са акумулирани неголеми количества порови води. По р.Мътница, в югозападната част на района, също има спорадични води в алувиалните отложения, пряко свързани с наличните повърхностни водни стоежи в реката.

Разложката котловина е оградена от южните дялове на Рила и северните склонове на Пирин планина, а за източна граница се приема р.Места. Тя е висока междупланинска котловина с абсолютна височина над 800 m. През нея протичат реките Бяла, Седръч,

Калугерица, Глазна и др., като особено пълноводни и буйни са идващите от Пиринския блок.

В тектонско отношение котловината представлява грабен, отделен от планините с големи разседни зони.

Кватернерните алувиални отложения са от валуни, чакъли, пясъци и глинести пясъци с дебелина до 12 -15 m в долината на р.Бяла. Пролувиалните образования представляват наносни конуси в северното подножие на Пирин. Изградени са от несортирани късове мрамори, гранитоиди и гнайси с песъчлив запълнител и дебелина до 40 m в близост до подножието.

В кватернерните отложения са акумулирани студени подземни води, които в централната част на котловината на практика подхранват неогенския водоносен комплекс. Пролувиалните конуси дренират значителни водни количества подземни води от мраморите на Северен Пирин. Южно от Банско, в местността "Мъртва поляна" от изграден дренаж и 3 експлоатационни сондажи се добиват за питейни цели (гр.Банско, Елешница, военно поделение) водни количества от 50 до 120 l/s. В ската под местността "Мурата" съществуват група извори с дебит до 12 l/s.

Ледниковите образования са локализирани в циркусите и ледниковите долини. Изградени са от чакъли, валуни и блокове, с песъчливо-чакълна плънка и грубозърнести пясъци и глини. Филтрационните свойства на морените не са високи, с изключение в троговите долини, където се формират ненапорни подземни потоци, от които вземат началото си реките Бъндерица, Дамяница и др.

Води в неогенските седименти

Неогенският водоносен комплекс е разпространен в Гоцеделчевската и Разложката котловини, запълнени с дебелослойни езерно-блатни и речни седименти.

По литостратиграфска подялба седиментите са поделени на три свити: Валевишка (vl N13p), Балдевска (baN13p-N2d)и Неврокопска (nvN2).

В Гоцеделчевската котловина седиментите залягат върху пъстра скална подложка от метаморфити, гранитоиди и мрамори. Дебелината им е от 50-100 m до повече от 600 m (сондажи на "Редки метали" разкриват неогенски седименти до 622-646 m дълбочина). Литоложките разновидности са: песъчливи глини, алевролити, глинести пясъци, пясъци, пясъчници и чакъли, сред тях в Балдевската свита са включени и пластове от лигнитни въглища.

Неогенските седименти в Гоцеделчевската котловина са сравнително слабо водоносни. Пясъчните и чакълести пластове са заглинени и имат ниски филтрационни свойства. Това се подтвърждава от сондажните проучвания за въглища. От единични сондажи при понижения до 50 m са черпени дебити от 1 до 3 l/s. Определена е проводимост Т = 30-50 m2/d, коефициента на филтрация около 1 m/d. За отделни водоносни хоризонти той е от 1 до 5 m/d.

В ерозионните понижения на релефа от пясъчните слоеве се образуват малки извори с дебит до 1 l/s.

В Разложката котловина неогенските седименти са поделени на два хоризонта - въгленосен и чакълно-песъчлив, като Балдевска и Неврокопска свити на Гоцеделчевската котловина. Първата свита е представена отконгломерати, пясъчници, пясъци, глини, песъчливи глини, въглищни прослойки, аргилити. Установени са 9 въглищни пласта със сумарна дебелина 16,50 m. Дебелината на свитата достига до 150-200 m.

Втората свита е изградена от пясъчници, конгломерати, чакъли, алевролити и песъчливи глини. Има дебелина от 50 до 250 m. От проведените геоложки проучвания за въглища подложката на седиментите в грабена се намира на максимална дълбочина около 500 m.

От проведените многобройни водочерпения на сондажи в неогенския водоносен комплекс е установено пиезометрично ниво на водата (ПНВ) от единични самоизливи до 55-58 m дълбочина. Черпени са водни количества от 0,01 до 1,7 l/s при създадени понижения от 8 до повече от 40 m. Относителните дебити имат стойност от 0,001 до 0,145 l/s/m, средна стойност около 0,1 l/s/m.

Проводимостта на водоносния комплекс има средни стойности T = 8-10 m2/d и коефициент на пиезопредаване a = 1-2.104 m2/d. Коефициентът на филтрация Kср = 0,25-0,36 m/d

Над речната система към пясъчните пластове са привързани извори с дебит 0,008 до 0,5 l/s.

Води в донеогенските и оградните масиви

Пукнатинни и порови води в приабонолигоценския комплекс на палеогена

Приабонолигоценският водоносен комплекс в долината на Места запълва двустранен грабен. Възвишенията на комплекса отделят Разложката от Гоцеделчевската котловина. Формираните подземни води са пукнатинни в разливите от вулканити и пукнатинно-пластови в пясъчниците и брекчо-конгломератите. Водите са предимно напорни, добре дренирани от речната мрежа. Отделните изворни находища имат минимален дебит под 0,5 l/s. Като цяло комплекса се оценя за слабо водообилен.

Карстови води

Карстовите води в Пиринската хорст антиклинала, отнесени към поречието на Места, са обособени в два самостоятелни басейна: Разложки и Гоцеделчевски.

Води в Разложкия карстов басейн. Разположен е в северозападната част на Пирин планина. Басейнът представлява моноклинала със средна надморска височина около 1900 m. Изграден е от докамбрийски мрамори, калкошисти и шисти, принадлежащи към Асеновградската група - Добростанска свита (doPО F). Мраморите имат дебелина, достигаща до 1000 m и площ на разкритие на повърхността около 44-45 km2. Те залягат върху метаморфитите на Ситовската група - Луковишка (luPО E) и Бойковска (boPО E) свити, представени от гнайси, гнайсошисти и шисти и тънки прослойки от мрамори и амфиболити. Контактите с мраморите са на запад, югозапад и изток. На юг и югоизток мраморите са в контакт с интрузивни скали с горнокредна и палеогенска възраст - гранодиорити и биотитови гранити (g K2), гранити и кварц-монцонити (cpg Pg).

Мраморите са интензивно блоково разломени и значително окарстени. Затъват стъпаловидно на север - северозапад към Разложки и Градевски грабени. Предполага се, че под пролувиалните материали и неогенските седименти на първия грабен площта на мраморите е 15-20 km2.

Ненапорният карстов поток, формиран в басейна, се движи първоначално от юг на север – северозапад към Разложката и отчасти към Градевската котловина, като излиза на повърхността по няколко паралелни разлома, отделящи мраморите от плиоцена, или през пролувия.

Подземните води се подхранват от валежи в зоната на разкритие на мраморите, но получават значително подхранване и от речния отток, формиран в обсега на некарбонатните скали.

Най-големите карстови извори, дрениращи басейна са: извор “Язо” (ХГС №59), извор “Кьошка” (ХГС №59а) и “Калугерица” (ХГС №482 – закрит през 1991 г.). След ВЕЦ “Разлог” водите на първите два извора формират р. Изток, приток на Бела река. В района съществуват и по-малки извори с дебит 0,5 до 1,5 l/s, а и единични по-големи извори с дебит до 10 и повече от 10 l/s, чийто среден сумарен дебит не превишава 100 l/s.

От сондажен кладенец, южно от гр.Банско, е получен първоначален дебит до 60 l/s и напор повече от 20 m над земната повърхност. Впоследствие дебита се стабилизира на 15 -17 l/s.

Извор “Язо”, със среден многогодишен дебит 1096 l/s, е най-големият карстов извор в района.

Изследването на многогодишните колебания на дебита на извора показват, че максималните водни количества се случват през летния период и най-често през юни - юли. Периодът съвпада с интензивното топене на снежната покривка над 1500 m надморска височина, както и с дъждовния период на годината. Минималните водни количества са през периода февруари - април и най-често през април, когато съществена част от водосбора на извора е замръзнала и снежната покривка е неразтопена, поради което подхранването на подземните води е практически прекратено.

№ на ХГП

59

“Язо”

59a

“Кьошка”

482

“Калугерица”

Период на наблюдение

1959-1997

1962-1997

1964-1991

Характеристики на дебита [l/s]

 

 

 

Max

Min

Среден

2725

440

1096,2

2770

15,0

380

386

43,0

98,5

Характеристики на температурите [° C]

Max

Min

 

10,5

6,2

 

8,4

4,2

 

7,1

4,3

Изследването на многогодишните колебания на дебита на извора показват, че максималните водни количества се случват през летния период и най-често през юни - юли. Периодът съвпада с интензивното топене на снежната покривка над 1500 m надморска височина, както и с дъждовния период на годината. Минималните водни количества са през периода февруари - април и най-често през април, когато съществена част от водосбора на извора е замръзнала и снежната покривка е неразтопена, поради което подхранването на подземните води е практически прекратено.

Изменението на дебита се характеризира с малки вариации, като отношението на Qmax и Qmin е между 2 и 4, а коефициентът на вариация на средногодишните водни количества е 18%. Това най-вероятно се дължи на голямата водосборна област на извора и значителна дебелина на фреатичната зона.

В многогодишните изменения на дебита на извора се установява добре изразена отрицателна тенденция, най-вероятно предизвикана от намаленото количество валежи, постъпващи във водосборната област на извора.

Вторият по големина извор в района е “Кьошка”, който има среден многогодишен дебит 380 l/s . Измененията на дебита на извора показват, че екстремните стойности на водните количества се случват през същите периоди на годината и по същите причини, подобно на извор “Язо”. “Кьошка” е типичен карстов извор. Изменението на дебита има значително по-големи вариации (Cv 36%), с отношение на Qmax и Qmin между 12 и 59. Вероятно този извор има по-малка водосборна площ и/или зона на насищане с незначителна дебелина. Температурите на водата са по-ниски - от 4,2 до 8,4° C, в сравнение с тези на извор “Язо” - от 6,2 до 10,5 ° C.

Сумарният средномногогодишен дебит на изворите, дрениращи басейна е 1575 l/s. Ако към това количество се добави сумарния дебит на останалите извори в района - около 100 l/s, средномногогодишният модул на подземния отток ще бъде 37,2 l/s/km2, а средномногогодишният минимален модул на оттока - съответно 11 l/s/km2. Според възприетата класификация за карстови и пукнатинно-карстови водоносни комплекси, тези високи стойности на модула на оттока (M>5 l/s/km2) определят карстовия басейн като силно водоносен.

Води в Гоцеделчевски карстов басейн

Гоцеделчевският карстов басейн заема югоизточната част на Пиринския блок. Той попада във водосборните области на реките Струма и Места и може да бъде разделен от повърхностния вододел на две съставни части - западна и източна. Басейнът е изграден от докамбрийски масивни и слоести мрамори, принадлежащи към Асеновградска формация - Добростанска свита (doPО F) и е тектонски добре обособен. Той има пръстеновидна форма, развита около Тешовския плутон (tg K2). Мраморите са силно дислоцирани и окарстени. Те имат обща площ на разкритие на повърхността 144 km2 (към поречието на Места около 65 km2) и дебелина вероятно над 1000 m.

Подземните карстови води се подхранват от валежите в зоната на разкритие на мраморите, но получават значително подхранване и от речния отток, формиран в реките преминаващи през Тешовския плутон. Водите от източната част на карстовия басейн се дренират във водосбора на река Места. На изток, североизток и югоизток към Местенския грабен карстовите води излизат на повърхността по разломните зони, където мраморите са екранирани от неогенски седименти (nvN2) и от докамбрийски метаморфити (PО E). На запад и север водите се дренират по разломи, отделящи силикатните кристалинни скали от мраморите. От южна страна басейнът се свързва с мраморите от масива на Славянка.

Неизвестна част от карстовите води се насочва на юг и се дренира на гръцка територия.

Най-големите извори, дрениращи източната част от карстовия басейн, са групата “Топлика” югоизточно от с.Мусомища. От тях само при ХГП № 412 има съсредоточен излаз на подземна вода и е възможно измерване на водни количества. При втория от групата извори (ХГП №412а от ОХГМ) измерванията са прекратени през 1974. Средномногогодишният дебит на този извор е около 100 l/s. На 1,0 km западно от с.Копривлен се намира също по-голям извор с дебит до 100 l/s.

Извор №412 “Топлика” има средномногогодишен дебит 165 l/s. Изследването на многогодишните колебания на дебита на извора показват, че максималните водни количества се случват в периода март – юли и най-често през втората половина на май и през юни. Периодът съвпада с интензивното топене на снежната покривка акумулирана във водосбора на извора, както и с дъждовния период на годината. Минималните водни количества са през октомври – януари и най-често през декември, когато съществена част от водосбора е замръзнала, поради което постъпването на повърхностни води към фреатичната зона на басейна е практически прекратено.

Температурите на водата варират от 17,0 до 23,8° C.

Изменението на дебита на извора има сравнително големи вариации. Коефициентът на вариация на средногодишния дебит е 50%, а отношението на Qmax и Qmin е между 2,0 и 23, с преобладаващи стойности над 4. Изворът напълно пресъхва след земетресение през 1992 година. Водата се появи отново през 1996 г, но водното количество е по-малко.

Средномногогодишният сумарен дебит на изворите от източната част на Гоцеделчевския карстов басейн, дрениращи се към река Места е около 365 l/s. Средномногогодишният модул на подземния отток е 5,62 l/s/km2, определен за площ на водосборния район около 65 km2 и по възприетата класификация карстовия басейн се отнася към силно водоносните подземни комплекси.

Карстови води в района на сс. Слащен и Годешево

В най-югозападната част на Родопския масив, на площ около 22-23 km2, се разкриват мрамори от Чепеларската свита (tcPО D). Единственият по-голям извор, който дренира окарстените мрамори, се намира южно от с. Годешево. Дебитът му се предполага, че е от порядъка на 40-50 l/s.

Пукнатинни води

В басейна на р.Места пукнатинните води имат доминиращо значение по площ на разпространение. Близо 3/4 от площта е заета от южнобългарските гранитоиди и докамбрийските метаморфити.

Пукнатинните води са привързани основно към зоната на регионалната напуканост на скалите. Значително е тяхното разпространение и в зоната на локалната тектонска напуканост.

Води в гранитоидите на Пирин, Рила и Родопите

Разновъзрастните гранити и гранодиорити, заедно с метаморфитите, участват в изграждането на антиклиналните (куполовидни) структури в изследвания район.

В Пирин планина Севернопиринския плутон е изграден от горнокредни биотитови гранити и гранодиорити (g 2K2), докато Централнопиринския плутон е представен от палеогенски гранити и кварц-монцонити (cpg Pg).

Рило-Западнородопския батолит е изграден основно от палеозойски гранодиорити (rg d Pz2) и биотитови гранити (rg Pz2). Горнокредните биотитови гранити (rg K2) са внедрени като самостоятелни тела в батолита, като по-широко разпространение имат в Рила.

Гранитоидните скали са интензивно разчленени от речната мрежа. На по-голямата си площ те са покрити от елувиално-делувиална покривка, като непосредствено под нея до дълбочини 20-30 m скалите са изветрели. В областта на тяхното разпространение, изключително във високо- и среднопланинските дялове на планините, средногодишното количество на валежите е над 800 mm и достига до 1300 mm, а снежната покривка се задържа 3-5 месеца.

При такива геоложки, геоморфоложки и климатични условия в гранитоидите са формирани подземни води в изветрителната зона на скалите и в зоните на тектонските нарушения.

На повърхността водите се дренират от множество извори. Минималният дебит на повечето от тях е под 0,1 l/s, преобладават с дебит под 0,05 l/s. Извори с дебит от 0,1 до 0,5 l/s се срещат по-рядко. Има и единични извори и с по-големи водни количества. В Тешовския плутон на Пирин, в близост до с.Тешово, се намира извор с максимален дебит до 25 l/s. В Централно Пиринския плутон, северозападно от Брезница, съществува изворна група с водни количества до 100 l/s.

Филтрационните свойства на гранитоидите са сравнително ниски. По класификацията за пукнатинни водоносни комплекси те са от слабо водоносни до умерено водоносни. Гранитоидите на Пирин и по високите и средни части на Рила и Западни Родопи са по-водообилни, в сравнение с разположените в предпланинските склонове.

Води в докамбрийските метаморфити

Различните видове гнайси, гранитогнайси, шисти, в които са акумулирани пукнатинни води, изграждат периферните части на позитивните структури в басейна на р.Места.

Водите в изветрителната зона на силикатните метаморфити имат регионално разпространение и тяхната характеристика не се отличава от тази, дадена за водите в изветрителната зона на гранитоидните скали. И тук условията за подхранване, движение и дрениране са едни и същи.

Докамбрийските метаморфити се дренират от множество извори с дебит под 0,1 l/s, по-рядко достигат до 1 l/s. Има и единични извори с водни количества от 2-3 до 7 l/s.

Филтрационните свойства на метаморфитите са ниски. Коефициентът на филтрация е от 0,05 до 1 m/d. Модулът на подземния отток има стойности от 0,1 до 1 l/s/km2.

Качествена характеристика на подземните води

Съществен момент при оценката на експлоатационните ресурси на подземните води в басейна на Места е качествената характеристика на водите. Тя се прави с оглед ползването на сравнително голяма част от водните ресурси преди всичко за питейни цели, за промишлени и други нужди.

Хидрохимичните свойства на подземните води се формират при взаимодействие на водите с различните видове геоложки формации. За изследвания район тяхното голямо разнообразие задължава оценката да се направи за всяка филтрационна среда.

Подземните води, акумулирани в алувиалните и пролувиалните отложения на р.Места, по химичен състав са хидрокарбонатни, калциеви, с минерализация 0,2-0,3 g/l.

Средният състав на основните хидрохимични параметри (mg/l) е показан в таблицата.

pH

HCO3-

SO42-

Cl-

NO3-

Ca2+

Mg2+

Na++K+

H2SiO3

M

Твърдост meqv/l

7,2

125

13,8

6,5

2,2

28,7

10,1

11,3

27,3

252,7

2,5

Подземните води в кватернерните отложения са най-уязвими към замърсяване. Основни източници на замърсители са селищата, селскостопански или индустриални обекти. Необходимо е за всеки конкретен обект да се правят специализирани хидрохимични и бактериологични изследвания.

В неогенски седименти подземните води имат сходен състав с тези от кватернерните отложения. В зоната на подхранване на водоносния комплекс те са са хидрокарбонатни, калциеви, магнезиеви, с минерализация 0,2-0,3 g/l. Постепенно водите се обогатяват на редица компоненти и повишават минерализацията си до 0,5-0,7 g/l в самия водоносен комплекс. Водите са почти неутрални до слабо основни - pH = 6,7-7,6. Отговарят по БДС 28-23-83 за питейни цели.

Приабонолигоценският водоносен комплекс има свой специфичен макро- и микро-компонентен състав на подземните води. Те са хидрокарбонатни, калциеви, с минерализация 0,15-0,2 g/l. Средният състав на основните хидрохимични параметри (mg/l) е показан в таблицата.

pH

HCO3-

SO42-

Cl-

Ca2+

Mg2+

Na++K+

H2SiO3

M

Твърдост, meqv/l

6,6

76,5

9,1

4,6

20,2

3,7

8,0

50,3

137,6

1,0

Водите са пресни, меки, с повишено съдържание на метасилициева киселина. Пригодни са за питейни цели.

Тук трябва да се отбележи за нарушената екологична обстановка в района на Елешница, където в продължение на много години е водена експлоатация на ураниеви руди от комплекса. В момента се води локален мониторинг в района на хвостохранилището. Наложително е по-често опробване и на близки водоизточници за гарантиране качеството на подземните води.

Карстовите води от мраморите на Пирин и Западните Родопи са обект на много хидрохимични изследвания. По химичен състав те са хидрокарбонатни, калциеви, магнезиеви, с минерализация 0,2-0,4 g/l. Средният състав на основните хидрохимични показатели (mg/l) отново се показва в таблицата.

pH

HCO3-

SO42-

Cl-

Ca2+

Mg2+

Na++K+

H2SiO3

M

Твърдост meqv/l

7,3

176,3

10,7

4,4

46,9

7,8

10,6

24,1

330,6

3,6

 

Големите карстови извори Язо”, “Кьошка” и “Топлика” имат средни стойности на основните компоненти (mg/l) показани в таблицата.

Карстов извор

pH

HCO3

SO4

Cl

NO3

NO2

PO4

Ca

Mg

Na+K

NH4

M

Твърд. meqv/l

Ок.

Язо

7.3

167.6

17.6

5.93

1.67

0.016

0.05

37.68

11.13

11.8

0.08

253.4

2.76

2.11

Кьошка

7.4

155.2

16.3

5.74

1.47

0.015

0.05

38.07

10.56

7.27

0.09

235

2.74

1.68

Топлика

7.5

270.7

10.0

7.85

6.77

0.00

0.11

59.64

10.95

25.93

0.00

392.2

3.88

3.3

Подземните води от Разложкия карстов басейн (по горната таблица) са хидрокарбонатни, калциеви, магнезиеви, със сравнително ниски средномногогодишни стойности на общата минерализация - 0,23-0,25 g/l. Въпреки че основните хидрохимични свойства на подземните води се формират при взаимодействието на водата с карбонатните скали, те са меки до средно твърди, със средни стойности на карбонатната твърдост под 3 meqv/l. Доколкото във водосборната област на изворите, разположена над 1500 m надморска височина няма източници на замърсители, като селища, селскостопански или индустриални обекти, подземните води не са подложени на антропогенно въздействие. Те са чисти, незамърсени, със съдържание на PO4, NO3, NO2, Cl, SO4 и COD много близко или съответстващо на фоновите концентрации на тези ингредиенти за подземни води.

Водите на извор “Топлика” на Гоцеделчевския карстов басейн има сравнително по-висока минерализация, като средната стойност е 0,39 g/l. По химичен тип те са хидрокарбонатни, калциеви, натриеви, което най-вероятно се дължи на смесване с по-топли води от скалната подложка. Водите са средно твърди, чисти, незамърсени със съдържание на PO4, NO3, NO2, NH4, Cl, и SO4. Завишената стойност на перманганатната окисляемост вероятно се дължи на активна селскостопанска дейност, най-вече пасища и кошари във водосборната област на извора, а също на отпадните води от селищата Тешел, Парил и др, които са без канализация.

Подземните води акумулирани в южнобългарските гранитоиди, различните типове гнайси и шисти, а и някои младопалеогенски ефузивни магматити се обособяват в една филтрационна среда.

По химичен състав водите са хидрокарбонатни, калциеви, до натриеви и сулфатни, с минерализация до 0,2-0,4 g/l.

Средният състав на основните хидрохимични показатели (mg/l) е представен в таблицата.

 

pH

HCO3-

SO42-

Cl-

NO3-

Ca2+

Mg2+

Na++K+

H2SiO3

M

Твърдост meqv/l

6,8

92,9

10,5

5,3

0,7

19

6,9

10,5

29,7

182,4

1,6

 

Голямото площно разпространение на пукнатинните води и ползването им чрез каптиране на извори за питейни цели от много населени места, включително гр. Гоце Делчев, Белица, Якоруда, налага провеждането на строг контрол от РИОСВ и други местни контролни органи. Особено това е задължително за потенциално застрашените и на вече замърсените зони както от областта на филтрация, така и на земната повърхност и на повърхностно течащи води.

Основни предпоставки при определяне на експлоатационните ресурси

Експлоатационните ресурси на подземните води са "количеството подземни води, което може да се получи с рационални в технико-икономическо отношение водовземни съоръжения при зададен режим на експлоатация и при качество на водата, удовлетворяващо изискванията в течение на разчетния срок на водопотреблението". Анализът на това определение еднозначно посочва, че експлоатационните ресурси на подземни води са изчислителна стойност обоснована по различни методи.

За целите на генералната схема за използване на водите от басейна на р.Места експлоатационните ресурси на подземните води са определени при следните предпоставки:

Определените експлоатационни ресурси на подземните води в басейна на р. Места са приблизителни и са резултат на обобщаващата инженерна оценка на съществуващата хидрогеоложка информация.

Експлоатационни ресурси на основните водоносни хоризонти

За басейна на р. Места ще бъдат определени експлоатационните ресурси на трите типа подземни води: порови, карстови и пукнатинни.

Експлоатационни ресурси на порови води

Поровите води са акумулирани в кватернерните отложения, неогенските и палеогенски седименти.

Експлоатационните ресурси на поровите води от кватернерните отложения са най-големи в Гоцеделчевската котловина. Те се оценяват средно на 425 l/s или около 13,4.106 m3/a. Заедно с определените ресурси по долината на р. Места (тт. 2 и 3) тези води са 450 l/s или около 14,2.106 m3/a.

Експлоатационните ресурси на поровите води от неогенските седименти в Гоцеделчевската котловина се оценяват на 30 l/s или 0,9.106 m3/a, поради ниската им водообилност.

Естествените ресурси на Гоцеделчевската котловина са приблизително тези определени като експлоатационни ресурси. Това се предопределя от специфичните хидрогеоложки условия. Подхранването на подземния поток е изключително от р. Места и нейните притоци, от инфилтриралите се валежи и от подземно изливане на карстови води в участъка на селата Мусомища и Копривлен. Експлоатационният ресурс на водата, при възможно определяне на речното подхранване, даже може значително да повиши динамичния разход на потока.

При линеен модул на брегова дренажна система 76 l/s/km2 и понижение на водното ниво до 5 m, експлоатационните ресурси с речна инфилтрация могат да достигнат до 1,2 m3/s при минимален отток в реката от 3-4 m3/s.

Експлоатационните ресурси на поровите води от Разложката котловина за кватернерните отложения (алувий и пролувий) са оценени на около 120 l/s или 3,8.106 m3/a.

Пролувиалните отложения на реките Бандерица, Демяница и Глазне (участък Банско - Баня) акумулират значителни количества подземни води и те са оценени с по-голям модул на подземен отток - М = 4 l/s/km2. Централната и западната част на котловината са по-слабо водообилни. Пролувиалните отложения тук, по южните притоци на р.Бяла, дренират значителни количества карстови води от мраморите и те се оценяват при разглеждане на Разложкия карстов басейн.

Експлоатационните ресурси на неогенските седименти от котловината възлизат едва на 20 l/s или около 0,6.106 m3/a.

Палеогенските седименти от Местенското понижение също съдържат незначителни водни количества - експлоатационни ресурси не повече от 10 l/s и 0,3.106 m3/a.

Общият експлоатационен ресурс на подземните води от кватернерните отложения, неогенските и палеогенските седименти в басейна на р.Места възлизат на около 630 l/s или близо 20.106 m3/a.

Естествени и експлоатационни ресурси на порови води

Район на

Площ

Модул

Ест.

Експлоатационни ресурси, l/s

 

разпространение

km2

l/s/km2

ресурси l/s

кватернер

неоген

палеоген

Общо

Qex.106 m3/a

Порови води в кватернерните отложения

1. Гоцеделчевска котловина

84,6

5

425

425

 

 

425

13,4

2. От Буково до Якоруда

17,4

1,5-2

30

20

 

 

20

0,6

3. От Нова Ловча до Илинден

9

1,6

15

5

 

 

5

0,2

4. Разложка котловина:

 

 

 

 

 

 

 

 

- участък Банско - Баня

35,5

4

140

80

 

 

80

2,5

- централна и западна част

65

2

130

40

 

 

40

1,3

Всичко за т. 1-4

211,5

 

740

 

 

 

570

18

Порови води в неогенските отложения

1. Гоцеделчевска котловина

100+93,6

0,4

80

 

30

 

30

0,9

2. Разложка котловина

50+100,5

0,4

60

 

20

 

20

0,6

Всичко за т. 1-2

344,1

 

140

 

 

 

50

1,5

Порови води в палеогенските седименти

Местенско понижение

25,4

0,75

20

 

 

10

10

0,3

Общо за басейна на р.Места

581

 

900

 

 

 

630

19,8

 

 

Експлоатационни ресурси на карстови води

Експлоатационните ресурси на карстовите подземни води са определени поотделно за Разложкия и Гоцеделчевския басейни и за Западни Родопи.

За Разложкия карстов басейн е приет експлоатационен ресурс от 700 l/s или около 22,1.106 m3/a. Това водно количество е реално и подтвърдено от многогодишни режимни наблюдения. На практика голяма част от него се използва за питейно и промишлено водоснабдяване, за напояване, рибарници и енергодобив.

Експлоатационните ресурси на карстовите води от Гоцеделчевския басейн са оценени на 360 l/s или около 11,6.106 m3/a. Тук трябва да се отбележи, че стойността на модула на подземния отток е занижена. В сумарния дебит, поради невъзможност да бъдат измервани, не са включени водните количества, които се дренират в земно-насипния канал за излишните води на ВЕЦ, както и тази част от дебита, дренираща се на гръцка територия.

Приетият експлоатационен ресурс на мраморната площ Западни Родопи е 40 l/s или около 1,3.106 m3/a. Това са приблизителните водни количества на единствения по-голям извор, намиращ се южно от с.Годешево.

Общият експлоатационен ресурс на карстовите подземни води в басейна на р. Места възлиза на 1,1 m3/s (около 34-35.106 m3/a).

Трябва да се отбележи, че измененията на дебитите на карстовите водоизточници е значително. За кратки периоди от време изтичат големи водни маси (до 6 m3/s). Приетите експлоатационни ресурси са около половината от средномногогодишните дебити на изворите. Основен проблем при карстовите води са ограничените възможности за регулиране на оттока. Такива възможности за разглежданите басейни липсват.

Ресурси на карстови води

Район на

Площ

Модул

Общ дебит, l/s

Приет експлоатац. ресурси

разпространение

km2

l/s/km2

минимален

средномногогодишен

l/s

106 m3/a

1. Разложки карстов басейн

45

11-37,2

550

1675

700

22,1

2. Гоцеделчевски карстов басейн

65

5,6

-

365

360

11,6

3. Западни Родопи

23,4

2,5

-

60

40

1,3

Общо за басейна на р.Места

133,4

 

 

2100

1100

34,7

 

Експлоатационни ресурси на пукнатинни води (Таблица 2)

Оценката на експлоатационните ресурси на пукнатинните води е направена поотделно за докамбрийскити метаморфити, разновъзрастните гранитоиди и за приабонските ефузиви. Изхождано е от критерия, че гранитоидните плутони са носители на по-големи количества подземни води.

Естествените ресурси на пукнатинните води са оценени с приетите по-рано модули на подземния отток за Пирин, Рила и Западни Родопи. Прилаган е метода на разчленение на речния хидрограф като са използвани данните от всички хидрометрични станции с водосборна площ над 100 km2 (ориентировъчно са ползвани данни и от станции с по-малка от 100 km2 площ).

При сегашната оценка на експлоатационните ресурси на пукнатинните води са ползвани по-рано определените модули основно по метода на изворния отток, като те са прецизирани доколкото е било възможно за различните райони от басейна на р.Места. Трябва да се отбележи, че за гранитите и гранодиоритите е приложен коефициент 0,5 от модула на експлоатационните ресурси (около 0,25 съответно от модула на естествените ресурси), единствено от съображението по-реални да бъдат количествените стойности, които ползвателя ще има предвид в бъдещи свои разработки при ползване на подземните води.

Експлоатационните ресурси на пукнатинните води в Пирин планина се оценяват на 235 l/s или около 7,4.106 m3/a. Основните количества води са акумулирани в Северния, Централния и Тешовския плутони – около 200-210 l/s (повече от 6,5.106 m3/a), а докамбрийските гнайси, шисти и др. имат едва 25 l/s или по-малко от 1.106 m3/a.

Експлоатационните ресурси на пукнатинните води в Рила се оценяват на 265 l/s или около 8,4.106 m3/a. Тук също гранитите и гранодиоритите имат основния дял от експлоатационните

ресурси - около 240 l/s (повече от 7.106 m3/a), докато докамбрийските метаморфити се оценяват с 25 l/s (0,8.106 m3/a).

Експлоатационните ресурси на пукнатинните води в Западните Родопи възлизат на 290 l/s или около 9,1.106 m3/a. С почти равностойни площи – гранитите и гранодиоритите са оценени с ресурс 220 l/s или 6,9.106 m3/a, а гнайсите, шистите и други метаморфити имат ресурс 70 l/s или около 2,2.106 m3/a.

Приабонските ефузиви имат експлоатационен ресурс 20 l/s или 0,6.106 m3/a.

Общо за басейна на р.Места пукнатинните води се оценяват на 800-810 l/s или около 25.106 m3/a.

Пукнатинните води имат широко разпространение, дренират се чрез многобройни нискодебитни или разсеяни изходища и като правило не могат да бъдат обект на концентрирана експлоатация. Те формират част от речния отток и ще се използват като такъв. Изключения правят някои многодебитни извори в Пирин хванати за водоснабдяване основно на гр.Гоце Делчев, и високото алпийско водохващане на Рила за язовир “Белмекен”.

Сумарна оценка на ресурсите на подземни води и площно разпространение

Общите потенциални експлоатационни ресурси на пресни подземни води в басейна на р.Места възлизат на около 2,54 m3/s (80.106 m3/a). Към общия баланс от подземни води трябва да се има предвид разкритите експлоатационни ресурси от топли и горещи термо-минерални води (t от 18 до 55 °C) в Разложкия и Гоцеделчевския басейни, които сумарно възлизат на 166 l/s (5,2.106 m3/a), без Мусомища (извор "Топлика").

Площното разпределение на ресурсите по типове води е показано на приложените карти. За поровите води е отделен като силно водоносен хоризонт, с проводимост над 500 m2/d, само кватернерния на Гоцеделчевската котловина, а за умерено водоносни, с проводимост до 500 m2/d, неогенските седименти на Гоцеделчевската котловина и кватернерните отложения и неогенски седименти на Разложката котловина. Аналогично е районирането на карстовите и пукнатинните водоносни комплекси като силно водоносни – при модул на подземния отток над 5 l/s/km2 (Разложки и Гоцеделчевски карстови басейни) и умерено водоносни – при модул до 5 l/s/km2. Тук трябва да се отбележи специално за Северния и Централния Пирински и Тешовски плутони и за гранитоидите във високите части на Рила и Западни Родопи, че те са на долната граница на умерено водоносните комплекси (M = 1 - 1,2 l/s/km2). Оценката е направена на 50% от експлоатационния ресурс, поради невъзможността практически да се усвоява. Останалите пукнатинните водоносни комплекси с проводимост по-малка от 50 m2/d и модул на подземния отток 0,15 - 0,2 l/s/km2 (под 1 l/s/km2) са зонирани като слабоводоносни. Практически по-голямата част от тези площи са без експлоатационни ресурси, но все пак е направен разчет с най-минималния модул общо за цялата площ.