Водо­но­сні гори­зон­ти міста Київ

Тери­то­рія міста Київ і його око­лиць роз­та­шо­ва­на на сти­ку трьох оро­гра­фі­чних обла­стей: При­дні­пров­ської висо­чи­ни, Полі­ської і При­дні­пров­ської низо­вин.

Цен­траль­на і пів­ден­но-захі­дна части­ни міста роз­та­шо­ва­ні в межах При­дні­пров­ської висо­чи­ни, плав­но нахи­ле­ної на захід, із поверх­ні скла­де­ної поро­да­ми лесо­вої фор­ма­ції. Най­біль­ше під­не­се­ні її місця, при­уро­че­ні до позна­чок від 170–175 м (м. Виш­го­род, Лук’янівка) до 190–198 м (Бати­є­ва гора, Печерськ, Зві­ри­нець). Вони від­рі­зня­ю­ться гли­бо­ким і густим еро­зій­ним роз­чле­ну­ва­н­ням із гли­би­ною врі­зу еро­зій­них форм більш 80 м. Зна­чним вер­ти­каль­ним роз­чле­ну­ва­н­ням хара­кте­ри­зу­є­ться пра­вий берег р. Дні­про на ділян­ці від Вітря­них гір до Тели­чки, а також у Сов­ках і Терем­ках. Водо­ді­ли, пред­став­ле­ні у вигля­ді неве­ли­чких по пло­щі ізо­льо­ва­них остан­ців рів­ни­ни, зосе­ре­дже­них на межи­річ­чі Дні­про-Либідь. З від­да­ле­н­ням від р. Дні­про на захід сту­пінь роз­чле­ну­ва­н­ня поверх­ні змен­шу­є­ться, збіль­шу­є­ться пло­ща пло­ских сла­бо­роз­чле­но­ва­них діля­нок рів­ни­ни.

Пів­ні­чна і пів­ні­чно-захі­дна части­ни міста роз­та­шо­ва­ні в межах Полі­ської низо­ви­ни і явля­ють собою сла­бо гор­би­сту морен­но-зан­дро­ву рів­ни­ну. Поверх­ня її хара­кте­ри­зу­є­ться позна­чка­ми 140–190 м, неве­ли­ким гори­зон­таль­ним і вер­ти­каль­ним роз­чле­ну­ва­н­ням. Схі­дна (лів­обе­ре­жна) части­на міста роз­та­шо­ва­на в межах При­дні­пров­ської низо­ви­ни, що пред­став­ляє собою аку­му­ля­тив­ну алю­ві­аль­ну рів­ни­ну, ускла­дне­ну сері­єю різно­ві­ко­вих накла­де­них або при­ту­ле­них алю­ві­аль­них терас. Яру­жно-бал­ко­ва мере­жа роз­ви­не­на сла­бо. Абсо­лю­тні позна­чки коли­ва­ю­ться від 100 до 140 м.

Водо­но­сні гори­зон­ти міста Киє­ва — це при­ро­дні утво­ре­н­ня, які мають вели­ке зна­че­н­ня для водо­по­ста­ча­н­ня міста та його жите­лів. Київ роз­та­шо­ва­ний на річці Дні­про, з най­більш зна­чни­ми при­то­ка­ми: на лів­обе­реж­жі – р. Десна і на пра­в­обе­реж­жі – р. Ірпінь. У межах м. Киє­ва є більш дрі­бні при­то­ки – ріки Либідь, Сирець, стру­мок Пля­хо­вий. Схи­ли долин пра­в­обе­реж­жя, зви­чай­но, висо­кі і помір­но кру­ті, запла­ви забо­ло­че­ні луго­ві. Ріки рів­нин­ні, із жив­ле­н­ням за раху­нок атмо­сфер­них опа­дів при уча­сті під­зем­них вод. Пері­од пове­ні зви­чай­но займає бере­зень-кві­тень. Літня межень вста­нов­лю­є­ться в сер­пні-вере­сні, зимо­ва – у гру­дні-січні. Про­тя­гом бага­тьох сто­літь річка забез­пе­чу­ва­ла місто водою, про­ті­ка­ю­чи через його тери­то­рію. Однак, окрім самої річки, Київ також має вели­ку кіль­кість під­зем­них водо­но­сних гори­зон­тів.

Водо­но­сні гори­зон­ти — це гру­пи ґрун­то­вих або порі­дних шарів, які зда­тні утри­му­ва­ти та пере­да­ва­ти воду. З гео­ло­гі­чної точки зору, місто Київ роз­та­шо­ва­не в межах пів­ден­но-захі­дно­го кри­ла Дні­пров­сько-Доне­цької запа­ди­ни. У гео­ло­гі­чній будо­ві тери­то­рії беруть участь кри­ста­лі­чні поро­ди і про­ду­кти їхньої руй­на­ції, від­кла­ди палео­зою (поро­ди перм­ської систе­ми), мезо­зою (поро­ди трі­а­со­вої, юрської, крей­до­вої систе­ми), кай­но­зою (поро­ди палео­ге­но­вої і нео­ге­но­вої систем) і четвер­тин­ної систе­ми. Від­по­від­но до гео­ло­гі­чної будо­ви під­зем­ні води міста Київ при­уро­че­ні до четвер­тин­них, олі­го­цен-плі­о­це­но­вих, еоце­но­вих, сено­ман-кело­вей­ських, сере­дньо­юр­ських від­кла­дів. На рисун­ку пред­став­ле­но схе­ма­ти­зо­ва­ний гео­ло­го-гідро­гео­ло­гі­чний роз­різ тери­то­рії м. Киє­ва.

Водо­но­сні гори­зон­ти міста Киї­ва та його око­лиць вико­ри­сто­ву­ю­ться для забез­пе­че­н­ня мешкан­ців сто­ли­ці питною водою висо­кої яко­сті. За допо­мо­гою спе­ці­аль­них свер­дло­вин і насо­сних стан­цій, під­зем­ні води видо­бу­ва­ю­ться на поверх­ню та про­хо­дять через про­цес очи­ще­н­ня та хімі­чної оброб­ки, щоб забез­пе­чи­ти макси­маль­ну якість води для спо­жи­ва­н­ня. Питна вода має обо­в’яз­ко­во від­по­від­а­ти вимо­гам Дер­жав­них сані­тар­них норм та пра­вил “Гігі­є­ні­чні вимо­ги до води питної, при­зна­че­ної для спо­жи­ва­н­ня люди­ною”.

Водо­но­сні гори­зон­ти міста Київ, що заля­га­ють пер­ши­ми від поверх­ні при­уро­че­ні до четвер­тин­них від­кла­дів. Це:

без­на­пір­ний водо­но­сний гори­зонт алю­ві­аль­них від­кла­дів доли­ни р. Дні­про, який поши­ре­ний повсю­дно на лів­обе­реж­жі. На пра­в­обе­реж­жі – на Подо­лі й Обо­ло­ні в межах запла­ви і пер­шої надза­плав­ної тера­си р. Дні­про, на Корчуватому–Теличці та у Чапа­їв­ці – у межах запла­ви р. Дні­про. Водо­міс­ткі поро­ди пред­став­ле­ні, в основ­но­му, алю­ві­аль­ни­ми дрі­бно-сере­дньо­зер­ни­сти­ми квар­цо­ви­ми піска­ми. Води дано­го гори­зон­ту мають скрізь єди­ну віль­ну поверх­ню. Ста­ти­чні рів­ні заля­га­ють на гли­би­нах 1–3 м у запла­ві і 5–8 м у межах пер­шої надза­плав­ної тера­си р. Дні­про. Амплі­ту­да сезон­них коли­вань ста­ти­чно­го рів­ня води дано­го гори­зон­ту скла­дає 0,5–1,5 м. Гідрав­лі­чні схи­ли дзер­ка­ла води в межах кожної обла­сті поши­ре­н­ня гори­зон­ту спря­мо­ва­ні у бік русла р. Дні­про і скла­да­ють від 0,0003 до 0,001. Води, при­уро­че­ні до алю­ві­аль­них від­кла­дів р. Дні­про, пра­кти­чно неза­хи­ще­ні від над­хо­дже­н­ня забру­дню­ю­чих речо­вин із зем­ної поверх­ні.

без­на­пір­ні водо­но­сні гори­зон­ти від­кла­дів долин малих рік м. Киє­ва, при­уро­че­ні до заплав рік Либідь, Сирець, Віта, Нив­ка і пер­шої надза­плав­ної тера­си р. Либідь. Водо­міс­тки­ми поро­да­ми є дрі­бно­зер­ни­сті, тон­ко-дрі­бно­зер­ни­сті і дрі­бно-тон­ко­зер­ни­сті піски, нерід­ко з про­шар­ка­ми суглин­ків. Ста­ти­чні рів­ні заля­га­ють на гли­би­нах 2–4 м, у сере­дньо­му 3 м. Амплі­ту­да коли­вань рів­ня води скла­дає 0,3–0,7 м. Вода має повсю­дно віль­ну поверх­ню. У гідро­ди­на­мі­чно­му від­но­шен­ні води даних водо­но­сних гори­зон­тів пред­став­ля­ють ґрун­то­ві пото­ки, спря­мо­ва­ні уздовж русел рік, із гідрав­лі­чни­ми ухи­ла­ми від 0,002–0,03. Води даних водо­но­сних гори­зон­тів є також неза­хи­ще­ни­ми від забру­дне­н­ня з поверх­ні зем­лі.

напір­но-без­на­пір­ний водо­но­сний ком­плекс, при­уро­че­ний до від­кла­дів морен­но-зан­дро­вої рів­ни­ни і лесо­во­го пла­то. Водо­міс­тки­ми поро­да­ми є різно­зер­ни­сті піски, супі­ски, лег­кі суглин­ки. Води дано­го водо­но­сно­го ком­пле­ксу мають, в основ­но­му, віль­ну поверх­ню. На окре­мих ділян­ках в межах пла­то вони заля­га­ють під поту­жни­ми суглин­ка­ми і леcо­ви­дни­ми суглин­ка­ми та набу­ва­ють неве­ли­чко­го місце­во­го напо­ру. Ста­ти­чний рівень коли­ва­є­ться в межах 4,5 – 17 м, у зале­жно­сті від рельє­фу місце­во­сті. Амплі­ту­да коли­вань рів­ня скла­дає 0,5 – 1,5 м. Обла­стя­ми роз­ван­та­же­н­ня водо­но­сно­го ком­пле­ксу є доли­на р. Дні­про і доли­ни малих рік і ярів. Там води нерід­ко вихо­дять на ден­ну поверх­ню у вигля­ді дже­рел із дебі­та­ми 0,05 – 0,02 дм3/с. Гідрав­лі­чні ухи­ли водя­ної поверх­ні скла­да­ють в обла­сті жив­ле­н­ня 0,001 – 0,002, дося­га­ю­чи в обла­стях роз­ван­та­же­н­ня 0,03 – 0,01 і біль­ше, викли­ка­ю­чи зсув­ні та суфо­зій­ні про­це­си. У роз­рі­зі порід, що пере­кри­ва­ють даний водо­но­сний ком­плекс, часто є при­су­тні­ми суглин­ки і лесо­ви­дні суглин­ки поту­жні­стю 4,5–7 м, дося­га­ю­чи в межах лесо­во­го пла­то 15–17 м. Тому води дано­го ком­пле­ксу на окре­мих ділян­ках можна від­не­сти до сла­бо­за­хи­ще­них.

На під­ня­тих ділян­ках водо­ді­лів, водо­но­сні гори­зон­ти міста Київ пред­став­ле­ні напір­но-без­на­пір­ним ком­пле­ксом у хар­ків­ських і пол­тав­ських від­кла­дах. В доли­нах рік і гли­бо­ко врі­за­них ярів даний водо­но­сний ком­плекс від­су­тній. Гли­би­на заля­га­н­ня його дося­гає 50 м. Водо­міс­ткі поро­ди пред­став­ле­ні, в основ­но­му, дрі­бно­зер­ни­сти­ми піска­ми з про­шар­ка­ми піско­ви­ків і глин поту­жні­стю від 1 до 30 м (с. Н. Петрів­ці). Водо­но­сний ком­плекс пере­кри­тий піска­ми і чер­во­но-бури­ми гли­на­ми. У підо­шві гори­зон­ту повсю­дно заля­га­ють водо­трив­кі мер­ге­лі і гли­ни київ­ської сві­ти. Водо­но­сний ком­плекс у хар­ків­ських і пол­тав­ських від­кла­дах має напір до 15 м. Дебі­ти свер­дло­вин не пере­ви­щу­ють 1–2 дм3/с. Жив­ле­н­ня хар­ків­сько-пол­тав­сько­го водо­но­сно­го ком­пле­ксу від­бу­ва­є­ться на водо­діль­них ділян­ках (у місцях від­су­тно­сті стро­ка­тих і чер­во­но-бурих глин) за раху­нок інфіль­тра­ції атмо­сфер­них опа­дів; роз­ван­та­же­н­ня здій­сню­є­ться в доли­нах річок.

Водо­но­сні гори­зон­ти міста Київ, що заля­га­ють ниж­че пер­ших від поверх­ні при­уро­че­ні до еоце­но­вих, крей­до­вих та сере­дньо­юр­ських від­кла­дів. Водо­но­сний ком­плекс еоце­но­вих від­кла­дів, поши­ре­ний пра­кти­чно по всій тери­то­рії м. Киє­ва. Водов­мі­сна тов­ща пода­на різно­зер­ни­сти­ми піща­ни­ми від­кла­да­ми. Водов­мі­сні поро­ди еоце­но­во­го ком­пле­ксу в регіо­наль­но­му пла­ні явля­ють собою досить одно­рі­дну піща­ну тов­щу. Сумар­на поту­жність цієї тов­щі змі­ню­є­ться від 10 до 60 м. На біль­шій части­ні пло­щі сво­го поши­ре­н­ня водов­мі­сні поро­ди хара­кте­ри­зу­ю­ться водо­про­від­ні­стю від 50 до 150 м2/д. У покрів­лі водо­но­сно­го ком­пле­ксу май­же повсю­дно заля­га­ють від­кла­ди київ­ської сві­ти – мер­ге­лі й алев­ри­ти, що обумов­лює його напір­ний хара­ктер. Поту­жність київ­ських мер­ге­лів на пра­в­обе­реж­жі ста­но­вить у сере­дньо­му 20–25 м, іно­ді дося­гає 45 м, тоді як на лів­обе­реж­жі не пере­ви­щує 15–20 м, а інко­ли ці від­кла­ди від­су­тні. Вели­чи­на напо­ру над покрів­лею водо­но­сно­го ком­пле­ксу змі­ню­є­ться від 8 до 50 м, збіль­шу­ю­чись із захо­ду на схід. За хімі­чним скла­дом під­зем­ні води еоце­но­во­го водо­но­сно­го ком­пле­ксу кла­си­фі­ку­ю­ться як гідро­кар­бо­на­тні, каль­ці­є­ві, типо­ві для зони віль­но­го водо­об­мі­ну. Міне­ра­лі­за­ція зна­хо­ди­ться у межах від 0,1 до 0,8 г/дм3.

Арте­зі­ан­ські водо­но­сні гори­зон­ти міста Київ, що від­но­ся­ться до ком­пле­ксу сено­ман-кело­вей­ських від­кла­дів роз­по­всю­дже­ні повсю­дно. Верх­ня части­на водо­но­сно­го ком­пле­ксу пред­став­ле­на піска­ми в покрів­лі дрі­бно- та тон­ко­зер­ни­сті, до підо­шви – сере­дньо- та кру­пно­зер­ни­сті, місця­ми гра­ве­ли­сти­ми, із стя­жі­н­ня­ми кре­ме­нів, лін­за­ми піско­ви­ків, з про­шар­ка­ми глин та алев­ри­тів поту­жні­стю від 5 до 20 м, гли­би­на заля­га­н­ня від 80 до 160 м. Нижня части­на водо­міс­тких від­кла­дів пред­став­ле­на тов­щею окре­ме­ні­лих алев­ри­тів, алев­ро­лі­тів, кавер­но­зних вапня­ків, піско­ви­ків, мер­ге­лів оксфорд­сько­го яру­су та верх­ньо­ке­ло­вей­сько­го під’ярусу юрської систе­ми. Поту­жність її в сере­дньо­му скла­дає 10–20 м. Водо­про­від­ність коли­ва­є­ться в межах 50–700 м2/д. Дебі­ти свер­дло­вин змі­ню­ю­ться від 5 до 40 дм3/с.

Пере­кри­ва­ю­ться ці від­кла­ди мер­гель­но-крей­до­вою тов­щею верх­ньої крей­ди, яка хара­кте­ри­зу­є­ться низь­ки­ми філь­тра­цій­ни­ми вла­сти­во­стя­ми. Кое­фі­ці­єнт філь­тра­ції дорів­нює 3,5.10–3–5,8.10–5м/д. Заля­га­ють водо­міс­ткі поро­ди сено­ман-кело­вей­сько­го водо­но­сно­го ком­пле­ксу скрізь на алев­ри­то-гли­ни­стій тов­щі сере­дньо­го та нижньо­го кело­вею, яка під­сти­ла­є­ться бат­ськи­ми гли­на­ми, утво­рю­ю­чи єди­ний регіо­наль­ний юрський водо­трив, поту­жність яко­го скла­дає 60 м і біль­ше.

Водо­но­сний сено­ман-кело­вей­ський ком­плекс напір­ний. Вели­чи­на напо­ру над покрів­лею скла­дає 40–70 м. Рів­ні води в свер­дло­ви­нах вста­нов­лю­ю­ться на гли­би­нах від 4 до 30 м. На окре­мих водо­за­бо­рах м. Киє­ва за пері­од екс­плу­а­та­ції п’єзометричні рів­ні зни­зи­ли­ся до 10–15 м. Водо­но­сний сено­ман-кело­вей­ський ком­плекс за літо­ло­гі­чни­ми і гідро­ди­на­мі­чни­ми пока­зни­ка­ми оці­ню­є­ться як умов­но захи­ще­ний від забру­дне­н­ня з поверх­ні зем­лі. Води сено­ман-кело­вей­сько­го водо­но­сно­го ком­пле­ксу прі­сні, з міне­ра­лі­за­ці­єю 0,3–0,53 г/дм3, гідро­кар­бо­на­тні каль­ці­є­во-натрі­є­во-магні­є­ві. Загаль­на твер­дість води коли­ва­є­ться в межах 2,3–6,0 мг-екв. Вміст мікро­ком­по­нен­тів не пере­ви­щує гра­ни­чно допу­сти­мих норм. Бурі­н­ня пер­ших водо­за­бір­них свер­дло­вин для екс­плу­а­та­ції водо­но­сно­го ком­пле­ксу з метою цен­тра­лі­зо­ва­но­го водо­по­ста­ча­н­ня м. Киє­ва роз­по­ча­ло­ся в кін­ці ХІХ сто­лі­т­тя і три­ває до тепе­рі­шньо­го часу.

Арте­зі­ан­ський водо­но­сний гори­зонт байо­ських від­кла­дів сере­дньої юри в межах тери­то­рії м. Киє­ва має широ­ке роз­по­всю­дже­н­ня. Від­кла­ди сере­дньої юри хара­кте­ри­зу­ю­ться ритмі­чним чер­гу­ва­н­ням піско­ви­ків та гли­ни­стих від­кла­дів, у зв’язку з чим свер­дло­ви­на­ми роз­кри­ва­ю­ться від 2‑х до 5 водо­но­сних шарів, роз­ді­ле­них сла­бо­про­ни­кни­ми поро­да­ми. Остан­ні не витри­ма­ні за поту­жні­стю та по про­стя­ган­ню. Водо­но­сні поро­ди май­же скрізь пред­став­ле­ні піска­ми дрі­бно­зер­ни­сти­ми, часті­ше сере­дньо­зер­ни­сти­ми, кру­пно­зер­ни­сти­ми до гра­ве­ли­стих, що чер­гу­ю­ться з про­шар­ка­ми та лін­за­ми глин. Загаль­на поту­жність піща­них від­кла­дів байо­сько­го яру­су змі­ню­є­ться від 1,5 до 57,0 м, збіль­шу­ю­чись у схі­дно­му напрям­ку. Водо­про­від­ність порід, в зале­жно­сті від їх поту­жно­сті, скла­дає 120–500 м2/д.

В підо­шві сере­дньо­юр­ських пісків заля­гає нижньо­трі­а­со­ва піща­но-гли­ни­ста тов­ща. В покрів­лі водо­но­сно­го гори­зон­ту заля­гає літо­ло­гі­чно-одно­рі­дна тов­ща бат­ських глин поту­жні­стю 55–70 м, яка в свою чер­гу пере­кри­та алев­ри­то-гли­ни­сти­ми від­кла­да­ми кело­вей­сько­го яру­су сере­дньої юри поту­жні­стю до 40–60 м. Кое­фі­ці­єн­ти філь­тра­ції цієї тов­щі ста­нов­лять в сере­дньо­му від 2×10–4 до 2×10–6 м/д. Гли­би­на заля­га­н­ня покрів­лі водо­но­сно­го гори­зон­ту сере­дньо­юр­ських від­кла­дів змі­ню­є­ться від 180–200 м до 360 м. Вели­чи­на напо­ру змі­ню­є­ться від 120 до 280 м. П’єзометричні рів­ні вста­нов­лю­ю­ться на гли­би­нах від 25–40 до 130 м. В цен­трі ворон­ки депре­сії (цен­траль­на части­на м. Киє­ва) гли­би­на заля­га­н­ня п’єзометричного рів­ня скла­дає 170 м. За літо­ло­гі­чни­ми та гідро­ди­на­мі­чни­ми пока­зни­ка­ми сере­дньо­юр­ський водо­но­сний гори­зонт оці­ню­є­ться як при­ро­дно захи­ще­ний від забру­дне­н­ня з поверх­ні зем­лі. Тим не менш, кон­стру­кція свер­дло­вин, про­бу­ре­них на даний водо­но­сний гори­зонт, повин­на забез­пе­чу­ва­ти надій­ну ізо­ля­цію цільо­во­го водо­но­сно­го гори­зон­ту від над­хо­дже­н­ня можли­во­го забру­дне­н­ня з водо­но­сних гори­зон­тів, що заля­га­ють вище.

Дебі­ти водо­за­бір­них свер­дло­вин скла­да­ють 10–30 дм3/с. Води гори­зон­ту прі­сні, з міне­ра­лі­за­ці­єю 0,4–0,6 г/дм3, гідро­кар­бо­на­тно-хло­ри­дні, натрі­є­во-каль­ці­є­ві та натрі­є­во-каль­ці­є­во-магні­є­ві з загаль­ною твер­ді­стю до 7,0 мг-екв. Вміст шкі­дли­вих мікро­ком­по­нен­тів зна­хо­ди­ться в межах допу­сти­мих норм. Водо­но­сний гори­зонт від­кла­дів сере­дньої юри біль­ше 100 років широ­ко вико­ри­сто­ву­є­ться для госпо­дар­сько-питно­го водо­по­ста­ча­н­ня м. Киє­ва і при­ле­глих до ньо­го міст-супу­тни­ків.

На сьо­го­дні­шній день вико­ри­ста­н­ня водо­но­сних гори­зон­тів міста Киє­ва є раціо­наль­ним та стій­ким спосо­бом забез­пе­че­н­ня питною водою. Місце­ві водо­ка­на­ли та під­при­єм­ства з водо­по­ста­ча­н­ня, що є наши­ми пар­тне­ра­ми, постій­но кон­тро­лю­ють якість води та забез­пе­чу­ють необ­хі­дні захо­ди для збе­ре­же­н­ня та онов­ле­н­ня водо­но­сних гори­зон­тів. Водо­но­сні гори­зон­ти міста Киє­ва є важли­вим ресур­сом, який допо­ма­гає забез­пе­чи­ти ста­ле водо­по­ста­ча­н­ня міста. Вони є при­ро­дним дже­ре­лом питної води і водно­час вима­га­ють дбай­ли­во­го став­ле­н­ня та охо­ро­ни для збе­ре­же­н­ня цьо­го важли­во­го ресур­су у май­бу­тньо­му.