Апачинские термальные источники как часть экосистемы и их рациональное использование

УДК 556.3

АПАЧИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ КАК ЧАСТЬ ЭКОСИСТЕМЫ И ИХ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Е.В. Черных, Т.В. Рычкова

Обсуждается вопрос о рациональном использовании Апачинских термальных источников как природного дара, а также как части экосистемы, которая может меняться под воздействием природно-техногенных факторов.

This article considers a problem of competent utilization of Apachinskie thermal springs as a natural gift and also as part of ecosystem that can vary under the influence of antropogenic factors.

Термальные источники и площадки, являющиеся визитной карточкой Камчатки, часто бесконтрольно используются на популярных туристических маршрутах. Одним из таких часто посещаемых мест является Апачинская группа термальных источников, которые расположены на территории Усть-Большерецкого муниципального образования. Усть-Большерецкий район связан с областным центром автотрассой, по которой осуществляется регулярное автобусное движение. Население района занято в основном в рыбоперерабатывающей отрасли и сельском хозяйстве. К Апачинским источникам можно доехать по грунтовой дороге на любом виде транспорта.

Очаги естественных выходов Апачинских термальных источников

Апачинские термальные источники являются естественными термопроявлениями Апачин-ской гидротермальной системы и находятся на левом берегу реки Шикова, в 600-700 м от ее уреза. Площадь основной зоны разгрузки (термальная площадка), условно оконтуренная изотермой 20°С, вытянута в северо-восточном направлении. Абсолютная высота места выхода источников составляет около 200 м. Площадка с ключами находится среди небольшого луга, окаймленного парковым березовым лесом (рис. 1).

Рис. 1. Общий вид площадки Апачинских ключей

Источники представляют собой четыре карообразных углубления диаметрами 2-4 м и глубиной 1-2 м, на дне которых наблюдаются восходящие струи воды с температурой 69-72°С (рис. 2).

Рис. 2. Характер разгрузки Апачинских терм

На территории протяженностью 70-80 м выделяются три группы источников - Восточная, Центральная и Западная, в каждой из которых имеется несколько грифонов. Температура основных грифонов за последние 30 лет практически не изменилась, оставаясь на уровне 69-72°С. Наиболее высокотемпературные грифоны (71-72°С) находятся в Западной группе, они же имеют наибольший суммарный видимый дебит (до 6,5 л/с) и дают начало ручью Горячему, вдоль которого располагаются остальные, более мелкие выходы.

Протяженность ручья составляет 270 м, ширина русла - 0,3... 0,5 м, глубина доходит до 5 см. Ручей Горячий сливается с ручьем Холодным, а затем с рекой Шикова.

Расход ручья, зарегулированный величиной разгрузки гидротерм, колеблется в течение года незначительно и в среднем составляет 8-9 л/с. Температура воды ручья определяется в основном температурой воздуха. Амплитуда колебаний температуры воды в годовом цикле составляет 15°С (максимальная температура - 49°С, минимальная - 34°С).

Температура и дебит естественных термопроявлений характеризуются как стабильные, мало изменяющиеся в течение года. Величина скрытой естественной разгрузки гидротермальной системы в реку Шикова оценивается в 30 л/с. Вынос тепла составляет 2060 ккал/с.

Апачинское месторождение термальных вод

В восточной и западной частях изучаемой территории в разное время были пробурены две скважины на термальные воды: скважина А-1 глубиной 507 м пробурена в 1971 г., скважина Г-3 глубиной 1205 м - в 1995-1996 гг.

Термальные воды с температурой 72°С вскрыты в образованиях мелового возраста скважиной Г-3 на глубине 456 м, скважиной А-1 - на глубине 487 м. Водопритоки приурочены к тектонически ослабленным зонам. Термальные воды обладают незначительными избыточными напорами: в скважине А-1 величина Нст = +3,8 м, в скважине Г-3 уровень находится ниже поверхности земли (Нст изменяется от -2,22 до -2,4 м). В обеих скважинах наблюдался рост температуры с увеличением глубины. Максимальная температура (76,7°С) зафиксирована в скважине Г-3 на глубине 1145 м.

По данным опытно-фильтрационных работ в скважине Г-3 проведен подсчет эксплуатационных запасов термальных вод, отнесенных к категории С [5]. Их величина составила 18,4 л/с, или 1590 м3/сут, при температуре 63,5°С. Усредненный дебит естественных водопроявлений Апачинских гидротерм определен в 8,4 л/с при средневзвешенной температуре 68°С. Суммарная величина эксплуатационных запасов составила, таким образом, 26,8 л/с, или 2315,5 м3/сут, со средневзвешенной температурой 64,9°С (Протокол ТКЗ № 157 от 21.08.2002 г.). Прогнозные эксплуатационные водные ресурсы Апачинской гидротермальной системы оцениваются в 350 л/с, или 30 240 м3/сут [2]. Прогнозные значения температуры на глубину 500, 1000 и 2000 м соответственно составили 70, 85 и 125°С.

Химический состав и бальнеологические свойства термальных вод

Химические составы воды Апачинских термальных источников и скважины Г-3 очень близки. Тип термальных вод - сульфатно-карбонатно-хлоридный или карбонатно-сульфатно-хлоридный натриевый с повышенным содержанием кремнекислоты в пределах 94-140 мг/дм3 и минерализацией 0,5-0,6 г/дм3. Основным компонентом газового состава Апачинских термальных вод является азот. Из микрокомпонентов в воде присутствуют фтор, литий, мышьяк, бор, молибден, никель, кобальт, барий, алюминий, хром, фосфор. Содержания их нестабильны. Иногда они полностью отсутствуют или содержатся в виде следов.

Апачинская термальная вода содержит повышенные концентрации компонентов, обладающих лечебным воздействием на человека. Согласно «Инструкции по применению классификации эксплуатационных запасов подземных вод к месторождениям лечебных минеральных вод» термальную воду можно отнести к следующему типу минеральных вод: высокотемпературная (Т = 63-74°С), маломинерализованная (М = 0,4-0,6 г/л), хлоридная (сульфатно-карбонатно-хлоридная, карбонатно-сульфатно-хлоридная), натриевая, слабоще-лочная-щелочная (рН = 8,7-9,46), азотная.

Апачинская термальная вода является аналогом Начикинских и Малкинских термальных вод. Официального заключения о применении в бальнеологических целях вод Апачинских гидротерм нет, но в соответствии с использованием термальных вод Начикинского месторождения, на базе которого функционировал санаторий для лечения болезней органов движения, нервной системы, кожи, кишечника, периферических сосудов, ЛОР-органов, воды Апачинских гидротерм также могут быть использованы в аналогичных лечебных целях.

Характеристика территории и рекомендации по ее использованию согласно действующим законодательно-нормативным документам

Территория Апачинских термальных источников относится к лечебно-оздоровительным местностям, которые в соответствии с законодательством Российской Федерации являются особо охраняемыми природными территориями. Для охраны этих местностей создаются округа горносанитарной охраны с регламентированным режимом хозяйствования, проживания и природопользования, запрещающим всякие работы, которые загрязняют почву, воду, воздух, и обеспечивающим сохранение природных лечебных ресурсов и их защиту от загрязнения и преждевременного истощения [5, 6]. В составе округа выделяется не менее трех зон.

Для отдельно расположенных природных объектов и скважин в незаселенных и неосвоенных территориях, имеющих высокую степень естественной защищенности, могут быть организованы две зоны (первая и вторая).

Апачинское месторождение термальных вод достаточно хорошо защищено от загрязнения с поверхности большой глубиной вскрытия водопроводящих зон (> 200 м) и нахождением области питания в предгорных труднодоступных, удаленных и ненаселенных районах. Это позволяет ограничить первую зону горно-санитарной охраны вокруг контура очага разгрузки и разведочно-эксплуатационной скважины Г-3 радиусом 15 м. На территории первой зоны запрещается проживание и осуществление всех видов хозяйственной деятельности, за исключением работ, связанных с исследованием и использованием природных ресурсов в лечебных и оздоровительных целях при условии применения экологически безопасных и рациональных технологий. На указанной территории разрешается осуществление горных и земляных работ, связанных только с эксплуатацией природных лечебных ресурсов, а также строительство сооружений (каптажей, надкаптажных зданий, насосных станций, трубопроводов, резервуаров), не наносящих ущерба природным лечебным ресурсам.

Режим второй зоны устанавливается для территории, с которой происходит сток поверхностных и грунтовых вод к месторождению (юго-восточная часть территории, выделенная по водораздельным линиям). Здесь запрещается размещение объектов и сооружений, не связанных непосредственно с созданием и развитием инфрастуктуры для лечения и отдыха. В пределах второй зоны горно-санитарной охраны Апачинских источников нежелательно размещение каких-либо новых хозяйственных объектов и производство различных видов работ. Возможна лишь установка палаточных лагерей без нарушения почвенного покрова. За пределами второй зоны горно-санитарной охраны источников возможно строительство капитальных зданий и сооружений с соблюдением природоохранных мероприятий и пожарной безопасности.

Обеспечение установленного режима горно-санитарной охраны лечебно-оздоровительных местностей осуществляют в первой зоне - пользователи природных лечебных ресурсов, во второй зоне - пользователи природных лечебных ресурсов и землепользователи.

Проектируемые в пределах округов горно-санитарной охраны объекты подлежат государственной экологической и санитарно-эпидемиологической экспертизе в установленном порядке.

В целях предотвращения загрязнения, засорения, заиления, истощения водных объектов, а также сохранения среды обитания объектов животного и растительного мира [4] вдоль реки Шикова на расстоянии 100 м от уреза воды в летний период устанавливаются водоохранная зона водного объекта и прибрежные защитные полосы шириной 100 м для участков водоемов, имеющих ценное рыбохозяйственное значение (места нереста, зимовальные ямы, нагульные участки). На участках земель в пределах этих зон разрешено размещение только объектов водоснабжения, рекреации, рыбного и охотничьего хозяйства, водозаборных сооружений (при наличии лицензий на водопользование) при соблюдении требований водоохранного режима, исключающих загрязнение, засорение и истощение водных объектов. Поддержание в надлежащем состоянии водоохранных зон, прибрежных защитных полос возлагается на водопользователей (недропользователей).

На территории Апачинской группы термальных источников расположены две скважины глубиной 20 м, пробуренные в 1990 г. для пресных холодных вод, вокруг которых в случае их использования устанавливается согласно СанПиН 2.1.4.1110-02 первый пояс зоны санитарной охраны (ЗСО) - зона строгого режима [3]. Для подземных вод, защищенных от загрязнения с поверхности, он ограничивается радиусом 30,0 м. Территория первого пояса зоны санитарной охраны должна быть огорожена, периметр ограждения должен быть освещен. В пределах первого пояса ЗСО запрещены все виды строительства, не имеющие непосредственного отношения к эксплуатации водопроводных сооружений.

Расположение Апачинского месторождения термальных вод в относительной близости от автомагистрали Петропавловск - Усть-Большерецк и благоприятные физико-географические условия местности обусловили привлекательность его освоения. Еще до войны здесь был построен колхозный дом отдыха, в котором отдыхали и лечились рыбаки с западного побережья. Затем источники вместе с прилегающими территориями были переданы Апачинскому совхозу.

В начале 90-х гг. на базе Апачинских термальных источников был построен профилакторий, который ныне принадлежит ОАО «Камчаткомагропромбанк» и до настоящего времени является единственным потребителем термальной воды. Профилакторий имеет открытые большой (24 х 9 х 1,4 м) и малый (4 х 4 х 0,6 м) бассейны, ряд старых хозяйственных построек и занимает площадь примерно 200 х 125 м2. На территорию в 15,7 га, прилегающую

к естественным выходам и постройкам профилактория, у ОАО «Камчаткомагропромбанк» имеется долгосрочный земельный отвод.

Потенциальным потребителем термальной воды для технологического водоснабжения проектируемого ЛРЗ «Апачинский» является Дирекция ЭПЗ «Камчатрыбвод», по заявке которой в 1995-1996 гг. для этих целей пробурена скважина Г-3. Но в данный момент у ЭПЗ «Камчатрыбвод» отсутствует лицензия на недропользование этой скважины, что может вызвать дефицит воды.

При условии применения только естественных выходов термальных вод на основании нормативных лесо-, ресурсо- и водоохранных документов и в целях сохранения уникальных термальных источников данная территория рекомендуется для использования в лечебнооздоровительных целях и создания небольшого тепличного хозяйства. В настоящее время действующий профилакторий рассчитан на проживание не более 40 человек и эксплуатирует около 45% объема естественной разгрузки. Без ущерба для термофильной флоры можно увеличить долю перехвата разгрузки гидротерм путем усовершенствования каптажа источников и русла ручья Горячий. В этом случае оставшееся после удовлетворения потребностей профилактория количество видимой естественной разгрузки гидротерм целесообразно использовать для расширения ныне существующего или обеспечения еще одного аналогичного профилактория.

Кроме того, для более рационального использования расхода естественной разгрузки вполне реально производить дополнительный теплосъем со сбрасываемой с профилактория и бассейна термальной воды температурой 40-56°С для нужд небольшого сезонно функционирующего тепличного хозяйства.

Введение в эксплуатацию скважины Г-3 рекомендуется лишь после проведения дополнительных опытно-фильтрационных работ, которые позволят решить вопрос о возможном влиянии водоотбора из скважины на режим источников (в ходе откачки из скважины Г-3 не производилось количественной оценки влияния водоотбора из скважины на разгрузку Апачинских термальных источников), для чего рекомендуется проводить при откачке параллельные замеры температуры и дебита воды на термальной площадке и в скважине, а также обосновывать возможность отбора термальной воды в количестве, достаточном для технологического водоснабжения ЛРЗ «Апачинский».

В случае получения достаточного количества воды и востребованности скважины Г-3 по планируемому назначению вопрос о ее применении решен. В случае невостребованности скважину можно рекомендовать строительство на ее базе лечебно-оздоровительных учреждений са-наторно-профилакторного типа либо обогрев теплично-парникового хозяйства.

Оценка условий природопользования

Ценность любой территории для освоения в курортно-рекреационных целях определяется тремя главными факторами: гидроминеральными ресурсами определенного качества и в нужном количестве, ландшафтно-климатическими характеристиками, доступностью.

К сожалению, оценка климаторекреационного потенциала выполнена на Камчатке лишь для одиночных объектов, таких как Начики, Малки, Паратунка. Поэтому, говоря о ландшафтноклиматических характеристиках, можно лишь в общих чертах отметить, что рассматриваемый в настоящей работе объект расположен в относительно благоприятных ландшафтноклиматических условиях. Район выходов Апачинских терм, по существующим критериям оценки биоклимата и ландшафтно-климатическим условиям, является относительно благоприятным для курортно-рекреационного освоения. Оценка климаторекреационного потенциала составляет более 50 баллов (для сравнения: в Сочи - более 70 баллов) [1]. Окружающий рельеф обладает высокой эстетической привлекательностью. Чистота и прозрачность воздуха, своеобразие растительности, длительность залегания снежного покрова, наличие водных бассейнов благоприятны для активного отдыха. В холодный период года рекомендуется организация подвижных зимних форм климатотерапии: длительное пребывание на воздухе, терренкур, дозированные пешеходные и лыжные прогулки, занятия лечебной физкультурой на воздухе, подвижные игры, ближний туризм, в горной местности - катание на горных лыжах, снегоходах. В летний период можно планировать прекрасные туристические маршруты с посещением разнообразнейших, почти нетронутых ландшафтов, уникальных природных объектов (вулканы, термальные площадки), а также сплавы по рекам, спортивную рыбалку. Доступность территории является относительно неплохой. К исследуемым термопроявлениям проложена дорога.

Хотя о качественных и количественных оценках термальной воды мы уже говорили, все же отметим еще раз, что вода исследуемых термопроявлений содержит в своем составе повышенные концентрации компонентов, обладающих лечебным воздействием на человека, поэтому она может использоваться как бальнеологическая. Однако в этом аспекте вода данных объектов практически не изучена. Бальнеологических заключений и справок о кондициях на термопроявления нет. Состав воды охарактеризован лишь по аналогии с химическим составом уже изученных термопроявлений (Паратунских, Малкинских, Начикинских). Изучение бальнеологических свойств Апачинской группы источников требует детальных проработок.

Говоря о количественных характеристиках, необходимо отметить, что для решения определения перспективности освоения того или иного месторождения термоминеральных вод для целей бальнеологии, рекреации и разлива в расчет должны приниматься эксплуатационные запасы и ресурсы. Это связано с тем, что при оценке эксплуатационных запасов и ресурсов учитывается вся совокупность факторов, ограничивающих эксплуатационные возможности перспективных участков. Отношение к величине эксплуатационных запасов и ресурсов геотермального месторождения должно зависеть также от целевого использования термальной воды в народном хозяйстве. Ясно, что бальнеология требует гораздо меньших запасов термальной воды и более скромных параметров, чем, например, энергетика и теплоснабжение. Так, суточная потребность в термоминеральной воде при принятии ванн составляет около 200 м3 на тысячу человек, а для внутреннего употребления и того меньше.

По Апачинскому месторождению эксплуатационные запасы термальных вод по категории С1 составили 26,8 л/с, или 2315,5 м3/сут, со средневзвешенной температурой 64,9°С. Прогнозные эксплуатационные ресурсы Апачинской гидротермальной системы оцениваются в 350 л/с, или 30 240 м3/сут. Ресурсы термопроявлений вполне достаточны для организации бальнеолечебницы и оздоровительно-туристического комплекса. Площадь проявления термальных вод обладает достаточным теплоэнергетическим потенциалом, который может быть использован для теплоснабжения жилых и лечебных помещений, небольшого подсобного хозяйства.

Вместе с тем необходимо принять во внимание, что во многом уникальная камчатская природа очень ранима и значительная антропогенная нагрузка может существенно снизить ее курортно-рекреационный потенциал, поэтому, несмотря на значительный потенциал месторождения, антропогенная нагрузка не должна превышать той нагрузки на ландшафт, при которой гарантируется его сохранение.

Заключение

Наличие на территории полуострова Камчатка значительного количества (> 270) термопроявлений, которые требуют бережного отношения, является природным даром и особенностью региона. В настоящее время огромный потенциал термальных вод задействован крайне ограниченно, зачастую без учета специфики формирования геотерм и в ущерб очень ранимой камчатской природе. Поскольку геотермальные системы относятся к синергетическим, то решение об использовании их в народнохозяйственных целях должно приниматься после комплексного учета природно-техногенных факторов, возможных последствий эксплуатации и действующего законодательства.

Вследствие этого территория, прилегающая к Апачинской группе термальных источников, рассматривалась в аспекте ее использования в туристическо-оздоровительных целях. Результатом работы явилась оценка участка относительно перспективности его освоения в курортнорекреационных целях. По доступности проезда, ландшафтным и климатическим показателям районируемая территория благоприятна для активного отдыха: туризма, горнолыжного спорта, любительской рыбной ловли и пр. На основании существующих заключений о химическом составе и бальнеологическом качестве воды, выданных специализированными институтами, Апа-чинские термальные воды пригодны к использованию в лечебных и профилактических целях. Для санаторно-курортного лечения климат является неотъемлемым компонентом, так как рациональное использование и умелое сочетание климата с бальнеоресурсами позволяет в короткий срок осуществлять медицинскую реабилитацию. Кроме того, эта территория, обладая достаточным теплоэнергетическим потенциалом, позволяет организовать автономное тепло-и энергоснабжение. Поэтому при научно обоснованном подходе здесь имеются все предпосылки для создания лечебно-оздоровительного комплекса и организации туристического бизнеса.

Необходимыми мерами для освоения данного объекта являются:

- обязательное изучение бальнеологических свойств Апачинской группы источников;

- организация гидрогеологического мониторинга в соответствии с «Правилами разработки месторождений теплоэнергетических вод»;

- наличие на участке одного недропользователя;

- документальное оформление Апачинских термальных источников в качестве памятника природы;

- выполнение экологического обследования объекта в ближайшее время;

- расширение границы первого округа зоны горно-санитарной охраны с 15 до 3G м по аналогии с Паратунской курортной территорией Камчатки.

Литература

1. Пийп Б.И. Термальные ключи Камчатки. - М.: АН СССР, 1937. - 2б8 с.

2. Прогнозная оценка геотермальных ресурсов Камчатской области: Отчет о НИР / ФГУ ТФИ по Камчатской области и КАО; Рук. Л.А. Ворожейкина, В. Л. Сугробов. - Инв. № 241. -Петропавловск-Камчатский, 1978.

3. О результатах поисковых работ на термальные воды на Апачинской геотермальной площади в 1995-2GG1 гг. с подсчетом эксплуатационных запасов термальных вод (по состоянию на G5.G5.G1 г.): Отчет о НИР / ФГУ ТФИ по Камчатской области и КАО; Рук. И.Н. Чебыкин. -Инв. № б222. - Петропавловск-Камчатский, 2GG2.

4. Об утверждении Положения о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах // СЗ РФ. - 199б. - № 49. - Ст. 55б7.

5. О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах: Федеральный закон от 23.G2.1995 г. № 2б-ФЗ // СЗ РФ. - 1995. - № 9. - Ст. 713.

6. Об особо охраняемых природных территориях: Федеральный закон от 14.G3.1995 г. № ЗЗ-ФЗ // СЗ РФ. - 1995. - № 12. - Ст. 1G24.