Объем подземной воды точно установить довольно трудно. Ориентировочно объем подземных вод оценивается в 23,4 млн км3. В СССР городское и сельское хозяйственно-питьевое водоснабжение обеспечивается преимущественно за счет подземных вод. Водоснабжение 2/3 городов обеспечивается только за счет ресурсов подземных вод. Полиостью или почти полностью на подземную питьевую воду перешли такие города, как Минск, Киев, Тюмень, Витебск. В настоящее время используется всего 7% от общих прогнозных ресурсов подземных вод страны. Однако в недалеком будущем народному хозяйству потребуется около 20% этих запасов.
Вода земных недр — не только полезное ископаемое. Это и природный агент, участвующий буквально во всех геологических процессах. Это элемент окружающей человека среды. Это, наконец, фактор, с которым следует считаться при строительстве или проведении горных работ.
Подземная вода, заполняя поры и трещины, образует водоносные горизонты, пласты и гидрогеологические бассейны. Крупнейшие бассейны — Московский артезианский, Днепровско-Донецкий, Западно-Сибирский и др.
Доминировавший в прошлом тип экстенсивного природопользования в полной мере относился и к йодным ресурсам; во всем мире неуклонно росла нагрузка на речные системы, увеличивалось использование подземных источников, все чаще прибегали к перераспределению речного стока.
Этот курс дал лишь временное разрешение трудностей и породил новые, очень сложные проблемы.
Опыт показал, что происходит истощение самых ценных и доступных человеку источников пресной воды — подземных вод. Истощение верхних горизонтов подземных вод отмечается в США, ФРГ, ГДР, Великобритании, Нидерландах, Японии, Израиле.
Подземные воды обладают естественной защищенностью — совокупностью гидрогеологических условий, предотвращающих проникновение загрязняющих веществ в водоносные горизонты. Поэтому подземная вода намного чище речной и озерной. Эксплуатация подземных вод должна быть разумной. Необходим постоянный контроль за их режимом и изменением баланса. На территории СССР действует более 100 «режимных» станций, имеющих более 30 тыс. наблюдательных пунктов-колодцев, скважин, родников, выходящих на поверхность. Они своевременно сигнализируют об изменении уровня вод, позволяют точнее подсчитывать их запасы. Все чаще наблюдения за изменением режима подземных вод возлагаются на автоматы: самописцы, уровнемеры и другие приборы. Бесконтрольное использование грунтовых вод привело по многих районах страны к резкому понижению поверхности.
И Советском Союзе проводят постоянную гидрогеологическую разведку, ищут скрытые под землей водохранилища. Отличнейшей пресной водой богаты наши среднеазиатские пустыни. Большие запасы подземных пресных вод открыли туркменские гидрогеологи и в самом центре Каракумов, рядом с урочищами Сансыз, Таутлы, Кирпи-ли. Их вполне достаточно, чтобы «напоить» десятки тысяч гектаров отгонных пастбищ, на которых могут ежегодно пастись свыше 100 тыс. ценнейших каракульских овец.
Дождь, нередко обильный,— величайшее благо аридной зоны. Прошумит небесная водичка ранней весной или поздней осенью над пустыней — и бесследно растворится в песках. Если, однако, не встретится на пути ей такыр. Тюркское это слово переводится как «голый», «лысый». Он похож на проплешину между сыпучими барханами, этот белесо-сероватый, а иногда и розоватый с черным отливом глинистый слой. Есть у такыра все речные элементы — ложе, берег, русло, уклон,, устье. И когда низвергаются с неба потоки дождя, река эта на миг наполняется, переливая драгоценную влагу по естественному уклону в строго определенном направлении. С 1 км2 такыров в Центральных Каракумах можно собирать в среднем 15 тыс. м3 атмосферных осадков. А в паводковые годы и того больше — до 100 тыс. м3. Площадь же такыров в республиках Средней Азии и Казахстане превышает 3 млн га. Есть и еще одна особенность глинистых водосборов — илистые фракции такыров очищают воды, доводя ее чуть ли не до состояния дистиллированной.
Результатом поиска ученых стал Каррыкульский гидрокомплекс, сооруженный под Ашхабадом на границе такыра площадью 2 км2. В сезон дождей его бассейны, колодцы и скважины заработают в полную силу. И если прежде влага с такыра фильтровалась стихийно, то теперь ее «поймают» гидрокоммуникации и через погружную систему стоков отведут под землю, где плещутся соленые грунтовые воды. Плотность их гораздо больше, чем у дождевых осадков, поэтому собранная пресная вода уляжется на соленой «подушке» прозрачной спокойной линзой. От паводка к паводку это искусственно созданное подземное озеро будет расти, запасая влагу впрок и отдавая ее по мере необходимости людям.
По оценкам специалистов, с такыров Средней Азии можно ежегодно собирать и хранить под землей более 1 млрд м3 пресной воды.
Недра СССР богаты запасами минеральных вод. На всей территории Советского Союза ведутся планомерные курортологические и гидрогеологические исследования, эксплуатируются более 370 месторождений минеральных вод. Целебные богатства Земли используются на курортах, в санаториях, в лечебницах.
Нигде больше на земле природа не была такой щедрой, как в районе Кавказских Минеральных Вод, одарив его невысокими горами, удобными для прогулок, сосновыми лесами, чистейшим воздухом, солнцем, а главное — минеральными водами. Эти живительные воды — около 30 типов — составляют славу курортов. Ради них сюда приезжают десятки тысяч человек.
Источники щедро делятся своими запасами, и кажется, что никогда проблемы с подземными водами не будет. Но запасы кавказских минеральных вод не бесконечны.
Большое значение для сбережения ресурсов имеет правильная эксплуатация скважин, Если скважину проложить в главную питающую артерию месторождения, то по скважине будет выходить газ, минуя купол, который, естественно, «опадет», а окружающие пресные воды будут сильнее теснить его, разбавляя драгоценную минеральную воду. Если же скважину подвести к верхней части купола, то газ полностью отработает свое, и процесс истощения подпирающего потока минеральной воды растянется на столетия.
Кроме того, гидрогеологи предлагают не выпускать бесцельно углекислый газ. Скажем, на месторождениях Ессентуков его выбрасывают в атмосферу в огромных количествах. Но можно ведь перехватить газовый поток, вернуть его под землю и там искусственно готовить лечебную воду. Еще одно предложение: воду, уже использованную в ваннах, возвращать в исходный горизонт. В самом деле, для того ли природа веками готовила нарзан, смирйовскую, славяновскую, ессентуки, чтобы они прослужили на поверхности не больше часа, а потом их слили в канализацию? Но если эту воду пропустить через очистные установки, а затем закачать в пласт, то удастся создать почти безотходную технологию использования драгоценной влаги.
В настоящее время разрабатывается постоянно действующая эксплуатационная модель кавказских минеральных вод. Речь идет об автоматических замерах в сети наблюдательных скважин и передаче данных о количестве и составе вытекающих минвод в единый вычислительный центр, где будет отображаться ситуация в границах всего района. Тогда удастся не только досконально разобраться в движениях подземных потоков, но и управлять ими, держать в оптимальном режиме и, в конечном счете, сохранить их на века.
В целях дальнейшего улучшения охраны подземных вод представляется необходимым: 1) более полное регулирование потребления подземных вод, в основе которого предусматривать подачу артезианских вод преимущественно для хозяйственно-питьевых целей; 2) первоочередные мероприятия по оздоровлению тех участков открытых водоемов, которые имеют гидравлическур связь с артезианскими горизонтами; 3) недопущение захоронения: в грунт и отвалы токсических отходов промышленности в районах возможного влияния их на используемые и перспективные участки артезианских горизонтов; ускорение разработки полигонов по переработке и обезвреживанию токсических отходов промышленных предприятий.