ASPECTE GENERALE PRIVIND ACVIFERUL FREATIC DIN ZONA INTERFLUVIULUI SIRET-BUZĂU, CU DETALIERI ASUPRA CHIMISMULUI APELOR SUBTERANE

 

GENERAL ASPECTS CONCERNING UNCONFINED AQUIFER IN THE INTERRIVER SIRET-BUZAU WITH DETAILS ABOUT CHEMISTRY OF UNDERGROUND WATERS

 

Gigi Paul DRAGOMIR

(Hidrogeologia, Rev. Asoc. Hidrogeolog. din Rom., Vol. 5, Nr. 1, Pag 13-20, 2003)

 

 Abstract

 Cuvinte cheie

 Introducere

 Date generale asupra regiunii

 Date morfologice şi hidrografice

 Reţeaua hidrografică

 Date climatice

 CONSIDERATII GEOLOGICE

 Holocenul

 Tectonica

 CONSIDERATII HIDROGEOLOGICE

 Acviferul freatic

 Chimismul apelor freatice

 Concluzii

 Bibliografie

 

Abstract

In the considerate area the unconfined aquifer lays in the Holocene deposits, (although the whole Quaternary is well developed, especially through Pleistocene deposits), immediately below loess or deeper in sandy or argillaceous-sandy formation. Although the unconfined aquifer is depreciated and polluted, the necessity to have a few information about it was obvious, since the water of this aquifer is still largely used by the population from the area. The unconfined aquifer has weak productivity with low discharge. The waters have sodium-chlorate and calcium-bicarbonate characteristics, with TDS between 0.8 and 4.3g/l. The hydro-isohypses of unconfined aquifer show o low groundwater stream slope with flow directions towards Siret and Buzau rivers, which provide the drainage of this aquifer. The undrinkable character of these waters is given, mainly, by the presence of nitrites and pesticide. Due to this aspect, should be granted a special care for using and manipulating of chemical fertilizers and pesticides used in agriculture, to avoid the contamination of unconfined and confined aquifers.


Cuvinte cheie

Acvifer, freatic, hidroizobate, hidroizohipse, mineralizaţia totală (TDS), pantă hidraulică, pesticide, subsidenţă.


Introducere

Ideea de a scrie un articol care tratează despre apele acviferului freatic, când este îndeobşte cunoscut că acviferul freatic este, pe tot teritoriul României, poluat şi depreciat, situaţie de altfel întâlnită şi în perimetrul considerat, a venit din necesitatea cunoaşterii caracteristicilor acestor ape, pentru a încerca, cât de cât, protecţia lor, datorită faptului că ele sunt încă utilizate pe scară largă la alimentarea cu apă, în special a gospodăriilor particulare şi pe plan local la irigarea, mai ales a grădinilor.

Pentru investigarea freaticului în perimetrul considerat s-a procedat la prospecţiunea hidrogeologică de suprafaţă, pe un areal care a acoperit cca 400 km2.

În vederea stabilirii chimismului apelor subterane şi a caracteristicilor de potabilitate solicitate de STAS 1342/91, au fost recoltate şi analizate 12 probe din fântâni, care deschid orizontul freatic, dispuse cât mai uniform în cadrul zonei considerate.

Toate datele obţinute din prospecţiunea de suprafaţă au fost introduse într-o bancă de date, într-un program special întocmit pentru observaţii hidrogeologice, numit GWW (Ground Water for Windows), program cu ajutorul căruia s-a executat şi interpretarea acestor date, materialul grafic prezentat în acest articol fiind realizat prin intermediul programului mai sus menţionat.

Date generale asupra regiunii

Perimetrul studiat se situează pe interfluviul Siret-Buzău, în imediata apropiere a confluenţei acestor râuri şi aparţine administrativ în cea mai mare parte judeţului Brăila, doar în partea sa nordică (comuna Nămoloasa, sat Crângeni), aparţine judeţului Galaţi, înspre vest (Stupina, Măicăneşti) aparţinând judeţului Vrancea (fig.1). În general, punctele de recoltare a probelor pentru analizele chimice coincid cu principalele localităţi de pe hartă.

Zona este străbătută de o reţea de drumuri asfaltate, care fac legătura între Brăila şi Focşani (respectiv Rm. Sărat) şi între acestea din urmă şi Ianca, Făurei. Între localităţi există şi drumuri de ţară, practicabile în sezonul uscat, în general accesul fiind bun pe tot cuprinsul perimetrului considerat.

 

.

Figura 1. - Schiţa de localizare a zonei investigate, cu principalele localităţi şi cele două râuri care bordează zona spre est (Siretul şi Buzăul).

Date morfologice şi hidrografice

Urmărind subdiviziunile morfologice succesive putem încadra perimetrul studiat astfel: în cadrul mai larg al Câmpiei Române se individualizează în partea ei nord-estică Câmpia Buzău-Siret, care printre alte subdiviziuni are inclusă şi Câmpia (joasă) a Siretului (cu caracter de luncă) şi Câmpia (înaltă) a Râmnicului.

Astfel, Câmpia joasă a Siretului, cu caracter de luncă s-a format datorită abaterii albiei minore a Siretului către nord, la limita cu Câmpia Covurluiului, evident având o extindere mai mare pe partea dreaptă a râului.

Între confluenţele Râmnicului Sărat şi Buzăului cu Siretul, lunca are cea mai mare lăţime (25-30km), depăşind chiar lunca Dunării, fapt datorat zonei de subsidenţă din cursul inferior al Siretului.

Subsidenţa se reflectă în această regiune prin convergenţa râurilor, aluvionarea intensă a albiilor, meandrarea puternică, abaterea Siretului către nord şi rămânerea cursurilor părăsite pe partea dreaptă.

Lunca Siretului prezintă o înclinare firească, din amonte spre aval şi dinspre contactul cu Câmpia Înaltă a Râmnicului spre albia Siretului.

Lunca Siretului în acest sector este constituită din depozite aluvionare fine (predominant argiloase), fapt care a permis stagnarea apelor meteorice şi formarea bălţilor. În prezent, datorită acţiunii antropice, unele din aceste lacuri şi bălti au fost secate, altele dimpotrivă find modernizate, extinse şi transformate în pescării (ex. Pescăria Măxineni). În cadrul acestor pescării relieful capătă aspect deltaic, cu numeroase canale, iazuri, heleştee.

Reţeaua hidrografică

În perimetrul considerat reţeaua hidrografică este reprezentată prin cele două râuri mari, Siretul şi Buzăul, care dealtfel mărginesc şi perimetrul înspre NE şi respectiv SE. Siretul la limita de NV a perimetrului primeşte ca afluent Râmnicul Sărat. Alti afluenţi nu mai apar.

Siretul. Datorită diferenţei mici (în metri faţă de nivelul mării) a nivelului mediu, 10m la Corbu Vechi şi 2m la confluenţa cu Dunărea, panta profilului longitudinal este destul de mică, fapt ce determină o meandrare puternică a râului în cadrul luncii şi o acţiune intensă de aluvionare (1,6 coeficient de meandrare).

Buzăul bordează la SE perimetrul considerat şi se varsă în Siret, imediat la est de localitatea Voineşti. Pe această porţiune coeficientul de meandrare (sinuozitate) este foarte mare, în jur de 2,5 şi mult mai ridicat decât al Siretului.

Date climatice

Perimetrul considerat, ca dealtfel întreg spaţiul Câmpiei Române orientale se caracterizează printr-un climat temperat continental. Verile sunt călduroase şi uscate datorită influenţei maselor de aer continental, precipitaţiile reduse, cu caracter torenţial şi inegal repartizate; iernile sunt reci, fără un strat de zăpadă continuu.

Regimul temperaturii aerului, prin valorile medii lunare şi în special prin amplitudinea absolută, reflectă cel mai clar caracteristicile climatului temperat continental. Temperaturile medii lunare variază cu un ecart destul de mare, de la luna cea mai rece (ianuarie), la luna cea mai caldă (iulie). Temperatura medie anuală (la staţiile meteorologice din jurul perimetrului) variază între 10,3 şi 10,50C.

Precipitaţiile lichide şi solide totalizate în cursul unui an sunt cu puţin sub 500mm. Ca şi regimul termic şi cel al precipitaţiilor reflectă caracterul continental al climei, în sensul că acestea cad în cantităţi variabile de la un an la altul şi sunt repartizate inegal în timpul anului. Analizate lunar, se constată că lunile mai şi iunie înregistrează constant cele mai mari valori, după care urmează iulie şi aprilie.

CONSIDERATII GEOLOGICE

Acviferul freatic este găzduit în depozitele holocene şi, deşi în zona considerată, întreg Cuaternarul este bine individualizat, mai ales prin depozitele pleistocene, vom proceda în continuare doar la descrierea detaliată a Holocenului.

Holocenul

Deasupra formaţiunilor pleistocen superioare, în Holocen, a continuat depunerea unor formaţiuni aluvionare, cu o compoziţie granulometrică destul de variată (argile, argile nisipoase, nisipuri argiloase şi evident formaţiuni loessoide). Depozitele holocene au grosimi cuprinse între 2-8m şi găzduiesc acviferul freatic, în general la baza loessurilor sau mai jos în unele formaţiuni nisipoase sau argilos nisipoase. Deschideri ale Holocenului apar în malurile celor două râuri, care bordează perimetrul (Buzăul şi Siretul).

Într-un afloriment deschis în malul drept al Buzăului, chiar sub podul de pe şoseaua naţională ce leagă localitatea Măxineni de Brăila se observă sub o pătură de 0,25-0,30m de sol o succesiune de până la 4m de argile şi nisipuri fine, în care se individualizează un orizont cu pietrişuri medii şi grosiere rulate, şi puţin mai jos un orizont de vetre de foc şi ceramică. O probă pentru microfaună recoltată din acest afloriment relevă faune pleistocene (protozoarul Arcella vulgaris) şi foraminifere cretacice şi miocene remaniate la nivelul holocenului.

Tectonica

Deasupra unui fundament reprezentat prin şisturi verzi aparţinând Proterozoicului, cu structură complexă şi compartimentat tectonic de falii majore, care afectează şi cuvertura paleo-mezozoică, urmează depozitele neogene, depuse concordant, care ating 2.000m grosime, din care depozitele romaniene şi cuaternare depăşesc 750m în partea de SV a perimetrului (forajul de la Balta Albă).

Din studiul structurii şi al faciesurilor orizonturilor litologice aparţinând Cuaternarului a reieşit că genetica reliefului a fost determinată pe de o parte de influenţa mişcărilor pozitive, din zona colinară şi pe de altă parte de activitatea proceselor de subsidenţă, manifestate începând de la finele Pleistocenului până în prezent, în Câmpia Română.

Analiza comparativă a faciesurilor litologice ale depozitelor cuaternare de pe marginea vestică a lacului existent încă în Pliocen, faţă de marginea lui nord-estică, permite enunţarea unor concluzii în ceea ce priveşte extinderea zonei de subsidenţă, regimul de sedimentare şi evoluţia reţelei hidrografice din Câmpia Română. Astfel se poate spune că subsidenţa formaţiunilor sedimentare începută din Sarmaţian atinge amplitudinea maximă în Pliocen şi începutul Cuaternarului. Scufundarea acestei zone continuă şi astăzi, fapt pus în evidenţă de convergenţa către această zonă a apelor din partea de NE a Câmpiei Române. Apariţia lacurilor şi bălţilor din regiune, poate fi privită tot ca o consecinţă directă a acestei subsidenţe.

CONSIDERATII HIDROGEOLOGICE

În perimetrul care face obiectul acestei investigări, se individualizează până la adâncimea de cca. 200m, un acvifer freatic în general la baza loessului (în depozite holocene) şi două complexe acvifere sub presiune: acviferul cantonat în depozite psamo-psefitice pleistocen superioare şi cel cantonat în depozite psamitice, în general fine pleistocen medii. În continuare se vor face referiri strict la acviferul freatic, care constituie subiectul acestui articol.

Acviferul freatic

Acviferul freatic este găzduit în depozitele holocene care au grosimi cuprinse între 2-8m, în general la baza loessurilor sau mai jos în unele formaţiuni nisipoase sau argilos nisipoase.

Pentru investigarea freaticului s-au efectuat măsurători de nivel, într-un număr foarte mare de fântâni, distribuite cât mai uniform în perimetru. Cu datele obţinute s-au construit hidroizohipsele şi hidroizobatele stratului acvifer freatic. Hidroizohipsele, deşi au fost construite din metru în metru, sunt destul de rare, ceea ce indică o pantă hidraulică mică (aceasta fiind în jur de 2o/oo în zona de contact morfologic dintre Câmpia Râmnicului şi Câmpia Siretului şi de sub 0,3o/oo în centrul şi estul perimetrului) şi implicit o dinamică lentă. Alura hidroizohipselor individualizează o curgere în general neuniformă, predominând totuşi curgerea plan verticală şi radial divergentă.

Se remarcă prezenţa unei cumpene a apelor subterane, situată aproximativ pe direcţia localităţilor Cuza-Vodă, Corbu Nou, Măxineni, la nord de care direcţiile de curgere pun în evidenţă un drenaj al freaticului către râul Siret (pe o suprafaţă mai mare, având în vedere atât ponderea mai mare a debitului Siretului, cât şi cota oglinzii apei situată în general mai jos decât Buzăul), iar la sud de această cumpănă apele orizontului freatic se drenează, după direcţiile de curgere mai regulate, plan verticale, către râul Buzău.

Având în vedere uniformitatea reliefului din zona cercetată (diferenţele de cotă dintre punctele mai joase şi cele mai înalte, nefiind mai mari de 15-20m), hidroizobatele sunt rare, punând în evidentă doar 3 zone de adâncime: între 0-2m; 2-5m şi 5-10m. Zona cu adâncimi mici (0-2m) mulează aproape perfect zona cea mai joasă a perimetrului, pe care apar numeroase suprafeţe de sărătură (Gulianca, Olăneasca).

Alimentarea freaticului se face cu precădere din precipitaţii şi mult mai putin din irigaţii, mai ales în ultimul deceniu, irigaţiile fiind aproape în întregime abandonate. Acest aspect este evidenţiat şi de hidrograful construit pentru 4 fântâni din perimetru, cu valori ale nivelului apei măsurate între lunile mai şi octombrie. Astfel, nivelul freaticului oscilează în limite foarte strânse (de ordinul decimetrilor), remarcându-se o scădere continuă dinspre lunile ploioase de primăvară, (mai, iunie) spre lunile mai secetoase de toamnă (septembrie, octombrie).

Freaticul este un orizont slab productiv, cu debite mici, fântânile epuizân-du-se destul de repede, fiind necesar un timp relativ lung până la restabilirea nivelului.

Chimismul apelor freatice

Chimismul apelor freatice a fost cunoscut luându-se în consideraţie rezultatele analizelor efectuate pe ape recoltate din 12 puncte din perimetru, distribuite cât mai uniform.

Astfel, se remarcă în general caracterul clorosodic (clorocalcic sau cloromagnezian) sau bicarbonatat (calcic sau sodic), adesea apărând şi caracterul bromurat sau iodurat, cu mineralizaţie totală cuprinsă între 0,8 şi 4,3 g/l. Aceste caractere ale apelor freatice sunt puse în evidenţă cu claritate, pe diagrama Schoeller (fig.2), pe care sunt reprezentaţi principalii anioni şi cationi în miliechivalenţi la litru (mE/l).

Diagramele ternare Piper sunt un instrument grafic folosit pentru descrierea caracterului chimic al apelor subterane. În fig.3 sunt reprezentate, pe diagrame ternare, procente ale miliechivalenţilor raportaţi la întreaga cantitate a anionilor şi cationilor, pentru apele orizontului freatic, reliefând, de asemenea, caracterul clorosodic (clorocalcic sau cloromagnezian) sau bicarbonatat (calcic sau sodic).

Realizând harta cu izolinii, pentru mineralizaţia totală (fig.4), se observă că valorile curbelor cresc în general, dinspre vest spre est, punând în evidenţă direcţia de curgere şi drenarea freaticului, pe de o parte de către râul Siret spre nord est şi pe de altă parte de către râul Buzău, spre sud est.

Izoliniile pentru principalii anioni şi cationi (SO4, Cl, Na) arată, în general, o alură asemănătoare cu aceea a mineralizaţiei totale (sau a reziduului fix), indicând creşteri de valori dinspre vest spre est.

În ceea ce priveşte izoliniile de temperatură ale apelor orizontului freatic, acestea arată valori mai mari spre vest, unde hidroizobatele freaticului indică valori mai mari (între 2-5 sau 5-10) şi valori mai apropiate de temperatura medie anuală a aerului (11-13oC), în partea de est.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 2. - Domeniul de variaţie al chimismului apelor subterane,

reprezentat pe diagrama Schoeller (mE/l)

 

Ca o concluzie a acestui set de hărţi cu izolinii ale diferiţilor componenţi chimici şi a temperaturii (dintre care în acest articol este prezentată doar harta cu izolinii pentru mineralizaţia totală, toate celelalte fiind cvasi-identice), se poate spune că izoliniile mulează în general alura hidroizohipselor freaticului, arătând directii de curgere dinspre vest spre est, pe aceste direcţii realizându-se şi o îmbogăţire în componenţi chimici, datorită staţionării mai îndelungate a apelor în subteran.

Caracterul de nepotabilitate al apelor orizontului freatic este dat de depăşirea valorilor din standard pentru mai mulţi constituenţi, dintre aceştia remarcându-se azotiţii care depăşesc semnificativ valoarea specificată în STAS 1342/91, contaminarea acviferului cu acest compus realizându-se datorită utilizării necorespunzătoare a îngrăşămintelor chimice. De asemenea analiza de pesticide organoclorurate, arată că acestea depăşesc de două pînă la şapte ori valorile STAS pentru fiecare component în parte şi de până la patru ori pentru suma tuturor componenţilor. Considerăm că aceste depăşiri ale valorilor admisibile pentru pesticide se datoresc folosirii nejudicioase a ierbicidelor.

.

Figura 3. - Diagramele ternare Piper utilizate pentru descrierea
caracterului chimic al apelor subterane

.

Figura 4. - Harta cu izolinii a mineralizaţiei totale (mg/l)

Concluzii

Deşi acviferul freatic este poluat şi depreciat, necesitatea de a avea câteva informaţii detaliate asupra acestui acvifer a apărut ca evidentă, din moment ce încă o bună parte din alimentarea cu apă a zonei se realizează din acest acvifer.

Acviferul freatic este slab productiv, cu debite mici. Din punct de vedere chimic, apele freaticului sunt clorosodice sau bicarbonatate calcice, cu mineralizaţii totale cuprinse între 0,8 şi 4,3 g/l, apele fiind nepotabile.

Hidroizohipsele acviferului freatic, indică o pantă hidraulică mică şi direcţii de curgere spre cele două mari râuri, Siret şi Buzău, care de altfel şi drenează acest acvifer.

Caracterul de nepotabilitate este dat, în general, de prezenţa azotiţilor şi a pesticidelor iar pentru protejarea şi conservarea apelor subterane se impune utilizarea şi manipularea mai judicioasă atât a îngrăşămintelor chimice, dar mai ales a pesticidelor, pentru a evita contaminarea atât a acviferului freatic, cât şi a celor sub presiune, a căror decontaminare se realizează foarte greu, ele oricum rămânând singura sursă de alimentare cu apă, bună sau rea, a localităţilor din zona considerată.

Bibliografie

1. CASTANY G. (1972) - Prospecţiunea şi exploatarea apelor subterane - Ed.tehnică, Bucureşti.

2. CONEA Ana (1960) - Contribuţii la studiul geomorfologic al Câmpiei joase a Siretului - Probleme de geografie, vol.VII, Bucureşti.

3. DRAGOMIR G. P. (1996) - Studii hidrogeologice pentru evaluarea rezervelor de ape subterane din depozitele pleistocene din interfluviul Siret Buzău - Arh. S.C. "Prospecţiuni S.A.", Bucureşti.

4. FIRAN Rodica, MITROFAN H. (1977) - Prospecţiuni hidrogeologice însoţite de foraje pentru ape potabile, în interfluviul Buzău-Călmăţui - Arh. S.C. "Prospecţiuni S.A.", Bucureşti.

5. KARANJAC J., BRATICEVIC D. (1993) - Ground Water for Windows; User manual - United. Nation.

6. KRAFT H. (1988) - Prospecţiuni hidrogeologice pentru ape potabile în zona Lieşti-Galaţi, jud.Galaţi - Arh. S.C. "Prospecţiuni S.A.", Bucureşti.

7. MURGOCI G. (1957) - Câmpia Română şi Delta Dunării în Opere alese - Academia RPR, Bucureşti.

8. NETEDU NICOLETA (1981) - Prospecţiuni hidrogeologice pentru ape potabile în perimetrul Hînguleşti-Călienii Vechi-Pitulaţi - Satu Nou, jud.Vrancea, Galaţi, Brăila - Arh. S.C. "Prospecţiuni S.A.", Bucureşti.

9. POSEA GR., BADEA L. (1984) - Harta geomorfologică a României, sc.1:750.000 - Ed. Acad. Bucureşti.

10. SAULEA Emilia et.al. (1968) - Harta geologică sc.1:200.000 - Foaia Focşani, Inst. Geol. Bucureşti.