2. Карта типов строения зоны аэрации и защищенности грунтового потока
Показатели, определяющие роль зоны аэрации как фактора формирования экологического потенциала отражаются в картах типов строения и защищенности зоны аэрации. В этой целью выполняется анализ имеющегося фактического материала по буровым скважинам. По каждой скважине определяют числовые значения мощности зоны аэрации, отношения мощности глинисто-суглинистых прослоев к общей мощности горизонта. Полученные значения выносятся на бланк карты и используются для выделения областей с различной мощностью и зон по типу строения зоны аэрации.
Выделение областей производится методом простой интерполяции для получения изолиний, характеризующих мощности зоны аэрации 5 м и 10 м. На основе полученных границ оконтуриваются области с соответствующей мощностью зоны аэрации: менее 5 м (I), 5-10 м (II), более 10 м (III).
Зоны с разными типами строения зоны аэрации могут выделяться по следующей схеме: например, 1) зона отсутствия глинисто-суглинистых прослоев в зоне аэрации, тип строения – песчаный(«п»); 2) зона, в которой прослои суглинков и глин имеют спорадическое (линзовидное) развитие, тип строения – суглинистый («с»); 3) зона преимущественного развития суглинков и глин в зоне аэрации, тип строения –глинистый («г»).
В краевой зоне артезианских бассейнов иногда складывается ситуация, когда региональный водоупор грунтовых вод размыт, и второй от поверхности водоносный горизонт в области питания имеет общую пьезометрическую поверхность с грунтовыми водами (рис.2.2). Несмотря на формирующуюся мощную единую для напорных и грунтовых вод зону аэрации, такие территории являются особенно уязвимыми для техногенных воздействий, так как загрязнение с поверхности может проникать вглубь артезианского бассейна. Поэтому при эколого-гидродинамическом анализе такие зоны выделяются как таксономическая единица.
Итогом эколого-гидродинамического анализа особенностей строения зоны аэрации является районирование территории с построением специализированной карты – карты защищенности зоны аэрации (рис.1.). При ее построении используются следующие таксономические единицы: область, район, зона.
Области выделяются на основе границ, отвечающих соответствующей мощности зоны аэрации: менее 5 м (I), 5-10 м (II), более 10 м (III).
Район выделяется по условиям залегания водоупорного слоя в подошве первого от поверхности водоносного горизонта: 1 – район, где этот слой развит; 2 – район, в пределах которого глинистые отложения размыты и зона аэрации является общей для единого проницаемого комплекса пород четвертичных отложений. В последнем случае возникают предпосылки для проникновения техногенных потоков с поверхности в нижний водоносный горизонт напорных вод.
Зона выделяется по преобладающему литологическому составу пород зоны аэрации. Каждой зоне присваивается соответствующий индекс: «п» - песчаный, «с» - суглинисто-глинисто-песчаный, «г» – преимущественно глинистый.
Далее проводится анализ территории по степени защищенности зоны аэрации с использованием балльных экспертных оценок. С этой целью разрабатывается бальная оценка принятых факторов (таблица 1) и составляется матрица экспертной оценки комплекса факторов (таблица 2).
В приведенном на рис.1. примере (Кабардинский гидролитосферный бассейн) в соответствии с принятым числом степеней опасности была разработана шкала распределения суммарной бальной оценки следующим образом:
не защищенный поток грунтовых вод - 7 – 9 баллов;
слабо защищенный поток грунтовых вод - 10,11 баллов;
защищенный поток подземных вод - 12,13 баллов.
Выделенные группы приняты за основу легенды карты. Сочетание небольшой мощности потока, отсутствие в ее разрезе суглинков и глин и хорошо проницаемые породы обуславливают незащищенность потока от проникновения загрязняющих веществ с поверхности, что соответствует минимальным суммам баллов от 7 до 9. На карте это соответствует зоне I1п, развитой на значительной площади ГГС и имеющей очертания в виде «языков», два из которых вытянуты далеко на юго-восток по долине Терека и северо-запад по долине Малки, третий имеет несколько меньшие размеры и прослеживается в западном направлении по долинам Чегема и Баксана. Эта зона уходит и на северо-восток, за пределы исследуемой ГГС.
Таблица 1
Факторы защищенности зоны аэрации и их оценка
№ п/п
|
Наименование фактора
|
Интервал значений
|
Баллы
|
1 |
Мощность зоны аэрации, м |
Менее 5 |
1 |
От 5 до 10 |
2 |
||
Более 10 |
3 |
||
2 |
Первый от поверхности водоупорный слой |
Отсутствует |
3 |
Развит повсеместно |
6 |
||
3 |
Тип разреза зоны аэрации и его проницаемость |
Песчаный и песчано-галечниковый, хорошо проницаемый |
2 |
Сложный, проницаемый |
3 |
||
Глинистый, слабопроницаемый |
4 |
Таблица 2