1. Общие положения

Этот вопрос мы рассмотрим главным образом применительно к миграции загрязнений от поверхностных бассейнов промышленных стоков. Будем считать для определенности, что такое загрязнение представляет угрозу водозаборным сооружениям хозяйственно­питьевого назначения. Б этих условиях режимные наблюдения со­ставляют основу управления ресурсами и качеством подземных вод в районе. Здесь мы займемся лишь теми аспектами наблюдений — гидрохимических и гидродинамических (геофильтрационных), ко­торые непосредственно связаны с проблемой охраны подземных вод от загрязнения.

Режимные гидрохимические наблюдения на участках загрязне­ния подземных вод направлены на своевременное обнаружение не­благоприятных тенденций в изменениях их качественного состава и позволяют получить необходимую информацию для построения ре­гиональной прогнозной модели. Иначе говоря, с позиций задач охра­ны водоносных комплексов гидрогеологические наблюдения выпол­няют две функции: первую — контрольную, связанную с оператив­ным фиксированием загрязнения, и вторую — экспериментальную, сводящуюся к изучению расчетной модели миграции и миграцион­ных параметров путем дальнейшего решения соответствующих об­ратных задач (см. раздел 5.1). Естественно, что анализ данных гид­рохимических наблюдений не может проводиться без качественной геофильтрационной основы, получаемой в рамках режимных гидро­динамических наблюдений.

Постановка наблюдений должна исходить из основных законо­мерностей формирования гидродинамических и гидрохимических полей на участках нарушенного режима подземных вод. Сложность этих закономерностей делает необходимым тщательное планирова­ние соответственно ориентированных режимных наблюдений на базе принципа обратной связи (см. раздел 7.5), предполагающего всесто­ронний учет — при планировании наблюдательной сети — главных особенностей прогнозируемых миграционных процессов в период строительства и эксплуатации инженерных объектов. В основе тако-

* Например, в случае пористых пород для этого можно использовать параллельные лабораторные оценки пористости.

го планирования лежит аппарат теории миграции подземных вод, с помощью которого проводятся разведочные (прогнозные) оценки возможных процессов загрязнения водоносных горизонтов. Исход­ными данными для подобных оценок служат преимущественно ре­зультаты опытно-фильтрационных и опытно-миграционных работ, а также режимных наблюдений, проведенных при разведке место­рождений подземных вод. В дальнейшем эти данные, так же как и сами прогнозные оценки и запланированный по ним исходный вари­ант наблюдательной сети, корректируются по мере накопления ре­зультатов наблюдений. Таким образом, при постановке наблюдений должен использоваться гибкий адаптационный подход, который воз­можен лишь при поэтапной схематизации процессов загрязнения подземных вод, последовательном уточнении прогнозных оценок и, соответственно, стадийности в планировании, организации и прове­дении наблюдений.

Важно особо подчеркнуть, что возможный характер и законо­мерности изменений качества подземных вод определяются не толь­ко характеристиками водоносного комплекса, где происходит основ­ное движение загрязненных вод, но в значительной степени и про­цессами, протекающими в пределах приграничной области, через которую осуществляется взаимодействие накапливаемых неконди­ционных вод с подземным потоком. Приграничная область — для типичных условий бассейнов промышленных стоков — приурочена обычно к глинистым или полимерным экранирующим покрытиям, на которые в процессе эксплуатации нередко намываются техногенные продукты (например, отходы обогащения полезного ископаемого), и в результате мощность и свойства донных отложений меняются во времени. К приграничной области следует отнести также непосред­ственно прилежащую к бассейну узкую (метры— первые десятки метров) зону природных коллекторов, заметно изменивших свои физические свойства в результате внешнего техногенного воздейст­вия. Гидродинамические и гидрохимические условия в описанной области, примыкающей к контурам бассейнов промышленных сто­ков (как правило, несовершенных по характеру и степени вскрытия водоносного горизонта), являются особыми по раду позиций: во-пер­вых, это область с наиболее сильно деформированной структурой фильтрационного и миграционного потоков, где, в частности, обычно заметно проявляется вертикальная составляющая скорости фильт­рации (см. раздел 2.5.1); во-вторых, на границе раздела между по­верхностными и подземными водами (проходящей либо непосредст­венно по контакту с донными отложениями — при подпертом режиме фильтрации, лиоо в пределах зоны неполного водонасыщения под бассейном — при режиме свободной инфильтрации) наиболее интен­сивно протекают процессы самоочищения воды физико-химического и биологического характера, которые в пределах основной площади области миграции обычно не столь выражены и чаще всего имеют совершенно иную природу. С этих позиций можно утверждать, что в ряде случаев только контроль за качеством и количеством вод, ин- фильтрующихся через экранирующие отложения, дает возможность установить истинную концентрацию компонентов и их общий мас­совый поток на «входе» в водоносный горизонт (на участке его непос­редственного загрязнения).

Отсюда понятно, что принципы организации режимных наблю­дений и их методическая постановка должны быть во многом отлич­ными для двух выделенных областей — приграничной и основной. Имея это в виду, рассмотрим особенности проведения режимных гидрогеологических наблюдений, которые по своей направленности подразделяются на геофильтрационные и гидрохимические.