Беречь бесценный дар природы Человек истощает подземные воды
Уже много веков и даже тысячелетья человек использует подземные воды для своих нужд. На первых порах это были источники, бьющие из-под земли, на которых устраивали свои термы римляне, а затем колодцы для получения питьевой воды.
В XVIII веке человек стал все глубже проникать в земные недра для извлечения воды. Подошел XX век — добыча полезных ископаемых выросла до грандиозных размеров. Она сопровождается откачкой воды для того, чтобы обеспечить горные работы. Осваиваются все новые подземные горизонты для обеспечения населения питьевой водой.
В ходе извлечения воды из скважин или любых выработок (шахт, колодцев, тоннелей метро и т. д.) вокруг них возникает понижение уровня подземных вод. Так, при длительной откачке воды из скважины вокруг нее происходит понижение уровня по своеобразному кольцу. Гидрогеологи называют такое понижение депрессионной воронкой (рис. 52). Чем больше скорость откачки, тем больше это понижение. Вода в скважинах притекает с боков, а иногда со стороны дна. Вот и( получается, что вокруг скважины в зоне ее влияния возникает уменьшение содержания подземных вод, и их уровень падает. Зона влияния скважины зависит от количества откачиваемой воды, строения толщи, водопроницаемости пород, величины понижения уровня и других факторов. В песках она колеблется от 25 до1000 м и более. Еще больше радиус депрессии или зона влияния устанавливается в гравии. В этих породах, состоящих из крупных частиц, радиус депрессии может достигать 1500 — 3000 м.
Рис. 52. Образование депрессионной воронки вокруг скважины при откачке воды:
Д1 — депрессия при уровне воды в скважине h1, Д2 — то же, при уровне h2
А теперь представим, что на каком-то участке существует группа скважин, дающих воду в течение многих лет, да еще зоны влияния их накладываются. Тогда на этих местах скорость падения уровня возрастает. Если приток новых порций воды к такому участку будет меньше, чем количество откачиваемой воды, то возникнет явление истощения горизонта. Скважины дают все меньше и меньше воды. Бурят новые, но они оказываются лишь в первый период эксплуатации как будто водообильными. Но проходит небольшое время, и здесь резко падает количество питьевой воды.
И вот результат — многолетние откачки воды из скважины привели к понижению уровня в Москве до 50 — 95 м, а в Ленинграде до 50 м. Еще больший ущерб артезианским горизонтам был нанесен в Париже, где уровень их снизился на 125 м, а в Лондоне на 100 м.
Особенно пострадали подземные воды в США, где чрезмерная их откачка привела к резкому падению уровня. В Калифорнии снижение уровня артезианских вод достигло 170 — 220 м.
В некоторых случаях может возникнуть другая неприятность — образующийся вакуум может вызвать приток воды из вышерасположенного горизонта, часто загрязненного, или нижерасположенного — засоленного. Тогда не только сокращается количество подземных вод, но и ухудшается их качество. Они становятся солоноватыми или даже опасными распространителями желудочных заболеваний. Примером может служить подсос (проникновение под влиянием вакуума) в некоторые горизонты подземных вод в Калифорнии морских вод, вызывавших их осолонение.