13 Стационарные гидрогеологические наблюдения

Стационарные гидрогеологические наблюдения и исследования

проводят для изучения режима и баланса подземных вод, что крайне

важно при решении любых гидрогеологических задач, связанных и

изучением, оценкой, использованием и регулированием подземных

вод.

Под режимом подземных вод понимаются изменения их ресур-

сов, состава и свойств (включая уровни, расходы, скорости, темпера-

туру, химический, газовый и бактериологический состав), происходя-

щие в пространстве и во времени и отражающие процесс формирова-

ния подземных вод.

Режим подземных вод в зависимости от характера определяющих

его явлений и факторов может быть естественным (формируется под

влиянием комплекса естественных факторов - геологических, клима-

тических, гидрогеологических, биолого-почвенных и др.); нарушен-

ным (определяется главным образом инженерно-хозяйственной дея-

тельностью человека) и смешанным, формирующимся под влиянием

комплексного воздействия естественных и антропогенных факторов.

Изучение режима подземных вод позволяет определить:

- связи и зависимости элементов режима от природных и антро-

погенных факторов;

- отдельные элементы водного баланса, используемые при обос-

новании водохозяйственных мероприятий и в расчётах водных балан-

сов;

- характер и степень влияния хозяйственной деятельности чело-

века на подземные воды.

Под балансом подземных вод понимают соотношение между их

поступлением и расходованием на той или иной площади за опреде-

лённый период.

Режим и баланс подземных вод тесно взаимосвязаны. Водный ба-

ланс, определяемый влиянием естественных факторов (осадки, испаре-

ние, транспирация, конденсация, поверхностный и подземный сток) и

антропогенных (орошение, потери воды из систем водоснабжения и

канализации, дренаж, откачка и др.), предопределяет направленность и

характер режима подземных вод. В свою очередь, анализ режима под-

земных вод позволяет качественно определить элементы водного ба-

ланса (инфильтрацию, испарение, подземный сток).

89

Задачи изучения режима и баланса подземных вод чрезвычайно

многообразны. Без знания условий формирования подземных вод, их

режима и баланса невозможно решение ни одной гидрогеологической

задачи. Стационарные гидрогеологические исследования режима и

баланса позволяют дать количественную характеристику процессов

формирования подземных вод, выявить основные закономерности из-

менения их количества, качества и свойств. Полученные данные ис-

пользуются также для рационального использования и охраны подзем-

ных вод, выработки мероприятий по борьбе с загрязнением подземных

вод.

Рис. 19. Конструкция наблюдательной скважины:

1 – крышка; 2 – бетонная подушка или утрамбованная глина; 3 –

муфта; 4 сальник; 5 – фильтр; 6 - пробка

Режимные наблюдения за изменением уровня, температуры и со-

става подземных вод целесообразно вести на специально оборудован-

ных для этого скважинах (рис. 19). Конструкция наблюдательной

скважины должна обеспечивать надёжную изоляцию изучаемого гори-

зонта от влияния других объектов и от попадания в неё атмосферных

осадков и поверхностных загрязнений. Площадка вокруг скважины

должна быть зацементирована или покрыта утрамбованной глиной,

скважина должна быть обсажена трубами и оборудована фильтром с

таким расчётом, чтобы он не осушался даже при самом низком поло-

жении уровня подземных вод. Все данные наблюдений следует зано-

сить в паспорт скважины.

90

Принципы размещения наблюдательных скважин, методику про-

ведения режимных наблюдений устанавливают в каждом конкретном

случае с учётом природных особенностей местности, возможной сте-

пени влияния различных режимообразующих факторов и задач плани-

руемых наблюдений.

14 Охрана подземных вод от истощения и

загрязнения

В районах действия крупных водозаборов происходит снижение

уровня подземных вод. Но не всякое снижение уровня свидетельствует

об истощение водоносного горизонта. Опасность угрожает в тех слу-

чаях, когда отбор подземных вод превышает установленные эксплуа-

тационные запасы в районе действия данного водозабора.

Систематическое превышение отбора над эксплуатационными за-

пасами вызывает снижение уровня подземных вод (средняя высота

подъема воды в США в Калифорнии за 15 лет увеличилась почти

вдвое). В ряде районов Тихоокеанского побережья США и Японии в

результате чрезмерного использования подземных вод произошло

вторжение соленых морских вод в водоносные горизонты, а также

опускание земной поверхности прибрежных районов.

Для борьбы с истощениями подземных вод применяют искусст-

венное восполнение их запасов поверхностными водами.

Загрязнения подземных вод подразделяются на химические (ор-

ганические и неорганические ), биологические, радиоактивные и теп-

ловые. Наиболее распространены и трудно устранимы химические за-

грязнения. Источники загрязнения - бытовые и промышленные воды,

удобрения, ядохимикаты и др., которые в большинстве случаев посту-

пают в зону аэрации в виде водных растворов. Наиболее подвержены

загрязнению грунтовые воды. Эти воды не предохранены от загрязне-

ния даже при наличии в зоне аэрации песчано-глинистых отложений

значительной мощности.

Химические загрязнения, не сорбируемые водным пластом, со-

храняются в подземных водах неопределенно долгое время.

Качество вод может ухудшаться и в случае подтягивания к водо-

забору высокоминерализованных подземных вод из более глубоких

частей пласта, привлечением вод из водотоков и водоемов, загрязнен-

ных хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами.

91

Главный метод борьбы с загрязнениями - проведение предупреди-

тельных мероприятий.

Каждый водозабор подземных вод, используемый для хозяйст-

венно-питьевого водоснабжения, должен иметь два пояса санитарной

охраны. Первый - зона строгого режима имеет радиус не менее 30 м

при эксплуатации артезианских вод и не менее 50 м при эксплуатации

грунтовых вод. Радиус второго пояса, называемого зоной ограничений,

зависит от гидрогеологических условий и характера водозабора. Про-

ект санитарной охраны разрабатывается как составная часть проекта

водозабора.

92

Литература

1. Белоусова А.П. Качество подземных вод: Современные под-

ходы к оценке. – М.: Наука, 2001.- 339 с.

2. Вегенер Альфред. Происхождение континентов и океанов. –

Л.: Наука, 1984. – 285 с.

3. Гольдберг В.И. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и

природной среды. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 247 с.

4. Кац Д.М. Основы геологии и гидрогеологии. – М.: Колос,

1981. – 351 с.

5. Кононов В.М., Крысенко, А.М., Швец В.М. Основы геологии,

гидрогеологии и инженерной геологии. – М.: Высшая школа,

1978. – 187 с.

6. Кэрри Уоррен. В поисках закономерностей развития Земли и

Вселенной: История догм в науках о Земле. – М.: Мир, 1991. –

447 с.

7. Михайлов Л.Е. Гидрогеология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. –

263 с.

8. Неймар Мельхиор. История Земли. – М.: Тера, 1994; Том 1 –

757 с., Том 2 – 853 с.

9. Ронов А.Б. Стратисфера или осадочная оболочка Земли. – М.:

Наука, 1993. – 138 с.

10. Плотников Н.И. Подземные воды – наше богатство. – М.: Не-

дра, 1990. – 205 с.

11. Современное естествознание: Энциклопедия, том 9: Науки о

Земле. – М.: Дом Магистр-Пресс, 2000. -368 с.

12. Толковый горно-геологический словарь: Основные термины. –

М.: Русский язык, 1993. – 438 с.

13. Толстой М.П., Малыгин В.А. Гидрогеология и геология. – М.:

Недра, 1988. – 317 с.

14. Эколого-гидрогеологический словарь. – СПб.: Изд-во С. Пе-

терб. ун-та, 2001. – 201 с.