И.И. Силин
Экология и экономика природных ресурсов бассейна р. Протва (Калужская и Московская области)
Обнинск, 2003. - 302 с.
9. Загрязнение подземных вод
Режим подземных вод в естественных и нарушенных условиях
Естественный
уровенный режим подземных вод бассейна подразделяется на два типа:
водораздельный и прибрежный. Первый зависит, главным образом, от количества
выпадающих атмосферных осадков, а также от глубины залегания горизонта и
литологического состава перекрывающих пород. Годовые колебания уровня
составляют 0.7-3 м в зависимости от мощности зоны аэрации и фильтрационных
свойств водовмещающих пород: с увеличением мощности зоны аэрации и
фильтрационных свойств уменьшается амплитуда колебаний уровня.
Режим
уровня напорных подземных вод тоже испытывает сезонные колебания с амплитудой
0.7-1.6 м.
Прибрежный
тип режима наблюдается в водоносных горизонтах, имеющих гидравлическую связь с
рекой. Вблизи реки подъем уровней подземных вод совпадает с началом и пиком
подьёма уровня в реке, а при удалении от реки наблюдается смещение подъемов
уровней во времени на 6-7 дней. Спад уровней подземных вод более плавный, чем в
реке и продолжается на 20-30 дней дольше. Наиболее высокие уровни подъема
подземных вод наблюдаются в период весеннего половодья.
В результате
интенсивной эксплуатации водозаборов режим подземных вод существенно нарушен.
В каменноугольном карбонатном водоносном комплексе сформировалась
депрессионная воронка, в пределах которой произошло снижение уровня в районе
водозаборов гг. Верея, Можайск на 14 м, гг. Наро-Фоминск, Обнинск, Балабаново,
п. Ермолино более чем на 40 м. Абсолютные отметки уровней на этих водозаборах
понизились до 100-90 м. Пространственно воронка приурочена к крупной
древнечетвертичной ложбине, сопровождающей на севере р. Исьму, ниже р. Протву и
р. Городнянку.
В
протвинском горизонте наибольшее понижение уровней наблюдается в районе
водозабров гг. Балабаново, Ермолино, Обнинска. Пьезометрическая поверхность
здесь снижена до отметок 115-110 м. при общем понижении уровня на 20-25 м. Депрессионные воронки в окско-тарусском и протвинском горизонтах осложняют региональную
депрессию в Московском бассейне подземных вод, поперечником
в 200 км [17].
В водоносном
каширском горизонте сформировались местные депрессионные воронки, диаметром 2-3 км и понижением уровня –
4-5 м.
В
водоносном упинском горизонте на фоне небольших сезонных колебаний наблюдается
устойчивое снижение уровней воды.
В долинах рек, где
уровень эксплуатационного горизонта снижен до уровня воды в реке, происходит
существенное поглощение поверхностного стока, особенно сильное в половодье. Так
в долине р. Протвы, по наблюдениям на вашутинском водозаборе, уровень
эксплуатационного окско-тарусского горизонта испытывает резкие сезонные
колебания: через 10-30 дней от начала паводка уровень горизонта поднимается на
20 –25 м.
Таким образом, долина
р. Протвы и сама река вследствие размыва по долине верейского и стешевского
водоупоров, является активным источником питания основных водоносных
горизонтов.
Динамика режима
уровней в окско-тарусском водоносном горизонте показывает на существенную роль
в формировании эксплуатационных запасов водозаборов сезонного восполнения
ресурсов в весенний паводок и последующей их сработки в остальное время года.
Максимальные понижения уровня в
скважинах наблюдаются в зимнюю межень (декабрь- февраль). Так на Вашутинском
водозаборе
г Обнинска от начала эксплуатации (1972 г) понижение достигло 42-43 м, а на расстоянии 2 км от водозабора снижение уровня составило 26 м. Уже к 1988 г окско-тарусский горизонт на месторождении был осушен в радиусе 1-2 км на 10-20 м. (по данным резистивиметрии, при мощности пласта 40-45 м, активная зона оценивается в 30-35 м). Заполнение осушенной части пласта в паводок обеспечивает
восполнение запасов и последующий водоотбор в течение года.
Часть запасов формируется за счет
динамических потоков по пласту с окружающей территории, так как
водопроводимости пласта на водоразделах на порядок ниже, чем на водозаборе.
В межень водоотбор формируется за
счет перетока из реки и за счет гравитационной водоотдачи безнапорной части
окско-тарусского водоносного горизонта.
В целом,
формирование эксплуатационных запасов месторождений происходит в основном за
счет питания из р. Протвы. Из баланса модели (моделирование выполнил В.С.
Плотников в 1997 г. при подсчете запасов воды обнинских месторождений) следует,
что переток из реки обеспечивает до 90% водоотбора.
Формирование
химического состава подземных вод прибрежных водозаборов на каждом конкретном
участке долины существенно зависит от гидродинамических условий, от уровня
антропогенного загрязнения грунтовых вод и от количества загрязненных
коммунально – производственных стоков, сбрасываемых в реку, так как
проницаемость пород в пределах древней долины р. Протвы повсеместно хорошая.
|