МАНТИЯ Мировой океанГИДРОЛОГИЯ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ Мировой океан – ГИДРОЛОГИЯ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ Поверхностные водысушиГИДРОЛОГИЯ СУШИ Поверхностные воды суши. - презентация

1 МАНТИЯ Мировой океанГИДРОЛОГИЯ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ Мировой океан – ГИДРОЛОГИЯ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ Поверхностные водысушиГИДРОЛОГИЯ СУШИ Поверхностные воды суши ГИДРОЛОГИЯ СУШИ ГИДРОЛОГИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ( GEOHYDROLOGY )??? Подземные воды ГИДРОЛОГИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ( GEOHYDROLOGY ) ??? ГИДРОГЕОЛОГИЯ ( HYDROGEOLOGY ) !!! км ЗЕМНАЯ КОРА км ГИДРОГЕОЛОГИЯ 1 ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ в ГИДРОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

2 малый цикл «малый цикл» внутренний цикл «внутренний цикл» М.О. седиментогенные подземные воды метаморфогенные подземные воды магматогенные (ювенильные, первичные) подземные воды ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ( климатический, большой ) цикл круговорота воды ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПОВЕРХНОСТНЫЙ СТОК МЕСТНЫЙ и ГЛУБОКИЙ ПОДЗЕМНЫЙ СТОК инфильтрационные и конденсационные подземные воды ГИДРОГЕОЛОГИЯ 2 ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ в ГИДРОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

3 +U+U+U+U К Х -R-R-R-R +R+R+R+R -U-U-U-U E V V Х + К Е R U = Х + К Е R U = атмосферные осадки конденсация эвапотранспирация изменение речного стока изменение глубокого подземного стока изменение запасов воды на расчётной площади F поглощение речного стока инфильтрация атмосферных осадков испарение с поверхности грунтовых вод испарение с поверхности почвы испарение с открытой водной поверхности транспирация разгрузка местного подземного стока в речную сеть разгрузка глубокого подземного стока в речную сеть ГИДРОГЕОЛОГИЯ 3 ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ в ГИДРОСФЕРЕ ЗЕМЛИ : ВОДНЫЙ БАЛАНС УЧАСТКА СУШИ

4 ПРОЧНОСВЯЗАННАЯ ВОДА РЫХЛОСВЯЗАННАЯ ВОДА КАПИЛЛЯРНО-ПОДВИЖНАЯ ВОДА КАПИЛЛЯРНО-НЕПОДВИЖНАЯ ВОДА ГРАВИТАЦИОННАЯ ВОДА ЧАСТИЦЫ РЫХЛОЙ ГОРНОЙ ПОРОДЫ ГИДРОГЕОЛОГИЯ 4 ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД : ВИДЫ ВОДЫ в ГОРНЫХ ПОРОДАХ

5 1…10 Диапазон изменения общей трещинной пустотности 1…10% «Кубическая» (неплотная) упаковка: максимальная величина 47.6 общей пористости (47.6%) «Ромбическая» (плотная) упаковка: минимальная величина 26 общей пористости (26%) 10…80 Диапазон изменения общей пористости 10…80% ТРЕЩИНОВАТОСТЬ ( СКАЛЬНЫЕ ПОРОДЫ ) геометрическая модель 3-х систем трещин реальный трещиноватый массив КАВЕРНОЗНОСТЬ ( РАСТВОРИМЫЕ ПОРОДЫ ) КАРСТ Каверны размером от сантиметров до десятков и сотен метров развиваются за счёт растворения и выщелачивания карбонатных, сульфатных, хлоридных горных пород ( КАРСТ ) «Идеальная» горная порода «Реальная» горная порода ПОРИСТОСТЬ ( РЫХЛЫЕ, НЕСВЯЗНЫЕ ПОРОДЫ ) ГИДРОГЕОЛОГИЯ 5 ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД : ПУСТОТНОСТЬ ( СКВАЖНОСТЬ )

6 константа для горной породы, равная её влажности при максимально возможном содержании разных видов воды константа для горной породы, равная её влажности при максимально возможном содержании разных видов воды ВЛАЖНОСТЬ показатель текущего состояния увлажнения горной породы показатель текущего состояния увлажнения горной породы ВЛАГОЁМКОСТЬ Полная влагоёмкость Полная влагоёмкость W 0 НВ Гигроскопическая влагоёмкость Гигроскопическая влагоёмкость W g Валуны, галька, гравий, пески… Полная влагоёмкость Водоотдача Супеси, суглинки, глины… Полная влагоёмкость Капиллярная влагоёмкость Капиллярная влагоёмкость W k Молекулярная влагоёмкость Молекулярная влагоёмкость W m Гравитационная вода Капиллярно-подвижная вода Капиллярно-неподвижная вода Рыхлосвязанная вода Прочносвязанная вода ВОДООТДАЧА отношение объёма воды, полностью вытекающей из полностью водонасыщенной породы свободного путём свободного гравитационного стока гравитационного стока, к общему объёму породы. ВОДООТДАЧА отношение объёма воды, полностью вытекающей из полностью водонасыщенной породы свободного путём свободного гравитационного стока гравитационного стока, к общему объёму породы. активной пористости наименьшая «полевая»)влагоемкость наименьшая влагоемкость нНЕДОСТАТОКНАСЫЩЕНИЯ отношение объема воды, необходимого полного насыщения для полного насыщения от состояния естественной влажности, к общему объёму породы. ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЛАЖНОСТЬ данный момент отношение общего объёма воды, содержащегося в данный момент в породе, к общему объёму породы WeWe Водоотдача ГИДРОГЕОЛОГИЯ 6 ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД : ПОКАЗАТЕЛИ ЁМКОСТИ

7 ЗОНА АЭРАЦИИ КАПИЛЛЯРНАЯ КАЙМА ГРУНТОВЫЙ ВОДОНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ РАЗДЕЛЯЮЩИЙ СЛОЙ 1-й МЕЖПЛАСТОВЫЙ ВОДОНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ 2-й МЕЖПЛАСТОВЫЙ ВОДОНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ неполное водонасыщение полное водонасыщение свободная поверхность кровля подошва подошва ВЕРХОВОДКА ГИДРОГЕОЛОГИЯ 7 ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ СТРОЕНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА

8 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 8 ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ РОССИИ и СОПРЕДЕЛЬНЫХ ГОСУДАРСТВ Печорская 1 – Печорский, 2 - Предуральский Восточно-Европейская 1 – Прибалтийский, 2 – Московский, 3 – Северодвинский, 4 – Сурско-Хопёрский, 5 – Белорусско-Литовский, 6 – Воронежский, 7 – Волго-Уральский, 8 - Донецко-Днепровско-Припятская система бассейнов, 9 – Волыно-Подольский Черноморско-Каспийская 1 – Причерноморский, 2 – Азово-Кубанский, 3 – Терско-Каспийский Арало-Каспийская 1 – Прикаспийский, 2 – Устюртский, 3 – Среднеприкаспийский, 4 – Амударьинский, 5 – Сырдарьинский, 6 – Тургайский, 7 – Чу-Сарысуйский, 8 – Южно-Каспийский Балхаш-Алакольская 1 – Южно-Балхашский, 2 - Алакольский Западно-Сибирская 1 – Западно-Сибирский, 2 - Прикарский Восточно-Сибирская 1 – Ангаро-Ленский, 2 – Якутский, 3 – Тунгусский, 4 – Оленекский, 5 – Котуйский, 6 – Хатангский Яно-Индигирская 1 – Омолойский, 2 – Ольджойский, 3 – Нижнеиндигирский, 4 – Олойский, 5 – Среднеколымский, 6 – Алазейский Пенжинско-Анадырская 1 – Пенжинский, 2 - Анадырский АРТЕЗИАНСКИЕ ОБЛАСТИ АРТЕЗИАНСКИЕ БАССЕЙНЫ 1-го ПОРЯДКА горно складчатые области и древние кристаллические щиты крупные межгорные артезианские бассейны

9 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 9 ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МАССИВЫ и СКЛАДЧАТЫЕ ОБЛАСТИ Возможно поступление ювенильных растворов родники Трещинно-грунтовые воды зоны экзогенной трещиноватости экзогенной трещиноватости Трещинно-жильные воды зон разрывных тектонических нарушений тектонических нарушений 1 2 Трещинные воды зон глубинного разуплотнения горных пород 3

10 Пьезометр (скважина) плоскость сравнения пьезометрическая высота (высота давления) hphphphp высота положения высота положения (над плоскостью сравнения) z H с = h p + z гидростатическое давление грунтовый водоносный горизонт ! свободная поверхность Р Гидростатическая составляющая общей величины напора Н с Гидростатическая составляющая общей величины напора Н с Гидродинамическая составляющая напора Н д Гидродинамическая составляющая напора Н д ГИДРОГЕОЛОГИЯ 10 ДИНАМИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД : НАПОР (грунтовый водоносный горизонт) Уравнение Бернулли Н Уравнение Бернулли Н Н д << Н c H H c Н д << Н c H H c 0

11 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 11 ДИНАМИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД : НАПОР (межпластовые водоносный горизонт) геостатическое давление пьезометрическая высота (высота давления) hphphphp пьезометрическая поверхность высота положения высота положения (над плоскостью сравнения) z Н ст = h p + z плоскость сравнения 0 межпластовые водоносный горизонт

12 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 12 ДИНАМИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД : ОСНОВНОЙ ЗАКОН ФИЛЬТРАЦИИ ПЛОЩАДЬ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ F для фильтрационного потока не учитывает степень пустотности фильтрующей среды, т.е. рассчитывается по полному периметру поперечного сечения расчётного элемента потока. F Q ОСНОВНОЙ ЗАКОН ФИЛЬТРАЦИИ (линейный закон фильтрации, закон ДАРСИ) Q = K F I расход фильтрационного потока прямо пропорционален градиенту напора и площади поперечного сечения ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ПОТОКрасчётный эквивалент реального потока подземных вод по расходу ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ПОТОК – расчётный эквивалент реального потока подземных вод (по расходу Q ) ГРАДИЕНТ НАПОРА I ДЕЙСТВИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ v = K I Q = HФ ФИЛЬТРАЦИОННОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Ф K F L K КОЭФФИЦИЕНТ ФИЛЬТРАЦИИ -характеризует свойство ПРОНИЦАЕМОСТИ горных пород, т.е. способности пропускать двигающуюся воду - численно равен скорости фильтрации при единичном градиенте напора ( I = 1 ) -физическая размерность скорости (м/сутки) Валуны, галечники и более Пески разнозернистые Супеси Суглинки …-8 Глины и менее (до 10 -6…-8) A.Darsy, 1856 Н1Н1 Н2Н2 l1l1 l2l2 другие формы закона Дарси K

13 bibibibi lililili b i+1 l i+1 Q Q H i-1 HiHiHiHi H i+1 отсек сетки линия тока линия равного напора ГИДРОГЕОЛОГИЯ 13 ДИНАМИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД : ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ СЕТКА лента тока

14 вдхр План Разрез Трёхмерная Трёхмерная пространственная структура потока План Двумерная Двумерная пространственная структура потока плоская в плане План Разрез плоская в разрезе Разрез План Разрез Одномерная Одномерная пространственная структура потока ГИДРОГЕОЛОГИЯ 14 ДИНАМИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД : ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОТОКОВ

15 Несовершеннаярека– водоносный горизонт экранирован от реки слабопроницаемыми подрусловыми отложениями мощностью m 0 с коэффициентом фильтрации K 0 «Несовершенная» река – водоносный горизонт экранирован от реки слабопроницаемыми подрусловыми отложениями мощностью m 0 с коэффициентом фильтрации K 0 Напор Н на границе потока (подошва экрана) должен быть выше уровня реки Н 0. Разность напоров Н – Н 0 расходуется на преодоление фильтрационного сопротивления экрана. Это граничное условие 3-го рода линейная связь между напором и расходом потока через границу q = K 0 (H – H 0 ) / m hphphphp hphphphp H0H0H0H0zzH 0 0 hphphphp hphphphp H0H0H0H0 z z H m0m0 K0K0 Совершеннаянеэкранированная «Совершенная» (неэкранированная) река В любой точке границы потока (дно реки) напор Н равен высоте уровня реки Н 0 над плоскостью сравнения. Для фильтрационного потока это граничное условие 1-го рода H = H 0 ( x, t ) (напор на границе потока равен уровню воды в реке с учётом продольного уклона водной поверхности и сезонных изменений во времени) ГИДРОГЕОЛОГИЯ 15 ДИНАМИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД : ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

16 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 16 ДИНАМИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД : ПИТАНИЕ и РАЗГРУЗКА ГРУНТОВЫХ ВОД Разнообразные механизмы питания Разнообразные механизмы питания осадки испарение склоновый сток Поглощение речного стока грунтовые воды межпластовые горизонт Разнообразные механизмы разгрузки (дренирования) Разнообразные механизмы разгрузки (дренирования) контактовые эрозионные продольный профиль оврага экранированные Родники Русловая разгрузка Эвапотранспирация разгрузка питание 0 Z кр Z криваярезультирующегопитания E 0 – испаряемость (при Z = 0 ) Z – глубина залегания уровня грунтовых вод n = 1 3 ( при Z кр = 2 4 м E 0 ) Искусственное питание Перетекание из межпластовых горизонтов Конденсация Инфильтрация Искусственнаяразгрузка

17 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 17 ДИНАМИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД : ПИТАНИЕ и РАЗГРУЗКА МЕЖПЛАСТОВЫХ ВОД область разгрузки межпластовых горизонтов область питания межпластовых горизонтов грунтовые воды разделяющий слой 1-й межпластовые водоносный горизонт 2-й межпластовые водоносный горизонт подземный водораздел свободная поверхность грунтовых вод пьезометрическая поверхность 1- го МПВГ пьезометрическая поверхность 2- го МПВГ m0m0 K0K0

18 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 18 СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД МИКРОФЛОРА ГАЗЫ ОРГАНИЧЕСКОЕВЕЩЕСТВО Общая минерализацияМ г/дм 3 Общая минерализация М г/дм 3 весовое весовое количество минеральных веществ в 1 дм 3 раствора Для природных вод 0.02 <М < 720 г/дм 3 Для природных вод 0.02 < М < 720 г/дм 3 Минеральные вещества в подземных водах содержатся в существенно различных концентрациях МАКРОКОМПОНЕНТЫ НСО 3 + СО 3 2, SO 4 2, Cl, Ca +2, Mg +2, Na +, K +, SiO 2, Fe +2,+3 … составляют 90 95% общей минерализации и определяют составляют 90 95% общей минерализации и определяют химический тип воды МЕЗО- и МИКРОКОМПОНЕНТЫ определяют специфику практического использования: определяют специфику практического использования: - лечебные минеральные воды ( Fe, Si, Br, J, B, As, Rn …) - промышленные воды ( Br, J, B, Li, Rb, Cs …) Изменение химического состава природных вод в зависимости от минерализации Са 2+ Mg 2+ Nа+Nа+ H 3 SiO 4 HCO 3 SO 4 2 Cl солей, г/100 г солей, г/100 г Общая минерализация, мг/кг пресные солоноватые солёные М, г/дм 3 Ультрапресные 0.02 – 0.2 Пресные 0.2 – 1 Солоноватые 1 – 10 Солёные 10 – 35 Рассолы > 35 Рассолы > 35 ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ многокомпонентная подвижная гидрогеохимическая система, существующая в определённых кислотно-щелочных ( рН ),окислительно-восстановительных ( Eh ) и термобарических ( t, P ) условиях кислотно-щелочных ( рН ),окислительно-восстановительных ( Eh ) и термобарических ( t, P ) условиях МИНЕРАЛЬНОЕВЕЩЕСТВО n Н 2 О ПОЛИГИДРОЛЬ n Н 2 О Н 3 О + ГИДРОКСОНИЙ Н 3 О + Н 2 О ГИДРОЛЬ Н 2 О РАСТВОРИТЕЛЬ РАСТВОРЁННЫЕ ВЕЩЕСТВА

19 ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО в ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ в ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ 1 < С орг < мг/дм 3 ОРГАНИЧЕСКИЕВЕЩЕСТВА БИТУМЫ УГЛЕВОДЫ (сахариды) (сахариды) СМОЛЫ ЭФИРНЫЕМАСЛА СПИРТЫ, ФЕНОЛЫ ПИРИДИН,ПОРФИРИНЫ АЛЬДЕГИДЫ,АМИНОКИСЛОТЫ, НАФТЕНОВЫЕ и ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ ГУМУСОВЫЕ ВЕЩЕСТВА (ГУМИНОВЫЕ и ФУЛЬВОКИСЛОТЫ) МИКРОФЛОРА в ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ (живая компонента) (живая компонента) БАКТЕРИИ (в основном) БАКТЕРИИ (в основном) + микроскопические водоросли + простейшие + вирусы - АЭРОБНЫЕ (при наличии О 2 ) - ФАКУЛЬТАТИВЫ - ФАКУЛЬТАТИВЫ - АНАЭРОБНЫЕ (при отсутствии О 2 ) - АНАЭРОБНЫЕ (при отсутствии О 2 ) ГИДРОГЕОЛОГИЯ 19 СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ГАЗЫ в ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ ГазонасыщенностьГ см 3 /дм 3 Газонасыщенность Г см 3 /дм 3 общее объёмное количество газов в 1 дм 3 воды 10 < Г < см 3 /дм 3 ПО СОСТОЯНИЮ: СВОБОДНЫЕ СОРБИРОВАННЫЕ РАСТВОРЁННЫЕ СВОБОДНЫЕ СОРБИРОВАННЫЕ РАСТВОРЁННЫЕ ПО ГЕНЕЗИСУ ВОЗДУШНЫЕ (из атмосферы) N 2 >O 2 >CO 2 … ХИМИЧЕСКИЕ (вулканические и термометаморфические) СО 2 >Н 2 S>CH 4 … СО 2 >Н 2 S>CH 4 … БИОХИМИЧЕСКИЕ (деятельность микроорганизмов) CH 4 >N 2 >H 2 S … CH 4 >N 2 >H 2 S … РАДИОАКТИВНЫЕ He, Rn …

20 ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД в ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА Осаждение карбонатов Осаждение карбонатов CaCO 3, FeCO 3 … CaCO 3, FeCO 3 … Выщелачивание пород Выщелачивание пород зоны аэрации зоны аэрации Осаждение карбонатов Осаждение карбонатов CaCO 3, FeCO 3 … CaCO 3, FeCO 3 … Выщелачивание пород Выщелачивание пород зоны аэрации зоны аэрации почвы зона аэрации грунтовый водоносный горизонт разделяющий слой межпластовые водоносный горизонт Окисление органического вещества Окисление органического вещества С орг + О 2 = СО 2 Подкисление почвенных вод Подкисление почвенных вод H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3 Выход тяжёлых металлов из почв в воду Выход тяжёлых металлов из почв в воду Окисление органического вещества Окисление органического вещества С орг + О 2 = СО 2 Подкисление почвенных вод Подкисление почвенных вод H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3 Выход тяжёлых металлов из почв в воду Выход тяжёлых металлов из почв в воду Смешение грунтовых вод с водами, Смешение грунтовых вод с водами, поступающими из зоны аэрации поступающими из зоны аэрации Выщелачивание водовмещающих пород Выщелачивание водовмещающих пород Смешение грунтовых вод с водами, Смешение грунтовых вод с водами, поступающими из зоны аэрации поступающими из зоны аэрации Выщелачивание водовмещающих пород Выщелачивание водовмещающих пород Ионный обмен на глинах Ионный обмен на глинах Na(порода) + Ca(вода) Ca(порода) + Na(вода) Выщелачивание ионно-солевого комплекса глин Выщелачивание ионно-солевого комплекса глин при перетекании грунтовых вод в межпластовые при перетекании грунтовых вод в межпластовые водоносный горизонт водоносный горизонт Ионный обмен на глинах Ионный обмен на глинах Na(порода) + Ca(вода) Ca(порода) + Na(вода) Выщелачивание ионно-солевого комплекса глин Выщелачивание ионно-солевого комплекса глин при перетекании грунтовых вод в межпластовые при перетекании грунтовых вод в межпластовые водоносный горизонт водоносный горизонт Выщелачивание водовмещающих пород Выщелачивание водовмещающих пород Смешение с водами, поступающими путём Смешение с водами, поступающими путём перетекания через разделяющие слои перетекания через разделяющие слои Выщелачивание водовмещающих пород Выщелачивание водовмещающих пород Смешение с водами, поступающими путём Смешение с водами, поступающими путём перетекания через разделяющие слои перетекания через разделяющие слои ГИДРОГЕОЛОГИЯ 20 СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

21 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 21 ТЕХНОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ нарушение естественного, равновесного состояния подземных вод в природной среде СПЕЦИАЛЬНО ПРЕДПРИНИМАЕМЫЕ … Эксплуатационный водоотбор – добыча подземных вод с целью использования (пресные, минеральные, промышленные, термальные) Промышленное водопонижение – дренирование (осушение) при горных разработках, мелиорации сельхозземель, разнообразном строительстве, эксплуатации подземных сооружений … Искусственное пополнение запасов подземных вод – инъекции воды в эксплуатируемые водоносные горизонты на участках действующих водозаборов Захоронение промстоков – закачка токсичных отходов в глубокие водоносные горизонты ПОБОЧНЫЕ (ВЫНУЖДЕННЫЕ) Фильтрационные потери – в зоне гидротехнических сооружений, – в зоне гидротехнических сооружений, - на орошаемых территориях, - на орошаемых территориях, - на коммунальных водонесущих коммуникациях - на коммунальных водонесущих коммуникациях НЕДОПУСТИМЫЕ ! ! ! - упрощение проектных решений ради «экономии» средств - нарушения при исполнении строительства опасных сооружений (испарители, отстойники, шламо- хвостохранилища, отвалы …) - устаревшие технологии, низкая производственная дисциплина, физический износ оборудования и трубопроводных коммуникаций (аварийные сбросы технологических жидкостей, массовые ненормативные потери из водонесущих коммуникаций…) НАРУШЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ УРОВНЕЙ ПОДЗЕМНЫХ ВОД (понижение при добыче, дренаже, повышение при потерях) изменение глубины залегания грунтовых вод изменение условий изменение глубины залегания грунтовых вод изменение условий произрастания растительных сообществ … произрастания растительных сообществ … изменение профиля увлажнённости и солевого режима изменение профиля увлажнённости и солевого режима приповерхностной части разреза деградация почв … приповерхностной части разреза деградация почв … перераспределение давления в водонасыщенных массивах горных перераспределение давления в водонасыщенных массивах горных пород просадки земной поверхности, потеря несущей способности пород просадки земной поверхности, потеря несущей способности фундаментов сооружений, провоцирование сейсмических событий … фундаментов сооружений, провоцирование сейсмических событий … НАРУШЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ и ЗНАКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ и ПОДЗЕМНЫХ ВОД (ущерб речному стоку) изменение водного баланса речных долин негативное влияние на облик ландшафта в целом …. изменение водного баланса речных долин негативное влияние на облик ландшафта в целом …. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД (изменение физических свойств, химического и микробиологического состава) негативное влияние на биогеноценозы …. негативное влияние на биогеноценозы …. потеря существенных потребительских свойств питьевых, минеральных подземных вод… потеря существенных потребительских свойств питьевых, минеральных подземных вод…

22 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 22 УЩЕРБ РЕЧНОМУ СТОКУ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ПРИРЕЧНОГО ПОДЗЕМНОГО ВОДОЗАБОРА l P P min P 1245 ПЛАН QэQэ S РАЗРЕЗ вдоль реки QэQэ l*l* 3 ненарушенный профиль расхода реки профиль расхода реки при работе водозабора величина полного ущерба стоку реки Зоны гидрогеодинамического режима 1, 5 ненарушенный (вне зоны влияния водозабора) 2, 4 частичное сокращение естественной разгрузки подземных вод в реку подземных вод в реку 3 полное прекращение естественной разгрузки 3 полное прекращение естественной разгрузки подземных вод в реку и привлечение речного подземных вод в реку и привлечение речного стока стока Точка минимального расхода реки ниже по течению от водозабора на расстоянии Точка минимального расхода реки Р min ниже по течению от водозабора на расстоянии

23 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 23 ТЕХНОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ : ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЕЙ ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД (м) СРЕДНЕКАМЕННОУГОЛЬНОГО ВОДОНОСНОГО КОМПЛЕКСА В ЧЕРТЕ г. МОСКВЫ ЗА ПЕРИОД ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ (1890 – 1986 г.г.) «Геолого-экологические исследования в г.Москве и Московской области», ГГП Центргеология и МНПЦ Геоцентр-Москва, 1992 ГГП Центргеология и МНПЦ Геоцентр-Москва, 1992 Долгопрудный Митино Солнцево Бутово М К А Д Новоподрезково

24 0 – 1.5 м 1.5 – 3 м 3 – 5 м > 5 м ПРОГНОЗНЫЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД в ЧЕРТЕ г. МОСКВЫ на 2010 г. Долгопрудный Митино Солнцево Бутово МКАД Косино Новоподрезково «Геолого-экологические исследования в г.Москве и Московской области» ГГП Центргеология и МНПЦ Геоцентр-Москва, 1992 ГИДРОГЕОЛОГИЯ 24 ТЕХНОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ : ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ ПОТЕРИ м Волга 600 м 5 км 10 км Подпор подземных вод при заполнении Куйбышевского водохранилища a,g,fg,t Q K 1 -J 3 J3J3 C3C3 C2C2 асфальтирование водоотбор из межпластовых горизонтов засыпка долин ручьёв и малых рек Принципиальный гидрогеологический разрез в г. Москве

25