Гидродинамическое состояние подземных вод

Естественные условия формирования гидродинамического режима подземных вод характерны для большей части территории СФО, за исключением участков техногенного воздействия, приуроченных, главным образом, к крупным водозаборам и техногенным объекта, и определяются ландшафтно-климатическими факторами, особенностями геологического строения, гидрогеологических условий и геокриогенной обстановки территории.

Основным фактором, определяющим состояние подземных вод в краткосрочной перспективе, в частности в годовом цикле, является климатический.

Большая территория СФО и разнообразие климатической обстановки обуславливает различие в режиме подземных вод не только по отдельным регионам, но и внутри них.

Наблюдения за состоянием подземных вод ведутся в пределах Западно-Сибирского и Сибирского САБ, Алтае-Саянской и Байкало-Витимской СГСО.

Западно-Сибирский САБ / Иртыш-Обский АБ

В пределах Иртыш-Обского АБ подземные воды приурочены к отложениям четвертичного, неогенового, палеогенового, мелового и юрского возрастов. Наиболее интенсивно влияние естественных режимообразующих факторов сказывается на подземных водах приречного режима и водах с неглубоким залеганием. По мере удаления от дренирующих подземные воды рек и увеличения глубины залегания их влияние ослабевает.

Уровенный режим подземных вод для всех наблюдаемых водоносных подразделений имеет схожие циклические сезонные колебания, а также аналогичные сроки наступления характерных уровней. Минимальные предвесенние уровни подземных вод, как правило, наблюдаются в марте, после чего начинается их резкий подъем, который достигает максимума – в апреле-мае, в северных районах бассейна – в июне, и связан с весенним снеготаянием и прохождением паводка на реках. После прохождения половодья уровни подземных вод начинают плавно снижаться. При наличии осадков в октябре часто наблюдается незначительный их подъем.

Данные за 2023 г. полностью коррелирует с уже накопленным материалом. Значительных изменений в колебаниях уровня во внутригодовом распределении за учетный период не выявлено.

На графиках внутригодового распределения уровней подземных вод прослеживается их более высокое положение на 0,10-0,40 м. относительно среднемноголетних значений. При этом аналогичные тенденции отмечены для всех трех характерных уровней (предвесенних минимальных, весенних максимальных, осенних минимальных).

Графики уровней подземных вод в пределах Иртыш-Обского АБ (Западно-Сибирский САБ) в 2022-2023 гг.

Схематическая карта предвесенних минимальных уровней подземных вод четвертичных отложений в пределах Иртыш-Обского АБ в 2023 г.

В 2023 г. весенний максимальный уровень четвертичных отложений на большей части территории бассейна был выше среднемноголетних значений и превышал их на величину 10-15 % многолетней амплитуды. Самые высокие отметки максимумов подземных вод за многолетний период (=1) зафиксированы в Алтайском крае (с. Хабазино) и Новосибирской области (пгт. Коченево).

Весенний подъем уровня подземных вод четвертичных отложений по времени чаще всего совпадает с периодом половодья рек, а его амплитуда в значительной степени определяется характером изменения речного стока. Максимальная ее величина, как правило, присуща для приречного типа режима подземных вод.

Величина амплитуды колебания уровня в половодье, в целом, уменьшилась по сравнению с прошлым годом на 0,15 м и среднемноголетними значениями – на 0,02 м.

В 2023 г. на большей части территории Иртыш-Обского АВ летне-осенний минимальный уровень подземных вод четвертичных отложений находился в пределах нормы с отклонениями от нее на величину до ±10 % многолетней амплитуды. Самое низкое его положение за многолетний период (=0) отмечалось на северо-западе Алтайского края (с. Степное), в юго-восточной части Омской области на правобережье и левобережье р. Иртыша (г. Омск) и юго-восточной части Томской области (с. Турунтаево).

Самое высокое его стояние, превышающее норму на 10-20 % многолетней амплитуды, с коэффициентом относительного положения более 0,3, фиксировалось в пределах отдельных территорий: в юго-восточной части Алтайского края на стыке с горно-складчатыми структурами и в центральной его части на левобережье р. Объ и ее долины (сс. Усть-Чарышская пристань, Хабазино и Мамонтово).

Наблюдения за состоянием подземных вод на пунктах, оборудованных на неогеновый водоносный комплекс, проводятся в юго-восточной (п. Белый Яр) и центральной частях (с. Подгорное) Томской области, в центральной части (с. Усть-Чарышская Пристань) Алтайского края, в юго-восточной (г. Татарск, пгт. Чистоозерное) и центральной частях (сс. Убинское, Довольное) Новосибирской области, а также на территории Омской области (гг. Называевск, Тюкалинск, сс. Ермак, Рязаны и Муромцево).

Отличительной чертой режима подземных вод в 2023 г. являлось более высокое положение предвесеннего минимального и весеннего максимального уровня относительно многолетней нормы. Амплитуда колебания уровня в половодье, в среднем, составляла 0,7 м, что на уровне среднемноголетних величин.

В отличие от рассмотренных особенностей гидродинамического режима подземных вод четвертичных и неогеновых отложений, предвесенний минимальный уровень подземных вод палеогенового водоносного комплекса не претерпел значительных изменений в сравнении с прошлым годом. Формирование весенних уровней палеогеновых отложений происходило в условиях повышенной водности, что отразилось на уровенном режиме подземных вод. В сравнении с аналогичным периодом предыдущего года на большей части территории произошло понижение уровня на 0,10-0,15 м.

Состояние подземных вод меловых и юрских отложений оценено в юго-восточной части Томской области (сс. Зырянское, Петропавловка, п. Белый Яр) и юго-западной части Красноярского края (дд. Куваршино, Паршино), соответственно. В целом, для гидродинамического режима характерны те же особенности, что и для вод четвертичных и палеогеновых отложений. Поскольку юрские отложения на этой территории Красноярского края залегают близко к поверхности, и подземные воды находятся на небольших глубинах, основным режимообразующим фактором для вод в таких условиях является климат.

Уровень подземных вод меловых отложений был ниже отметок прошлого года в среднем на 0,1 м, и ниже нормы с отклонением ±0,10 м. Наибольшие изменения наблюдались в зимний сезон в юго-западной части бассейна.

Схематическая карта весенних максимальных уровней подземных вод четвертичных отложений в пределах Иртыш-Обского АБ в 2023 г.

Схематическая карта осенних минимальных уровней подземных вод четвертичных отложений в пределах Иртыш-Обского АБ в 2023 г.

Сибирский САБ / Ангаро-Ленский АБ

В пределах Ангаро-Ленского АБ подземные воды приурочены к четвертичным отложениям речных долин и зонам трещиноватости юрских и кембрийских пород.

Графики уровней подземных вод в пределах Ангаро-Ленского АБ (Сибирский САБ) в 2022-2023 гг.

В 2023 г. среднегодовые уровни подземных вод изучаемых водоносных подразделений были близки к отметкам 2022 г. и нормы с отклонениями от них на величину до ±0,01-0,10 м и ±0,02–0,20 м, соответственно.

Предвесенний минимальный уровень подземных вод четвертичных отложений наблюдался в феврале-марте и фиксировался выше прошлогоднего значения на 0,1-0,3 м. Аналогичная обстановка наблюдалась и весной. Резкий весенний максимальный подъем уровня отмечался в апреле и был ниже предшествующего года на 0,1-0,5 м и нормы – на 0,01-0,20 м. Амплитуда колебания подземных вод в половодье составила 0,01-0,40 м при среднемноголетних значениях 0,20-0,58 м. После весеннего паводка, который завершился в мае, отмечалось снижение уровня. В летне-осенний сезон подземные воды получали достаточное питание, что не привело к четко выраженному спаду уровней и формированию летне-осеннего минимума, который плавно перешел в осенне-зимний, минуя меженный период.

В пределах юрских отложений среднегодовые уровни находились на отметках, близких к прошлогодним и среднемноголетним. Внутригодовое распределение не претерпело изменений. Минимальные уровни наблюдались в феврале-марте, в некоторых районах в июне и были ниже прошлогоднего значения на 0,01-0,20 м и нормы на 0,01-0,30 м. Весенний максимальный уровень фиксировался в конце мая-начале июня, и был ниже предшествующего года на 0,10-0,20 м, но сопоставим со среднемноголетними значениями. Величина амплитуды колебания уровня подземных вод в половодье не имели существенных амплитуд, что обусловлено стабильными обильными осадками на протяжении зимнего сезона. Наибольший подъем уровней характерен для периодов, когда наблюдались положительные температурные аномалии совместно с количеством осадков выше нормы.

В кембрийских отложениях сезонные уровни (предвесенние минимальные, весенние максимальные и осенние минимальные) имели аналогичные особенности, что и годовые – их положение было выше относительно 2022 г. на 0,01-0,90 м, но не превысило среднемноголетние значения. Предвесенний минимальный уровень подземных вод отмечался в марте-апреле, максимальный весенний – в мае. В летне-осенний сезон происходил постепенный спад уровней, минуя меженный период, который плавно перешел в зимний минимум.

Байкало-Витимская СГСО

Наблюдения за режимом подземных вод проводятся в пределах Байкало-Патомского ГМ и Хамардабан-Баргузинской ГСО, где подземные воды приурочены к четвертичным отложениям межгорных бассейнов и к зонам трещиноватости архей-протерозойских пород гидрогеологических массивов.

пределах нормы с отклонениями от нее на величину до 0,50 м в меньшую сторону. Значительных изменений в колебаниях уровня подземных вод, по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, также не происходит. Повышение или понижение уровней в естественных и нарушенных условиях соответствует многолетним колебаниям уровня подземных вод. Предвесенние минимальные уровни подземных вод наблюдались в феврале-марте, максимальные – в августе.

Графики уровней подземных вод в пределах Байкало-Патомского ГМ (Q, PR) (Байкало-Витимская СГСО) в 2022-2023 гг.

В архей-протерозойских отложениях в пределах Байкало-Патомского ГМ и Хамардабан-Баргузинской ГСО отмечались повышения уровней подземных вод. В 2023 г. среднегодовой уровень в западной части оз. Байкал (Байкало-Патомский ГМ) находился выше нормы на 0,10 м, а в восточной части Прибайкалья (Хамардабан-Баргузинская ГСО), наоборот ниже на 0,08 м. Предвесенние минимальные уровни подземных вод устанавливались в апреле. После весеннего паводка, который завершился в июле, отмечалось постепенное снижение уровня до сентября.

Алтае-Саянская СГСО

Режим подземных вод в пределах различных гидрогеологических структур Алтае-Саянского региона, в целом, был схож. Минимальные предвесенние уровни по большинству скважин наблюдлись в марте, максимальные – в мае-июле.

В пределах Саяно-Тувинской ГСО уровни подземных вод четвертичных отложений располагались на отметках, близких к прошлогодним, но, в целом, выше или на уровне среднемноголетних.

Особенностью естественного режима подземных вод палеозойских образований, является хорошая гидравлическая связь с грунтовыми водами, обусловленная спецификой гидрогеологических условий. Воды имеют напорно-безнапорный характер. На большей части территории их режим с явно выраженным предвесенним минимумом и значительным весенне-летним подъемом оставался естественным и был аналогичен режиму грунтовых вод четвертичных отложений. Большой размах амплитуд, изменяющихся от 0,1 до 2,2 м, объясняется условиями питания данного водоносного комплекса, которые зависят от мощности, интенсивности и выдержанности экзогенной трещиноватости.

Для подземных вод кембрийских отложений прослеживается тенденция подъема уровней на фоне значительных внутригодовых колебаний относительно среднемноголетней нормы. Положение характерных уровней (предвесенних минимальный и летне-осенних минимальных) было ниже относительно 2022 г. и нормы.

Графики уровней подземных вод в пределах Алтае-Томского ГМ (Q, D) и Саяно-Тувинской ГСО (Є) (Алтае-Саянская СГСО) в 2022-2023 гг.