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 2022 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 относительно среднемноголетних значений. При этом аналогичные тенденции отмечены для всех трех характерных уровней (предвесенних минимальных, весенних максимальных, осенних минимальных). С начала 2022 г уровень подземных вод наблюдается в пределах среднегодовой нормы.

Графики уровней подземных вод в пределах Иртыш-Обского АБ (Западно-Сибирский САБ) в 2020-2022 гг.

Схематическая карта предвесенних минимальных уровней подземных вод четвертичных отложений в пределах Иртыш-Обского АБ в 2022 г.

В 2022 г. весенний максимальный уровень четвертичных отложений на большей части территории бассейна был выше среднемноголетних значений и превышал их на величину 10-30 % многолетней амплитуды. Самые высокие отметки максимумов подземных вод за многолетний период (=1) зафиксированы в Алтайском крае (сс. Хабазино, Усть-Чарышская пристань) 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, увеличилась по сравнению с прошлым годом на 0,22 м и среднемноголетними значениями – на 0,17 м.

В 2022 г. на большей части территории Иртыш-Обского АБ 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 30-50 % многолетней амплитуды, с коэффициентом относительного положения более 0,6, 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 2022 г. являлось более высокое положение предвесеннего минимального и весеннего максимального уровня относительно 2021 г. на 0,1 м и 0,3 м, соответственно, и располагалось в пределах многолетней нормы. Амплитуда колебания уровня в половодье, в среднем, составляла 0,55 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 0,10-0,25 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 выше отметок прошлого года в среднем на 0,2 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 2022 г.

Схематическая карта осенних минимальных уровней подземных вод четвертичных отложений в пределах Иртыш-Обского АБ в 2022 г.

Глубина уровня подземных вод в коэффициентах относительного положения

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 2020-2022 гг.

В 2022 г. среднегодовые уровни подземных вод изучаемых водоносных подразделений были близки к отметкам 2021 г. Исключение составляет уровень подземных вод кембрийских отложений, где его положение, как и в прошлом году, фиксировалось ниже среднемноголетних величин.

Предвесенний минимальный уровень подземных вод четвертичных отложений наблюдался в феврале-марте и фиксировался в пределах прошлогоднего значения. Аналогичная обстановка наблюдалась и весной. Резкий весенний максимальный подъем уровня отмечался в апреле и был выше предшествующего года и нормы. 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, изменений внутригодового распределения не отмечено. 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. 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.

В 2022 г. среднегодовые уровни подземных вод четвертичных отложений были в 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 2020-2022 гг.

В архей-протерозойских отложениях в пределах Байкало-Патомского ГМ и Хамардабан-Баргузинской ГСО отмечались повышения уровней подземных вод. В 2022 г. среднегодовой уровень в западной части оз. Байкал (Байкало-Патомский ГМ) находился выше нормы на 0,16 м, а в восточной части Прибайкалья (Хамардабан-Баргузинская ГСО), наоборот ниже на 0,17 м. Предвесенние минимальные уровни подземных вод устанавливались позже сроков наступления характерных уровней – в апреле. После весеннего паводка, который завершился в июле, отмечалось постепенное снижение уровня до сентября. В летне-осенний сезон подземные воды получали достаточное питание, что привело к четко выраженному подъему выше среднегодовых уровней и формированию летне-осеннего максимума в августе.

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 3,8 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 выше относительно 2021 г. и нормы.

Графики уровней подземных вод в пределах Алтае-Томского ГМ (Q, D) и Саяно-Тувинской ГСО (Є) (Алтае-Саянская СГСО) в 2020-2022 гг.