Гидродинамическое состояние подземных вод

Естественный режим

Подземные воды, на значительной части территории СФО, сохранились в естественном состоянии, за исключением участков устойчивого техногенного воздействия. Наибольшее количество пунктов наблюдения оборудовано на первые от поверхности водоносные горизонты четвертичных отложений, которые во многих субъектах они являются основным источником ХПВ, при этом они часто гидравлически взаимосвязаны с нижележащими горизонтами, используемыми для ХПВ, и в случае загрязнения негативно влияют на их качественный состав. Наблюдения за состоянием подземных вод в естественных условиях ведутся в пределах Западно-Сибирского, Сибирского САБ; Алтае-Саянской, Байкало-Витимской, Монголо-Охотской СГСО. В пределах других структур, из-за слабой освоенности территорий и сложных условий эксплуатации ГОНС, наблюдательные сети отсутствуют.

Основные закономерности естественного гидродинамического состояния подземных вод определяются, главным образом, климатическими условиями. Исключением является Республика Алтай, где регулярно фиксируются сейсмические события, влияющие на режим подземных вод.

Западно-Сибирский САБ / Иртыш-Обский АБ

В пределах бассейна наиболее интенсивно влияние естественных режимообразующих факторов сказывается на грунтовых водах приречного режима и водах с неглубоким залеганием. По мере удаления от дренирующих подземные воды рек и увеличения глубины залегания влияние естественных факторов ослабевает.

Во внутригодовом распределении уровней отмечаются следующие особенности:

  • минимальные предвесенние уровни наблюдаются в марте, максимальные – в апреле-мае, в северных районах бассейна – в июне;
  • наибольшая амплитуда колебания уровней подземных вод наблюдается в поймах рек в то время как наименьшая амплитуда фиксируется в пределах междуречных пространств;
  • по окончании половодья отмечается плавное снижение уровней, которое ввиду малого количества осадков в летне-осенний период обычно продолжается до поздней осени. Однако при наличии осадков в летне-осенний сезон часто наблюдается незначительный подъем уровней.


Графики уровней подземных вод в пределах Иртыш-Обского АБ (Западно-Сибирский САБ)

Сибирский САБ / Ангаро-Ленский АБ

В многолетнем периоде значительных изменений гидродинамического режима подземных вод наблюдаемых водоносных подразделений не фиксируется.

Во внутригодовом распределении уровней отмечаются следующие особенности:

  • минимальные предвесенние уровни наблюдаются обычно в марте-апреле, максимальные - в мае-июне;
  • при наличии большого количества осадков наблюдаются ярко выраженные подъемы уровней, не приуроченные к их характерным сезонным отметкам;
  • среднегодовые уровни подземных вод в целом как правило близки в среднемноголетней отметке, однако в случае повышенного количества осадков наблюдаются несколько выше нормы.


Графики уровней подземных вод в пределах Ангаро-Ленского АБ (Сибирский САБ)

Байкало-Витимская СГСО

В последние годы для зоны Прибайкалья и Забайкалья в климатическом, гидрологическом, а следовательно и гидрогеодинамическом отношении характерен спад уровней подземных вод. Так в 2014 г. зафиксировано аномально малое количество осадков, в частности, сумма осадков за год (85 %) и за летний сезон (78 %) попали в тройку наименьших значений за период с 1936 г., что обусловило снижение уровенной поверхности подземных вод практически всех наблюдаемых подразделений, которое в определенной степени наблюдается и до сих пор.


Графики уровней подземных вод в пределах Хамардабан-Баргузинской (Q) и Малхано-Становой ГСО (К, PZ) (Байкало-Витимская СГСО)

Алтае-Саянская СГСО

В целом в многолетнем плане уровни подземных вод соответствуют норме. Рост уровней, амплитуды их колебания, как правило, обусловлен аномальным количеством осадков. Внутригодовое распределение уровней неизменно – минимальные предвесенние уровни отмечаются в марте, максимальные в апреле-мае.


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

В 2014 г. наблюдалось аномально высокое количество осадков. Весной на территории Горно-Алтайской и Саяно-Тувинской ГСО (Республика Алтай) наблюдалась аномальная ситуация со стихийным дождевым паводком, который по масштабам последствия и уровню реагирования был отнесен к чрезвычайным ситуациям регионального характера. В период с 27 по 30 мая 2014 г. здесь имели место затяжные дожди различной интенсивности, общее количество выпавших осадков составляло 272–477% от многолетней декадной нормы / 111–200% от месячной нормы. Уровни подземных вод всех наблюдаемых водоносных подразделений поднялись в это время до 4,5 м, в отдельных районах отмечался самоизлив из трубчатых колодцев.

Дополнительным фактором, влияющим на режим подземных вод в Алтае-Саянской области, является сейсмическая активизация – форшоковые события, основные толчки Алтайского / Чуйского (2003 г.) и Тувинского землетрясений (2011 г.) и продолжающиеся до настоящего времени афтершоки, малоамплитудные сейсмические события, которые, по данным сейсмологов СО РАН, могут продолжаться в течение десятилетий.

По результатам исследований установлены значимые положительные коэффициенты корреляции расходов вод родников и уровней подземных вод в колодцах со среднемесячным количеством афтершоков. Данный факт, вероятно, связан с гидрогеологическими условиями нахождения наблюдательных пунктов – большинство родников находится в зонах разломов. Влияние на гидродинамический режим подземных вод малоамплитудных событий выражается, главным образом, в положительной уровенной динамике. При этом отмечается факт среднемесячного роста уровня вод и расхода подземных вод при увеличении количества сейсмических событий в течение месяца, на среднегодовых величинах это практически не отражается.

Нарушенный режим

Наиболее значительные нарушения уровенного режима подземных вод отмечаются в зонах влияния крупных водозаборов, водохранилищ, горнодобывающих предприятий.

На большинстве крупных водозаборов, функционирующих уже длительное время, наблюдается установившийся режим фильтрации и относительно постоянная пьезометрическая поверхность подземных вод.

Чрезвычайных ситуаций, связанных с подземными водами, не отмечено. В большинстве случаев, гидродинамический режим эксплуатируемых подземных вод в пределах депрессий находится в прямой зависимости от водоотбора и регулируется перераспределением нагрузок на водозаборные скважины.

В Забайкальском крае на территории г. Чита деятельностью группы водозаборов в конце 1980-х гг. в меловом комплексе сформирована Читинская депрессионная воронка. Площадь воронки варьирует от 72 до 102 км2, глубина залегания динамического уровня достигает 60–80 м.

На крупных водозаборах (Центральном, Ингодинском, Прибрежном (Кенонском), Угданском), снабжающих питьевой водой г. Читу, ухудшение качества подземных вод наблюдается на протяжении длительного периода и связано с подтягиванием некондиционных вод с повышенной минерализацией, натрием и сульфатами в связи с интенсивной эксплуатацией и вероятным загрязнением от промышленных предприятий г. Читы и прилегающих территорий. Стоит отметить, что подтягивание вод наблюдается с 1980-х гг. и приурочено к периодам максимального водоотбора, по величине близкого и иногда превышающего утвержденные запасы. В связи с подтягиванием некондиционных вод повышенной минерализации, а также неустановившимся режимом фильтрации на водозаборе в 1990 г. водоотбор был сокращен, но проблемы с подтягиванием вод не решены.

В Кемеровской области на двух водозаборах – Уропском и Пугачевском – наблюдаются понижения уровней, превышающие допустимые. В зоне влияния Уропского водозабора (г. Белово, ООО «Водоснабжение») в нижне-среднеюрских отложениях в начале 1970-х гг. сформирована депрессионная воронка площадью 50 км2, но которая остается стабильной в течение всего срока эксплуатации.

Депрессионная воронка в зоне влияния Пугачевского водозабора распространена в водоносных отложениях среднепермского возраста. Размеры и конфигурация депрессионной воронки, ввиду отсутствия режимных наблюдений, достоверно неизвестны. Понижение на 01.01.2017 г. составляет 17,2-28,3 м, что, в целом, находится на уровне допустимого (20 м), лишь по единичным скважинам превышая его до 141%, и варьирует за счет перераспределения нагрузки по скважинам в течение года.

В районах разработки месторождений твердых полезных ископаемых при извлечении подземных вод также происходит снижение уровенной поверхности и формирование депрессионных областей и воронок. Наблюдательная сеть на таких объектах часто отсутствует, а данные ведения мониторинга по имеющейся сети не всегда предоставляются недропользователями, поэтому достоверно оценить гидродинамический режим в районах горных выработок затруднительно. В частности зафиксированы депрессионные воронки, сформированные на Коршуновском ГОКе и разрезах Азейском и Мугунском ООО «Востсибуголь» в Иркутской области и Сорском ГОКе в Республике Хакасия.

На отдельных территориях в результате интенсивной техногенной нагрузки наблюдается подъем уровней подземных вод. Наиболее негативная обстановка в этом плане сложилась в Новосибирской области. Так, в левобережной части г. Новосибирска процесс техногенного подтопления охватывает значительную часть Кировского района, в том числе и промышленную зону. На правобережье города техногенный подъем уровня грунтовых вод отмечается, практически, на всей территории. Уровень активности процессов подтопления остается высоким.