Основные проблемы использования и защиты подземных вод

В силу своего местонахождения подземные воды лучше защищены от внешних воздействий, чем поверхностные, однако имеются серьёзные симптомы неблагоприятного изменения режима подземных вод на больших площадях и в широком диапазоне глубин. К ним относятся: истощение и понижение уровня подземных вод из-за чрезмерного отбора; внедрение на побережье морских солёных вод; образование депрессионных воронок и другие.

Большую опасность представляет загрязнение подземных вод. Можно выделить два типа загрязнений – бактериальное и химическое. В определённых условиях в водоносные горизонты могут проникать сточные и техногенные промышленные воды, загрязнённые поверхностные воды и атмосферные осадки.

При создании водохранилищ в результате подпора происходит повышение уровня грунтовых вод. Положительным следствием такого изменения режима является увеличение их ресурсов в прибрежной зоне водохранилища; отрицательными – подтопление прибрежной зоны, что вызывает заболачивание территории, а так же засоление почв и грунтовых вод вследствие повышенного их испарения при неглубоком залегании.

Ввиду небольших паводковых явлений (или вообще их отсутствия) на зарегулированных реках паводочное питание подземных вод значительно уменьшено. Скорости течения на таких реках снижаются, что способствует заилению русла; поэтому взаимосвязь речных и подземных вод затруднена.

В определённых условиях отбор подземных вод может оказать существенное влияние на качество поверхностных вод. В первую очередь это относится к промышленной эксплуатации и сбросу минерализованных вод, сбросу шахтных и попутных нефтяных вод. Поэтому должно предусматриваться комплексное использование и регулирование ресурсов поверхностных и подземных вод. Примерами такого подхода могут служить использование подземных вод для орошения в маловодные годы, а так же искусственное восполнение запасов подземных вод и сооружение подземных водохранилищ.

Прогноз режима уровня подземных вод и на его основе уточнение экс­плуатационных запасов подземных вод является одним из основных ре­зультатов исследований режима подземных вод в районах водозаборов.

Прогноз режима подземных вод в зависимости от условий их эксплу­атации и перспектив развития водозабора должен производиться для сле­дующих вариантов: 1) дебит водозабора сохраняется прежним; 2) дебит водозабора увеличивается и на протяжении всего расчетного времени бу­дет изменяться по какому-то закону; 3) дебит водозабора будет сокра­щаться.

Прогноз режима при этом может производиться разными методами или приемами: аналитическими, графоаналитическими и методом мате­матического моделирования. Анализ режима подземных вод выполняется в следующей последовательности.

1. По уточненным расчетным параметрам и граничным условиям оп­ределяется возможность реботы водозабора при существующем дебите в течение всего амортизационного его срока. Понижение при этом не долж­но превышать предельно допустимого. В качестве допустимых пределов обычно для напорных вод применяется величина напора плюс половина мощности водоносного горизонта, а для грунтовых вод — половина их мощ­ности. В ряде случаев допустимость снижения уровня определяется техни­ческими характеристиками установленного насосного оборудования, глу­биной существующих эксплуатационных скважин, пропускной способ­ностью фильтров скважин и другими причинами, а также экономическими соображениями о целесообразности и возможности переоборудования водозахватных устройств (скважин, насосов, сифона и т. д.).

2. В случае, если расчеты при существующем дебите водозабора пока­зывают, что на конец расчетного срока сохранится какой-то остаточный столб воды свыше допустимого понижения, можно рекомендовать увели­чение водоотбора. Для определения возможного увеличения водоотбора производится несколько расчетов с целью подбора такого оптимального дебита, при котором величина понижения к концу расчетного срока не будет превышать допустимого значения. Аналогичные расчеты нужно про­извести и при случае, когда в процессе эксплуатации ожидается истощение запасов или снижение уровней подземных вод ниже допустимой нормы.

При этом необходимо подобрать такой оптимальный дебит (т. е. устано­вить, насколько надо уменьшить водоотбор), при котором истощение наблюдаться не будет.

Выбор расчетных формул производится в зависимости от гидрогеоло­гических условий района водозабора, режима его работы и условий взаи­модействия с другими водозаборами.