Грунтовые воды

Процессы подтопления

Наиболее распространенным и динамичным нарушением геологической среды является подтопление грунтовыми водами. На застроенной территории г. Новочеркасска подтопление – один из самых значительных ущербообразующих процессов, осложняющих нормальную жизнь горожан, условия строительства и эксплуатации различных сооружений.

Процесс подтопления в бывших Первомайском и Промышленном районах имеет различную генетическую природу и различные масштабы проявления. Такое различие обусловлено не только причинами техногенного характера, но и особенностями геолого-гидрогеологи­ческих условий. Генетически разнородные части города – плиоцен-четвер­тичное плато, поднятое над окружающей территорией, и аллювиальная плоская равнина имеют и различные гидрогеологические условия. Кроме того, старая часть города и построенная в послевоенное время промышленная зона различаются также характером застройки, особенностями промышленного и хозяйственного освоения.

Природные условия благоприятствуют развитию подтопления: территория сложена слабопроницаемыми грунтами, которые подстилаются водоупорными слоями (скифскими или аллювиальными глинами) и характеризуются затрудненным поверхностным и подземным стоком.

Подтопление промышленной части города было предопределено в связи с неудачным выбором места застройки (низкие террасы р. Тузлова), слабой естественной дренированностью территории и размещением крупных промышленных предприятий (НЭЗ, НЭВЗ, I очередь НЗСП) вдоль тылового шва I надпойменной террасы.

Подтопление бывшего Первомайского района города также в значительной мере обусловлено естественными факторами, в частности, барражным эффектом кровли скифских глин. Дополнительное техногенное питание грунтовых вод усиливает масштабы подтопления.

По данным районирования городской территории по степени подтопления установлено, что 40 % всех фундаментов в городе постоянно подтоплены грунтовыми водами, 15 % подтапливаются периодически (в основном в весенне-осенний паводок, после сильных дождей), 5–10 % – затапливаются эпизодически (в наиболее дождливые и снежные годы). У 25 % всех фундаментов расстояние от подошвы фундамента до уровня грунтовых вод постоянно менее 2,5 м (высота подъема капиллярной каймы в грунтах основания). Таким образом, в относительно благополучной обстановке (лишь с точки зрения коррозии) находятся только 10 % всех фундаментов.

Загрязнение грунтовых вод

В пределах территории г. Новочеркасска, насыщенной крупными промышленными предприятиями и находящейся под воздействием выбросов НчГРЭС, особое место в загрязнении грунтовых вод занимают тяжелые металлы. Из-за низкой регенеративной способности грунтовых вод по сравнению, например, с поверхностными, их загрязнение металлами следует рассматривать как опасный фактор риска, усугубляющийся тем, что грунтовые воды дренируются разветвленной речной сетью и могут служить источником ее загрязнения.

Кроме того, в связи с небольшими (преимущественно) глубинами залегания грунтовых вод последние в условиях полуаридного климата могут служить вторичным источником загрязнения зоны аэрации и почвенного покрова. В целом же загрязнение грунтовых вод металлами, особенно тяжелыми, крайне нежелательно вследствие их высокой токсичности.

Загрязнение грунтовых вод тяжелыми металлами носит мозаичный характер с предельно возможным (от низкого до экстремального) диапазоном уровня загрязнения. При этом ореолы наиболее высокого загрязнения приурочены к промышленным предприятиям. Превышение ПДК в грунтовых водах обнаружено для таких металлов, как свинец (8 раз), алюминий (2,5), марганец (1,75), никель (1,4), железо (1,3).

В составе грунтовых вод выявлен широкий спектр летучих и нелетучих углеводородов. К приоритетным токсикантам, присутствующим в большинстве проб грунтовых вод в концентрациях выше ПДК, относятся нефтепродукты (НФП), полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). В составе ПАУ идентифицировано до 20 различных компонентов этого класса, в т. ч. 16 приоритетных, обладающих токсичными и канцерогенными свойствами.