Санитарная охрана водозаборов (стр. 2 из 2)

Рис. 2

Многие из приведенных выше зависимостей представляют собой трансцендентные алгебраические уравнения, решать их приходится численными методами (на кафедре есть специализированная программа CAN). В литературе приводятся номограммы, несколько облегчающие расчеты.

Для сложных структур потока (в частности - при неупорядоченном площадном характере водозаборного сооружения) используют расчеты с применением моделирования миграции загрязнений в подземных вод. В частности, вполне удобный механизм трассирования путей движения загрязнений в фильтрационных потоках существует в вычислительной программе MODFLOW Геологической службы США (модуль PMPATH, W.-H.Chiang, W.Kinzelbach). Достаточно широкие возможности предоставляет специализированная программа ZONE (Государственный научный центр НИИ ВОДГЕО, А.В.Расторгуев), позволяющая численно-аналитическим путем рассчитать размер и конфигурацию ЗСО для типовых одно-трехслойных миграционных схем при неупорядоченном расположении водозаборных скважин и при произвольном направлении естественного потока подземных вод и поверхностных водотоков.

Прогнозирование воздействия водоотбора на окружающую среду

Несколько разрозненных тезисов по этой модной для неспециалистов (особенно "зеленого" цвета) и весьма болезненной (для ответственных специалистов), но крайне слабо разработанной тематике.

Эксплуатационный водоотбор является одним из наиболее распространенных и значимых видов техногенного воздействия на гидросферу и сопряженные с ней элементы окружающей среды. Современные тенденции развития систем водообеспечения однозначно свидетельствуют о неизбежности постоянного его расширения в обозримой перспективе.

Эксплуатационный водоотбор неизбежно наносит ущерб окружающей среде, особенно в районах массированного (практически площадного) водоотбора.

Инициировать оценку возможного ущерба окружающей среде обязан гидрогеолог, выполняющий поисково-разведочные работы на конкретном месторождении. Это непосредственно вытекает из самого понятия "эксплуатационные запасы подземных вод" - к ним могут быть отнесены только те количества воды, эксплуатационный отбор которых не приводит к недопустимому (по масштабу и качеству) ущербу окружающей среде.

Конечный прогноз воздействия на отдельные элементы окружающей среды должен быть разработан профильными специалистами; в профессиональной компетенции гидрогеолога находится лишь обеспечение "краевых" условий этой задачи, т.е. прогнозное количественное (в пространственно-временных координатах) обоснование ожидаемых воднобалансовых и гидрогеодинамических изменений под влиянием работы водозаборного сооружения.

Основные агенты воздействия на окружающую среду при работе водозаборов:

изменение водного баланса поверхностной гидросети (водотоки, водоемы, болота)

изменение глубины залегания свободной поверхности грунтового водоносного горизонта

изменение напряженного состояния обводненных массивов горных пород

изменение гидрогеотермического режима (интенсивность и направленность тепловых потоков) массивов многолетнемерзлых пород

Основные экологические последствия длительной эксплуатации водозаборов могут заключаться в следующем:

ухудшение условий обитания и деградация водной и околоводной флоры и фауны поверхностной гидросети

ухудшение условий увлажнения приповерхностной части разреза с деградацией почв и ландшафтного комплекса в целом

ухудшение несущей способности массивов горных пород как основания для инженерных сооружений с просадками земной поверхности, активизацией опасных геодинамических процессов (суффозия, карстообразование)

изменение пространственной конфигурации мерзлых и талых толщ с сопутствующими опасными мерзлотными явлениями.

В целом следует констатировать, что проблема геоэкологических последствий длительного и интенсивного эксплуатационного отбора подземных вод не обеспечена хотя бы минимально развитым аппаратом прогностических решений. Направление инженерного прогноза в современной экологии в целом и в геоэкологии в частности практически не разрабатывается, что способствует нередкому возникновению спекулятивных, часто истеричных кампаний, раздуваемых недобросовестными (и, скорее всего, небескорыстными) личностями и абсолютно некомпетентными "зелеными" организациями (к сожалению, часто при поддержке СМИ).