Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Региональные гидрогеологические прогнозы влияния отбора подземных вод на речной сток
ВАК РФ 25.00.07, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Региональные гидрогеологические прогнозы влияния отбора подземных вод на речной сток"

Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе

□0305747!

УДК 556 06 556 53

На правах рукописи

Черепанский Михаил Михайлович

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГНОЗЫ ВЛИЯНИЯ ОТБОРА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА РЕЧНОЙ СТОК

Специальность 25.00.07-Гидрогеология

' Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москвя-2007

Работа выполнена в Национальном информационном агентстве «Природные ресурсы» (НИА-Природа)

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук

Валерий Аркадьевич Грабовников Доктор геолого-минералогических наук, профессор

Игорь Семенович Зекцер Доктор геолого-минералогических наук, профессор

Игорь Степанович Пашковский

Ведущая организация: ГНЦ РФ ФГУП «НИИ ВОДГЕО» г Москва

Защита состоится 31 мая 2007 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д212 12101 в Российском государственном геологоразведочном университете им С Орджоникидзе по адресу 117997, ГСП-7, Москва, ул Миклухо-Маклая, 23, гидрогеологический факультет, аудитория 5-49

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного геологоразведочного университета им С Орджоникидзе

Автореферат разослан « СУ^/^^и^ 2007 г

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу 117997, ГСП-7, Москва, ул Миклухо-Маклая, 23, Российский государственный геологоразведочный университет, ученому секретарю Диссертационного совета Д 212 121 01 Телефон (495) 433-65-44 (добавочный 11-60,12-05)

Ученый секретарь диссертационного совета кг-м н

Н Н Ленченко

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. Сбалансированность гарантированного водообеспечения с защитой водных источников от истощения и загрязнения определяет устойчивое водопользование и водную безопасность страны Как показывает опыт, эксплуатация подземных вод в условиях их взаимосвязи с поверхностными вызывает сокращение, а в ряде случаев и полное прекращение речного стока Суммирование в водохозяйственных балансах ресурсов поверхностных и подземных вод в таких случаях неправомерно Это приводит к недостоверной оценке располагаемых водных ресурсов и определению фактической обеспеченности отраслей народного хозяйства (избытков или дефицитов воды), к неточностям в обосновании требований к водохозяйственному строительству, перерасходу средств и затрат, ограничению водопользователей, что в конечном счете снижает экономическую и экологическую эффективность мероприятий по водообеспечению Впервые проблема влияния на речной сток отбора подземных вод проявилась в 70-е годы в связи с их интенсивной эксплуатацией

Для учета ресурсов подземных вод в водохозяйственных балансах при разработке схем комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного водного мониторинга необходимо выполнение региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при эксплуатации большого числа водозаборов Существующие методы оценки изменения речного стока при отборе подземных вод предназначены в основном для решения локальных задач, поэтому особую актуальность приобретает создание методики региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейнах основных рек

Цель работы и задачи исследования Основной целью диссертации является теоретическое обоснование и разработка региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейнах рек Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач

1 Выполнить анализ условий взаимосвязи поверхностных и подземных вод и разработать основные принципы региональных гидрогеологических прогнозов влияния отбора подземных вод на речной сток бассейнов при составлении водохозяйственных балансов при разработке схем комплексного использования и

охраны водных объектов и ведении государственного водного мониторинга

2 Выявить основные факторы, определяющие степень влияния отбора подземных вод на речной сток, схематизировать гидрогеологические условия речного бассейна и систематизировать расчетные схемы

3 Рассмотреть применимость существующих и разработать новые аналитические зависимости для типовых расчетных схем, а также алгоритмы для решения задач региональных прогнозов влияния отбора подземных вод на речной сток численными методами моделирования

4 Разработать методики региональной оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне на основе аналитических и численных методов

5 Апробировать разработанные методики региональной оценки при отборе подземных вод в бассейнах основных рек

Объект и предмет исследований Объектом исследований являются гидрогеологические и техногенные условия речного бассейна Предмет исследований — процесс сокращения речного стока при отборе подземных вод

Методология и методы исследований. Теоретической и методологической базой явл!ПОтся анализ и обобщение результатов отечественных и зарубежных авторов по вопросу исследований, опыта изучения влияния отбора подземных вод на речной сток, литературных и фондовых материалов по гидрогеологическим условиям, разведке и эксплуатации водозаборов подземных вод, натурные обследования территорий При создании структурной, гидрогеологической, геофильтрационной, гидродинамической и расчетных моделей речного бассейна использовались основные принципы системного анализа и схематизации природных условий, применяемые в гидрологии и гидрогеологии Для простых расчетных схем применялись аналитические, для сложных - численные методы расчета В аналитических решениях использованы методы интегральных преобразований При численном моделировании использовался метод конечных разностей, для оцифровки исходной информации и построения результирующих карт и схем -современные компьютерные технологии, ориентированные на стандартные пакеты прикладных программ

Научная новизна и значимость полученных результатов.

1 Предложены принципы оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод, на региональном и локальном уровнях,

позволяющие учитывать гидрогеологические и техногенные условия месторождений Введены новые понятия о частных и обобщенных коэффициентах сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод

2 Разработана расчетная модель гидрогеологических и техногенных условий речного бассейна1, представляемая как система расчетных фрагментов (в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей), позволяющая аналитическими или численными методами оценивать региональные обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод Установлены и систематизированы основные факторы (строение в разрезе и плане, тип и характер взаимосвязи поверхностных и подземных вод, режим водотоков, с>ема расположения и режим эксплуатации водозаборов), определяющие величину сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне и позволяющие классифицировать расчетные схемы

3 Составлены полные критериальные уравнения частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод для основных типовых расчетных схем Впервые получены аналитические решения для оценки частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод для типовых расчетных схем однослойный пласт-полоса (для больших времен), полуполоса и прямоугольник, трехслойный полуограниченный пласт, пласт-квадрант, пласт-полоса и пласт-полуполоса Определены области применимости основных типовых расчетных схем для оценки величины коэффициентов сокращения речного стока при сосредоточенном и рассредоточенном отборах подземных вод

Для оценки сокращения стока при отборе подземных вод в речном бассейне, имеющем сложные гидрогеологические и техногенные условия, разработаны методика и алгоритмы решения численными методами, реализованные как «Многофункциональная автоматизированная система моделирования движения подземных вод и оценки влияния их отбора на окружающую среду (МАС-2000)».

4 Впервые разработана методика оценки региональных обобщенных коэффициентов сокращения речного стока по бассейну реки, основанная на аналитических и численных методах расчета частных и локальных коэффициентов по месторождениям, реализованная, как «Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)»

Связь работы с крупными научными программами. Работа выполнялась в течение 1974-2006 гг в рамках Отраслевого плана развития науки и техники (ОПРНТ) Минводхоза СССР, Госзаказа ГНТП Республики Беларусь, Государственных научно-технических программ (ГНТП) Республики Беларусь и Белорусско-Российского фонда фундаментальных исследований (БРФФИ), по отдельным направлениям которых автор был научным руководителем или ответственным исполнителем

ОПРНТ Минводхоза СССР по программе 009 тема «Разработать методику расчета влияния отбора подземных юд на речной сток с целью повышения эффективности комплексного использования располагаемых водных ресурсов и осуществления природоохранных мер» (№ ГР 01860092440) в 19861989 гг, Госзаказ задание № 842 тема «Разработать мелодику расчета влияния на речной сток рассредоточенньк водозаборов подземных вод с учетом периодической их эксплуатации)) (№ ГР 0196002440) в 1988-1990 гг, РНТП 7502р «Охрана природы» задание 1012 тема «Оценшь влияние отбора подземных юд (водозаборы, карьерные водоотливы и др) и разработать мероприятия го ликвидации негативных последствий водозабора на поверхностные и подземные воды прилегающих территорий» (№ ГР 1993157) в 1991-1995 гг, ГНТП «Природопользование и охрана окружающей среды» проекты 520-12/92 «Разработать гшомагизированную систему прогнозирования влияния водозаборов под земных вод на сток рек, обеспечивающую достоверную оценку располагаемых водных ресурсов Республики Беларусь» в 1992-1993 гг, 5203-52/94 «Разработать автоматизированную систему оценки влияния антропогенной нагрузки на ресурсы подземных юд и выполнить прогноз изменения гидрогеоэкологических условий при отборе подземных юд» (№ГР 19942542) в 1994-1995 г г, 22 42 «Разработать систему программных средств по рациональному использованию подземных юд с учетом охраны окружающей среды» (№ ГР 1997985) в 1997-1998 гг, программа БРФФИ грант № Х99Р-058 тема «Создать теорию и модели совместного использования поверхностных и подземных юд в бассейне реки для повышения обеспеченности и улучшения экологического состояния водоза(5оров» (№ ГР 2000803) в 2000-2002 гг и грант № Х04Р-108 тема « Повышение эффективности функционирования водохозяйственных систем путем покрытия дефицитов водных ресурсов водозаборами подземных юд в речном бассейне с учетом вероятностного изменения климата» (№ ГР2005535) в2004-2006 гг

Практическая значимость полученных результатов. Определены региональные обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при отборе Подземных вод в бассейне р Днепр,

позволившие ВО «Союзводпроект» уточнить располагаемые водные ресурсы бассейна

Оценки сокращения речного стока при отборе подземных по бассейнам основных рек Белоруссии позволили установить водозаборы, оказывающие негативное влияние на речной сток, и участки рек, подверженные значительному их влиянию По результатам прогнозов разработаны «Рекомендации по оптимизации забора подземных вод на участках возможного негативного его влияния на речной сток и мероприятия по ликвидации негативных последствий водоотбора на поверхностные и подземные воды» (1995), «Временные методические рекомендации по оценке экологического допустимого влияния на подземные воды» (1999 г ), утвержденные Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь Разработки, приведенные в диссертации, используются Министерством жилищно-коммунального хозяйства Республики Беларусь, УП «Минскводоканал», институтами Белгипронеруд, Белгипростром, Белгипроводхоз при разработке состава мероприятий по восстановлению и сохранению малых рек в зоне влияния отбора подземных вод Результаты работы использованы ФГУ «Управление мелиорации земель и сельскохозяйсгвенного водоснабжения по Воронежской области» Минсельхоза России при разработке проектов по сохранению и восстановлению стока р Хворостань при эксплуатации Южно-Воронежского водозабора

Разработанные и официально зарегистрированные автоматизированные системы «МАС-2000» и «Река» используют в практике геоэкологических работ ГНУ «Институт проблем использования природных ресурсов и экологии HAH Беларуси» (ИПИПРЭ), РУП «Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов» (ЦНИИКИВР), Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горной и химической промышленности (ОАО «Белгорхимпром»)

Результаты выполненных исследований могут быть использованы Министерством природных ресурсов Российской Федерации, Федеральным агентством водных ресурсов («Росводресурс») и Федеральным агентством по недропользованию («Роснедра») при оценке водных ресурсов на бассейновом и административно - территориальным уровне и установлению мероприятий по охране водных объектов

Личный вклад соискателя. В диссертацию вошли результаты многолетних (1974-2006 г г) теоретических, экспериментальных и

натурных исследований автора по проблеме влияния отбора подземных вод на речной сток Постановка проблемы, определение направлений экспериментальных и теоретических исследований, разработка методологии, подбор методов, постановка краевых задач и разработка алгоритмов их решения, моделирование ряда конкретных объектов, анализ и обобщение результатов исследований, их внедрение в практику, формирование основных положений и выводов выполнены автором лично В диссертационной работе приведены результаты, как собственных разработок, так и исследований, в которых автор принимал участие, как научный руководитель и ответственный исполнитель научно-исследовательских работ, научный руководитель аспирантов В коллективных работах вклад автора состоял в формировании направлений, постановке задач, участии на всех этапах их решения, интерпретации и обобщения полученных результатов Исследования включали обобщения и анализ фондовых материалов, литературных источников и результатов экспедиционных натурных обследований, осуществленных автором за период работы

Апробация результатов диссертации. Основные положения и результаты исследований, включенные в диссертацию, представлялись и докладывапись на девятнадцати международных научных съездах, конгрессах, симпозиумах и конференциях (Москва - 1984, 1995, 1996, 1998, 2000, 2002, 2004, 2006 гг, Вашингтон -1993 г, Санкт- Петербург - 1993 г, Минск - 1993, 1997, 1998 гг, Ташкент - 1996 г, Ноттингем - 1997 г, Братислава - 1999 г, Инсбрук - 1999 г, Киев - 2000,2004 гг), на двадцати двух всесоюзных и республиканских научных съездах, конгрессах, симпозиумах конференциях и семинарах (Киев -1984, 1994 гг, Гомель - 1984 г , Таллин - 1985,1994 гг , Баку - 1986 г , Минск -1986, 1990, 1991, 1994-2002 гг )

По отдельным вопросам диссертации делались доклады и выступления на научно-технических конференциях и семинарах в учебных и научно — исследовательских институтах БГПА, БГУ, НИИ ВОДГЕО, ВСЕГИНГЕО, ГТУ, РГГРУ, ЦНИИКИВР, БелНИГРИ и др Результаты работ экспонировались на международной выставке «Water Technology & Environmental» (Дубай, 1995), Второй международной выставке «Вода Экология и Технология» (Москва, 1996), Ганноверской универсальной ярмарке (Ганновер, 1996) и целом ряде международных и республиканских выставок проводимых в Минске (1991-2003)

Публикации. Результаты диссертации изложены в 92 работах, опубликованных в открытой печати

Структура и объем диссертации. Работа общим объемом 350 страниц состоит из введения, семи глав, заключения, включает 24 таблицы, 161 рисунок и 7 приложений Список использованных источников включает 310 наименований

Благодарности. В процессе работы над диссертацией автор успешно сотрудничал со своими наставниками В С Усенко и |ВН Плужниковым, а также коллегами А Н Авхимовичем, А Е Альтшулем, А В Барановым), А М Гречко, В В Дроздом, А Е Злебовой, В Н Корнеевым, Б И Коробейниковым, И П Кульбедой, ПВ Лободенко, Т М Минаевой, В П. Музыкиным, А П Станкевичем, Р А Станкевичем, ЕВ. Сытник, НМ Томиной, А А Федяевым, МО Чабаном, А В Штаковским Уровень и результаты сотрудничества отражены в совместно подготовленных научных публикациях и разработках Постоянные консультации в процессе выполнения работы оказывали Б В Боревский, Р В Булатов, И К Г'авич), В Д Гродзенский, Р Г Джамалов, ¡В С Ковалевский, С Я Концебовский, ЕЛ Минкин, С Л Пугач, В М Смольянинов, В М Шестаков, В М Шестопалов, Р С Штенгелов, М Г Хубларян Автор выражает признательность и благодарность своим наставникам и коллегам, кто помогал ему в работе

Особую признательность и благодарность автор выражает профессору, д г.-м н Л С Язвину за неоценимую помощь, постоянную поддержку и содействие в процессе выполнения и написания диссертации

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Предметом защиты служат следующие положения диссертации 1. Предлагаемые региональные и локальные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод (а) характеризуют отношение величины сокращения речного стока к дебиту водозабора по бассейну, водохозяйственному участку и месторождению. Они позволяют осуществлять учет ресурсов подземных вод в водохозяйственных балансах для оценки водных ресурсов речных бассейнов при разработке схем комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного водного мониторинга. Региональные обобщенные коэффициенты по бассейну и водохозяйственному участку оцениваются исходя из локальных коэффициентов

сокращения речного стока и величины отбора подземных вод по месторождениям на расчетный уровень. Локальные обобщенные коэффициенты для месторождения

рассчитываются по участкам рек на основании частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод, зависящих от гидрогеологических и техногенных условий. Выявление участков рек, подверженных влиянию эксплуатации водозаборов подземных вод предлагается осуществлять на основании коэффициента потерь (ß), определяемого по соотношени ю величины сокращения речного стока при отборе подземных вод к меженному расходу реки.

При заборе подземных вод, в условиях их взаимосвязи с поверхностными, может происходить уменьшение или прекращение (перехват) естественного подземного потока разгружающегося в реку, а также усиление или возникновение фильтрации речных вод непосредственно из русла, что приводит к сокращению речного стока Проблема влияния отбора подземных вод на речной сток обусловлена значительным ростом отбора подземных вод и проявлениями изменений стока рек в 70-е годы, созданием систем учета и управления водных ресурсов и становлением взглядов на охрану окружающей средь» Существует целый ряд примеров негативного влияния отбора подземных вод в Московском артезианском бассейне (МАЕ) [Б M Доброумов и В С Устюжанин, 1980, Ю О Зеегофер, А H Клюквин, И С Пашковский, А А Рошаль, 1991, И С Зекцер,2001,], на территории Курской магнитной аномалии (КМА) [В Д Бабушкин, H H Ванькова, 1978, О В Попов, H С Ратнер, В С Устюжанин, 1973], на восточном склоне Северного [3 П Лебедянская, В А Жербак,1978], Среднего [Ю И Владимиров, 1985,1987] и горноскладчатого Урала [Р В Булатов, 1985], в Белоруссии [С С Белецкий, 1987, С П Гудак, M В Фадеева, А Я Штаковская, 1989, В В Дрозд, В И Гущин, 1979, AB Штаковский и M M Черепанский, 1974-1984, РА Станкевич и ММ Черепанский, 1979], на Украине [Э Э Собэлевский, ММ Винников, 1986, БЮ Лясковский, H И Рожко, 1986] За рубежом, также известны примеры влияния отбора подземных вод на речной сток в Англии, Германии, Индии, Испании, США, Франции [A Birtles, M Hantush, F Cacho, E Custodio, J Garcia, J Mander, В Greenfield, M Owen, В, Connorton, V, Robinson, К Rushton, T Winter, и др ]

Оценка влияния эксплуатации водозаборов подземных вод на речной сток осуществляется с помощью различных методов

гидрологических, водиобалансовых, индикаторных,

гидродинамических Одним из первых в нашей стране эту проблему и ее значение при решении гидрогеологических и водохозяйственных задач рассмотрел Е Л Минкин В дальнейшем, совместно с С Я Концебовским, был предложен целый ряд аналитических решений Различными аспектами влияния отбора подземных вод на речной сток занимались В Д Бабушкин, Б В Боревский, Ф М Бочевер, Р В Б улатов, Н Н Веригин, В Д Гродзенский, Б М Доброумов, Г П Епихов, И С Зекцер, В А Злотник, В С Ковалевский, Н Н Лапшин, А А Маслов, В С Саркисян, В С Устюжанин, М А Хорликайнен, Э М Хохлатов, МГ Хубларян, КН Цыганова, ВМ Шее гаков, ВМ Шестопалов, PC Штенгелов, Л Я Язвин и др Вопросы влияния отбора подземных вод на речной сток за рубежом впервые изучал С Theis, в последствии R Glover и G Balmer, наиболее полно М Hantush, а также J Bredehoeft, R Young [1970], L Conrad, S Beljin 11996], В Hunt [1999], H Kiel [1958], R-F Lehevre, P Peaudecerf, P Prudhomme [1976], Th Maddock, H Bouwer [1974, 1997], P Manson [1967], Saxena, Chandra Satish [1978], R Wardlaw, G Fleming [1977], Wright [1977] и др Для оценки сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод применялись комплексы программ, разработанные Л Лукнером, С Н Антонцевым к А А Кошеваровым, С О Гриневским и Р С Штенгеловым, В С Зильбергом и М С Крассом, И П Кульбедой В настоящее время наибольшее применение получили пакеты программ GWFS, ГеоЛинк [А А Рошаль и др ], МОДЕЛЬ [ИИ Крашин, ЕА Полшков и др], MODFLOW [М Макдональд, А Харбау], FEFLOW [Г Диерч], TOPAS [А А Плетнев, А В Семендяева]

Корректное определение располагаемых водных ресурсов речного бассейна предполагает раздельную оценку поверхностных и подземных вод с установлением влияния отбора подземных вод на речной сток Методы оценки ресурсов поверхностных и подземных вод разработаны достаточно полно, поэтому основная проблема при оценке располагаемых водных ресурсов — это прогноз изменения взаимосвязи поверхностных и подземных вод в процессе их эксплуатации При составлении схем комплексного использования и охраны водных ресурсов (СКИОВР) и ведении государственного водного кадастра (ГВК) первостепенное значение имеют региональные показатели взаимосвязи поверхностных и подземных вод (по бассейнам и водохозяйственным участкам) До 60-х годов в одних проектах

подземные воды вообще были исключены из водохозяйственного баланса, в других же, напротив - принимались в качестве самостоятельного источника Начиная с Генеральной Схемы КИОВР (60-е гг ) в баланс стали включать подземные воды, гидравлически не связанные с рекой Региональные показатели взаимосвязи в схемах назначались в экспертном порядке, чаще всего равными нулю В 80-е годы такие региональные показатели в схемах назначались исходя из приближенной гидролого-гидрогеологической характеристики территории и условий взаимосвязи поверхностных и подземных вод Так, Л С Язвин, С Л Пугач, В Д Гродзенский М А Хордикайнен и др (ВСЕГИНГЕО) для целей составления отчетных водохозяйственных балансов при ведении ГВК разработали осредненные коэффициенты взаимосвязи (привлечения речных вод при эксплуатации водозаборов подземных вод), учитывающие используемые водоносные горизонты и местоположение водозаборов по отношению к рекам, для 220 расчетных участков основных рек

Исследования показывают, что степень взаимосвязи поверхностных и подземных вод в процессе их эксплуатации в речном бассейне изменяется по плои; ад и и во времени Поэтому предлагаются региональные и локальные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод (а), характеризующие отношение

величины сокращения речного стока ) к дебиту водозабора

(£)П°) по бассейну, водохозяйственному участку и месторождению Региональные показатели должны интегрально учитывать степень взаимосвязи поверхностных и подземных вод каждого месторождения в пределах исследуемого водохозяйственного участка и бассейна в зависимости от числа вовлеченных в работу водозаборов, срока их ввода и режима эксплуатации, а также соотношения их дебитов Эти коэффициенты позволят осуществлять учет ресурсов подземных вод в водохозяйственных балансах Региональные обобщенные коэффициенты по бассейну и водохозяйственному участку определяются путем последовательной интегральной оценки исходя из локальных коэффициентов сокращения речного стока и величины отбора подземных вод по месторождениям на расчетный период Локальные обобщенные коэффициенты для месторождения рассчитываются по участкам рек в зоне влияния водозабора на основании частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных

вод Частный коэффициент сокращения речного стока a(t)

определяется как соотношение величин сокращения речного стока

Qnc (t) и отбора подземных вод Qn°(t), зависит от

гидрогеологических и техногенных условий месторождения подземных вод, продолжительности интервала постоянного дебита и эксплуатации водозабора

a(t) = Qnc(.t)/Qn°{t) О)

Режим водозабора при расчетах рекомендуется представлять ступенчатым графиком Каждая ступень соответствует среднему дебиту водозабора в течение расчетного интервала В этом случае локальный обобщенный коэффициент сокращения речного стока по месторождению определяется с помощью выражения

- Q"CM(0IQnoM(t) = {±a(t~tM){Q™-Q™)}!Qn0M{t), (2)

где j - интервал изменения расхода во времени (j=l ,2, n), п -число интервалов изменения расхода

Расчет обобщенных коэффициентов и сокращения речного стока при составлении ежегодников водопользования в процессе ведения ГВК выполняется по годам (рис 1 а), а в составе Схемы КИОВР по пятилетним периодам (рис 1 б) На рисунке также приведены графики коэффициента (4) и сокращения речного стока (5), полученные без учета режима эксплуатации водозабора, по старым методикам

а б

Рис 1 Изменение обобщенного коэффициента (1) и сокращения речного стока (2) при ступенчатом по годам (а) и пятилеткам (б) дебите водозабора (3) и, соответственно, без учета режима эксплуатации водозабора (4) и (5)

В проектной практике СНГ применяется рекомендация по допустимости изъятия из рек не более четверти минимального среднемесячного летне-осеннего стока рек 95%-ной обеспеченности Оценку степени влияния эксплуатации водозабора на речной сток предлагается выполнять на основании сравнения величины сокращения стока при отборе подземных вод с минимально допустимым расходом в реке с помощью коэффициента потери меженного речного стока при отборе подземных вод (/3)

= (3)

По величине значения коэффициента р можно судить о степени влияния на меженный сток и выявлять участки рек, подверженные влиянию если р<0,25 - потери несущественные, 0,25<р<1 - потери значительные, Р>1 - потери стока полные

2. Расчетная схема речного бассейна для оценки частных и обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод представляется как система расчетных фрагментов (в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей), полученных в процессе схематизации гидрогеологических и техногенных условий, позволяющая применять аналитические или численные методы. Основными факторами, определяющими величину частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод и методику их расчета, являются строение месторождения в разрезе и плане, тип и характер взаимосвязи поверхностных и подземных вод, режим водотоков, схема расположения и режим эксплуатации водозаборов.

В основу разработки методики региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при отборе подземных вод положен бассейновый подход, базирующийся на современных разработках по системному анализу в гидрологии и гидрогеологии [А Г Булавко, 1971, И К Гавич, 2006, ЮО Зеегофер, ФИ Тютюнова, 1990, Л М Корытный, 2001, А Б Лисенков, 2006, Н А Огильви, 1974, Е В Пиннекер, 1999, А П Хаустов, 1986] Речной бассейн определен как целостная ограниченная сложная динамическая систем.!, состоящая из взаимосвязанных между собой и внешней средой структурных элементов (склон, русло реки, зона аэрации и подземный водоносный комплекс), аккумулирующая, перераспределяющая и трансформирующая влагу, поступающую через границы, и формирующая поверхностный и подземный сток, испарение, инфильтрацию и перетекание

Для применения мел ода гидрогеологического математического моделирования гидролитосфер мая часть [>ечного бассейна (зона аэрации и подземный водоносный комплекс), рассматривается как гидрогеодинамическая система (ГГС), основными элементами которой являются зона аэрации, водоносные и слабопроницаемые подруеловой и разделяющие слои. Совокупность гидрогеодинамической системы речного бассейна и техногенной системы водозабора подземных вод, рассматривается как единая природно-техногенная гидрогеологическая система.

Для применения гидродинамических методов природно-техногенная гидрогеологическая система речного бассейна представляется в виде расчетной схемы (модели). Построение расчетной схемы осуществляется в результате использования основных принципов схематизации природных и техногенных условий для аналитических и численных методов, В результате схематизации речной бассейн последовательно преобразуется в гидрогеологическую, геофильтрационную, гидродинамическую и расчетную модель, которая представляется в виде системы расчетных фрагментов месторождений подземных вод. Расчетные фрагменты при использовании аналитических методов представляется в виде типовых расчетных схем, численных методов - в виде сегачных моделей (Рис. 2).

Рис, 2. Схема речного бассейна (а) и его расчетная модель, в виде типовых расчетных схем (б) и сеточной модели (в)

Установлены и систематизированы основные факторы, определяющие величину сокращения речного стока при отборе подземных вод, вид расчетной схемы и методику расчета. Это

строение области фильтрации в разрезе и плане, тип и характер взаимосвязи поверхностных и подземных вод (на границах река -водоносный слой и атмосфера - водоносный слой), режим водотоков, схема расположения и режим эксплуатации водозаборов в бассейне

В зависимости от строения и характера гидрогеологического разреза различают условия взаимосвязи эксплуатируемого водоносного горизонта с рекой, когда они отделены I тип - одним или несколькими водоносными горизонтами, II тип - одним или несколькими слабопроницаемыми слоями, III тип - одним или несколькими слабопроницаемыми слоями, разделенными одним или несколькими водоносными горизонтами, IV тип - одним или несколькими водоносными горизонтами, когда разделяющие слабопроницаемые отложения под рекой размыты «гидрогеологические окна» Условия взаимосвязи основного эксплуатируемого водоносного горизонта с рекой приводятся к шести типовым расчетным схемам однослойный, двухслойный, трехслойный и трехслойный с гидрогеологическим «окном», многослойный и многослойный с гидрогеологическим «окном» пласты (рис 3 )

а б

' "о

¡1

Х О ^ О - -V С4' 4 ' <> * V * ч -Ч -5.4 V Ъ о < в г

''' - у,''"; % I'''/''''' / ' ^

д е

'' ''У,''''''./'

" / '' Г7Т ' - '

1 !

Рис 3 Типовые расчетные схемы в разрезе а - однослойный, б - двухслойный, в - трехслойный, г - трехслойный с гидрогеологическим «окном», д — многослойный, г - многослойный с гидрогеологическим «окном» пласты

В зависимости от конфигурации речных русел в плане и расположения водозабора условия взаимосвязи могут быть представлены в виде пяти основных схем, когда водозабор расположен I - около реки, имеющей очертание близкое к прямой, II - в излучине реки или в месте слияния двух рек, III - в междуречье, очертания рек близки к прямой, VI - в излучине реки, недалеко от впадения в другую реку и пи в месте впадения двух рек в третью, V - в излучине двух рек или на острове

В этих случаях строение области фильтрации в плане, с учетом расположения водозаборов относительно рек и очертаний их русел, можно привести к пяти типовым расчетным схемам полуограниченный пласт, пласт-квадрант, пласт-полоса, пласт-полуполоса и пласт-прямоугольник (рис 4 )

а б в г д

/ О

Рис 4 Типовые расчетные схемы в плане а - полуограниченный пласт, б - пласт-квадрант, в - пласт-полоса, г - пласт-полуполоса, д - пласт-прямоугольник, 1 - река, 2 - водозабор подземных вод

На базе типовых расчетных схем в разрезе и плане разработана классификация основных типовых расчетных схем, для оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод (табл 1)

В основной типовой расчетной схеме для оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод устанавливается характер связи водоносного горизонта с рекой а - совершенная река, б -широкая несовершенная река, в - узка? несовершенная река

Таблица 1

Классификация основных типовых расчетных схем

Строение области фильтрации

в разрезе в плане

Полуо граничен ный пласт (А) Пласт квадр ант (Б) Пласт полос а (В) Пласт-полупо лоса (Г) Пласт прямо уголь ник (Д)

Однослойный пласт (I) 1-А I- Б 1-В 1-Г 1-Д

Двухслойный пласт (II) II- А II-Б II-В II-г II-д

Трехслойный пласт (III) III- А III-Б III-В III-г III-д

Трехслойный с гидрогеологическим «окном» пласт (IV) IV- А IV-Б IV-В IV-г IV-д

Многослойный пласт (V) V- А У-Б V- В У-Г у-д

Многослойный с гидрогеологическим «окном» пласт (VI) VI- Л VI-Б VI-в VI-г VI-д

Степень и распределение во времени влияния отбора подземных вод на речной сток зависят от типа взаимосвязи поверхностных и подземных вод - гидравлического и инфильтрационного, которые определяют возможность отрыва уровня подземных вод от русла реки, а также наличие или отсутствие испарения с поверхности грунтовых вод В некоторых случаях имеют значение сезонные и многолетние колебания уровня поверхностных вод

Для простых гидрогеологических условий, приводимых к типовым расчетным схемам однослойный, двухслойный и трехслойный пласты, применяются аналитические методы Методика расчета локальны >с коэффициентов по месторождению зависит от схемы расположения водозаборов в бассейне и режима их эксплуатации во времени Схема расположения водозаборов в бассейне может быть сосредоточенная (концентрированная) или

рассредоточенная (в виде отдельных взаимодействующих скважин или их групп) Режим эксплуатации водозабора во времени задается постоянным и переменным (ступенчатым)

При сложных гидрогеологических условиях речного бассейна (многослойное строение пласта, отрыв уровня, испарение с поверхности грунтовых вод, изменчивость уровня водотоков) для прогнозов применяется численное моделирование Расчетная схема представляется в виде сеточной модели позволяющей детально учитывать неоднородность строения, конфигурацию рек и ее изменение во времени (паводки и пересыхание в межень), расположение и режим эксплуатации водозаборов

3. Частные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод для основных типовых расчетных схем описываются полным критериальным уравнением, характеризующим гидрогеологический процесс в обобщенных параметрах. Основным методом оценки частных коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации большого числа водозаборов подземных вод в бассейне реки для простых гидрогеологических условий является аналитический, позволяющий с помощью существующих и полученных новых решений упростить и автоматизировать расчеты. Область применимости основных типовых расчетных схем для оценки величины коэффициентов сокращения речного стока при сосредоточенном и рассредоточенном отборах подземных вод определяются с помощью графиков относительной ошибки.

Прогнозы сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне, имеющем сложные гидрогеологические и техногенные условия, выполняются численными методами по разработанным методикам и алгоритмам, реализованным как «Многофункциональная автоматизированная система

моделирования движения подземных вод и оценки влияния их отбора на окружающую среду (МАС-2000)», позволяют учитывать многослойное строение пластов, разветвленную конфигурацию и динамику гидрографической сети во времени, в периоды паводков и пересыхания рек, режим поверхностных водотоков и водоемов, разрыв уровней поверхностных и подземных вод, испарение с поверхности грунтовых вод.

Аналитические методы оценки частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод.

В основных речных бассейнах эксплуатируется десятки, в основном сотни сосредоточенных водозаборов подземных вод (например, в бассейне р Оки порядка 900) Расчет локальных обобщенных и частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод таким числом водозаборов на шестидесятилетний период целгсообразно проводить аналитическими методами В настоящее время, расчет частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод может выполняться по существующим решениям для типовых расчетных схем однослойный полуограниченный пласт совершенная река (1-А-а) [М НапШзЬ, 1964], широкая (1-А-б) и узкая (1-А-в) несовершенные реки [ЕЛ Минкин, 1973], пласт-квадрант (1-Б) [М Напи^И, 1986], пласт-полоса (1-В) для малых времен [В Д Бабушкин, Н В Сокулина, 1978], трехслойный пласт-прямоугольник [А Е Злебова, 2002] и полученным новым однослойный пласт-полоса (для больших времен), полуполоса и прямоугольник, трехслойный полуограниченный пласт, пласт-квадрант, пласт-полоса и пласт-полуполоса

В результате исследований для основных типовых расчетных схем установлены зависимости частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод от обобщенных параметров (критериев подобия), описывающих процесс в виде полного критериального уравнения

Однослойный полуограьиченный пласт (1-А) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

а = Г{Ро,В{), (4)

где Ро = Ш / Хд, Ро - критерий Фурье, а - коэффициент

пьезопроводности, / - продолжительность эксплуатации водозабора,

х0 - расстояние водозабора до реки, Вг - критерий Био,

Вг = х0 / АЬ , АЬ - дополнительное фильтрационное

сопротивление, обусловленное несовершенством русла реки

График частных коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации водозабора в однослойном полуограниченном пласте приведен на рис 5

1 1 1 1, ... !

1 1 1 1 1

1 1 ✓ ✓ / ■

1

! ! / !

{

/ 1 1

/ >

1 | 1 1

от 01 ю ю юо юоо ¡-о

Рис 5 Изменение коэффициента сокращения речного стока при отборе подземных вод в однослойном полуограниченном пласте

Однослойный пласт-квадрант (1-Б) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

& - ■>Вг2), (5)

где р(\ =Ш/х1 =аг!у20,г =х0/у0,Вг1 =х0/Д£1,5г2 =у0/М^,х0 и у0 - расстояние водозабора до первой и 1ггорой реки

Область применимости для расчетной схемы пласт-квадрант определяется предельным значением параметра Го в зависимости от соотношения расстояний водозабора до первой и второй реки г (рис 6 )

, -

1 ! 1 >

1 1 ]

1 ! , | 1

■ ! I 1 Л ' _ 1 ;, 11_

т

! I

; I! 1 I 1 1

0 001 0 01 0 1 1 0 Го

Рис 6 Область применимости расчетной схемы "пласт-квадрант»

Однослойный пчаст-полоса (1-В) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

а = (6)

где = Ш!I),х0 =ха/Ь,Вц = ЫАЬ},В12 = ЫАЬ2, Ь - ширина междуречья, х0 - расстояние до первой реки

Область применимости для расчетной схемы пласт-полоса

определяется предельным значением параметра Ро в зависимости от

соотношения расстояний нюдозабора до первой к ширине междуречья х0 (рис 7)

Однослойный пласт-полуполоса (1-Г) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

а = f{Fo, х0 ,у0,г0,В11гВ12, Вгъ), (7)

гд еро = Ш/ 1},Х0 =х0/ 1,у0 = у0/ Ь,г = х0/ у0,В1х = Ы АЬ,, Ви - Ы Д12, В13 = Ы Ь - ширина междуречья первой и третьей реки, х0 и уй - расстояние до первой и второй реки

Область применимости определяется в зависимости от соотношений расстояний водозабора до первой и второй реки у , расстояния водозабора до первой реки (х0) и второй реки (^0) к ширине междуречья (рис 8 )

Рис 8 Область применимости расчетной схемы «пласт-полуполоса»

при 70=0 3

Однослойный пласт-прямоугольник (1-Д) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

а = х0,у0,1,В1,,В12, Вгъ,В14~), (8)

где^о = а( /Ь2,х0 = х0/1,у0 = у0 / Н,1 = Ы Н,Вц = ЫМх, В12 = Я/М2 Вг3 = ЫМ,3,£г4 = Н/ Д£4, Ь - ширина междуречья первой и третьей рек, Н - ширина междуречья второй и четвертой рек, хй и у0 - расстояние до первой и второй реки

Область применимости расчетной схемы пласт-прямоугольник определяется предельными значениями параметра Фурье (Л?), зависящими от соотношений расстояний водозабора до рек к ширине междуречий _ (х0, ), и от соотношения ширины

междуречий / (рис 9 )

«пласт-прямоугольник» при }'0=0,4

Для упрощения расчетов коэффициентов сокращения стока несовершенных рек используется метод «дополнительного слоя», основанный на замене фильтрационного сопротивления, обусловленного несовершенством русла реки по степени и характеру вскрытия водоносного горизонта АЬ, эквивалентным фильтрационным сопротивлением пласта за счет удлинения пути фильтрации подземных вод Это осуществляется заменой обобщенных параметров в уравнениях для совершенных рек на параметры, учитывающие «дополнительный слой» (табл 2) Область применимости метода «дополнительного слоя» определяется по графикам (10%-й погрешности) предельных значений критерия Фурье (¥о ) при различных значениях критерия Био (Вг) (рис 10 )

11 \ ! !

^ Р Т\ 1 ! ! ) \ Гч \— ГКЧ-Щ I I ^^ ! '

10

Бо

1000 Го

Рис 10 Область применимости метода «дополнительного слоя» а - Вг> 1,6- Вг <1,1 - широкая река, 2 - узкая несовершенная река, 3 - совершенная река

Двухслойный полуограниченный пласт (П-А) Оценки коэффициентов сокращения стока несовершенных рек при эксплуатации водозаборов в двухслойном полуограниченном пласте(И-А), пласте-квадранге(Н-Б), пласте-полосе(И-В), пласте-полуполосе(П-Г), пласте-прямоугольнике(11-Д) выполняются по зависимостям, полученным для однослойного пласта при выполнении условия к^1тй/ля >3-5 (Э М Хохлатов, 1976), где к11,тв/1в —

коэффициент фильтрации, мощность и водоотдача верхнего слабопроницаемого слоя Для проведения расчетов коэффициент пьезопроводности (а*) и дополнительное сопротивление русла реки

), при двухслойном строении пласта, в этом случае определяются следующим образом

Значения обобщенных параметров для несовершенных рек

Табчица 2

Обобщенные параметры

Полуог раниченныИ пласт

Ппаст-квадрант

РАСЧРТНАЯ С\ПЧА

Пласт поюса

Пласт-полуполоса

Иласт-прямо} гольнт

В1

м

5 £Ц * и-г

Вг , =

Д/,„

п = 1,2

Вг„ =-=-.« = 1,2,3

Д£„

дь,

яъ

и + л )

1 + В/ ,

4_мь_|

—Мй—V

Ко

Й, + В/, + В||В;3

т

1 + Д||

л,

№1

¿/I, т Д/, +

На

Вг{ +Д), н- Д; 3 Вг [В; з

_Дг2(1 + Л),)

В/,(1 + В/2)

Д/ г (1 + Д/ , )

5/ , (1 + 3 )

Д;гд+д;05||) В/, +В/2 +В||В|2

В/, +В/, +В1.В/,

В/3(1 + Вг , + Вг , + В; , Вг

Г(В),В)^УВ|| +В(3 +В),В|3)

а =ктн/(]ие+мн),

А Ь' = ^ктнт6/ квс1к- ^

(9) (10)

у]Ьп11тв1кв

где ктн и ¡ин - коэффициент водопроводимости и водоотдача

нижнего водоносного слоя, 2Ь - ширина реки

Трехслойный полуограниченный пласт (Ш-А) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

а- /(Го1,Го2,у,в,На,Вг), (Ц)

Где /<0, = а,Г/х1,Ро2 -а^!х\,У~ктх /кт2,в = /лх /¡л2, На = (х0/ В)2 = Нах + Наг,

На1 = (х0 /Вг),В2 = отктхкт2 /кРС (ктх +кт2),, В? = тРС кт! кРс ,г = 1,2 а, и а2, Ьи, и кт2, //, и //2 -коэффициенты пьезопроводности, водопроводимости, водоотдачи верхнего и нижнего водоносных горизонтов, На - критерий Хантуша, тР ( и кр с - мощность и коэффициент фильтрации

разделяющего слоя

Пример графиков частных коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации водозабора в трехслойном полуограниченном пласте приведен на рис 11

ш-чя ПОСТ« [о

Рис 11 Графики коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации водозабора в трехслойном полуограниченном пласте (при <9 = 10,у = 1)

Трехслойный пласт-квадрант (III-B') Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

а = f(Fo, v, 6, На, г, Bix ,Bi2), (12)

где Fo = a2tlх\

Трехслойный пласт-полоса (III-B) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

а = f{Fо, v, в, На, х0, Bix, Bi2), (13)

где Fo - a2t / L2, На = (L / В)2,5c0 = x0 / L

Трехслойный пласт-полуполоса (III-Г) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

ог = f(Fo,v,в,На,x0,y0,r0,Bix,Bi2,В/3), (14)

где Fo=a2t/В,На-{ЫБ)2,х0 -x0/L,y0 =y0/L,r0 =х0/у0

Трехслойный пласт-прямоугольник (Ш-Д) Полное критериальное уравнение имеет следующий вид

а = /{Ро,у,в,На,х0,у0,1,В1х,В12,В1^,В1^) (15)

Для оценки сокращения стока широких и узких несовершенных рек при эксплуатации водозабора в трехслойных пластах применяется метод «дополнительного слоя» Это осуществляется путем замены в расчетных схемах реальных линейных размеров (D0I) на фиктивные (Dj:), учитывающие фильтрационное

сопротивление за счет несовершенства реки (ФР), разделяющего слоя и несовершенства скважин (Фя) относительно трехслойной системы Для оценки коэффициентов сокращения стока несовершенных рек при эксплуатации водозабора в трехслойных пластах используются зависимости, полученные для совершенных рек путем замены обобщенных параметров на параметры, учитывающие «дополнительные слои» (см табл 2)

Трехслойный с гидрогеологическим «окном» пласт (IV) Оценки коэффициентов сокращения стока совершенной реки при сосредоточенном отборе подземных вод из нижнего слоя (IV-A-a, IV-Б-а, IV-B-a, IV-Г-а, IV-Д-а), выполняются по зависимостям, полученным для трехслойных пластов с совершенной рекой, т к расчетные схемы идентичны Оценки для несовершенных рек

выполняются по зависимостям, полученным для трехслойного пласта, методом «дополнительного слоя», путем замены обобщенных параметров на параметры, учитывающие только фильтрационное сопротивление за счет несовершенства русел рек (см табл 2)

AL** — km' "A0cth{2b/^]km"A0), (16)

где km" = kmx + km2, A0 = mp /kp,mp,kp - мощность и

коэффициент фильтрации подруслового слоя, 2Ь - ширина реки

Задача оценки влияния рассредоточенного отбора подземных вод для бассейнов рек с большим числом скважин (например, сельскохозяйственное водоснабжение - сотни, тысячи скважин) довольно трудоемка Поэтому для упрощения расчетов частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод реальные схемы расположения скважин заменяются обобщенными системами регулярной сеткой скважин, «площадной водозабор» или «большой колодец»

Однослойный полуограниченный пласт (I-A) Область применимости решений полуограниченный пласт для обобщенных систем регулярная квадратная сетка скважин, «площадной водозабор» и «большой колодец», определяется по графикам (рис 12 а ), в зависимости от соотношения (;£,) расстояний ближайших (х,) и дальних скважин (xN ) до реки (fa — xN / х,) и количеством рядов скважин (N)

Однослойный пласт-квадрант (I-Б) Область применимости решений для регулярной квадратной сетки скважин и «большого колодца» определяется по графикам (рис 12. б), в зависимости от соотношений расстояний скважин до первой реки (fa =xN /х,) и

второй реки (%2 — уц IУ\) , соотношением г = х0 /у0, и числом рядов скважин (N)

Однослойный пласт-полоса (I-B) Для этой расчетной схемы пласт-полоса область применимости решений для регулярной квадратной сетки скважин и «большого колодца» (рис 12 в), определяется отношением х0 = х0/ L

Однослойный пласт-полуполоса (I-Г) Область применимости решений для регулярной квадратной сетки скважин и «большого

колодца» (рис 12 г ), в зависимости от параметров Х\ и %■> > и У о

05 1

У,

50 •

га ю

9

ь 7

6 1 5 _

0 01

0 05 0 1

0l 1 to

0 20 0 Ч> "'О fo

Рис 12 Области применимости обобщенных систем «равномерная сетка скважин», «площадной водозабор» и «большой колодец» для расчетных схем полуограниченный пласт (а), пласт-квадрант (б), пласт-полоса (в) и пласт-полуполоса (г) 1 - верхняя граница, 2 - нижняя граница

области применимости

Однослойный пласт-прямоугольник (I-Д) Для расчетов частных коэффициентов сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод при расчетной схеме пласт-прямоугольник применяется прямоугольная сетка скважин Использование схемы «большой колодец» возможно только для мало рассредоточенных систем, когда значения параметров и Хг близки к единице

Численные методы прогноза сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне.

Версия МАС-2000 является официально зарегистрированным пакетом программ (Черепанский, Злебова, Тараканов, 2002) MAC

обеспечивает целостную автоматизированную технологию моделирования гидрогеологических процессов речного бассейна состоящую из четырех подсистем I - ввода исходной информации, II - моделирования геофильтрации, III - моделирования геомиграции, IV - вывода информации

Подсистема I Ввод исходной информации Обеспечивает подготовку, анализ, обобщение и представление исходной информации в виде последовательного ряда моделей речного бассейна сеточной, конечно-разностной и численной (исходной) Входной информацией являются данные о разбивочной сетке, граничных условиях и их изменениях Входными исходными данными подсистемы являются цифровые массивы значений пространственного распределения уровней (напоров) подземных вод, глубин их залегания, коэффициентов k,km,ju и ÄL, мощностей водоносных и слабопроницаемых слоев, инфильтрационного питания, уровней воды в водотоках и водоемах, их глубины и ширины, водоотбора Подготовка исходных данных для численной модели полностью автоматизирована Подсистема регламентирует работы по подготовке исходной информации, ее дигитализации (оцифровке) и дискретизации (интерполяции в узлы сетки)

Подсистема II Моделирование геофильтрации Обеспечивает корректировку исходной модели речного бассейна на основе решения серии обратных стационарных и нестационарных задач (эпигнозное моделирование) и прогноз влияния отбора подземных вод на основе решения серии прямых задач В качестве математической модели используется система уравнений плановой нестационарной фильтрации в л-слойном водоносной толще, дополненная системой начальных и граничных условий Водоемы и водотоки задаются на моделях как внутренние и внешние граничные условия третьего рода При понижении уровня грунтовых вод ниже уровня подруслового разделяющего слоя, предусмотрена возможность перехода от условий третьего рода в условия второго рода

Расчет уровней и балансов подземных вод речного бассейна в рамках подсистемы II выполняется на основе программы МКР-2000 Расчет геофильтрации и баланса подземных вод многослойных пластов выполняется программой МКР-95, а при трехмерной фильтрации программой МКР-97. Для решения системы конечно-разностных уравнений применяется итерационный метод Гаусса-

Зейделя Программа МКР-95 позволяет задавать до 10 водоносных горизонтов, разделенных слабопроницаемыми слоями, при общем количестве блоков модели до 100000, продолжительность прогноза до 100 лет Шаг по времени - сутки, декада, месяц, квартал, год, 5 лет и 10 лет МКР-95 и МКР-97 позволяют моделировать плановую и трехмерную напорную и безнапорную геофильтрацию, инфильтрацию, испарение и их изменение в зависимости от глубины залегания уровня грунтовых вод, водотоки и водоемы, несовершенные по степени и характеру вскрытия водоносного пласта, неоднородность строения области фильтрации в плане и разрезе, участки отсутствия водоносных горизонтов, перетекание через гидрогеологические «окна», слабопроницаемые разделяющие слои, как в случае жесткого режима фильтрации, так и с учетом их емкостных свойств, взаимосвязь поверхностных и подземных вод с учетом, как отрыва, так и смыкания их уровней, режим поверхностных водотоков и водоемов, динамику гидросети во времени, в периоды паводков и пересыхания рек

Для автоматизации работы с локальными моделями месторождений подземных вод (врезками) в рамках MAC разработан комплекс программ ВРЕЗКА-97 Корректировка исходной модели (водопроводимости, вертикальной проводимости разделяющих слоев и фильтрационного сопротивления подрусловых отложений, инфильтрационного питания) при решении обратных стационарных задач с помощью МКР-97 выполняется как вручную, так и автоматически, по результатам совпадения модельных и естественных уровней (напоров, понижений), величин расходов и оценке водного баланса модели в целом с заданной точностью Прогноз влияния отбора подземных вод выполняется на основе решения серии прямых задач с целью получения динамики распределения уровней (напоров, понижений) и расходов подземных вод, подземного стока в реку и фильтрации из реки, а также структуры водного баланса речного бассейна, на расчетные периоды времени

Подсистема III моделирования геомиграции Обеспечивает построение модели формирования качественного состава подземных вод и прогноз условий геомиграции при их отборе Подсистема позволяет моделировать конвективный массоперенос для инертных загрязнителей и массоперенос с учетом процессов сорбции и диффузии для растворенных углеводородов

Подсистема IV вывода информации На основе анализа и обобщения результатов моделирования выполняется прогноз влияния отбора подземных вод на речной сток, в том числе изменения подземного стока, фильтрации из реки, места отрыва уровней подземных вод от реки, определяются возможные участки пересыхания рек Обеспечивает подготовку таблиц, графиков и специального картографического материала по результатам моделирования гидрогеологических процессов в подсистемах II и III

4. Разработанная методика оценки региональных обобщенных коэффициентов сокращения речного стока по бассейну реки с помощью аналитических и численных методов, реализованная как «Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)», позволяет учитывать гидрогеологические и техногенные условия месторождений и речного бассейна при составлении водохозяйственных балансов в схемах комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного водного мониторинга.

Методика оценки региональных обобщенных коэффициентов сокращения речного стока основана на представлении речного бассейна как системы расчетных фрагментов по водохозяйственным участкам в зависимости от конфигурации гидрографической сети и расположения водозаборов подземных вод В результате схематизации гидрогеологические и техногенные условия месторождений, расчетные фрагменты представляются в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей, по которым выполняются расчеты В зависимости от вида расчетной схемы месторождения подземных вод и сложности гидрогеологических условий месторождений выбирается метод оценки величины и частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод

Простые гидрогеологические условия месторождений подземных вод сводятся к основным типовым расчетным схемам по строению области фильтрации в разрезе и плане с учетом расположения водозаборов относительно рек и очертания их русел Расчет частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в этом случае осуществляется аналитическими методами

Для сложных гидрогеологических условий месторождений подземных вод и речного бассейна при многослойном строении

области фильтрации в разрезе, разветвленной конфигурации гидрографической сети, необходимости учета сезонных и многолетних изменений уровней поверхностных вод и испарения с поверхности подземных вод расчет сокращения речного стока выполняется численными методами

Обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при

отборе подземных вод (а ) определяются исходя из соотношения сокращения речного стока к величине отбора подземных вод по бассейну реки

=елс */ еда5=£бж ««,<^0**, (17)

г=1 г=1

по водохозяйственному участку

м м

аВУ =0ПСВУ /дПОВУ =^псм /^0ПОМ , (18)

»=1 >1=1

где дПС Б ^дПС ВУ ^пс И и дПОБ^ПОВУ^ПОМ _

соответственно величина сокращения речного стока и отбора подземных вод по бассейну реки, водохозяйственному участку, месторождению, Я и М— количество водохозяйственных участков и месторождений

Для определения региональных обобщенных коэффициентов сокращения стока при отборе подземных вод в целом по речному бассейну и водохозяйственному участку первоначально выполняется оценка локальных обобщенных коэффициентов сокращения стока при отборе подземных вод по месторождению Расчет величины сокращения речного стока при отборе подземных вод осуществляется на основании частных коэффициентов сокращения речного стока, полученных аналитическими или численными методами В пределах месторождения расчет частных коэффициентов сокращения речного стока осуществляется для каждой реки и путем последовательного обобщения определяется локальный коэффициент сокращения речного стока по месторождению На основании локальных коэффициентов сокращения речного стока по месторождениям оцениваются региональные обобщенные коэффициенты сокращения стока при отборе подземных вод по водохозяйственным участкам и речному бассейну При расчетах учитывается динамика и объем использования подземных вод во времени в пределах месторождения, водохозяйственного участка и речного бассейна

месторождения, водохозяйственного участка и речного бассейна Для этого на каждом расчетном уровне оценка выполняется исходя из ступенчатого изменения отбора водоотбора Региональные показатели интегрально учитывают гидрогеологические условия, степень влияния отбора подземных вод каждого месторождения, в зависимости от числа вовлеченных в работу водозаборов, срока их ввода и режима эксплуатации, а также соотношения дебитов и значения частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в пределах водохозяйственного участка и бассейна

На основе методики и алгоритмов расчетов коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод разработана «Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)». АС «Река» состоит из двух подсистем оценки сокращения речного стока А - на основе аналитических зависимостей, В - с использованием численной модели водозабора

Первая подсистема (А) АС «Река» включает две основные программы VDRK и VORONKA Программа VDRK предназначена для расчета сокращения речного стока при отборе подземных вод на основе аналитических зависимостей и состоит из главной (управляющей) программы и ряда подпрограмм (СРС, BETA, QG10, ERFC) Управляющая программа - осуществляет ввод-вывод информации, расчет суммарных величин и обобщенных коэффициентов сокращения речного стока для участков рек, расчетных районов и бассейнов Подпрограмма СРС выполняет расчет величин и обобщенных коэффициентов сокращения речного стока для отдельного водозабора с учетом режима его работы Подпрограмма BETA вычисляет частные коэффициенты сокращения речного стока для 20 основных типовых расчетных схем Подпрограмма QG10 предназначена для подсчета интегралов методом Гаусса Подпрограмма-функция ERFC вычисляет специальную функцию erfc Результатом работы программы VDRK являются таблицы водоотбора, обобщенных коэффициентов и величин сокращения речного стока ло месторождению, участкам рек, водохозяйственным участкам и бассейну на расчетный уровень, а также перечень водозаборов с недопустимым сокращением речного стока

Программа УОТШЫКА, на основе аналитических зависимостей осуществляет расчет понижения уровня подземных вод и радиусов влияния водозаборов Исходными данными для программ УОИХ и УСЖСЖКА являются гидрогеологические параметры и водоотбор Результатом работы программы УОЛОМКА являются таблицы радиусов влияния водозаборов и величин понижения уровня на расчетный период и карта месторождения с контурами воронок депрессии

Вторая подсистема (В) АС «Река» предназначена для расчета на численных моделях сокращения речного стока и зон влияния водозаборов для основных типовых расчетных схем в плане и в разрезе, и многослойных пластов (пяти- и семислойный пласты) В качестве математической модели геофильтрации в этом случае используется система уравнений неустановившейся фильтрации в п - слойном водоносном пласте Подсистема (В) включает две основные программы УОЭ и УОБМКР

Для расчета сокращения речного стока численными методами предназначена программа УОБ, состоящая из главной (управляющей) программы и ряда подпрограмм Управляющая программа осуществляет ввод-вывод информации, определение количества блоков численной модели водозабора вдоль осей X и У, общее управление вычислительным процессом и расчет радиуса влияния водозабора Подпрограмма ВВООАБи выполняет построение разбивочной сетки модели для 40 типовых расчетных схем и формирование в соответствии с ней массивов кодов граничных условий и гидрогеологических параметров исследуемой территории

Программа УОЭМКР представляет собой укороченный вариант программы МКР-97 Программа УОБМКР вычисляет понижения уровней подземных вод, коэффициенты и величины сокращения речного стока для 40 типовых расчетных схем Программа позволяет сравнивать численные результаты с аналитическими расчетами Подготовка исходных данных выполняется в полуавтоматизированном режиме при помощи программы скЬ 1эр, которая осуществляет формирование массивов исходных данных на основе имеющейся графической информации Исходными данными являются текстовый файл линейных размеров блоков модели вдоль осей X, У и графический файл с информацией о местоположении водозаборов, контурах рек, распределении гидрогеологических

параметров Результатом является текстовый файл, содержащий координаты X, Y блоков модели и значения расчетных параметров в этих блоках Результаты могут быть представлены в виде массивов данных

Моделирование речных бассейнов и месторождений, имеющих сложные гидрогеологические условия, когда необходимо учитывать емкостные свойства слабопроницаемых разделяющих слоев, переменное питание и разгрузку подземных вод, режим поверхностных водотоков и водоемов, разрыв уровней поверхностных и подземных вод и т п расчеты выполняются с помощью автоматизированной системы MAC - 2000, на основании численной модели, построенной программой VOD Результатом работы программы VOD являются файлы содержащие информацию о численных моделях водозаборов, таблицы водоотбора, величин и обобщенных коэффициентов сокращения речного стока для водозаборов по годам, карты-схемы понижения уровней подземных вод по каждому горизонту, построения разбивочных сеток моделей, изолиний понижения уровня подземных вод, пространственных депрессионных воронок

В условиях, когда для одних водозаборов бассейна оценка сокращения речного стока выполнена аналитическими (программа VDRK), а для других численных методами (программы VOD, VODMKP), обобщение результатов по водохозяйственным участкам и бассейнам выполняется программой VODSUM

В качестве иллюстрации применения разработанной методики может служить пример оценки региональных обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации 1260 скважин на первом водохозяйственном участке бассейна р Березины (рис 2 а) На исследуемой территории отбор подземных вод осуществляется из водоносного комплекса водноледниковых отложений днепровско-сожского горизонта (рис 13)

В результате схематизации область фильтрации в разрезе принята однослойной Построены две расчетные модели в плане в виде системы основных типовых расчетных схем и сеточной модели (см рис 2 б, в) Расчеты выполнялись различными способами для каждого водозабора и по обобщенным системам скважин аналитическими, а также численными методами

80 9(1 ТОО НО 120 ПО 1-40 км

Рис 13 Геолого-гидрогеологический разрез по линии I-I Региональные коэффициенты определялись путем последовательного обобщения для участков, а затем в целом по всему бассейну Сравнение результатов оценки показывает, что погрешность не превышает 10% (рис 14)

Рис 14 Величины (а) и коэффициент сокращения (б) речного стока при отборе (в) подземных вод по результатам 1 - численного моделирования, 2 - региональной оценки по одиночным скважинами и 3 - по обобщенным системам скважин

5. Разработанная методика региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при отборе подземных вод позволила оценить обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод в бассейне р. Днепр и коэффициенты потерь меженного речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод в бассейнах основных рек Белоруссии.

Расчет региональных коэффициентов сокращения речного стока при сосредоточенном отборе подземных вод выполнен на примере бассейна р Днепр, в пределах которого установлены 9 водохозяйственных районов на территории России, Беларуси и Украины (рис 15)

1 -1'

Ь Н3 ш

Рис 15 Схема бассейна р Днепр 1 - граница бассейна, 2 - граница водохозяйственного района и его номер, 3 - государственная граница, 4 - коэффициент сокращения речного стока при отборе подземных вод, в числителе - по региональной, в знаменателе — по экспертной оценке

Общая водосборная площадь Днепра составляет 510 тыс км2 Основными притоками являются Сож, Березина, Припять, Тетерев, Десна, Рось, Сула, Ингулец Бассейн Днепра включает в себя гидрогеологические структуры Днепровский, Московский, Волыно-Подольский, Причерноморский артезианские бассейны и Украинский бассейн пластово-трещинных вод Основные водоносные горизонты приурочены к четвертичным, неогеновым, палеогеновым, меловым, юрским, каменноугольным, девонским, силурийским и докембрийским образованиям В целом бассейн Днепра характеризуется весьма высокой величиной естественных и прогнозных ресурсов подземных вод, соответственно, ~ 18,5 и ~ 27 км3/год Утвержденные эксплуатационные запасы подземных вод составляют ~ 5,1 км3/год

В настоящее время в бассейне р Днепр эксплуатационные запасы пресных подземных вод оценены для 793 месторождений, 520 из которых эксплуатируется В результате схематизации гидрогеологических условий по каждому месторождению построены геофильтрационная модель и типовая расчетная схема в разрезе и плане Анализ расчетных схем по водохозяйственным районам показывает, что для гидрогеологических условий бассейна р Днепр основной типовой расчетной схемой является трехслойный полуограниченный пласт (60%) и однослойный полуограниченный пласт (23%) Расчеты региональных обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод в бассейне р Днепр выполнялись по полученным типовым расчетным схемам и значениям гидрогеологических параметров аналитическими методами с помощью «Автоматизированной системы прогнозирования • влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)» Анализ результатов, полученных для отдельных водозаборов, показывает, что локальные и частные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод изменяются в широких пределах, практически, от 0 до 1, в зависимости от строения месторождения в плане и разрезе, значений гидрогеологических параметров, расстояния скважин до реки, продолжительности и режима эксплуатации водозабора Значения региональных обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод по водохозяйственным районам изменяется в пределах, от 0,09 до 0,63 (см рис 15) Обобщенный коэффициент сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод в бассейне р Днепр, рассчитанный по методике региональных оценок составил 0 25, что по сравнению с принятым по экспертным

оценкам 0,58, дает эффект увеличения располагаемых водных ресурсов на величину 1,8 км3/год

Оценка и прогноз влияния отбора подземных вод на речной сток с целью разработки рекомендаций по предупреждению и ликвидации негативного влияния выполнены на примере основных рек Белоруссии Реки Белоруссии относятся к бассейнам Черного и Балтийского морей К бассейну Черного моря относятся основные реки Днепр и Припять К бассейну Балтийского моря - рр Западный Буг, Неман и Западная Двина (Рис 16)

Рис 16 Зоны влияния отбора подземных вод на сток малых рек Белоруссии 1 - расчетная зона влияния отбора подземных вод, 2 - участок пересыхания реки, 3 - - границы речных бассейнов 1 - р Днепр, 2 - р

Припять, 3 - р Зап Буг, 4 - р Неман, 5 - р Зап Двина Белоруссия располагает значительными водными ресурсами, величина речного стока составляет 57,9 км3, 47 % которого обеспечивается подземным стоком (С С Белецкий) Несмотря на значительные ресурсы пресных поверхностных вод, основным источником централизованного водоснабжения в Белоруссии являются подземные воды (до 95 %) Общие прогнозные

эксплуатационные ресурсы подземных вод оцениваются в количестве 18,1 км3/год Разведанные эксплуатационные запасы подземных вод оцениваются порядка 2,3 км3/год

В Белоруссии установлены основные гидрогеологические бассейны Оршанский, Припятский, Подляско-Брестский, Прибалтийский, а также Днепровско-Донецкий и Волыно-Подольский Бассейны основных рек сложены мощным чехлом четвертичных и дочетвертичных отложений, представленных водопроницаемыми и слабопроницаемыми породами, к которым приурочено большое количество водоносных горизонтов и комплексов Для централизованного водоснабжения в пределах Белоруссии используются четвертичный, палеоген-неогеновый, меловой, девонский и верхнепротерозойский водоносные горизонты и комплексы В настоящее время в Белоруссии разведано более 240 месторождений подземных вод, значительная часть из которых эксплуатируется Интенсивный отбор подземных вод приводит к сокращению речного стока, а в ряде случаев к пересыханию малых рек Примерами могут служить малые реки в районе г Минска (р р Цна, Переспа, Слепянка, Дражня, Лошица, Тростянка и Волма) В связи с этим, возникла необходимость оценки и прогноза влияния отбора подземных вод на речной сток с целью разработки рекомендаций по предупреждению и ликвидации негативного влияния

Расчеты сокращения речного стока при отборе подземных вод выполнялись с помощью АС «Река», исходя из типовых расчетных схем участков и значений расчетных параметров для каждого водозабора Проведенные расчеты (по пятилетним периодам с 1975 по 2030 гг ) позволили выполнить ретроспективную и современную оценку, а также дать прогноз сокращения речного стока и определить коэффициенты его потерь при отборе подземных вод В результате оценок определены водозаборы подземных вод, оказывающие влияние на речной сток и реки, меженный сток которых претерпел или может претерпеть значительные или полные потери (см рис 16) Так в 2030 г в Белоруссии предполагается эксплуатировать 249 водозаборов, в зоне влияния которых будут расположены 349 "участков 212 водных объектов Прогнозируется, что эксплуатация 142 водозаборов окажет значительное влияние на меженный сток 53 участков 50 рек (55 водозаборов) При эксплуатации 89 водозаборов на 113 участках 108 рек сокращение стока превысит меженный сток, что может привести к их пересыханию в меженный период

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Величина сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейнах рек является одним из основных элементов при составлении водохозяйственных балансов для оценки и прогноза изменений состояния, количества и степени освоения доступных для использования водных ресурсов в границах речных бассейнов, а также установлении водохозяйственных и водоохранных мероприятий при разработке схемы комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного мониторинга На основе анализа отечественных и зарубежных исследований определено, что отбор подземных вод вызывает сокращение, а в ряде случаев и полное прекращение речного стока При составлении водохозяйственных балансов в таких случаях необходимо основываться на раздельном определении поверхностных и подземных воднь!х ресурсов с учетом количественной оценки величины сокращения речного стока при отборе подземных вод Результаты исследований показывают, что величина сокращения речного стока в процессе эксплуатации большого числа водозаборов подземных вод в речном бассейне в зависимости от гидрогеологических и техногенных условий месторождений изменяется по площади и во времени, поэтому необходимо выполнение региональных прогнозов

Предложены региональные и локальные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод (а) характеризующие отношение величины сокращения речного стока к дебиту водозабора по бассейну, водохозяйственному участку и месторождению, позволяющие осуществлять учет ресурсов подземных вод в водохозяйственных балансах Региональные обобщенные коэффициенты по бассейну и водохозяйственному участку оцениваются исходя из локальных коэффициентов сокращения речного стока и величины отбора подземных вод по месторождениям на расчетный уровень Локальные обобщенные коэффициенты для месторождения рассчитываются по участкам рек на основании частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод, которые определяются гидрогеологическими и техногенными условиями Выявление участков рек, подверженных влиянию эксплуатации водозаборов подземных вод предлагается осуществлять на основании коэффициента потерь (/?), определяемого по соотношению величины сокращения речного стока при отборе подземных вод к меженному расходу реки

Оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод осуществляются гидродинамическими (аналитическими и численными)

методами, позволяющими выполнять прогнозы на длительные периоды времени

2 В основу региональных гидрогеологических исследований сокращения речного стока. при отборе подземных вод положен бассейновый подход, базирующийся на современных разработках по системному анализу в гидрологии и гидрогеологии При исследованиях изменения речного стока в результате эксплуатации подземных вод гидролитосферная часть речного бассейна (зона аэрации и подземный водоносный комплекс) рассматривается как гидрогеодинамическая система (ГГС) Для применения метода математического моделирования гидрогеодинамическая система речного бассейна в результате последовательной схематизации преобразуется в гидрогеологическую, геофильтрационную, гидродинамическую и расчетную модель, представляемую системой расчетных фрагментов в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей

Основными факторами, определяющими величину частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод и методику их расчета, являются строение месторождения в разрезе и плане, тип и характер взаимосвязи поверхностных и подземных вод, режим водотоков, схема расположения и режим эксплуатации водозаборов На базе типовых расчетных схем в разрезе и плане, а также в зависимости от характера взаимосвязи поверхностных и подземных вод разработана классификация основных типовых расчетных схем для оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод

3 Для основных типовых расчетных схем получены полные критериальные уравнения, характеризующие процесс сокращения речного стока при отборе подземных вод в обобщенных параметрах Основным методом расчета частных коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации большого числа водозаборов подземных вод в бассейне реки для простых гидрогеологических условий является аналитический, позволяющий упростить и автоматизировать расчеты Оценки частных коэффициентов для основных типовых расчетных схем выполняются по существующим аналитическим решениям и полученным новым однослойный пласт-полоса (для больших времен), полуполоса и прямоугольник, трехслойный полуограниченный пласт, пласт - квадрант, пласт - полоса, пласт - полуполоса Впервые получены аналитические зависимости для расчета частных коэффициентов сокращения речного стока совершенной реки при эксплуатации рассредоточенных водозаборов - регулярная сетка скважин в однослойном полуограниченном пласте, пласте-полосе, пласте-

квадранте, пласте-полуполосе, пласте-прямоугольнике Установлены области применимости основных типовых расчетных схем для оценки величины коэффициентов сокращения речного стока при сосредоточенном и рассредоточенном отборах подземных вод в зависимости от обобщенных параметров

4 Для оценки сокращения речного стока при эксплуатации большого числа водозаборов в бассейнах рек, имеющих сложные гидрогеологические условия, разработаны методика и алгоритмы расчетов численными методами, реализованных как «Многофункциональная автоматизированная система моделирования движения подземных вод и оценки влияния отбора на окружающую среду (MAC)» Программа «MAC - 2000» официально зарегистрирована MAC обеспечивает целостную автоматизированную технологию моделирования гидрогеологических процессов месторождения подземных вод и речного бассейна, состоящую из четырех подсистем I -ввода исходной информации, II - моделирования геофильтрации, III -моделирования геомиграции, IV — вывода информации

«MAC — 2000» позволяет моделировать плановую и трехмерную напорную и безнапорную геофильтрацию, инфильтрацию, испарение и их изменение в зависимости от глубины залегания уровня грунтовых вод, водотоки и водоемы, несовершенные по степени и характеру вскрытия водоносного пласта, неоднородность строения области фильтрации в плане и разрезе, участки отсутствия водоносных горизонтов, перетекание через гидрогеологические «окна», слабопроницаемые разделяющие слои, как в случае жесткого режима фильтрации, так и с учетом их емкостных свойств, взаимосвязь поверхностных и подземных вод с учетом, как отрыва, так и смыкания их уровней, режим поверхностных водотоков и водоемов, динамику гидросети во времени, в периоды паводков и пересыхания рек

5 Гидрогеологическая методика региональной оценки обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне основана на представлении речного бассейна как системы расчетных фрагментов в зависимости от конфигурации гидрографической сети и расположения водозаборов подземных вод В результате схематизации гидрогеологических и техногенных условий месторождений расчетные фрагменты представляются в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей, по которым выполняются расчеты Первоначально выполняется оценка локальных обобщенных коэффициентов сокращения стока при отборе подземных вод по месторождению на основании частных коэффициентов сокращения

речного стока, полученных аналитическими или численными методами На основании локальных коэффициентов сокращения речного стока по месторождениям оцениваются региональные обобщенные коэффициенты сокращения стока при отборе подземных вод по водохозяйственным участкам и по речному бассейну Региональные показатели интегрально учитывают гидрогеологические условия, степень влияния отбора подземных вод каждого месторождения, в зависимости от числа вовлеченных в работу водозаборов, срока их ввода и режима эксплуатации, а также соотношения дебитов и значения частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в пределах водохозяйственного участка и бассейна

На основе методики и алгоритмов расчетов коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод разработана «Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)», позволяющая рассчитывать частные, локальные и региональные обобщенные коэффициенты по месторождению, водохозяйственному участку, и бассейну реки АС «Река» состоит из двух подсистем оценки сокращения речного стока А- на основе аналитических зависимостей, В - с использованием численной модели водозабора Предусмотрен обмен информацией посредством файлов данных с «MAC — 2000»

Первая подсистема (А) 'АС «Река» рассчитывает частные коэффициенты сокращения речного стока для 20 основных типовых расчетных схем по аналитическим зависимостям и выполняет оценку локальных и региональных обобщенных коэффициентов по месторождению, водохозяйственному участку и бассейну с учетом режима эксплуатации водозаборов

Вторая подсистема (В) АС «Река» предназначена для расчета на численных моделях сокращения речного стока и зон влияния водозаборов для основных типовых расчетных схем в плане и в разрезе, и многослойных пластов (пяти- и семислойный пласты) - 40 типовых расчетных схем

Моделирование речных бассейнов и месторождений, имеющих сложные гидрогеологических условиях, когда необходимо учитывать емкостные свойства слабопроницаемых разделяющих слоев, переменное питание и разгрузку подземньгх вод, режим поверхностных водотоков и водоемов, разрыв уровней поверхностных и подземных вод и т п, расчеты выполняются с помощью автоматизированной системы «MAC — 2000»

В условиях, когда для одних водозаборов бассейна оценка сокращения речного стока выполнена аналитическими, а для других численных методами, предусмотрено обобщение результатов по водохозяйственным участкам и бассейну Результатом расчетов являются таблицы частных, локальных и региональных обобщенных коэффициентов и величин сокращения речного стока по месторождению, водохозяйственным участкам и бассейну на расчетный уровень, а также перечень водозаборов с недопустимым сокращением речного стока и карты месторождений с контурами воронок депрессии

6 Проведена региональная оценка величины обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейне р Днепр на территории Белоруссии, России, Украины В результате последовательной схематизации гидрогеологических условий 520 месторождений подземных вод по водохозяйственным районам, приуроченным к основным речным бассейнам р Днепр, разработаны основные геофильтрационные и типовые расчетные схемы Региональные и локальные обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод рассчитаны по разработанной методике, учитывающей строение в разрезе и плане, условия взаимосвязи с реками, фильтрационные и емкостные свойства, схему и режим эксплуатации водозабора, с помощью АС «Река» по месторождениям, водохозяйственным участкам и бассейну Получены более обоснованные региональные обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод в бассейне р Днепр (0,25), по сравнению с принятыми по экспертным оценкам (0,58), позволившие уточнить величину располагаемых водных ресурсов в размере на 1,8 км3/год

7 Установлены закономерности и выполнен прогноз территориального изменения речного стока под влиянием отбора подземных вод по бассейнам основных рек Белоруссии (Днепр, Припять, Зап Буг, Неман, Зап Двина) и разработаны водоохранные мероприятия с помощью автоматизированной системы прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)

На территории Белоруссии к 2030г предполагается эксплуатировать 249 водозаборов, в зоне влияния которых будут расположены 349 участков 212 водных объектов Прогнозируется, что эксплуатация 142 водозаборов окажет значительное влияние на меженный сток 53 участков 50 рек (55 водозаборов), а на 113 участках 108 рек при эксплуатации 89 водозаборов сокращение стока превысит меженный сток, что может привести к их пересыханию в меженный период

Список основных публикаций по теме диссертации Статьи в журналах, рекомендуемые ВАК для опубликования основных результатов докторских диссертаций

1 Черепанский М М, Усенко В С Оценка сокращения стока малых рек под влиянием эксплуатации водозаборов подземных вод // М , Водные ресурсы - 1985 -№2 -С 165-166

2 Черепанский М М Учет взаимосвязи поверхностных и подземных вод при оценке водных ресурсов // Бюлл «Использование и охрана природных ресурсов в России» -М НИА-Природа -2005 -№5 -С 38-43

3 Черепанский М М Модель речного бассейна при исследовании влияния отбора подземных вод на речной сток // Бюлл «Использование и охрана природных ресурсов в России», - М НИА-Природа - 2006 - №2 (86) - С 58-66

4 Черепанский М М Прогнозирование влияния отбора подземных вод на речной сток// Бюлл «Использование и охрана природных ресурсов в России» - М НИА-Природа - 2006 г - №5 (89) - С 50-62

Монографии:

5 Усенко В С , Злотник В А , Калинин М Ю Черепанский М М Прогнозирование влияния эксплуатации подземных вод на гидрогеологические условия - Минск Наука и Техника, 1985 —296 с

6 Усенко В С , Альтшуль А X , Калинин М Ю Черепанский М М Рекомендации по проектированию орошения на подземных водах с искусственным регулированием их запасов и учетом природоохранных мер - М В/О Союзводпроект, 1987, - 278 с

7 Альферович А Н , Дрозд В В , Плужников В Н , Правошинский Н А , Шляпников JI JI, Черепанский М М Использование и охрана малых рек -Минск Ураджай, 1989, - 152 с

8 Черепанский М М , Коробейников Б И , Злебова А Е , Гречко А М и др Многофункциональная автоматизированная система моделирования движения подземных вод и оценка влияния их отбора на окружающую среду - Минск ЦНИИКИВР, 1999 - 198 с

9 Современное состояние подземных источников питьевого водоснабжения бассейна Днепра // Под общей редакцией Л С Язвина, В М Шестопалова и М М Черепанского - Минск Белсэнс, 2004 - 87с

10 Черепанский ММ Теоретические основы гидрогеологических прогнозов влияния отбора подземных вод на речной сток - М НИА-Природа,2005 -260 с

11 Государственный доклад «О состоянии использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2005 году» / Н Г Рыбальский, В Н Кузьмич, В А Омельяненко, М М Черепанский и др - М НИА-Природа, 2006 - 443 с

12 Черепанский М М Региональные оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод - М НИА-Природа,2006 - 156 с

Статьи в рецензируемых журналах

13 Черепанский М М Гидрогеологические прогнозы влияния отбора подземных вод на речной сток // Природные ресурсы — Минск - 1999 - №3 -С 47-51

14 Черепанский М М Региональная оценка влияния отбора подземных вод на речной сток // Природные ресурсы - Минск - 1999 - №2 - С 30-39

15 Черепанский ММ, Злебова АЕ Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток // Водные ресурсы - Минск ЦНИИКИВР, 1999 -№6 - С 78-90

16 Черепанский М М , Сытник Е В , Злебова А Е Оценка возможности хозяйственного использования зон влияния городских водозаборов подземных вод методом численного моделирования // Природные ресурсы -Минск -2001 - №2 -С 70-81

17 Черепанский ММ, Томина Н М, Авхимович А Н Типизация условий взаимосвязи поверхностных и подземных вод при их совместном использовании//Водные ресурсы - Минск ЦНИИКИВР, 2001 -№10 - С 93-101

18 Черепанский ММ, Злебова АЕ, Станкевич АП, Корнеев ВН Математическая модель взаимодействия поверхностных и подземных вод при совместном их использовании // Природные ресурсы - Минск - 2002 -№2 -С 5-11

19 Черепанский М М , Злебова А Е Пределы применимости расчетных схем для оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод // Природные ресурсы - Минск -2003 -№1 -С 20-25

20 Черепанский М М, Злебова А Е Расчет коэффициентов взаимосвязи поверхностных и подземных вод при эксплуатации водозаборов в трехслойном пласте // Природные ресурсы - Минск - 2003 —№2 - С 126-131

Статьи в научных сборниках

21 Черепанский М М Типизация месторождений подземных вод в бассейнах малых рек Беларуси // Каптаж и использование подземных вод -М ВНИИГИМ, 1983 - С 94- 102

22 Кульбеда И П , Черепанский М М , Оценка влияния водоотлива из карьера на подземные и поверхностные воды окружающей территории методом математического моделирования // Проблемы гидравлики и инженерной гидрологии -М ВНИИГИМ, 1985 -С 55-58

23 Черепанский М М , Кульбеда И П Прогноз влияния водопонижения на гидрогеологические и гидрологические условия исследуемых территорий // Основы гидрогеологических прогнозов режима подземных вод в естественных и нарушенных условиях - Минск БелНИГРИ, 1986 -С 113-126

24 Usenko V S , Cherepansky М М , Kalinin М Yu , Kulbeda 1 Р , Tomina N М Multipurpose use of groundwater and surface water with the view^f water

resources protection // Conjunctive Water Use (Proceeding of the Budapest Symposium, July 1986) 1AHS Publ no 156, 1986 -P 475-481

25 Черепанский M M Учет влияния отбора подземных вод речной сток //Управление использованием водных ресурсов -М ВНИИГИМ, 1987 -С 93 - 97

26 Кульбеда И П , Усенко В С , Черепанский М М Оценка влияния отбора подземных вод на речной сток с учетом испарения // Совершенствование комплексного использования водных ресурсов - М ВНИИГИМ, 1987 - С 24-36

27 Сытник Е В, Черепанский М М Схематизация гидрогеологических условий при расчетах совместного использования подземных и поверхностных вод // Управление использованием водных ресурсов, - М ВНИИГИМ, 1987 - С 147-151

28 Усенко В С , Плужников В Н , Черепанский М М Оценка влияния рассредоточенного отбора подземных вод на речной сток // Совершенствование комплексного использования водных ресурсов - М ВНИИГИМ, 1987 -С 83-88

29 Cherepansky М М ,Pluzhnikov V N Estimation of environmental effect of agricultural ground water utilization // Proceedings symposium on integrated land use planning and ground-water protection management in rural areas 19th Congress of the International Association of Hydrogeologists, Karlovy Vary 8 -15 9 1986, Czechoslovakia - "NOVINAR" PUBLISHING HOUSE, 1987, -volume XIX, part 1, - P 83-89

30 Черепанский M M Методика оценки влияния отбора подземных вод на речной сток // В сб Инженерно-гидрогеологическое обоснование водохозяйственных мероприятий" - М ВНИИГИМ, 1988, - С 56-63

31 Плужников В Н , Черепанский М М Основные принципы оценки взаимосвязи подземных и поверхностных вод при составлении водохозяйственных балансов // Рациональное использование поверхностных и подземных вод - М ВНИИГИМ, 1988 - С 114 - 119

32 Плужников В Н, Черепанский М М Принципы расчета совместного использования подземных и поверхностных вод для орошения // Состояние и перспективы использования подземных вод для орошения — М Наука, 1988 -С 84-91

33 Черепанский М М , Кульбеда И П Оценка сокращения речного стока при отборе подземных вод с учетом испарения на примере водозабора Лучежевичи // Практика решения водохозяйственных задач -М ВНИИГИМ, 1988 - С 66-70

34 Черепанский М М , Лободенко П В Оценка сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод в бассейне р Березина // Практика решения водохозяйственных задач - М ВНИИГИМ, 1988 -С 70-79

35 Черепанский М М , Сытник Е В Схематизация гидрогеологических условий водозаборов подземных вод Белорусской ССР (на примере р

Днепр) // Инженерно-гидрогеологическое обоснование водохозяйственных мероприятий -М ВНИИГИМ, 1988 - С 63-71

36 Злебова А Е , Лободенко П В , Черепанский М М Исследование влияния на речной сток суточной неравномерности отбора подземных вод //Водные ресурсы, их использование и охрана - М ВНИИГИМ, 1990 -С 28-33

37 Черепанский М М , Лободенко П В Методика оценки сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод // Водные ресурсы, их использование и охрана - М ВНИИГИМ, 1990 - С 25-27

38 Черепанский ММ, Плужников ВН Учет взаимосвязи поверхностных и подземных вод // Проблемы изучения земной коры -Минск Навука 1 тэхшка, 1990 - С 64-74

39 Злебова А Е, Черепанский М М Расчет коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации водозабора подземных вод в однослойном пласте-прямоугольнике // Водные ресурсы, их использование и охрана - Минск ЦНИИКИВР, 1992 - С 55-61

40 Черепанский М М, Злебова А Е Расчет коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации водозабора подземных вод в трехслойном полуограниченном пласте // Водные ресурсы, их использование и охрана - Минск ЦНИИКИВР, 1992 - С 205-212

41 Usenko V S , Cherepansky М М , Grechko А М , Pluzhnikov V N The estimation of mining impacts on water resources and natural complexes // Environmental impact of industrial and agricultural impacts on the hydrologic environment The Second USA/CIS joint conference on environmental hydrology and hydrogeological A contribution to the intern hydrological program - Washington, 1993 -P 131-134

42 Черепанский M M , Сытник E В , Злебова A E , Лободенко П В Экологические проблемы отбора подземных вод в бассейнах рек Беларуси // Охрана природы - Минск HAH Беларуси, 1995 - С 202-205

43 Черепанский М М , Сытник Е В , Злебова А Е , Лободенко П В и др Основные функции и решаемый комплексных задач автоматизированной системы прогнозирования влияния водозаборов подземных вод на сток рек // Охрана природы - Минск HAH Беларуси, 1995 - С 205-209

44 Cherepansky М М, Tarakanov М, Zlebova A Multifunctional automatic system of ground-water flow modeling and assessment of intake on environment // American institute of hydrology Third USA/CIS Joint Conference on Environmental Hydrology and Hydrogeology - Water Sustaining a Critical Resource -A selection of papers .presented by hydrologists at the USA/CIS joint conference held in Tashkent, Uzbekistan, Sentember 22-27, 1997 - P 258-259

45 Черепанский M M Исследование взаимосвязи поверхностных и подземных вод при их совместной эксплуатации // Природопользование -Минск ИПИПРЭ HAH Беларуси, 2003 - Вып 9 - С 81-89

Подписано в печать 31 01 07 Формат 60x90 1/16 Бумага офсетная №1 Зак б/н

Уел печ л -2,0 Тираж ЮОэкз

Издательско-полиграфический комплекс НИА-Природа 109017, Москва, Старомонетный пер ,31 Тел /Жаке 451-2812 959-4279

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Черепанский, Михаил Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ ОТБОРА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА РЕЧНОЙ СТОК И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Состояние проблемы.

1.2. Взаимосвязь поверхностных и подземных вод в естественных и нарушенных условиях.

1.3. Основные этапы исследований.

1.4. Опыт оценки влияния отбора подземных вод на речной сток.

1.5. Методы оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод

1.5.1. Гидрологические методы.

1.5.2. Воднобалансовые методы.

1.5.3. Индикаторные методы.

1.5.4 Гидродинамические методы.

1.6. Принципы учета отбора подземных вод в водохозяйственных балансах

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕЧНОГО БАССЕЙНА.

2.1. Структурная модель речного бассейна.

2.2. Гидрогеодинамическая система речного бассейна.

2.3. Этапы построения математической модели взаимосвязи поверхностных и подземных вод.

2.4. Типовые расчетные схемы.

2.4.1 Типовые расчетные схемы в разрезе.

2.4.2. Типовые расчетные схемы в плане.

2.4.3. Типы взаимосвязи поверхностных и подземных вод.

2.4.4. Схема расположения и режим эксплуатации водозаборов.

2.5. Расчетная схема сеточной модели.

ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ СОСРЕДОТОЧЕННОГО ОТБОРА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА РЕЧНОЙ СТОК.

3.1. Однослойный полуограниченный пласт.

3.2. Однослойный пласт-квадрант.

3.3. Однослойный пласт-полоса.

3.4. Однослойный пласт-полуполоса.

3.5. Однослойный пласт-прямоугольник.

3.6. Двухслойный пласт.

3.7. Трехслойный пласт.

3.7.1. Трёхслойный полуограниченный пласт.

3.7.2. Трёхслойный пласт - полоса.

3.7.3. Трехслойный пласт-квадрант.

3.7.4. Трехслойный пласт - полуполоса.

3.7.5. Трехслойный пласт - прямоугольник.

3.7.6. Трехслойный пласт - несовершенная река.

3.7.7. Трехслойный пласт с гидрогеологическим «окном».

ГЛАВА 4. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ РАССРЕДОТОЧЕННОГО ОТБОРА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА РЕЧНОЙ СТОК.

4.1. Расчет сокращения речного стока при постоянном отборе.

4.1.1. Полуограниченный пласт.

4.1.2. Пласт-полоса.

4.1.3. Пласт-квадрант.

4.1.4. Пласт-полуполоса.

4.1.5. Пласт-прямоугольник.

4.2.Расчет сокращения речного стока при неравномерном отборе подземных вод.

4.2.1. Учет режима эксплуатации водозабора.

4.2.2. Оценка радиуса влияния водозаборов при периодическом отборе

ГЛАВА 5. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ОТБОРА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА РЕЧНОЙ СТОК.

5.1. Характеристика существующих программ.

5.2. Функциональная структура МАС-2000.

5.2.1. Подсистема 1. Ввод исходной информации.

5.2.2. Подсистема II. Моделирование геофильтрации.

5.2.3. Подсистема III. Моделирование геомиграции.

5.2.4 Подсистема IV. Вывода информации.

5.3. Описание алгоритма.

ГЛАВА 6. РЕГИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ СОКРАЩЕНИЯ РЕЧНОГО СТОКА ПРИ ОТБОРЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

6.1. Методика расчета сокращения речного стока при сосредоточенном отборе подземных вод.

6.2. Методика расчета сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод.

6.3. Основные функции и задачи автоматизированной системы прогнозирования влияния водозаборов подземных вод на сток рек.

6.4. Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток.

6.4.1 Описание алгоритмов подсистемы (А) АС «Река».

6.4.2 Описание алгоритмов подсистемы (В) АС «Река».

ГЛАВА 7. РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОГНОЗЫ СОКРАЩЕНИЯ РЕЧНОГО СТОКА ПРИ ОТБОРЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

7.1.Оценка региональных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейне р. Днепр.

7.1.1. Схематизация гидрогеологических условий.

7.1.2. Расчет обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод.

7.2. Прогноз влияния отбора подземных вод на сток рек Белоруссии

7.2.1. Оценка и прогноз влияния отбора подземных вод на речной сток в бассейне р. Днепр.

7.2.2. Оценка и прогноз влияния отбора подземных вод в бассейне р. Припять.

7.2.3. Оценка влияния отбора подземных вод на речной сток в бассейне247 р. Западный Буг.

7.2.4. Оценка влияния отбора подземных вод на речной сток в бассейне р. Неман.

7.2.5. Оценка влияния отбора подземных вод на речной сток. в бассейне р. Зап. Двина.

7.2.6. Негативные влияния отбора подземных вод на речной сток и рекомендации по их ликвидации.

7.3. Оценка сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод в бассейне р. Березина.

7.3.1. Оценка сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод методом численного моделирования.

7.3.2. Оценка сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод аналитическими методами.

7.4. Прогноз влияния эксплуатации Южно-Воронежского водозабора.266 на речной сток.

7.4.1. Схематизация гидрогеологических условий.

7.4.2. Прогноз влияния эксплуатации водозабора на гидролого-гидрогеологические условия.

7.5.Прогноз влияния отбора подземных вод на речной сток. в бассейне р. Цна.

7.5.1. Схематизация геолого-гидрогеологических условий.

7.5.2. Эпигнозное моделирование.

7.5.3. Прогноз влияния отбора подземных вод на речной сток в бассейне р Цна.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Региональные гидрогеологические прогнозы влияния отбора подземных вод на речной сток"

Актуальность темы диссертации. Сбалансированность гарантированного водообеспечения с защитой водных источников от истощения и загрязнения определяет устойчивое водопользование и водную безопасность страны. Как показывает опыт, эксплуатация подземных вод в условиях их взаимосвязи с поверхностными вызывает сокращение, а в ряде случаев и полное прекращение речного стока. Суммирование в водохозяйственных балансах ресурсов поверхностных и подземных вод в таких случаях неправомерно. Это приводит к недостоверной оценке располагаемых водных ресурсов и определению фактической обеспеченности отраслей народного хозяйства (избытков или дефицитов воды), к неточностям в обосновании требований к водохозяйственному строительству, перерасходу средств и затрат, ограничению водопользователей, что в конечном счете снижает экономическую и экологическую эффективность мероприятий по водообеспечению. Впервые проблема влияния на речной сток отбора подземных вод проявилась в 70-е годы в связи с их интенсивной эксплуатацией.

Для учета ресурсов подземных вод в водохозяйственных балансах при разработке схем комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного водного мониторинга необходимо выполнение региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при эксплуатации большого числа водозаборов. Существующие методы оценки изменения речного стока при отборе подземных вод предназначены в основном для решения локальных задач, поэтому особую актуальность приобретает создание методики региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейнах основных рек.

Цель работы и задачи исследования. Основной целью диссертации является теоретическое обоснование и разработка региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейнах рек. Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1. Выполнить анализ условий взаимосвязи поверхностных и подземных вод и разработать основные принципы региональных гидрогеологических прогнозов влияния отбора подземных вод на речной сток бассейнов при составлении водохозяйственных балансов при разработке схем комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного водного мониторинга.

2. Выявить основные факторы, определяющие степень влияния отбора подземных вод на речной сток, схематизировать гидрогеологические условия речного бассейна и систематизировать расчетные схемы.

3. Рассмотреть применимость существующих и разработать новые аналитические зависимости для типовых расчетных схем, а также алгоритмы для решения задач региональных прогнозов влияния отбора подземных вод на речной сток численными методами моделирования.

4. Разработать методики региональной оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне на основе аналитических и численных методов.

5. Апробировать разработанные методики региональной оценки при отборе подземных вод в бассейнах основных рек.

Объект и предмет исследований. Объектом исследований являются гидрогеологические и техногенные условия речного бассейна. Предмет исследований - процесс сокращения речного стока при отборе подземных вод.

Методология и методы исследований. Теоретической и методологической базой являются анализ и обобщение результатов отечественных и зарубежных авторов по вопросу исследований, опыта изучения влияния отбора подземных вод на речной сток, литературных и фондовых материалов по гидрогеологическим условиям, разведке и эксплуатации водозаборов подземных вод, натурные обследования территорий. При создании структурной, гидрогеологической, геофильтрационной, гидродинамической и расчетных моделей речного бассейна использовались основные принципы системного анализа и схематизации природных условий, применяемые в гидрологии и гидрогеологии. Для простых расчетных схем применялись аналитические, для сложных - численные методы расчета. В аналитических решениях использованы методы интегральных преобразований. При численном моделировании использовался метод конечных разностей, для оцифровки исходной информации и построения результирующих карт и схем - современные компьютерные технологии, ориентированные на стандартные пакеты прикладных программ.

Научная новизна и значимость полученных результатов.

1. Предложены принципы оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод, на региональном и локальном уровнях, позволяющие учитывать гидрогеологические и техногенные условия месторождений. Введены новые понятия о частных и обобщенных коэффициентах сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод

2. Разработана расчетная модель гидрогеологических и техногенных условий речного бассейна, представляемая как система расчетных фрагментов (в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей), позволяющая аналитическими или численными методами оценивать региональные обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод. Установлены и систематизированы основные факторы (строение в разрезе и плане, тип и характер взаимосвязи поверхностных и подземных вод, режим водотоков, схема расположения и режим эксплуатации водозаборов), определяющие величину сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне и позволяющие классифицировать расчетные схемы.

3. Составлены полные критериальные уравнения частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод для основных типовых расчетных схем. Впервые получены аналитические решения для оценки частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод для типовых расчетных схем: однослойный пласт-полоса (для больших времен), полуполоса и прямоугольник; трехслойный полуограниченный пласт, пласт-квадрант, пласт-полоса и пласт-полуполоса. Определены области применимости основных типовых расчетных схем для оценки величины коэффициентов сокращения речного стока при сосредоточенном и рассредоточенном отборах подземных вод.

Для оценки сокращения стока при отборе подземных вод в речном бассейне, имеющем сложные гидрогеологические и техногенные условия, разработаны методика и алгоритмы решения численными методами, реализованные как «Многофункциональная автоматизированная система моделирования движения подземных вод и оценки влияния их отбора на окружающую среду (МАС-2000)».

4. Впервые разработана методика оценки региональных обобщенных коэффициентов сокращения речного стока по бассейну реки, основанная на аналитических и численных методах расчета частных и локальных коэффициентов по месторождениям, реализованная, как «Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)».

Связь работы с крупными научными программами. Работа выполнялась в течение 1974-2006 гг. в рамках Отраслевого плана развития науки и техники (ОПРНТ) Минводхоза СССР, Госзаказа ГНТП Республики Беларусь, Государственных научно-технических программ (ГНТП) Республики Беларусь и Белорусско-Российского фонда фундаментальных исследований (БРФФИ), по отдельным направлениям которых автор был научным руководителем или ответственным исполнителем:

ОПРНТ Минводхоза СССР по программе 0.09 тема «Разработать методику расчета влияния отбора под земных вод на речной сток с целью повышения эффективности комплексного использования располагаемых водных ресурсов и осуществления, природоохранных мер» (№ ГР 01860092440) в 1986-1989 гг., Госзаказ задание № 84.2 тема «Разработать методику расчета влияния на речной сток рассредоточенных водозаборов подземных вод с учетом периодической их эксплуатации» (№ ГР 0196002440) в 1988-1990 гг., РНТП 75.02р «Охрана природы» задание 10.12 тема «Оценил» влияние отбора под земных вод (водозаборы, карьерные водоотливы и др.) и разработать мероприятия по ликвидации негативных последствий водозабора на поверхностные и подземные воды прилегающих территорий» (№ ГР1993157) в 1991-1995 гг., ГНТП «Природопользование и охрана окружающей среды» проекты 520-12/92 «Разработал, автоматизированную систему прогнозирования влияния водозаборов подземных вод на сток рек, обеспечивающая достоверную оценку располагаемых водных ресурсов Республики Беларусь» в 1992-1993 гг., 520.3-52/94 «Разработать автоматизированную систему оценки влияния антропогенной нагрузки на ресурсы подземных вод и выполнить прогноз изменения гидрогеоэкологические условий при отборе подземных вод» (№ ГР 19942542) в 1994-1995 г.г.; 2.2.4.2 «Разработать систему программных средств по рациональному использованию подземных вод с учетом охраны окружающей среды» (№ ГР 1997985) в 1997-1998 г.г., программа БРФФИ грант № Х99Р-058 тема «Создать теорию и модели совместного использования поверхностных и подземных вод в бассейне реки для повышения обеспеченности и улучшения экологического состояния водозаборов» (№ ГР. 2000803) в 2000-2002 гг. и грант № Х04Р-108 тема « Повышение эффективности функционирования водохозяйственных систем путем покрытия дефицитов водных ресурсов водозаборами подземных вод в речном бассейне с учетом вероятностного шменения климата» (№ ГР 2005535) в 2004-2006гг.

Практическая значимость полученных результатов. Определены региональные обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейне р. Днепр, позволившие ВО «Союзводпроект» уточнить располагаемые водные ресурсы бассейна.

Оценки сокращения речного стока при отборе подземных по бассейнам основных рек Белоруссии позволили установить водозаборы, оказывающие негативное влияние на речной сток, и участки рек, подверженные значительному их влиянию. По результатам прогнозов разработаны «Рекомендации по оптимизации забора подземных вод на участках возможного негативного его влияния на речной сток и мероприятия по ликвидации негативных последствий водоотбора на поверхностные и подземные воды»

1995), «Временные методические рекомендации по оценке экологического допустимого влияния на подземные воды» (1999 г.), утвержденные Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь. Разработки, приведенные в диссертации, используются Министерством жилищно-коммунального хозяйства Республики Беларусь, УП «Минскводоканал», институтами Белгипронеруд, Белгипростром, Белгипроводхоз при разработке состава мероприятий по восстановлению и сохранению малых рек в зоне влияния отбора подземных вод. Результаты работы использованы ФГУ «Управление мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения по Воронежской области» Минсельхоза России при разработке проектов по сохранению и восстановлению стока р. Хворостань при эксплуатации Южно-Воронежского водозабора.

Разработанные и официально зарегистрированные автоматизированные системы «МАС-2000» и «Река» используют в практике геоэкологических работ ГНУ «Институт проблем использования природных ресурсов и экологии HAH Беларуси» (ИПИПРЭ), РУП «Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов» (ЦНИИКИВР), Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горной и химической промышленности (ОАО «Белгорхимпром»).

Результаты выполненных исследований могут быть использованы Министерством природных ресурсов Российской Федерации, Федеральным агентством водных ресурсов («Росводресурс») и Федеральным агентством по недропользованию («Роснедра») при оценке водных ресурсов на бассейновом и административно - территориальным уровне и установлению мероприятий по охране водных объектов.

Личный вклад соискателя. В диссертацию вошли результаты многолетних (1974-2006 г.г.) теоретических, экспериментальных и натурных исследований автора по проблеме влияния отбора подземных вод на речной сток. Постановка проблемы, определение направлений экспериментальных и теоретических исследований, разработка методологии, подбор методов, постановка краевых задач и разработка алгоритмов их решения, моделирование ряда конкретных объектов, анализ и обобщение результатов исследований, их внедрение в практику, формирование основных положений и выводов выполнены автором лично. В диссертационной работе приведены результаты как собственных разработок так и исследований, в которых автор принимал участие, как научный руководитель и ответственный исполнитель научно-исследовательских работ, научный руководитель аспирантов. В коллективных работах вклад автора состоял в формировании направлений, постановке задач, участии на всех этапах их решения, интерпретации и обобщения полученных результатов. Исследования включали обобщения и анализ фондовых материалов, литературных источников и результатов экспедиционных натурных обследований, осуществленных автором за период работы.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Предлагаемые региональные и локальные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод (а) характеризуют отношение величины сокращения речного стока к дебиту водозабора по бассейну, водохозяйственному участку и месторождению. Они позволяют осуществлять учет ресурсов подземных вод в водохозяйственных балансах для оценки водных ресурсов речных бассейнов при разработке схем комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного водного мониторинга. Региональные обобщенные коэффициенты по бассейну и водохозяйственному участку оцениваются исходя из локальных коэффициентов сокращения речного стока и величины отбора подземных вод по месторождениям на расчетный уровень. Локальные обобщенные коэффициенты для месторождения рассчитываются по участкам рек на основании частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод, зависящих от гидрогеологических и техногенных условий. Выявление участков рек, подверженных влиянию эксплуатации водозаборов подземных вод предлагается осуществлять на основании коэффициента потерь определяемого по соотношению величины сокращения речного стока при отборе подземных вод к меженному расходу реки.

2. Расчетная схема речного бассейна для оценки частных и обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод представляется как система расчетных фрагментов (в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей), полученных в процессе схематизации гидрогеологических и техногенных условий, позволяющая применять аналитические или численные методы. Основными факторами, определяющими величину частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод и методику их расчета, являются строение месторождения в разрезе и плане, тип и характер взаимосвязи поверхностных и подземных вод, режим водотоков, схема расположения и режим эксплуатации водозаборов.

3. Частные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод для основных типовых расчетных схем описываются полным критериальным уравнением, характеризующим гидрогеологический процесс в обобщенных параметрах. Основным методом оценки частных коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации большого числа водозаборов подземных вод в бассейне реки для простых гидрогеологических условий является аналитический, позволяющий с помощью существующих и полученных новых решений, упростить и автоматизировать расчеты. Область применимости основных типовых расчетных схем для оценки величины коэффициентов сокращения речного стока при сосредоточенном и рассредоточенном отборах подземных вод определяются с помощью графиков относительной ошибки.

Прогнозы сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне, имеющем сложные гидрогеологические и техногенные условия, выполняются численными методами по разработанным методикам и алгоритмам, реализованным как «Многофункциональная автоматизированная система моделирования движения подземных вод и оценки влияния их отбора на окружающую среду (МАС-2000)», позволяют учитывать многослойное строение пластов, разветвленную конфигурацию и динамику гидрографической сети во времени, в периоды паводков и пересыхания рек, режим поверхностных водотоков и водоемов, разрыв уровней поверхностных и подземных вод, испарение с поверхности грунтовых вод.

4. Разработанная методика оценки региональных обобщенных коэффициентов сокращения речного стока по бассейну реки, с помощью аналитических и численных методов, реализованная, как «Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)», позволяет учитывать гидрогеологические и техногенные условия месторождений и речного бассейна при составлении водохозяйственных балансов в схемах комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного водного мониторинга.

5. Разработанная методика региональных гидрогеологических прогнозов сокращения речного стока при отборе подземных вод позволила оценить обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод в бассейне р. Днепр и коэффициенты потерь меженного речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод в бассейнах основных рек Белоруссии.

Апробация результатов диссертации. Основные положения и результаты исследований, включенные в диссертацию, представлялись и докладывались на девятнадцати международных научных съездах, конгрессах, симпозиумах и конференциях (Москва - 1984, 1995, 1996, 1998, 2000, 2002, 2004, 2006 гг., Вашингтон - 1993 г., Санкт- Петербург - 1993 г., Минск - 1993, 1997, 1998 гг., Ташкент - 1996 г., Ноттингем - 1997 г., Братислава - 1999 г., Инсбрук - 1999 г., Киев - 2000,2004 гг.), на двадцати двух всесоюзных и республиканских научных съездах, конгрессах, симпозиумах конференциях и семинарах (Киев -1984, 1994 гг., Гомель - 1984 г., Таллин - 1985,1994 гг., Баку - 1986 г., Минск - 1986,1990,1991,1994 - 2002 гг.).

По отдельным вопросам диссертации делались доклады и выступления на научно-технических конференциях и семинарах в учебных и научно исследовательских институтах БГПА, БГУ, НИИ ВОДГЕО, ВСЕГИНГЕО, ГТУ, РГГРУ, ЦНИИКИВР, БелНИГРИ и др. Результаты работ экспонировались на международной выставке «Water Technology & Environmental» (Дубай, 1995), Второй международной выставке «Вода: Экология и Технология» (Москва, 1996), Ганноверской универсальной ярмарке (Ганновер, 1996) и целом ряде международных и республиканских выставок проводимых в Минске (1991-2003).

Публикации. Результаты диссертации изложены в 92 работах, опубликованных в открытой печати.

Структура и объем диссертации. Работа общим объемом 350 страниц состоит из введения, семи глав, заключения, включает 24 таблицы, 161 рисунок и 7 приложений. Список использованных источников включает 310 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Черепанский, Михаил Михайлович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Величина сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейнах рек является одним из основных элементов при составлении водохозяйственных балансов для оценки и прогноза изменений состояния, количества и степени освоения доступных для использования водных ресурсов в границах речных бассейнов, а также установлении водохозяйственных и водоохранных мероприятий при разработке схемы комплексного использования и охраны водных объектов и ведении государственного мониторинга. На основе анализа отечественных и зарубежных исследований определено, что отбор подземных вод вызывает сокращение, а в ряде случаев и полное прекращение речного стока. При составлении водохозяйственных балансов в таких случаях необходимо основываться на раздельном определении поверхностных и подземных водных ресурсов, с учетом количественной оценки величины сокращения речного стока при отборе подземных вод. Результаты исследований показывают, что величина сокращения речного стока в процессе эксплуатации большого числа водозаборов подземных вод в речном бассейне в зависимости от гидрогеологических и техногенных условий месторождений изменяется по площади и во времени, поэтому необходимо выполнение региональных прогнозов.

Предложены региональные и локальные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод (а) характеризующие отношение величины сокращения речного стока к дебту водозабора по бассейну, водохозяйственному участку и месторождению, позволяющие осуществлять учет ресурсов подземных вод в водохозяйственных балансах. Региональные обобщенные коэффициенты по бассейну и водохозяйственному участку, оцениваются, исходя из локальных коэффициентов сокращения речного стока и величины отбора подземных вод по месторождениям на расчетный уровень. Локальные обобщенные коэффициенты для месторождения рассчитываются по участкам рек на основании частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод, которые определяются гидрогеологическими и техногенными условиями. Выявление участков рек, подверженных влиянию эксплуатации водозаборов подземных вод предлагается осуществлять на основании коэффициента потерь (fi), определяемого по'соотношению величины сокращения речного стока при отборе подземных вод к меженному расходу реки. Оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод осуществляются гидродинамическими (аналитическими и численными) методами, позволяющими выполнять прогнозы на длительные периоды времени.

2. В основу региональных гидрогеологических исследований сокращения речного стока при отборе подземных вод положен бассейновый подход, базирующийся на современных разработках по системному анализу в гидрологии и гидрогеологии. При исследованиях изменения речного стока в результате эксплуатации подземных вод гидролитосферная часть речного бассейна (зона аэрации и подземный водоносный комплекс), рассматривается как гидрогеодинамическая система (TTC). Для применения метода математического моделирования гидрогеодинамическая система речного бассейна в результате последовательной схематизации преобразуется в гидрогеологическую, геофильтрационную, гидродинамическую и расчетную модель, представляемую системой расчетных фрагментов в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей.

Основными факторами, определяющими величину частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод и методику их расчета, являются строение месторождения в разрезе и плане, тип и характер взаимосвязи поверхностных и подземных вод, режим водотоков, схема расположения и режим эксплуатации водозаборов. На базе типовых расчетных схем в разрезе и плане, а также в зависимости от характера взаимосвязи поверхностных и подземных вод разработана классификация основных типовых расчетных схем для оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод.

3. Для основных типовых расчетных схем получены полные критериальные уравнения, характеризующие процесс сокращения речного стока при отборе подземных вод в обобщенных параметрах. Основным методом расчета частных коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации большого числа водозаборов подземных вод в бассейне реки для простых гидрогеологических условий является аналитический, позволяющий упростить и автоматизировать расчеты. Оценки частных коэффициентов для основных типовых расчетных схем выполняются по существующим аналитическим решениям и полученным новым: однослойный пласт-полоса (для больших времен), полуполоса и прямоугольник; трехслойный полуограниченный пласт, пласт - квадрант, пласт - полоса, пласт -полуполоса. Впервые получены аналитические зависимости для расчета частных коэффициентов сокращения речного стока совершенной реки при эксплуатации рассредоточенных водозаборов - регулярная сетка скважин в однослойном полуограниченном пласте, пласте-полосе, пласте-квадранте, пласте-полуполосе, пласте-прямоугольнике. Установлены области применимости основных типовых расчетных схем для оценки величины коэффициентов сокращения речного стока при сосредоточенном и рассредоточенном отборах подземных вод в зависимости от обобщенных параметров.

4. Для оценки сокращения речного стока при эксплуатации большого числа водозаборов в бассейнах рек, имеющих сложные гидрогеологические условия, разработаны методика и алгоритмы расчетов численными методами реализованных как «Многофункциональная автоматизированная система моделирования движения подземных вод и оценки влияния отбора на окружающую среду (MAC)». Программа «MAC - 2000» официально зарегистрирована. MAC обеспечивает целостную автоматизированную технологию моделирования гидрогеологических процессов месторождения подземных вод и речного бассейна, состоящую из четырех подсистем: I - ввода исходной информации, П - моделирования геофильтрации, Ш - моделирования геомиграции, IV - вывода информации.

MAC - 2000» позволяет моделировать: плановую и трехмерную напорную и безнапорную геофильтрацию; инфильтрацию, испарение и их изменение в зависимости от глубины залегания уровня грунтовых вод; водотоки и водоемы, несовершенные по степени и характеру вскрытия водоносного пласта; неоднородность строения области фильтрации в плане и разрезе, участки отсутствия водоносных горизонтов; перетекание через гидрогеологические «окна», слабопроницаемые разделяющие слои, как в случае жесткого режима фильтрации, так и с учетом их емкостных свойств; взаимосвязь поверхностных и подземных вод с учетом, как отрыва, так и смыкания их уровней; режим поверхностных водотоков и водоемов; динамику гидросети во времени, в периоды паводков и пересыхания рек.

5. Гидрогеологическая методика региональной оценки обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в речном бассейне основана на представлении речного бассейна как системы расчетных фрагментов в зависимости от конфигурации гидрографической сети и расположения водозаборов подземных вод. В результате схематизации гидрогеологические и техногенные условия месторождений, расчетные фрагменты представляются в виде типовых расчетных схем или сеточных моделей, по которым выполняются расчеты. Первоначально выполняется оценка локальных обобщенных коэффициентов сокращения стока при отборе подземных вод по месторождению на основании частных коэффициентов сокращения речного стока, полученных аналитическими или численными методами. На основании локальных коэффициентов сокращения речного стока по месторождениям оцениваются региональные обобщенные коэффициенты сокращения стока при отборе подземных вод по водохозяйственным участкам и по речному бассейну. Региональные показатели интегрально учитывают гидрогеологические условия, степень влияния отбора подземных вод каждого месторождения, в зависимости от числа вовлеченных в работу водозаборов, срока их ввода и режима эксплуатации, а также соотношения дебитов и значения частных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в пределах водохозяйственного участка и бассейна.

На основе методики и алгоритмов расчетов коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод разработана «Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»)», позволяющая рассчитывать частные, локальные и региональные обобщенные коэффициенты по месторождению, водохозяйственному участку, и бассейну реки. АС «Река» состоит из двух подсистем оценки сокращения речного стока: А - на основе аналитических зависимостей, В- с использованием численной модели водозабора. Предусмотрен обмен информацией посредством файлов данных с «MAC - 2000».

Первая подсистемы (А) АС «Река» рассчитывает частные коэффициенты сокращения речного стока для 20 основных типовых расчетных схем по аналитическим зависимостям и выполняет оценку локальных и региональных обобщенные коэффициентов по месторождению, водохозяйственному участку, и бассейну с учетом режима эксплуатации водозаборов.

Вторая подсистема (В) АС «Река» предназначена для расчета на численных моделях сокращения речного стока и зон влияния водозаборов для основных типовых расчетных схем в плане и в разрезе, и многослойных пластов (пяти- и семислойный пласты) - 40 типовых расчетных схем.

Моделирование речных бассейнов и месторождений, имеющих сложные гидрогеологических условиях, (когда необходимо учитывать емкостные свойства слабопроницаемых разделяющих слоев, переменное питание и разгрузку подземных вод, режим поверхностных водотоков и водоемов, разрыв уровней поверхностных и подземных вод и т.п.) расчеты выполняются с помощью автоматизированной системы «MAC - 2000».

В условиях, когда для одних водозаборов бассейна оценка сокращения речного стока выполнена аналитическими, а для других численных методами, предусмотрено обобщение результатов по водохозяйственным участкам и бассейну. Результатом расчетов являются таблицы частных, локальных и региональных обобщенных коэффициентов и величин сокращения речного стока по месторождению, водохозяйственным участкам и бассейну на расчетный уровень, а также перечень водозаборов с недопустимым сокращением речного стока и карты месторождений с контурами воронок депрессии.

7. Проведена региональная оценка величины обобщенных коэффициентов сокращения речного стока при отборе подземных вод в бассейне р. Днепр на территории Белоруссии, России, Украины. В результате последовательной схематизации гидрогеологических условий 520 месторождений подземных вод по водохозяйственным районам, приуроченным к основным речным бассейнам р.

Днепр, разработаны основные геофильтрационные и типовые расчетные схемы. Региональные и локальные обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при отборе подземных вод рассчитаны по разработанной методике, учитывающей строение в разрезе и плане, условия взаимосвязи с реками, фильтрационные и емкостные свойства, схему и режим эксплуатации водозабора, с помощью АС «Река» по месторождениям, водохозяйственным участкам и бассейну. Получены более обоснованные региональные обобщенные коэффициенты сокращения речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод в бассейне р. Днепр (0,25), по сравнению с принятыми по экспертным оценкам (0,58), позволившие уточнить величину располагаемых водных ресурсов в размере 1,8 км3/год.

8. Установлены закономерности и выполнен прогноз территориального изменения речного стока под влиянием отбора подземных вод по бассейнам основных рек Белоруссии (Днепр, Припять, Зап. Буг, Неман, Зап. Двина) и разработаны водоохранные мероприятия с помощью автоматизированной системы прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток (АС «Река»).

На территории Белоруссии к 2030г. предполагается эксплуатировать 249 водозаборов, в зоне влияния которых будут расположены 349 участков 212 водных объектов. Прогнозируется, что эксплуатация 142 водозаборов окажет значительное влияние на меженный сток 53 участков 50 рек (55 водозаборов), а на 113 участках 108 рек при эксплуатации 89 водозаборов сокращение стока превысит меженный сток, что может привести к их пересыханию в меженный период.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Черепанский, Михаил Михайлович, Москва

1. Аверьянов С.Ф. Фильтрация из каналов и ее влияние на режим грунтовых вод. M.: Колос, 1982. - 237 с.

2. Автоматизированные сеточные модели бассейнов подземных вод /И.И. Крашин, Е.А. Полшков и др. М.: Недра, 1992. - 176 с.

3. Альферович А.Н., Дрозд В.В., Плужников В.Н., Правошинский H.A., Шляпников Л.Л., Черепанский М.М. Использование и охрана малых рек // Мн.: "Ураджай". 1989.- 152 с.

4. Антонцев С.Н., Кашеваров A.A. Численные расчеты задач взаимосвязи подземных и поверхностных вод //Математическое моделирование гидрогеологических процессов. Новосибирск: Институт гидродинамики, 1984. - С. 3-17.

5. Ахмедсафин У.М. и др. Формирование, прогноз, управление режимом подземных вод конусов выноса (на примере предгорного шлейфа Заилийского Алатау). -Алма-Ата: Наука, 1978. 155 с.

6. Ахмедсафин У.М, Шпыгина В.Ф., Мирлас В.И. и др. Особенности формирования подземных вод в нарушенных условиях. Гидрогеологические модели межгорных артезианских бассейнов. Алма-Ата: «Наука» Казахской ССР, 1982. - С. 64-89.

7. Бабушкин В. Д., Ванькова H. Н. Примеры влияния горнорудных работ на изменение гидрогеологических условий. Курская магнитная аномалия Л Оценка изменений гидрогеологических условий под влиянием производственной деятельности. М.: Недра, 1978.-С. 188- 189.

8. Бабушкин В Д., Ванькова H.H., Лебедянская З.П. и др. Изменение гидрогеологических условий при разработке месторождений твёрдых полезных ископаемых и мероприятия по охране водных ресурсов // Водные ресурсы. 1977. - № 6. - С. 59-75.

9. Бабушкин В.Д., Плотников B.C., Лосев Ф.И. Прогноз режима подземных вод на территории КМА при разработке месторождений и эксплуатации водозаборов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1967.-91 с.

10. Белецкий С.С. Влияние отбора подземных вод на режим малых рек БССР // доклады Академии наук БССР. 1987. - Том XXXI №4.—С.351-354.

11. Белецкий С.С. Общий подземный сток БССР // Комплексное использование и охрана подземных вод БССР. Мн.: БелНИГРИ, 1976. - С.5-17.

12. Белоусова А.П., Гавич И.К., Лисенков А.Б., Попов Е.В. Экологическаягидрогеология: М.:ИКЦ Академкнига,2006.-397с.

13. Биидеман H.H., Язвин JI.C. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод. M.: Недра, 1970. - 216 с.

14. Боревский Б.В. Формирование эксплуатационных запасов и разведка месторождений пресных подземных вод / дис. на соискание уч. степ, д.г.-м.н. в форме научного доклада. М.: ВСЕГИНГЕО. - 1986. - 82 с.

15. Боревский Б.В., Дробноход Н.Ч., Язвин JI.C. Оценка запасов подземных вод. -К.: Выщашкола, 1989.-407 с.

16. Боревский Б.В., Самсонов Б.Г., Язвин JI.C. Методика определения параметров водоносных горизонтов по данным откачек. М.: Недра, 1979. - 326 с.

17. Боревский Б.В., Хордикайнен М.А., Язвин JI.C. Разведка и оценка эксплуатационных запасов месторождений подземных вод в трещинно-карстовых пластах. -М.: «Недра», 1976,-247 с.

18. Бочевер Ф.М. Оценка производительности береговых водозаборов с учетом несовершенства речных русл // Тр. ВНИИ ВОДГЕО-М,1966.-вып. 13,- С.84-115.

19. Бочевер Ф.М. Теория и практические методы гидрогеологических расчетов эксплуатационных запасов подземных вод. М.: Недра, 1968 - 328 с.

20. Бочевер Ф.М., Веригин H.H. Методическое пособие по расчетам эксплуатационных запасов подземных вод. М.: Госстройиздат,1961. - 200 с.

21. Бочевер Ф.М., Лапшин H.H., Орадовская А.Е. Защита подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1979. - 254 с.

22. Булавко А.Г. Водный баланс речных водосборов. JL: Гидрометеоиздат, 1971.-304 с.

23. Булатов Р.В. Взаимосвязь поверхностных и подземных вод // А.М. Черняев, М.П. Дальков, И.С. Шахов, Н.Б. Прохорова. Бассейн, эколого-хозяйственные проблемы, рациональное водопользование. Екатеринбург: Изд-во «Виктор», 1995. - С. 84-87.

24. Булатов Р.В. Влияние отбора подземных вод на сток малых рек Урала // Рациональное использование и охрана водных ресурсов малых рек: Тез.докл. Всесоюзной научно-технической конференции. Таллин, июль, 1985 г. Таллин, 1985 - С. 113-114.

25. Бэр Я., Заславский Д., Ирмей С. Физико-математические основы фильтрации воды. М.: Мир, 1971. - 345 с.

26. Васильев В.А., Караченцев Н.Ф., Шитов А.И Моделирование плановых нестационарных потоков подземных вод методом конечных элементов //Всесоюзный семинар по вопросам моделирования процессов переноса подземных вод. -М.: 1978. С. 28-30.

27. Васильев C.B., Веригин H.H., Глейзер Б.А. и др. Методы фильтрационных расчетов гидромелиоративных систем. -М.: Колос, 1970. 440 с.

28. Веригин H.H. О сокращении речного стока при действии подземных водозаборов // Математическое моделирование гидрогеологических процессов. -Новосибирск: Институт гидродинамики СО АН СССР, 1984. С. 25-35.

29. Веригин H.H., Саркисян B.C. Использование подземных вод для орошения // Гидротехника и мелиорация. М.: 1977 - №10. - С. 91-97.

30. Вернадский В.И. История природных вод. М.: Наука, 2003. - 750 с.

31. Веселов В.В., Мирлас В.М. и др. Технический проект типовой автоматизированной постоянно действующей модели гидрогеологических условий региона. -Алма-Ата, 1989. 599 с.

32. Владимиров А.М. Сток рек в маловодный период года. JL: Гидрометеоиздат, 1976.-296 с.

33. Владимиров Ю.И. Прогнозная оценка эксплуатационных ресурсов подземных вод по графикам сокращения речного стока. «Разведка и охрана недр» - №8 -1985 г. - С. 47-51.

34. Власов Б.П., Плужников В.Н., Широков В.М., Черепанский М.М., Якушко О.Ф. Состояние водных ресурсов и пути их рационального использования // Рациональное природопользование Белорусского Поозерья. Мн., 1993. - С.46-59.

35. Вода для жизни. Водная инициатива Европейского Союза. М.: Российский Региональный Экологический Центр, 2003. - 18 с.

36. Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Методы изучения водообмена / Шестопалов В.М., Ситников А.Б. и др. Киев: Наукова думка, 1988. - 272 с.

37. Войтов И.В. Научные основы рационального управления и охраны ресурсов трансграничных рек для достижения устойчивого развития и эколого-безопасного водоснабжения Беларуси. Мн.: «Современное слово», 2000. - 476 с.

38. Вольфцун И.Б. Расчеты элементов баланса грунтовых вод. -Л.:Гидрометеоиздат, 1977. -272 с.

39. Воропаев Г.В., Местечкин В.Б. Физико-географические основы формирования водохозяйственных балансов. -М.: Наука, 1981. 136 с.

40. Воскресенский К.П., Харченко С.Ч., Шикломанов И.А. Влияние деятельности человека на водные ресурсы и гидрологические процессы // Труды IV Всесоюзного гидрологического съезда. Т. 1 Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - С. 62-83.

41. Гавич И.К. Гидрогеодинамика. М.: Недра, 1988. - 349 с.

42. Гавич И.К. Теория и практика применения моделирования в гидрогеологии. -М.: Недра, 1980.-358 с.

43. Гидрогеодинамические расчеты на ЭВМ / Под ред. P.C. Штенгелова. М.: МГУ, 1994.-226с.

44. Гидрогеологическое прогнозирование. / Под ред. М.Г. Андерсона и Т.П. Берта. М.: Мир, 1988. - 736с.

45. Глобальные экологические проблемы на пороге XXI века: Материалы научной конференции посвященной 85-летию академика А.Л. Яншина. М.: Наука, 1998. - 301 с.

46. Гриневский С.О., Штенгелов P.C. О прогнозировании влияния водозаборов подземных вод на сток малых рек // Водные ресурсы. №4. - М.: Наука. - 1988. - С. 24-33.

47. Гродзенский В.Д. Влияние отбора подземных вод на сток малых рек // Изучение условий формирования эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод: Сб.науч.тр./ВСЕГИНГЕО. -М.1985.—С. 12-16.

48. Гудак С.П., Шаповал ЛИ. Гидрогеологические условия // Геология и нефтегазоносность запада Восточно-Европейской платформы. Мн.: Беларуская навука, 1997.-696 с.

49. Гусейнзаде М.А., Колосовская А.К. Упругий режим в однопластовых и много пластовых системах. М.: Недра, 1972. - 456 с.

50. Гылыбов М., Моллов Д.0 точности и применимости метода дополнительного слоя для учета сопротивления ложа водоёмов при гидрогеологических расчетах. Списание на Българского Геологического Дружество, 1969. - год ХХХ-кн.З. - С. 331 - 339.

51. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С. Потребление воды: экологический, экономический, социальный и политический аспекты. -М.: Наука, 2006. 221 с.

52. Декларация министров. Послание с озера Бива и из бассейна реки Йодо //бюллетень «Использование и охрана природных ресурсов» 2003. - № 9-10, - С. 145-147.

53. Декларация тысячелетия. / Представительство ООН в Республике Беларусь. -Мн.: ЗАО «Юнипак», 2002. 16 с.

54. Доброумов Б.М., Устюжанин В. С. Преобразование водных ресурсов и режима рек центра ETC. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 222 с.

55. Дрозд В.В. Преобразование малых рек при водохозяйственных мероприятиях // Комплексное использование водных ресурсов: Сб. науч. тр. /ВНИИГиМ. М.: 1979. -Вып. 7. - С. 63-67.

56. Дрозд В.В., Гущин В.И. Изменение водного режима рек при отборе подземных вод // Комплексное использование водных ресурсов: Сб. науч. тр./ ВНИИГиМ. -М.: 1977.-Вып. 5.-С. 81-88.

57. Дружинин Н.И. Метод электродинамических аналогий и его применение при исследовании фильтрации. М.: Госэнергоиздат, 1956. - 346 с.

58. Жебран В.А., Лебедянская З.П. Североуральский бокситовый бассейн (СУБР) // Гидрогеология СССР. Вып. 4. Влияние производственной деятельности человека на гидрогеологические и инженерно-геологические условия. М.: Недра, 1973. С. 46-57.

59. Жернов И.Е., Шестаков В.М. Моделирование фильтрации подземных вод. -М.: Недра, 1971.-224 с.

60. Жогло В.Г. Система численных геофильтрационных моделей верхнего этажа гидролитосферы юго-востока Республики Беларусь. Мн.: ИГН HAH Беларуси, 2001. - 176 с.

61. Зеегофер Ю.О., Клюквин А.Н., Пашковский И.С., Рошаль A.A. Постоянно действующие модели гидролитосферы территорий агломераций. -М.: Наука, 1991. 198 с.

62. Зеегофер Ю.О., Тютюнова Ф.И. Техногенные подсистемы гидролитосферы (проблемы управления) М.: Наука, 1990. 128с.

63. Зеегофер Ю.О., Шестаков В.М. Методы обработки данных опытных откачек вблизи реки. Разведка и охрана недр, 1968. - №9. - С. 38 - 44.

64. Зекцер И. С. Закономерности формирования подземного стока и научно-методические основы его изучения. М.: Наука, 1977. - 74 с.

65. Зекцер И.С. Подземные воды как компонент окружающей среды. М.: Научный мир, 2001. - 328 с.

66. Зекцер И.С., Джамалов Р.Г. Подземные воды в водном балансе крупных регионов. М.: Наука. - 1989. - 124 с.

67. Зекцер И.С., Ковалевский B.C., Джамалов Р.Г.Исследования подземного стока, ресурсов и баланса подземных вод // Водные ресурсы. 1999. - №5. - С. 612-623.

68. Зеленин И.В., Вербицкий И.Э., Лазаревская Л.А., Подражанский В.А. Взаимосвязь подземных и поверхностных вод Молдавии. Кишинев: Штиинца, 1984. -155 с.

69. Зильберг B.C., Красс М.С. Руководство по численному решению на ЭВМ краевых задач фильтрации, описываемых уравнениями параболического типа для одномерного и двумерного в плане потоков. -М.: ПНИИИС, 1976. 82 с.

70. Злебова А.Е. Математические модели прогнозирования гидроэкологической обстановки при отборе подземных вод: Дис. . канд. техн.:25.00.36. Минск,2002. - 227с.

71. Злебова А.Е., Черепанский М.М. Расчет коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации водозабора подземных вод в однослойном пласте-прямоугольнике // Водные ресурсы, их использование и охрана. Мн.: ЦНИИКИВР, 1992. - С. 55-61.

72. Злебова А.Е., Черепанский М.М., Лободенко П.В. Исследование влияния на речной сток суточной неравномерности отбора подземных вод //Водные ресурсы, их использование и охрана. М.:ВНИИГИМ, 1990. - С.28-33.

73. Злотник В.А. Комплекс алгоритмов моделирования динамики подземных вод /Алгоритмы и программы. М.: ВНГИЦ, 1978. - №4 (24). - С. 19-20.

74. Злотник В.А. Методы расчета береговых водозаборов подземных вод с оценкой их влияния на водный режим водоемов и водотоков: Дис. канд. техн. наук. -Минск, 1979.-227 с.

75. Злотник В.А. Расчет влияния водозаборов на малые водоемы //Прогнозирование влияния эксплуатации подземных вод на гидрогеологические условия. -Мн.: Наука и техника, 1985. С. 86-104.

76. Зоря В.А. Некоторые положения схематизации гидрогеологических условий при прогнозе подпора грунтовых вод // Проблемы научного обоснования водохозяйственных мероприятий и методы инженерных изысканий,- М.,1984.- С. 105-114.

77. Инвестиции в России и зарубежных странах / Под ред. И.К.Комарова. М.: РАУ-Университет, 2001. - 360 с.

78. Каменский Г.Н., Гавич И.К., Семенова С.М. Гидродинамическая характеристика различных видов потоков подземных вод. Изв. ВУЗов. Геология и разведка, 1960. - N 10 - С. 45 - 49.

79. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964. - 488 с.

80. Ковалевский B.C. Комбинированное использование поверхностных и подземных вод. М.: Научный мир, 2001. - 332 с.

81. Ковалевский B.C. Методическое руководство по изучению режима подземных вод в районе водозаборов. -М.: ВСЕГИНГЕО. 1968. 188 с.

82. Концебовский С.Я. Оценка изменения подземного стока при эксплуатации подземных вод в сложных гидрогеологических условиях // Рациональное использование водных ресурсов. М.: Недра. - Вып. 2. - С. 64-78.

83. Концебовский С.Я., Минкин Е.Л. Гидрогеологические расчёты при использовании подземных вод для орошения. М.: Недра, 1989 г. - 253 с.

84. Концебовский С.Я., Минкин Е.Л. Ресурсы подземных вод в водохозяйственных балансах орошаемой территории. М.: Наука, 1986. - 200 с.

85. Короткое А.И., Павлов А.Н. Гидрохимические методы в геологии и гидрогеологии. Л.: Недра, 1972. - 184 с.

86. Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск: Издательство Института географии СОР АН, 2001.-163с.

87. Красилова Е.Ю. Схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов. // Природные ресурсы России: Управление. Экономика. Финансы. М.: ЗАО «МУФЭР», 2003. - Спецвыпуск: водное хозяйство России. - С. 43-47.

88. Крашин И.И. Моделирование фильтрации и теплообмена в водонапорных системах. -М.: Недра, 1976. 159 с.

89. Крашин И.И., Пересунько Д.И. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод методом моделирования (методическое руководство). М.: Недра, 1976 - 206 с.

90. Кудельский А.В., Коркин В.Д., Пашкевич В.И., Шпаков ОН., Ясовеев М.Г. Пресные подземные воды Беларуси (ресурсы и качество) // Лггасфера, 1994. №1. - С. 160-167.

91. Кудельский А.В., Пашкевич В.И., Капора М.С. Гидрогеология // Геология Беларуси. Мн.: Институт геологических наук НАН Беларуси, 2001. - С. 635-652.

92. Кудельский А.В., Пашкевич В.И., Ясовеев М.Г. Подземные воды Беларуси.

93. Мн.: ИГН НАНБ, 1998. 260 с.

94. Кульбеда И.П. Расчет нестационарной фильтрации подземных вод методом конечных элементов // Проблемы гидравлики и инженерной гидрологии. М: 1985. - С. 58-63.

95. Кульбеда И.П., Усенко B.C., Черепанский М.М. Оценка влияния отбора подземных вод на речной сток с учетом испарения // Совершенствование комплексного использования водных ресурсов. М: ВНИИГИМ, 1987. - С. 24 - 36.

96. Лавров А.П. Формирование подземного стока в зоне избыточного увлажнения (Белоруссия). В кн.: Режим и баланс подземных вод. Мн.: Наука и техника, 1967. - С. 157-210.

97. Лебедев AB. Методы изучения баланса грунтовых вод. М: Недра,1976. - 223 с.

98. Лебедянская З.П., Жебран В.А. Североуральский бокситовый бассейн (СУБР) В кн.: Оценка изменений гидрогеологических условий под влиянием производственной деятельности. М.: Недра, 1978. - С. 199-205.

99. Лободенко П.В. Анализ режима работы одиночных водозаборных скважин (на примере Минского и Логойского районов) // Водные ресурсы, их использование и охрана. М.:ВНИИГИМ, 1990. - С. 25 - 28.

100. Лободенко П.В., Черепанский М.М. Оценка сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод в бассейне р. Березина // В сб.: "Практика решения водохозяйственных задач",- М., ВНИИГиМ, 1988. С.70-79.

101. Лободенко П.В., Черепанский М.М., Злебова А.Е. Влияние рассредоточенного отбора подземных вод на речной сток // Мелиорация и водное хозяйство, N3.-Mh., 1991. с. 21-24.

102. Лосев К.С. Экологические проблемы и перспективы устойчивого развития России в XXI веке. -М.: Космосинформ, 2001. 400 с.

103. Лутер JL Шестов В.М Моделирование геофильтрации М: Недра, 1976. -407 с.

104. Лыков A.B. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1978. - 480 с.

105. Ляшко И.И., Сергеенко И.В., Мистецкий Т.Е., Скопецкий В.В. Вопросы автоматизации решения задач фильтрации на ЭВМ. Киев: Навукова думка. 1976. - 288 с.

106. Методика изучения, оценки и прогноза изменений экологического состояния подземных вод с использованием математического моделирования. М.: ВСЕГИНГЕО, 2000.-152 с.

107. Методические рекомендации по прогнозированию изменений гидрогеологической обстановки интенсивно осваиваемой территории методом моделирования на ЭВМ. Институт минеральных ресурсов, Днепропетровск, 1978. 75 с.

108. Методическое руководство по составлению водохозяйственных балансов и ведению водного кадастра / Плужников В.Н., Пеньковская A.M., Колобаев А.Н. и др. М.: Секретариат СЭВ, 1981.-113с.

109. Методы фильтрационных расчетов гидромелиоративных систем. Под ред. H.H. Веригина. М.: Колос. 1970. - 440 с.

110. Минкин Е.Л. Взаимосвязь подземных и поверхностных вод и её значение при решении некоторых гидрогеологических и водохозяйственных задач. М.: Стройиздат,1973 103 с.

111. Минкин E.JI. Влияние эксплуатации подземных вод на поверхностный сток в пределах речных бассейнов // Вопросы оценки эксплуатационных запасов подземных вод. -М: ВСЕГИНГЕО, 1970. Вып. 32. - С. 14-28.

112. Минкин E.JI. Влияние эксплуатации подземных вод на речной сток // Региональная оценка ресурсов подземных вод. М.: Наука, 1975. - С. 121-130.

113. Минкин E.JI. К методике учёта подземных вод в водохозяйственных балансах // Гидротехническое строительство. 1972. - № 8, - С. 5-9.

114. Минкин E.JI. Определение количества поверхностных вод, привлекаемых инфильтрационными водозаборами из реки // Вопросы оценки эксплуатационных ресурсов подземных вод. М.: ВСЕГИНГЕО, 1969. - Вып. 32. - С. 8-29.

115. Минкин Е.Л., Концебовский С.Я. Влияние эксплуатации подземных вод на поверхностный сток // Труды Международной ассоциации гидрогеологов. T.XV М. - 1979 - С. 22-30.

116. Минкин Е.Л., Концебовский С.Я. Об учёте ущерба речному стоку при эксплуатации подземных вод //Водные ресурсы. 1980. - № 3. - С. 60-71.

117. Минкин Е.Л., Концебовский С.Я. Учёт ресурсов подземных вод при разработке водохозяйственных балансов // Водные ресурсы. 1979. - № 5. - С. 61-68.

118. Мироненко В.А. Динамика подземных вод. М: Недра, - 347с.

119. Моделирование водохозяйственных систем (эколого-экономические аспекты) / Под редакцией Пряжинской В.Г. М.: ИВН РАН, 1992. - 350 с.

120. Норватов Ю.А. Изучение и прогноз техногенного режима подземных вод (при освоении месторождений полезных ископаемых). Л.: Недра, 1988. -261 с.

121. Огильви H.A. Физические и геологические поля в гидрогеологии. М.: Наука, 1974.-160 с.

122. Олейник А.Я. Фильтрационные расчеты вертикального дренажа. Киев: Наукова думка, 1978. - 202 с.

123. Основы гидрогеологии. Гидрогеодинамика / Гавич И.К., Ковалевский B.C., Язвин Л.С. и др. Новосибирск: Наука, 1983. -241 с.

124. Оценка ресурсов поверхностных и подземных вод в условиях проведения горнорудных работ / Под ред. И. Б. Вольфцуна и К. И. Смирнова. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. -196 с.

125. Пинеккер Е.В. Экологические проблемы в гидрогеологии. Новосибирск: Наука, 1999. - 126с.

126. Плотников Н.И. Техногенные изменения гидрогеологических условий. М.: Недра, 1989.-268 с.

127. Плотников НИ. Экспуатационная разведка подземных вод.-М:Недра,1973. -296с.

128. Плотников Н.И., Краевский С. Гидрогеологические аспекты охраны окружающей среды. M.: Недра, 1983. - 207 с.

129. Плужников В.Н. Составление и оптимизация водохозяйственных балансов: Диссертационная работа д-ра техн. наук: 05.14.09. Мн., 1988. - 382 с.

130. Плужников В.Н., Черепанский М.М. Основные принципы оценки взаимосвязи подземных и поверхностных вод при составлении водохозяйственных балансов // Рациональное использование поверхностных и подземных вод: Сб.науч.тр. / ВНИИГиМ,-М, 1988.-С. 114- 119.

131. Плужников В.Н., Черепанский М.М. Принципы расчета совместного использования подземных и поверхностных вод для орошения // Состояние и перспективы использования подземных вод для орошения. -М.: Наука, 1988. С. 84-91.

132. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. Изд. 2-е М.: Наука, 1977.-664с.

133. Полубаринова-Кочина П.Я., Пряжинская В.Г., Эмих В.Н. Математические методы в вопросах орошения. -М.: Наука, 1969.-416 с.

134. Попов О.В. Подземное питание рек. Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1968.-292 с.

135. Попов О.В., Ратнер Н.С., Устюжанин Б.С. Гидрометрическая оценка взаимодействия речных и подземных вод: Временные методические рекомендации. Л.: ГГИ,1973. - 78 с.

136. Прогноз изменения гидрогеологических условий под влиянием водохозяйственных мероприятий / И.К. Невечеря, Н.И. Зеленцова, Л.Г. Померанцева и др. -М.: Недра, 1987.-205 с.

137. Программные пакеты для моделирования и прогнозирования процессов в подземной гидросфере GWFS, MTS, OWFS, TFDO (СП ГеоЛинк) //Вода: Экология и технология: Международный конгресс. М.: ЭКВАТЭК, 1996. - 11 с.

138. Проектирование водозаборов подземных вод/ А.М. Арьев, Ф.М. Бочевер, H.H. Лапшин и др.; Под ред. Ф.М. Бочевера. -М.: Стойиздат, 1976. 292 с.

139. Рекомендации по применению ЭВМ для фильтрационных расчетов (программы и инструкции). М.: ВОДГЕО, 1971. - 84 с.

140. Сердюк Я.Я. Достоверность расчетных гидрогеологических параметров и оценка эффективности разведки подземных вод,- Душанбе: Дониш,1974. 236с.

141. Системный подход к управлению водными ресурсами / Под ред. А. Бисваса. -М.: Наука. 1985.-392 с.

142. Ситников А.Б. Динамика влаги и солей в почвогрунтах зоны аэрации. Киев: Наук. Думка, 1986. - 152 с.

143. Смольянинов В.М. Подземные воды центрально-черноземного региона: условия их формирования, использование Воронеж: Изд-во Воронежскогогосагроуниверситета, 2003. 250 с.

144. Современное состояние подземных источников питьевого водоснабжения бассейна Днепра // Под общей редакцией JI. С. Язвина, В.М. Шестопалова и Черепанского. Мн.: Белсэнс, 2004. - 87с.

145. Станкевич P.A., Альтшуль А.Х., Усенко B.C., Трофимова Н.Е. Ресурсы подземных вод бассейна Днепра // Водные ресурсы. 1978. - №6. - С. 63-72.

146. Станкевич P.A., Сытник Е.В., Черепанский М.М. Исследование влияния водозабора подземных вод на прилегающие территории с учетом взаимосвязи с поверхностными водами // В кн.: "Изучение и использование водных ресурсов". М., ВНИИГиМ, 1980. - С. 153-159.

147. Станкевич P.A., Черепанский М.М. Проблема оценки влияния водозаборов подземных вод на сток рек Белоруссии // Особенности формирования гидрогеологических и инженерно-геологических условий Белоруссии: Сб. науч. тр. Минск: БелНИГРИ., 1979. -С. 65-71.

148. Стратегия и проблемы устойчивого развития России в XXI веке / Под ред. А.Г. Гранберга, В.И. Данилова-Данильяна, М.М. Циканова, Е.С. Шопхоева. М.: ЗАО «Издательство «Экономика», 2002 - 414 с.

149. Сытник Е.В., Черепанский М.М. Схематизация гидрогеологических условий при расчетах совместного использования подземных и поверхностных вод // Управление использованием водных ресурсов: Сб.науч.тр. М.: ВНИИГиМ,1987. - С.147 - 151.

150. Сытник Е.В., Черепанский М.М. Схематизация гидрогеологических условий водозаборов подземных вод Белорусской ССР (на примере р. Днепр) // В сб.: "Инженерно-гидрогеологическое обоснование водохозяйственных мероприятий. М.'ВНИИГИМ, 1988. -С. 63-71.

151. Тарасов Н.М. Национальная программа «Вода России XXI век. // Природные ресурсы России: Управление. Экономика. Финансы. - М.: ЗАО «МУФЭР», 2003.-№ 1.-С. 17-25.

152. Указания по установлению минимальных допустимых расходов воды в реках для охраны природы (временные) / И.М.Филлипович, П.Д.Гатилло. Мн.: ЦНИИКИВР, 1977,- 31с.

153. Умаров У. Способы представления гидрогеологических объектов и их связей как систем // Формирование подземных вод как основа гидрогеологических прогнозов. Т 1 -М.: Наука, 1982. С. 165-169.

154. Усенко B.C. Вопросы теории фильтрационных расчетов дренажных водозаборных скважин. М., 1968. - 302 с.

155. Усенко B.C. Метод натурного подобия // Прогнозирование влияния эксплуатации подземных вод на гидрогеологические условия. Мн.: Наука и Техника, 1985. -С.179-191.

156. Усенко B.C., Альтшуль А.Х., Набродов Б.С., Черепанский М.М. Рекомендации по проектированию орошения на подземных водах с искусственным регулированием их запасов и учетом природоохранных мер. М.:"Союзводпроект", 1987. -278 с.

157. Усенко B.C., Злотник В. А., Калинин М.Ю. Черепанский М.М.Прогнозирование влияния эксплуатации подземных вод на гидрогеологические условия. Мн., "Наука и техника", 1985. - 296 с.

158. Усенко B.C., Кульбеда И.П., Черепанский М.М.Оценка влияния отбора подземных вод на речной сток с учётом испарения // В кн.: "Совершенствование комплексного использования водных ресурсов".-М., ВНИИГиМ, 1987. С. 24-36.

159. Усенко B.C., Плужников В.Н., Черепанский М.М. Оценка влияния рассредоточенного отбора подземных вод на речной сток // Тезисы докл. Всесоюзного совещ. "Состояние и задачи компл. использования водных ресурсов страны",- Мн.: ЦНИИКИВР, 1986.-С. 58.

160. Усенко B.C., Плужников В.Н., Черепанский М.М. Оценка влияния рассредоточенного отбора подземных вод на речной сток // Совершенствование комплексного использования водных ресурсов. М.: ВНИИГИМ, 1987. - С. 83 - 88.

161. Устюжанин Б.С. Об исследовании интенсивной эксплуатации подземных вод на сток рек: Труды ГГН. Вып. 182. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - С. 113-127.

162. Фролов Н.М. Геотермические методы изучения условий взаимосвязи поверхностных и подземных вод: Труды IV Всесоюзного гидрологического съезда. Т. 8. -JL: Гидрометеоиздат, 1976. С. 328-336.

163. Фролов Н.М. Гидрогеотермия. М.: Недра, 1976. - 280 с.

164. Фролов Н.М. Инфильтрация из поверхностных водоемов и водотоков // Гидротермические методы исследований в гидрогеологии. -М.: Недра, 1979. С. 164-168.

165. Хантуш М.С. Скважины вблизи рек со слабопроницаемым ложем // Переводы статей по гидрогеологии и инженерной геологии. М: ВСЕГИНГЕО, 1968. - Вып. 8. - С. 43-62.

166. Харченко С. И. Гидрология орошаемых земель. Л Гидрометеоиздат, 1975. - 374 с.

167. Хаустов А.П. Многомерный анализ гидрогеологических систем горноскладчатых областей. Новосибирск: Наука, 1986. - 112 с.

168. Хордикайнен М.А. Комплексное использование поверхностных и подземных вод с учётом их взаимосвязи // Гидрогеологические основы охраны подземных вод: 2 т,-М.: Центр международных проектов ГКНТ, 1984. С. 252-254.

169. Хордикайнен М.А., Язвин Л.С. Влияние эксплуатации водозаборов на гидрогеологические условия территории Советского Союза // Оценка гидрогеологических условий пол влиянием производственной деятельности / Под. ред. В.М. Фомина. М.: Недра, 1978.-С. 13-45.

170. Хохлатое Э.М. Методы расчетов водозаборов в сложных гидрогеологических условиях: Дис. канд. техн. наук: 04.00.06. М.: ВОДГЕО,1976,- 147 с.

171. Хубларян М.Г. Моделирование взаимосвязи водных потоков // Водные ресурсы. 2006. - №5. - С. 543-554.

172. Хубларян М.Г. Некоторые проблемы моделирования взаимодействия природных вод в различных средах //Воды суши: проблемы и решения. М.: ИВП РАН, 1994.-С. 232-249.

173. Цыганова К.Н. Исследования влияния отбора подземных вод на поверхностный сток: обзор // Гидрогеология и инженерная геология / ВНИИ экон. минер, сырья и геологоразвед. работ. М.: ВИЭМС, 1986. - 41 с.

174. Чабан М.О. Рекомендации по применению расчетных формул в практических фильтрационных расчетах // Методические указания. Мн. : ЦНИИКИВР, 1976. - 90 с.

175. Чабан М О. Теория схематизации природных условий в гидрогеологических расчетах и прогнозах. М.: изд. «Молодинок», 1998. - 140 с.

176. Черепанский М.М. Влияние на изменение поверхностного стока // Рекомендации по проектированию орошения на подземных водах с искусственным регулированием их запасов и учетом природоохранных мер. М.: В/о Союзводпроект, 1986.-С. 63-76.

177. Черепанский М.М. Гидрогеологические прогнозы влияния отбора подземных вод на речной сток // ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ВОДООТВЕДЕНИЕ, ГИДРОТЕХНИКА, ИНЖЕНЕРНАЯ ГИДРОЭКОЛОГИЯ: Сб. тез. докл. НИИ ВОДГЕО-М.: ДАР / ВОДГЕО, 2004. С. 15-18.

178. Черепанский М.М. Гидрогеологические прогнозы влияния отбора подземных вод на речной сток // Природные ресурсы. Минск, 1999. - №3. - С. 47 - 51.

179. Черепанский М.М. Гидродинамические методы оценки влияния отбора подземных вод на речной сток // VI Всероссийский гидрологический съезд, 28 сентября 1 октября 2004 г., С.-П. - С. 186-188.

180. Черепанский М.М. Гидроэкологические проблемы Белорусского Полесья // Тезисы докладов на Межд. научн. конф. "Современные проблемы изучения, использования и охраны при-родных комплексов Полесья".-Мн., 22-25 сентября 1998. С. 106.

181. Черепанский М.М. Исследование взаимосвязи поверхностных и подземных вод при их совместной эксплуатации // ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: Сб. науч. / Под ред. И И. Лиштвана, В.Ф.Логинова. Мн.: ИПИПРЭ HAH Беларуси, 2003. - Вып.9. - С.81-89.

182. Черепанский М.М. Исследование влияния эксплуатации подземных водозаборов на сток малых рек (на примере Белорусской ССР) // Диссертация на соискание ученой степени канд. геол.-мин. наук. М.: ВСЕГИНГЕО, 1983. - 220 с.

183. Черепанский М.М. Исследования влияния эксплуатации подземных водозаборов на сток малых рек (на примере Белорусской ССР) // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. геол.-мин. наук. М., ВСЕИНГЕО, 1983. - 22 с.

184. Черепанский М.М. Методика оценки влияния отбора подземных вод на речной сток // В сб.: Инженерно-гидрогеологическое обоснование водохозяйственных мероприятий",- М.: ВНИИГиМ, 1988. С. 56-63.

185. Черепанский М.М. Моделирование речного бассейна при исследовании влияния отбора подземных вод на речной сток // Экватэк-2006: материалы 7-го междунар. конгр. «Экватэк. Вода и технология», Москва, 30 мая 2 июня 2006 г. - С. 194-196.

186. Черепанский М.М. Модель речного бассейна при исследовании влияния отбора подземных вод на речной сток // «Использование и охрана природных ресурсов в России». М.: НИА-Природа, 2006 г. - №2 (86). - С. 58-66.

187. Черепанский М.М. Оценка возможности создания систем комбинированного использования поверхностных и подземных вод в Беларуси // Москва, 4-7 июня 2002 г. 5-й Международный конгресс «ЭКВАТЭК-2002». С. 11-14.

188. Черепанский М.М. Разработка расчетный схемы для оценки влияния отбора подземных вод // В кн.: "Комплексное использование водных ресурсов". М.: ВНИИГиМ, вып. 7, 1979. - С. 91-96.

189. Черепанский М.М. Расчет сокращения речного стока // Прогнозирование влияния эксплуатации подземных вод на гидрогеологические условия. Мн.: Наука и техника, 1985. - С. 64-86.

190. Черепанский М.М. Региональная оценка влияния отбора подземных вод на речной сток // В сб. "Природные ресурсы". Мн., 1999. - N2. - С. 30-39.

191. Черепанский М.М. Региональные оценки сокращения речного стока приотборе подземных вод. -М.:НИА-Природа,2006. -156 с.

192. Черепанский М.М. Сокращение речного стока при отборе подземных вод // Использование и охрана малых рек.-Мн.: Ураджай,1989.- С. 57-75.

193. Черепанский М.М. Структурная и концептуальная модели речного бассейна // Прогнозирование влияния эксплуатации подземных вод на гидрогеологические условия. -Мн.: Наука и Техника, 1985. С. 11 - 16.

194. Черепанский М.М. Теоретические основы гидрогеологических прогнозов влияния отбора подземных вод на речной сток. М.:НИА-Природа,2005. - 260 с.

195. Черепанский М.М Типизация месторождений подземных вод в бассейнах малых рек Беларуси // Каптаж и использование подземных вод. М: ВНИИГИМ, 1983. - С. 94 -102.

196. Черепанский М.М. Учет взаимосвязи поверхностных и подземных вод при оценке водных ресурсов // Бюлл. «Использование и охрана природных ресурсов в России». М.: НИА-Природа, 2005. №5. - С. 38-43.

197. Черепанский М.М Учет влияния отбора подземных вод речной сток // Управление использованием водных ресурсов: Сб. науч. тр. -М.: ВНИИГиМ, 1987. С. 93 - 97.

198. Черепанский М.М., Баранов A.B., Лободенко П.В., Каленчук Л.А., Сытник Е.В. Прогноз влияния отбора подземных вод на сток р.Днепр (в пределах БССР) // В сб.: "Практикарешения водохозяйственныхзадач".-Мн.: ЦНИИКИВР, 1988,-С. 131-138.

199. Черепанский М.М., Гречко А.М. Экологические аспекты использования подземных вод Республики Беларусь // Материалы научн. техн. конф. "Водные ресурсы и устойчивое развитие экономики Беларуси". - Мн., ЦНИИКИВР, май, 1996. - С. 58-65.

200. Черепанский М.М., Злебова А.Е. Автоматизированная система прогнозирования влияния отбора подземных вод на речной сток // Водные ресурсы. Мн.: ЦНИИКИВР, 1999. - N6 - С.78 - 90.

201. Черепанский М.М., Злебова А.Е. Пределы применимости расчетных схем для оценки сокращения речного стока при отборе подземных вод. // Природные ресурсы. -Мн.,2003. -№1. С. 20-25.

202. Черепанский М.М., Злебова А.Е. Расчет коэффициентов сокращения речного стока при эксплуатации водозабора подземных вод в трехслойном полуограниченном пласте // Водные ресурсы, их использование и охрана. Мн.: ЦНИИКИВР, 1992. - С. 205-212.

203. Черепанский М.М., Злебова А.Е., Расчет коэффициентов взаимосвязи поверхностных и подземных вод при эксплуатации водозаборов в трёхслойном пласте // Природные ресурсы. -Мн.,2003. -№2. С. 126- 131.

204. Черепанский М.М., Злебова А.Е., Станкевич А.П., Корнеев В.Н. Математическая модель взаимодействия поверхностных и подземных вод при совместном их использовании // Природные ресурсы. Мн., 2002. - №2. - С. 5-11.

205. Черепанский М.М., Конопелько Л.Г., Оборотова Р.И. Водные ресурсы Республики Беларусь: пути развития и проблемы // В сб. "Природные ресурсы". Мн., 1999. - N1. - С.102-110.

206. Черепанский М.М., Кульбеда И.П. Оценка влияния водоотлива из карьера на подземные и поверхностные воды окружающей территории методом математического моделирования // Проблемы гидравлики и инженерной гидрологии. -М.: 1985. С. 54-58.

207. Черепанский М.М., Кульбеда И.П., Каленчук Л.А. Оценка сокращения речного стока при отборе подземных вод с учетом испарения на примере водозабора Лучежвичи // В сб.: "Водные ресурсы, их использование и охрана",- М., 1988. С. 66-70.

208. Черепанский М.М., Лободенко П.В. Методика оценки сокращения речного стока при рассредоточенном отборе подземных вод // В сб.: "Водные ресурсы, их использование и охрана". М., 1990. - С. 70-77.

209. Черепанский М.М., Плужников В.Н. Водные ресурсы и экология // Материалы научн.-техн. конф. "Водные ресурсы и устойчивое развитие экономики Беларуси",- Мн., май, 1996. С. 26-35.

210. Черепанский М.М., Плужников В.Н. Учет взаимосвязи поверхностных и подземных вод // Проблемы изучения земной коры (сборник научных трудов).- Мн., "Навука i тэхшка", 1990. С. 64-74.

211. Черепанский М.М., Сытник Е.В., Злебова А.Е. Оценка возможности хозяйственного использования зон влияния городских водозаборов подземных вод методом численного моделирования // Природные ресурсы. Мн.,2001. - №2. - С. 70-81.

212. Черепанский М.М., Сытник Е.В., Злебова А.Е., Лободенко П.В. Экологические проблемы отбора подземных вод в бассейнах рек Беларуси // Сб. статей по РНТП 75.02р "Охрана природы"-Мн„ 1995. С. 202-205.

213. Черепанский М.М., Томина Н. М., Авхимович А. Н. Типизация условий взаимосвязи поверхностных и подземных вод при их совместном использовании // Водные ресурсы. -Мн.: ЦНИИКИВР,2001. № 10. - С. 93-101.

214. Черепанский М.М., Томина Н.М. Гидроэкологические проблемы города Минска // Третий Международный конгресс "Вода: экология и технология" ЭКВАТЭК-98.-М., 26-30 мая 1998.-С. 139.

215. Черепанский М.М., Усенко B.C. Оценка сокращения стока малых рек под влиянием эксплуатации водозаборов подземных вод // 27 Межд. геол. конг. Тезисы докл., Т.7.-М., 1984.-С. 525-526.

216. Черепанский М.М., Усенко B.C. Оценка сокращения стока малых рек под влиянием эксплуатации водозаборов подземных вод // Водные ресурсы. М, 1985. - N2 - С. 165-166.

217. Черепанский М.М., Чабан М.О. Применение теории натурного подобия при расчетах подземных водозаборов // В кн.: "Формирование подземных вод как основа гидрогеологических прогнозов". М., 1982. - С. 51-55.

218. Шаманский В.Е. Численное решение задач фильтрации грунтовых вод на ЭЦВМ. Киев: Навукова думка, 1969. - 376 с.

219. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика: Учебник. 3-е изд. - М: МГУ, 1995. - 368 с.

220. Шестаков В.М. Постановка опытно-фильтрационных работ вблизи водотоков. Разведка и охрана недр, 1977. - №9. - С. 38-44.

221. Шестаков В.М. Теоретические основы подпора, водопонижения и дренажа. -М.: МГУ, 1965.-233 с.

222. Шестаков В.М. Формирование фильтрационного потока при откачке из скважины вблизи экранированного водоёма //Вопросы оценки эксплуатационных ресурсов подземных вод. М.: ВСЕГИНГЕО,1969 - вып. 17. - С.47 - 54.

223. Шестаков В.М., Кравченко И.П., Пашковский И.С. Практикум по динамике подземных вод. 2-е изд., исправ. и доп. - М.: МГУ, 1975. - 270 с.

224. Шестаков В.М., Пашковский И.С., Сойфер A.M. Гидрогеологические исследования на орошаемых территориях. М.: Недра, 1982. - 244 с.

225. Шестопалов В.М., Ситников А.Б., Лялько В.И. и др. Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Методы изучения водообмена. Киев: Нав. думка, 1988.-272 с.

226. Шикломанов И.А. О методах оценки влияния комплекса факторов хозяйственной деятельности на водные ресурсы и водный режим водосборов // Труды 11 И.

227. Вып. 206. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - С. 3-21.

228. Широков В.М., Пеньковская А.М., Плужников В.Н. Водохозяйственный баланс бассейна Днепра. Мн.: Издательство БГУ, 1980. - 128 с.

229. Шлыгина В.Ф. Тип водохозяйственной системы с тесной взаимосвязью поверхностного и подземного стока и проблемы управления ею на современном этапе // Теория и практика управления водными ресурсами. -М.: Наука. 1985. - С. 183-145.

230. Штаковский А.В., Черепанский М.М. Влияние эксплуатации водозаборов подземных вод на сток малых рек Белоруссии // Малые реки Белорусской ССР, их использование и охрана. Гомель, 1984. - С.74-76.

231. Штенгелов Р.С. Формирование балансовой структуры эксплуатационного водоотбора на месторождениях подземных вод / дис. на соискание уч. степ. д.г.-м.н. в форме научного доклада. М.: МГУ им. Ломоносова. -1994. - 63 с.

232. Штенгелов Р.С. Формирование и оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод. -М.: Недра, 1988. 231 с.

233. Язвин Л.С. Достоверность гидрогеологических прогнозов при оценке эксплуатационных запасов подземных вод. М.: ВСЕГИНГЕО,1972. - 150 с.

234. Язвин Л С. Изменение поверхностного стока // Гидрогеологические основы охраны подземных вод: в 2 т. М: Центр международных проектов ГКНТ, 1984. - С. 138-139.

235. Язвин Л.С. О взаимосвязи ресурсов различных типов подземных вод и влияния их отбора на ресурсы поверхностных вод // Гидрогеология СССР. Вып.З. Ресурсы подземных вод СССР и перспективы их использования. М.: Недра, 1977. - С. 266-270.

236. Яцык А.В. Экологические основы рационального водопользования. К.: Издательство «Генеза», 1997. - 640 с.

237. Argus ONE for All Ground Water Models. Version 4.0 // Environmental Sortware & Publications. Catalog 1997-1998. Washington, Scientific Software Group, 1998. - P. 6.

238. Birtles A. Siting of groundwater abstractions for river regulation // Birmingham congress United Kingdom. 1977. - Vol. XIII, tome XIII, part I. - P. D32.

239. Bredehoeft J., Young R. The temporal allocation of ground water a simulation approach // Water Resources Research. - 1970. - Vol. 6, № 1. - P. 3-21.

240. Connorton В., Robinson V. The hydrology of the Thames groundwater scheme // Birmingham congress United Kingdom. 1977. - Vol. XIII, tome XIII, part I. - P. D20.

241. Conrad P., Beljin S. Evaluation of an infiltration model as applied to glacial aquifer systems // Water resources bulletin. 1996. - Vol. 32., № 6. - P. 1209-1220.

242. Corapcioglu M.Y., Borekci O., Haridas A. Analytical solution for rectangular aquifers with third-kind (Cauchy) boundary conditions // Water Resources Research. 1983. -vol. 19. -№2.-P. 523-528

243. Custodio E., Garcia J. Modelling the aquifers of the Llobregat Delta (Barcelona? Spain) // Birmingham congress United Kingdom. 1977. - Vol. XIII, tome XIII, part I. - P. El2.

244. Diersch H.-J. G. Interactive, graphics-based finite-element simulation system FEFLOW for modeling User's manual Version 4.50 / WASY Institute for Water Resources Planning and Systems Research Ltd. Berlin, 1996.-435 p

245. Dumbleton B. The investigation and development of fresh water lenses in Grand Cayman Island // Birmingham congress United Kingdom. -1977. Vol. XIII, tome XIII, part I. - P. E40.

246. Environmental Software & Publications: Catalog 1997-1998. Washington, 1988.-67 p.

247. GMS 2.1 Groundwater modeling system // Environmental Software & Publications. Catalog 1997-1998. Washington: Scientifig Software Group, 1998. - P. 2-5.

248. Glover R.E., Balmer G.G. River depletion resulting from pumpaging a well near a river // Trans. Amer. Geophys. Union. 1954. - Vol. 35. - P. 468-470.

249. Golf W. Abflussvarenderungen durch Grubenwassereinleitungen in keinen Vorflutern des Spreegebietes. Wasserwirtschaft - Wassertechnik, 1968, Bd 18, № 2, p. 56-59.

250. Greenfield B. Storage and discharge: unconfined aquifers // Birmingham congress United Kingdom. 1977. - Vol. XIII, tome XIII, part I. - P. D42.

251. Hantush M.S. Analysis of data from pumping wells near a river // Journal of Geophysical Research. 1959. - Vol. 64. - P. 1921-1932.

252. Hantush M.S. Depletion of flow in right-angle stream bends by steady wells // Water Resources Research. 1986. - Vol. 3, № 1. - P. 235-240.

253. Hantush M.S. Depletion of storage, leakage and river flow by gravity wells in sloping sands//Journal of Geophysical Research. 1964. - Vol. 69, № 12. -P. 2551-2560.

254. Hantush M.S. Wells near streams with semipervious beds // Journal of Geophysical Research. 1965. - Vol. 70. - P. 2829-2838.

255. Houdaille A., de Marsify G. Debits soustraitrs a une riviere par unpompage efFectue dans une nappe alleviate//Eau, 1969. №1. P. 19-23.

256. Hunt B. Unsteady stream depletion from ground water pumping // Ground water. -1999. Vol. 37, № 1. - P. 98-102.

257. Kiel H. Das Problem der Grundwasserabsenkung im Erftgebiet. Gas - und Wasserwach, 1958. - Bd 99, № 40. - P. 1005-1012.

258. Lelievre R.-F., Peaudecerf P., Prudhomme P. Influence des pompages en nappes alluviales sur le regime des cours d'eau //Bull. Bur. rech. geol. et minieres. sec. III. 1976. - № 3/4.-P. 151-157.

259. Maddock Th. The operation of a stream- aquifer system under stochastic demands // Water Resources Research. 1974. - Vol. 10, № 1. -P. 1-9.

260. Maddock Th., Bouwer H. Making sense of the interactions between groundwater and stream flow: lessons for water masters and adjudicators // Geol Survey. 1997. - Vol. 6. -№ l.-P. 19-31.

261. Manson P. W. e. a. Effect of pothole drainage on deep groundwater supplies. -Trans. ASAE, 1967. vol. 10, № 5. - P. 643-644.

262. McDonald M.G., Harbaugh J.D. MODFLOW, A modular three-dimentional finite-difference groundwater flow model / U.S. Geological Survey. Washington, 1988. - P. 83-875.

263. Rushton K. The place of mathematical models in aquifer analysis // Birmingham congress United Kingdom. 1977. - Vol. XIII, tome XIII, part I. - P. El.

264. Saxena R., Chandra Satish. Effect of ground water pumpage on flow in Ganga river // Irrg. and Power. 1978. - Vol. 35, № 2. - P. 251-256.

265. Theis C.V. The effect of a well on a nearby stream // Trans. Amer. Geophys. Union. -1941.-Vol. 22.-P. 734-738.

266. Usenko VS., Cherepansky M.M., Kalinin M.Yu., Kulbeda I.P., Tomina N.M.

267. Multipurpose use of groundwater and surface water with the view of water resources protection // Conjunctive Water Use (Proceeding of the Budapest Symposium, July 1986). IAHS Publ. no 156, 1986.-P. 475-481.

268. Wardlaw R., Fleming G. An integrated surface/subsurface hydrological response model // Birmingham congress United Kingdom. 1977. - Vol. XIII, tome XIII, part I. - P. E48.

269. Winter T. Recent advances in understanding the interactions of ground water and surface water // U.S. national reports to international union of Geodes and Geophysics. 1991-1994. Reviews of Geophysics, supplement. 1995 P. 985-994.

270. Wright C. The assessment of river regulation losses // Birmingham congress United Kingdom. 1977. - Vol. XIII, tome XIII, part I. - P. Dl.