Ресурсы пресных подземных вод Беларуси

Курило, Казимир Адольфович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Ресурсы пресных подземных вод Беларуси
ВАК РФ 25.00.07, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Ресурсы пресных подземных вод Беларуси"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОЭКОЛОГИИ

УДК 556. 382 (476)

На правах рукописи

КУРИЛО КАЗИМИР АДОЛЬФОВИЧ

РЕСУРСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД БЕЛАРУСИ (методика исследований, закономерности формирования, оценка и прогноз)

Специальность 25.00.07 - гидрогеология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва-2004

Работа выполнена в Белорусском научно-исследовательском геологоразведочном институте РУП «Белгеология» Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Б.В. Боревский доктор геолого-минералогических наук, профессор B.C. Ковалевский доктор геолого-минералогических наук, профессор P.C. Штенгелов

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО)

Защита состоится 26 ноября 2004г. в 1400 часов на заседании Диссертационного совета Д 002.048.01 при Институте геоэкологии РАН по адресу: 109004, Москва, ул. Николоямская, д.51.

С диссертацией можно ознакомиться в Институте геоэкологии РАН, 101000, Москва, Уланский пер., д.13.стр.2.

Автореферат разослан 25 октября 2004 г.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах с подписью, заверенной печатью учреждения, просим направлять по адресу: 101000, Москва, Уланский пер., д.13.стр.2, А/я 145, ученому секретарю Диссертационного совета Д 002.048.01, д.г.-м.н. С.М. Семенову

Ученый секретарь Диссертационного совета //

доктор геолого-минералогических наук \ -с^л, 1 < - ■а/ С.М. Семенов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсивное и разнонаправленное воздействие человека на природную среду существенно изменяет гидрогеоэкологическую обстановку как в региональном, так и локальном плане. В частности, в результате водоотбора происходит изменение химического состава и качества подземных вод, что создает напряженную ситуацию в водоснабжении крупных градопромышленных агломераций Республики Беларусь. Поэтому обеспечение городов и производственных объектов хозяйственно-питьевой водой - одна из важнейших проблем современности, при решении которой главными задачами являются разведка, оценка и освоение эксплуатационных запасов месторождений подземных вод республики.

Решение данной проблемы также невозможно без долгосрочных гидрогеологических, гидрогеохимических и геоэкологических прогнозов, для которых необходимы детальные научно-методические обоснования. Разработке этих прогнозов должно предшествовать, с одной стороны, изучение геологических и гидрогеологических особенностей региональных структур и выявление закономерностей формирования ресурсов подземных вод, в том числе и на локальных участках, с другой - оценка последствий интенсивного водоотбора на окружающую среду и разработка рекомендаций по ее охране и восстановлению. Прогнозирование характера и масштабов воздействия тех или других видов хозяйственной деятельности на окружающую среду в отдельности и в совокупности представляет собой исключительно сложную задачу. Существующие аналитические методы не обеспечивают решения данной проблемы.

Как известно, платформенный чехол территории Беларуси сложен породами всех геологических систем и эратем - от рифейской до четвертичной включительно. Сложное залегание поровых и трещиновато-пластовых коллекторов дочетвертичных пород, мощный покров неоднородных четвертичных образований, наличие глубоких эрозионных врезов, усложняющих гидродинамические условия зоны активного водообмена и густой речной сети, а также участков и источников загрязнения, возможность подтока минерализованных вод - это те особенности, которые предопределяют необходимость совершенствования методики и внедрения в практику прогнозирования ресурсов и качества подземных вод с учетом природоохранных аспектов на базе построения математической региональной модели «BELARUS», включающей многофункциональные крупномасштабные модели-врезки отдельных объектов.

(.. Г)'. И ;Н»УРГ ЯМбРК

значенные для решения конкретных вопросов водоснабжения, оценки загрязнения подземных вод и влияния водоотбора на окружающую среду. В БелНИГРИ при непосредственном участии автора создана геофильтрационная региональная модель масштаба 1 : 1 ООО ООО, включающая два водоносных пласта (грунтовый и первый от земной поверхности напорный), разделенных слабопроницаемым слоем, на базе которой были построены карты гидроизогипс в обоих пластах в естественных условиях.

Данная диссертационная работа посвящена теоретическому обобщению гидрогеодинамических закономерностей, пространственной изменчивости фильтрационных свойств водоносных и слабопроницаемых разделяющих пластов, созданию автоматизированной системы управления ресурсами и качеством пресных подземных вод, включающей пакеты фактических данных в виде файлов и математические модели фильтрации и геомиграции, позволяющие прогнозировать процессы водоотбора и загрязнения подземных вод. В ней, на примере артезианских бассейнов Беларуси, показаны пути решения задач разведки, оценки и эксплуатации ресурсов пресных подземных вод с учетом природоохранных аспектов.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Диссертационная работа выполнена в рамках научно-исследовательских работ БелНИГРИ и Института геологических наук Национальной академии наук Беларуси (ИГН НАН), по отдельным направлениям которых автор был научным руководителем или ответственным исполнителем:

- «Изучение условий формирования подземных вод и влияния их отбора на сток малых рек БССР» по отраслевой программе 0.50.01.04.07, утвержденной ГКНТ СССР от 30.10.85г., № 555.

- «Дать оценку изменения гидродинамической обстановки территории Белоруссии под влиянием сосредоточенного водоотбора и мелиорации. Разработать рекомендации по оптимизации водопользования» по отраслевой программе 0.50.01.04.07., утвержденной ГКНТ СССР от 30.10.85г„ № 555.

- «Усовершенствовать и внедрить методы гидрогеологических прогнозов на базе математического моделирования» по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1985-1990 гг.».

- «Отчет о поисковых и разведочных гидрогеологических работах в районе г. Новолукомль с оценкой эксплуатационных запасов подземных вод на участке «Подберезье» по состоянию на 01.01.87 г. для хозяйственно-питьевого водоснабжения г.Новолукомль и Белорусской АЭС» по заданию ПО «Белгеология».

01.07.88 г. для хозяйственно-питьевого водоснабжения гг. Полоцк и Ново-полоцк Витебской области БССР» по заданию ПО «Белгеология».

- «Отчет о поисково-разведочных работах на воду с оценкой эксплуатационных запасов подземных вод на участке «Свислочь» для технического водоснабжения промпредприятий III зоны г. Минска по состоянию на 01.12.91 г. по заданию института «Минскинжпроект», 1988 г.

- «Разработать научно-методическое обеспечение и создать постоянно-действующие модели типовых геофильтрационных объектов краевых частей артезианских бассейнов» по заданию ПО «Белгеология».

- «Составить методическое пособие по созданию постоянно-действующих геофильтрационных моделей для условий Республики Беларусь» по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1993-1995 и на период до 2000 гг.».

- «Гидрогеологические исследования по переоценке эксплуатационных запасов подземных вод на водозаборе «Белевичи» для хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Солигорска (по состоянию на 1.01.1994 г.)» по заданию Солигорского водоканала.

- «Выполнить оценку эксплуатационных запасов подземных вод по объекту «Гродно» методом моделирования и дать прогноз влияния водо-отбора на окружающую среду» по заданию ПО «Белгеология».

- «Отчет о результатах предварительной разведки подземных вод для водоснабжения г. Барановичи, Брестской обл. с подсчетом эксплуатационных запасов на участке «Дубровно» по состоянию на 1.01.1995 г.» по заданию ПО «Белгеология».

- «Оценить изменение структуры баланса подземных вод на участках их интенсивной эксплуатации с целью повышения достоверности гидрогеологических прогнозов» по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1993-1995 и на период до 2000 гг.».

- «Гидрогеологические исследования по переоценке эксплуатационных запасов подземных вод на водозаборе «Лучежевичи» для хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Мозыря с использованием моделирования (по состоянию на 01.01.1996 г.)» по заданию Мозырского горисполкома.

- «Разработать программно-методические средства и создать постоянно-действующие геофильтрационные модели крупных градопромышлен-ных агломераций для оптимизации использования подземных вод» (Этап I - Минская градопромышленная агломерация) по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1993-1995 и на период до 2000 гг.».

- «Дать прогноз обеспеченности Республики Беларусь в хозяйственно-питьевой воде на период 2020-2050 гг.» по «Программе ускорения геоло-

горазведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1993-1995 и на период до 2000 гг.».

- «Оценить состояние геологической среды Гомельского и Минского регионов с целью охраны источников водоснабжения» по заданию 2.3.1.4.03 ГНТП «Природопользование и охрана окружающей среды», 1998-1999 гг.

- «Разработать программно-методические средства и создать постоянно-действующие геофильтрационные модели крупных градопромышлен-ных агломераций для оптимизации использования подземных вод» (Этап II - Гомельская градопромышленная агломерация) по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1996-2000 гг.».

- «Разработать региональную математическую модель территории Беларуси для оценки состояния и прогноза ресурсов подземных вод» по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1996-2000 гг.».

- «Разработать постоянно-действующую геофильтрационную модель Могилевской градопромышленной агломерации» по «Долгосрочной программе создания ПДМ крупных градопромышленных агломераций», утвержденной протоколом № 33 секции НТС ПО «Белгеология» от 21 июля 1997 г.

Цель исследований заключается в выявлении локальных и региональных закономерностей в формировании эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод и прогнозировании обеспеченности республики запасами подземных вод на перспективу с учетом изменения их качества.

В соответствии с этим основные задачи настоящей работы включают:

1. Рассмотрение проблемы существующего и перспективного водоснабжения с оценкой качества поверхностных и подземных вод и анализом состояния региональных исследований по ресурсной тематике.

2. Выявление закономерностей формирования уровенного режима и водоотбора при эксплуатации месторождений подземных вод, установление закономерностей распределения фильтрационных свойств водонасы-щенных пород с исследованием пределов применения методов их определения и усовершенствованием методики проведения разведочных работ и интерпретации их материалов.

3. Разработку принципов схематизации гидрогеологических условий краевых частей артезианских бассейнов с проведением гидрогеологической стратификации и выделением в их пределах единой геофильтрационной расчетной схемы.

4. Создание автоматизированной гидрогеоинформационной системы управления запасами и качеством подземных вод с разработкой файлов накопления, оперативной обработки входных данных и программ создания

картографических моделей для решения гидродинамических и гидрохимических задач.

5. Разработку региональной геофильтрационной математической модели «BELARUS» и многофункциональных крупномасштабных моделей-врезок с адаптацией их к естественным и нарушенным гидрогеологическим условиям для целей оценки естественных и эксплуатационных ресурсов (запасов) и изменения качества пресных подземных вод. Установление закономерностей формирования запасов подземных вод и изменения водного баланса при взаимодействии всех водозаборов республики с оценкой отрицательных последствий их интенсивной эксплуатации на окружающую среду и разработкой легенды картирования ресурсов (запасов) с элементами геоэкологии.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являлась подземная гидросфера зоны активного и верхняя часть зоны замедленного водообмена Беларуси. Предметом исследования была степень соответствия наших представлений - расчетных моделей динамики подземных вод реальным гидрогеологическим процессам и природным условиям.

Гипотеза. Геофильтрационные математические модели позволяют оценивать ресурсы подземных вод, прогнозировать их состояние и обеспеченность населения водой питьевого качества при заданном техногенном воздействии, что необходимо теоретически доказать.

Исходными материалами данной работы послужили результаты многолетней производственной и научно-исследовательской работы автора в области изучения гидрогеологических условий Беларуси, разведки и оценки запасов подземных вод для нужд водоснабжения, решения геофильтрационных и миграционных задач, оценки динамики структуры запасов при эксплуатации характерных типов месторождений пресных подземных вод, а также прогнозирования обеспеченности республики хозяйственно-питьевыми водами на 2050 г. и последствий интенсивного водо-отбора на окружающую среду. Работа основана на результатах теоретических, региональных и экспериментальных исследований, выполненных автором в Белорусском научно-исследовательском геологоразведочном институте (БелНИГРИ) с 1981 года. Региональные и локальные гидрогеологические обобщения и результаты фильтрационных и миграционных расчетов проведены лично автором или под его научным руководством с использованием компьютерной техники. Во всех совместных работах автор принимал непосредственное участие в творческом процессе исследований.

Фактическим материалом явились данные поисково-съемочных и геологоразведочных работ, режимных наблюдений, геологических и гидрогеологических карт, лабораторных исследований, результаты математического моделирования процессов фильтрации и геомиграции, данные АИС ГВК по ресурсной тематике, предназначенные для прогноза обеспеченности Республики Беларусь хозяйственно-питьевыми водами на даль-

несрочную перспективу. Автор настоящей работы был руководителем и ответственным исполнителем ряда исследований.

Методология и методы проведенного исследования. Методика исследований заключалась в анализе литературных и фондовых материалов региональных исследований ресурсов подземных вод республики, сборе, обобщении и систематизации фактических данных, необходимых для создания автоматизированной гидрогеоинформационной системы и региональной модели «BELARUS» для прогнозирования обеспеченности населения республики водой питьевого качества на 2050 г., в научно-методических разработках - системном подходе к гидрогеологической стратификации и схематизации условий РБ, построению картографических моделей водоносных и слабопроницаемых пластов, методике прогнозирования обеспеченности республики водой, методике идентификации модели к природным условиям, типизации источников загрязнения подземных вод, методике картирования запасов подземных вод, решению теоретических вопросов по оценке и учету влияния отдельных входных параметров модели «BELARUS» на снижение уровней подземных вод при эксплуатации водозаборов, полевым и лабораторным исследованиям.

Научная новизна и значимость полученных результатов работы сводится к следующим основным положениям: впервые для территории республики проведена схематизация гидрогеологических условий краевых частей артезианских бассейнов; разработана и адаптирована к ним региональная математическая модель «BELARUS», на базе которой выполнены региональные оценки естественных ресурсов пресных подземных вод, минимального речного стока 95% обеспеченности по крупным рекам, модуля эксплуатационных запасов подземных вод в пределах региональных воронок депрессий, последствий интенсивного водоотбора на речной сток и подземные воды при взаимодействии всех водозаборов республики, формирования структуры эксплуатационных запасов в настоящем и будущем, возможного изменения химического состава пресных подземных вод за счет подтока минерализованных вод и поступления некондиционных вод из грунтового горизонта и поверхностных водотоков и водоемов; дан прогноз обеспеченности республики хозяйственно-питьевыми водами на дальнесрочную перспективу и построена карта эксплуатационных запасов подземных вод с элементами геоэкологии, отвечающая требованиям построения схем комплексного и рационального освоения водных ресурсов; усовершенствована методика расчета гидрогеологических параметров многослойных толщ и установлены закономерности изменчивости их фильтрационных свойств по площади и в разрезе.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту: ■ закономерности формирования и территориального распределения ресурсов пресных подземных вод, представленных в виде карт гидроизо-гипс, гидроизопьез, естественных и прогнозных эксплуатационных ресур-

сов, определяются особенностями геолого-структурного строения, питания, транзита и разгрузки подземных вод артезианских бассейнов. Они обусловлены метеорологическими (осадки и испарение), геоморфологическими (расчлененность рельефа, густота речной сети) и геолого-гидрогеологическими (мощность и состав пород зоны аэрации, инфильт-рационное питание, взаимосвязь поверхностных и подземных вод, проводимость и соотношение напоров водоносных пластов) факторами и являются основанием рационального использования и охраны подземных вод от загрязнения и истощения, а также размещения и развития производительных сил республики;

■ основные критерии построения картографических моделей проводимости подземной гидросферы заключаются в синтезе данных пространственной изменчивости фильтрационных свойств водоносных и слабопроницаемых пластов многослойной гидравлически взаимосвязанной системы, обусловленных особенностями осадконакопления и диагенеза, эпигенетическими изменениями, гляциальными, аквагляциальными, тектоническими и денудационными процессами, литологической неоднородностью пород, глубиной их залегания и разуплотненностью в пределах крупных речных долин;

■ схематизация гидрогеологических условий артезианских бассейнов Беларуси, выполненная на основе структурного, балансово-гидродинами-ческого и гидрогеохимического принципов, включает четыре фазы: общего районирования, гидрогеологической стратификации, обоснования единой фильтрационной схемы и граничных условий, вычислительной (конечно-разностной) схематизации и является основой разработки и создания региональной численной модели фильтрации подземных вод и массо-переноса с моделями-врезками локального уровня;

■ теоретически обоснованная система технологий оценки ресурсов и запасов подземных вод, включающая автоматизированную гидрогеоин-формационную систему управления ресурсами и качеством подземных вод с последовательным комплексированием подсистем регионального и локального уровней: «Цифровой», «Картографической», «Кодовой» и «Вычислительной», использующих программное обеспечение EXCEL, SURFER, FH8, TEIS, REGIM, TOPAS НС, MIG-2 и др., и региональную геофильтрационную математическую модель подземной гидросферы Беларуси с крупномасштабными многофункциональными моделями-врезками конкретных объектов (водозаборов) с идентификацией их к природным условиям в естественном и нарушенном режимах, обеспечивает повышение геологической эффективности разведки и оценки ресурсов (запасов) подземных вод, создание мониторинга и принятие управленческих решений в области охраны окружающей среды;

■ геофильтрационные расчетные модели динамики подземных вод соответствуют реальным гидрогеологическим процессам и природным уело-

виям и позволяют оценивать ресурсы подземных вод, прогнозировать их состояние и обеспеченность населения водой питьевого качества при заданном природном и техногенном воздействии. Выявленные закономерности и источники формирования эксплуатационных запасов подземной гидросферы Беларуси и месторождений подземных вод в отдельности с оценкой и прогнозом последствий воздействия интенсивного водоотбора на природную окружающую среду являются основанием оптимизации опорной сети мониторинга и переоценки эксплуатационных запасов пресных подземных вод по данным режимных наблюдений.

Личный вклад соискателя. Диссертация является результатом многолетних исследований (1979-2004 гг.) соискателя, выполненных в Белорусском научно-исследовательском геологоразведочном институте, Белорусской гидрогеологической экспедиции и Институте геологических наук НАН Беларуси.

Автором самостоятельно проведено обобщение и систематизация гидрогеологических материалов по водозаборам подземных вод Беларуси. Сформулированы исходные понятия и определения. Установлены закономерности распределения фильтрационных свойств водоносных и слабопроницаемых пластов. Разработана и создана автоматизированная система управления ресурсами и качеством подземных вод. Выполнена гидрогеологическая стратификация артезианских бассейнов Беларуси. Проведена схематизация гидрогеологических условий территории республики. Построены картографические модели проводимости водоносных и вертикальной проводимости слабопроницаемых пластов расчетной схемы модели. Создана региональная численная модель «BELARUS» с моделями-врезками конкретных объектов и городских агломераций. Выполнена оценка естественных и эксплуатационных ресурсов подземных вод. Дан прогноз обеспеченности республики хозяйственно-питьевой водой и оценка воздействий водоотбора на грунтовые воды и речной сток. Установлены закономерности формирования уровенного режима и водоотбора при эксплуатации месторождений подземных вод. Разработаны методики интерпретации ОФР, идентификации моделей фильтрации и массопереноса к естественным и нарушенным условиям. Получено аналитическое решение для расчета производительности водозаборов в трехслойной толще вблизи несовершенной реки. Дана оценка изменения химического состава подземных вод при эксплуатации всех водозаборов республики. Построена карта эксплуатационных запасов подземных вод с элементами геоэкологии.

тодом моделирования, получении нового решения для расчета производительности береговых водозаборов, выявлении региональных и локальных закономерностей пространственной изменчивости фильтрационных свойств зоны активного водообмена, а также в создании гидрогеоинфор-мационной автоматизированной системы и региональной геофильтрационной модели «BELARUS» с крупномасштабными многофункциональными моделями-врезками отдельных объектов, что позволяет целенаправленно, методически обоснованно и более эффективно проводить поисково-разведочные работы на подземные воды, гидрогеоэкологическое обследование территорий, повысить их информативность и достоверность оценки и прогноза состояния подземной гидросферы республики при интенсивной ее эксплуатации и обеспеченности Республики Беларусь запасами (ресурсами) подземных вод установленного стандарта качества.

Методические разработки по постановке и проведении разведочных работ, методике интерпретации данных ОФР, принципам схематизации гидрогеологических условий, методикам создания геофильтрационных и геомиграционных математических моделей, количественной оценке источников формирования эксплуатационных запасов и прогнозе обеспеченности республики хозяйственно-питьевыми водами на перспективу с оценкой последствий водоотбора на окружающую среду внедрены в практику Белорусской гидрогеологической и Белорусской геофизической экспедициями в период 1979-2003 гг. и использованы при разведке и оценке эксплуатационных запасов подземных вод для целей водоснабжения городов Мосты, Слоним, Барановичи, Гродно Гродненской области, Гомель, Мозырь Гомельской области, Новолукомль, Новополоцк Витебской области, Минск, Солигорск Минской области, городов Брест и Могилев, которые утверждены в ГКЗ СССР и ТКЗ РБ, а также при геоэкологическом обследовании водозаборов городов Мозырь и Борисов. Разработанная гид-рогеоинформационная система и модель «BELARUS» внедрена и широко используется на практике при решении задач по ресурсной и геоэкологической тематикам. Это вопросы оценки запасов пресных подземных вод, прогнозирования обеспеченности республики в целом и отдельных городов хозяйственно-питьевой водой, оценки состояния подземной гидросферы в настоящем и будущем, в том числе, предсказание изменения химического состава и качества пресных подземных вод за счет поступления некондиционных вод наземной гидросферы и подтока минерализованных вод и многое другое. Решение этих вопросов и внедрение полученных результатов и разработок в практику играют немаловажную роль в экономической и социальной сферах при принятии решений по охране окружающей среды, благосостоянию и здоровью людей и т. д.

Опубликованность результатов. Основные положения, методические разработки и выводы диссертации опубликованы в 70-ти печатных работах, в том числе в четырех монографиях, статьях, в международных и

республиканских журналах, сборниках, государственных кадастрах, изложены в 9-ти производственных и 20-ти научных отчетах. Восемь специализированных гидрогеологических карт, составленных диссертантом с соавторами, включено в Национальный атлас Беларуси.

Апробация результатов диссертации. Результаты исследований докладывались на: 1) четырех международных конференциях, симпозиумах и совещаниях (1996, 1997, 1999, 2000 гг.); 1 Всесоюзном съезде инженеров-геологов, гидрогеологов и геокриологов (Киев, 1988); 2) годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии - «Сергеевские Чтения» (2001); 3) научной конференции молодых ученых и специалистов ЦНИИКИВР и БелНИИМиВХ (Минск, 1987); 4) Всесоюзных курсах повышения квалификации специалистов гидрогеологов организаций Мингео СССР (Минск 1983, 1984, 1985); 5) четырех всесоюзных конференциях, совещаниях и семинарах (Москва 1986; Ленинград 1987; Таллинн 1988; Калиниград 1989); 6) трех научных Конференциях (Минск, 1990, 1995, 1998) и других научных и научно-технических совещаниях и заседаниях. Производственные отчеты по оценке запасов подземных вод для водоснабжения городов республики защищены и утверждены в ГКЗ России и PK3 Беларуси. Результаты научных работ докладывались на заседаниях Ученого совета БелНИГРИ и НТС РУП «Белгеология». Разработки и технологии, изложенные в диссертационной работе, представлялись автором на международных и республиканских выставках: «ГЕОЛОГОРАЗВЕДКА» (Санкт-Петербург, 2000), Польско-Белорусская научно-практическая выставка (Польша, Белосток, 2001), «БЕЛАГРО 2001» (Минск, 2001), «Энергетика, Экология, Энергосбережение» (Минск, 2001, 2002, 2003), Белорусско-Польская научно-практическая выставка (Брест, 2001), «Наука и инновации в регионах Беларуси» (Могилев, 2001) и др.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из общей характеристики работы, семи глав и выводов, списка литературы из 333 наименований и двух приложений, изложена на 294 страницах печатного текста и иллюстрируется 56 рисунками и 28 таблицами.

Благодарности. Большую помощь в процессе исследований оказали сотрудники БелНИГРИ - С.П. Гудак, В.И. Бучурин, М.В. Фадеева, В.И. Фоменко, H.H. Муромец и др., работники РУП «Белгеология» -П.З. Хомич, И.А. Линник, работники БГГЭ и БГЭ - В.Д. Коркин, В.П. Сидорович, Г.И. Илькевич, А.Н. Шуравин, В.А. Шитц, сотрудники ИГН HAH Беларуси - A.A. Махнач, P.E. Айзберг, A.B. Кудельский, Я.И. Аношко, В.И. Пашкевич, сотрудники других организаций - В.Н. Гу-бин, М.Ю. Калинин, B.C. Усенко, A.M. Гречко, которым автор выражает свою благодарность.

Автор искренне признателен коллективу кафедры гидрогеологии МГУ, научным сотрудникам Института водных проблем и Института reo-

экологии РАН, ВСЕГИНГЕО, сотрудникам фирм ГИДЭК и ГЕОЛИНК за ценные рекомендации и замечания, которые способствовали повышению качества диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

1.1. Анализ и результаты исследований ресурсов подземных вод

В истории исследований естественных ресурсов (ЕР) выделено четыре этапа. Первый этап - работы В.Г. Шумова, Е.К. Кнорре и К.Э. Лембке, В.Г. Глушкова, М.И. Львовича, Ф.А. Макаренко, A.B. Огиевского, Б.В. Полякова, в которых ЕР определялись путем расчленения гидрографов рек или на основании данных о меженном речном стоке.

Второй этап характеризуется исследованиями оценки ЕР по данным подземного стока (ПС) в региональном плане (Ф.П. Саваренский, Б.Л. Личков, И.К. Зайцев, Н.И. Толстихин, H.A. Плотников, Б.В. Поляков, Ф.А. Макаренко, Б.И. Куделин, A.A. Коноплянцев и др.). Методам расчета расхода потока и инфильтрационного питания подземных вод посвящены работы Г.Н. Каменского, М.Е. Альтовского, И.В. Гармонова, H.H. Вериги-на, П.А. Киселева и других ученых. Исследования второго этапа были обобщены Б.И. Куделиным.

Третий этап характеризуется региональными работами по изучению условий формирования, оценке и картированию ЕР (В.А. Всеволожский, Р.Г. Джамалов, И.С. Зекцер, И.В. Зеленин, H.A. Лебедева, С.Ш. Мирзаев, О.В. Попов, И.Ф. Фиделли и др.). Проводятся исследования по разработке и совершенствованию методик расчета расхода потока (В.Д. Бабушкин, H.H. Биндеман, Ф.М. Бочевер, H.H. Веригин, И.В. Гармонов, П.А.Киселев, A.B. Лебедев и др.) и оценки инфильтрационного питания подземных вод по данным режимных наблюдений (A.A. Коноплянцев, B.C. Ковалевский, A.B. Лебедев, С.М. Семенов и др.), подземного питания рек в различные сезоны года по гидрохимическим данным (Л.С. Балашов, И.С. Зекцер, А.Т. Иванов и др.). Применение аналогового моделирования для определения расхода подземного потока рассмотрено в трудах В.М. Шестакова, Д.И. Пересунько, И.К. Гавич, В.А. Всеволожского и других ученых.

С конца 60-х годов начался четвертый, современный, этап. Исследуются закономерности формирования глубокого ПС в артезианских бассейнах, рассматриваются вопросы гидродинамической зональности и районирования, анализируется роль ЕР в формировании запасов подземных вод (В.А. Всеволожский, В.И.Дюнин, И.Ф. Фиделли, Р С. Штснгелов). Ведутся исследования водного баланса и источников водных ресурсов, разрабатываются принципы и методы оценки ЕР подземных вод (Львович, 1963,

1968, 1974; Куделин, 1960; Куделин и др., 1972; Бочевер, 1968; Попов, 1968; Биндеман и Язвин, 1970; Всеволожский, 1983; Шестопалов, 1988; Зекцер, Джамалов, 1989 и др.). Теоретическим вопросам формирования ПС в насыщенной зоне посвящена монография Р. Фриза (Freeze, 1972). Зависимость ПС от величины атмосферных осадков и строения зоны аэрации рассмотрена У.К.Уолтоном (1970). Исследуются региональная динамика подземных вод артезианских структур, условия и процессы гидродинамической связи зон интенсивного и затрудненного подземного стока (Рогов-ская и др., 1972). В настоящее время разработаны методы оценки ин-фильтрационного питания и его изменение в процессе эксплуатации водозаборов, которые реализуются с использованием компьютерной техники.

Изучением закономерностей формирования подземного стока Беларуси занимались С.С. Белецкий, А.Г. Булавко, A.M. Гречко, Д.А. Данович, В.В. Дрозд, В.Г. Жогло, H.A. Журавель, И.С. Зекцер, К.А. Клюева, Б.И. Куделин, А.П. Лавров, H.A. Лебедева и др. По бассейну р. Зап. Двины имеется ряд совместных работ И.С. Зекцера, А.П. Лаврова, О.В. Попова (1963, 1966 и др.). Изучению роли артезианских вод в питании р. Неман посвящена статья И.С. Зекцера (1963). Оценка ЕР юго-востока Беларуси выполнена В.Г. Жогло (1998).

Количественная оценка ЕР подземных вод в региональном плане позволяет получить представления об обеспеченности того или иного региона ресурсами подземных вод, установить соотношение ресурсов подземных и поверхностных вод и роль подземного стока в общем балансе, что в целом имеет важное значение при составлении схем комплексного использования и охраны водных ресурсов и гидрогеологическом обосновании водохозяйственных балансов республики в целом, административных областей, бассейнов рек и балансово-гидродинамических систем

Естественные ресурсы представляют собой суммарный расход потока подземных вод, обеспеченный инфильтрацией атмосферных осадков. Годовая норма осадков на территории колеблется в пределах 530-720 мм. Суммарная величина ЕР подземных вод всей зоны стока, включая и транзитный подземный сток - 30,8 км3/год. Приходная и расходная части баланса подземного стока Беларуси приведены в таблице.

Таблица

11 р И X о д ? а с х о ^

Питание подземных вод Объем стока Расходование подземных вод .Объем стока

км "Угод % к общ. км7год %к общ.

Верхняя часть зоны активного водообмена 16,9 ьь Подземный сток в реки: подземные воды, дренируемые местной речной сетью 14,6 48

Остальные гидродинамические зоны стока 13,9 45 1 лубокие воды, разгружающиеся в региональные дрены 0,6 2

Испарение грунтовых вод 1,6 5

Вороотбор 'l5 5

1ранзитныи подземный сток за пределы республики 12,5 4Ü

ВСЕГО 30,8 100 30,8 100

Естественные ресурсы подземных вод формируются за счет питания на водораздельных пространствах и разгрузки в пониженных элементах рельефа. Основными факторами формирования ресурсов являются метеорологические (осадки и испарение), геоморфологические (расчлененность рельефа, густота речной сети), геолого-гидрогеологические (мощность и состав пород зоны аэрации, инфильтрационное питание, взаимосвязь подземных и поверхностных вод, проводимость и соотношение напоров водоносных пластов).

Исследованием прогнозных эксплуатационных ресурсов (ЭР) и разведанных эксплуатационных запасов (ЭЗ) занимались А.Е. Бабинец, H.H. Биндеман, Ф.М. Бочевер, И.П. Дшпонас, Б.В. Боревский, И.К. Гавич,

B.И. Иодказис, Г.Н. Каменский, B.C. Ковалевский, И.И. Крашин,

C.Ш. Мирзаев, Д.И. Пересунько, Н.А Плотников, Н.И. Плотников, В.М. Шестаков, В.И. Шестопалов, P.C. Штенгелов, М.А. Хордикайнен, В.М. Швец, JI.C. Язвин и др.

Среди белорусских исследователей в данном направлении следует отметить работы П.И. Аверкова, Г.В. Богомолова, С.П. Гудака, В.Г. Жог-ло, A.C. Коломийца, Б.И. Коробейникова, К.А. Курило, Ю.Н. Мартынен-ко, В.А. Ольховика, А.Н. Панасенко, В.П. Сидоровича, P.A. Станкевича, М.Я. Цауне, B.C. Усенко, В.И.Фоменко и др. Вопросам рационального использования водных ресурсов и минерального сырья посвящены работы A.M. Гречко, М.Ю. Калинина, М.Ф. Козлова, A.B. Кудельского, А.П. Лаврова, В.И. Пашкевича, О.Н. Шпакова, М.Г. Ясовеева и др.

Под прогнозными эксплуатационными ресурсами понимаются такие ресурсы, когда расчетное количество воды не может быть положено в основу проектирования водозаборов и необходимы дополнительные исследования (Иодказис, 1980).

Под разведанными эксплуатационными запасами понимается количество подземных вод (м3/сут), которое может быть получено рациональными в технико-экономическом отношении водозаборными сооружениями при заданном режиме эксплуатации, а также качестве воды, удовлетворяющем санитарным требованиям в течение всего расчетного срока водо-потребления (Инструкция....... 1978). Эксплуатационные запасы месторождений пресных подземных вод (ЭЗ МППВ) формируются из различных источников и характеризуются трехчленной формулой (Шестаков, 1979; Иодказис, 1980; Гудак, Штаковская и др., 1984; Курило, 1988 и др.).

QM= «,Qe3 + a2Qep + Qnp, (1.1)

где Q33 - эксплуатационные запасы, м'/сут; Qe3 - естественные запасы, м3/сут; Qep - естественные ресурсы, м3/сут; Qnp - привлекаемые ресурсы, м3/сут; а - коэффициент использования ЕР и ЕЗ.

Установлено, что распределение ресурсов пресных подземных вод в пределах артезианских бассейнов и административных областей обусловлено характером рельефа, мощностью зоны аэрации, литологией и фильт-

рационными свойствами покровных и водовмещающих пород. ЕР по республике оценены в количестве 43560 тыс. м3/сут, а прогнозные ЭР - 49596 тыс. м3/сут. ЭЗ формируются за счет привлекаемых ресурсов (ПР). Разве-данность ЭЗ к ЕР по республике составляет около 14%.

1.2. Существующее и перспективное водоснабжение

В настоящее время в Беларуси разведано 257 месторождений подземных вод, запасы которых составляют 6,7 млн м3/сут, что не превышает 14 % от прогнозных, в том числе по промышленным категориям 5,2 млн м3/сут. Для водоснабжения 88 городов, промышленных центров и населенных пунктов в республике работает 151 водозабор. Водоотбор по месторождениям с утвержденными запасами достигает 1,9 млн м3/сут, а с не-утвержденными - 1,2 млн м3/сут /2,4,9/.

Общий водоотбор в республике с учетом водоотлива из разрабатываемых карьеров составляет 3,5 млн м3/сут, без учета водоотлива из них -3,1 млн м3/ сут (по отношению к прогнозным ресурсам 6%). Используется 2,7 млн м3/сут воды, в том числе на: хозяйственно-питьевое водоснабжение 1,6; промышленно-техническое водоснабжение 0,4; сельскохозяйственное водоснабжение 0,7; орошение 0,012; прочие нужды 0,002 млн м3/сут (Государственный...., 1996). Доля подземных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении республики составляет 95%. Речными водами частично обеспечиваются Минск и Гомель. Потребление воды на одного жителя по республике составляет 218 л/сут, что выше, чем в большинстве стран Европы (100-150 л/сут). По действующим водозаборам в республике общие утвержденные запасы используются на 48 %, а запасы промышленных категорий на 55 % /11/.

Для централизованного водоснабжения наибольшее количество подземных вод извлекается из четвертичного водоносного комплекса - 726 тыс. м3/сут. Далее по значимости следуют воды девонских, меловых, верхнепротерозойских, неоген-палеогеновых и других отложений.

Обеспеченность республики хозяйственно-питьевыми водами на перспективу должна определяться структурой водопотребления, с учетом развития производства, норм водопотребления и роста населения. При обосновании потребности в воде, независимо от существующих концепций путей развития республики на будущее (современных технологий, энергоемких комплексов, сельского хозяйства и др.), ретроспективный анализ цифр потребляемых утвержденных запасов (1,9 млн м3/сут) с общими утвержденными запасами (6,7 млн м3/сут) позволяет считать, что республика в целом обеспечена хозяйственно-питьевыми водами. В этой связи в основу прогноза обеспеченности республики запасами воды на перспективу приняты общие утвержденные запасы и допустимое понижение уровня по линиям водозаборов с учетом их взаимодействия, при условии сохранения качества подземных вод /42/.

1.3. Качество поверхностных и подземных вод

Интегральная оценка качества поверхностных вод производится по индексу загрязнения вод (Государственный водный..., 1995-2003).

Качество речных вод формируется под воздействием сбрасываемых сточных вод и смыва загрязняющих веществ с поверхности земли.

На основе данных Комитета по гидрометеорологии, автором построена карта загрязненности крупных и средних рек. Анализ карты загрязненности поверхностных вод по приоритетным загрязняющим веществам показал, что большинство рек республики относятся к категории «умеренно загрязненных». К категории «загрязненных» отнесены р. Свис-лочь ниже Минска, р. Днепр ниже Могилева, р. Ясельда ниже г. Береза, а также отдельные участки рек Мухавец, Уза, Улла, Лесная /1-6, 8-11/.

Оценкой и прогнозом изменения качества подземных вод занимались в России В.М. Гольдберг, В.П. Зверев, И.И. Крашин, A.A. Куваев, A.B. Ле-хов, А.Е. Орадовская, К.Е. Питьева, A.B. Расторгуев, В.Г. Румынии, Ф.И. Тютюнова, В.М. Швец, В.М. Шестаков и другие исследователи.

В Беларуси этим исследованиям посвящены работы М.Ф. Козлова, A.B. Кудельского, В.И. Пашкевича и др. Анализ работ и натурных исследований показывает, что состояние качества подземных вод на водозаборах республики отвечает требованиям СанПиН 10-124 РБ 99, за исключением повышенного содержания железа и марганца, а также низкого содержания фтора, что характерно для гумидных областей ВосточноЕвропейской платформы. Ухудшение качества воды на некоторых скважинах обусловлено наличием в пределах зоны влияния водозаборов иных хозяйственных объектов, не предусмотренных проектными требованиями и неудовлетворительным состоянием зон санитарной охраны. В этой связи нами рассматриваются основные принципы государственной политики в области охраны подземной гидросферы в Беларуси и рекомендуется ряд организационных мероприятий, обеспечивающих рациональное использование и охрану подземных вод от истощения и загрязнения /39/.

2. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЗОНЫ АКТИВНОГО ВОДООБМЕНА

2.1. Формирование уровенного режима и водоотбора при эксплуатации месторождений пресных подземных вод

Теоретические и методические аспекты гидрогеологических исследований - опытных опробований и режимных наблюдений рассмотрены в трудах Б.В.Боревского, Ф.Б.Бочевера, В.С.Ковалевского, В.И.Мироненко, С.М.Семенова, Б.Г.Самсонова, В.М.Шестакова, Р.С.Штенгелова, Л.С.Язвина, М.С.Хантуша и других ученых. Эффективность интерпретации данных и достоверность полученных результатов зависит от правиль-

ности выбора и обоснования расчетной схемы и учета влияния различных факторов на снижение уровней при опробовании месторождений. В связи с этим нами рассмотрены закономерности формирования понижений уровня и водоотбора безнапорных и напорных вод при проведении опытных откачек в типовых условиях Беларуси.

а) ____,„.1/1.

lgt.qac

-lgt,4ac -1

Рис. 2.1. Данные для рассмотрения особенностей процесса снижения уровней при откачке вблизи водотока' а) схема опытного куста скважин; б) схематический разрез по перпендикулярному к реке лучу: 1 - песок мелко- и среднезернистый; 2 - песок разнозернистый; 3 - суглинок моренный; в) - график временного прослеживания уровней в наблюдательных скважинах и пьезометрах

Путем диагностики данных опытных откачек на участке "Зельвян-ский" исследованы закономерности процесса снижения уровня в безнапорном пласте вблизи водотока (рис.2.1). На графиках временного прослеживания (S ч- Igt) выделяются четыре этапа режима фильтрации: упругий, ложностационарный, гравитационный и стационарный, описываемые зависимостями, функции которых переходят одна в другую: Ö . Q ,„ _,„

4 яТн ' Q

S = -

4яТ„

-W(u)-

4 яТ.

-WH(u,r/B,)*

(и, г/В,)-W„ («,/>/£,]-

4 яТ

2 яТ,

W.(uy,

,ПВ,)* •W(«, г/ В,) —>

[W(u,r!B

Ко (г,/В,)~

2яТ„

4 КГ

2 яТ 0 3 2яТ г

4 яТ 2яТ

,г/В2)~

lW(u)-W (« )] =

In (p/r).

(2.1)

4ЛТ„

где ]¥(и) - функция Тейса; Щи, г/В) - функция Хантуша-Джейкоба; У/(1}уг,гIВ\)— функция Боултона; <2 - дебит откачки; г и р - расстояние от наблюдательной до центральной скважины и до зеркального ее отражения относительно уреза водотока, сдвинутого на расстояние АЬ; В1 - параметр, характеризующий поступление воды со стороны потока к воронке депрессии; В2 - параметр, характеризующий поступление воды со стороны потока и перетекание ее со свободной поверхности; В3 - параметр, характеризующий перетекание из реки и перехват разгрузки вод аллювиального го-

ризонта с перетеканием их со свободной поверхности (увеличение инфильтрации); Т„ - проводимость нижней части пласта; Т - суммарная проводимость нижней и верхней частей горизонта.

Установление закономерностей процесса снижения уровней при проведении откачек является начальным этапом изучения источников формирования водоотбора при опробовании месторождений безнапорного типа.

В первый период отбор подземных вод обеспечивается упругими запасами пласта. Во второй - дополнительно за счет перехвата естественного потока; в третий - гравитационными запасами и частично за счет естественного потока и перетекания из реки; в четвертый - за счет притока из реки, перехвата естественного потока и увеличения инфильтрационного питания (в результате уменьшения испарения с поверхности грунтовых вод при понижении их уровня).

Описание р сположение с«мжин • рырек м

Супесь легкая I

Песок р/з с линзами глин: и супеси II

Супесь плотная с гравием и галывой III

Песок к/з 1?Ш1 IV

Супесь плотна) с гравием ¡tffl V

Песок м/з № VI

Супесь моренная \Ш VII

Песок м/з ы VIII

Глина — шоколадная ~ IX

Мергель, % доломит § X

lgt,cyT

Ell 02 03

Рис. 2.2. График временного прослеживания снижения уровней в скважинах при опробовании пласта XsVIII: 1 - понижения уровней в скважинах №№ 1,2,10,12,13; 2,3 - понижения уровней в скважинах №№ 7,11

При опробовании месторождений напорного типа на графиках S + Igt выделяются три периода - нестационарный, переходный, квазистационарный, переходящий в стационарный. Переходный и квазистационарный периоды характеризуются сложными взаимоотношениями уровней в водоносной толще. При проведении откачек из многослойных толщ графики S - Igt характеризуются этапами снижения уровней, что обусловлено неодновременным вовлечением в "работу" водоносных пластов и проявлением упругих свойств слабопроницаемых слоев (рис. 2.2). Для каждого этапа выделены три периода - упругий, переходный, ложностационарный. Первый период характеризуется сработкой упругих запасов опробуемого пласта или гидродинамически закрытой толщи, переходный - вовлечением упругих запасов выше- или нижележащих разделяющих слоев, а ложно-

стационарный перетеканием из питающих водоносных пластов. Процесс снижения уровней на всех этапах откачки представлен в виде:

(2,2)

где Н(и,Р) - функция Хантуша; Т„ - проводимость тощи, участвующей в "работе" при откачке (п = 1,2,3, ...); В„ - фактор перетекания из слабопроницаемого слоя или из питающего пласта, или из водотока соответственно п = 1,2,3,...

При опробовании (эксплуатации) месторождений П-го типа проявляется режим псевдосвязи (Штенгелов, 1977), который влияет на процесс снижения уровней в водоносной толще и на динамику структуры запасов. Под режимом псевдосвязи понимается аномальное колебание уровней в водоносных пластах и слабопроницаемых слоях при нарушении стационарного распределения давления внутри или на внешних границах водоносной толщи за счет изменения атмосферного давления, колебания уровней в реке (водоеме) и перераспределения напоров в водоносной толще в процессе откачек (эксплуатации) месторождений.

Для расчета понижений в нижнем (SH) и верхнем (SB) пластах вблизи несовершенной реки совместно с В.А.Злотником и P.M. Кауфман получено аналитическое решение в стационарной постановке.

При этом рассматривается линейный ряд скважин значительной протяженности, расположенных параллельно реке на расстоянии /. Река имеет ширину N и для верхнего горизонта является несовершенной. Скважины расположены друг от друга на расстоянии а и эксплуатируют напорный горизонт с водоотбором q. Основной задачей явилось определение SB, и S//. Реальный ряд скважин заменялся галереей с расходом Q = q/a на 1 м длины. Гидродинамическая постановка стационарной одномерной задачи принята в соответствии с теорией Мятиева-Гиринского. Понижения напора зависит от координаты х - расстояние от уреза реки. Краевая задача для понижений напора имеет вид:

T.X'x'+ZofSv-SJ = -Q5(x-l), -акх<+оо TX'x2+Zo(Sh - Se) =0, х>0, x<-N

TXx2+Xo(SH -SJ- XpS„ =0, -N<x<0 \Se(±oo)\<cc,\SH(±oo)\<oo, S„(0)= S,(-N)-0,

(2.3)

где 5(х-1) - дельта функция; штрихи - дифференцирование по координате х; Т„ и Т„ - проводимость безнапорного и напорного пластов; %р и Х<> ~ параметры перетока, характеризующие свойства русловых образований и разделяющего слоя соответственно. Искомая величина понижения уровней

в горизонтах на линии ряда скважин определяется формулами: в

Хо тв " ' уУ.

s. = -

Тн + тв Q

/-0ехр(-«)--

где Q=detA2/detA, а = detA ¡/detA, b=yj(TH + TB)xJHT„

r =

THZp+(TH + тв )za + T]ThXP+(Th+Tb)ZO?-4%pZJ„T8

(2.4)

(2.5)

ТнХг+(Ты + Ts)%t-4ТИХР+{ТН +Tb)Z0)2 ~4ZPXQTHTB

2 THTS

detA , detA2, detA5 - общий и частные определители матрицы:

02 a5vy a/e'6N -a4vy Q/T„+T„

(Ь2- v2){b - v)e"rN -»N ve' (b2-v2){b+y) V v2erN

(Ь2 - v2)(6 + у) V (b2 - v2)( у - 6)e" 'N v2

(Ъ2- y\b-v)tM (b2-y2){b+y) r feM

(Ь2 -/)(&+vj r (b2-y2){vb)eM /

Вычисление Ле/А , ¿е1А2, detA} производится по правилу Крамара или на миниЭВМ, с использованием известных программ. При N—>00 е"—>0:

0 Те тиуу ' Ьуг -уу2 -Ьу2 + уу2

Т„

Т„+Т~V~ Zo ~ ТМЬ+у)(Ь + у)

ехр (-Ы)-

vyb(y - v)

S-

-U-:

by2 - vy2 -by2 +yv2 n -exp(-bl) ---Л-J

(2.6) (2.7)

TH + Tf 1 b(b + v){b + y) vyb{y - v)

Из анализа параметров Qua, зависящих от ширины реки, следует, что при N < 0,025/у реку можно считать узкой, а при N < 0,6/v - широкой, что имеет практическое значение при выборе расчетной схемы для подсчета запасов подземных вод. Используя соотношение понижений на линии ряда скважин при эксплуатации водозабора и на момент установившегося режима фильтрации, полученного по (2.6) и (2.7), можно оценить роль емкостных запасов и привлекаемых ресурсов в формировании водопритока. Здесь важно при диагностике эксплуатации водозабора установить достоверное значение понижения уровней в скважинах. Такая диагностика про-

водится путем учета естественных колебаний уровней методом линейной корреляции (Альминас, Дилюнас,1981; Курило, 1984).

2.2. Планирование и проведение опытно-фильтрационных работ

Планирование опытно-фильтрационных работ (ОФР) должно вестись применительно к предварительно выбранной расчетной схеме и методам интерпретации данных откачек и режимных наблюдений. Предварительный выбор расчетной схемы при проведении ОФР осуществляется на основе качественной схематизации гидрогеологических условий по данным предшествующих исследований (Мироненко, Шестаков, 1978).

В результате анализа ОФР нами предложена структура наблюдательной сети для безнапорных и напорных пластов, при обосновании которой использовались временные критерии снижения уровня и распространенные значения г/В, р и р/В в пределах, соответствующих расстояниям наблюдательных скважин (рис. 2.3).

При проведении ОФР вблизи водотоков (русло ограниченной ширины) целесообразно проведение литологической и пьезометрической съемки русловых отложений с установлением по профилю реки в створе опытных кустов пьезометров на различных глубинах и оборудованием на обоих берегах по две наблюдательные скважины, располагаемые по потоку на определенном расстоянии друг от друга. Это позволяет решить ряд вопросов: во-первых - определить градиенты естественного потока, в том числе нисходящей и восходящей фильтрации; во-вторых - в процессе опытной откачки непосредственно наблюдать за интенсивностью поступления в исследуемый горизонт речной воды; в-третьих - по данным изменения уровней в пьезометрах определить параметр перетока (хр), который характеризует пропускную способность подрусловых отложений; в-четвертых -проследить как поверхностную (образование илистой пленки), так и глубинную кольматацию донных отложений по изменению градиентов нисходящей и восходящей фильтрации во времени; в-пятых - наблюдать возможность изменения граничных условий Ш-го и П-го родов как в период откачек, так и в период эксплуатации месторождения.

При оборудовании опытного куста скважин на участке разведки месторождений безнапорного типа вблизи водотока наблюдательные скважины необходимо располагать в виде «креста» с дополнительным размещением скважин-дублеров под свободную поверхность и установкой ярусных пьезометров в русле реки. При узкой несовершенной реке обязательным условием является оборудование двух наблюдательных скважин на противоположном берегу. Такое расположение скважин позволяет провести откачки и режимные наблюдения в едином комплексе, что дает возможность получить более достоверную информацию не только о гидро-

к>

1 jl Ь—Нз !• ц, Й [4 jol^i 15 I »3 I 1б I El |7 I □ |8 I й |9 10 H-lH"

Рис.2.3. Структура наблюдательной сети скважин при опробовании одна-, двух- и трехпластовых толщ иблизи водотока (а,б,в) в плане (I) и в разрезе (перпендикулярный (II) и параллельный (III) к реке лучи): 1-водоносный пласт; 2-слабопроницаемый слой; 3-водоупор; 4-опытная скважина; 5-пьезометр и его номер; 6- наблюдательная скважина и ее номер; 7-пакет наблюдательных скважин; 8-пакет пьезометров в русле реки; 9-гидропост; 10-расстояние от опытной скважины до наблюдательных; 11-расстояние от опытной скважины до уреза реки.

геологических условиях разведываемого участка, но и позволяет контролировать состояние качества подземных вод при их эксплуатации. Установка ярусных пьезометров в русле реки позволяет оценить величину отрыва уровня от реки и проследить кольматацию русловых образований в процессе водоотбора (Аверков, Курило, 1986).

При разведке месторождений напорного типа, кроме опытного куста на безнапорной горизонт, оборудуются две наблюдательные скважины на напорный пласт. В точках заложения этих скважин располагается пакет наблюдательных пьезометров на питающие горизонты и слабопроницаемые слои. Уменьшение скважин в напорном пласте до двух связано с тем, что основным ИФ ЭЗППВ являются ПР. Поэтому при разведке данных месторождений необходимо сосредоточить внимание на определении параметров Т и ц верхнего пласта и взаимосвязи напорных вод с поверхностными, т.е. определении параметра а при эксплуатации месторождений такое расположение скважин позволит следить за изменением химического состава и качества подземных вод (Курило, 1990).

Эффективность ОФР определяется их продолжительностью, направленной на расчет гидрогеологических параметров. Продолжительность ОФР обосновывается их целевой направленностью. Для опытных откачек она корректируется в процессе их проведения путем построения полулогарифмического графика снижения уровня во времени S - lg t (Боревский, Самсонов, Язвин, 1979). В комплексе с ними проводятся режимные наблюдения за уровнями и качеством подземных и поверхностных вод во времени и пространстве целенаправленно и неравномерно.

2.3. Методика определения гидрогеологических параметров

Теория и методы интерпретации обработки ОФР изложены в работах H.H. Биндемана, Б.В. Боревского, Ф.М. Бочевера, O.A. Дульките, B.C. Ковалевского, В.А. Мироненко, И.К. Невечеря, П.Я. Полубариновой-Кочиной, C.B. Телымы, В.М. Шестакова, P.C. Штенгелова, Л.С. Язвина, N.S. Boultona, M.S. Hantusha, С.Е. Jacoba, G. Van der Kampa и др.

В результате анализа методов обработки данных ОФР и полученных автором результатов установлено и подтверждено:

1. При проведении откачек вблизи водотоков на графиках временного прослеживания (1-ый участок) наблюдается уменьшение уклонов прямой с удалением наблюдательной скважины от возмущающей и соответственно увеличение вычисленных значений параметра проводимости (Т). Если на графике S = f (Igt) участок упругого периода является представительным, то для расчета параметра Т методом временного прослеживания следует использовать только данные снижения уровня в наблюдательной скважине, расположенной на расстоянии L/3 > г > L/4 .

Обработку данных методом комбинированного прослеживания в условиях откачки вблизи реки проводить нецелесообразно. Это объясняется

тем, что ни на одном из участков графика S = f (t/r2) не наблюдается выхода кривых снижения на общую прямую, т.е. для каждой скважины характерен свой ход снижения уровня. В случае определения параметров этим методом (что еще имеет место на практике) необходимо ориентироваться только на данные первого периода по ближайшей скважине.

Определение параметров Т и AL методом, основанном на построении графика S = f (lgp/r) или S = f (lgpip2/rir2), приводит к неоднозначным результатам. Это связано с не учетом деформаций потока под руслом реки. Поэтому при построении графиков необходимо, чтобы данные снижения уровней в наблюдательных скважинах, расположенных на расстоянии г > L/3 от возмущающей, и особенно по скважине, находящейся на противоположном берегу, ложились на прямую, приходящую в начало координат. Выявлено, что криволинейность русла реки практически не влияет на расчет параметров. Значения Т и AL, полученные по схеме "пласт-квадрант" и полуограниченный пласт, имеют одну и ту же величину.

Обработка данных методом площадного прослеживания по разным лучам относительно реки или направления потока приводит к сильному разбросу величин Т и AL (рис.2.4). При ограниченной ширине реки наиболее достоверные значения Т получаются по данным снижения уровней в скважинах, расположенных на параллельном относительно реки луче, а значения AL - на луче в сторону коренного берега. Это подтверждается сопоставлением расчетных Т и AL по методике, предлагаемой В.М. Шес-таковым (1984).

(.СЗ 15

Рис. 2.4. Диаграммы изменения параметров Т и ДЬ, определенных методом площадного прослеживания по данным моделирования куста №! • а) - водопроводимости; б) - ДЬ; 1 -урез реки; 2 - сдвиг уреза реки на величину ДЬ; 3 - номер луча; 4 - опытная скважина

Для определения проводимости пласта и расчленения фактора перетекания целесообразно применять метод эталонной кривой. При этом рекомендуется использовать точки перегиба, снятые с графика комбинированного прослеживания на границе упругого и ложностационарного, лож-

нестационарного и гравитационного, гравитационного и стационарного периодов режима фильтрации.

Расчет параметров Т, В, ДЬ, пьезо- и уровнепроводности ( а*, а), упругой и гравитационной водоотдачи (ц, ц*) наиболее эффективен способ эталонных кривых, позволяющий проводить обработку данных ОФР по всем наблюдательным скважинам в различные периоды снижения уровней. Для обработки данных упругого и ложностационарного периодов используются кривые Хантуша-Джейкоба, для упругого, ложностационарного и гравитационного - кривые Боултона, для гравитационного и стационарного - кривые Уолтона. Значения параметров, полученных по разным периодам, имеют хорошую сходимость, что является главным диагностическим признаком в правильности выбора расчетной схемы.

Обработку данных гравитационного периода при незначительном влиянии водотока (по рекомендации В.М. Шестакова) предлагается проводить в интегральных изображениях. Снижение уровня в этот период имеет вид:

5 = хг = г/^ти!ц + в\ (2.8)

¿711

где %г < 0.3 то Ко(р-) ~ 1п(1.12/хг). Тогда уравнение 2.8 принимает вид:

5г = -^-1п— = где Я = 1.12/у = 1/у Построив график

2 пТ ху 2/г7" Г

8 = Г (1{*г) для разных значений получаем набор величин Я, которые, в свою очередь, входят в формулу для определения величин (I. При 1/х2 з И2 можно построить график зависимости 1/%2 = £ (рис. 2.5). Прямая, соединяющая опытные точки, имеет уклон Ср, позволяющий найти уровнепроводность пласта а = ср = Д1/%2 /Д1Р. На оси 1/%2 прямая отсекает величину В2, характеризующую суммарное перетекание со свободной поверхности, со стороны потока и частично из реки. По угловому коэффициенту параллельных прямых (Сг = ДБ/Д^г), соединяющих точки на графике Б = Г(1йг), рассчитывается параметр Т = 0,366 С>/Сг. При известных значениях Т и а определяется гравитационная водоотдача пласта ц = Т/а.

Определение параметра ДЬ по данным режимных наблюдений в различных створах реки показало изменение его во времени, что обусловлено сезонными колебаниями уровня в реке и изменением пространственной структуры потока под руслом и в плане. Кроме того, уве-

нэ2 0 1цг,м

Рис 2 5 Графики зависимости а) в = Г(1£Г) для разных значений {р, б) 1/х2 = Г(1р)

личение базиса дренирования и степени вреза русла реки обуславливают уменьшение AL по течению реки. Поэтому при оценке запасов необходимо учитывать изменение AL по долине реки и сезонные изменения гидравлической взаимосвязи подземных и поверхностных вод.

Наличие данных о снижении уровней в ярусных пьезометрах, установленных в русле реки, а также результатов моделирования откачек, позволяет определить параметры кр и тр подрусловых образований в отдельности. Это имеет принципиальное значение, так как обеспечивает возможность выполнения оценки запасов прирусловых водозаборов через пропускную способность русла по формуле Q3 = vF, где v - скорость фильтрации речной воды через слабопроницаемый слой; F - площадь реки по линии водозабора. Для расчета параметра = Кр/тр по данным режимных наблюдений получена формула на основании баланса плоскостационарного потока в период отсутствия инфильтрации уф = 2Tic/AHN, где Т - проводимость пласта; ie - градиент естественного потока; АН -превышение уровня воды в пьезометре по отношению к уровню воды в реке; N - ширина реки (Аверков, Курило, 1986).

2. При откачках из напорных пластов графики временного прослеживания в начальный период снижения уровней, как правило, имеют веерообразную форму. При обработке этого периода методом временного прослеживания наблюдается увеличение значений параметра Т. Наиболее достоверным считается значение Т, рассчитанное по близлежащей скважине, расположенной на расстоянии г = 1-1,5 m мощности пласта (Борев-ский, Самсонов, Язвин, 1979). По значениям Т и угловым коэффициентам С, вычисленным по трем скважинам нами построен график зависимости Т = f(C), точки которого ложатся на прямую линию, отсекающую на оси С величину lgR, равную величине, полученной площадным способом на конечный период откачки. Следовательно, использование данных первого периода снижения уровней по трем наблюдательным скважинам, расположенным на различном расстоянии, позволяет рассчитать фактор перетекания В = 0,89R.

Второй и последующие участки графика временного прослеживания для схемы многослойного строения характеризуются этапностью снижения уровней. Поэтому при обработке таких графиков не следует использовать метод интегральных изображений, так как для него характерен "эффект сглаживания", который влияет не только на погрешности случайного характера, но и на характерные непродолжительные участки прослеживания, а именно на этапность.

Результаты моделирования кустовых откачек приведены на рис. 2.6.

Интерпретацию данных откачек из многослойных толщ автор рекомендует проводить поэтапно. На первом этапе по начальному участку графиков временного прослеживания по ближайшей скважине определяются параметры Т и а водоносных пластов.

Графики временного прослеживания снижения уровня при опробовании нижне-среднеплейстоце-новоговодоносного комплекса из скважины №77

а) снижение уровня в сожско-поозерском водоносном комплексе

'Л

Ш1|

Значения параметров, полученных графоаналитическим и аналитическим методами, и методом моделирования

2 lgt,4ac

б) снижение уровня в опробуемом водоносном комплексе

Расчетная схема

III

я: Ч

ittetr

k, . м/сут

.008

4.7Е-4

.01

6.8Е-5

0.4

.01

.04

уг/сут

0.1

5.4Е-5

2.7Е-5

6.8Е-5

9Е-5

2.8Е-5

14.4

180

4.0Е-5

5.4Е-6

306

h. Км

2.1Е-6

6.1 Е-5

5.7Е-5

5.6Е-5

9.3Е-7

с, 1/сут

3.1Е-4

8Е-4

9.1Е-3

8.3Е-4

.ЗЕ-З

782

685

485

Графики временного прослеживания снижения уровня при опробовании сожско-поозерского водоносного комплекса из скважины №87

а) снижение уровня в сожско-поозерском водоносном комплексе

^ "1 в 1 let час

б) снижение уровня в нижне-средне- & ' плейстоценовом водоносном комплексе

S.M.

Н ск.95

|5 ШЛИ6 ГСП7

lgt,4ac

Рис. 2.6. Результаты моделирования кустовых откачек из скважин №77 и №87 с использованием программы 'ТИЛИ" (выполнено К.А. Курило, по данным БГГЭ): 1 - фактическое понижение; 2 - модельное понижение; 3,4 - водоносный пласт; 5,6 - слабопроницаемый слой; 7 - эксплуатационные и наблюдательные скважины.

На втором определяются параметры разделяющих слоев ар, к0, г]*, цр. Параметр ар вычисляется через функцию ег&Х,=8,/8о,где X = шо/2 с использованием данных о понижении уровней в опробуемом (80) и питающем (Б,) пластах по скважинам, расположенным в одной точке в пределах зоны линейности потока по вертикали при перетекании (Шестаков,1979). По точкам перегиба каждого этапа графика комбинированного прослеживания (начальный период времени прекращения проявления режима » псевдосвязи) вычисляются параметры Вп, к0 и %о- Параметры т|* и цр определяются г|* = к0/ар и (1р = ш г|* (Мироненко, Шестаков, 1978). На третьем этапе путем решения тестовой задачи на модели проверяется пра-' вильность выбора расчетной схемы и полученных параметров. На четвертом проводится моделирование опытной откачки по программе 'ТИЛИ" на ЭВМ, целью которого является контрольная диагностика полученных результатов (см. рис. 2.6).

2.4. Закономерности распределения фильтрационных свойств водоносных комплексов и слабопроницаемых пластов

Исследованию региональных закономерностей распределения фильтрационных свойств пород и их неоднородности посвящены работы В.В. Антонова, Б.В. Боревского, В.И. Иодказиса, В.А. Мироненко, В.М. Шестакова, Л.С. Язвина и др. В Беларуси эти исследования изложены в научных отчетах С.П. Гудака, М.В. Фадеевой и др.

Переинтерпретация и анализ данных ОФР и статистической обработки показывает, что изменчивость фильтрационных свойств разделяющих слабопроницаемых слоев обусловлена: а) литологической неоднородностью пород; б) разуплотненностью в пределах крупных речных долин; в) глубиной их залегания. Значения параметров слабопроницаемых слоев, полученные различными методами на одних и тех же участках, отличаются незначительно. Региональные значения параметра перетока, полученные для разделяющих слоев балансово-гидродинамических систем по площади и в разрезе, колеблются в широких пределах. Лабораторные исследования фильтрационных свойств для слабопроницаемых пород дают уменьшенное значение коэффициента фильтрации.

Фильтрационные свойства водоносных горизонтов по мере их погружения уменьшаются и зависят от их литологического состава. Для всех их характерна фоновая проводимость, обусловленная особенностями осад-конакопления и диагенезом. Участки с повышенной проводимостью связаны с эпигенетическими изменениями, а также с тектоническими и денудационными процессами. Формирование фильтрационного поля в карбонатных и терригенных породах различное. Для четвертичных отложений оно зависит от гляциальных и аквагляциальных процессов, что подтверждается исследованиями В.И. Иодказиса (1980).

3. ПРИНЦИПЫ СХЕМАТИЗАЦИИ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Методические основы схематизации природных условий для гидрогеологических и гидрогеохимических расчетов рассмотрены в работах Ф.М. Бочевера, H.H. Веригина, В.А. Всеволожского, Н.К. Гиринского, Н.Е. Жуковского, А.Н. Мятиева, H.H. Павловского, Н.И. Плотникова, П.Я. Полубариновой-Кочиной, В.М. Шестакова, В.Н. Щелкачева, JI.C. Язвина и других ученых. В основу схематизации гидрогеологических условий артезианских бассейнов Беларуси положены структурный, балансово-гидродинамический и гидрогеохимический принципы. Процесс схематизации включает четыре фазы: первая - общее гидрогеологическое районирование территории с характеристикой гидрогеологических условий; вторая - гидрогеологическая стратификация, выбор метода расчета и составление специальных карт, отражающих характеристики и параметры гидрогеологических и гидрогеохимических условий территории; третья - обоснование фильтрационной схемы и граничных условий математической модели «BELARUS»; четвертая - вычислительная схематизация модели.

3.1. Геоструктурное положение и гидрогеологическое районирование

территории Беларуси

При гидрогеологическом районировании Беларуси в каждом артезианском бассейне нами выделяются две гидрогеолого-структурные части: центральная - приуроченная к отрицательным структурам и краевая - к положительным структурам. Формирование подземных вод в этих структурах принадлежит, в основном, орогидрографическим и геолого-структурным факторам. С учетом степени влияния этих факторов на динамику подземных вод, нами выполнена их гидрогеологическая стратификация /Полезные..., 2002/.

3.2. Гидрогеологическая стратификация и обоснование расчетной схемы подземной гидросферы республики

Гидрогеологическая стратификация, построенная на стратиграфическом, структурном, гидродинамическом и гидрогеохимическом принципах, позволила в разрезе выделить три гидрогеологических этажа: верхний и средний, отнесенные к зоне активного водообмена, и нижний - к зоне замедленного водообмена. Установлено, что формирование ППВ верхнего этажа определяется такими факторами как климат, гидрография, геоморфология, тектоника и геолого-гидрогеологические условия. Формирование потока ППВ среднего этажа принадлежит крупным и средним рекам и геолого-структурным факторам, нижнего этажа - в основном геолого-структурным факторам, где движение вод зачастую не совпадает с направлением потока в среднем и особенно верхнем этажах. Это подтверждается работами В.А. Всеволожского, В.И. Иодказиса, В. М. Шестакова и др. Во-

доносные горизонты и разделяющие слабопроницаемые слои артезианских бассейнов Беларуси схематизированы в единую расчетную схему, состоящую из пяти водоносных пластов, разделенных между собой слабопроницаемыми слоями (рис. 3.1).

|т "С I ч

Рис. 3.1. Геофильтрационная схема модели фильтрации подземных вод и массоперено-са региональной модели «BELARUS»: 1 - водоносный пласт пресных подземных вод, 2 - водоносный пласт минерализованных вод, 3 - разделяющий слой, 4 - гидрогеологические окна в разделяющем слое; 5 - водоток с экранирующим слоем; 6 - водозаборные скважины; 7 -участка изменения химического состава подземных и поверхностных вод; 8 - региональный во-доупор; 9 - входные параметры модели

В плане для каждого водоносного пласта и разделяющего слоя построены картографические модели проводимости и вертикальной проводимости соответственно. С целью оценки подтока минеральных вод для пятого водоносного пласта построена модель с зонами различной минерализации. Кроме этого, на основе карт мощностей зон аэрации, глубин залегания уровня грунтовых вод, распределения норм годовых осадков и обеспеченности районов республики ЕР, а также значений параметра д L или G, определенных по данным ранее проведенных исследований и метода аналогий, построены модели взаимосвязи поверхностных и подземных вод и инфильтрационного питания. В радиусе влияния водозаборов задавались значения величин истинных параметров, определенных и принятых при оценке ЭЗППВ, а не обобщенные. Между участками расположения водозаборов принимались закономерности относительной фильтрационной изменчивости, выявленные по данным статистической обработки одиночных откачек. Такая схема позволяет обоснованно оценить прогнозные расчеты при разных значениях параметров, изменяющихся в доверительном интервале (в пределах среднеквадратичного отклонения).

Гидродинамические границы фильтрационной схемы модели подразделены на два типа: достоверные и условные. Достоверные границы задаются граничными условиями (ГУ) 1-го, 2-го и 3-го родов.

Для обоснования гидрогеохимических границ модели выполнена типизация источников загрязнения подземных вод, среди которых выделено

три типа: естественного, техногенного и естественно-техногенного происхождения.

По площади распространения источники загрязнения могут быть локальными и региональными; по составу - однокомпонентными и многокомпонентными', по времени воздействия - одноразовыми, многоразовыми и постоянно-действующими-, по интенсивности воздействия на подземные воды - опасными и неопасными (Курило, 2000).

3.3. Выбор и обоснование входных параметров региональной модели фильтрации подземных вод и массопереноса платформенного чехла

Беларуси

Вычислительная схематизация региональной модели «BELARUS» проведена в соответствии с выбранной фильтрационной схемой и обоснованностью расчетной схемы, и возможностями программы TOPAZ НС, предназначенной для воспроизведения и прогноза фильтрации и миграции подземных вод в открытой балансово-гидродинамической системе.

Региональная фильтрационная схема балансово-гидродинамической системы заменена конечно-разностным аналогом, заключена в параллле-пипед и в разрезе аппроксимирована в пять горизонтальных прямоугольных областей. Вся информация была привязана к узловым точкам, расположенным в центре блоков. На верхней границе модели задавалось результирующее инфильтрационное питание (W = const), на нижней границе - Q = 0, на внешней задавалось условие 1 - го рода (постоянный напор). Взаимосвязь водотоков с грунтовыми водами и между горизонтами задавалась параметром перетока (ГУ - 3-го рода). Водозаборы учтены заданием ГУ - 2-го рода (Q = const).

Учет несовпадения расположения водозаборов узлам сетки осуществлялся введением поправки на эксцентричность их расположения в блоке (Лукнер, Шестаков, 1979).

Выполненная схематизация гидрогеологических условий артезианских бассейнов базируется на достоверной исходной информации и служит одним из звеньев решения вопросов взаимосвязи теории динамики подземных вод и практической гидрогеологии. Принципы стратификации и приемы схематизации позволяют обосновать соответствие натурных условий модельным и перейти к практическим гидрогеологическим оценкам и прогнозам.

4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ГИДРОГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ И КАЧЕСТВОМ ПРЕСНЫХ

ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Методические основы разработки автоматизированных информационных систем в области гидрогеологии рассмотрены во многих зарубежных и отечественных работах. Значительный вклад в разработку систем и моделей внесли Ю.О. Зеегофер, А.Н. Клюквин, A.B. Лехов, Е.А. Ломакин, И.С. Пашковский, A.A. Рошаль, Л.С. Язвин и др. Среди зарубежных ра-

бот в данном направлении следует отметить ученых Beven K.J., Dagan G., Freeze R.A., Kinzelbach W., Konikow L.F., Lukner L. и др. Созданные в Беларуси информационные системы (ГИС, АИС ГВК и др.) не обеспечивают последовательную автоматизацию процесса решения гидрогеологических задач. Они направлены на предоставление и статистическую обработку данных. При этом, информация не увязана с вычислительными программами фильтрации подземных вод и массопереноса, что не позволяет эффективно использовать ее при создании расчетных моделей и анализе результатов решения гидрогеологических задач.

Под автоматизированной гидрогеоинформационной системой управления ресурсами и качеством подземных вод (AGSSRQGW) понимается система сервисных и вычислительных программ, обеспечивающих хранение, накопление и оперативную обработку информации, создание разномасштабных картографических и численных моделей для решения гидрогеологических и гидрогеоэкологических задач с выдачей результатов в численном и нечисленном виде.

4.1. Концепция и принципы построения AGSSRQGW

Концепция создания AGSSRQGW базируется на теоретических и методических разработках (Гавич, 1972,1980; Гохберг, 1973; Жернов, 1971; Крашин, Полшков и др.,1992; Куренной, 1991; Мироненко, 1983; Пашков-ский, 1982; Плетнев, 1994; Шестаков, 1995; Штенгелов, 1988 и др.), применяемых при оценке запасов подземных вод для водоснабжения городов с использованием компьютерной техники. К таким разработкам относится методический подход к проведению гидрогеологических исследований на поиски, разведку и оценку запасов подземных вод, который включает несколько этапов /19/: 1) информационный поиск; 2) схематизация гидрогеологических условий; 3) создание разведочного варианта расчетной схемы модели, рекомендации по проведению дополнительных геологоразведочных работ; 4) проектирование полевых исследований; 5) исполнение проекта; 6) интерпретация полевых и лабораторных исследований с уточнением окончательного варианта модели; 7) подсчет запасов подземных вод с прогнозом последствий влияния техногенеза на природную среду.

В основу построения AGSSRQGW положены два основных принципа: непрерывности и целенаправленности.

Принцип непрерывности предполагает постоянное хранение и накопление новой качественной информации, ее систематизацию, последовательность проведения процедуры схематизации гидрогеологических условий, разведку и эксплуатацию МППВ с прогнозом и контролем состояния подземной гидросферы на базе компьютерной техники.

Принцип целенаправленности ориентирован на то, что состав и структура AGSSRQGW должна отвечать разумному кругу решаемых региональных и конкретных задач в области гидрогеологии и охраны окру-

жающей среды. Он предполагает организацию кластерной базы входных данных для их интерпретации, построения и создания картографических и геофильтрационных математических разномасштабных моделей МППВ или других объектов (свалки, поля фильтрации и т.д.) с увязкой фактической и расчетной информации.

Функционирование AGSSRQGW обеспечивается: 1) кластерной базой информационных входных данных, представленной в виде файлов; 2) средствами ведения этой базы; 3) средствами интерпретации результатов полевых материалов (программы: «ГИДПАР» - автор И. О. Дульките, «REGIM» и «TEIS» - автор P.C. Штенгелов и «MIG-2» - автор А. И. Кува-ев); 4) средствами отображения входных и выходных данных в табличной, графической или картографической форме (программы «SURFER», «EXEL», «FH10»); 5) средствами подготовки информации в кодовом и цифровом изображении (программы «TOPSIN-1» и «TOPSIN-2» - автор Ф.Ф. Хазиев); 6) средствами численного решения задач геофильтрации и геомиграции (программы: «TOPAZ НС» - авторы A.A. Плетнев и JI.B. Се-мендяева, «СПО МОДЕЛЬ» - автор Е. А. Полшков и др.).

Характеристиками AGSSRQGW являются надежность и адекватность модели природным гидрогеологическим условиям, а также адаптивность и обратная связь «модель - объект - модель».

4.2. Состав и структура AGSSRQGW

В структуре AGSSRQGW четыре подсистемы: цифровая информационная, картографическая информационная, подготовки моделей в виде файлов и вычислительная. Каждая подсистема может функционировать как единое целое непрерывного процесса решения гидрогеологических задач, так и в отдельности, т. е. автономно (Курило, 2001).

Цифровая информационная подсистема является накопителем хранения информации о гидросфере республики. Основные особенности подсистемы, отличающие ее от существующих аналогов, заключаются в следующем: 1) возможность интеграции в подсистему сервисных и вычислительных программ; 2) наличие необходимого потока входных данных для комплексной системы автономных и взаимосвязанных разномасштабных в пространстве и времени картографических и численных моделей фильтрации подземных вод и массопереноса; 3) исходная информация представлена в виде кластерной базы данных и трансформируется в другие подсистемы; 4) реализация нескольких альтернативных форм вывода исходной и результирующей информации, обеспечивающая упрощение контроля фактических данных и полученных результатов.

Картографическая информационная подсистема представлена графиками, разрезами, диаграммами, таблицами гидрогеологической стратификации артезианских бассейнов Беларуси, мелко- и крупномасштабными картами различной направленности (геофильтрационного районирования,

мощностей пластов и т. д.), позволяющими произвести специальное картирование водоносных пластов и слабопроницаемых разделяющих слоев расчетной схемы подземной гидросферы республики. Характерными особенностями подсистемы являются: 1) реализация нескольких альтернативных форм схематизации гидрогеологических условий; 2) сокращение трудозатрат по построению специальных карт балансово-гидродинамической системы является основой создания математических моделей фильтрации подземных вод и массопереноса; 3) наличие программных средств преобразования исходной информации в картографическом изображении.

Подсистема подготовки моделей в виде файлов обеспечена программными средствами для разработки и создания численных моделей в автоматическом режиме. Основные особенности ее заключаются в следующем: 1) возможность дискретизации моделируемой области, обеспечивающая снижение ошибок аппроксимации конфигурации неоднородно-стей фильтрационного поля и граничных условий; 2) наличие разработанных программ преобразования картографических моделей в цифровое изображение файлов для вычислительных программ геофильтрации и геомиграции; 3) сокращение затрат по подготовке файлов проводимости водоносных пластов и вертикальной проводимости слабопроницаемых слоев, распределения напоров, концентраций, мощностей горизонтов и т.д.

Вычислительная подсистема включает три типа разномасштабных моделей: фильтрации, массопереноса и управления и объединяет два класса вычислительных программ. Первый класс - программы, обеспечивающие оценку запасов подземных вод, прогнозирование обеспеченности городов хозяйственно-питьевой водой, оценку последствий водоотбора на окружающую среду, оптимизацию разведочных работ, водоотбора и режимной сети, оценку риска и принятия решений по ликвидации очагов загрязнения и захоронения отходов, контроль состояния подземной гидросферы в настоящем и будущем. Второй класс - программы обработки и анализа результатов моделируемого процесса. Отличительными особенностями вычислительной подсистемы от существующих аналогов являются: 1) интеграция в подсистему других независимых программ и увязка их с предыдущими подсистемами; 2) организация региональной модели с крупномасштабными моделями-врезками конкретных объектов; 3) сокращение затрат на обработку и анализ результатов моделирования.

4.3. Реализация АС881*<2С\У при решении гидрогеологических задач

В разделе изложены примеры использования программных средств АСБЗЛОСШ на практике. Приведена визуализация режимных гидрогеологических постов в плане и разрезе. Дана статистическая обработка и графическое изображение информации при предоставлении материалов. Изложены возможности определения фильтрационных параметров водоносных пластов по данным ОФР и построения моделей в графическом и кодо-

вом изображении. Представлены результаты решения задач фильтрации подземных вод и массопереноса на региональном и локальном уровнях.

Созданная система определяет стратегию повышения эффективности проведения геологоразведочных работ на хозяйственно-питьевые воды, обработки имеющейся информации различными методами и является базой ведения мониторинга подземных вод Беларуси. Структура системы AGSSRQGW может быть использована для создания баз данных геологического и экологического направлений.

5. ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ «BELARUS» И ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ В ЕСТЕСТВЕННОМ И НАРУШЕННОМ РЕЖИМАХ ФИЛЬТРАЦИИ

5.1. Методика идентификации региональной модели «BELARUS» и природных условий

Разработанная процедура идентификации региональных численных моделей к природным условиям выполняется в два шага. Первым шагом идентификации модели служит уточнение исходных значений параметров и воссоздание естественных условий с оценкой минимального речного стока 95 % обеспеченности. Эта процедура повторяется до тех пор, пока не будет достигнуто наилучшее согласование параметров, определяющееся сходимостью фактических и модельных результатов.

На следующем шаге вычислений производится воссоздание нарушенного режима фильтрации на любой период работы водозаборов с проверкой наблюдаемых в действительности и расчетных значений уровней подземных вод в контрольных блоках. При отсутствии согласованности между собой этих данных производится повторная прогонка модели /50/.

Достоверность решения задач на модели определяется статистическими параметрами: целевой функцией F = - Я.,,]2, где Н „ - модельное значение напора в естественных или нарушенных условиях, м; фактическое значение напора, м; ее среднеквадратичным отклонением д = VFIN , где N - количество контрольных блоков, используемых для вычислений ошибки; средним значением абсолютных величин разности

напоров и расходов (разгрузки) рек S = ^abs(Ha -ни )/N, где «abs» - абсо-

.-I

лютная величина выражения в круглых скобках и средней разностью

напоров s = -нм )/N. Эти статистические параметры позволяют

/»I

обосновать согласованность, оценить расхождение, несоответствие и степень отклонений сравниваемых данных. Корреляция между замеренными и расчетными напорами позволяет получить линии тренда, уравнения кривых и величину аппроксимации, подверждающие идентификацию модели к гидрогеологическим условиям /50/.

S.2. Анализ чувствительности модели «BELARUS» к входным параметрам

Целью настоящего раздела работы явилась проверка достоверности и обоснованности фильтрационных параметров модели.

Решение тестовых задач показало, что при расположении водозабора в блоке с рекой понижение уровня в верхнем пласте необходимо уменьшить на 60%, а в эксплуатируемом - увеличить на 16-20%.

При проведении модельных расчетов установлено, что величина ин-фильтрационного питания (W) составляет 10-20% от величины атмосферных осадков. При этом, принято W=const, что обосновано глубиной залегания уровня h>5, за исключением речных долин и Белорусского Полесья.

Наряду с уточнением параметра W на модели уточнялась взаимосвязь подземных вод с рекой. Установлено, что параметр G0, по течению реки увеличивается.

Достоверность определения параметров G„_, и W в пределах республики подтверждено данными оценки на модели меженного речного стока 95% обеспеченности и значением величины целевой функции (F = 0,012).

Значения параметра Т по зонам необходимо задавать в области влияния водозаборов по данным оценки запасов, а между ними по данным статистической обработки.

При анализе результатов по уточнению и оцениванию влияния G на уровни многопластовой системы установлено: во-первых, его величина определяет перепад напоров в водоносных горизонтах и вертикальный водообмен; во-вторых, он не оказывает существенного влияния на величину изменения снижения уровней во времени.

Перепад напоров (Н) в зоне активного водообмена зависит, прежде всего, от степени дренированности и от свойств разделяющих слоев. Установлено, что в пределах зон нисходящей фильтрации, приуроченных к водораздельным пространствам, Н достигает 5-10 метров, в зонах восходящей фильтрации, приуроченных речным долинам, величина Н составляет 2-5 метров и более. Минимальные значения около 1 метра наблюдаются в зонах перемены знака фильтрации на склонах междуречных пространств. По данным режимных наблюдений изменение Н во времени за многолетний период не превышает 10 %. Поэтому ошибки в расчетах G при региональных исследованиях не являются существенными.

При региональных оценках значительные различия между замеренными и расчетными напорами в естественных и нарушенных условиях обусловлены прежде всего: 1) большими размерами блоков, в одном из которых расположено два или более водозаборов с различными условиями формирования запасов; 2) в блок входит часть области питания и часть области разгрузки, где фактические значения напоров существенно отлича-

ются друг от друга; 3) фактическими напорами, полученными в разные периоды времени и другие факторы.

5.3. Региональная оценка естественных и эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод и речного стока 95% обеспеченности

Естественные ресурсы подземных вод республики оценены в количестве 35 139 тыс. м3/сут. Их расходование осуществляется подземным стоком в речную сеть 28 628 тыс. м3/сут и транзитным стоком между водоносными горизонтами 6511 тыс. м3/сут, который практически равен разности между боковым оттоком и притоком подземных вод на внешней границе модели. По водоносным пластам модели естественные ресурсы распределяются следующим образом: первый - 29779 тыс. м3/сут, второй -2086, третий - 2317, четвертый - 840, пятый - 153 тыс. м3/сут. ЭР по территории республики оценены модулем равным 0,5 - 5 л/с/км2, что не превышает значений,рассчитанных аналитически.

5.4. Оценка последствий водоотбора в реальном времени

При эксплуатации месторождений подземных вод в настоящее время в каждом водоносном горизонте сформировались региональные депрессии. Внутри каждой региональной депрессии вокруг водозаборов сформировались локальные. Формирование депрессий в грунтовом горизонте сдерживается речной сетью. Понижения уровня в грунтовом горизонте составляют 1 - 20 м, в эксплуатируемых - 5 - 40 метров и более.

Влияние водоотбора на речной сток (<3ВЛ) при условии задания на верхней границе модели постоянного инфильтрационного питания можно представить в виде: 0ВЛ = А0Р + <3„в + АР, где Д0Р - уменьшение разгрузки подземных вод в реки и озера; (2ПВ - приток поверхностных вод; ДР - сокращение напорной разгрузки в безнапорный горизонт. При эксплуатации водозаборов Беларуси боковой приток увеличивается на 83 тыс. м3/сут, а отток уменьшается на 350 тыс. м3/сут. Разгрузка в реки уменьшается с 28 628 (естественный режим) до 27 004 (настоящий момент) тыс. м3/сут.

6. ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ БЕЛАРУСИ РЕСУРСАМИ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ДАЛЕКУЮ ПЕРСПЕКТИВУ

6.1. Методика прогнозирования обеспеченности Республики Беларусь хозяйственно-питьевыми водами

Предлагаемая методика прогнозирования обеспеченности Беларуси хозяйственно-питьевыми водами включает несколько этапов: 1) информационный поиск и диагностика данных; 2) схематизация гидрогеологических условий с обоснованием фильтрационной и конечно-разностной схем модели; 3) идентификация региональной и локальных моделей к природным и нарушенным условиям; 4) решение прогнозных задач фильтрации подземных вод и массопереноса /33/.

6.2. Прогнозирование ресурсов и качества пресных подземных вод

В результате прогнозного взаимодействия водозаборов с суммарной производительностью 6,4 млн м3/сут на территории республики сформируется шесть региональных депрессий (рис. 6.1).

Рис. 6 1. Карта прогнозных понижений уровня во втором водоносном пласте на перспективу справа шкала понижений уровня воды, м

Модуль ЭЗ (М„) в пределах депрессий, рассчитанный по М-,, = Q/F, где Q - производительность водозаборов в пределах воронки депрессии, л/с; F - площадь депрессии, ограниченной изолинией понижения уровня в 1 м, км2, изменяется от 0,3 до 0,92 л/с/км2 и является характеристикой эксплуатационных возможностей различных участков водоносных пластов. ЭЗ в количестве 6,4 млн м3/сут, определенные при допустимых понижениях уровня по линиям водозаборов, и расчеты Мэз подтверждают обеспеченность Беларуси хозяйственно-питьевыми водами на перспективу.

Гидрогеохимическое моделирование показало, что изменение качества подземных вод при поступлении загрязнения с поверхности земли и подтоке минеральных вод при эксплуатации месторождений останется в пределах принятых стандартов, т.е. не превысит предельно допустимых концентраций. Профильные модельные эксперименты подтвердили, что распространение загрязнения без учета плотностной конвекции происходит в соответствии с направлением движения потока, уклона залегания разделяющих слоев и наличием в них гидрогеологических «окон», что подтверждается исследованиями A.A. Куваева (2002).

6.3. Закономерности и источники формирования запасов подземных вод

Месторождения подземных вод подразделяются на три типа: неизолированные, слабоизолированные и изолированные. Закономерности фор-

мирования запасов для любого типа месторождений отличаются долевым участием того или иного элемента структуры запасов во времени. При эксплуатации первых двух типов месторождений с производительностью до 25 тыс. м3/сут запасы формируются, в основном, за счет инфильтраци-онного питания и местного речного стока. Влияние таких водозаборов носит локальный характер. При эксплуатации изолированных месторождений в формировании запасов, дополнительно, немаловажную роль играют емкостные запасы вышележащей толщи и инверсия разгрузки в реки. Установлено, что при одновременной эксплуатации МППВ Беларуси в условиях установившегося режима фильтрации запасы их формируются за счет естественных ресурсов - 77 %, привлекаемых ресурсов - 22 и емкостных запасов около 1 %.

6.4. Последствия интенсивной эксплуатации подземных вод

При эксплуатации месторождений на прогнозный период разгрузка в реки уменьшится с 28628 до 23462 тыс. м3/сут, боковой приток увеличится на 331 тыс. м3/сут, а отток уменьшится на 1111 тыс. м3/сут. Ущерб речному стоку по бассейнам крупных рек от средней его величины летней и зимней межени 95% обеспеченности составляет 8 - 20%, что подтверждает сохранение речной сети в республике. Переброска речного стока для одного бассейна приводит к искусственному пополнению ресурсов подземных вод и восстановлению природной среды, для другого - к нарушению гидрогеоэкологического равновесия.

6.5. Картирование эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод с элементами геоэкологии

Картированию ЭР посвящены работы М.Е. Альтовского, H.H. Бин-демана, И К. Зайцева, В.И. Иодказиса, A.A. Коноплянцева, С.М. Семенова, Н.И. Толстихина и др. В Беларуси картированием ЭР занимались С.П. Гу-дак, Л.П. Зубок, Л.Н. Кривошейко, Ю.Н. Мартыненко, М.Я. Цауне и др.

Основными элементами карты ЭР, составленной автором, явились: 1) информация об ЭР ППВ, включающая модули прогнозных и разведанных ЭЗ (л/с /км2); 2) опасные участки возможного загрязнения подземных вод; 3) стратиграфическая принадлежность эксплуатируемого пласта; 4) градации водозаборов по производительности (тыс. м3/сут); 5) утвержденные запасы (тыс. м3/сут) и допустимые понижения уровня (м); 6) характеристика последствий интенсивного водоотбора (прогнозные изолинии понижений уровня воды во всех водоносных пластах расчетной схемы модели, процент влияния водоотбора на речной сток, прогнозные контуры распространения загрязнения в горизонтах, наиболее опасные участки подтока некондиционных минерализованных вод). Динамика формирования структуры ЭЗ во времени показана графиками для каждого типа водозабора в отдельности.

Карта ЭР с элементами геоэкологии, построенная автором на основе результатов моделирования, отвечает требованиям построения схем комплексного и рационального использования водных ресурсов и размещения производительных сил республики, а также позволяет вести корректировку мониторинговых наблюдений за состоянием подземной гидросферы для естественных и нарушенных условий.

7. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Следуя представлениям В.И. Иодказиса (1980), под термином «закономерность формирования» ЭЗ ПИВ устанавливается совокупность взаимосвязанных гидрогеодинамических процессов, происходящих в подземной гидросфере при интенсивном отборе подземных вод. Под источниками формирования ЭЗ рассматриваются воды гидросферы, формирующие в процессе эксплуатации расход водозабора.

В данной главе, включающей 6 разделов, дается характеристика МППВ Беларуси, приуроченных к четвертичным, палеоген-неогеновым, меловым, девонским и верхнепротерозойским отложениям. На основе моделирования изложены закономерности и количественно оценены основные ИФ ЭЗППВ и изменение их структуры в процессе водоотбора применительно к месторождениям речных долин и водораздельных пространств безнапорного и напорного типов, приуроченных к этим отложениям.

Формирование запасов месторождений речных долин, приуроченных к четвертичным образованиям, зависит от различных непостоянных во времени источников. Детально этот процесс рассмотрен автором на примере водозабора «Зельвянский», где эксплуатируются безнапорные воды, связанные с рекой непосредственно или через русловые образования. Формирование депрессии в разрезе при моделировании месторождения такого типа: без учета и с учетом его и дополнительного питания на водоразделе показало, что понижения в сторону коренного берега на расстоянии 4 км незначительные и равны 0,2 - 0,3 м, что на 50 % меньше при решении варианта без учета XV. Следовательно, учет при решении задач позволяет приблизить модель к природной обстановке, а также расчленить источники формирования запасов. При эксплуатации МППВ такого типа основным источником ЭЗ ППВ являются привлекаемые и естественные ресурсы. Емкостные запасы горизонта определяют водоприток лишь в начальный период эксплуатации водозабора и через 100 суток составляют 10 %, а на момент наступления стабилизации - менее 1 %. Величина сокращения речного стока соответствует величине водоотбора за исключением величины изменения V/. При оценке влияния величины водоотбора на изменение структуры запасов во времени установлено, чтопри производительности водозабора менее 20 тыс. м3/сут и длине линии участка месторождения 1,8 км, ЭЗ формируются, в основном, за счет естественного

QP,QW.Qej.% iocm

потока - более 50% от водоотбора (рис. 7.1). При работе водозабора этой же длины с дебитом более 20 тыс. м3/сут запасы формируются, в основном, за счет ЕР и ПР. Привлекаемые из реки воды достигнут 50 % от водоотбора лишь при дебите водозабора более 50 тыс. м3/сут. Отсюда следует, что ведущая роль реки в формировании запасов проявляется только при определенном снижении уровня в водозаборных скважинах и зависит от расстояния водозабора до реки, его производительности и длины, сопротивления подрусловых образований и расхода естественного потока. Относительная роль ЕР и ПР в формировании запасов подобного типа МППВ определяется по соотношению величин разностей между высотой естественного уровня потока над уровнем в реке и между высотой уровня в реке и динамическим уровнем в скважинах.

Выбор длины водозабора и расстояния его от береговой линии позволяет регулировать величину притока воды из реки и качество подземных вод, а также осуществлять мероприятия по охране рек. Зависимость притока из реки от величины понижений уровня в пласте под рекой (ЛИ), полученной модельными экспериментами, указывает на то, что поступление речной воды в пласт с увеличением АЬ постепенно увеличивается. При ЛЬ > Ь (Ь - глубина реки) произойдет отрыв уровня подземных вод от речных, что подтверждается работами Е.Л. Минкина (1973), В.М. Шестакова (1998) и др.

При эксплуатации месторождений напорных вод четвертичного возраста, изолированных от речных моренными слабопроницаемыми слоями и русловыми образованиями, первый период, когда основную долю в во-допритоке составляют емкостные запасы водовмещающих пород, продолжается до трех лет (водозабор «Водопой-Северный»), В конечный период основным источником формирования водопритока становятся ресурсы, привлекаемые за счет перетекания из поверхностных водотоков и инверсии разгрузки в питающем водоносном пласте, а также за счет уменьшения испарения с поверхности грунтовых вод. Отсюда следует, что структура запасов зависит от величины % разделяющего слоя и АЬ реки.

Рне ^ ] Зависимость источника» формирования эксплуатационных запасов от величины водоотбора I - приток го реки, 2 - перехват грунтового потока, 3 - емкостные запасы, 4 - цифры указывают на один н тот же момент времени при различном водоотборе I - ICcyr, 2 - 50 сут, } -100 суг, 4 - J65 cyr, Í -1<00 сух, 6 - 10000 сут

В настоящее время при эксплуатации днепровско-сожского водоносного комплекса в районе Минска сформировалась субрегиональная де-прессионная воронка. Внутри субрегиональной депрессии вокруг действующих водозаборов сформировались локальные депрессии. По конфигурации депрессии в эксплуатируемом пласте сравнительно крутые, в питающем грунтовом горизонте - более сглаженные, их развитие сдерживается гидрографической сетью. Результаты моделирования согласуются с фактическими данными режимных наблюдений /7,36,40,47,52/.

Прогнозирование изменения качества подземных вод в районе Минских водозаборов рассмотрено в /47/. На основе комплексирования методов расчета (аналитический и моделирования) полное время переноса загрязнения от земной поверхности до уровня грунтовых вод составляет в среднем 17 лет, а ухудшение качества подземных вод днепровско-сожского комплекса следует ожидать через 25 лет. Дополнительно решена задача подтока минерализованных вод в эксплуатируемые горизонты. Получено, что минерализация питьевых вод останется в пределах принятых стандартов /36,47,52/.

Формирование запасов месторождений водораздельного типа четвертичных отложений детально рассмотрено на примере минского водозабора «Островы», расположенного между реками Птичь и Свислочь. В формировании ЭЗ емкостные запасы играют главную роль в первые 5-10 лет работы водозабора. Увеличение водоотбора влечет за собой кратковременное увеличение доли емкостных запасов, в последующие годы преобладающее значение начинают приобретать ПР.

Водоносный комплекс палеоген-неогеновых отложений используется, в основном, на юге и юго-востоке Беларуси (Мозырь, Калинковичи, Бело-озерск, Гомель). Комплекс тесно связан с вышележащим четвертичным и часто образует с ним единую водоносную толщу. В долинах крупных рек устанавливается прямая связь с поверхностными водами (водозаборы "Лу-чежевичи", "Главный" и др.). В этих случаях ЭЗ палеогенового комплекса почти полностью формируются за счет привлекаемых поверхностных вод и инверсии разгрузки естественного потока, как на исследованном водозаборе "Зельвянский". Моделированием установлено, что депрессионная воронка по конфигурации вытянута в сторону коренного берега р. Припять и более пологая, чем по направлению к реке, где она крутая.

Месторождения, приуроченные к меловым отложениям, разведаны в юго-восточной и западной частях Беларуси. Они эксплуатируют 2 водоносных комплекса: верхний - карбонатный, представленный мергельно-меловой толщей верхнесеноманско-маастрихтского возраста, и нижний -терригенный, представленный глауконитовыми песками альбско-нижнесеноманского возраста.

Воды мергельно-меловой толщи эксплуатируются на востоке и юго-востоке Беларуси в долинах крупных рек (водозаборы г.Костюковичи, "Сож" и "Ипуть" г.Гомеля).

Анализ результатов оценки ИФ ЭЗППВ свидетельствует о том, что в начале работы водозаборов основную долю в водоотборе составляли емкост-

Рйс 1 2 Структура эксплуатационных «Пасов подземных вод нижнесеНОМанСКИМ ОТЛОЖениям, можно подразделить на две группы: речных долин и водораздельных пространств. Примерами месторождений водораздельного типа служат водозаборы "Граевский" (Брест), "Лесной" (Белоозерск), "Боровка" (Лида) и др. Их ЭЗ формируются за счет емкостных запасов питающего водоносного горизонта, в то время как на месторождениях речных долин (водозаборы Гродно, Жлобина и др.) важную роль играет приток из рек, доля которого увеличивается от 9 - 10 % в начале периода эксплуатации до 60 - 70 % общих ЭЗППВ к его концу. В обоих типах ресурсы, привлекаемые перетеканием из вышележащих питающих горизонтов и притоком из рек, играют определяющую роль. На соотношение составляющих структуры ЭЗ большое влияние оказывает перетекание из слабопроницаемой мергельно-меловой толщи. Чем меньше значение тем больше доля упругих запасов эксплуатируемого горизонта и меньше доля привлекаемых.

Месторождения, приуроченные к карбонатной толще верхнего девона. По условиям формирования запасов и, следовательно, по интенсивности воздействия водоотбора на грунтовые воды и поверхностный сток месторождения верхнего девона разделены на три группы. К первой относятся водозаборы Орши, Витебска и Горок. Здесь в кровле эксплуатируемого комплекса залегают водно-ледниковые и моренные отложения по-озерского, сожского и днепровского горизонтов. Во вторую входят водозаборы Кричева, где водоносный комплекс изолирован от вышележащих слоем глин келловейского яруса верхней юры. Третья группа — это водозаборы Солигорска и Слуцка, расположенные в зоне сочленения Припятско-го прогиба с Белорусским кристаллическим массивом. Такие месторождения приурочены к ограниченным по площади структурам и имеют блоко-

ные запасы (68 %), к концу расчетного срока их участие сократилось до 19 %, а основная доля запасов (81 %) приходится на ресурсы, привлекаемые из рек, причем из р. Сож - 48 %, из р. Ипуть -33 % (рис.7.2).

По условиям формирования запасов МППВ, приуроченные к альбско-

вое строение, которое ограничивает распространение депрессии. Формирование запасов происходит за счет ЕР и ПРIII.

Месторождения, приуроченные к полоцким и ланским отложениям среднего и верхнего девона и верхнего протерозоя.

Подземные воды полоцкого и ланского горизонтов развиты в северной, северо-восточной и восточной частях Беларуси и широко используются для водоснабжения Могилева, Бобруйска, Шклова и др.

Водоносный комплекс осадочных отложений рифейского и вендского комплексов верхнего протерозоя является источником водоснабжения Минска, Молодечно, Пинска, Барановичей, Сморгони и др. городов. По степени изолированности МППВ верхнепротерозойских и девонских отложений от грунтовых и речных вод все водозаборы разделены на три группы. Первая - водозаборы, на которых эксплуатируемый горизонт изолирован от вышележащих слоем глинистых отложений, характеризующихся параметром х= Ю"6 - 10'5 1/сут. Ко второй группе отнесены участки водозаборов, не имеющие в разрезе мощных выдержанных толщ слабопроницаемых пород, характеризующихся % = 10"5 - 10"4 1 /сут. Третья группа - водозаборы, на которых эксплуатируемый горизонт изолирован от вышележащих при % = 10"4 - 10"2 1/сут.

Общим для всех групп водозаборов девона и верхнего протерозоя является то, что структура привлекаемых вод определяется степенью взаимосвязи эксплуатируемого и вышележащих водоносных комплексов и на конечный период составляет 60 - 98 %.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В результате выполненных исследований сделаны следующие выводы методического (теоретического), регионально-гидрогеологического и ресурсно-балансового характера:

1. В теоретическом аспекте получены следующие основные результаты, которые могут быть использованы при решении гидрогеологических задач в аналогичных Беларуси природных условиях других регионов.

1.1. Расчетные схемы исследуемых участков, степень взаимосвязи подземных и поверхностных вод, расположение водозабора относительно русла реки и ее расхода по сравнению с водоотбором и преобладающего источника формирования запасов МППВ разделяются на три типа: 1-ый месторождения, приуроченные к грунтовым (безнапорным) водам и взаимосвязанные с рекой только через русловые образования; И-ой - месторождения, эксплуатирующие напорные воды, которые взаимосвязаны с рекой через русловые образования и слабопроницаемый слой; Ш-ий - месторождения, эксплуатирующие напорно-безнапорные воды, взаимосвязанные с рекой через русловые образования и слабопроницаемый слой с гидрогеологическим «окном» /16/.

1.2. Установлено, что при опробовании МПГТВ безнапорного и напорного типов снижения уровней ПВ имеют свои особенности и характеризуются этапами режима фильтрации, описываемыми зависимостями, функции которых переходят одна в другую. Подтверждено проявление режима «псевдосвязи» между уровнями подземных вод в процессе опробования (эксплуатации) многослойных толщ /13,17/.

1.3. Получено новое аналитическое решение расчета понижений в верхнем и нижнем пластах на линии ряда скважин, расположенных вблизи несовершенной реки в стационарной постановке. Полученные зависимости позволяют выполнить оценку производительности водозабора, определить понижение в верхнем пласте, а также решить вопрос о значимости ширины реки при подсчете эксплуатационных запасов подземных вод береговых водозаборов. Предложены критерии отнесения реки к узкой или широкой, что имеет принципиальное значение при выборе расчетных схем для подсчета запасов в речных долинах /16/.

1.4. Доказана необходимость учета естественных колебаний уровней подземных и поверхностных вод при опытных откачках, что достигается проведением цикла режимных наблюдений за уровнями поверхностных и подземных вод во всех скважинах, включая и находящиеся в зоне влияния реки вне радиуса влияния откачки. С учетом корректировки уровней при откачках определен режим фильтрации, получены через корреляционные коэффициенты достоверные срезки в наблюдательных скважинах и оценены фильтрационные параметры пласта и подрусловых отложений /12/.

1.5. Обобщен опыт и получили дальнейшее развитие методы интерпретации данных ОФР. Рассмотрены пределы их применения на основании диагностики откачек и режимных наблюдений, проводимых при разведке МППВ. Усовершенствованы способы определения параметров безнапорного пласта и подрусловых образований. Предложен поэтапный прием интерпретации данных опытных кустовых откачек для многослойных толщ с учетом упругого режима фильтрации в разделяющих слоях /14,15,18,20/.

1.6. Предложена структура наблюдательной сети опытных кустов скважин при разведке (эксплуатации) месторождений безнапорного и напорного типов. Эта структура сети позволяет провести ОФР в едином комплексе, что дает возможность получить более достоверную информацию не только о гидрогеологических условиях разведываемого участка, но и позволяет контролировать состояние качества подземных вод при их эксплуатации. Установка ярусных пьезометров в русле реки позволяет оценить величину отрыва уровня от реки и проследить кольматацию русловых образований в процессе водоотбора /22/.

том региональных гидрогеологических и гидрогеохимических особенностей и закономерностей. В основу схематизации природных условий таких территорий положены не только структурно-стратиграфический и геоморфологический, но и балансово-гидродинамический и гидрогеохимический принципы. Выделены четыре фазы процесса схематизации гидрогеологических структур: 1) общее гидрогеологическое районирование территории; 2) гидрогеологическая стратификация, выбор метода расчета и составление специальных карт; 3) обоснование фильтрационной схемы и граничных условий модели; 4) вычислительная схематизация модели III.

1.8. Установлены основные закономерности формирования и распределения фильтрационных свойств терригенных и карбонатных пород: а) для всех водоносных пластов характерна фоновая водопроводимость, обусловленная осадконакоплением и диагенезом; б) значение величины параметра Т зависит от литологического состава пород, их эффективной мощности и глубины залегания; в) по мере погружения водоносных горизонтов происходит уменьшение их водопроводимости; г) участки повышенной водопроводимости приурочены к речным долинам крупных рек, зонам тектонических дроблений, участкам переотложения и разуплотнения пород, которые связаны с тектоническими и денудационными процессами; д) фильтрационные свойства четвертичных образований зависят от гляциальных и аквагляциальных процессов, а не от мощности отложений. Пространственная изменчивость фильтрационных свойств разделяющих слабопроницаемых пород обусловлена литологической неоднородностью, глубиной их залегания, мощностью и разуплотненностью в долинах рек. Методом моделирования установлено, что взаимосвязь между водоносными горизонтами осуществляется, в основном, через более проницаемые участки слабопроницаемых слоев или через гидродинамические «окна». Отсутствие корреляционных связей между параметром перетока и мощностью четвертичных отложений указывает на то, что при построении карт проводимости необходимо учитывать литологическую неоднородность, глубину залегания и разуплотненностъ пород.

1.9. Разработаны концепция и принципы, структура и состав АС8811(20\\', что обеспечивает хранение, накопление и оперативную обработку информации, создание разномасштабных многофункциональных моделей для решения широкого спектра задач по моделированию подземной гидросферы в прошлом, настоящем и будущем не только для Беларуси, но и для других регионов /29,43/.

1.10. В работе развиты методические основы региональных расчетов водообмена в многослойной балансово-гидродинамической системе и учета отдельных ИФ ЭРППВ. Исследования, выполненные на примере артезианских бассейнов Беларуси показали, что доля ЕР в общем расходе водозаборов составляет 77%. При этом, для неизолированных водоносных горизонтов она достигает 100%, для изолированных - 60%. В про-

цессе эксплуатации МППВ водообмен в балансово-гидродинамической системе увеличивается в 1,5-2 раза /42/.

Основным процессом, формирующим эксплуатационные запасы подземных вод, является уменьшение естественной разгрузки в реки, т.е. увеличение перетекания сверху. Натурные исследования и установленные основные закономерности формирования уровенного режима и водоотбо-ра показали, что многослойную толщу осадочного чехла необходимо рассматривать как единую открытую водоносную систему. Однако, при определенном режиме ее эксплуатации можно достичь условия не привлечения поверхностных и грунтовых вод, которые в последнее время являются все более некондиционными.

1.11. Для месторождений подземных вод Беларуси установлены и количественно оценены основные источники формирования ЭЗ и изменение их структуры в процессе водоотбора /7,13,23,26,30,44,45,47/:

- при эксплуатации месторождений безнапорного типа основным источником запасов подземных вод являются ПР за счет притока из реки и ЕР. Емкостные запасы горизонта определяют водоприток лишь в начальный период эксплуатации водозабора, а на момент наступления стабилизации составляют менее 1%. При эксплуатации таких месторождений со временем формируется установившейся режим фильтрации.

- в первый период эксплуатации месторождений напорного типа основную долю в водопритоке составляют емкостные запасы водовмещаю-щих пород. На конечный период основным источником формирования водопритока являются привлекаемые ресурсы (запасы) за счет перетекания из поверхностных водотоков и частично из верхнего горизонта. Структура запасов непостоянна во времени и зависит от параметра перетока (%) разделяющего слоя и сопротивления ложа реки (AL). Неоднородность по проводимости фильтрационного поля эксплуатируемого пласта не оказывает существенного влияния на динамику структуры запасов. При эксплуатации месторождений данного типа формируется неустановившийся режим фильтрации, приближающийся к установившемуся. При X > КГ4 1/сут они работают в установившемся режиме фильтрации, что обусловлено перетеканием из поверхностных водотоков, которое через 35 лет эксплуатации составляет более 50% от водоотбора и на конечный период достигает 80%.

1 12. Предложен методический подход к прогнозированию обеспеченности республики хозяйственно-питьевыми водами /33/.

обеспеченности республики водой на перспективу с учетом допустимых понижений по линии водозаборов и изменения качества на участках условно загрязненных поверхностных и грунтовых вод и с оценкой последствий интенсивного водоотбора на речной сток и грунтовые воды /38,42/.

2.1. В процессе схематизации гидрогеологических условий в разрезе балансово-гидродинамических систем артезианских бассейнов республики автором выделяется три гидрогеологических этажа: верхний и средний, отнесенные к зоне активного водообмена с ППВ, и нижний - к зоне замедленного водообмена с минеральными водами. Формирование ППВ верхнего этажа определяется климатом, гидрографией, геоморфологией и гидрогеологическими условиями, среднего - крупной речной сетью и геолого-структурным фактором, нижнего, в основном, геолого-структурным.

Анализ фактических и модельных карт гидроизопьез водоносных горизонтов показывает, что водораздельные пространства являются областью питания ППВ с нисходящей фильтрацией, а речные долины, пониженные элементы рельефа и эрозионные врезы - зонами разгрузки с восходящей фильтрацией, которые влияют на латеральные потоки верхнего этажа. В среднем и нижнем этажах из-за уменьшения интенсивности вертикального водообмена и скорости фильтрации это влияние незначительное и латеральные потоки становятся региональными 111.

2.2. Расчетная схема модели «BELARUS» состоит из четырех эксплуатируемых водоносных пластов, содержащих ППВ четвертичных и дочетвертичных пород, и пятого - пласт минеральных вод, разделенных между собой слабопроницаемыми слоями. Для них впервые автором построены и уточнены карты водопроводимости и вертикальной проводимости с обоснованием гидрогеохимических границ и граничных условий подземной гидросферы /38,42,44/. Установлена загрязненность поверхностных водотоков, а также изменение содержания отдельных химических компонентов в подземных водах в процессе их интенсивного отбора /11/.

2.3. Установлены геофильтрационные параметры водоносных пластов и слабопроницаемых слоев единой расчетно-балансовой гидродинамической системы Беларуси и выявлены основные закономерности их распределения по площади и в разрезе. В зоне активного водообмена коэффициент фильтрации слабопроницаемых слоев изменяется от Ю-5 до Ю-3 м/сут, а региональных водоупоров - от 10"6 до Ю-4 м/сут. Фоновая проводимость карбонатных водоносных горизонтов и комплексов не превышает 20 - 50 м2/сут, увеличение проводимости от 100 до 2000 м2/сут связано с процессами тектонического дробления и образования денудационной трещиноватости в зоне гипергенеза. Водопроводимость дочетвертичных терригенных пород изменяется от 100-200 до 600-800 м2/сут и зависит, в основном, от эффективной их мощности, так как они сравнительно однородны по гранулометрическому составу и значениям коэффициента фильтрации. Водопроводимость четвертичных межморенных образова-

ний весьма изменчива - от 10-25 до 400-700 м2/сут и зависит от аквагля-циальной ситуации во время осадконакопления, что рекомендуется учитывать при проведении геофильтрационного районирования территории.

2.4. Выявлены основные закономерности формирования естественных и ЭР ПИВ Беларуси, из которых следует: ЕР зоны активного водообмена в целом составляют 35 139 тыс. м3/сут, а основных напорных водоносных пластов 6 511 тыс. м3/сут, что составляет 20-25% от общего подземного стока. Основным источником формирования ЭЗ являются ЕР. ПР составляют 22%. Емкостные запасы на конечный период прогнозирования обеспечивают незначительную часть расхода водозаборов /42/.

2.5. Показано, что влияние прогнозируемого водоотбора на природную среду будет незначительным - сокращение речного стока прогнозируется лишь на 8-20 % от минимальной его величины 95% обеспеченности летней и зимней межени, снижение уровня грунтовых вод до 20 метров и более может произойти только на локальных участках в пределах центральных частей депрессий. Значительная доля в общем водоотборе ПР - грунтовых и поверхностных вод создает угрозу ухудшения качества запасов ППВ, что требует организации специальной режимной сети /42/.

2.6. На региональной модели оценено взаимодействие водозаборов друг с другом и воздействие их на состояние подземной гидросферы в целом на настоящий и прогнозный период. Установлено, что на территории республики в результате перспективного водоотбора сформируется шесть региональных депрессий, площадью от 3,6 млн м2 до 58,9 млн м2. Исключением является безнапорный пласт, где развитие и конфигурация депрессий определяются наличием гидрографической сети и ДЬ /32,34,42,44/.

2.7. Установлено, что доля подтока минеральных вод в формировании ЭЗ ППВ составляет около 20 тыс. м3/сут по республике в целом. При этом, минерализация отбираемых смешанных вод останется в пределах установленного стандарта (< 1 г/дм3), за исключением, возможно, отдельных районов интенсивного водоотбора при наличии тектонических нарушений или маломощного слабопроницаемого слоя между пресными и минеральными подземными водами. Результаты моделирования поступления загрязняющего мигранта с зеркала грунтовых вод и поверхностных водотоков показали, что при эксплуатации подземных вод содержание его не превысит предельно допустимых концентраций, за исключением участков незащищенности напорных горизонтов (места наличия гидрогеологических «окон») /31,32,42/.

и запасов подземных вод, прогнозируемых величинах влияния интенсивного водоотбора на природную среду: изолинии понижений уровня подземных вод, ущерб речному стоку, подток минеральных вод и др. /46/.

3. В ресурсно-балансовом аспекте рассмотрены факторы формирования и закономерности площадного распределения естественных и ЭР ПИВ по территории Беларуси.

3.1. Обоснована приходная часть перспективного водохозяйственного баланса, который на дальнесрочную перспективу является положительным. Потребность в воде обеспечивается разведанными запасами - 6.7 млн. м3/сут, а эксплуатационные ресурсы - 49 млн. м3/сут. Основными факторами, обуславливающими формирование и территориальное распределение ЭР, являются проводимость водоносных горизонтов и условия возобновления - возможность привлечения ресурсов в пределах распространения основных эксплуатируемых водоносных комплексов, в которых формируется около 40% прогнозируемых ЭР Беларуси. Разве-данность ЭЗ ППВ к прогнозным ЭР по республике составляет 13 %, административным областям - 10-17, артезианским - 8-15 и речным бассейнам -7-94 %. В перспективе для централизованного водоснабжения прогнозируется эксплуатация 56 водозаборов производительностью до 10 тыс. м3/сут; 107 - от 10 до 30; 56 - от 30 до 50; 25 - от 50 до 100 тыс. м3/сут и только 4 водозабора - более 100 тыс. м3/сут /2,4,7,9,11,35,38/.

3.2. Модуль прогнозных ЭР ППВ по территории республики изменяется в пределах - от 1 до 5 л/с/км2 и более. Величина модуля ЭЗ ППВ в пределах шести региональных депрессий колеблется от 0,3 до 0,92 л/с/км2. Наибольшие величины М,3 характерны для Бобруйско-Гомельской и Гродненско-Лидской депрессий - 0,8 и 0,92 л/с/км2 соответственно. Для остальных депрессий Мэт в среднем составляет 0,4 л/с/км2. Полученные значения Мэз можно использовать для сравнения эксплуатационных возможностей различных участков водоносных пластов моделируемой геофильтрационной схемы территории республики /42/.

3.3. Распределение ЕР по территории административных областей и районов республики, а также речных бассейнов крайне неравномерно и связано, прежде всего, с характером рельефа, мощностью зоны аэрации, литологией покровных и водовмещающих пород. Наибольшее количество ЕР в Минской области, наименьшее - в Брестской. Доля артезианских бассейнов в общих ресурсах подземного стока в реки следующая: Прибалтийский - 4,7 км3/год; Брестский - 1,8; Оршанский - 6,0; Припятский - 3,4 км3/год. Из основных речных бассейнов наиболее значительные ресурсы установлены в водосборе р. Днепр (вместе с р. Припять) - 7,8 км3/год, наименьшие в водосборе р. Зап. Буга - 0,5 км3/год. Долевое участие толщ в формировании ресурсов подземных вод изменяется от менее 1 % (силу-рийско-кембрийский комплекс и воды фундамента) до 65 % (четвертичный комплекс). Обобщенный модуль питания водоносных горизонтов из-

меняется по территории от 5,0-4,5 л/с/км2 на приподнятых участках Белорусской и Ошмянской гряд и до 1,0-0,5 л/с/км2 на низинных площадях Полесья и Поозерья. Самые высокие значения модулей свойственны четвертичным отложениям (1,6 л/сек/км2). В общем речном стоке Беларуси на долю подземных вод приходится 47 % /2,4,7,9,11/.

Основные задачи дальнейших исследований связаны с расширением и детализацией региональной модели «BELARUS» с многофункциональными моделями-врезками, включающей блоки не только подземной, но и наземной гидросферы. В качестве одного из приоритетных направлений теоретических исследований следует выделить разработку теории и методов оценки пространственно-временной изменчивости фильтрационных свойств пород в процессе эксплуатации МППВ, что повысит достоверность моделирования. Важнейшей задачей в области создания модели подземной и наземной гидросферы республики является совершенствование программного обеспечения и разработка новых методов моделирования. Особый теоретический и практический интерес представляет совершенствование проведения крупномасштабной геоэкологической съемки городских агломераций с целью построения разномасштабных специальных гидрогеохимических карт и установления достоверных границ распространения загрязнения. Немаловажным является усовершенствование гидрогеохимической режимной сети и организация проведения опытно-миграционных работ в полевых и лабораторных условиях с целью получения информации о качестве поверхностных и подземных вод в контрольных точках, определения геомиграционных параметров по горизонтам динамичной и гидравлически взаимосвязанной водоносной системы.

Интенсивная эксплуатация подземной гидросферы должна сопровождаться систематическим контролем и оценкой происходящих процессов путем сопоставления фактических и модельных данных.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографии, бюллютени, кадастры, обзоры:

1. Состояние природной среды Беларуси: Экол. бюлл. 2000 г. / Под ред. В.Ф. Логинова. - Мн.: Минсктиппроект, 2001 - 230 с. (Бучурин В.И., Войтов И.В., Фадеева М.В. и др.).

2. Государственный водный кадастр. Водные ресурсы, их использование и качество вод (за 2000 год): Изд. Официальное / - Мн.: ООО «Юраксэл», 2001. - 114 с. (Бучурин В.И., Жуков A.A., Колобаев А.Н. и др.).

3. Состояние природной среды Беларуси: Экол. бюлл. 2001 г. / Под ред. В.Ф. Логинова. - Мн.: Минсктиппроект, 2002. - 232 с. (Кадацкая О.В., Колобаев А.Н., Гребенчук М.И. и др.).

4. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2000 г./ - Мн.: БелНИЦ «Экология», 2001.- 196 с. (Бучурин В.И., Черная Н.Р. и др.).

5. Государственный водный кадастр. Водные ресурсы, их использование и качество вод (за 2001 год): Изд. Официальное / - Мн.: ООО «Фортэкс», 2002. - 112 с. (Жуков A.A., Зюзькевич М.П., Колобаев А.Н. и др.).

6. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2001 г./ - Мн.: БелНИЦ «Экология»,

2002. - 188 с. (Черная H.H., Васнева О.В., Березко O.A. и др.).

7. Полезные ископаемые Беларуси: К 75-летию БелНИГРИ / Редкол.: П.З. Хомич и др. - Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2002. - 528 с. (Гудак С.П., Коркин В.Д., Фадеева М.В., и др.).

8. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2002 г./ - Мн.: БелНИЦ «Экология»,

2003. - 232 с. (Васнева О.В., Березко O.A., Жуков A.A.).

9. Государственный водный кадастр. Водные ресурсы, их использование и качество вод (за 2002 год): Изд. Официальное / - Мн.: ООО «Фортэкс», 2003. - 112 с. ((Жуков A.A., Зюзькевич М.П., Колобаев А.Н. и др.).

10. Состояние природной среды Беларуси: Экол. бюлл. 2002 г. / Под ред. В.Ф. Логинова. - Мн.: Минсктиппроект, 2003. - 247 с. (Кадацкая О.В., Калинин М.Ю., Колобаев А.Н. и др.).

11. Курило К.А. Ресурсы и качество подземных вод в Республике Беларусь / Обзорная информация. - Мн.: БелНИЦ «Экология», 2002. - 66 с.

Статьи, тезисы и другие публикации:

12. Курило К.А. Учет влияния естественных колебаний уровней подземных и поверхностных вод при проведении опытных откачек вблизи водотоков // Задачи гидрогеологических и инженерно-геологических исследований Белоруссии: Сб. научн. тр. / Под ред. С.П. Гудака. - Мн.: БелНИГРИ, 1984. - С. 39 - 51.

13. Курило К.А. Особенности формирования понижений уровня грунтовых вод при откачке вблизи водотока // Основы гидрогеологических прогнозов режима подземных вод в естественных и нарушенных условиях: Сб. научн. тр. / Под ред. С.П. Гудака. - Мн.: БелНИГРИ, 1986. - С. 69 - 80.

14. Аверков П.И., Курило К.А. Опыт определения проницаемости под-русловых образований // Основы гидрогеологических прогнозов режима подземных вод в естественных и нарушенных условиях: Сб. ст. / Под ред. С.П. Гудака. - Мн.: БелНИГРИ, 1986. - С. 94 - 112.

15. Курило К.А. Обработка данных опытных откачек в многослойных толщах // Проблемы комплексного использования и охраны водных ресурсов Белоруссии и Украины: М-лы научн. конф. молодых учен, и спе-циал. ЦНИИКИВР и БелНИИМ и ВХ . - Мн., 1987. - С. 14 -17.

16. Курило К.А. Методы разведки и оценки эксплуатационных запасов подземных вод речных долин (на примере Белоруссии): Автореф. дисс... канд. геол.-минер. наук: 04.00.06. - Мн., 1988. - 26 с.

17 Курило К.А. Закономерности снижения уровня подземных вод при опробовании гидравлически взаимосвязанных водоносных горизонтов // Влияние хозяйственной деятельности на гидрогеологические и инженерно-геологические условия республики: Сб. научн. тр. / Под ред. С.П. Гудака. - Мн.: БелНИГРИ, 1989. - С. 21-34.

18. Фоменко В.И., Курило К.А., Шейкова М.К. Использование численного моделирования для интерпретации опытно-фильтрационных работ в сложных гидрогеологических условиях // Методы и методики и технические средства изучения геологических процессов в районах интенсивного техногенного воздействия: Тез. докл. 1 Всесоюз. съезда инженеров-геологов, гидрогеологов и геокриологов.- Киев, Наукова думка, 1989. - Часть 4. - С. 200 - 202.

19. Фоменко В.И., Курило К.А., Коробейников Б.И., Матвеенок И.Л., Методика создания многопластовых геофильтрационных моделей для обоснования рационального использования месторождений подземных вод // Рациональное природопользование в районах избыточного увлажнения: Тез. докл. всесоюз. конф., Светлогорск, 3-5 октября 1989 г. / Калининградский гос. ун-т. - Калининград: ЦНТИ, 1989.-С.152 - 153.

20. Курило К.А., Муромец H.H. Опыт определения гидрогеологических параметров для создания геофильтрационной модели объекта «Подбе-резье» // Оценка влияния хозяйственной деятельности на геологическую среду: Тез. докл. респ. научн.-техн. семинара, Минск / БелНИГРИ. -Мн, 1990.-С. 93-94.

21. Курило К.А. Методика разведки месторождения пресных подземных вод с учетом гидроэкологических проблем // Проблемы геологической экологии в Прибалтике и Белоруссии: Тез. докл. совещ. / ЛитНИГРИ. -Вильнюс, 1990.-С. 98-101.

22. Курило К.А. Структура наблюдательной сети при опробовании месторождений подземных вод в речных долинах // Оценка влияния хозяйственной деятельности на геологическую среду: Тез. докл. респ. научн.-техн. семинара, Минск, 1990 / БелНИГРИ. Мн, 1990. - С. 86 - 88.

23. Коробейников Б.И, Курило К.А. Задачи изучения влияния сосредоточенного отбора подземных вод на гидрогеологические условия территорий // Оценка влияния хозяйственной деятельности на геологическую среду: Тез. докл. респ. научн.-техн. семинара, Минск / БелНИГРИ. -Мн, 1990.-С. 78-80.

24. Фоменко В.И, Курило К.А, Коробейников Б.И. Геолого-экологическая оценка последствий водоотбора с помощью математического моделирования // Геоэкологическое картографирование Беларуси: состояние и перспективы: Тез. докл. науч.-практич. конф, Мн, БелНИГРИ, 1994,-С. 88.

25. Курило К.А. О необходимости исследования миграции и прогноза загрязнения подземных вод // Проблемы охраны геологической среды:

Тез. докл. 1-ой научн.-практич. конф., посвящ. 90-летию со дня рожд. академ. АН БССР Г.В. Богомолова, Минск, 1995 г. / HAH Беларуси, Ин-т геол. наук. - Мн., 1995. - С. 108.

26. Коробейников Б.И., Курило К.А. Закономерности формирования эксплуатационных запасов подземных вод различных месторождений Республики Беларусь // Проблемы охраны геологической среды: Тез. докл. 1-ой научн.-практич. конф., посвященной 90-летию со дня рожд. академ. АН БССР Г.В. Богомолова. - Мн., 1995.

27. Курило К.А. Методика геоэкологического обследования загрязненных объектов. Тр. 3-ей Международ, научн.-практич. конф.« Эффективное повторное использование бывших военных объектов: Экологические и экономические аспекты демилитаризации» // 23-27 сентября 1996 г., Минск, Респ. Беларусь / - Мн.: ООО «Белсэнс», 1996. - С. 223 - 227.

28. Фоменко В.И., Станкевич P.A., Курило К.А. Комплексный подход к обоснованию системы хозяйственно-питьевого водоснабжения Соли-горского промрайона с учетом природоохранных аспектов // Экологическое моделирование и оптимизация в условиях техногенеза: Тез. докл. 1-ой Международ, конф., Минск-Солигорск, Беларусь, 1996. С.28.

29. Kurilo К.А. Geoecological study methods for contaminated facilities. Transactions of the Third International Technical - Practical Conference «Productive Reuse of Former Military Sites: Environmental and Economic Aspects of Demilitarization»// September 23-27, 1996, Minsk, Republic of Belarus./ - Mn.: Belsens Ltd., 1996. - P. 509 - 513.

30. Коробейников Б.И., Курило К.А. Особенности формирования эксплуатационных запасов различных типов месторождений подземных вод // Водные ресурсы и устойчивое развитие экономики Беларуси: Тез. докл. 7-ой научн.-техн. конф., Минск / ЦНИИКИВР. - Мн., 1996.

31. Kurilo К.А. Assessment of hazards from water-supply contamination sources at man-made facilities. Transactions of the Fourth International Technical - Practical Conference «Productive Reuse of Former Military Sites: Environmental and Economic Aspects of Demilitarization»// June 9 -13, 1997, Minsk, Republic of Belarus./ - Mn.: Belsens Ltd., 1997. - P. 533.

32. Курило К.А. Оценка опасности загрязнения источников водоснабжения на техногенных объектах. Тр. 4-ой Международ, научн.-практ. конф. «Эффективное повторное использование бывших военных объектов : Экологические и экономические аспекты демилитаризации»// 9-13 июня 1997г., Минск, Респ. Беларусь / - Мн.: ООО «Белсэнс», 1997. - С. 239.

33. Курило К.А. Методика прогнозирования обеспеченности Республики Беларусь хозяйственно-питьевыми водами. Минерально-сырьевая база Республики Беларусь: состояние и перспективы / Тез. докл. научн,-техн.конф., посвященной 70-летию БелНИГРИ. Мн., 1997 - С. 153.

34. Курило К.А. К вопросу геоэкологического обследования загрязненных объектов. Устойчивость природной среды в условиях техногенеза // Тез. докл. научн.-практ. конф. Мн., 1997 - С. 29.

35 Гудак С.П., Курило К.А. Региональная оценка ресурсов подземных вод методом моделирования // Устойчивость природной среды в условиях техногенеза: Тез. докл. научн.-практ. конф., Минск, 1997 г. / Бел-НИГРИ.-Мн., 1997.-С. 10.

36. Гудак С.П., Курило К.А., Аношко Я.И., Пушкина С.А. Геофильтрационная модель Минской городской агломерации // Природопользование и охрана окружающей среды: Сб. ст. / Под ред. И.И. Лиштвана. - Мн., 1998.-С. 39.

37. Фоменко В.И., Курило К.А., Синицина Л.А. Загрязнение природных сред по Мозырскому промрайону // Проблемы геоэкологии и экологическая безопасность городских агломераций: Сб. материалов 1 Международной научн.-практич. конф., Гомель, 1998. - С. 118 - 119.

38 Курило К.А. Ресурсы пресных подземных вод Беларуси // «Европа -наш общий дом: Экологические аспекты», Тез. докл. Международ, на-учн. конф. - Мн.: ООО «Белсэнс», 1999. - С. 285.

39. Гудак С.П., Аношко Я.И., Курило К.А. Проблемы экополитики в области охраны подземной гидросферы в городских агломерациях // Экологическая геология и рациональное недропользование: Тез. докл. международ. конф., Санкт-Петербург, 16-18 мая 2000 г. / Мин. общ. образ. РФ, Мин. природ, ресурс. РФ, РАН и др. - Санкт-Петербург, 2000.

40. Гудак С.П., Курило К.А., Аношко Я.И. Оценка и прогноз состояния подземной гидросферы Минской городской агломерации // Экологическая геология и рациональное недропользование: Тез. докл. международ. конф., Санкт-Петербург, 16-18 мая 2000 г. / Мин. общ. образ. РФ, Мин. природ, ресурс. РФ, РАН и др. - Санкт-Петербург, 2000.

41. Курило К.А. Типизация источников загрязнения и изменения химического состава пресных подземных вод // Экологическая геология и рациональное недропользование: Тез. докл. международ, конф., Санкт-Петербург, 16-18 мая 2000 г. / Мин. общ. образ. РФ, Мин. природ, ресурс. РФ, РАН и др. - Санкт-Петербург, 2000.

42. Курило К.А. Прогноз обеспеченности Беларуси запасами пресных подземных вод на перспективу // Природные ресурсы. - 2000. - № 4. -С. 34-46.

43. Курило К.А. Автоматизированная гидрогеоинформационная система управления запасами и качеством пресных подземных вод Беларуси // Сергеевские чтения: Сб. докл. / Под ред. В.И. Осипова. - М.: Геос, 2001. - Вып.З. - С. 384-388.

44. Курило К.А. Геофильтрационная модель подземной гидросферы Беларуси с крупномасштабными моделями-врезками градопромышленных

агломераций // Сергеевские чтения: Сб. докл. / Под ред. В.И. Осипова. - М.: Геос, 2001. - Вып.З. - С. 179 - 182.

45. Курило К.А., Пушкина С.А. Геофильтрационная модель Гомельской градопромышленной агломерации // Гидрогеологические исследования в Беларуси: Сб. научн. тр. / Редколл.: Г.Л. Фурсиков, Б.И. Коробейников, К.А. Курило - Мн.: БелНИГРИ, 2001. - С. 74 - 89.

46. Курило К.А. Картирование эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод с элементами геоэкологии // Белорусско-польский научно-практический семинар: Тез. докл. - Брест: БГТУ, 2001. - С. 72 - 74.

47. Курило К.А., Березко O.A. Прогнозирование гидрогеоэкологической обстановки в районе Минской градопромышленной агломерации // Гидрогеологические исследования в Беларуси. Сб. научн. тр. / Ред-кол.: Г.Л. Фурсиков, Б.И. Коробейников, К.А. Курило - Мн.: БелНИГРИ, 2001.-С. 90-115.

48. Курило К.А., Могилевцев В.А., Пушкина С.А., Березко O.A. Экологические проблемы градопромышленного комплекса города Могилева // Наука и инновации в регионах Беларуси: М-лы республ. научн.-практ. конф. - Могилев: ИТМ HAH Беларуси, 2002. - С. 192 - 195.

49. Курило К.А. Идентификация численных моделей к естественным и нарушенным гидрогеологическим условиям // Минерально-сырьевые ресурсы Беларуси 2002: состояние и перспективы освоения. М-лы Ме-ждунар. научн.-практ. конф., посвященной 75-летию БелНИГРИ. Мн.: 2002.-С. 124-129.

50. Курило К.А. Результаты идентификации региональной модели «BELARUS» к природным и нарушенным гидрогеологическим условиям // Минерально-сырьевые ресурсы Беларуси 2002: состояние и перспективы освоения. М-лы Междунар. научн.-практ. конф., посвященной 75-летию БелНИГРИ. Мн.: 2002. - С. 129 - 137.

51. Гудак С.П., Коробейников Б.И., Курило К.А., Станкевич P.A. и др. Подземные воды Беларуси (ресурсы, использование, охрана) // Минерально-сырьевые ресурсы Беларуси 2002: состояние и перспективы освоения. М-лы Междунар. научн.-практ. конф., посвященной 75-летию БелНИГРИ. Мн.: 2002. - С. 56 - 60.

52. Губин В.Н., Курило К.А. Геоэкологические последствия эксплуатации подземной гидросферы // Вест. Белорус, ун-та. Сер. 2. № 3. 2003. -С. 59-64.

53. Гудак С.П., Станкевич P.A., Курило К.А. Современное состояние подземных вод в районах крупных водозаборов // Водные ресурсы. № 14: М-лы Водного Форума «Современное состояние, проблемы и перспективы использования водных ресурсов Беларуси». Мн.: 2003. -С. 100-110.

54. Гудак С.П., Станкевич P.A., Курило К.А. Состояние подземных вод на водозаборах Беларуси // Вода. №3. 2004. - С. 2 - 5.

Нормативно- методические документы:

55. Классификация эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод. - Мн.: 2001. - 9 с.

56. Положение о ведении мониторинга подземных вод Беларуси. - Мн.: 2002. - 4 с.

57 Сборник нормативных правовых актов по регулированию использования и охране подземных вод (извлечения) // Составители Курило К.А., Лукьянова А.А., Черевач Е.М. - Мн.: БелНИГРИ, 2003. - 52 с.

Карты гидрогеологического содержания:

58. Пдра! салапчная карта. Маштаб 1: 2 000 000 // Нацыянальны атлас Беларусь - Мн.: Камггэт па зямельных рэсурсах, геадэзп 1 картаграфн пры СМ РБ, 2002. С. 52. Сааут.: С.П. Гудак, У.А. Альхав1к, У.Д.Коркш { шш.

59. Мшеральныя воды. Маштаб 1: 3 000 000 // Нацыянальны атлас Беларусь - Мн.: Камггэт па зямельных рэсурсах, геадэзп 1 картаграфн пры СМ РБ, 2002. С.58. Сааут.: С.П. Гудак, П.З. Хом1ч, А.В. Кудзельсю, Д.Г. 1лькев1ч I шш.

60. Рэсурсы прэсных падземных вод. Маштаб 1: 4 000 000 // Нацыянальны атлас Беларусь - Мн.: Камггэт па зямельных рэсурсах, геадэзп 1 картаграфн пры СМ РБ, 2002. С.58. Сааут.: С.П. Гудак, С.С. Бялеща, 1.С. Зэкцэр 1 шш.

61. Прагнозныя эксплуатацыйныя запасы прэсных падземных вод. Маштаб 1: 4 000 000 // Нацыянальны атлас Беларусь - Мн.: Камтт па зямельных рэсурсах, геадэзп 1 картаграфн пры СМ РБ, 2002. С. 58. Сааут.: С.П. Гудак, У.Д. Корин, А.Н. Панасенка 1 ¡нш.

62. Пдрагеалапчная раянавання. Маштаб 1: 4 000 000 // Нацыянальны атлас Беларусь - Мн.: Камгат па зямельных рэсурсах, геадэзп 1 картаграфн пры СМ РБ, 2002. С. 53. Сааут.: С.П. Гудак, В.1. Бучурын, Н.С. Юрцава 1 ¡нш.

63.Асноуныя ваданосныя гарызонты I комплексы, Маштаб 1: 4 000 000 // Нацыянальны атлас Беларусь - Мн.: Камлтэт па зямельных рэсурсах, геадэзп 1 картаграфн пры СМ РБ, 2002. С. 53. Сааут.: С.П. Гудак, Л.1. Шапавал, Н.С. Юрцава 1 шш.

64. Паверхня грунтавых вод. Маштаб 1: 4 000 000 // Нацыянальны атлас Беларусь - Мн.: Кам1тэт па зямельных рэсурсах, геадэзп \ картаграфн пры СМ РБ, 2002. С.53.

65. Радовплчы прэсных падземных вод. Маштаб 1: 4 000 000 // Нацыянальны атлас Беларусь - Мн.: Камтт па зямельных рэсурсах, геадэзп 1 картаграфн пры СМ РБ, 2002. С. 53.

Подписано в печать 07.10.2004 г.

Формат бумаги 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 1083.

Отпечатано в типографии УП «Промбытсервис». Лицензия на право осуществления полиграфической деятельности № 02330 / 0148738 от 30.04.2004 г. 220114, г. Минск, Староборисовский тракт, 14-203 Тел.: +375 /17/ 237-62-84, +375 /17/ 264-27-67

РНЗ Русский фонд

2006:4 16679

> * -

V ir.

V \

V а

09 НОЯ 2004

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Курило, Казимир Адольфович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ

ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

1.1. Анализ и результаты исследований ресурсов подземных вод.

1.2. Существующее и перспективное водоснабжение.

1.3. Качество поверхностных и подземных вод.

1.4. Выводы.

2. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЗОНЫ АКТИВНОГО ВОДООБМЕНА.

2.1. Формирование уровенного режима и водоотбора при эксплуатации месторождений пресных подземных вод

2.2. Планирование и проведение опытно-фильтрационных работ.

2.3. Методика определения гидрогеологических параметров по данным опытно-фильтрационных работ.

2.4. Закономерности распространения фильтрационных свойств водоносных комплексов и слабопроницаемых пластов.

2.5. Выводы.

3. ПРИНЦИПЫ СХЕМАТИЗАЦИИ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ.

3.1. Геоструктурное положение и гидрогеологическое районирование территории Беларуси.

3.2. Гидрогеологическая стратификация и обоснование расчетной схемы подземной гидросферы республики

3.3. Выбор и обоснование входных параметров региональной модели фильтрации подземных вод и массопереноса платформенного чехла Беларуси.

3.4. Выводы.

4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ГИДРОГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ И КАЧЕСТВОМ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

4.1. Концепция и принципы построения AGSSRQGW.

4.2. Состав и структура AGSSRQGW.

4.3. Реализация AGSSRQGW при решении гидрогеологических задач.

4.4. Выводы.

5. ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ «BELARUS» И ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ В ЕСТЕСТВЕННОМ И НАРУШЕННОМ РЕЖИМАХ ФИЛЬТРАЦИИ.

5.1. Методика идентификации региональной модели «BELARUS» и природных условий.

5.2. Анализ чувствительности модели «BELARUS» к входным параметрам

5.4. Оценка последствий водоотбора в реальном времени.

5.5. Выводы.

6. ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ БЕЛАРУСИ РЕСУРСАМИ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ

ВОД НА ДАЛЕКУЮ ПЕРСПЕКТИВУ.

6.1. Методика прогнозирования обеспеченности Республики Беларусь хозяйственно-питьевыми водами.

6.2. Прогнозирование ресурсов и качества пресных подземных вод.

6.3. Закономерности и источники формирования запасов подземных вод.

6.4. Последствия интенсивной эксплуатации подземных вод.

6.5. Картирование эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод с элементами геоэкологии.

6.6. Выводы.

7. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

7.1. Месторождения, приуроченные к четвертичным отложениям.

7.2. Месторождения, приуроченные к палеоген-неогеновым отложениям.

7.3. Месторождения, приуроченные к меловым отложениям.

7.4. Месторождения, приуроченные к карбонатной толще верхнего девона

7.5. Месторождения, приуроченные к полоцким и ланским отложениям среднего и верхнего девона

7.6. Месторождения подземных вод, приуроченные к отложениям верхнего протерозоя.

7.7. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Ресурсы пресных подземных вод Беларуси"

Актуальность темы. Интенсивное и разнонаправленное воздействие человека на природную среду существенно изменяет гидрогеоэкологическую обстановку как в региональном, так и локальном плане. В частности, в результате водоотбора происходит изменение химического состава и качества подземных вод, что создает напряженную ситуацию в водоснабжении крупных градопромышленных агломераций Республики Беларусь. Поэтому обеспечение ► городов и производственных объектов хозяйственно-питьевой водой - одна из важнейших проблем современности, при решении которой главными задачами являются разведка, оценка и освоение эксплуатационных запасов месторождений подземных вод республики.

Решение данной проблемы также невозможно без долгосрочных гидрогеологических, гидрогеохимических и геоэкологических прогнозов, для которых необходимы детальные научно-методические обоснования. Разработке этих прогнозов должно предшествовать, с одной стороны, изучение геологических и гидрогеологических особенностей региональных структур и выявление закономерностей формирования ресурсов подземных вод, в том числе и на локальных участках, с другой - оценка последствий интенсивного водоотбора на окружающую среду и разработка рекомендаций по ее охране и восстановлению. Прогнозирование характера и масштабов воздействия тех или других видов хозяйственной деятельности на окружающую среду в отдельности и в совокупности ^ представляет собой исключительно сложную задачу. Существующие аналитические методы не обеспечивают решения данной проблемы.

Как известно, платформенный чехол территории Беларуси сложен породами всех геологических систем и эратем - от рифейской до четвертичной включительно. Сложное залегание поровых и трещиновато-пластовых коллекторов дочетвертичных пород, мощный покров неоднородных четвертичных образований, наличие глубоких эрозионных врезов, усложняющих гидродинамические условия зоны активного водообмена и густой речной сети, а также участков и источников загрязнения, возможность подтока минерализованных вод - это те особенности, которые предопределяют необходимость совершенствования методики и внедрения в практику прогнозирования ресурсов и качества подземных вод с учетом * природоохранных аспектов на базе построения математической региональной модели «BELARUS», включающей многофункциональные крупномасштабные модели-врезки отдельных объектов.

До настоящего времени региональной математической модели, построенной на основе схематизации подземной гидросферы республики со всеми разведанными месторождениями подземных вод, не было создано. Реализовывались различного рода аналоговые и постоянно действующие численные гидрогеологические модели городских агломераций, предназначенные для решения конкретных вопросов водоснабжения, оценки загрязнения подземных вод и влияния водоотбора на окружающую среду. В БелНИГРИ при непосредственном участии автора создана геофильтрационная региональная модель масштаба 1 : 1 ООО ООО, включающая два водоносных пласта (грунтовый и первый от земной поверхности напорный), разделенных слабопроницаемым слоем, на базе которой были построены карты гидроизогипс в обоих пластах в естественных условиях.

Связь работы с крупными научными программами, темами.

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-исследовательских работ БелНИГРИ и Института геологических наук Национальной академии наук Беларуси (ИГН HAH), по отдельным направлениям которых автор был научным руководителем или ответственным исполнителем:

- «Результаты разведочных гидрогеологических работ в районе Новополоцкого промышленного узла и оценка эксплуатационных запасов подземных вод на участке «Окунево», «Белое» и «Заозерье» по состоянию на 01.07.88 г. для хозяйственно-питьевого водоснабжения гг. Полоцк и Новополоцк Витебской области БССР» по заданию ПО «Белгеология».

- «Выполнить оценку эксплуатационных запасов подземных вод по объекту «Гродно» методом моделирования и дать прогноз влияния водоотбора на окружающую среду» по заданию ПО «Белгеология».

- «Разработать программно-методические средства и создать постоянно-действующие геофильтрационные модели крупных градопромышленных агломераций для оптимизации использования подземных вод» (Этап I - Минская градопромышленная агломерация) по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1993-1995 и на период до 2000 гг.».

- «Дать прогноз обеспеченности Республики Беларусь в хозяйственно-питьевой воде на период 2020-2050 гг.» по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1993-1995 и на период до 2000 гг.».

- «Разработать программно-методические средства и создать постоянно-действующие геофильтрационные модели крупных градопромышленных агломераций для оптимизации использования подземных вод» (Этап II -Гомельская градопромышленная агломерация) по «Программе ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь на 1996-2000 гг.».

В соответствии с этим основные задачи настоящей работы включают:

2. Выявление закономерностей формирования уровенного режима и водоотбора при эксплуатации месторождений подземных вод, установление закономерностей распределения фильтрационных свойств водонасыщенных пород с исследованием пределов применения методов их определения и усовершенствованием методики проведения разведочных работ и интерпретации их материалов.

Исходными материалами данной работы послужили результаты многолетней производственной и научно-исследовательской работы автора в области изучения гидрогеологических условий Беларуси, разведки и оценки запасов подземных вод для нужд водоснабжения, решения геофильтрационных и миграционных задач, оценки динамики структуры запасов при эксплуатации характерных типов месторождений пресных подземных вод, а также прогнозирования обеспеченности республики хозяйственно-питьевыми водами на 2050 г. и последствий интенсивного водоотбора на окружающую среду. Работа основана на результатах теоретических, региональных и экспериментальных исследований, выполненных автором в Белорусском научно-исследовательском геологоразведочном институте (БелНИГРИ) с 1981 года. Региональные и локальные гидрогеологические обобщения и результаты фильтрационных и миграционных расчетов проведены лично автором или под его научным руководством с использованием компьютерной техники. Во всех совместных работах автор принимал непосредственное участие в творческом процессе исследований.

Фактическим материалом явились данные поисково-съемочных и геологоразведочных работ, режимных наблюдений, геологических и гидрогеологических карт, лабораторных исследований, результаты математического моделирования процессов фильтрации и геомиграции, данные AMC ГВК по ресурсной тематике, предназначенные для прогноза обеспеченности Республики Беларусь хозяйственно-питьевыми водами на дальнесрочную перспективу. Автор настоящей работы был руководителем и ответственным исполнителем ряда исследований.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту: закономерности формирования и территориального распределения ресурсов пресных подземных вод, представленных в виде карт гидроизогипс, гидроизопьез, естественных и прогнозных эксплуатационных ресурсов, определяются особенностями геолого-структурного строения, питания, транзита и разгрузки подземных вод артезианских бассейнов. Они обусловлены метеорологическими (осадки и испарение), геоморфологическими (расчлененность рельефа, густота речной сети) и геолого-гидрогеологическими (мощность и состав пород зоны аэрации, инфильтрационное питание, взаимосвязь поверхностных и подземных вод, проводимость и соотношение напоров водоносных пластов) факторами и являются основанием рационального использования и охраны подземных вод от загрязнения и истощения, а также размещения и развития производительных сил республики; основные критерии построения картографических моделей проводимости подземной гидросферы заключаются в синтезе данных пространственной изменчивости фильтрационных свойств водоносных и слабопроницаемых пластов многослойной гидравлически взаимосвязанной системы, обусловленных особенностями осадконакопления и диагенеза, эпигенетическими изменениями, гляциальными, аквагляциальными, тектоническими и денудационными процессами, литологической неоднородностью пород, глубиной их залегания и разуплотненностью в пределах крупных речных долин; схематизация гидрогеологических условий артезианских бассейнов Беларуси, выполненная на основе структурного, балансово-гидродинами-ческого и гидрогеохимического принципов, включает четыре фазы: общего районирования, гидрогеологической стратификации, обоснования единой фильтрационной схемы и граничных условий, вычислительной (конечно-разностной) схематизации и является основой разработки и создания региональной численной модели фильтрации подземных вод и массопереноса с моделями-врезками локального уровня; теоретически обоснованная система технологий оценки ресурсов и запасов подземных вод, включающая автоматизированную гидрогеоинформационную систему управления ресурсами и качеством подземных вод с последовательным комплексированием подсистем регионального и локального уровней: «Цифровой», «Картографической», «Кодовой» и «Вычислительной», использующих программное обеспечение EXCEL, SURFER, FH8, TEIS, REGIM, TOPAS НС, MIG-2 и др., и региональную геофильтрационную математическую модель подземной гидросферы Беларуси с крупномасштабными многофункциональными моделями-врезками конкретных объектов (водозаборов) с идентификацией их к природным условиям в естественном и нарушенном режимах, обеспечивает повышение геологической эффективности разведки и оценки ресурсов (запасов) подземных вод, создание мониторинга и принятие управленческих решений в области охраны окружающей среды; геофильтрационные расчетные модели динамики подземных вод соответствуют реальным гидрогеологическим процессам и природным условиям и позволяют оценивать ресурсы подземных вод, прогнозировать их состояние и обеспеченность населения водой питьевого качества при заданном природном и техногенном воздействии. Выявленные закономерности и источники формирования эксплуатационных запасов подземной гидросферы Беларуси и месторождений подземных вод в отдельности с оценкой и прогнозом последствий воздействия интенсивного водоотбора на природную окружающую среду являются основанием оптимизации опорной сети мониторинга и переоценки эксплуатационных запасов пресных подземных вод по данным режимных наблюдений.

Практическая ценность работы заключается в установлении закономерностей формирования водоотбора и снижения уровней при опробовании (эксплуатации) месторождений подземных вод речных долин и водораздельных пространств, усовершенствовании и разработке методических приемов интерпретации ОФР графоаналитическими способами и методом моделирования, получении нового решения для расчета производительности береговых водозаборов, выявлении региональных и локальных закономерностей пространственной изменчивости фильтрационных свойств зоны активного водообмена, а также в создании гидрогеоинформационной автоматизированной системы и региональной геофильтрационной модели «BELARUS» с крупномасштабными многофункциональными моделями-врезками отдельных объектов, что позволяет целенаправленно, методически обоснованно и более эффективно проводить поисково-разведочные работы на подземные воды, гидрогеоэкологическое обследование территорий, повысить их информативность и достоверность оценки и прогноза состояния подземной гидросферы республики при интенсивной ее эксплуатации и обеспеченности Республики Беларусь запасами (ресурсами) подземных вод установленного стандарта качества.

Методические разработки по постановке и проведении разведочных работ, методике интерпретации данных ОФР, принципам схематизации гидрогеологических условий, методикам создания геофильтрационных и геомиграционных математических моделей, количественной оценке источников формирования эксплуатационных запасов и прогнозе обеспеченности республики хозяйственно-питьевыми водами на перспективу с оценкой последствий водоотбора на окружающую среду внедрены в практику Белорусской гидрогеологической и Белорусской геофизической экспедициями в период 1979-2003 гг. и использованы при разведке и оценке эксплуатационных запасов подземных вод для целей водоснабжения городов Мосты, Слоним, Барановичи, Гродно Гродненской области, Гомель, Мозырь Гомельской области, Новолукомль, Новополоцк Витебской области, Минск, Солигорск Минской области, городов Брест и Могилев, которые утверждены в ГКЗ СССР и ТКЗ РБ, а также при геоэкологическом обследовании водозаборов городов Мозырь и Борисов. Разработанная гидрогеоинформационная система и модель «BELARUS» внедрена и широко используется на практике при решении задач по ресурсной и геоэкологической тематикам. Это вопросы оценки запасов пресных подземных вод, прогнозирования обеспеченности республики в целом и отдельных городов хозяйственно-питьевой водой, оценки состояния подземной гидросферы в настоящем и будущем, в том числе, предсказание изменения химического состава и качества пресных подземных вод за счет поступления некондиционных вод наземной гидросферы и подтока минерализованных вод и многое другое. Решение этих вопросов и внедрение полученных результатов и разработок в практику играют немаловажную роль в экономической и социальной сферах при принятии решений по охране окружающей среды, благосостоянию и здоровью людей и т. д.

Опублнкованность результатов. Основные положения, методические разработки и выводы диссертации опубликованы в 70-ти печатных работах, в том числе в четырех монографиях, статьях, в международных и республиканских журналах, сборниках, государственных кадастрах, изложены в 9-ти производственных и 20-ти научных отчетах. Восемь специализированных гидрогеологических карт, составленных диссертантом с соавторами, включено в Национальный атлас Беларуси.

РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии -«Сергеевские Чтения» (2001); 3) научной конференции молодых ученых и специалистов ЦНИИКИВР и БелНИИМиВХ (Минск, 1987); 4) Всесоюзных курсах повышения квалификации специалистов гидрогеологов организаций Мингео СССР (Минск 1983, 1984, 1985); 5) четырех всесоюзных конференциях, совещаниях и семинарах (Москва 1986; Ленинград 1987; Таллинн 1988; Калиниград 1989); 6) трех научных конференциях (Минск, 1990, 1995, 1998) и других научных и научно-технических совещаниях и заседаниях. Производственные отчеты по оценке запасов подземных вод для водоснабжения городов республики защищены и утверждены в ГКЗ России и РКЗ Беларуси. Результаты научных работ докладывались на заседаниях Ученого совета БелНИГРИ и НТС РУП «Белгеология». Разработки и технологии, изложенные в диссертационной работе, представлялись автором на международных и республиканских выставках: «ГЕОЛОГОРАЗВЕДКА» (Санкт-Петербург, 2000), Польско-Белорусская научно-практическая выставка (Польша, Белосток, 2001), «БЕЛАГРО 2001» (Минск, 2001), «Энергетика, Экология, Энергосбережение» (Минск, 2001, 2002, 2003), Белорусско-Польская научно-практическая выставка (Брест, 2001), «Наука и инновации в регионах Беларуси» (Могилев, 2001) и др.

А.Н. Шуравин, В.А. Шитц, сотрудники ИГН HAH Беларуси - A.A. Махнач, P.E. Айзберг, A.B. Кудельский, Я.И. Аношко, В.И. Пашкевич, сотрудники других организаций - В.Н. Губин, М.Ю. Калинин, B.C. Усенко, A.M. Гречко, которым автор выражает свою благодарность.

Автор искренне признателен коллективу кафедры гидрогеологии МГУ, научным сотрудникам Института водных проблем и Института геоэкологии РАН, ВСЕГИНГЕО, сотрудникам фирм ГИДЭК и ГЕОЛИНК за ценные рекомендации и замечания, которые способствовали повышению качества диссертации.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Курило, Казимир Адольфович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Выполненные исследования представляют собой дальнейшее развитие и совершенствование методологии оценки ресурсов пресных подземных вод применительно к природным гидрогеологическим условиям сочленения крупных гидрогеологических структур. На примере изучения краевых и центральных частей четырех артезианских бассейнов, а также типовых месторождениях пресных подземных вод, расположенных на территории Беларуси, сформулированы основные научные положения и принципы прогнозирования обеспеченности Республики Беларусь эксплуатационными запасами подземных вод на далекую перспективу.

Научные исследования, связанные с обеспеченностью населения водой питьевого качества, образуют сложную схему последовательности решения гидрогеологических задач, в которой, наряду с натурными данными, рассматриваются математические геофильтрационные модели. Стыковка и увязка натурных данных с модельными позволила существенно развить методологию гидрогеологических расчетов и прогнозирования. Стратегия долгосрочных прогнозных расчетов зависит от правильности выбора и обоснования расчетной балансово-гидродинамической схемы, динамики водопотребления и опыта освоения запасов пресных подземных вод. Поэтому анализ ранее проведенных региональных и детальных работ в области разведки, оценки и прогнозирования ресурсов пресных подземных вод, изучения источников их формирования, характеристика существующего и перспективного водопотребления в республике, а также исследование качества поверхностных и подземных вод являются исходной позицией для дальнейших исследований.

Прогнозирование обеспеченности Беларуси хозяйственно-питьевыми водами в предлагаемой работе выполнено на основе последовательного целенаправленного изучения и анализа региональных и локальных гидродинамических и гидрогеохимических условий артезианских бассейнов и установления закономерностей распределения их показателей в прошлом, настоящем и в будущем на базе комплексирования традиционных и современных методов исследований.

Исходя из принципа целенаправленности выполненные исследования включали: а) типизацию месторождений пресных подземных вод по геоморфологическому, структурному, стратиграфическому и гидравлическому принципам; б) оценку пространственной изменчивости фильтрационных свойств пород, заключающейся в выявлении закономерностей формирования водоотбора и уровенного режима при эксплуатации (опробовании) типовых месторождений, совершенствовании методики определения гидрогеологических параметров и установлении закономерностей распределения их по площади и в разрезе; в) создание автоматизированной системы управления ресурсами и качеством подземных вод со систематизацией и кластеризацией исходной гидрогеологической информации; г) схематизацию гидрогеологических условий крупных структур и выделения в них единой открытой балансово-гидродинамической схемы; д) разработку региональной численной модели «BELARUS» с крупномасштабными многофункциональными моделями-врезками конкретных объектов; е) идентификацию численной модели «BELARUS» и природных условий в естественном и нарушенном режимах фильтрации подземных вод; ж) выявление региональных закономерностей и источников формирования запасов, а также ) территориального распределения естественных и эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод; з) прогнозирование обеспеченности населения республики водой питьевого качества с оценкой последствий водоотбора на природную окружающую среду; и) картирование естественных и эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод с элементами геоэкологии.

В результате выполненных исследований сделаны следующие основные выводы методического (теоретического), регионально-гидрогеологического и ресурсно-балансового характера:

1.1. Расчетные схемы исследуемых участков, степень взаимосвязи подземных и поверхностных вод, расположение водозабора относительно русла реки и ее расхода по сравнению с водоотбором и преобладающего источника формирования запасов МППВ разделяются на три типа: 1-ый - месторождения, приуроченные к грунтовым (безнапорным) водам и взаимосвязанные с рекой только через русловые образования; Н-ой - месторождения, эксплуатирующие напорные воды, которые взаимосвязаны с рекой через русловые образования и слабопроницаемый слой; Ш-ий - месторождения, эксплуатирующие напорно-безнапорные воды, взаимосвязанные с рекой через русловые образования и слабопроницаемый слой с гидрогеологическим «окном» /149,150/.

1.2. Установлено, что при опробовании МППВ безнапорного и напорного типов снижения уровней ПВ имеют свои особенности и характеризуются этапами режима фильтрации, описываемыми зависимостями, функции которых переходят одна в другую. Подтверждено проявление режима «псевдосвязи» между уровнями подземных вод в процессе опробования (эксплуатации) многослойных толщ /147,151/.

1.7. Для территорий, включающих краевые части артезианских бассейнов или бассейны в целом, необходимо обоснование выделения единой открытой многопластовой балансово-гидродинамической системы с учетом региональных гидрогеологических и гидрогеохимических особенностей и закономерностей. В основу схематизации природных условий таких территорий положены не только структурно-стратиграфический и геоморфологический, но и балансово-гидродинамический и гидрогеохимический принципы. Выделены четыре фазы процесса схематизации гидрогеологических структур: 1) общее гидрогеологическое районирование территории; 2) гидрогеологическая стратификация, выбор метода расчета и составление специальных карт; 3) обоснование фильтрационной схемы и граничных условий модели; 4) вычислительная схематизация модели /89,153,163,231/.

Пространственная изменчивость фильтрационных свойств разделяющих слабопроницаемых пород обусловлена литологической неоднородностью, глубиной их залегания, мощностью и разуплотненностью в долинах рек. Методом моделирования установлено, что взаимосвязь между водоносными горизонтами осуществляется, в основном, через более проницаемые участки слабопроницаемых слоев или через гидродинамические «окна». Отсутствие корреляционных связей между параметром перетока и мощностью четвертичных отложений указывает на то, что при построении карт проводимости необходимо учитывать литологическую неоднородность, глубину залегания и разуплотненность пород /89/.

1.9. Разработаны концепция и принципы, структура и состав АС8811(2С\У, что обеспечивает хранение, накопление и оперативную обработку информации, создание разномасштабных многофункциональных моделей для решения широкого спектра задач по моделированию подземной гидросферы в прошлом, настоящем и будущем не только для Беларуси, но и для других регионов /156,164/.

1.10. В работе развиты методические основы региональных расчетов водообмена в многослойной бапансово-гидродинамической системе и учета отдельных ИФ ЭРППВ. Исследования, выполненные на примере артезианских бассейнов Беларуси показали, что доля ЕР в общем расходе водозаборов составляет 77%. При этом, для неизолированных водоносных горизонтов она достигает 100%, для изолированных - 60%. В процессе эксплуатации МППВ водообмен в бапансово-гидродинамической системе увеличивается в 1,5-2 раза /163/.

Основным процессом, формирующим эксплуатационные запасы подземных вод, является уменьшение естественной разгрузки в реки, т.е. увеличение перетекания сверху. Натурные исследования и установленные основные закономерности формирования уровенного режима и водоотбора показали, что многослойную толщу осадочного чехла необходимо рассматривать как единую открытую водоносную систему. Однако, при определенном режиме ее эксплуатации можно достичь условия не привлечения поверхностных и грунтовых вод, которые в последнее время являются все более некондиционными.

1.11. Для месторождений подземных вод Беларуси установлены и количественно оценены основные источники формирования ЭЗ и изменение их структуры в процессе водоотбора /130,131,132,147,165,168,171,231 /: при эксплуатации месторождений безнапорного типа основным источником запасов подземных вод являются ПР за счет притока из реки и ЕР. Емкостные запасы горизонта определяют водоприток лишь в начальный период эксплуатации водозабора, а на момент наступления стабилизации составляют менее 1%. При эксплуатации таких месторождений со временем формируется установившейся режим фильтрации.

- в первый период эксплуатации месторождений напорного типа основную долю в водопритоке составляют емкостные запасы водовмещающих пород. На конечный период основным источником формирования водопритока являются привлекаемые ресурсы (запасы) за счет перетекания из поверхностных водотоков и частично из верхнего горизонта. Структура запасов непостоянна во времени и зависит от параметра перетока (%) разделяющего слоя и сопротивления ложа реки (AL). Неоднородность по проводимости фильтрационного поля эксплуатируемого пласта не оказывает существенного влияния на динамику структуры запасов. При эксплуатации месторождений данного типа формируется неустановившийся режим фильтрации, приближающийся к установившемуся. При % > 1СГ* 1/сут они работают в установившемся режиме фильтрации, что обусловлено перетеканием из поверхностных водотоков, которое через 3-5 лет эксплуатации составляет более 50% от водоотбора и на конечный период достигает 80%.

1.12. Предложен методический подход к прогнозированию обеспеченности республики хозяйственно-питьевыми водами, включающий следующие этапы ! работ: 1). Информационный поиск и диагностика данных; 2). Схематизация гидрогеологических условий с обоснованием фильтрационной и конечно-разностной схем модели; 3). Идентификация региональной и локальных моделей к природным и нарушенным условиям; 4). Решение прогнозных задач фильтрации подземных вод и массопереноса /159/.

2. В регионально-гидрогеологическом аспекте впервые для артезианских бассейнов Беларуси выявлены общие гидродинамические закономерности зоны активного водообмена с учетом пространственной изменчивости фильтрационных свойств пород. Выполнена схематизация гидрогеологических условий, в основе которой создана региональная фильтрационная модель «BELARUS» с моделями-врезками Ml 111В. Дан прогноз обеспеченности республики водой на перспективу с учетом допустимых понижений по линии водозаборов и изменения качества на участках условно загрязненных поверхностных и грунтовых вод и с оценкой последствий интенсивного водоотбора на речной сток и грунтовые воды /162,163/.

Анализ фактических и модельных карт гидроизопьез водоносных горизонтов показывает, что водораздельные пространства являются областью питания ППВ с нисходящей фильтрацией, а речные долины, пониженные элементы рельефа и эрозионные врезы - зонами разгрузки с восходящей фильтрацией, которые влияют на латеральные потоки верхнего этажа. В среднем и нижнем этажах из-за ) уменьшения интенсивности вертикального водообмена и скорости фильтрации это влияние незначительное и латеральные потоки становятся региональными /89,231/.

2.2. Расчетная схема модели «BELARUS» состоит из четырех эксплуатируемых водоносных пластов, содержащих ППВ четвертичных и дочетвертичных пород, и пятого - пласт минеральных вод, разделенных между собой слабопроницаемыми слоями. Для них впервые автором построены и уточнены карты водопроводимости и вертикальной проводимости с обоснованием гидрогеохимических границ и граничных условий подземной гидросферы /89,161,162,163,165/. Установлена загрязненность поверхностных водотоков, а также изменение содержания отдельных химических компонентов в подземных водах в процессе их интенсивного отбора /175/.

2.3. Установлены геофильтрационные параметры водоносных пластов и слабопроницаемых слоев единой расчетно-балансовой гидродинамической системы Беларуси и выявлены основные закономерности их распределения по площади и в разрезе. В зоне активного водообмена коэффициент фильтрации слабопроницаемых слоев изменяется от Ю-5 до 10~3 м/сут, а региональных водоупоров - от Ю-6 до 10"4 м/сут. Фоновая проводимость карбонатных водоносных горизонтов и комплексов не превышает 20 - 50 м2/сут, увеличение проводимости от 100 до 2000 м2/сут связано с процессами тектонического дробления и образования денудационной трещиноватости в зоне гипергенеза. Водопроводимость дочетвертичных л терригенных пород изменяется от 100-200 до 600-800 м /сут и зависит, в основном, от эффективной их мощности, так как они сравнительно однородны по гранулометрическому составу и значениям коэффициента фильтрации. Водопроводимость четвертичных межморенных образований весьма изменчива л от 10-25 до 400-700 м /сут и зависит от аквагляциальной ситуации во время осадконакопления, что рекомендуется учитывать при проведении геофильтрационного районирования территории /89/.

2.4. Выявлены основные закономерности формирования естественных и ЭР ППВ Беларуси, из которых следует: ЕР зоны активного водообмена в целом л составляют 35 139 тыс. м /сут, а основных напорных водоносных пластов 6 511 тыс. м /сут, что составляет 20-25% от общего подземного стока. Основным источником формирования ЭЗ являются ЕР. ПР составляют 22%. Емкостные запасы на конечный период прогнозирования обеспечивают незначительную часть расхода водозаборов /163/.

О 0 депрессий, площадью от 3,6 млн м до 58,9 млн м . Исключением является безнапорный пласт, где развитие и конфигурация депрессий определяются наличием гидрографической сети и ДЬ/89,163,165/.

2.7. Установлено, что доля подтока минеральных вод в формировании ЭЗ ППВ л составляет около 20 тыс. м /сут по республике в целом. При этом, минерализация отбираемых смешанных вод останется в пределах установленного стандарта (< 1 г/дм ), за исключением, возможно, отдельных районов интенсивного водоотбора I при наличии тектонических нарушений или маломощного слабопроницаемого слоя между пресными и минеральными подземными водами. Результаты моделирования поступления загрязняющего мигранта с зеркала грунтовых вод и поверхностных водотоков показали, что при эксплуатации подземных вод содержание его не превысит предельно допустимых концентраций, за исключением участков незащищенности напорных горизонтов (места наличия гидрогеологических «окон») /163/.

На основе выполненных исследований разработана легенда картирования эксплуатационных запасов подземных вод и для них построена карта с элементами геоэкологии, отвечающая требованиям построения схем комплексного и рационального освоения водных ресурсов. Легенда карты ЭР (запасов) ППВ с элементами геоэкологии включает: информацию о разведанных и перспективных МППВ, величине модулей прогнозных ЭР и запасов подземных вод, прогнозируемых величинах влияния интенсивного водоотбора на природную среду: изолинии понижений уровня подземных вод, ущерб речному стоку, подток минеральных вод и др. /170/.

3. В ресурсно-балансовом аспекте рассмотрены факторы формирования и закономерности площадного распределения естественных и ЭР ППВ по территории Беларуси.

3.1. Обоснована приходная часть перспективного водохозяйственного баланса, который на дальнесрочную перспективу является положительным. Потребность в воде обеспечивается разведанными запасами - 6.7 млн. м /сут, а эксплуатационные ресурсы - 49 млн. м /сут. Основными факторами, обуславливающими формирование и территориальное распределение ЭР, являются проводимость водоносных горизонтов и условия возобновления - возможность привлечения ресурсов в пределах распространения основных эксплуатируемых водоносных комплексов, в которых формируется около 40% прогнозируемых ЭР Беларуси. Разведанность ЭЗ ППВ к прогнозным ЭР по республике составляет 13 %, административным областям — 10-17, артезианским - 8-15 и речным бассейнам -7-94 %. В перспективе для централизованного водоснабжения прогнозируется эксплуатация 56 водозаборов производительностью до 10 тыс. м /сут; 107 - от 10 до 30; 56 - от 30 до 50; 25 - от 50 до 100 тыс. м3/сут и только 4 водозабора - более 100 тыс. м3/сут/80,89,162,167,169,172,173, 175,231/.

3.2. Модуль прогнозных ЭР ППВ по территории республики изменяется в пределах - от 1 до 5 л/с/км и более. Величина модуля ЭЗ ППВ в пределах шести региональных депрессий колеблется от 0,3 до 0,92 л/с/км2. Наибольшие величины Мэз характерны для Бобруйско-Гомельской и Гродненско-Лидской депрессий - 0,8 и 0,92 л/с/км2 соответственно. Для остальных депрессий Мэз в среднем составляет 0,4 л/с/км . Полученные значения Мэз можно использовать для сравнения эксплуатационных возможностей различных участков водоносных пластов

I моделируемой геофильтрационной схемы территории республики /163/.

3.3. Распределение ЕР по территории административных областей и районов республики, а также речных бассейнов крайне неравномерно и связано, прежде всего, с характером рельефа, мощностью зоны аэрации, литологией покровных и водовмещающих пород. Наибольшее количество ЕР в Минской области, наименьшее - в Брестской. Доля артезианских бассейнов в общих ресурсах подземного стока в реки следующая: Прибалтийский - 4,7 км /год; Брестский - 1,8; Оршанский - 6,0; Припятский - 3,4 км /год. Из основных речных бассейнов наиболее значительные ресурсы установлены в водосборе р. Днепр (вместе с р. Припять) - 7,8 км3/год, наименьшие в водосборе р. Зап. Буга - 0,5 км3/год. Долевое участие толщ в формировании ресурсов подземных вод изменяется от менее 1 % (силурийско-кембрийский комплекс и воды фундамента) до 65 % (четвертичный комплекс). Обобщенный модуль питания водоносных горизонтов изменяется по территории от 5,0-4,5 л/с/км на приподнятых участках Белорусской и Ошмянской гряд и до 1,0-0,5 л/с/км на низинных площадях Полесья и Поозерья. Самые высокие значения модулей свойственны четвертичным отложениям (1,6 л/сек/км ). В общем речном стоке Беларуси на долю подземных вод приходится 47 % /89, 166,167,169,172,173,175,176,231/.

Основные задачи дальнейших исследований связаны с расширением и детализацией региональной модели «BELARUS» с многофункциональными моделями-врезками, включающей блоки не только подземной, но и наземной гидросферы. В качестве одного из приоритетных направлений теоретических исследований следует выделить разработку теории и методов оценки пространственно-временной изменчивости фильтрационных свойств пород в процессе эксплуатации МППВ, что повысит достоверность моделирования. Важнейшей задачей в области создания модели подземной и наземной гидросферы республики является совершенствование программного обеспечения и разработка новых методов моделирования. Особый теоретический и практический интерес ) представляет совершенствование проведения крупномасштабной геоэкологической съемки городских агломераций с целью построения разномасштабных специальных гидрогеохимических карт и установления достоверных границ распространения загрязнения. Немаловажным является усовершенствование гидрогеохимической режимной сети и организация проведения опытно-миграционных работ в полевых и лабораторных условиях с целью получения информации о качестве поверхностных и подземных вод в контрольных точках, определения геомиграционных параметров по горизонтам динамичной и гидравлически взаимосвязанной водоносной системы.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Курило, Казимир Адольфович, Минск

1. Аверков П.И., Курило К.А. Опыт определения проницаемости подрусловых образований // Основы гидрогеологических прогнозов режима подземных вод в естественных и нарушенных условиях: Сб. ст. / Под ред. С.П. Гудака. - Мн.: БелНИГРИ, 1986. - С. 94-112.

2. Автоматизированные сеточные модели бассейнов подземных вод. М.: Недра, 1992.-176 с.

3. Альминас А.К., Дилюнас И.П. Учет естественных колебаний уровня воды при откачках // Разведка и охрана недр. 1981. - №10. - С. 47- 52.

4. Альтовский М.Е. Принципы составления мелкомасштабных гидрогеологических карт // Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии: Тр. / ВСЕГИНГЕО.- М., Госгеолтехиздат, 1956. Сб. 14. - С. 197- 210.

5. Альтовский М.Е. Расчет дебита по откачкам из одиночных скважин. М. - Л.: Госгеолтехиздат, 1940. - 117 с.

6. Альтовский М.Е. Методическое руководство по расчету взаимодействующих артезианских и грунтовых водозаборов. М. - Л.: Госгеолтехиздат, 1947. -124с.

7. Андерсон М.Г., Берт Т.П., Ханке Р. Дж. и др. Гидрогеологическое прогнозирование. М., Мир, 1988. - 729 с.

8. Антонов В.В., Мироненко В.А. Сравнительный анализ расчетных гидрогеологических параметров, определяемых одиночными и кустовыми откачками // Разведка и охрана недр. 1975. - №3. - С. 45 - 49.

9. П.Антонов В.В., Мироненко В. А. Вопросы анализа фильтрационной неоднородности водоносных пластов // Водные ресурсы. 1977. - №1. - С. 95 -105.

10. Апацкий А.Н., Плужников В.Н., Усенко B.C., Щербаков Г.А. Анализ водно-экологической ситуации в белорусской части Днепра (в трансграничном аспекте) // Природные ресурсы. 1997. - № 3. - С. 12 - 22.

11. Арцев А.И., Бочевер Ф.М., Лапшин H.H. и др. Проектирование водозаборов подземных вод. М.: Стройиздат, 1976. - 292 с.

12. Ахмедсафии У.М., Шлыгина В.Ф., Крашин И.Н. Гидрогеологические модели межгорных артезианских бассейнов: принципы создания. Алма-Ата, Наука, 1982- 144 с.

13. Бабинец А.Е., Боревский Б.В., Шестопалов В.М. и др. Формирование эксплуатационных ресурсов подземных вод платформенных структур Украины. Киев, Наукова думка, 1979.-216 с.

14. Бабинец А.Е., Огняник Н.С., Ситников А.Б. Шестопалов В.М. и др. Введение в моделирование гидрогеологических процессов. Киев: Наукова думка, 1980. -252 с.

15. Бабушкин В.Д., Глазунов И.С., Гольдберг В.М. и др. Поиски, разведка, оценка запасов и эксплуатация линз пресных вод. М.: Недра, 1969. - 304 с.

16. Бабушкин В.Д., Плотников Н.И., Чуйко В.М. Методы изучения фильтрационных свойств неоднородных пород. М.: Недра, 1974. - 208 с.

17. Бабушкин В.Д., Роговская Н.В. Применение количественных методов исследований для оценки региональных гидрогеологических процессов // Советская геология. 1972. -№1. - С. 29 - 38.

18. Белецкий С.С. Опыт оценки подземного стока в реки БССР. // Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии: Сб. ст. / Под ред. С.П. Гудака. Мн.: БелНИГРИ, 1974. - С. 60 - 74.

19. Белецкий С.С. Общий подземный сток БССР. // Комплексное использование и охрана подземных вод БССР: Сб. ст. / Под ред. С.П. Гудака. Мн.: БелНИГРИ,1976.-С. 20-36.

20. Белецкий С.С. Подземное питание рек // Гидрогеологические и инженерно-геологические проблемы Беларуси: Сб. научн. тр. / Под ред. С.П. Гудака. Мн.,1977.-С. 47-55.I

21. Белецкий С.С. Роль атмосферных осадков в питании подземных вод БССР // Геология и география. 1981. -№ 3. - С. 49 - 54.

22. Березкина Г.М. К вопросу о понятии «начальный градиент напора»: Тр. / ВСЕГИНГЕО. М., 1970. - Вып.31. - С. 4 - 7.

23. Биндеман H.H., Бочевер Ф.М. Региональная оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод // Советская геология. 1964. - №1. - С. 65 - 78.

24. Биндеман H.H., Язвин JI.C. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод. -М.: Недра, 1970.-216 с.

25. Биндеман H.H., Язвин JI.C. Основные вопросы региональной оценки эксплуатационных ресурсов подземных вод. В кн.: Региональная оценка ресурсов подземных вод. - М.: Наука, 1975. - С. 5 - 19.

26. Богданов Г.Я. О выделении водонапорных систем и бассейнов подземных вод // Изв. вузов. Геология и разведка. 1978. - №4. - С. 71 - 74.

27. Богомолов Г.В., Силин-Бекчурин А.И., Духанина В.И. и др. Гидрогеология, гидрохимия, геотермия геологических структур. - Мн., Наука и техника, 1971. -336 с.

28. Богомолов Г.В., Шпаков О.Н. Гидрогеология Белорусского кристаллического массива. Мн.: Наука и техника, 1974. - 160 с.

29. Богомолов Г.В., Кудельский A.B., Альтшулер П.Г. Рассолы Припятской впадины возможный источник извлечения редких и рассеянных элементов // Вопросы геологии и геохимии земной коры Белоруссии. - Мн., 1977 - С.64 - 68.

30. Бондаренко Н.Б. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод горных речных долин с учетом пространственной структуры фильтрационных потоков.- Автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук: 04.00.06 /М., 1985.-20 с.

31. Боревский Б.В., Язвин JI.C. К методике определения гидрогеологических параметров в неоднородных в плане пластах // Вопросы оценкиэксплуатационных ресурсов подземных вод: Сб. ст. М., 1970. - Вып. 32.-С. 51-57.

32. Боревский Б.В., Язвин JI.C., Пересунько Д.И. Влияние осреднения фильтрационных параметров на точность гидрогеологических прогнозов // Вопросы оценки эксплуатационных ресурсов подземных вод. М., 1970. -Вып. 32.-С. 33-50.

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

34. Боревский Б.В., Литвак Д.Р., Соловийкий В.Н., Шестопалов В.М. Методика ; построения карт водопроводимости с учетом генетической природыформирования проницаемости горных пород // Разведка и охрана недр. 1975. -№11.-С. 38-43.

35. Боревский Б.В. Закономерности формирования эксплуатационных запасов подземных вод и методика их изучения // Материалы I Всесоюзн. Гидрогеологической конф. М.: Наука, 1982. - Т.2. - С. 7 - 9.

36. Боревский Б.В., Дзекцер Е.С., Язвин Л.С. Рекомендации по определению гидрогеологических параметров грунтов методом откачки воды из скважин.- М.: Стройиздат,1986. С. 73 - 138.

37. Боревский Б.В. Формирование эксплуатационных запасов и разведка месторождений пресных подземных вод. Автореф. дис. . д-ра геол.-мин. наук в форме научного доклада. М., 1986. - 82 с.

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

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

40. Бочевер Ф.М. Расчеты эксплуатационных запасов подземных вод. М.: Недра, ) 1968.-325 с.

41. Бочевер Ф.М., Гармонов И.В., Лебедев A.B., Шестаков В.М. Основы гидрогеологических расчетов. М.: Недра, 1969. - 368 с.

42. Бочевер Ф.М., Лапшин H.H., Хохлатов Э.М. Оценка производительности водозаборов подземных вод в речных долинах // Водные ресурсы. 1978. - №1. -С. 16-28.

43. Бочевер Ф.М., Орадовская А.Е. Гидрогеологическое обоснование защиты подземных вод и водозаборов от загрязнений. М., Недра, 1972. - 128 с.

44. Веригин H.H. Методы определения фильтрационных свойств горных пород. . М.: Госстройиздат, 1961. - 120 с.

45. Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Методы изучения водообмена / Шестопалов В.М., Ситников А.Б., Лялько В.И. и др.; Отв. Ред! В.М. Шестопалов; АН УССР. Ин-т геологических наук. Киев: Наукова думка, 1988.-272 с.

46. Всеволожский В.А. К вопросу о формировании разгрузки артезианских вод / В сб.: Вопросы гидрогеологии. М., МГУ, 1973. - С. 42 - 62.

47. Всеволожский В.А. К теории формирования вертикальной гидрохимической зональности артезианских бассейнов платформенного типа // Водные ресурсы. 1974.-№1,-С. 160-169.

48. Всеволожский В.А. Гидрогеологическая стратификация разреза артезианских бассейнов платформенного типа. В кн.: Вопросы гидрогеологии. - М.: Изд-во МГУ, 1977.-С. 33-44.

49. Всеволожский В.А. Подземный сток и водный баланс платформенных структур. М.: Недра, 1983. - 167 с.

50. Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии. М .: Изд-во МГУ, 1991. - 351 с.

51. Гавич И.К. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод методом моделирования. ВИЭМС. М., 1972. - 98 с.

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

53. Гавич И.К., Крысенко A.M., Ленченко H.H., Смирнова С.И. К методике построения региональных карт водопроводимости водно-балансовымирасчетами естественной модели пласта // Изв. вузов. Геология и разведка.-1967.- №4.-С. 86-92.

54. Гавич И.К., Ленченко H.H. Оценка ошибок решения обратных задач на моделях // Изв. вузов. Геология и разведка. 1977. - № 1. - С. 81- 87.

55. Гавич И.К., Муха И. Методы математического моделирования для оценки ресурсов подземных вод // Методы оценки ресурсов подземных вод : Тр. Международ, ассоциации гидрогеологов. Т. ХУ, ч. 2. М., 1980. С. 31 - 35.

56. Гарецкий Р. Г., Айзберг P.E., Карабанов А.К. и др. // Геотектоника. 1999. С. 3 -14.

57. Геология Беларуси / A.C. Махнач, Р.Г. Гарецкий, A.B. Матвеев и др. Мн.: ИГН HAH РБ, 2001. - 815 с.

58. Геология СССР. Т. 3. Белорусская ССР. М.: Недра, 1971.-456 с.

59. Геология и нефтегазоносность запада Восточно-Европейской платформы: К 70-летию БелНИГРИ / З.Л. Познякевич, A.M. Синичка, Ф.С. Азаренко и др. -Мн.: Беларуская навука, 1997. 696 с.

60. Гидрогеология. Под ред. В.М. Шестакова и М.С. Орлова. М.: МГУ, 1984. -317 с.

61. Гиринский Н.К. Некоторые вопросы динамики подземных вод // Гидрогеология и инженерная геология. М.: Госгеолиздат, 1947. №9. - 102 с.

62. Гольдберг В.М. Гидрогеологические прогнозы качества подземных вод на водозаборах. М.: Недра, 1976. - 156 с.

63. Гольдберг В.М., Кульчитский Л.И. Влияние минерализации воды на фильтрационные свойства песчано-глинистых пород: Темат. сб. ВСЕГИНГЕО, вып. 14. М., ВСЕГИНГЕО, 1969. - С. 6 - 22.

64. Государственный водный кадастр. Водные ресурсы, их использование и качество вод (за 1995 год). Мн., 1996. - 158 с.

65. Горецкий Г.И. Аллювий великих антропогеновых прарек Русской равнины. -М.: Наука, 1964,- 416 с.

66. Горецкий Г.И. О происхождении и возрасте глубоких долинообразных понижений в рельефе постели антропогеновых отложений ледниковых областей // Нижний плейстоцен ледниковых районов Русской равнины. М., 1967.-С. 17-33.

67. Гохберг JI.K. Применение численного метода обращения преобразования Лапласа для гидродинамических расчетов // Взаимодействие поверхностного и подземного стока. М.: Из-во МГУ, 1973.

68. Грикевич Э.А. Влияние гидравлического сопротивления скважин на приток воды. Рига, Знание, 1969. - 245 с.

69. Гудак С.П., Ольховик В.А. и др. Обеспеченность народного хозяйства Белоруссии хозяйственно-питьевой водой. // Подземные воды Белоруссии, их использование и охрана: Сб. науч. тр. / Под ред. С.П. Гудака. Мн., БелНИГРИ, 1981. - С. 49 - 62.

70. Гудак С.П., Курило К.А. Региональная оценка ресурсов подземных вод методом моделирования // Устойчивость природной среды в условиях техногенеза: Тез. докл. научн.-практ. конф., Минск, 1997 г. / БелНИГРИ. Мн., 1997.-С. 10.

71. Гудак С.П., Станкевич P.A. Месторождения пресных подземных вод промышленного типа как главные источники централизованного водоснабжения населения Беларуси // Природные ресурсы. 1997. - № 3. -С. 48-54.

72. Гудак С.П., Курило К.А., Аношко Я.И., Пушкина С.А. Геофильтрационная модель Минской городской агломерации // Природопользование и охрана окружающей среды: Сб. ст. / Под ред. И.И. Лиштвана. Мн., 1998. - С. 39.

73. Гудак С.П., Курило К.А., Аношко Я.И. Оценка и прогноз состояния подземной гидросферы Минской городской агломерации // Экологическая геология и рациональное недропользование: Тез. докл. международ, конф., Санкт

74. Петербург, 16-18 мая 2000 г. / Мин. общ. образ. РФ, Мин. природ, ресурс. РФ, Рос. Акад. Наук и др. Санкт-Петербург, 2000.

75. Гусейнзаде М.А., Колосовская А.И. Упругий режим в однопластовых и многопластовых системах. М.: Недра, 1972. - 456 с.

76. Дамашявичюс A.B. Гидродинамические расчеты береговых водозаборов в двухслойной аллювиальной толще//Тр. ЛитНИГРИ, 1974-Вып. 23. -С.88 97.

77. Дамашявичюс A.B. Оценка основных источников формирования эксплуатационных запасов подземных вод по материалам режимных наблюдений на межпластовых месторождениях Литовской ССР: Автореф. дис. . канд. геол. мин. наук: 04.00.06. - М., 1978. - 19 с.

78. Дать прогноз обеспеченности Республики Беларусь хозяйственно-питьевыми водами на 2020-2050 гг.: Отчет о НИР / БелНИГРИ; Рук. темы К.А. Курило. -№ ГР 6-94-22/25. Мн., 1997. - 232 с.

79. Дилюнас И.П. Перспективы использования подземных вод речных долин Нямунас и Нерис. Вильнюс: Минтис, 1973. - 120 с.

80. Дилюнас И.П. Некоторые аспекты формирования дебита береговых водозаборов Литвы // Тр. ЛитНИГРИ, 1974. Вып. 23. - С. 45 - 51.

81. Дробноход Н.И. , Язвин Л.С., Боревский Б.В. Оценка запасов подземных вод. -Киев: Вища школа, 1982. 302 с.

82. Дульките O.A. Об определении параметров взаимосвязанных напорных и безнапорных пластов на ЭВМ // Водные ресурсы. 1983. - № 3. - С. 100 - 108.

83. Жемайтис В.Ю. Гидрогеологические закономерности формирования ресурсов пресных подземных вод кайнозойско-мезозойской водонапорной системы: Автореф. дис. канд. геол. мин. наук: 04.00.06. - М., 1978. - 24 с.

84. Жернов И.Е., Шестаков В.М. Моделирование фильтрации подземных вод. М.: Недра, 1971.-226 с.

85. Жогло В.Г., Плетнев A.A. К оценке интенсивности площадного питания подземных вод // Доклады АН Беларуси. 1992. Т. XXXVI, №11- 12. - С. 1005 -1007.

86. Жогло В.Г. К оценке естественных ресурсов пресных подземных вод междуречья Днепра, Припяти, Птичи и Березины // Природные ресурсы. 2000. -№2.-С. 10-26.

87. Жуковский Н.Е. Собрание сочинений. Т. 111. М. - Л.: Гостехтеориздат, 1949. -700 с.

88. Зайцев И.К. Принципы гидрогеологического районирования // Советская геология. 1947. - №19. - С. 34 - 39.

89. Зайцев И.К., Толстихин Н.И. Основы структурно-гидрогеологического районирования СССР. Тр. ВСЕГЕИ, нов. серия, т.101,1963. - С. 5 - 35.

90. Зверев В.П. Роль подземных вод в миграции химических элементов. М.: Недра, 1982.-186 с.

91. Зеегофер Ю.О., Шестаков В.М. Методика обработки опытных данных откачек вблизи рек // Разведка и охрана недр. 1968. - № 3. - С. 38 - 44.

92. Зеегофер Ю.О., Клюквин А.Н., Пашковский И.С., Рошаль A.A. Постоянно действующие модели гидролитосферы территорий городских агломераций. М.: Наука, 1991.-156 с.

93. Зекцер И.С. Роль артезианских вод в питании крупных рек на примере среднего и нижнего течения р. Неман. // Метеорология и гидрология. 1963. -№ 2. С. 42-46.

94. Зекцер И.С. Закономерности формирования стока и научно-методические основы его изучения. М.: Наука, 1977. - 175 с.

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

96. Зеленин И.В. Оценки параметров фильтрации водоносных пластов с применением методов математической статистики. Кишинев: Штиинца. -1976.-226 с.

97. Злотник В.А., Усенко B.C. Новая схема расчета береговых водозаборов в трехслойных пластах // Докл. АН БССР, 1984. Т. ХХУШ. - № 9. - С. 840 -842.

98. Изучение условий формирования подземных вод и влияния их отбора на сток малых рек БССР: Отчет о НИР / Бел. науч.- исслед. геологоразведоч. ин-т; Рук. темы С.П. Гудак № ГР 69 - 2/256. - Мн., 1985. - 193 с.

99. Инструкция по применению классификации эксплуатационных ресурсов подземных вод к месторождениям пресных вод. М.: 1978. - 114 с.

100. Иодказис В.И. Формирование и освоение эксплуатационных ресурсов подземных вод Прибалтики. Вильнюс: Мокслас, 1980. - 176 с.

101. Прибалтийского артезианского бассейна». Вильнюс, Периодика, 1975. - С. 74 -90.

102. Калинин М.Ю. Исследование и прогноз закономерностей взаимосвязи подземных вод и поверхностных вод с учетом нарушения их естественного режима: Автореф. дис. канд.геол.-мин. наук: 04.00.06. Киев, 1979.-20 с.

103. Калинин М.Ю. Подземные воды и устойчивое развитие. Мн., 1998. - 444 с.

104. Каменский Г.Н. Поиски и разведка подземных вод. М.: Госгеолтехиздат, 1947.-313 с.

105. Каменский Г.Н., Гавич И.К., Семенова С.М. Гидрогеологическая характеристика различных видов потоков подземных вод // Изв, вузов. Геология и разведка. I960,- № 10.-С. 81 -88.

106. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. -М.: Наука, 1971.- 576 с.

107. Киселев П.А. Изучение баланса подземных вод в слоистых толщах по режимным данным. М.: Недра, 1975. - 116 с.

108. Киселев П.А. Гидродинамические принципы количественной оценки питания подземных вод на основе анализа их режима на территории Белоруссии // Режим и баланс подземных вод. Мн., Наука и техника, 1967. - С. 3 - 92.

109. Ковалевский B.C. Методическое руководство по изучению режима подземных вод в районе водозаборов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1968. - 198 с.

110. Ковалевский B.C. Основы прогнозов естественного режима подземных вод.- М.: Стройиздат, 1974. 204 с.

111. Ковалевский B.C. Исследования режима подземных вод в связи с их эксплуатацией. -М.: Недра, 1986. 198 с.

112. Ковалевский B.C. Комбинированное использование ресурсов поверхностных и подземных вод. М.: Научный Мир, 2001. - 332 с.

113. Козлов М.Ф. Гидрогеология Припятского Полесья. Т.1. Мн.: Наука и техника, 1976. - 150 с.

114. Козлов М.Ф. Гидрогеология Припятского Полесья. Т.2. Мн.: Наука и техника, 1977.-271 с.

115. Коноплянцев A.A. Применение методов математической статистики для анализа и прогноза режима уровня подземных вод. Методические указания. -М.: ВСЕГИНГЕО, Серия 79, 1967. 108 с.

116. Коноплянцев A.A. Естественный режим подземных вод и проблемы охраны природы. В кн.: Оценка изменений гидрогеологических условий под влиянием производственной деятельности. - М.: Недра, 1978. - С. 5 - 12.

117. Коноплянцев A.A., Семенов С.М. Прогноз и картирование режима грунтовых вод. М.: Недра, 1974. - 216 с.

118. Коробейников Б.И., Курило К.А. Особенности формирования эксплуатационных запасов различных типов месторождений подземных вод // Водные ресурсы и устойчивое развитие экономики Беларуси: Тез. докл. 7-ой научн.-техн. конф., Минск / ЦНИИКИВР. Мн., 1996.

119. Костюкович П.Н. Гидрогеологические основы вертикального дренажа. Мн.: Наука и техника, 1979. - 288 с.

120. Котов А.И., Нерпин C.B. Водоупорные свойства глинистых почв и грунтов и природа начальных градиентов фильтрации // Изв. АН СССР. ОТН. 1958.- № 9. С. 106-109.

121. Кравченко И.П., Пашковский И.С. , Шестаков В.М. Практикум по динамике подземных вод М.: МГУ, 1975. - 270 с.

122. Крайнов С.Р., Швец В.М. Гидрогеохимия. М.: Недра, 1992. 463 с.

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

124. Крашин И.И., Пересунько Д.И. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод методом моделирования. М.: Недра, 1976. - 206 с.

125. Крашин И.И., Алексеева Л.И., Полшков Е.А. Методические вопросы создания постоянно-действующей модели центральной части Московского артезианского бассейна. Бюлл. НОИГ, М., 1987, N 5.

126. Крашин И.И., Полшков Е.А. и др. Автоматизированные сеточные модели бассейнов подземных вод. М.: Недра, 1992. - 286 с.

127. Куваев A.A. Геофильтрационные модели потоков подземных вод: Автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук: 25.00.07. М., 2002. - 54 с.

128. Куделин Б.И. Принципы региональной оценки естественных ресурсов подземных вод. М.: Изд-во МГУ, 1960. - 344 с.

129. Кудельский A.B., Пашкевич В.И., Ясовеев М.Г. Подземные воды Беларуси.- Мн.: Ин-т геол. наук HAH Беларуси, 1998. 260 с.

130. Кудельский A.B., Гудак С.П., Пашкевич В.И., и др. Подземные воды Беларуси (ресурсы, качество, использование) // Природные ресурсы. 1999. -№ 1.-С.48-58.

131. Куренной В.В. Автоматизированные информационные системы для решения геоэкологических задач // Разведка и охрана недр. 1991. - №11. - С. 11-13.

132. Курило К.А. Учет влияния естественных колебаний уровней подземных и поверхностных вод при проведении опытных откачек вблизи водотоков

133. Задачи гидрогеологических и инженерно-геологических исследований Белоруссии: Сб. научн. тр. / Под ред. С.П. Гудака. Мн.: БелНИГРИ, 1984. - С. 39-51.

134. Курило К.А. Методы разведки и оценки эксплуатационных запасов подземных вод речных долин (на примере Белоруссии): Автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук: 04.00.06. Мн., 1988.-26 с.

135. Курило К.А. Методы разведки и оценки эксплуатационных запасов подземных вод речных долин (на примере Белоруссии). Дис. канд. геол.-минерал. наук: 04.00.06. Мн., 1988. - 232 с.

136. Курило К.А. Методика разведки месторождения пресных подземных вод с учетом гидроэкологических проблем // Проблемы экологической экологии в Прибалтике и Белоруссии: Тез. докл. совещ. / ЛитНИГРИ. Вильнюс, 1990. -С. 98-101.

137. Курило К.А. К вопросу геоэкологического обследования загрязненных объектов. Устойчивость природной среды в условиях техногенеза // Тез. докл. научн.-практ. конф. Минск, 27-28 мая 1997 . Мн., 1997 71с.

138. Курило К.А. Прогноз обеспеченности Беларуси запасами пресных подземных вод на перспективу // Природные ресурсы. 2000. - № 4. - С. 34 - 46.

139. Курило К.А. Автоматизированная гидрогеоинформационная система управления запасами и качеством пресных подземных вод Беларуси // Сергеевские чтения: Сб. докл. / Под ред. В.И. Осипова. М.: Геос, 2001. -Вып.З.-С. 384-388.

140. Курило К.А. Геофильтрационная модель подземной гидросферы Беларуси с крупномасштабными моделями-врезками градопромышленных агломераций // Сергеевские чтения: Сб. докл. / Под ред. В.И. Осипова. М.: Геос, 2001. -Вып.З.-С. 179-182.

141. Курило К.А., Бучурин В.И., Фадеева М.В. и др. Состояние пресных подземных вод // Состояние природной среды Беларуси: Экол. бюл. 2000 г. / Под ред. В.Ф. Логинова. Мн.: Минсктиппроект, 2001. - С. 103-115.

142. Курило К.А., Пушкина С.А. Геофильтрационная модель Гомельской градопромышленной агломерации // Гидрогеологические исследования в Беларуси: Сб. научн. тр. / Редкол.: Г.Л. Фурсиков, Б.И. Коробейников, К.А. Курило Мн.: БелНИГРИ, 2001. - С. 74 - 89.

143. Курило К.А., Бучурин В.И., Черная Н.Р. Мониторинг подземных вод // Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2000 г. Мн.: БелНИЦ «Экология», 2001. -С. 61 -71.

144. Курило К.А. Картирование эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод с элементами геоэкологии // Белорусско-польский научно-практический семинар: Тез. докл. Брест: БГТУ, 2001. - С. 72 - 74.

145. Курило К.А., Черная Н.Р., Васнева О.В. и др. Мониторинг подземных вод // Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2001 г. Мн.: БелНИЦ «Экология», 2002. - С. 61 - 71.

146. Курило К.А. Ресурсы и качество подземных вод в Республике Беларусь / Обзорная информация. Мн.: БелНИЦ «Экология», 2002. - 66 с.

147. Курило К.А., Васнева О.В., Березко О.А, Гребенчук М.И. Состояние подземных вод // Состояние природной среды Беларуси: Экол. бюл. 2001 г. / Под ред. В.Ф. Логинова. Мн.: Минсктиппроект, 2002. - С. 93 - 109.

148. Лавров А.П. Структурно-гидрогеологическое районирование западной части Русской платформы по условиям формирования подземного стока // Стратиграфия, литология и полезные ископаемые БССР. Мн.: Наука и техника, 1966.-С. 154-161.

149. Лавров А.П. Формирование подземного стока в зоне избыточного увлажнения // Режим и баланс подземных вод. Мн.: Наука и техника, 1967. -Вып.2. - С. 157-210.

150. Лавров А.П., Гудак С.П., Шилинская Я.М. и др. Гидрогеологическое районирование территории Белорусской ССР // Подземные воды Белоруссии,их использование и охрана. Мн. : БелНИГРИ, 1981.-C.3-32.

151. Лебедев A.B. Методы изучения баланса грунтовых вод. М.: Недра, 1976. -223 с.

152. Листенгартен В.А. Закономерности формирования, особенности методики оценки ресурсов и перспективы использования маломинерализованных подземных вод равнин Азербайджанской ССР. Баку: ЭЛМ, 1983. - 272 с.

153. Литвак Д.Р. Выяснение условий формирования эксплуатационных запасов подземных вод на примере крупных водозаборов Украины // Материалы зональ. совещ. по гидрогеологии и инженерной геологии. Мн.: Наука и техника, 1972. - С. 82 - 86.

154. Логинов В.Ф., Калинин М.Ю., Иконников В.Ф. Антропогенные воздействия на водные ресурсы Беларуси // Природные ресурсы. 1999. - № 3. - С. 23 - 38.

155. Ломакин Е.А., Петрова И.В., Савенкова Т.Н. О некоторых аспектах решения обратных задач геофильтрации // Всесоюз. семинар по вопросам моделирования процессов переноса подземных вод. М., 1978. - С. 50 - 51.

156. Лукнер Л., Шестаков В.М. Моделирование геофильтрации. М.: Недра, 1976.-407 с.

157. Лялько В.И., Митник М.М. Исследование процессов переноса тепла и вещества в земной коре. Киев, Наукова думка, 1978. - 152 с.

158. Методика и результаты математического моделирования геофильтрационных задач: Отчет о НИР / Бел. науч.- исслед. геологоразведоч. ин-т; Рук. темы С.П. Гудак № ГР 69 - 2/356. - Мн., 1985. - 245 с.

159. Методика обоснования региональных гидрогеологических моделей многослойных систем / З.А. Водоватова, JI.K. Гохберг, Д.И. Ефремов и др. М.: Недра, 1982.-147 с.

160. Методические рекомендации по моделированию полей геологических параметров на основе их пространственной статистической структуры / С.П.

161. Сидоркина. М.: ВСЕГИНГЕО, 1980, - 49 с.

162. Методы математического моделирования гидрогеологических процессов / Ф.Б. Абуталиев, H.H. Ходжибаев, У.У. Умаров, И.И. Измайлов. М.: Недра, 1972.-64 с.

163. Минкин E.J1. Взаимосвязь подземных и поверхностных вод и ее значение при решении некоторых гидрогеологических и водохозяйственных задач. М.: Стройиздат, 1973. - 103 с.

164. Минкин Е.Л., Концебовский С.Я. Влияние эксплуатации подземных вод на поверхностный сток //Тр. Международ, ассоциации гидрогеологов. 1979. Т.ХУ, ч.1.-С. 22-30.

165. Мирзаев С.Ш. Запасы подземных вод Узбекистана. Ташкент, Фан, 1974. -223 с.

166. Мироненко В.А. Динамика подземных вод. М.: Недра, 1983. - 357 с.

167. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Опытно-миграционные работы в водоносныхпластах. М., Недра, 1986. - 240 с.

168. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Проблемы гидрогеоэкологии. В трех томах. -М.: Изд-во Ленинградского гос. горного ун-та, 1998.

169. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Теория и методы интерпретации опытно-фильтрационных работ. М.: Недра, 1978. - 325 с.

170. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Принципы постановки и решения обратных задач геофильтрации. В кн.: Проблемы гидрогеологии и инженерной геологии. - Минск: Наука и техника, 1978. - С. 144 - 149.

171. Мироненко В.А., Шестаков В.М., Язвин Л.С. О постановке опытных откачек // Разведка и охрана недр. 1974. - № 5. - С. 35 - 40.

172. Моделирование водохозяйственных систем (эколого-экономические аспекты) / Под ред. В.Г. Пряжинской. М., Наука. 1992. - 350 с.

173. Мокрик Р.В. Формирование и особенности оценки ресурсов подземных вод Северной Прибалтики): Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук: 04.00.06. М., 1978.-19 с.

174. Мятиев А.Н. Напорный комплекс подземных вод и колодцы // Изв. АН СССР. 1947. №9.-С. 1069-1088.

175. Нагевич П.П. К расчету достоверных значений гидрогеологических параметров пласта по результатам опытного опробования приречных скважин

176. Методы анализа и обработки гидрогеологических данных для прогноза ресурсов подземных вод. Таллин: АН ЭССР, 1984. С. 153 - 161.

177. Нацыянальны атлас Беларусь Мн.: Камггэт па зямельных рэсурсах, геадэзп i картаграфп пры СМ РБ, 2002. С. 52, 53, 58. Сааут.: У.А. Альхавж, С.П. Гудак, I.C. Зэкцэр, У.Д. Коркш i íhiii.

178. Огильви H.A. Классификация математических моделей подземных водоносных систем // Применение математических методов при гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях. М., 1970.-С. 4-8.

179. Огильви H.A., Семендяева JI.B. Гидродинамическая модель системы артезианских водоносных горизонтов по геофизической информации // Подземный сток и методы его исследования: Сб. ст. М., 1972. - С. 88 - 100.

180. Огильви H.A., Семендяева JI.B. Математическая модель водообмена в слоистых структурах артезианских бассейнов // Водные ресурсы. 1978. - №1. -С. 29-40.

181. Опытно-фильтрационные работы / Под ред. В.М. Шестакова и Д.Н. Башкатова. М.: Недра, 1974. - 203 с.

182. Осипов В.И., Соколов В.Н., Румянцева H.A. Микроструктура глинистых пород. М.: Недра, 1989.211 с.

183. Оценить изменение структуры баланса подземных вод на участках их интенсивной эксплуатации с целью повышения достоверности гидрогеологических прогнозов: Отчет о НИР / БелНИГРИ; Рук. темы В.И. Фоменко № ГР 6-92-20/27. - Мн., 1995. - 331 с.

184. Павловский H.H. Собрание сочинений. Том II. М. - Л.: АН СССР, 1956. -772 с.

185. Пашковский И.С. Гидрогеологические проблемы в городе // Проблемы гидрогеологии XXI века: Наука и образование: Сб. докл. конф., посвященной 50-летию кафедры гидрогеологии МГУ им. М.В. Ломоносова. М.: Изд-во РУДН, 2003.-С. 353-364.

186. Пересунько Д.И., Язвин JI.C., Крашин И.И. и др. Методические рекомендации по перспективной оценке эксплуатационных запасов подземных вод для хорошо изученных районов. ВСЕГИНГЕО. М., 1972. - 62 с.

187. Пиннекер Е.В. Проблемы региональной гидрогеологии. М.: Наука, 1977. -196 с.

188. Питьева К.Е. Основы региональной геохимии подземных вод. М.: МГУ, 1969.-213 с.

189. Питьева К.Е. Гидрогеоэкологические исследования в районах нефтяных и У газовых месторождений. М.: Недра, 1999. - 199 с.

190. Плотников H.A., Сычев К.И. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод с искусственным их восполнением. -М.: Недра, 1976. 154 с.

191. Плотников Н.И. Поиски и разведка пресных подземных вод для целей крупного водоснабжения. М.: Изд-во МГУ, ч.1, 1965.- 243 е., 4.2, 1968 - 470 с.

192. Плотников Н.И. Эксплуатационная разведка подземных вод. М.: Недра, 1979.-272 с.

193. Плотников Н.И., Коноплянцев A.A., Язвин JI.C. К вопросу о прогнозной ) оценке эксплуатационных ресурсов подземных вод речных долин // Водныересурсы.-1974.-№6.-С. 154-161.

194. Плотников Н.И., Плотникова Э.Н. К вопросу о гидрогеологической стратификации гидрогеологического разреза. Вестник МГУ. 1974. — J№6. -С. 56-62.

195. Плугина Т.А. Определение параметров слабопроницаемых отложений в связи с изучением закономерностей формирования эксплуатационных запасов подземных вод: Автореф. дис. .канд. геол.-минерал. наук: 04.00.06. -М., 1979. -22 с.

196. Повилонский В.М. К вопросу о начальном градиенте напора в глинистых грунтах. Тр. ВОДГЕО, вып. 19, 1968. - С. 78 - 84.

197. Подземный сток Центральной и Восточной Европы. М.: ВСЕГИНГЕО, 1982.-288 с.

198. Полезные ископаемые Беларуси: К 75-летию БелНИГРИ / Редкол.: П.З. Хомич и др. Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2002. - 528 с.

199. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М.: Наука, 1977.-664 с.

200. Попов О.В. Подземное питание рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 291 с.

201. Просенков В.И. Водопроницаемость региональных водоупоров и роль вертикальной фильтрации в формировании подземных вод Московского артезианского бассейна. Труды ВСЕГИНГЕО, вып. 86,1974, С. 53 - 58.

202. Прогнозирование влияния эксплуатации подземных вод на гидрогеологические условия / В.А. Злотник, М. Ю. Калинин, В.С. Усенко, М.М. Черепанский. Мн.: Наука и техника, 1985. - 296 с.

203. Разработать научно-методическое обеспечение и создать постоянно-действующие модели типовых геофильтрационных объектов краевых частей артезианских бассейнов: Отчет о НИР / БелНИГРИ; Рук. темы В.И. Фоменко.- № ГР 6-87-765/98. Мн., 1992. - 258 с.

204. Рац М.В. Неоднородность горных пород и их физических свойств. М. Наука, 1968.-108 с.

205. Региональная оценка питания грунтовых вод территории Белоруссии: Отчет о НИР / Бел. научн,- исслед. геологоразведоч. ин-т; Рук. темы М.В. Фадеева.- №ГР 6-79-127/18.-Мн., 1982.-237с.

206. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрометеоиздат, 1974. - 432 с.

207. Решение задач охраны подземных вод на численных моделях. / Под ред. В.А. Мироненко. М.: Недра. - 1992. - 240 с.

208. Роговская Н.В. Опыт комплексного гидрогеологического картирования территории СССР. // Водные ресурсы. -№3. 1978. - С. 115 - 123.

209. Роза С.А. Результаты экспериментального изучения начального фильтрационного градиента в плотных глинах. Тр. / ВНИИ гидротехники и санит. работ, 1953. - №4. - С. 28 - 50.

210. Р.де УИСТ. Гидрогеология с основами гидрогеологии суши. М.: Мир, 1969. -Т.1.-312 с.

211. Сакалаускене Д.Ю. Режим инфильтрационного питания грунтовых вод в зоне избыточного увлажнения // Методы исследований загрязнения подземных вод Прибалтики: Тез. докл. научн.-производ. сем. в Шауляе. Вильнюс, 1981. -С. 67-69.

212. Сакалаускене Д.Ю. Результаты изучения водоотдачи и недостатка насыщения пород в зоне колебания уровня грунтовых вод // Науч. тр. вузов Литовской ССР. Геология. Вильнюс, 1984. - т.5. - С. 52 - 87.

213. Самсонов Б.Г. Рекомендации по обработке результатов опытных работ на основе уравнений неустановившегося движения. М.: Второе гидрогеологическое управление, 1969. - 104 с.

214. Семенов С.М. Теория и методы изучения гидродинамического режима подземных вод. Дис. . д-ра геол.-мин. наук в форме научного доклада. М.,1995.-87 с.

215. Семенова С.М., Леви Л.З., Клювин А.Н., Водоватова З.А. Особенности методики региональной оценки ресурсов подземных вод // Разведка и охрана недр. 1976. - №9. - С. 37 - 43.

216. Семенова-Ерофеева С.М., Невечеря Н.К., Гриф А.Г. Оценка взаимосвязи поверхностных и подземных вод в речных долинах (решение обратных гидрогеологических задач) // Взаимодействие поверхностного и подземного стока.-М.: МГУ, 1976.-С. 159-194.

217. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М.: Изд-во МГУ, 1978. - 384 с.

218. Система баз и банков данных. М.: ВИМИ, 1992. - 236 с.

219. Снобкова А.И. Влияние водопонижения на оседание земной поверхности г. Москвы. В кн.: Гидрогеология СССР, сводный том. - М.: Недра, 1973. -Вып. 4.-С. 34-41.

220. Составить методическое пособие по созданию постояннодействующих геофильтрационных моделей для условий Республики Беларусь: Отчет о НИР / Бел. научи.- исслед. геологоразведоч. ин-т; Рук. темы В.И. Фоменко. -№ ГР 6-92-832/99. Ми., 1993. - 108 с.

221. Справочник гидрогеолога / Под общ. ред. М.Е. Альтовского. М.: Госгеолтехиздат, 1962. - 616 с.

222. Справочное руководство гидрогеолога / Под ред. В.М. Максимова. Т.1. Л.: Недра. 1979.-512 с.

223. Сунцов М.А. О направленности изменения проницаемости глинистых пород. Тр. Всес. Заочн. политехи, ин-та, вып.63. - 1970. - С. 112 - 119.

224. Субботина Л.А. Закономерности перетекания через верхнеюрскую глинистую толщу и его роль в формировании эксплуатационных запасов подземных вод Московского артезианского бассейна: Автореф. дис. . канд.геол.-мин. наук: 04.00.06 /М., 1984.-24 с.

225. Сычев К., Хордикайнен М.Н. Методика исследований для обоснования искусственного восполнения запасов подземных вод. Принципы гидрогеологического районирования по условиям создания искусственных запасов. М.: СЭВ, 1977. - 106 с.

226. Телыма C.B. Идентификация фильтрационных параметров в слоистых грунтах // Математические методы исследования фильтрации и массопереноса. Киев: Ин-т матем. АН УССР, 1984.

227. Телыма C.B. Инженерная методика определения фильтрационных параметров в многослойных грунтах // Асимптотические методы в динамике систем. Иркутск, 1985.

228. Тютюнова Ф.И., Пантелеев И.Я., Пантелеева Г.И. и др. Прогноз качества подземных вод в связи с их охраной от загрязнения. М.: Наука, 1978. - 208 с.

229. Усенко B.C. Искусственное восполнение запасов и инфильтрационные водозаборы подземных вод. Мн.: Наука и техника, 1972. - 256 с.

230. Усенко B.C. Ресурсы подземных вод и их использование // Каптаж и использование подземных вод. М.: Изд-во ВНИИГиМ, 1983. С. 5 - 16.

231. Усовершенствовать и внедрить методы гидрогеологических прогнозов на базе математического моделирования: Отчет о НИР / Бел. научн.- исслед. геологоразведоч. ин-т; Рук. темы В.И. Фоменко . Мн., 1988. - 117 с.

232. Фадеева М.В. Основные закономерности формирования пресных подземных вод Белоруссии // Геология и география. Мн.: Университет, 1985. Вып. 7. - С. 50-56.

233. Фролов Н.М. Геотермический метод определения скорости фильтрации подземных вод через разделяющие водоносные горизонты // Гидрогеологические вопросы подземного захоронения промышленных стоков: Сб. М.: ВСЕГИНГЕО, 1969. - С. 103 - 108.

234. Фоменко В.И., Курило К.А., Коробейников Б.И. Геолого-экологическая оценка последствий водоотбора с помощью математического моделирования // Геоэкологическое картографирование Беларуси: состояние и перспективы:

235. Тез. докл. научн.-практич. конф., Мн., БелНИГРИ, 1994. С. 88.

236. Фоменко В.И., Курило К.А., Синицина JI.A. Загрязнение природных сред по Мозырскому промрайону // Проблемы геоэкологии и экологическая безопасность городских агломераций: Сб. материалов 1 Международной научн.-практич. конф., Гомель, 1998. С. 118-119.

237. Хантуш М.С. Новое в перетекании // Вопросы гидрогеологических расчетов. -М.: Мир, 1965. С. 43-59.

238. Хордикайнен М.А., Язвин JI.C. Влияние эксплуатации водозаборов на гидрогеологические условия территории Советского Союза // Оценка изменений1.гидрогеологических условий под влиянием производственной деятельности.-М.: Недра, 1978.-С. 13-45.

239. Хохлатов Э.М. Расчет параметров по данным кустовых откачек вблизи несовершенных рек // Научные исследования в области инженерной гидрогеологии: Тр. Ин-та ВОДГЕО. М., 1979.

240. Чабан М.О. Теория схематизации природных условий в гидрогеологических расчетах и прогнозах. Мн.: Молодичок, 1998. - 140 с.

241. Чабан М.О. Применение метода натурного подобия в гидрогеологических расчетах (теория, признаки и критерии, алгоритмы). Мн.: Молодичок, 1998. -126 с.

242. Чарный И.А. Фильтрация в пласте с непроницаемой кровлей и подошвой, разделенном слабопроницаемой перемычкой // Тр. Моск. нефт. ин-та им. И.М. Губкина. М.,1960. Т.ЗЗ.

243. Черепанский М.М. Исследование влияния эксплуатации подземных водозаборов на сток малых рек (на примере Белорусской ССР). Автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук: 04.00.06 / Мн., 1982. 22 С.

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

245. Черепанский М.М. Гидрогеологические прогнозы влияния отбора подземных вод на речной сток //Природные ресурсы. 1999. -№3.-С. 39-51.

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

247. Шестаков В.М. О влиянии упругого режима фильтрации в раздельных слоях на взаимодействие водоносных горизонтов // Изв. вузов. Геология и разведка. 1963.-№10.-С. 92-98.

248. Шестаков В.М. Теоретические основы оценки подпора, водопонижения и дренажа. М.: МГУ, 1965. - 232 с.

249. Шестаков В.М. Оценка сопротивления ложа водоема при ' гидрогеологических расчетах // Разведка и охрана недр. 1964. - 5. - С. 34 - 38.

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

251. Шестаков В.М. Интерпретация опытно-фильтрационных наблюдений численными методами // Разведка и охрана недр. 1979. - №19. - С. 39 - 45.

252. Шестаков В.М. Динамика подземных вод. М.: Изд-во МГУ, 1979. - 368 с.

253. Шестаков В.М. Постановка и методы интерпретации опытно-фильтрационных наблюдений В кн.: Научные основы изучения и охраны подземных вод. 4.1. М., 1980.-С. 117-139.

254. Шестаков В.М. Принципы проведения опытно-фильтрационных работ // Разведка и охрана недр. 1982. - №1. - С. 45 -50.

255. Шестаков В.М. Методика обработки опытных откачек вблизи водотоков ограниченной ширины // Разведка и охрана недр. 1984. - №6. - С. 34 - 38.1296. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика: Учеб. Для студентов вузов. 3-е изд. - М: Изд-во МГУ, 1995. - 368 с.

256. Шестаков В.М. Гидрогеомеханика: Учеб. пособ. М.: Изд-во МГУ, 1998. -72 с.

257. Шестаков В.М., Невечеря И.К. Теория и методы интерпретации опытных откачек. М.: МГУ, 1998. - 160 с.

258. Шестопалов В.М. Методы изучения естественных ресурсов подземных вод. -М.: Недра, 1988.- 168 с.

259. Штенгелов P.C. О проявлении прямой и обратной псевдосвязи подземных вод в слоистых толщах // Вопросы гидрогеологии. М., МГУ, 1977. - С. 96 -107.

260. Штенгелов P.C. Балансовая структура эксплуатационных запасов подземных вод // Водные ресурсы. 1978. -№ 2. - С. 101 - 108.

261. Штенгелов P.C. О возможности разрыва сплошности фильтрационного потока под несовершенной рекой // Гидрогеология и инженерная геология. Новочеркасск. 1978. С. 43-49.

262. Штенгелов P.C. Формирование и оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод. М.: Недра, 1988. - 231 с.

263. Штенгелов Р.С. Новые возможности интерпретации опытных откачек с применением ЭВМ // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 1998. -№ 3. - С. 80 - 86.

264. Щелкачев В.Н. Упругий режим пластовых водонапорных систем. M.-JI.: Гостоптехиздат, 1948. - 142 с.

265. Щелкачев В.Н. Разработка нефтеводоносных пластов при упругом режиме. -М.: Гостотоптехиздат, 1959. 467 с.

266. Язвин JI.C. Достоверность гидрогеологических прогнозов при оценке эксплуатационных запасов подземных вод. М.: ВСЕГИНГЕО, 1971. - 168 с.

267. Язвин JI.C., Волосевич Ю.И. Некоторые вопросы оценки эксплуатационных запасов подземных вод в речных долинах при трехслойном строении водовмещающей среды // Тр. ВСЕГИНГЕО. М., 1973. Вып. 66. - С. 53 - 63.

268. Язвин JI.C., Боревский Б.В. Типизация месторождений подземных вод и их группировка для оценки эксплуатационных запасов // Тр. ВСЕГИНГЕО. М.: Недра, 1976. - Вып. 93. - С. 4 - 14.

269. Язвин JI.C., Боревский Б.В. Типизация месторождений подземных вод // Гидрогеология СССР. Сводный том. М.: Недра, 1976. - Вып. 3. - С. 15 - 20.

270. Beven R.J., Warren R., Zaoui J. SHE: towards methodology for physically based distributed forecasting in hydrology // In: Hedrological Forecasting. IAHS Publication 129.-1980.-P. 133-137.

271. Boulton N.S. The analysis of data from nonequilibrum pumping test allowing for delayed yield from atorage // Pros. Inst. Civil Engrs. 1963. - Vol. 26, № 11. -P. 469-482.

272. Bush P.W. Connector well experiment to recharge the Floridan aquifer, east Orange County. Florida: 1983. - № 1У. - 25 c.

273. Dagan G. Models of groundwater flow in statistically homogeneous porous formations // Water Resources Res., 1979. - 15(1). - P. 47 - 63.

274. Gorelick A review of distributed parameter groundwater management modeling methods // Water Resources Res., 1983. - 19(2). - P. 305 - 309.

275. Foreman T.L., Sharp J.M. Hydraulic properties of a major allnvial aquifer // J. Of. Hydrology. 1981. - V. 53, № 3/4. - P. 247 - 268.

276. G. Van der Kamp. Brief Quantitative Guidelines for the design and analysis of pumping test. Hydrogeology in the Service of Man // Memoires of the 18 th Congress of the International Association of Hydrogeologists. Cambridge, 1985. - P. 197 -206.

277. Hantush M.S., Jacob C.E. Nonsteady radial flow in an infinite leaky aquifer // Trans. Amer. Geophys. Union. 1955. - Vol. 36, № 1. - P. 95 - 100.

278. Hantush M.S. Analysis of data from pumping tests in leaky aquifers // Trans. Amer. Geophys. Union. 1956. - № 37. - P. 702 - 704.

279. Hantush M.S. Hydraulics of Wells // Advances in Hydro-science. 1964. - Vol. 1. -P. 201-291.

280. Jacob Ch.E. On the flow of water in an artesian aquifer // Trans. Amer. Geophys. Union. 1940. - p. 11, July - P. 574 - 586.

281. Kruseman I.P., De Ridder N.A. Analysis and evalution of pumping test data.- Wageningen: 1970. -200 p.

282. Maddock T. Ill Groundwater management modeling, Working Paper Department of Hydrology and Water Resources, University of Arizona Tucson, Arizona 85721. 1982.

283. Maddock T. Ill, Haimes Y.Y. A tax system for groundwater management // Water Resources Res., 1975.- 11(1).-P. 7- 14.

284. McDonald M.G., Harbaugh A.W. MODFLOW, A Modular Three-Dimensional Finite Difference Groundwater Flow Model. - Washington, DC, U.S. Geological Survey Open File Report 83 - 875, Chapter 1. - 1988.

285. Neuman Sh. Theory of Flow in Unconfined Aquifers Considering Delayed Gravity Response // Water Research. - 1972. - V. 8, N 4. - P. 1031 - 1045.

286. Neuman Sh. P. Analysis of Pumping Test Data from Anisotropic Unconfined Aquifers // Water Research. 1975. - V. 11, N 2. - P. 329 - 342.

287. Theis Ch. V. The relation between the lowering of the piezometric surfase // Trans. Amer. Geophys. Union. 1935. - Vol. 16, Pt. 2. - P. 519 - 524.

288. Verruijt A. Elastic storage of aquifers // Flow through Porous Media. Acad. Press. 1969.N.Y.

289. Wolf R.J. Relationship between horizontal strain near a well and reverse water level fluctuation // Water Resources Res. 1970. - vol. 6.

Информация о работе

Курило, Казимир Адольфович
доктора геолого-минералогических наук
Минск, 2004
ВАК 25.00.07

Диссертация

Ресурсы пресных подземных вод Беларуси - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно