Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности формирования техногенного режима подземных вод территории Украинской ССР

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Закономерности формирования техногенного режима подземных вод территории Украинской ССР"

г- - »«-г "

П - д $

яшистерстбо висшего и среднего специального образования рсфср ленинградский ордена леиша, ордена октябрьской ргволщии и

зрдена трудового красного знамени горный институт имени

г.в.плеханова

На правах рукописи УДК 556.34:518.5(477)

ОГНЯНИК Николай Степанович

ЗАКВД0МЕРН0СТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННОГО РЕЖИМА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ТЕРРИТОРИИ УКРАИНСКОЙ ССР

(анализ и прогноз с разработкой постоянно действующих гидрогеологических моделей)

Специальное™ 04.00.06 - гидрогеология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Ленинград - 1909

Работа выполнена в Институте геологических наук АН УССР

Официальные оппоненты:

- профессор, доктор геолсго-минералогических наук Л.С.Язвин

- профессор, доктор геолого-мшшралогических наук Ю.Д.Норватов

- профессор, доктор геолого-минералогических наук В.И.Иодказис

^едущая организация - Киевский ордена Ленина и . ордена Октябрьской революции государственный университет им. Т.Г.Шеь ченко.

Защита диссертации состоится " <1?-" ¡990 г

в час, мин, на заседании специализированного совета

Д063.15.07 по присуждению ученой степени доктора геолого-мине ралогкческих наук при Ленинградском горном институте им. Г.В.

..... " " [ 199026, г. Ленинград, В-26, 21-н линия,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан "ЛЬ

1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

А. Б.КУЗЬМИН

' ' ? ВВЕДШИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В условиях научно-технического прогрес-, рациональному использованию подземных вод, их охране и пред-■вращению негативных последствий проведения водохозяйственных :роприятий принадлежит особая роль в интенсивном развитии и ¡овершенстповании инфраструктуры народного хозяйства страны и» частности, Украинской ССР. Современная хозяйственная деятель->сть непосредственно определяет изменение характеристик процес-I формирования подземных вод, что фиксируется в изменении их омического состава, уровней и расходов, инфильтрационного пита-,:я и фильтрационных параметров водоносных горизонтов. Специфика яияния техногенных факторов на режим подземных вод конкретных ндрогеологических регионов проявляется В изменении его прост-анственно-временных характеристик, которые, как показывают поученные к настоящему времени многочисленные эмпирические дан-ые, существенным образом отличаются от характеристик формирована систем в естественной обстановке.

Всестороннее познание природы такого рода 'закономерностей ярмирования гидрогеологических условий, проявляющихся в истори-¡ески короткие промежутки времени (десятки лет, иногда годы и !8сяцы), связано с-необходимостью методологического обеспечения ¡тратегии проведения исследований по регулярному изучения форми-ювания подземных вод в региональном и локальном масштабах. Од-1им из наиболее целесообразных подходов к изучению формирования техногенного режима подземных вод, прогнозу и управлению им 1редставляется применение постоянно действующих Гидрогеологических моделей (1ТДГЮ. Именно в данном аспекте первоочередное внимание сегодня адресуется территории Украинской ССР,характеризую-дейся высоким уровнем техногенных нагрузок. Сложность гидрогеологических условий, усугубленная значительным влиянием техногенных факторов, ограниченность водных ресурсоз, используемых для хозяйственно-питьевых целей, определяют актуальность решения проблемы организации нДГМ крупных регионов с целью выявления закономерностей техногенного режима подземных вод, обоснования рационального их использования и охраны геологической среды.

ЦЕЛЬ И ЗАДА'Ы РАБОТЫ. Главной целью диссертационной работы явилось изучение закономерностей формирования техногенного режима подземных вод в пределах крупных гидрогеологических районов Украинской ССР,- базирующееся на теоретическом анализе и обсбще-

нии результатов исследований с применением 11ДГМ.

В соответствии с этой целью автором работы решены следующ задачи;

1. Оценены природные и техногенные факторы, оказываицие влияние на формирование решша подземных вод Украинской ССР.

2. На основе конкретных признаков и критериев выполнена т пизация территории УССР по влиянии техногенных факторов на подземных вод.

3. Разработана идейно-концептуальная основа организации 11ДГМ для крупных гидрогеологических районов.

4. На основе разработанной концепции организована дл территорий Равнинного Крыма и левобережья Нижнего Днепра, хара. терИзующихся напряженным водным режимом.

5. Для выделенного района установлены закономерности форм: рования режима подземных вод, выполнены многовариантные количественные его прогнозы, а также даны обоснованные рекомендации ] управлении этим режимов.

Основная идея работы состоит в том, что определение интегрального действия большого количества разнообразных естествен Мых и техногенных факторов на режим подземных вод, выявление а: кономерЫостей его формирования И прогноз, а такке управление ш целесообразно осуществлять на основе использования ПДГУ, обьид.1 нящих эксперименты и наблюдения, а также физической и иатеыат] ческое моделирование гидрогеологических процессов. Ь основу ма' иатических моделей положен детерминистический подход* ь связи I Чей натурные.Исследования и физическое моделирование направлен! на определение параметров водоносных горизонтов, источников их питания( начальных и граничных условий.

научная ношзм работц и оаюшщаа защцам& подшмм.

I. Выявлены общие региональные закономерности формирован») техногенного режима подземных вод территории УССР а направленности его изменения. Основные закономерности могут быть сформулированы следующим образом:

а) уровенный регшы подземных вод УССР характеризуется рез-" кой нестационарностыо, причем, для отдельных районов фиксируем

повышение уровней грунтовых бед и значительное снижение напоре! эксплуатируемых водоносных горизонтов;

б) формирование техногешшх водоносных'горизонтов фиксиру( ся в пределах всей территории УССР (на орошленых территориях, 1 оонше действия каналов, водохраишпьц, горьод.'бицакцпх к нремиш-

знных предприятий и городов);

в) недостаточность восстановительного противодействия ес-эственных процессов влиянию техногенных факторов определяет вы-экую скорость и необратимость негативных изменения гидродинамИ-зского и гидрохимического режима подземных вод, что характерно ля юяшк районов УССР и Донбасса. Данное обстоятельство свиде-ельствует о необходимости проведения всех водохозяйственных ме-олриятий с учетом управления рейтом подземных вод;

г) питание подземных вод аридных районов УССР определяется, лавным образом, интенсивностью инфильтрации, которая в зависИ-ости от метеорологических, геоморфологических и литологических словий обусловливает пестроту химического состава и минерйлиза-ии поровых растворов зоны аэрации и подземных вод. Действие ехногенных факторов, как правило, интенсифицирует миграций соей и приводит к сокращению запасов пресных подземных еод;

д) территория Равнинного Крыма и левоберекЬя Нижнего Днеп-а в естественных условиях характеризуется прямой латеральной и братной вертикальной гидрохимической зональностью. Влияние тех-огенных факторов определяет формирование прямой вертикальной идрохимической зональности;

о) формирование минерализации подземных вод напорных гори-онтов и раздельных слоев, превышающей I г/л (Равнинный Крым), :арактерно для районов, где темпы водообмена более 2000 лет;

ж) для Равнинного Крыма установлены коррелятивные связи он повышенной водопроводимости и зон тектонических ;чарутений, [то свидетельствует о целесообразности использований данных по ■ектонике при обосновании фильтрационных параметров.

2. Разработаны принципы типизации территорий УССР по алиями техногенных факторов на режим подземных вод. & частности» ;ритерием типизации территории по направленности изменения за-'рязнения грунтовых вод предлагается использовать время прохоядэ-шя вецеств через зону аэрации. Предложена методика определения иого времени.

3. На основе разработанного подхода и выявленных закононер-юс?вй составлен комплекс оригинальных карт типизации территории ГССР (по влиянию техногенной нагрузки на уроненный регим подзеи-асс вод; по влиянии техногенной нагрузки на условия загрязнения юдзеччж еод; по прзоЗяадпщим видан техногенной нагрузки; по \губйнш техногенного загрязнения и засоления подземных вод), по-¡полягауж осукостэчягь прогноз реакма подземная вод при различ- .

ных техногенных воздействиях.

4. Разработана идейло-концептуальная основа организации ДДГЫ, принципиальная новизна которых состоит в следущем:

а) ПДГМ - человеко-машинный ориентированный комплекс, пред назначенный для анализа гидрогеологической информации, выявлена основных закономерностей формирования подземных вод, прогноза ! управления их режимом;

б) ЦДга представляет собой сочетание моделей разного масыт-ба (региональных и локальных) в зависимости от целевого задания и информационной обеспеченности и устанавливает связи ыеяду ник

в) ЦДГМ направлена на решение разнообразных гидрогеологии^ ских задач, т.е. выполняет многоцелевые функции;

г) ЦДГЛ способна к планированию натурных исследований в сложных гидрогеологических условиях, особенно в районах, где ос новной водообмен осуществляется мезду зоной аэрации и подземньы водами;

д) ЦДГМ объединяет математические и физические модели, а также полевые натурные эксперименты;

е) основой решения обратных задач служат: типизация территории по инфильтрационному питанию, результаты прямого натурного его определения на типовых участках, применение различных математических методов в зависимости ст гидрогеологической изученности территории;

а) ЦДГА! долина включать информационный пакет данных по пр1 родным и техногенным условиям, автоматизированную систему по оч работке и накоплению исходных данных, быть способной к обновлению и адаптации.-

5. Разработана и реализована методика ¿ьыорангннх и мино-рантных моделей, с помощью которых в условиях недостаточности исходной информации можно выполнять прогнозы с известной погра ностыз и оценивать объемы дополнительных гидрогеологических исследований Для обоснования математической модели, едекватио от ражаюшей природные и техногенные условия .

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТА. Разработанные ыетодолого-концелтуальные основы и принципы изучения формирования техногенного реш:<ш подземных в Украинской ССР апробированы для Равнинного Крыш и левобережья Нижнего Днепра. Б результате проведенных исследован;!» Ешолнен и внедрены следующие разработки, имеющие практической значение

- оценка условий формирования эксплуатационных запасов под-тмных вод и комплекс мероприятий, предохраняющих от засоления юдземные воды Орловского водозабора (Крымская обл.);

- обоснование эффективности искусственного пополнения подземных вод на примере участка "Янтарное" (Красногвардейский эайон Крымской области);

- оригинальная карта защищенности подземных вод от несорби-руемых загрязнителей, которая использована при проектировании 11-ей очереди Соверо-Крпмского канала;

- разработанная схема борьбы о засолением подземных вод юнт-мэотис-сарматских отложений путем дренирования водоносного

комплекса самоизликающими скважинами (район соленых озер Северного Крыма); подземньэс вод

- оценка эксплуатационных запасов з средней части бассейна р. Северский Донец;

- выполненный на модели Рубеканско-Лисичанского района анализ условий взаимодействия Эамуловского и Кудряшевского водозаборов (Ворошиловградская обл.) и разработанная схема эксплуатационного водоотбора с увеличением запасов подземных вод на

27,0 тыс. м3/сут;

- рекомендации по оптимизации работы Цюрупинсксге водозабора (Херсонская обл.) производительностью 120 тыс. м3/сут;

- научно-практические рекомендации "Первоочередные мероприятия по восстановлению и сохранению подземных вод Крыма питьевого назначения", вошедшие основой в "Комплексный план...", утвержденный Президиумом АН УССР, Мингео УССР, Минводхозом УССР, Минжилкомхозом УССР и Крымским областным исполнительным комитетом.

Научная и практическая значимость выполненных исследований отмечена прясуидением автору в составе коллектива ученых за рзаботу "Тепломассоперенос, охрана и управление подземной водами в условиях техногенеза" премии им, В.И.Вернадского в 1907 г.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения были обсуждены и доложены на 19-ом конгрессе Международной ассоциации гидрогеологов (Карловы Бары, 1586), Всесоюзных и Республиканских научных семинарах, координационных совещаниях и конференциях: Всесоюзной совещании по гидротехнике (Ленинград, 1969), Всесоюзных семинарах по применению геофизических и математических методов при гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях (Киса. 1966; Ташкент, 1973); мекведоистиеннык совещаниях по мелкоратив-

а

ной гидрогеологии и инженерной геологии (Минск, 1969; Саратов 1973; Душанбе,' 1983); Всесоюзном семинаре по вопросам моделиро вания переноса подземных вод (Ленинград, 1978); межведомствен!! совещании "Проблемы региональной геохимии" (Ленинград, 1979); первой Всесоюзной гидрогеологической конференции "Формирование подземных вод как основа гидрогеологических прогнозов" (Москва 1983); Ш-ем Всесоюзном симпозиуме "Кинетика и динамика геохими ческих процессов" (Киев, 1963); на Всесоюзной конференции "Под земные воды и эволюция литосферы" (Москва, 1985); 1-оы Всесоюз ном съезде инженеров-геологов, гидрогеологов, геокриологов (Киев, 1988); а также на республиканских совещаниях и семинара (Киев, 1979,1980,1982,1983,1984,1985,1987; Севастополь, 1986; 1987; Одесса, 1983; Кишинев, 1979).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 58 печатных бот, из них 6 монографий, написанных самостоятельно и в соавтс стве.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка литературы, включая го 337 наименований работ. Объем диссертации 288 страниц маши-писного текста, иллюстрированного 62 рисунками и 26 таблицами.

Работа выполнена по материалам исследований, проведенных лично автором или под его научным руководством в отделах гидре геологических проблем и техногенной гидрогеологии Института ге логических наук АН УССР, в связи с разработкой научно-исследо! тельских программ и тем по заданиям ГКНТ СССР и Совета Министр УССР "Создать и освоить прогрессивные системы рационального ис пользования воды для питьевых и технических целей и предотвраи ния загрязнения водных обьектов" (№ 155 от 30.04.1982 г.),"Исследовать фильтрационные и физико-химические процессы.в почво-.Грунтах при орошении водами коллекторно-дренажного стока (СКК Ш-ей очереди, водоохранные мероприятия)" (РН 52.01.07), "Иссл< дование гидрогеологических процессов на постоянно действующих моделях" (ГКНТ СССР, 0.85.01.08.06.Д2)'.

* х . *

Изучение техногенного режима подземных вод УССР с помощы постоянно действующих гидрогеологических моделей начиналось в Секторе гидрогеологии ИШ АН УССР под руководством заслуженно! деятеля науки УССР, члена-корреспондента АН УССР А.Е.Бабинца, светлую память которого автор глубоко чтит. В процессе работы

«

автор получал ценные консультации и советы от академика АН УССР Е.Ф.Шнюкова, члена-корреспондента АН УССР В.М.Иестопалова, докторов наук А.Б.Ситникова, В.И.Лялько, И.Е.Жертва, И.С.Пашков-ского, С.А.Мороза, которые способствовали завершению работы. Выражаю своим учителям и коллегам самую глубокую и искреннюю признательность.

Автор считает приятным долгом выразить благодарность коллегам и соавторам А.А.Сухореброму, С.А.Гавловскому, А.Л.Бриксу, С.П.Дкепо,. А.П.Швецу, А.С.Скальскому, Ю.И.Кубко, М.М.Зильберб-ранду| Н.ЭД.Дробноходу, В.Н.Калугину, Е.А.Яковлеву, Э.Э.Соболевскому, А.А.Коджаспирову, В.И.Морозову, а также сотрудникам отдела техногенной гидрогеологии и гидрогеологической партии опытного предприятия, оказавшим содействие в выполнении работы.

Глава I. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОГЕННОГО РЕЖИМА ПОДЗЕШЫХ ВОД ТЕРРИТОРИИ УКРАИНСКОЙ ССР •

Украинская ССР располагает мощной сырьевой базой и большими трудовыми ресурсами, что обеспечило создание многоотраслевого комплекса с выделением громадного количества отходов. В республике, территория которой составляет всего лишь 3$ территории страны, проживает 19% населения, добывается 30% каменного угля» 20/а минеральных удобрений, 50$ железной руды, разрабатывается около 4 тыс. месторождений полезных ископаемых из 7-ми тысяч по СССР. . '

Промышленные отходы в республике составляют около 25$ всего, объема отходов по СССР. В процессе извлечения полезных ископаемых в течение года перемещается свыше I км3 горных пород и 1,8 км3 шахтных вод. В целом техногенное воздействие в республике на окружающую среду, в том числе на подземные воды, в Ю-15 раз выше, чем в среднем по стране.

Природные факторы, обусловливающие формирование подземных зод, в частности, метеорологические, гидрологические, геоморфологические и биогенные, претерпели заметное изменение. Наряду с измененными природными факторами имеют место факторы, вызванные исключительно действием хозяйственных объектов, либо связанные с аварийными ситуациями.

В диссертации приведена подробная характеристика влияния техногенных факторов на реким подземных вод для основных видов водохозяйственных объектов. ,

. Предложен новый по^хо^ к разработке принципов'гидрогеологи-

ческой типизации территории, базирующийся на оценке времени про хождения загрязняющих веществ от поверхности Земли до уровня грунтовых вод. Типизация выполняется е следующей последователь-кости .

На первом этапе типизации выделяются участки в зависимости от тенденции изменения уровней подземных вод:

1) уровни (напоры) характеризуются стационарным режимом или незначительным его изменением;

а) естественны;,1 режимом;

б) уровни стабилизировались под влиянием управляющих мероприятий ;

2) уровни (напоры) имеют тенденцию подъема;

3) уровни имеют тенденцию снижения.

Характер изменения уровня (напора) тесно связан с условиями питания и разгрузки подземных вод. Увеличение инфильтрационного питания подземных вод характерно для орошаемых территорий, что связано со значительным увеличением водоподачи на &ти территории. Для территорий, расположенных в зоне влияния водозаборов, шахт; карьеров, горизонтального и вертикального дренажа, инфильтрацио-ное питание увеличивается за счет уменьшения доли испарения. На урбанизированных территориях и промышленных объектах увеличение инфильтрациоиного питания мокет быть объяснено планировкой местности, поливом зеленых насаждений и, особенно, утечками воды из инженерных сооружений.

Резкое увеличение'инфильтрационного питания, фильтрация из искусственных водоемов и водотоков, а также другие причины привели к подтоплению сельскохозяйственных: земель, городов и сел. Особенно остро проблема подтопления стоит в аридных районах УССР.

Урсвенный режим подземных вод территории УССР в целом отличается нестационарностью, что характерно для территорий горнодобывающих предприятий, крупных водозаборов хозяйственно-питьевого водоснабжения, орошаемых площадей, территорий, прилегающих к водохранилищам и каналам, урбанизированных территорий. На отдельных участках территории фиксируется повышение уровней грунтовых вод (иногда подтопление) и значительное снижение напоров нижеза-легающих эксплуатируемых водоносных горизонтов. Для всех этих территорий наблюдается изменение направления движения подземных вод. В различных районах республики, в том числе в приморских, под влиянием снижения напоров подземных вед имеет место превращение зоны разгрузки подземных вод в зону их питания.

Формирование техногенных водоносных горизонтов фиксируется на орошаемых территориях, в районах, примыкающих к водохранилищам и каналам, в пределах городов, построенных на намытых грунтах.

Ввиду поступления в водоемы л водотоки значительного количества мелкодисперсных веществ взаимосвязь между подземными и поверхностными водами имеет тенденцию к ослаблению из-за кольмата-цчи. Однако су'ффозионнэ-кярсговыз процессы, интенсифицируемые повышенной температурой и специфическими свойствами фильтрующейся жидкости, определяют усиление взаимосвязи поверхностных и под-зечных вед.

Снижение уровней подземных вод на одних территориях и подъем на других способствует увеличению скорости латеральной фильтрации в региональном плане.

На втором этапе типизации оценивается влияние техногенных факторов на загрязнение и засоление подземных вод. Выделение участков осуществляется по времени проникновения через зону аэрации несорбируемых загрязнителей в грунтовые воды, в следующих интервалах: до 5 лет, 5-15, 15-30, 30-50, 50-100 и более 100 лет.

При расчетах времени учитывалась мощность зоны аэрации, • инфильтрационное питание грунтовых вод, наличие локальных источников загрязнения и засоления подземных вод (урбанизированных, промышленных', горнодобывающих, сельскохозяйственных)-.

Ускорение темпов водообмена приводит к изменению интенсивности геохимических процессоь в системе "порода - поровый раствор - подземная вода". Усилившаяся взаимосвязь между водоносными горизонтами приводит к смешиванию подземных вод разного химического состава и минерализации, что определяет тенденцию к уменьшению запасов пресных сод, пригодных для.хозяйственно-питьевого водоснабжения. Для Равнинного Крьма, характеризующегося обрагнбй вертикальной гидрохимической зональностью, влияние техногенных факторов вызывает приток минерализованных вод в экспяуг.тируешй горизонт из верхних и нижних горизонтов, а также со.стороны моря.

На третьем этапе выделяются типовые территории в зависимости от преобладания тех или иных водохозяйственных объектов:

1) по характеру мелиоративных мерицриягий;

2) по интенсивности водоотбора для хозяйственно-питьпвого водоснабжения;

3) по наличия урбанизированных объектов и промышленных прзд- • гфиятиЯ;

4) по наличию водохранилищ, прудов, каналов;

5) по наличию горнодобывающих предприятий.

На четвертом этапе осуществлялась типизация территории по глубине загрязнения и засоления подземных вод под влиянием техногенных факторов. Ввделение участков производится по следующим глубинам, в м: 0-10, 10-20, 20-30, 30-50, 50-100, 100-200, 200300, 300-500, 500-1000, 1000-2000, 2000-0000. Глубина загрязнения подземных вод оценивалась по следующим признакам:

1) по глубине вертикального передвижения с поверхности земли загрязняющих веществ, рассчитанной на последние 30 лит;

2) по глубине загрязнения и засоления эксплуатируемых водоносных горизонтов;

3) по глубине горних выработок (твердые полезные ископаемые);

4) по глубине скважин на нефть и газ;

5) по глубине скважин, через которые производится захоронение токсичных отходов в недрах.

Дня каждого отапа составлена карта типизации (м-б 1:1000000 территории УССР по: влиянию техногенной нагрузки на уроненный режим подземных вод; влиянию техногенной нагрузки на условия загрязнения подземных вод, преобладающим вида™ техногенной нагрузки, глубине техногенного загрязнения и засоления подземных вод.

Предлагаемая типизация территории УССР испольбуьгсл для пополнения региональных прогнозов техногенного режима подземных вод.

Глава 2. ЗДЕШ0-М1Щ1ТУАЛЬНАЯ ОСНОВА ОРШИЗАЦШШОЛ . СТРУКТУРЫ П0СТ0ШН0 ДЕЙСТВУЮЩИХ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

Успешное развитие моделирования гидрогеологических процессов в последнее десятилетие связано с исследованиям:;: Ф.А.Абута-лиова, И.К.Гавич, В.В.Гао огиевского, Л.К.Гохберга, ;1.Е.иерно£и, В.И.Иодкагпса, И.И.Крашина, Е.А,Ломакина, В.И.Лялько, В.А.Миро-ненко, Ю.А.Норьатова, А.Я.Олейника, И.С.Иашковского, А.Б.Сптни-кова, У.У.Уварова, В.С.Уеьнко, С.Ы.Ыашро, В.М.Шосгакоьа, В.М. Шестопалова, А.С.Хасанова и др.

Планирование натурных исследований, обработка полученных результатов, выявление заксномефностей формирования к прохноз редина подземных ьод, а тшежо унраЕление им ябляшся зэаимосвя-

аннымя проблемами и долешы выполняться совместно. Комплексное >ешение задач, вытекающих из указанных проблем, требует органи-ации так нэзываег.ых постоянно действующих гидрогеологических яделей (ЦЦГЮ.

Организация ПД1~Л, включающая гидрогеологическую и физико-¡атематическул схематизацию природных и техногенных условий, редполагаег преодоление возникающих при решении задач некоторых неопределенностей.

Однознзчное решение задач управления з значительной степе-л обусловливается формулировкой цели моделирования. Например, правление уроеепным режимом подземных вод при наличии установок х искусственного пополнения заключается в поддержании уровней ;а таких отметках: при которых фиксируется максимальное количе-тво зксплуатационных запасов подземных вод, но не допускается ;одтопление земель. Достижение такой цели потребует нахождения юмпромиссного решения, получение которого возможно в том слу-:ае, когда модель ориентирована на отображение реальной ситуации ¡о всех подробностях, что присуще постоянно действующим моделям, [одель, ориентированная только на поиск ответа на один постав-:енный вопрос, для управления не пригодна. Дачное обстоятельство пдтвер-'дает характерную особенность ПДГМ - ез многоцелевое на-начение.

Обсуждая вайность границ модели, отметим, что региональные акономерности техногенного формирования режима подземных вод но ¡дентичны локалоным закономерностям. В данном случае справедлив [ркнцип системного подхода, когда целое обладает такими свойства-:и, каких нет у его частей. В то же время на " - формиро-1аниз режима подземных вод крупных регионов оказывают влияние сдельные природные и техногенные факторы, то есть любая система шляется подсистемой более крупной системы. В связи с этим для 'рганизацки региональной постоянно действующей гидрогеологической юдели принимается территория о количественно обоснованными гра-1ичными условиями, подсистемы которой не скаоызаот и не испытывают влияния со стороны сменных систем. Включение в региональную юдоль локальных моделей позволяет выполнять принципы системного юдхода, т.е.- осуществлять реаеиие крупномасштабных гидрогеслоги-геских задач, учитывая при этом региональные закономерности и ■страмив таким образом неопределенность границ. Таким образом, ЕДГМ представляет собой сочетание моделей различного масштаба в • 1аБ,чсимооти от целевого зздания и информационной обеспеченности.

Отметим неопределенность математического описания изучаемых процессов, заключающуюся б общей формулировке законов сохранения массы, энергии, количества движения и др. Эта неопределенность может быть устранена при организации постоянно действующей гидрогеологической модели на основании результатов дополнительных натурных исследований, а также применения методов физического моделирования и наблюдений, с помощью которых мо«но выделить роль отдельных факторов, выяснить условия взаимосвязи подземных и поверхностных вод. Совмещение математического, физического моделирования, натурных экспериментов и наблюдений является важной особенностью постоянно действующих гидрогеологических моделей, отличающей их от моделей одноразового действия.

Как правило, большинство гидрогеолох'ичееких параметров определяется косвенными методами, т.е. заведомо содержит в себе п грешности, часто весьма значительные. Данное обстоятельство, обусловливает некорректность решаемых задач, которая мо.ает Сть преодолена с помощью схем, обеспечивающих получение не только величины искомых характеристик, но и диапазона возмомшх их значений (ДВЗ.). ДВЗ параметров и источников является объективным кр терием качества модели. Его использование позволяет оценить достаточность исходных данных для решения каедой из поставленных задач.

Полученные.с использованием ДВЗ решения могут рассматриваться как однозначные с известной погрешностью. П^еьышение последними допустимых значений, обусловленных целевым заданием, является признаком необходимости проведения дополнительных натурных исследований. Обоснование ДВЗ является 'ва>хн..м моментом схематизации при организации ПДГМ.

Дня решения определенного класса задач с возможностью управ ления режимом подземных вод на базе ДБЗ целесообразно использование метода мажорантных и минорантных моделей, разработанного нами. Результаты моделирования с Иоьеслшй максимальной погрешностью могут служить в качестве однозначного решении либо свидетельствовать о необходимости проведения дополнительных натурных гидрогеологических исследований.

• Структура предлагаемой ЦДШ включает: информационный пакет данных по природным и технох'енным условие- с ав^оиэтиэироьанноГ системой по обработке и-накоплению исходны.« данных, вычислительную систему, состоящую из детормиьироваиных магоматических -моделей и программно-приборного обеспечения их реализаций; базовый

натурный полигон, физические модели.

Вычислительна* система, обеспеченная соответствующими методиками и программами, объединяет региональную и локальные модели, реализуемые с помощью цифровой и аналоговой техники.

Основное назначение региональной модели - выполнение вычислительных экспериментов с целью воспроизведения закономерностей естественного и техногенного формирования режима подземных иод и его прогноза, а также обоснование Граничных условий для локальных моделей.

Локальные модели предназначаются для прогнозов техногенного режима подземных вод з зонах отдельных хозяйственных объектов. Планирование натурных исследований в пределах этих территорий осуществляется с учетом точности определения на региональной модели граничных условий.

Самообучение региональной и локальной моделей проводится .б увязке между ними по результатам собственных вычислительных экспериментов и результатам запланированных на модели натурных экспериментов и наблюдений.

Исследования на базовом натурном полигоне охватывают природные и хозяйственные объекты в их взаимосвязи - водоносные горизонты, раздельные слои, зону аэрации, приземной воздух, поверхностные и атмосферные воды.

Проводимые в едином теоретико-познавательном плане эксперименты и наблюдения учитывают специфику мелиоративных работ, водоснабжения, строительства промышленных, гражданских и гидротехнических сооружений. Наблюдения и эксперименты на базовых натурных полигонах позволяют выявить роль конкретных факторов в гидрогеологических процессах, определить параметры влагсоолепереноса, необходимые для уточнения математической модели.

Дчя детального изучения наблюдаемых процессов и параметров, а также выделения и оценки роли конкретных факторов используются г.етсуш физического моделирования на больших и малых монолигах, в частности, на фите roc троне - лабораторном стационаре с искусственным кли..1пч"-::, ссотьа.тстяут,-чи:л «томату асс.«едуе:!сЯ территории, предназначенном длл физического моделирования на больших монолигах влаголеренсса в системе "подаем.«»-* воды - зона аэрации - растение - приемной воздух" г.ри opcceiii-u. / др.-нажо.

Очень качены:-: для cpi ш.иэации фунхцпопирована-» Г1ДГМ яьляет-сн натурное- научные пегк/.мо по^э>гаь« ьод и ь^агопереьооа в зонд -аэрации. «•» результаты и сопутствующие вычислительные экспе-ри—

менты способствуют коррекции и адаптации ЦЦГМ.

В методическом плане проблемными вопросами организации ДДГМ, которым в диссертации уделено особое внимание, являлись: вопросы планирования дополнительных натурных исследований, методика решения обратных задач, некоторые аспекты методики прогнозных задач, вопросы применения вычислительной техники.

Применение консервативной конечно-разностной схемы аппроксимации обеспечивает выполнение законов сохранения справедливых для исходных дифференциальных уравнений. Эффективность реализации этой схемы объясняется возможностью использования косвенной геологической и гидрогеологической информации при составлении исходных карт, формулировании целевых функций и регулирующих операто-роз.

Усреднение резко неоднородной водопроводимости определяет пространственную аппроксимацию области фильтрации. Выбор временного шага зависит от условий стабилизации инфильтрационного питания, измененного под ьлияшем техногенных факторов. Для периода неустановившегося инфильтрационного питания необходимо совместное- решение уравнений фильтрации и влагоперенос.а.

Укажем на перспективность комплексного использования цифровой и аналоговой техники. В частности, с помощь» АШУ-I осуществляется решение резко нелинейных задач влагопереноса в зоне аэрации, Как известно, применяемая аналоговая техника БУСЭ-70, АШУ-I основана на неявной схеме решения конечно-разностных уравнений. Таким образом, конечно-разностной схемой, которую можно с успехом применить для ЭЦВМ и АВМ при решении прямых и обратных задач, является неявная всегда устойчивая консервативная схема.

Одним из основшх требований при решении обратных задач является преодоление их некорректности, которое может быть достигнуто наличием достоверных значений инфильтрационного питания хотя бы для части расчетных точек, полученных прямыми измерениями на опытных участках, местоположение которых обосновывается путем проведения типизации территории согласно разработанным нами критериям.

Принимаемые для типизации показатели должны учитывать водо-поступление ьа поверхность Земли, литологические особенности пород зоны аэрации мощностью до 5 м, где характерным является разнонаправленное движение влаги, тил рельефа, мощность зоны аораци!

Результаты прямых определений инфильтрационного питания на тиловьк участках, а также составленная карп типизации служат

исходными даяшл.ш, позволяющими уменьшить некорректность обратных задач.

Болмеоо значение для решения обратной задачи имеют ограничения на параметры и учет различной косвенной информации, на основании которой формируются неравенства.

В условиях ограниченности информации особое значение при-обретаег регуляризация решения. При слабой изученности территории точность решения аагисит, главным образом, от способов регуляризации на основе априорных предпосылок и допущений. Принципиально получение условно корректного решения гарантировано при любой изученности, так как всегда возможно сформулировать допущения и предпосылки, з рамках которых обратная задача становится устойчивой и однозначной. В связи с этим целесообразно разделить территории по степени изученности уровенного режима, исходя из следующих признаков:

I - имеется большое количество наблюдательных скважин и уровни для каждой точки принимаются по данным наблюдений без использования интерполяции;

П - количество наблюдательных скважин позволяет составить с использованием методов интерполяции кондиционные карты гидроиз-гипс и пьезоизсгипс;

Ш - количество наблюдательных скважин недостаточно для составления кондиционных карт гидроизогипс и пьезоизогяпс.

Относительно водопроводимости территория разделяется по следующим признакам:

1 - поле водопроводимости характеризуется однородностью и высокой степенью изученности;

2 ~ поле водопроводимости характеризуется неоднородностью и невысокой сгепенью изученности.

По типу расчетных схем задачи разделяются по следующим признакам:

а - количество уравнений превышает количество нечззестчых пapa¿¡eтpoв;

б - количество уравнений равно количеству неизвестных параметров;

в - количество уравнений меньше количества неизвестных.

Основные положения методики решения обратных задач заключаются в следующем. Для схем изученности (1,П)-(1,2)-(а,б,в) исходные системы конечно-разностных уравнений приводятся к системам линейных уравнения.

Дня схем изученности 1-(1,2)-(а,б) система линейных уравнений составляется по отдельным расчетным точкам. Ее решение осуществляется прямым методом на основе использования пакета матричных задач НМ1М (ПМЗ ). При этом для схем изученности 1-(1,2)-а, в которых количество уравнений больше числа неизвестных, предварительно осуществляется статистическая обработка системы уравнений методом пошаговой множественной регрессии. По ее результатам обосновывается выборка из системы представительных уравнений, количество которых равно количеству неизвестных. С этой цельа используется пакет прикладных программ 1&М

(ппп 1БМ ).

Б пределах фрагментов территории, где изучит .<спч> соответствует схемам П-(1,2)-(а,б), решение обратной задачи осуществляется методом линейного программирования при использовании пакета прикладных программ "Линейное программирование в АСУ" (ППП ЛП АСУ). При решении обратных задач составляются ограничения следующего вида:

С^ ^ = I), (2)

Для схем изученности 1-(1,2)-в, П-(1,2)-в составляются ограничения (I), а также

X, > (3)

Хрс1) + АХ] (4)

А- х - (5>

где , X | - исходное и уточненное значение д;ильтрационного

параметра или источника; йХ ] - разница ыеиду исходны и уточненным значением фильтрационного параметра; сч , Ц1. - соответственно исходное и уточненное значение ьодоотбора;1 /ч ^ - разница между ними; А, В - нижний и верхний пределы фильтрационного параметра или источника; С,Б - то же для водоотбора.

Решение системы уравнений с учетом приведенных ограничений осуществляется при заданной целевой функции (функционале), .гоао-рая служит регуляризуащим оператором. Ее общео выражение имеет вид:

n m

+ —min (6)

где ck - весовые коэффициенты.

Если в системе уравнений часть коэффициентов является неизвестной, то возникает нелинейность. Решение нелинейных систем, характерных для схем изученности Ш-(1,2)-(а,б,в), осуществляется методом подбора путем решения серии прямых задач. С этой целью могут быть использованы программы расчетов на ЭЦВМ (включая ППП ЛП АСУ и ПМЗ MMLKM ) и АВМ.

Рекомендуемые методы решения обратных задач и способы их реализации приведены.в таблице.

В качества примера рассмотрим более подробно две схемы изученности.

Для схемы I-1-a неизвестными являются инфильтрационное питание или коэффициент фильтрации верхнего раздельного слоя, коэффициент фильтрации нижнего раздельного слоя, водоотдача. Выбор трех .уравнений, характеризующихся максимальной обусловленностью, из общего их числа в исходной системе осуществляется путем использования ППП IBM. При этом осуществляется решение системы уравнений для целевой функции

т

Анализ полученных результатов позволяет составить наиболее устойчивую схему уразнений, не противоречащую всей имеющейся информации.

В схеме изученности I-2-в система уравнений недсопределена. В пределах однотипных по формирования инфильтрационногс питания участков делается физически очевидная предпосылка о его равенстве б расчетных точках, что определяет функционал. Кроме того, вводятся ограничения. (1,3',4).

Оценка погрешности обратной задачи для схем. 1-(1,2)-(б,в) осуществляется согласно рекомендациям И.Н.Молчанова (1900 г.) г.ри использовании П1.13 И ГчТL. f\М , операторы которого позволяют определить все необходимые нормь:.

Для схем 1-(1,2)-в, П-(1,2)--(а,б,ь) оцеька погрешности осуществляется методом предельных моделей. С этой целью осуществляет-, ся решение обоатной задали при двух функционалах вида:

Ф^ i-*, —-min

¡•i J 1 <t¡)

Таблица

Методы решения обратных задач

Типовые I Особенности решения системы уравнений схемы

идьши I----'-I---

изучен- Дополнительные условия, Коитешй оптимальности

ности | цифры -ешмер ограниче- | КР(ф^ЛГал)

Метод пошаговой множественной регрессии

1-».2)-а -_(ьцрУ т.п

Прямой метод на основе использования ГШ ИМ1-1лН 1-(1,2)-(а,б) -

Экстремальный метод на основе использования ППП ЛП АСУ П-1-(а,б) (1),(2) Ф^Ие^ — т'т

(I),(2) ппо

(Ш2) .

П-2-(а,б) (I),(2) ф=1 --гп1п

(1,П)-1-в «),<4>

(I),(4) л 15.) ф"^ *• чи п

(1,П)-2-в (I),(3),(4),(о)

Экстремальный метод подбора путем использования АВМ или ЭЦВМ 1!И1,2)-(а,б,в) (I)

В таблице приняты обозначения :П1Т) , п^ , Пц) - количество членов системы уравнений с соответственно неизвестными подо-проводимостями, уровнями и напорами, ннфильтрационпым питанием;

. ЛАцц - разница между исходный к уточненными значениями соответственно водопроводимсоть-ч, уровней, инфильтра-циенного

nin)

ф'-l i i X, —- max H 1 1

при ограничениях (I), (2).

При выполнении прогнозов осуществляется совместное решение уравнений фильтрации и влагопереноса путем использования АЕНУ-1. Для учета инфлльтрационного питания на планируемых орошаемых площадях производится предварительное решение задач влагопереноса и определение переменного во времени питания.

Погрешность решения прямой задачи оценивается в зависимости от достоверности исходных данных. Если погрешность решения, превышает допустимые .значения, требуется проведение дополнительных натурных исследований. Основой зтих исследований служат режимные наблюдения ь скважинах за уровнями и напорами подземных вод, а также натурные эксперименты по определению инфильтрационного' питания.

Расположение скважины или шурфа можно определить по предла- • гаемому эмпирическому критерию О^' а расчетной точке I , J , где он принимает максимальное значение

ка с номером п ; - коэффициент чувствительности; индекс

m указывает на количество участков с различным инфильтрационным питанием; h - на номер участка, для которого определяется G-;.,] ; t - на номер произвольного участка; I , j - координаты точки.

С учетом результатов дополнительных натурных исследований повторяется решение обратных задач, включая разделение территории по степени изученности.

На основании решения обратных и прямых задач, а также натурных исследовании предлагается определение продолжительности конвективного переноса загрязняющих несорбируемых веществ черен зону аэрации, основанное lia теории влагосолепереноса.

Продолжительность периода можно определить по формуле

где m; и £>; - соответственно мощность и эффективная пористость I -го слоя зоны аэрации, п - количество слоев, L - инфильтра-ционное питание в расчетных точках модели.

Эффзгачшпоб для переноса вещества сечение (норовое) опреде-

п

l-flm-t S

CI)

Ллвтен г.о '¡юрмуле:

S-VJ Ç»

' (12)

где W - объемное влагосодержание в породе; |Ь - коэффициент эффективного сечения, которые определяются экспериментальным путем. Для региональных оценок можно использовать эмпирические данные А.Б.Ситникова и М.М.Зильбербранда, свидетельствующие об изменении объемного влагосодержания от 0,27 до 0,33 в глинисто-суглинистых отложениях при инфильтрационном питании от 10 до 120 мм/год, а среднее значение коэффициента, отражающего доля эффективной для переноса вещества пористости по отношению к общему Елагосодержанию грунтов можно принять равным 0,5.

Резюмируя преимущества разработанной концепции постоянно действующих гидрогеологических моделей, можно отметить следующее.

С помощью ПДГМ можно объективно планировать натурные эксперименты и наблюдения, что повышает их экономичность И Информативность исходных данных. Возможность непрерывного проведения исследований позволяет осуществлять регулярные долгосрочные и-краткосрочные прогнозы гидрогеологических условий, а также управлять ими.

Глава 3. МЕТОДИКА ОРГАНИЗАЦИИ ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАВНИННОГО КРЫМА И ЛЕВОБЕРЕЖЬЯ НДОНЕГО ДНЕПРА

Вопросами гидрогеологии Крыма и левобережья Нижнего Днепра занимались многие исследователи, в том числе: С.В.Альбов,

A.И Дзенс-Литовский, В.Н.Дублянский, И.Е.Кернов, А.А.Коджаспиров, Е.А.Львова, В.И.Лялько, К.И.Маков, В.И.Морозсв, А.А.Сухоребрый,

B.Г.Ткачук и др.

В настоящее время территория Равнинного 1фыма и левобережья Нижнего Днепра испытывает весьма существенную техногенную нагрузку. Здесь широко используются для водоснабжения подземные воды, осуществляется интенсивное гидротехническое и мелиоративное строительство, постоянно применяются ядохимикаты, минеральные и другие удобрения, сбрасываются промышленные и сточные воды в водотоки и водоемы. Это приводит к засолению и загрязнению подземных вод, подтоплению земель и населенных пунктов, интенсификации процессов карстоосразования.

Хозяйственно-питьевое водоснабжение населенных пунктов Крыма подземными водами требует регионально организованного всестороннего изучения вопросов формирования техногеьногс режима и управле-

ния им на основе постоянно действующей гидрогеологической модели.

ПДГМ, в отличие от "Геодинамической модели Крыма", создаваемой институтом ВСЕГИНГЕО, ДОИМРом и ПГО "Крымгеология", кроме Равнинного Крыма включает территорию левобережья Нижнего Днепра. Последняя в геолого-тектоническом отношении также расположена в пределах Причерноморской впадины, характеризуется достаточно сходным!; .метеорологическими, гидрогеологическими и техногенными условиями. Сооружение крупных водозаборов производительностью около 300 тыс. м3/сут на левобережье Нижнего Днепра для переброски в ¡{рым, как показали исследования на модели, оказывает региональное влияние, прежде всего, на территорию Равнинного Крыма, чт<. i.vycjnаст необходимость выполнения прогнозных исследований с учетом гидродинамической взаимосвязи этих территорий. Аналогично крупный водоотбор в центре Равнинного Крыма по данным моделирования оказывает влияние на уровениыИ режим левобережья Нижнего Днепра. И, наконец, большой научный и практический интерес б плане изучения условий формирования подземных вод вызывает территория Северного Крыла, где фиксируются воды с повышенной минерализацией до 20 г/л при водопроводимости понт-моотис-сарматских отложений, досгига.ацей 20 тыс. м^/сут.

Разработанная концепция ПДГМ была апробирована на примере территории Равнинного Крыма и левобережья Нижнего Дчепра. Область фильтрации' описывается системами, содержащими от 3-х до 8-ми дифференциальных уравнений ь частных производных, включая нелинейное .уравнение влагопереноса в зоне аэрации, с граничными условиями I, II, Ш родов. Шаг региональной сетки принят равным 4x4 км, для локальной модели п--ва Тарханкут (Ш-я очередь Северо-Крымского канала) - 2x2 км, Орловского водозабора - 0,2x0,2 км, участка искусственного пополнения подземных вод "Янтарное",- 0,1x0,1 км.

Согласно разработанной нами методике были обоснованы дополнительные натурные исследования, включающие опытные откачки подземных пол, расширение режимной сети на 180 скважин и изучение влагосолелереноса в зоне аэрации на 15-ти опытных участках- К настоя цену Бремени нами проведены многолетние исследования и наблюдения (оч 6 до 4 лег) на 5-ти наиболее характерных опыли* участках (с. Огни, с. Ноьоселовка, с. Чехове Раодольненского района, с. Красноярское Черноморского района, с. Видное Красногвардейского района).

Для организации вычислительной системы ПДГМ был исполь&ован комплекс ДВМ тпа БУСЭ-70, опе;(иальпо разработанные панели-сетки.

на 1025 и 600 расчетных точек, аналоговое вычислительное устройство (АЕНУ-1), разработанное в ИГН АН УССР и предназначенное для учета влагопереноса в зоне аэрации, пакеты прикладных программ фирмы "IBM", пакеты матричных задач "MfxYLPsN", пакеты прикладных программ "Линейное программирование в АСУ".

Глава 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННОГО РЕЖИМА ПОДЗЕМНЫХ ВОД РАШИННОГО КРЫМА И ЛЕВОБЕРЕЖЬЯ НИЖНЕГО ДНЕПРА

Результаты натурных исследований на 5-ти опытных участках базового натурного полигона позволили выявить закономерности формирования инфильтрационного питания. Примерно дли половины ввделенных типовых участков были обоснованы ДВЗ инфильтрационного питания. Важной закономерностью формирования инфильтрационного питания после начала орошения является сравнительно длительный период нестационарного влагопереноса, продолжительность которого зависит от глубины зоны аэрации и характера нелинейных зависимостей основных гидрофизических параметров от всасывающих давлений. Установлено, что при мощности зоны аэрации 10-20 м, сложенной суглинками, время наступления стационарного движения влаги достигает 5-10 лет. Установлено также, что. переформирование химического состава инфильтрующихся при орошении вод является более длительным. По натурным данным и результатам физического моделирования действительные скорости влагопереноса составляют 0,1-0,7 м/год.

Интерпретация результатов решения обратных задач, основанных на использовании типизации территории по условиям формирования инфильтрационного питания и результатов его натурных определений, позволила нам впервые с помощью ПДГМ осуществить региональную оценку влияния на него естественных и техногенных факторов. В естественных условиях на большей части территории, представленной водораздельными пространствами, где на неогеновых известняках залегают глинисто-суглинистые отложения мощностью 5-15 м, а мощность зона аэрации превышает 5 м, инфильтрационное питание колебалось в пределах I-I2 мм/год с преобладающими величинами 3-8 мм/год. Отклонение интенсивности инфильтрационного питания -на других территориях от указанных фоновых величин связано, прежде всего, с действием геологических и геоморфологических факторов. Для большей части участков открытого карста и участков, где подпочвенный слой представлен песками, отмечается увеличение ин-

фильтрационного питания до 20-55 мм/год. В пределах балок и долин рек оно составляет 30-90 мм/год. Неоднозначно проявилось влияние глубины зоны аэрации на характер питания подземных вод. При ее величине до 5 м и разгрузке грунтовых вод в нижележащий горизонт обмечается увеличение инфильтрационного питания до 1020 мм/год, при подпитывании грунтовых вод напорными имеет место восходящее движение влаги с интенсивностью 5-30 мм/год. Важнейшей выявленной закономерностью для грунтовых вод является наличие участков территории, где их минерализация меньше I г/л при инфильтрационном питании, превышающем 20-25 мм/год. Пресные воды с минерализацией 0,2-0,4 г/л распространены в предгорьях и на участка;« открытого карста при инфильтрационном питании 40-100 мм/год.

Общее поступление пресных инфильтрующихся вод в сш тему водоносных горизонтов составляет 350 тыс. м3/сут, из которых 200 тыс. мэ/суг формируется з предгорьях. В общем под влиянием техногенных факторов интенсивность инфильтрационного питания возросла примерно в 5 раз.

В течение эксплуатации подземных вод водоогбор в 2,5-4 раза превышал поступление пресных вод в систему всех водоносных горизонтов. Это предопределило общую тенденцию замещения естественных запасов пресных вод эксплуатируемых водоносных горизонтов водами с повышенной минерализацией.

Под влиянием техногенных факторов по сравнению с естественными условиями практически не изменилось инфияьтрационное питание на участках открытого карста. Уменьшение инфильтрационного питания в балках, вызванное техногенным изменением поверхностного стока, отмечается на северо-западе территории.

Значительное увеличение инфильтрационного питания характерно длл орошаемых площадей и трассы СКК. Изучение на модели нелинейных процессов влагопереноса показало, что при мощности зоны аэрации 40-60 м время формирования техногенного инфильтрационного питания составляет 10 и более лет.

Увеличение инфильтрационного питания за счет потерь воды из водопроводно-канализацисннсй сети проявилось для гг. Джаикой и Красногвардейское, где оно составляет соответственно 76 и 105 мм/год. Для остальных населенных пунктов потери хозяйственных вод приводят к увеличению инфильтрационного питания на 5-10 мм/род. Отм'3чается увеличение инфильтрационного питания на участках дренаяа, где оно достигает 100-300 мм/год. Рисовые чеки

расположены на участках с глубиной зоны аэрации менее 5 м, где инфильтрационное питание достигает 500 мм/год.

По натурным данным и результатам решения обратных задач в естественных условиях определяющей закономерность» для значительной части Равнинного Крыма является превышение напоров в нижележащих водоносных горизонтах по отношению к вшезалегающим и движение подземных вод в северном направлении. Эта закономерность нарушается только по отдельным участкам с высоким кнфяльт-рационным питанием. Так, на Тарханкуте выделяются купола водоносного горизонта сарматских отложений, которые могут быть объяснены повышенным инфильтрационныы питанием (60-75 мч/год). На востоке Равнинного Крыма фиксируются перетоки из водоносного горизонта четвертичных отложений в горизонты средне-верхнеплиоценовые.

В результате зпигнозного моделирования установлено, что на юге Херсонской области движение подземных вод имело направление в сторону Сиваша, с севера на юг, где принимало юго-восточное и юго-западное направление в сторону Азовского и Черного морей. В районе Сиваша подобным образом изменял направление поток подземных вод, движущийся со стороны Крымских гор.

Наличие вод повышенной минерализации (выше 1,5 г/л) в системе водоносных горизонтов объясняется различными по площади темпами водообмена (полного замещения воды в горизонте). Анализ результатов моделирования показал, что в естественных условиях минерализация воды напорных водоносных горизонтов и раздельных слоев была менее I г/л на участках с латеральным или вертикальным поступлением пресных вод и темпами водообмена, не превышающими 2000 лет.

Увеличение минерализации подземных вод водозаборов, расположенных в пределах территорий, где водоносный комплекс понт-мэотис-сарматских отложений безнапорный, вызвано тремя причинами. В центральной части на всех участках (за искл.оченнем балок и открытого карста) темпы водообмена превышают 500 лет. Увеличение минерализации подземных род может быть обьяснено только бо-коьим притоком минерализованных вод и "подтягиванием" таких ьсд с нижних слоев пласта. Отмечается внедрение и пласт морских во; . вызванное водоотбором, превыитяи»иы в два раза экеллуатцяонные запасы подземных вод. В сонорной части Равнинного Крыка под влиянием орошения на 45 -100 мм/год увеличитесь инфильтрационное: питание Бодали повышенной минералнзацлн.

На севере Равнинного Крыма до 1962 г. наблюдалось движение соленых вод в южном направлении со скоростью до 400 м/год, в результате минерализация воды некоторых водозаборов, в частности, г. Красноперекопска, достигла 5 г/л и более. Причина засоления подземных вод многими исследователями связывалась с внедрением в водоносный комплекс морских вод. Однако наш исследования на ЦЦГМ позволили установить, что под влиянием потока подземных вод, направленного из СКК, происходит оттеснение линз минерализованных вод к водозабору.

Одной из главных причин засоления в напорной области фильтрации подземных вод понт-мэотис-сарматских отложений, как показали наши исследования, является поступление в него вод из средна-верхнеплиэценовых отложений.

Исследования на локальной модели позволили впервые оценить условия формирования техногенного режима подземных вод сарматских отложений Орловского водозабора, являющегося основным источником водоснабжения г. Севастополя. Било установлено, что значительное увеличение водоотбора по отношению к эксплуатационным запасам, сооружение канала и водохранилища, перенос русла р. Капа привели к интенсификации перетоков минерализованных вод из верхнего водоносного горизонта и со стороны моря.

Интенсивно применяемые н сельском хозяйстве удобрения и ядохимикаты, а также загрязняющие вещества, попадающие с атмосферными водами в зону аэрации путем вертикального переноса, способствуют загрязнению подземных вод. Согласно разработанным нами принципам составлена карга защищенности подземных вод, на которой для каждой расчетной точки ПДГМ было определено время достижения оагрязняющими веществамиурсвня подземных вод.

Результаты исследований' на ЦЦГМ позволяют интерпретировать некоторые геологические закономерности.

Выполненные исследования показали, что ВДГМ позволяет увязывать закономерности формирования подъемных вод с тектоническими, геоморфологическими и литологическими условиями.

Сравнение тектонической карты нефтегазоносных областей юга Украины и прилегающих районов с каргой водог.роводимости, составленной по результатам опытных откачек и уточненной путем ре жни я обратных зада!;, показало, что шовные зоны сочленения главне;1];к тектонических элементов, протяженные флекеурно-разрывные зоьы и прочие разрывные зоны совпадают с зонами повышенной водопроводи-шети. По аналогии с установленной закономерностью нами пред по-

лягаются линии возможных разрывных нарушений.

С помощью моделирования было установлено, что :лкнее и сз-вернее Евпатории подземные воды в среднеышценових отложенплх движутся со стороны суши к шельфу, а на расстоянии нескольких, десятков километров изменяет направление на противоположное. Многовариантные исследования позволили сделать вывод о том, что среднемиоценовые водосодеркащие известняки распространены на участке шельфа Каламитского залива и перекрыты сверху нижнесарматскими глинами. Данное обстоятельство свидетельствует о перспективности использования подземных, вод шельфа для водоснабжения.

По величине субмаринной разгрузки, опредечемной га ПДГМ, и расходу взвешенных накосов в реках вынос железа а Каламлтсккй залив Черного моря составлял 1255 т/год. Для формирования зала- . сов железо-марганцевых конкреций (по морским исследованиям Е.З.Шнюкоза 560 млн.т) потребовалось бы огою 1350 лет. Начало формирования трехслойного пласга железо-марганцевых конкреций датируется вторым тысячелетием, конец - настоящим временем. Распространение конкреций ь виде трех слоев свидетельствует о периодичности процессов осадконакопления, которые зависят от климатических условий, вызывающих повышенную субмаринну^ разгрузку и речной сток, а также увеличение содержания железа в поверхностных и подземных вода::.

С помощью ПДГМ были обоснованы рекомендации по вопросам управления, заключающимся в дренаже, искусственном пополнении подземных вод, оптимальном размещении и режиме водохозяйственных объектов, в том числе водозаборов, применении ядохимикатов и удобрений.

1(ак показали наши исследования, искусственное пополнение подземных вод с целью улучшения гидрогеологической обстановки всего Равнинного Крыма малоэффективно. Однако для отдельных регионов, где практически отсутствует запасы пресных подземных вод, указанный метод позволяет осуществлять и:с эксплуатацию. На примере опытного участка "Янтарное" (Красногвардейский район), где Ыинводхозок УССР сооружено 5 бассейнов (200x40 -0, нами по данным моделирования обоснована возможность создания водозабора подземных вод производительностью 30-40 -.по. м3/суг.

Серьезного внимания заслуживает дрина* оредие-нерхнеплиоце-нового и четвертичного лсдоносных горизонтов в пределах отдельных водозаборов, в частности., Орлоьского, с цель? уменьшения при-

токов воды с повышенной миперализа^шй от 2,5 г/л и выше.

Уменьшение скорости продвижении фронта минерализованных вод водоносного комплекса поьт-мэотпс-сарматских отложений возможно путем его дренирования самоизли-Уа.'^щими сквакинами в районе Крзсноперекопской группы спер.

Памп совместно с ПО "Кршгеология" рекомендуется соединение всех обьекгов водоснабжения населенных пунктов Крыма путем создания так называемой закольцованной системы водоснабжения, Ео целесообразность обусловлена том обстоятельством, что в целом Крым можно снабдит* иодаелмьш водами местного формирования и частично переброской из лерсинсксй области.

йссльдоьан!': показали, что орошение в аридной зоне в условиях повг-ишнной засоленности грунтов зоны аэрации приводит- к увеличили минерализации подземных вод. Управление поливами о помощью ЦДЛ.! позволяет резко снизить потери на инфильтрацию, а, следователь.ю, у.ч-.мьиить отрицательное влияние нэ подземные воды.

На осноышли составленной нами карты защищенности подземных вод р^зоабошны рекомендации по полному запрещению применения ядохимикатов и районах открытого карста на западе Равнинного Крыма и на Ю,шом берегу (рекомендации внедряются Агропромом УССР).

Отдельный рекомендации касаются улучшения водопроводно-кана-лизациокной сети, сброса промстоков в соленые озера, а также крупных водозаборов Крымской и Херсонской областей.

Проведенные нами исследования позволяют сформулировать некоторые общие закономерности, характеризующие формирование техно-го-ьноге рек ига подземных вод в аридных районах УССР с условиями, аналогичныуи Равнинному Крыму.

Питание подземных вод в естественных условиях происходит, в основном, ¡¡а еоовшениых участках, территории, в районах развития карста и районах распространения песков, залегающих непосредственно на отлоаднллх, к которым приурочены продуктивные водоносные горизонту. Шоцаднов инфи'льтрапионное питание в районах рая-пития покрсвны:: глинисто-суглинистых отложений является незначительна., порядка 5-25 мм/год. Характерной особенностью является нестрога химического состава л минерализации. Увеличение инфьльт-рационного питана, как правило, не приводит к увеличению запасов пресных вод, а способствует их засолению и создает предпосылки для гюд.спления сельскохозяйственных земель и насоленных лункюз. Превышение водочтбора по отношению к эксплуатационным запасам подяеют« вод приводив к потере их как полезного ископаемого на

весьма длительный период, исчисляемый десятками и сотнями лет. Учитывая сложность гидрогеологических условий и наличие техно -генных факторов, оказывающих негативное влияние на качество подземных вод, эксплуатация их без управления режимом водоотбора и контроля качества может привести к невосполнимым потерям.

Специфика гидрогеологических условий и дефицит водных ресурсов хозяйственно'питьевого значения обусловливают рассредоточенный водоотбор подземных вод, что определяет большую суммарную площадь санитарной охраны, требующей исключения применения в сельском хозяйстве ядохимикатов.

Несовершенство гидротехнических и мелиоративных сооружений, вызывающее значительные потери пресных вод па оброс (до 5(У/з), определяет целесообразность широкого применении на водозаборах искусственного пополнения подземных вод.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования позволили выявить особенности техногенного режима подземных вод Украинской ССР, разработать идейно-концептуальную основу организации ВДГМ и с ее помощью на примере крупного района (Равнинного Крыма и левобережья Нижнего Днепра) изучить условия формирования техногенного режима подземных вод, его прогноз и управление. Основные выводы по результатам исследований можно сформулировать следующим образом.

1. Разработаны принципы типизации территории УСС? по влиянию техногенных факторов на формирование режима подземных лод. В частности, критерием типизации по направленности изменения загрязнения грунтовых вод предлагается использовать время прохождения веществ через зону аэрации, определяемое по разработанной методике.

2. На основе выполненной типизации и выявленных закономерностей составлен комплекс оригинальных карт типизации территории УССР (по влиянию техногенной нагрузки на уровенный режим подземных вод, по блияния техногенной нагрузки на условия загрязнения подземных вод, по преобладающим видам техногенной нагрузки, по глубине техногенного загрязнения и засолении подземных ьод), позволяющих осуществлять прогноз режима подземных вод при различных техногенных воздействиях.

3. С учетом влияния водохозяйственных объектов и техногенных факторов не режим подземных вод на основе выполненной типизации осуществлена коррекция границ гидрогеологических районов территории УССР.

4. Разработана идейно-концептуальная основа организации постоянно действующей гидрогеологической модели, которая базируется на совмещении натурных и модельных экспериментов. ПДГМ обладает возможностями выполнения многовариангкых исследований, управления процессом накопления информации, в том числе за счет прямых натурных экспериментов к решения обратных задач,"свертки" большого объема информации и самообучения. Она направлена на планирование и проведение натурных гидрогеологических экспериментов для региональной и лекальной моделей, а также на выполнение целенаправленных вычислительных экспериментов по изучению техногенного реж има подземных вод. Основной характерной особенностью схематизации при организации ПДГМ является преодоление неопределенностей: цели, гранип,, математического описания, параметров

и источников.

5. Разработана методика решения обратных задач, которая основывается на использовании результатов прямых натурных определений кнфильтрацчэниого питания на типовых участках территории

и применении различных математических методов в зависимости от гидрогеологической изученности территории,

6. Разработаны мажорантные и минорантные модели, позволяющие в условиях недостаточности исходной информации получить прогнозные опенки, определить абсолютную и относительную их погрешности, а также наметить объемы дополнительных гидрогеологи- -"еских исследований для обоснования математической модели, адекватно отражающей природные и техногенные условия.

7. Выявлены общие закономерности формирования техногенного режима подземных ьод территории УССР, заключающиеся в следующем:

a) недр с точность восстановительного противодействия естественных процессов влиянию техногенных факторов определяет высокую скорость и необратимость негативных изменений гидродинамического и гидрохимического режима подземных вод;

б) уровенпый режим подземных вод территории УССР характеризуется настационарностыв, причем дня отдельных районов (Равнинный Крым) фиксируется повышение уровней грунтовых ьод и значительное снижение напоров эксплуатируемых водоносных горизонтов.

b) формирование техногенных водоносных горизонтов фиксируется в южных районах УССР на орошаемых территориях- в районах, примыкающих'-1: водохранилищам и каналам, £ пределах городов, з частности, построечных на намытых грунтах;

г) питание подземных вод аридных районов УССР определяется, главным образом, интенсивностью инфильтрации, которая в зависимости от метеорологических, геоморфологических и литологических условий обусловливает пестроту химического состава и минерализации поровых растворов зоны аэрации и подземных вод. Действие техногенных факторов, как правило, интенсифицирует миграцию солей и приводит к сокращению запасов пресных подземных вод;

д) Равнинный Крым и левобережье Нижнего Днепра в естественных условиях характеризуются прямой латеральной и обратной вертикальной гидрохимической зональностью. Влияние техногенных факторов определяет формирование прямой вертикальной гидрохимической зональности;

е) для Равнинного Крыма и левобережья Нижнего Днепра установлены причины истощения, засоления и загрязнения подземных вод в региональном плане и в районах крупных водозаборов. Основной причиной загрязнения подземных вод в районе развития карста является применение ядохимикатов и удобрений. На основании выявленных закономерностей разработаны рекомендации по рациональному использованию подземных вод и охране геологической среды, заключающиеся в оптимальности размещения скважин и их дебитов, поливных норм, приводящих к минимальным потерям воды на инфильтрацию, обосновании дренажа и применения ядохимикатов и удобрений;

ж) для Равнинного Крыма установлены коррелятивные связи зон повышенной водопроводимости и зон тектонических нарушений, условия формирования железисто-марганцевых конкреций и условия распространения водоносного горизонта отложений среднего миоцена в шельфе Каламитского залива Черного моря.

8. Опыт организации и функционирования ПДГМ Равнинного Крыма и левобережья Нижнего Днепра показал, что решение на модели широкого круга задач, связанных с прогнозом техногенного режима для целей мелиорации, водоснабжения, защиты подземных вод от загрязнения и истощения повышает достоверность результатов.

Основными задачами дальнейших исследований являются:

- разработка концепции организации постоянно действующей гидрогеологической модели миграции солей и загрязняющих веществ;

- совершенствование методологии вычислительных эксперимон- ■ тов на ПДГМ с целью оптимизации объемов натурных экспериментов и наблюдений; .

- развитие методом численного :.юдел;-:роьанпл нелинейных процессов в насыщенной и ненасыщенной среде;.

- совершенствование методов управления .техногенным режимом подземных вод на базе ПДГМ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Исследование неустановившегося движения подземных вод при строительстве Звенигородского буроугольного карьера // тр. координ. сов. по гидротехнике. Л.: - 1966. с. 160-168 (соавтор А.Б.Ситников).

2. Опыт моделирования неустановившейся (фильтрации подземных вод при осушении буроугольных месторождений // Вест. Киевского университета. - Киев: !,» 9, серия геологии, 1967. с. 59-64.

3. Ищрогеологические критерии оптимальной схемы осушения Звенигородского буроугольного месторождения // Матер, по геол., геофиз. и геохимии Украины, Казахстана и Забайкалья. - Киев;

4, 1968. - с. 73-80 (соавтор И.Е.Жернов).

4. Методика моделирования процесса истощения водоносных пластов на месторождениях полезных ископаемых // Тр. Всесоюзн. научно-методич. семинара по опыту применения аналог, и электронно-цифровых вычислительных машин в гидрогеологических расчетах. М.: 1969, - с. П4-П8 (Соавторы И.Е.Еернов, О.А.Романенко).

5. Методика прогноза насыщения слоистой суглинистой толщи пород зоны аэрации // Матер, межведомственного совещания по мелиоративной гидрогеологии и инженерной геологии. М.; 1972. -

с. 19-26 (соавторы А.Б.Ситников, М.М.Зильбербранд).

6. О создании постоянно действующих математических моделей гидрогеологических объектов и применении метода конечных элементов // Геол. журнал. - Киев; 1977, № 4, с. 115-117 (соавторы А.Е.Бабинец, С.В.Тельма).

7. О методике моделирования неустановившейся фильтрации под-' земных вод при орошении // Известия высших учебных заведений. -Геология и разведка. - М.; 1977, № 4, с. Ш-Нб (соавтор

А.Б. Ситников).

8. К вопросу оценки точности гидрогеологического прогноза.// Тез. докл. Всес. сем. по вопросам моделирования переноса подземных вод. - Л.: 1978, с. 71-72 (соавторы А.Л.Брике, С.А.Гавлоь-ский).

9. Региональный прогноз минерализации верхнесарматского водоносного горизонта в зоне влияния комплекса Дунай-Днепр // Проблемы региональной гидрогеохимии. - Л: 1979 (соавторы В.И.Кубко, М.М.Зильбербранд).

10. Опыт обработки данных опытно-фильтрационных работ на территории Рубежанско-Лисичанского промрайона // Прим. мат.методов при гидрогеол. обосновании мероприятий по защите горнодобывающих предприятий от обводнения. - Белгород: 19^9, с. 53-57 (соавтор А.Л.Брике).

11. Планирование гидрогеологических исследований для создания постегано действующей модели Степного Крыла // Прим. мат. мет. при гидрогеол. обосновании мероприятий по защите горнодобывающих предприятий от обводнения. - Белгород: 1979, с. 70-73 (соавтор С.А.Гавловский).

12. Прогноз засоления основных водоносных горизонтов подземных вод под влиянием существующих и проектируемых пиротехнических сооружений в пределах комплекса Дунай-Днепр // Использование водных ресурсов р. Дунай для народного хозяйства Украинской ССР

и Молдавской ССР. - Киев: 1979, с. 114-116 (соавторы А.Е.Бабинец,

A.Б.Ситников).

13. Постоянно действующие математические модели в гидрогеологии. - Киев: Изд. об-ва "Знание", 1979, - 25 с.

14. Введение в моделирование гидрогеологических процессов. -Киев: Изд. Наук.думка, 1980. - 250 с. (соавторы А.Е.Бао'инец,

B.М.Шестопадов, А.Б.Ситников и др.).

15. Постоянно действующая модель Степного Крыма для изучения гидрогеологических процессов. - Киев, 1980. - 52 с. (Препринт / АН УССР.Иь-т геол. наук; 80-21)(соавторы С.А.Гавловский, А.А.Коджаспиров).

16. Изменение гидрогеологических условий при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом и строительстве

крупных гидротехнических сооружений. - Киев: йзд-над "Знание", 1980, - 24 с. (соавтор С Л.У; < V

17 Применение предельных моделей для оценки запасов подземных вод Рубежанско-Лисичанского района // Применение постоянно действующих математических моделей для о щенки заггзсоБ подземных вод. - Киев: 1980, с. 24-43 (Препринт / АН УССР, Ин-т геол.наук, Г 60-22) (соавторы А.Л.Брике, А.Н.Зласоеокий).

16. Прогноз гидрогеологической обстановка под ьлипнием комплекса Дунай-Днепр на постоянно действующей модели // Создание и использование постоянно действующих иод-пеГ, для изучения гидрогеолог. условий, формирующихся под влиянием ьодохоз, мероприятий.-Киеь: 1«Ь0, с. 28-50 (П?епр:шг / АК УССР, Ин-т геол. наук, Уо0-23) (соавтора А.Б.Ситников, 10.1!. Куб/о, Я.?А.Зильбеабрасд).

19. Особенности прогноза минерализации подземных вод основных водоносных горизонтов в .зоне комплекса Дунай-Днепр // Геол. яуриал, Киев: i? С, 1980, - с. 35-44 (соавторы А.Е.Бабинец,

А.Б.Ситников, Ю.й.Кубко).

20. Опыт состаачения региональной модели Рубежанскс-Лисичан-ского узла водозаборов // Ыатеыат. мсделир. гидрогеол. процессов.-М: БСЕГШГЕО, 1961, с. 61-82 (соавтор А.Л.Брикс).

21. Притопы создания постоянно действующих математических моделей водонапорных систем // Разработка теоретичес.метод, и практ. основ создания пост, действ, моделей воднапор. систем и отдельное объектов с цель» контроля и оптимизации планируем!« мероприятий. - Киев: 1961, с. 4-9 (Препринт / АН УССР, Ин-т геол. наук, !'- 81-18) (Соавтор А.Е.Бабинец),

22. Разработать теорию и методы оптимального использования эксплуатационных запасов подземных вод с помощь.о постоянно действующих электронно-аналоговых моделей водонапорных систем (Результаты н.-и. работ, Киев: 1981, с. 23-24 (Препринт ./ АН УССР, Ин-т геол. наук, 81-29) (соавторы А.Л.Брикс, С.А.Гавловский,

А.Б.Ситников).

23. Разработка принципов районирования территории Придонец-кой водоохранной зоны по условиям создания постоянно действующей математической модели // Разработка теоретич., метод, и практ. основ создания аостоьнно действ, моделей водонапор. систем и отдельных объектов с целью контроля и оптимизации планируемых мероприятий. - Киев: 198I, с. 17-21 (Препринт / АН УССР, Ин-т геол. паук, '.* 81-18) (соавтор А.Л.Брикс).

24. Изучение условий формирования запасов подземных вод в сарматских отли:.<енп ix на Орловском водозаборе // Разработка теор., метод, и практ-. основ создания пост, действ, моделей водонапорных систем и отдельных обьектов с целью контроля и оптимизации планируемых мероприятий. - Киев: 1961, с. 12-I? (Препринт / АН УССР, Ян-т геол. наук, .'? 81-18) (соавторы С.А.Гавловский, А.Г.Пэлищук).

2э. К проблеме контроля и управления iидрогеологичоскими процесса.*«! крупных водохозяйственных объектов юга Украины // ¡Латериа-лы гидрогеол.копф. "Фор(яирование подземных вод как основа гидрогеологически:; прогнозов", .3: Наука, т.1, I9Ö2, с. 34-37

25. Про г! юз гидрогеологической обстановки В пределах крупных ьодохоз ifleiвоинах объектов юга Украины // Материалы гидрогеол.

«.;h;i. "-iopmmpoiiauiie подземных вод как основа гидрогеол.прогнозов., М: Научи, т.2, 1982, с. 246-249 (соавторы А.Е.Бабинец, А.Л.Ситьи-

ков, А.Л.Брике, Ю.И.Кубко, С.А.Гавлоский).

27. К методике схематизации гидрогеологических условий при ■ составлении предельных моделей для оценки эксплуатационных запасов подземных вод // Влияние водохозяйственных мероприятий на гидрогеологические условия и защита окружающей среды. - Киев;

1982, с. 41-48 (Препринт / АН УССР, Ин-т геол. наук, )r" 82-II) (соавтор А.Л.Брике).

28. Влияние техногенных факторов на изменение гидрогеологических условий УССР // Влияние техногенных факторов на изменение гидрогеологических условий, - Киев; 1982, с. 4-12 (Препринт / Ail УССР, Ин-т геол. наук, № 82-7).

29. Постоянно действующие математические модели гидрогеологических процессов. - Киев: Наук, думка, 1983, 166 с.

30. Роль конвективного и диффузионного переноса воды и солей в Грунтах зоны аэрации мелиорируемых территорий Крыма // Кинетика и динамика геохимических процессов. - Киев: Наук, думка,

1983, с. 145-146 (соавтор А.П.Швец).

3J. Математическое моделирование на специальных вычислительных устройствах влаго-сслепереноса в структурно-неустойчивых донных лиманных отложениях юга Украины // Кинетика и динамика геохимических процессов. - Киев: Наук, думка, 1983, с. 148-149 (соавторы А.Б.Ситников, А.С.Скальский, Ю.И.Кубко).

32. Методы изучения и особенности влаго-солепереноса в грунтах зоны аэрации Крыма // Методика инженерных изысканий для мелиоративного строительства в аридной зоне. - Дтланбе: Донпц, 1983, с. 137-139 (соавторы А.Б.Ситников, А.П.Швец).

33. Особенности оценки условий формирования подземных вод в долине р. Северский Донец, - Киев: 1983, 56 с. (Препринт / АН УССР, Ин-т геол. наук, № 83-13 (соавторы А.Д.Ерике, В.Н.Калугин

и др.).

34. Вопросы управления гидрогеологическими процессами. -Киев: Изд-во общ-ва "Знание", 1984, 16 с. (соавтор С.А.Гавлов-ский).

35. Охрана подземных вод в условиях техногенеза. - Киев: Вкща акола, 1935, 221 с. (соавторы В.К.Рудаков, В.Ф.Рыбин,

А.Б.Ситников).

35. Оценка взаимосвязи природных и техногенных вод на постоянно действующих гидрогеологических моделях// Подземные воды и эвольция литосферы. - М: Наука, т.П, 1965, с. 427-430.

37. Методы изучения процессов влагопероноса грунтов зоны аэрации на орошаемых землях Западного Присивашья // Вопросы оптимизации использования подземных вод Урала, - Свердловск; Ali СССР, часть ¡1, 1906, с. 47-48 (соавтор А.П.ПЬец).

38. К методике изучения условий формирования эксплуатационных ресурсов подземных вод при существенном недостатке гццро-гвологиэдской шфрмащш // Вопроси оптимизации использования под:,вшпк вод Урала. - Свердловск: АН СССР, часть П, I9Ö6,

с. 63 (соавтор А.Л.Ерике).

39. Использование постоянно действующей гидрогеологической модочп Равнинного Крила и ига Херсонской области (ПДГМ Крыма) для оО'оеиопаннл строительства и эксплуатации мелиоративных си-crt'ï.i // Д.;ст11мсш1н научно-технического прогресса в проекты мелиоративного строительства, -Киев; Укргипроводхоз, 1936, с. 21 (соавгоры С.А. Г'аплоьский, Ю.H.Кирсенко).

40. Применений математического моделирования дли изучения формирования эксплуатационных запасов подземных вод в различных paí-iciux УкраппсьоЛ ССР, - Киев, 1967,'- 55 с. (Препринт / АН УССР, Ин-т геол. наук, Î" 87-40) (соавторы A.JI.Брике, С.А.Гавлов-ск«Я, В.Ь.Гудз'знко и др.).

41. ГоиесАь! л ut) (¡цоимьь of puRposcfuf cliAsye oí the cor.ottioNS of имбек-qsouwt v\aí;.'í foawAlioM (l9(fi Cuwg*. Ir¡t. Ass. Нимодео/. Int. Ьумц, Juteg-

DAttí). IaiiC. use- píanw , and gscundivalfs [>(Ot. IIUNAÇj , (UiHaI au AS, rtadínvij vaky , iw.-s'i c.

42. Применение метода предельных моделей для оценки качества исходной информации // Применение математических методов и

ЭВМ в геологии. - Новочеркасск: 1987, с. 72-73 (соавтор А.Л.Брике)

43. Изучение формирования подземных вод и опенка достоверности гидрогеологической информации на примере северо-востока Равнинного Крыма ¡I Применение математических моделей и ЭВМ в геолопш. - Новочеркасск; 1967, с. 89 (соавторы С.А.Гавловский, B.C.Толкач). 1

44. (Хкюнпьнн/е параметров гидрогеологической модели методом линейного программирования // Применение математических моделей и ЭВМ u iч.ОлМ'ин. - Новочеркасск; 1987, с, 89-90 (соавторы О.А.Гавлс.ьский, В.Н.Калугин, Ю.Н.Кирсвико).

45. Ílpí.o.ji.-яы гедрогеологии'' в связи с охраной геологической среды н.ч i'eppn, ории Украины. - Киев; I&Ü7, 56 с. (Препринт / АН

„ УССР, Ин-т паук, № 7-33) (соавторы С.А.ГавловскиЙ,

Д.Р.Лп'Гвшс i, др.).

46. Применение постоянно действующей модели Крыма для решения экологогидрогеологических вопросов // Деп. в ВИНИТИ; Москва, 1987, Мат. конф. "Совершенствование управления развитием рекреационных систем", -Севастополь; сб. МГИ АН УССР, 5 с. (соавторы С.А.Гавловский, Ю.Н.Кирсенко).

47. Актуальные проблемы рационального использования подземных вод Крыма в условиях интенсивного действия водохозяйственных объектов // Геол. журн., -Киев; т. 47, 1976, - с. 30-38 (соавторы С.А.Гавловский, А.П.Швец).

48. Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Методы изучения водообмена. -Киев; Наук, думка, 1988, - 268 с. (соавторы В.М.Шестопалоз, А.В.Ситников, В.И.Лялько и др.).

49. Роль моделирования в изучении естественных гидрогеологических процессов. -Киев; Изд. "Знание", 1988, 16 с.

50. Методика изучения миграции загрязняющих веществ в грунтах зоны аэрации // Тез. докл. Всес. совещ. по поде.водам востока СССР, - Иркутск; 1988, с. 179-180.(соавторы А.Б.Ситников,

С.А.Гавловский, А.П.Швец).

51. Комплексная методика изучения формирования режима подземных вод приморских водозаборов в Равнинном Крыму // Тез.докл. I Всес. съезда инж. геол., гидрог. и геокр., -Киев; Наук, думка, ч. 2, 1988, с. II7-II9 (соавторы С.А.Гавловский, И.П.Пучков).

52. Особенности влагопереноса в известняках зоны аэрации Равнинного Крыма // Тез. докл. I Всес. сьезда инж. геол., гидрог. и геокр., -Киев; Наук.думка, ч. 2, 1988, с. II9-J.20 (соавтор

А.П.Швец).

53. Изучение закономерностей формирования эксплуатационных запасов подземных вод средней части бассейна р. Сеперский Донец методами математического моделирования // Тез. докл. 1 Всес. съезда инж.-геол., гидрог. и геокр., -Киев; Каук.думка, ч/ 3, с. 173-174 (соавтор А.Л.Брике)..

54. Прогноз изменения минерализации подземных еод под влиянием орошения на Серогозской и Северо-Рогачинской системах юга Украины // "Охр. и рац. исп. геолог, ср. в р-нах интенсивного хозяйственного освоения УССР и юга РСФСР). -(Тез. докл.) -Киев; I9U9, с. 45-^6 (соавторы С.А.Гавловский, Ы.М.Зильбербранд, А.С.Скальский).

ЬЪ. Применение искусственного пополнения запасов подземных вод ь условиях Равнинного Крыма // Охр. и рац. исп. геолог-, ср. в районах интенсивного хоз. освоения УССР и юга PC1CF. (мат.конф.,