Геоэкологическая модель оперативного регулирования качества добываемой подземной воды

• Автор: Леонтьева, Елена Васильевна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Существующие методики прогноза и управления состоянием ресурсов подземных источников водоснабжения
1.2 Гидрогеологическая изученность района
1.3 Природная характеристика района исследования
1.3.1 Геологическое строение и рельеф
1.3.2 Гидрогеологические условия района
1.3.3 Климат
1.3.4 Г идрография
1.3.5 Почвенно-ландшафтные условия
1.4 Особенности режима уровней подземных вод турон-маастрихтского водоносного горизонта и добычи
1.5 Антропофункционалытое зонирование территории
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ЧАСТИ СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД, СПОСОБ АВТОМАТИЗАЦИИ РАЙОНИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
2.1 Методика оценки экологической ситуации в части состояния подземных вод на основе влияния техногенных факторов
2.2 Способ автоматизации районирования экологического состояния подземных вод с использованием геоинформационных технологий
2.2.1 Структурная схема и информационная составляющая пространственной базы данных «Подземные источники водоснабжения»
2.2.2 Способы наполнения пространственной базы данных исходными данными
2.2.3 Выявление пространственных взаимоотношений между классами объектов
ГЛАВА 3. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПЕРАТИВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ДОБЫВАЕМОЙ ВОДЫ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ИСТОЩЕНИЯ ИСТОЧНИКА ВОДОСНАБЖЕНИЯ В СЛОЖНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ
3.1 Основные положения геоэкологической модели
3.2 Математическое обоснование геоэкологической модели оперативного регулирования качества добываемой воды, предотвращения истощения
источника водоснабжения в сложной экологической ситуации
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ И ОПЕРАТИВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ДОБЫВАЕМОЙ ВОДЫ
4.1 Выявление сложной экологической ситуации в г. Белгороде и Белгородском районе на примере «Методики оценки экологической ситуации в части состояния подземных вод на основе влияния техногенных факторов»
4.2 Численный эксперимент по созданию геоэкологической модели оперативного регулирования качества добываемой воды и предотвращения истощения источника водоснабжения в сложной
экологической ситуации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации. Подземные воды, являющиеся одновременно частью недр и частью общих водных ресурсов, представляют собой ценнейшее полезное ископаемое, использование которого в экономике и социальной сфере и, главным образом, для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения населения с каждым годом возрастает. В условиях постоянно возрастающей нагрузки на природную среду и прогрессирующего загрязнения поверхностных вод расширение использования подземных вод не имеет альтернативы.
Проблема защиты подземных вод от загрязнения является в настоящее время важной составной частью общей проблемы охраны окружающей среды. Данная проблема рассматривалась в работах В.М. Гольдберга, С. Газда, Ф. М. Бочевера, А. Е. Орадовской, Н.Н Лапшина и др. [13, 14, 28, 85].
Другой важной проблемой, наряду с загрязнением подземных вод, является проблема истощения подземных вод. Интенсивная эксплуатация подземных вод при работе водозаборов для целей водоснабжения приводит к снижению уровня подземных вод и формированию обширных депрессионных воронок, как в эксплуатируемом водоносном горизонте, так и в гидравлически связанных с ним смежных водоносных горизонтах. Площадь депрессионных воронок на участках интенсивного водозабора может достигать сотен и тысяч квадратных километров, понижение уровня подземных вод до 100 м и более. В зонах депрессионных воронок происходит изменение подземного стока и его направленности [81].
В то же время, нерациональная эксплуатация подземных вод может приводить к загрязнению и истощению водоносных горизонтов, являться причиной выхода из строя водозаборных сооружений. Поэтому особую важность приобретает создание методической основы, механизма оперативного регулирования состоянием ресурсов подземных вод, особенно в сложных геоэкологических условиях.

1.4 Особенности режима уровней подземных вод турон-маастрихтского водоносного горизонта и добычи
Оценка особенностей режима уровней подземных вод турон-маастрихтского водоносного горизонта и добычи основывалась на обзоре следующих источников [25, 87].
Промышленное освоение турон-маастрихстского водоносного горизонта в бассейне р. Везелка начато в 1954 г. на участке водозабора завода Белэнергомаш.
Основываясь на темпах освоения участков недр и производительности добычи, режимов уровней подземных вод с 1954 г. по 2012 г. можно выделить 4 периода (Рисунок 1.5-1.8).
Первый период с 1954 г. по 1963 г. связан с вводом в эксплуатацию водозаборов по левобережью р. Везелка предприятиями Белэнергомаш, Белаци, Белгородский цемент. Местоположение водозабора «Белаци» обусловливает перехват левобережного склонового транзитного потока, а водозаборов «Белгородский цемент», «Белэнергомаш» обусловливает перехват как левобережного склонового, так и части пойменного р. Везелка транзитных потоков.
За 10 лет общая производительность водозаборов увеличилась от 3,6 тыс.м3/сут до 6,7 тыс.м3/сут и, в основном, приходилась на долю водозабора Белэнергомаш.
В этот период добычи вод турон-маастрихтского водоносного горизонта сформировалась депрессионная воронка на левобережье р. Везелка.
По наблюдательной скважине № 251, которая была введена в эксплуатацию с начала 1963 г на юго-западной окраине завода Белгородский цемент, среднегодовая отметка за эточ год составила 107,56 м при отметке 122,7 м в ненарушенных условиях.
Второй период с 1964 г. по 1993 г. связан с вводом в эксплуатацию и выводом на производственную мощность водозаборов МУП №3 Горводоканал на правобережье р. Везелка, «Цитробел», «Гормаш» на левобережье и ранее действующих водозаборов.