Том 336 № 4 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/4/5045
Особенности эксплуатации инфильтрационных водозаборов (на примере Моховского месторождения подземных вод в Республике Хакасия)
Работа посвящена изучению особенностей эксплуатации инфильтрационных водозаборов в условиях изменчивости питания подземных вод. Рассматриваются вопросы влияния климатических и антропогенных факторов на питание эксплуатационного водоносного горизонта Моховского месторождения подземных вод. Водозабор характеризуется смешанным питанием за счёт формирования привлекаемых ресурсов из Красноярского водохранилища и из нижележащего горизонта верхнедевонских отложений. Динамический баланс между этими источниками определяется продуктивностью скважин и изменяющимся расстоянием береговой линии водохранилища (питающей границы) от скважин водозабора. Следствием перераспределения баланса в пользу глубинного питания является превышение предельно допустимой концентрации по величинам общей минерализации и жесткости. Анализ гидрогеологических условий позволяет оценивать изменчивость состава подземных вод под влиянием динамически меняющихся условий питания эксплуатационного водоносного горизонта. Цель: количественная оценка влияния граничных условий продуктивного горизонта Моховского месторождения на восполнение запасов подземных вод; прогнозное моделирование работы водозабора при изменчивости уровней поверхностных вод водохранилища; оценка изменения состава подземных вод под влиянием поступающих снизу вод девонских отложений и прогноз осаждения вторичных минералов на водоподъемном оборудовании на основе оценки минеральных равновесий. Методы: дешифрирование космоснимков, гидродинамическое моделирование, гидрогеохимические расчёты с последующим сопоставлением результатов прогнозов с реальными данными режимных наблюдений. Результаты и выводы. Показано, что дешифрирование многозональных космоснимков позволяет контролировать уровенный режим водохранилища и оценивать его влияние на условия питания подземных вод. Результаты предложенной схемы построения прогнозов позволяют оценивать эффективность регулирования уровенного режима водохранилища за счёт работы сооружений ГЭС и выявлять размеры зон питания инфильтрационных водозаборов. Продемонстрировано, что для обоснования необходимых размеров конечно-разностных сеток гидродинамических моделей можно привлекать дистанционно полученные данные. Результаты численного моделирования эксплуатации водозабора в среде ПК Processing Modflow показывают динамику изменения уровней в эксплуатационном водоносном горизонте при изменении уровня поверхностных вод водохранилища. Средствами ПК HydroGeo выявлена эволюция состава вод продуктивного горизонта под влиянием их смешения с поверхностными водами водохранилища и подземными водами верхнедевонских отложений, залегающими ниже, а также выполнена оценка вероятности образования вторичных минералов на водоподъемном оборудовании.
Ключевые слова:
дистанционное зондирование, подземные воды, химический состав, инфильтрация, смешение вод, физико-химическое и гидродинамическое моделирование
