Особенности формирования естественных ресурсов подземных вод Брестского гидрогеологического бассейна

В статье изложен новый методический подход к оценке естественных ресурсов подземных вод слабодренированных речных бассейнов. Его апробация проведена на примере водосборов рек Лесная и Мухавец, занимающих большую часть территории Брестского гидрогеологического бассейна. Для оценки структуры баланса естественных ресурсов подземных вод создана численная геофильтрационная модель водосборов рек Лесная и Мухавец. Модель реализована на базе лицензионного программного обеспечения ModTесh ЗАО «Геолинк». Калибрация модели заключалась в получении заданной величины подземного стока в реки и согласовании модельных и фактических напоров грунтовых вод на период летне-осенней межени. Удовлетворительные результаты калибрации получены после расчленения модельного притока воды в расчетные блоки модели с реками на расход грунтовых вод собственно в реки и эвапотранспирацию.

Установлено, что в среднемноголетнем разрезе площадь моделируемых водосборов по направленности процесса водообмена между поверхностью земли и депрессионной поверхностью грунтовых вод подразделяется на примерно равные части: 1) территорию с положительной величиной инфильтрационного питания грунтовых вод; 2) территорию, на которой в среднемноголетнем разрезе преобладает разгрузка грунтовых вод в форме эвапотранспирации.

Дана количественная оценка составляющих баланса грунтовых, межпластовых и поверхностных вод на территории водосборов рек Лесная и Мухавец с учетом внутригодовых изменений интенсивности инфильтрационного питания: суммарная среднемноголетняя величина питания грунтовых вод – 92,4 мм/год; среднемноголетняя величина разгрузки грунтовых вод в реки – 44,1; суммарная среднемноголетняя величина разгрузки грунтовых вод эвапотранспирацией – 48,3; среднемноголетняя интенсивность водообмена между грунтовым и межпластовыми водоносными горизонтами – 14,2 мм/год.

1. Всеволожский, В. А. Основы гидрогеологии : учебник / В. А. Всеволожский. – М. : МГУ, 2007. – 448 с.

2. Всеволожский, В. А. Подземный сток и водный баланс платформенных структур / В. А. Всеволожский. – М. : Недра, 1983. – 167 с.

3. Белецкий, С. С. Общий подземный сток БССР / С. С. Белецкий // Комплексное использование и охрана подземных вод БССР. – Минск, 1976. – С. 20–36.

4. Гавич, И. К. Многолетняя изменчивость питания и режима подземных вод природно-техногенных систем верхнего этажа гидролитосферы : обзор АОЗТ «Геоинформмарк» / И. К. Гавич // Гидрогеол., инж. геология. – М., 1996. – Вып. 4. – 42 с.

5. Гавич, И. К. Вопросы методологии изучения региональной гидрогеодинамики / И. К. Гавич, В. М. Шестаков // Актуальные проблемы гидрогеологии : докл. сов. геол. на XXVIII сессии Междунар. геол. конгр., Вашингтон, июль 1989 г. ; Министерство геологии СССР, Национальный комитет геологов Советского Союза, ВСЕГИНГЕО. – М., 1989. – С. 26–31.

6. Гензель Г. Н. [и др.]. Решение задач охраны подземных вод на численных моделях / Г. Н. Гензель [и др.] ; под ред. В. А. Мироненко. – М. : Недра, 1992. – 240 с.

7. Гриневский, С. О. Принципы региональной оценки инфильтрационного питания подземных вод на основе геогидрологических моделей / С. О. Гриневский, С. П. Поздняков // Водные ресурсы. – 2010. – Т. 37, № 5. – С. 1–15.

8. Гриневский, С. О. Оценка инфильтрационного питания и ресурсов подземных вод на основе геогидрологических моделей : дис. докт. геол-минер. наук / С. О. Гриневский. – М. : МГУ, 2012. – 382 с.

9. Гриневский, С. О. Гидрогеодинамическое моделирование взаимодействия подземных и поверхностных вод / С. О. Гриневский. – М. : ИНФРА-М, 2014. – 152 с.

10. Гриневский, С. О. Оценка естественных ресурсов подземных вод на основе геогидрологического моделирования инфильтрационного питания / С. О. Гриневский, Я. В. Иванова, А. О. Сафонов // Изв. высш. учеб. завед. Геология и разведка. – 2016. – № 5. – С. 45–52.

11. Жогло, В. Г. К оценке интенсивности площадного питания подземных вод / В. Г. Жогло, А. А. Плетнев // Доклады Академии наук Беларуси. – 1992. – Т. ХХХVI, № 11–12. – С. 1005–1007.

12. Жогло, В. Г. Система численных геофильтрационных моделей верхнего этажа гидролитосферы юго-востока Республики Беларусь / В. Г. Жогло ; Нац. акад. Наук Беларуси, Ин-т геол. наук. – Минск, 2001. – 176 с.

13. Жогло, В. Г. Естественные ресурсы подземных вод водосборов рек Лесная и Мухавец / В. Г. Жогло // Актуальные проблемы наук о земле: использование природных ресурсов и сохранение окружающей среды : материалы V Междунар. науч.-практ. конф. – Брест, 2021. – Ч. 2. – С. 14–18.

14. Жогло, В. Г. К проблеме оценки эксплуатационных запасов и прогноза качества пресных подземных вод трансграничных регионов (на примере Подлясско-Брестской впадины) / В. Г. Жогло // Актуальные проблемы наук о земле: исследования трансграничных регионов : материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. – Брест, 2023. – С. 104–109.

15. Зеегофер Ю. О. [и др.]. Постоянно действующие модели гидролитосферы территорий городских агломераций (на примере Московской агломерации) / Ю. О. Зеегофер [и др.]. – М. : Наука, 1990. – 198 с.

16. Зиновенко, Г. В. Подлясско-Брестская впадина: строение, история развития и полезные ископаемые / Г. В. Зиновенко, Р. Г. Гарецкий. – Минск : Беларуская навука, 2009. – 142 с.

17. Козлов, М. Ф. Гидрогеология Припятского Полесья / М. Ф. Козлов. – Минск : Наука и техника, 1977. – Т. 2. – 272 с.

18. Крашин, И. И. Моделирование фильтрации и теплообмена в водонапорных системах / И. И. Крашин. – М. : Недра, 1976. – 159 с.

19. Кудельский, А. В. Региональная гидрогеология и геохимия подземных вод / А. В. Кудельский, В. И. Пашкевич. – Минск : Беларуская навука, 2014. – 271 с.

20. Ломакин, Е. А. Численное моделирование геофильтрации / Е. А. Ломакин, В. А. Мироненко, В. М. Шестаков. – М. : Недра, 1988. – 228 с.

21. Пашковский, И. С. Подземный сток в многопластовых системах / И. С. Пашковский // Ресурсы подземных вод: современные проблемы изучения и использования : материалы Междунар. науч. конф. – М., 2010. – С. 50–54.

22. Подземный сток Центральной и Восточной Европы. – М. : ВСЕГИНГЕО, 1982. – 288 с.

23. Поздняков С. П. [и др.] Ретроспективный анализ многолетних колебаний уровней воды в Докучаевском колодце в Каменной Степи / С. П. Поздняков [и др.] // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4, Геология. – 2023. – № 4. – С. 110–126.

24. Поздняков, С. П. Анализ многолетней динамики инфильтрационного питания подземных вод на основе теории влагопереноса: обзор АОЗТ «Геоинформмарк» / С. П. Поздняков, // Гидрогеол., инж. геология. – М., 1996. – Вып. 5. – 47 с.

25. Припятское Полесье: Карта водопроводимости первого от поверхности водоносного горизонта Припятского Полесья / сост. и подг. к изд. Институт геохимии и геофизики АН БССР ; сост.: М. Ф. Козлов [и др.]. – 1 : 500 000. – БССР, 1970.

26. Припятское Полесье: Карта гидроизогипс первого от поверхности водоносного горизонта Припятского Полесья / сост. и подг. к изд. Институт геохимии и геофизики АН БССР ; сост.: М. Ф. Козлов и А. М. Дронова. – 1 : 500 000. – БССР, 1970.

27. Припятское Полесье: Карта глубин залегания первого от поверхности водоносного горизонта Припятского Полесья / сост. и подг. к изд. Институт геохимии и геофизики АН БССР ; сост.: М. Ф. Козлов [и др.]. – 1 : 500 000. – БССР, 1970.

28. Рельеф территории Подлясско-Брестской впадины / Н. Ф. Гречаник, А. В. Матвеев, М. А. Богдасаров ; под ред. А. В. Матвеева. – Брест : БрГУ, 2013. – 154 с.

29. Фролов, Н. М. Методология понятийно-терминологических исследований в гидрогеологии / Н. М. Фролов // Новые аспекты региональных гидрогеологических исследований : сб. науч. тр. – М. : ВСЕГИНГЕО, 1983. – Вып. 151. – С. 5–26.

30. Шестаков, В. М. Геогидрология – научное направление и образовательная дисциплина / В. М. Шестаков // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4, Геология. – 1999. – № 4. – С. 75–80.

31. Шестаков, В. М. Гидрогеодинамика : учебник / В. М. Шестаков. – М. : КДУ, 2009. – 334 с.

32. Шестопалов, В. М. О роли аномальных зон геологической среды в вертикальных водообменно-миграционных процессах / В. М. Шестопалов, А. С. Богуславский, В. Н. Бублясь // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. – 2004. – № 1. – С. 46–59.