Некоторые особенности и состояние изученности режима подземных вод

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Некоторые особенности и состояние изученности режима подземных вод

27.07.2020

Имеющиеся данные об изучении режима подземных вод за рубежом являются далеко не равноценными. Если по одним странам эти данные позволяют дать достаточно полную характеристику состояния разработанности проблемы, то по другим — это не представляется возможным.

В Европе исследования режима подземных вод наиболее продолжительны, а наблюдательная сеть, по сравнению с другими частями света, наиболее плотная.

В НРБ наблюдения за режимом подземных вод находятся в ведении Гидрометеослужбы, Министерства земледелия и других ведомств и осуществляются по специально разработанной программе. Наблюдательная сеть разделяется на опорную, принадлежащую Гидрометеослужбе, и ведомственную, создаваемую заинтересованными организациями. С помощью первой сети в течение многих лет изучается естественный и слабонарушенный режим подземных вод, а с помощью второй — в районах водозаборов и на мелиорируемых землях; эти наблюдения, как правило, являются краткосрочными.

Задача наблюдений — выявление основных закономерностей в изменении режима подземных вод в естественных и нарушенных условиях, разработка прогнозов их режима и контроль за использованием подземных вод. Проводятся также наблюдения за режимом минеральных вод и грунтовых вод на орошаемых территориях.

Режим уровня, температуру и химический состав подземных вод изучают по одиночным скважинам и родникам, наблюдательным постам, состоящим из групп и профилей точек (скважин), пройденных па разные горизонты, а также на балансовых площадках.

Кроме указанных наблюдений, изучается режим наиболее крупных карстовых родников бассейна р. Морица, воды которых используют для водоснабжения населенных пунктов. Установлены закономерности режима их дебитов, температуры и химического состава. При изучении уровенного режима грунтовых вод Сливенско-Странджевской котловины выявлены типы: междуречный, террасовый и конусов выноса. Установлены корреляционные связи уровней воды в колодцах с режимообразующими факторами, позволяющие составлять прогнозы на 1—2 месяца. По различным вопросам изучения режима подземных вод НРБ опубликованы работы И. Йотова и С. Георгиева, П. Бецински и др.

Изучение режима подземных вод в ВНР в широком плане стало осуществляться лишь после второй мировой войны. В настоящее время режимная сеть страны насчитывает около 3800 скважин, Основная задача изучения режима подземных вод — выявление закономерностей и прогноз режима уровней грунтовых вод Большой Венгерской равнины в связи с ее периодическим подтоплением паводковыми водами Дуная и частично Тиссы, В этом районе для наблюдений используются 1500 родников и 2300 скважин региональной сети, а также балансовые площадки.

Наблюдения по региональной сети проводятся раз в три дня, в основном за уровнями подземных вод, реже за их температурой и химическим составом главным образом на участках детального изучения для решения конкретных практических задач.

На региональной сети замеры уровней подземных вод осуществляются с помощью ленточных уровнемеров, на балансовых участках по берегам рек для этих целей применяются самописцы.

На балансовой площадке в Камлоши-Имре изучается режим температур подземных вод, влажность пород зоны аэрации, с помощью весовых и компенсационных лизиметров оценивается инфильтрационное питание и испарение на различных глубинах, роль леса в балансе грунтовых вод, осуществляются метеорологические наблюдения. На участке Фархето—Мойша изучаются закономерности поверхностного стока и связанные с ними особенности подтоплений территории.

Режим термальных подземных вод изучается по скважинам глубиной от 400 до 2500 м; он является, как правило, нарушенным в связи с постоянным отбором термальных вод. Наблюдательные скважины расположены по створам, пересекающим области питания, транзита и разгрузки, по три скважины, вскрывающие разные водоносные горизонты в каждом пункте. В районах водозаборов, скважины располагаются радиально от центра водозабора. Определяются температура, давление, дебит, состав и содержание газов, а также химический состав воды.

Большое внимание в BИP уделяется изучению режима карстовых вод. Для наблюдения выбраны родинки с дебигами от 800 до 1000 л/с, используемые для водоснабжения. По 800 родникам и скважинам наблюдения проводятся один раз в месяц, по 700 — один раз в два-три года. Работы поставлены с целью оценки ресурсов карстовых вод и водопритоков в горные выработки.

В стране проведен статистический анализ сравнительно длинных рядов наблюдений (с 1935 г.), составлена обобщенная характеристика (в % обеспеченности) режима грунтовых вод, выполнен совместный анализ изменений уровней грунтовых вод и осадков, установлена асинхронность их режима в северных и южных районах страны, где наивысшие уровни соответственно отмечены в 1940—1942 гг. и в 1960—1977 гг. На основе автокорреляционных функций установлена достаточная для прогнозов 12—15-летняя цикличность в колебаниях уровней подземных вод Большой Венгерской равнины. При этом отмечено, что положительные всплески коэффициентов автокорреляции в центральной части ее ниже, чем вблизи северных и южных границ. Кроме того, выявлены взаимосвязи уровней подземных вод с циклами, связанными с гравитационным воздействием Луны и изменением атмосферного давления. Отмечено уменьшение амплитуд этих колебаний уровня по вертикали, разность которых па глубинах 200 и 900 м достигает соответственно 129 и 50 мм. Установлены закономерности повторяемости многоводных и засушливых лет, а также зависимость между модулем сжимаемости и пористостью водовмещающих пород, что позволяет оценивать последнюю по данным колебаний уровней подземных вод под влиянием атмосферного давления. Выявлены закономерности увеличения электрического сопротивления подземных вод при уменьшении периода их водообмена, а также четкое проявление влияния землетрясений в породах с преобладающим меридиональным направлением трещиноватости, а приливов — в породах с широтной трещиноватостью.

Наблюдения за режимом напорных подземных вод, используемых для водоснабжения, показывают истощение их ресурсов. За 25 лет эксплуатации уровни этих вод снизились на 10—40 м, в связи с чем поставлен вопрос о необходимости искусственного восполнения их запасов.

В Институте водного хозяйства разрабатывается и конструируется новая аппаратура для изучения режима подземных вод. В частности, сконструирована измерительная станция Гидро-III, позволяющая получать информацию по проводам или УКВ-радио в радиусе до 50 км одновременно об осадках, уровнях воды, ее температуре, влажности воздуха, дебитах, водоотборе и т. д. С помощью автоматической установки «Телексдат» осуществляется оперативный запрос гидрометеорологических данных, необходимых для составления прогнозов. Создан влагомер для измерения объемной влажности грунтов (точность 2%) в зоне аэрации с помощью радиоактивного 137Cs.

В Техническом университете им. Лоранта Этвеса проводятся работы по анализу законов распределения уровней и дебитов подземных вод. Сделано заключение, что для прогнозов максимума уровня целесообразно использовать функцию нормального распределения, а минимума — логнормальную, логарифмическую Пирсона и нормальную.

В результате многолетнего изучения режима карстовых вод Задунайского среднегорья выявлена 14-летняя цикличность колебаний их уровня с амплитудой около 10 м, определяемая метеорологическими условиями. Суточные колебания, зависящие от лунных циклов, составляют 2—6 см. Шахтный водоотлив, превысивший на 20% величину инфильтрации, вызвал снижение уровня карстовых вод в среднем на 15 м, что сократило их ресурсы в районе на 1 млрд. м3.

Представляют интерес ритмические колебания дебитов сифонных карстовых родников, дающих выбросы воды в 6, 12, 18 и 24 ч. Это явление связывается с приливными эффектами, приводящими к изменениям уровней карстовых вод на 15—20 см.

Изучение режима подземных вод в Великобритании осуществляется десятью территориальными управлениями по водным ресурсам под методическим руководством Центрального управления, входящего в состав Департамента окружающей среды. Оно подчинено оценке и выявлению причин изменчивости водных ресурсов в пределах отдельных хозяйственно важных водосборов. Исследования включают наблюдения за количеством осадков, уровнями и расходами рек н уровнями подземных вод по замерам в скважинах. Для определения напоров, температуры и химического состава воды используют электронные датчики, а для анализа и прогнозов изменений водного режима в пределах водосборов — сеточные электроинтеграторы. Информация с наблюдательных пунктов собирается по телефону или радио через определенные промежутки времени на специальный пункт, где она обрабатывается на ЭВМ. Последняя выдает данные о скорости прохождения паводков на реках и их размерах, о положении уровней грунтовых вод и другие сведения, представляющие интерес для водохозяйственных организаций. Однако таких хорошо оснащенных систем службы режима немного, но тенденция расширения их сети в стране явно намечается.

Наблюдения за колебанием уровней подземных вод в скважинах, которых в Англии и Уэльсе более 3000, используются для определения параметров водоносных горизонтов и составления гидрогеологических карт. Южное водное управление использует эти данные для оценки запасов подземных вод, при решении вопросов их искусственного восполнения и ряда других,

В Бельгии интересные наблюдения за режимом грунтовых вод проводились в течение 5 лет в районах Гента и Антверпена для изучения зависимости между количеством осадков и колебанием уровней грунтовых вод, а также для оценки баланса подземных вод водозаборных систем. Краткосрочные наблюдения за колебанием уровней грунтовых вод осуществлялись на торфяных болотах Гран-Пассаж в связи с предполагавшейся их мелиорацией.

На территории ГДР наблюдения за режимом подземных вод проводятся с 1869 г. Наблюдательная сеть насчитывает около 11 000 пунктов, из них около 2000 находится в Берлине. Сеть (опорная) подчинена Управлению гидрометслужбы страны, специализированная— управлениями городских водопроводов.

Первые наблюдения были поставлены с целью изучения влияния водоотлива из шахт буроугольных месторождений, на уровни грунтовых вод, снижение которых (до 80 м) привело к падению урожайности сельскохозяйственных культур.

Наблюдения за уровнями подземных вод на опорной сети проводятся 1, 8, 15 и 22, а на специализированной — 1 и 15 числа каждого месяца. Анализ данных наблюдений позволил установить, что положение уровней грунтовых вод четвертичных отложений зависит от количества атмосферных осадков холодного периода года. Выявлен в среднем 10,5-летний цикл понижений уровня грунтовых вод, тесно связанный с климатическими условиями страны. Высокие уровни грунтовых вод зарегистрированы в 1915—1916, 1926—1927, 1931 и 1941 гг. В различных районах страны отмечены также более мелкие циклы — в 3,5; 4,5; 6 и 7 лет.

Установлено, что летние осадки оказывают влияние на положение уровня подземных вод лишь при хорошо увлажненной зоне аэрации. Глубина залегания уровня грунтовых вод влияет на урожайность сельскохозяйственных культур. Наиболее высокие урожаи луговой (пастбищной) растительности получены при нахождении его на глубине 40—60 см, зерновых культур — 100—125 см, фруктов — 125—150 см.

В связи с интенсивным использованием подземных вод, приводящим в ряде районов к истощению ресурсов, разработана программа управления ими, учитывающая водоотбор, режим уровней при эксплуатации, взаимосвязь подземных вод с поверхностными. Кроме того, разработана система расчета на модели оптимального размещения наблюдательной сети и водозаборов.

Интересные работы по изучению режима и баланса подземных вод проводятся в Испании в связи с решением проблемы водоснабжения Барселоны. Наблюдения за уровнями и химическим составом осуществляются по 110 пьезометрам, размещенным в дельтовых отложениях рек Льобрегат и Безос. Оценен баланс подземных вод, установлена тесная связь последних с количеством атмосферных осадков. Отмечено увеличение содержания в воде хлоридов, что связывается с подтягиванием к водозаборам морских вод и загрязнением подземных вод промышленными стоками и загрязненными водами рек.

Сведения об изученности режима подземных вод Италии отрывочны. По наблюдениям 1921—1938 гг, в Сицилии установлено, что колебание уровней подземных вод имеет синусоидальный характер с минимумом в сентябре и максимумом в марте с запаздыванием от годового хода осадков на три месяца. На величину годового минимума влияет водоотбор. Отмечены кратковременные колебания уровней напорных вод, происходящие под влиянием изменений упругого режима водоносных горизонтов. Охарактеризован режим первого безнапорного и второго напорного горизонтов в долине р. По в связи с изучением взаимосвязи поверхностных и подземных вод, а также режим грунтовых вод на площади виноградников, в результате чего был установлен низкий уровень грунтовых вод осенью, не влияющий на виноградники, и подтопление корневой системы зимой и весной. С 1966 г. во Флоренции для изучения подтопления города ведутся наблюдения за режимом грунтовых вод и расходом р. Арно.

В Нидерландах до 1948 г. изучение режима подземных вод проводилось спорадически. В 1947 г. Комитет по гидрологическим исследованиям создал Фонды, перед которыми поставлена задача сбора данных по уровням подземных вод, материалов по гидрогеологическим условиям территорий (где изучается режим подземных вод), а также анализ и публикация результатов наблюдений. Для создания опорной сети предварительно проводились наблюдения но серии скважин, сравнивался их режим и в число опорных включались лишь отражающие типичные особенности режима региона. Наблюдательная сеть в стране насчитывает около 1000 скважин, наблюдения проводятся 14 и 28 числа каждого месяца.

На территории Польши первые замеры уровней подземных вод относятся к концу XIX в. Планомерное изучение режима подземных (преимущественно грунтовых) вод в региональном плане началось после окончания второй мировой войны. В настоящее время основные наблюдения за режимом и балансом подземных вод осуществляет Центральное геологическое управление ПНР. Наблюдательные пункты режимной сети подразделяются на основные и специальные. В ведении управления находится около 1400 основных пунктов. Специальная сеть расположена преимущественно в речных долинах, используется для изучения взаимодействия поверхностных и подземных вод.

Значительное внимание уделяется изучению режима родников в долине р. Висла, вода которых широко используется для водоснабжения. По данным наблюдений за химическим составом грунтовых вод низкой террасы долины в периоды 1871—1894 и 1955— 1965 гг. установлено значительное снижение их жесткости, что связывается с повышением дренированности грунтовых вод рекой, уровень которой с 1813 по 1960 г. снизился на 4,5 м. Значительные понижения уровней подземных вод отмечаются в верхнемеловом горизонте Лодзинского синклинория в связи с его эксплуатацией. За период 1930—1958 гг. водоотбор из указанного горизонта возрос с 9,2 млн. до 32 млн. м3/год, что повлекло за собой понижение уровня воды в центральной части воронки депрессии с 10 до 53 м. Выполненные комплексные исследования позволили выявить закономерности режима подземных вод, установить зависимость колебаний их уровней от удаленности от реки, ширины русла, проницаемости и мощности водоносного горизонта, изучить закономерности изменения химического состава воды во времени, а также режима температур. Установлено, что содержание сухого остатка в грунтовых водах долины Вислы изменяется в среднем от 10 до 30% от их абсолютной величины. Изучено влияние на состав подземных вод атмосферных осадков и антропогенных факторов. Выявлена роль подземного стока в питании рек, а также установлена корреляционная взаимосвязь между колебанием уровней грунтовых вод и обусловленными подземным стоком колебаниями уровней и расходов рек.

По данным наблюдений установлена следующая закономерность внутригодового режима уровней: в соответствии с режимом выпадения осадков высокие уровни отмечаются в ноябре — декабре, затем наблюдается замедление их подъема или спад с минимумом в январе — феврале, после чего следует подъем до максимума в марте — мае и спад до августа — октября. В многолетнем разрезе отмечается чередование маловодных и многоводных лет с цикличностью от 5 до 12 лет, а также в три — четыре года.

Изучены закономерности режима уровней, температур, pH и химического состава грунтовых вод прибалтийской части Польши в зависимости от особенностей геологического строения и геоморфологии территории.

Наблюдения за режимом подземных вод в CPP начаты в 60-е годы на специально созданной сети скважин. Сеть заложена створами от водоразделов к руслу р. Дунай с целью охарактеризовать режим междуречий, склонов, террас и поймы. Изучается режим уровней, химического состава и температур в естественных условиях, а также в условиях осушительных мелиораций для изучения эффективности дренажа и обоснования расстояния между дренами. Замеры уровней проводятся раз в три дня, осуществляются периодические экспериментальные прокачки скважин (один-два раза в год). Проба воды отбирается раз в квартал. Во время откачек оценивают коэффициенты водопроводимости, водопроницаемости и водоотдачи. На основе анализа данных установлено затухание амплитуд колебаний уровней по мере удаления от реки и увеличение амплитуд к водоразделам за пределами влияния реки. Выделены три основных типа режимов: предгорных равнин, равнин блуждающих рек и равнин с мощным лёссовым покровом. Для каждого типа определены границы распространения, параметры колебаний уровней, охарактеризованы условия питания и разгрузки подземных вод и перспективы их использования.

Проводятся наблюдения за уровнями грунтовых вод и верховодки на обвалованных участках в долине р. Дунай для выявления причин деградации почв и обоснования рациональной схемы гидрометеорологических исследований. Отмечен значительный (до 5 м) для водораздельных участков подъем уровнен грунтовых вод в многоводные 1969—1972 годы, что повлияло на режим увлажнения почв в районе Кымпия-Олтения и привело к подтоплению сельскохозяйственных угодий, затоплению подвалов и разрушению сооружений в районе Бэрэган. Данные о режиме подземных вод легли в основу мероприятий по управлению уровнями грунтовых вод с помощью дренажных галерей и скважин. На экспериментальной станции Чилибия на основе анализа колебаний уровней изучен баланс грунтовых вод и составлены карты баланса в миллиметрах слоя воды: питания, подземного стока и эвапотранспирации.

Изучение режима подземных вод в Финляндии начато в 1961 г. специальными наблюдательными станциями департамента дорог Министерства хозяйства, а также Национальным департаментом вод. По ограниченной сети скважин на 13 постах установлены закономерности годовой изменчивости уровней грунтовых вод в региональном плане с зимним спадом уровнен, весенним максимумом, летним минимумом и небольшим осенним максимумом. На станциях Луонио, Котка, Куопио, Коккола и Турку выявлена 4—5-летняя цикличность уровней, связанная с соответствующей изменчивостью метеорологических факторов. На опытных участках в результате снятия покровного торфяного слоя и вспашки произошло повышение уровней грунтовых вод до 40 см и более в зависимости от мощности снимаемого слоя и глубины вспашки, что объясняется улучшением условий инфильтрации атмосферных осадков и уменьшением транспирации. Изучается также режим подземных вод в пределах болот. Было отмечено, что колебания уровней подземных вод с ростом глубины залегания запаздывают до 6 месяцев.

Во Франции наблюдения за режимом подземных вод ведутся с 1841 г. в связи с решением практических задач, связанных прежде всего с водоснабжением. Наблюдениями охвачены наиболее крупные родники, на которых чаще всего базируется водоснабжение городов, а также скважины в пределах Парижского артезианского бассейна, напоры в котором за время эксплуатации снизились более чем на 100 м. Централизованной системы, координирующей и обобщающей эти исследования, нет. Отсутствуют пока и сводные работы по режиму подземных вод, в то же время имеется много публикаций по анализу режима подземных вод отдельных родников с оценками условий н возможности их использования, выявления причин н закономерностей изменений их дебитов во времени.

В долине р. Рейн между Базелем и Страсбуром режим подземных вод изучался в связи с гидротехническим строительством, развитием сельского хозяйства, нефтяной и химической промышленности, Целью работ было изучение влияния естественных и искусственных факторов на режим грунтовых вод. Наблюдения за уровнями проводились по 190 скважинам ежедневно. Из них регулярно отбирали пробы воды для анализа возможного загрязнения их продуктами калиевых разработок. Одновременно велись наблюдения за уровнями р. Рейна по 12 постам и за метеоданными по 14 станциям Эльзасской равнины и ирригационной сети. На основе данных о режиме составлены карты глубин залегания грунтовых вод на периоды минимальных и максимальных уровней Рейна, установлены направления движения подземных вод, разрабатываются мероприятия по охране подземных вод от загрязнения и обосновываются лимиты водоотбора нефтеперерабатывающими заводами.

В Лотарингии изучен режим напорных вод, приуроченных к песчаникам триаса. Отмечено значительное снижение напоров, а также исчезновение родников в результате разработки угольных месторождений. Даны схемы гидроизопьез горизонта на 1900, 1961 и 1974 гг.

В департаменте Па-де-Кале наблюдения за режимом подземных вод по 330 колодцам и скважинам проводит Бюро геологических и горных исследований. Замеры проводятся с 1956 г. еженедельно электроуровнемерами, в 43 пунктах — самописцами. По этому району имеются также несистематические наблюдения с 1903 г. Исследованы связи колебаний уровней с атмосферными осадками и водоотбором, установлена 8—10-летняя периодичность появления минимальных уровней. Аналогичная цикличность отмечена и для максимальных уровней, менее продолжительных по сравнению с минимальными.

Исследования режима проводятся также для .обоснования использования заболоченных земель и эффективности дренажей, при решении различных методических и теоретических вопросов. Например, для обоснования необходимой частоты наблюдений, определения гидрогеологических параметров напорных горизонтов по изменениям уровней под влиянием атмосферного давления. По данным гидрохимического режима четырех крупных карстовых родников (со средним дебитом 5,7 м3/с) за период 1971 —1975 гг. установлено, что агрессивность вод зависит от сезонных изменений дебитов. Менее агрессивны воды из доломитов в весенне-летний сезон при минимальных дебитах и более агрессивны — из известняков в периоды максимального стока.

Режим подземных вод изучается также для выявления взаимосвязей поверхностных и подземных вод и построения моделей таких связей в условиях карстовых вод Лотарингии.

Анализ 100-летних рядов наблюдений позволил установить, что ресурсы подземных вод зависят в большей мере от многолетних колебаний количества атмосферных осадков, чем от внутригодовых, а неурожайные периоды в сельском хозяйстве не связаны с дефицитами питания подземных вод в отдельные годы.

Наблюдения за режимом подземных вод на территории ФРГ начались но ряду родников с 1834 г., однако особенно широкое развитие эти исследования получили после второй мировой войны. В настоящее время наблюдательная сеть состоит из более чем 5000 скважин, расположенных в различных природных районах и изучающих режим неглубоко залегающих грунтовых вод и родников, а также частично напорных вод.

В результате региональных обобщений выявлены различные типы годовых колебаний уровня грунтовых вод в зависимости от климатических, гидрогеологических и почвенных факторов и выделены климатический, гидрологический и почвенный виды режима. Отмечено, что с усилением континентальности климата уменьшается промежуток времени между максимумом и минимумом годовых колебаний. Сделаны попытки закартировать в масштабе 1:500000 высокие и низкие положения уровней грунтовых вод, максимумы и минимумы стока. Аналогичные обобщения по отдельным административным районам ФРГ отмечают, что особенности режима подземных вод зависят от рельефа, типа почв и растительности, мощности водоносного горизонта. Установлено, что амплитуды колебаний уровней уменьшаются при переходе от моренного ландшафта к песчаным областям и маршам, от молодых маршей к старым, от глинистых почв к песчаным, от районов с более высоким залеганием грунтовых вод над уровнем моря к более низким, от горизонтов с малой мощностью к большой. Отмечена многолетняя тенденция к общему региональному снижению уровней грунтовых вод на 0,7—1 м за 50 лет, что связывается как с режимом атмосферных осадков, так и с интенсивным отбором подземных вод для промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения. Многолетнее снижение уровней грунтовых вод в пределах морской равнины (Нижний Рейн) более чем на 4 м за 55 лет является результатом осушительных мелиоративных работ. В связи со снижением уровней отмечено изменение химического состава подземных вод. Исследованы зависимости колебаний уровней грунтовых вод от атмосферного давления, приливных сил, глубины залегания подземных вод, а также особенности режима подземных вод в горных районах, где основное внимание обращено на изменение запасов подземных вод в случае различного чередования засушливых и водных лет.

Для исследования связей между количеством осадков и стоком подземных вод в полускальных породах применяются статистические регрессионные, экспоненциальные и концептуальные модели. Для оценки ресурсов подземных вод в таких районах используют данные о подземном стоке в засушливые периоды года, а также об инфильтрационном питании подземных вод, оцениваемом по довольно широкой (около 500 пунктов) лизиметрической сети. Полученные таким путем данные питания подземных вод периодически картируются в масштабе 1:200 000.

Значительное внимание в ФРГ уделяется изучению режима подземных вод на переувлажненных и заболоченных территориях. Здесь исследовано изменение водно-физических свойств почв в зависимости от положения уровней грунтовых вод. Отмечено изменение окислительно-восстановительного потенциала при сезонных колебаниях уровней грунтовых вод, интенсивность образования пятнистой окраски почвенных горизонтов соединениями железа и марганца, обусловленной изменяющимися окислительно-восстановительными условиями среды, колебаниями уровней, составом растворенных компонентов и воднофизическими свойствами почв. Установлено, что изменение режима уровней грунтовых вод во времени под влиянием искусственных факторов наиболее четко может быть прослежено лишь по изменению водно-физических свойств болотистых почв.

Водоснабжение южных и юго-западных районов ФРГ (Швабского и Франконского Альба, долины Рейна, Axa и др.) базируется в основном на карстовых родниках. В связи с этим значительные исследование в указанных районах посвящаются изучению поверхностного и глубокого карста, распространению обводненных зон, направлениям и скоростям движения подземных вод, выявлению зависимостей дебитов родников от атмосферного питания и площадей водосборов, изучению величин минимального родникового стока в различные по водности периоды, оценке ресурсов карстовых вод, на питание которых расходуется до 45% атмосферных осадков, и характеристике их качества, изучению взаимодействия поверхностных и подземных вод.

Для прогноза режима подземных вод используют метод регрессии и корреляционный анализ с учетом данных предыдущих наблюдений.

Интересны семилетняя цикличность колебаний уровней грунтовых вод на о-ве Нордерней, связанная с атмосферным питанием, а также суточные и месячные циклы, связанные с приливами. При высоте приливов 2—3 м амплитуды колебаний уровней достигают здесь 0,3—0,88 м. При новолунии уровень грунтовых вод находится на низких отметках, а при полнолунии достигает максимума. Соответственно при новолунии количество хлоридов в подземных водах уменьшается, а при полнолунии — возрастает с 108 до 396 мг/л. Повышение уровней отмечается и при штормовых приливах. Влияние приливов и отливов проявляется в подземных водах со сдвигом во времени на 2—4 ч.

Первые систематические наблюдения за режимом подземных вод в Чехословакии качались в конце прошлого века. Однако большинство пунктов для региональных наблюдений создано после второй мировой войны в рамках Гидрометеослужбы страны. Так, в Словакии уровенный режим грунтовых вод наблюдается более чем в 2000 скважинах, измерения температуры — в 50 пунктах. Замеры проводятся чаще всего одновременно раз в неделю, а также непрерывно с помощью самописцев. На основе статистического анализа 70-летних рядов наблюдений выявлена возможность появления раз в 25 лет многоводных периодов продолжительностью 3—5 лет, а также маловодных — продолжительностью 4—6 лет, установлены зависимости режима грунтовых и напорных вод от различных климатических факторов с учетом запаздывания их воздействии и взаимосвязи поверхностных и подземных вод, С помощью гидравлического интегратора установлена роль инфильтрации поверхностных вод в питании подземных вод, а также атмосферных осадков и дренажа. Основываясь на опыте бывш. СССР, ставятся работы по прогнозу естественного режима подземных вод. На основе анализа 110-летнего ряда наблюдений за расходами р. Лабы установлена 5-летняя периодичность увлажненности территории, а также связь между подземным стоком в реку и колебаниями уровней грунтовых вод в наблюдательной скважине.

Систематические наблюдения за режимом подземных под в Швейцарии практически только начаты, но представляют большой интерес. Первые региональные створы наблюдательных скважин заложены в долине р. Рейн для изучения взаимосвязи поверхностных и подземных вод. Работы проводятся в рамках Гидрометеослужбы. Осуществляются также единичные, несистематические наблюдения за режимом карстовых вод в Юрских горах в связи с программой регулирования их режима в целях упорядочения водоснабжения и электроснабжения. Эти работы выполняются в пределах одного из межгорных артезианских бассейнов, разгрузка которого происходит через карстовые родники переливом через структурный барьер в районе оз. Невшатель. Наблюдения за режимом родников в Юрских горах показали, что статические запасы водоносного горизонта в 5—10 раз превышают динамические. Дебиты этих родников крайне неравномерны и в периоды межени их расходов явно не хватает прежде всего для производства электроэнергии. Задача заключается в перехвате этих вод туннелем в более глубокой части артезианского бассейна (ниже структурного барьера). Это позволит срабатывать емкость бассейна в маловодный период и восполнять ее в многоводный. Изучение режима родников дает возможность оценить питание бассейна, построить балансовую цифровую модель (в конечных элементах) для управления его эксплуатацией.

На примере источников Арёз и Hyaper изучены: зависимости концентраций различных ионов (Ca2+, Sr2+) от величины дебита родника, закономерности годовой изменчивости общей жесткости, сухого остатка, выноса растворенных веществ от изменений температуры воздуха, колебаний дебита и др. Водозаборы нескольких городов, представляющие собой системы с искусственным восполнением запасов аллювиальных горизонтов в долинах рек Арёз и Бруа, как показывает сравнительный анализ режима поверхностных и подземных вод, работают более равномерно и производительно после организации такого восполнения.

Ведутся также специализированные наблюдения за качеством воды родников в районе г. Фрибур в связи с тем, что в области питания этих родников, служащих основой централизованного водоснабжения города, ведутся интенсивные разработки гравия из открытых карьеров, а также вносится значительное количество минеральных удобрений на прилегающие сельскохозяйственные поля. Исследования проводятся с применением природных радиоактивных изотопов, а также различных индикаторов в целях установления областей питания отдельных каптированных родников, скорости водообмена подземных вод по сезонам года и особенностей их режима для прогноза возможных воздействий хозяйственной деятельности человека на качество вод этих родников.

Специализированные наблюдения за режимом температур подземных вод проводятся в районе г. Невшатель. Исследуется возможность аккумулирования горячих вод в водоносных горизонтах в летние периоды года с последующим использованием этих вод зимой для нужд теплофикации. Для нагревания закачиваемых в водоносные горизонты вод предполагается использовать солнечную энергию, сбросные воды с атомных электростанций, а также сжигание мусора. Задача направлена на устранение «тепловых» загрязнений поверхностных вод. Для этих целей в Лозанне проводятся исследования теплофизических свойств пород (их теплоемкости, температуропроводности при различных условиях влажности, температуры и давления); разрабатываются электроприборы для изучения тепловых свойств пород в полевых условиях; изучается возможная изменчивость фильтрационной проницаемости горных пород (коэффициенты фильтрации) в лабораторных условиях с учетом влияния на них различных факторов (теплоты, вязкости, осмотических свойств и т. д.) в различных породах; изучаются упругие свойства воды в породах с учетом защемленного воздуха.

Температурный режим грунтовых вод изучается также для оценки влияния на подземные воды периодического сброса подогретых атомной станцией Бецнау вод в р. Ааре. Наблюдения осуществляются датчиками температур на различных глубинах в зоне аэрации и грунтовых водах по створам от реки в сторону водораздела. Установлены зависимости режима температур грунтовых вод от режима температур воздуха и реки, фазовые сдвиги колебаний температур и затухание их амплитуд с глубиной и по мере удаления от реки.

Изучение режима подземных вод в Швеции начато в 1938 г. в районе г. Упсала в долине р. Форисан. Наблюдения проводились по 12-ти скважинам, в течение первых 10 лет раз в три дня, а затем раз в 10 дней. Широкая наблюдательная сеть создана в 1965—1967 гг. в системе геологической службы. Она состоит из 75 скважин, расположенных в различных в геологическом, гидрогеологическом и климатическом отношении районах. Наблюдения проводятся за режимом уровней подземных вод, их температурой и химическим составом, включая определение трития. Установлены закономерности сезонной и многолетней изменчивости уровней подземных вод (рис. 13), связь их колебаний с реками и атмосферными осадками. Выявлена роль водоотбора в наметившейся общей естественной тенденции в многолетнем режиме подземных вод к снижению уровней.

С помощью установленных взаимосвязей уровней подземных вод с режимообразующими факторами проведены исследования по разработке методов прогнозирования режима на основе функции отклика, отображающей время запаздывания влияния атмосферных осадков на подземные воды. Основанные на этом свойстве прогнозы дали удовлетворительные результаты с заблаговременностью в 1 месяц (как на ветвях подъема, так и на ветвях спада уровней в годовом разрезе). Проводятся исследования по выявлению влияния хозяйственной деятельности людей на подземные воды и окружающую среду.

В Югославии наблюдения за режимом подземных вод организованы в 1949 г. Изучаются количественные связи режима подземных вод с определяющими его факторами на примере грунтовых вод в аллювиальных отложениях долины р. Сава, рассматриваются возможности применения метода идентификации к анализу режима подземных вод для прогнозов изменчивости их ресурсов. Исследуются возможности регулирования режима грунтовых вод в районах дамб, созданных вдоль рек для защиты от подтопления, генетические закономерности формирования режима подземных вод, особенности режима и баланса подземных вод отдельных территорий в связи с обоснованием необходимых мелиораций. Программа исследований выполняется в связи с изучением гидрогеологии карста, широко распространенного в стране.

В Западном Берлине наблюдения за режимом подземных вод проводятся по 1300 водопунктам. Установлены аномальные участки в положениях их уровней, вызванные водоотбором и искусственным питанием.

В Азии наблюдения за режимом подземных вод проводятся в Японии, КНДР, КНР, Иране, Индии и в некоторых других странах.

В Японии они осуществляются с начала века и направлены на изучение влияния отбора подземных вод на оседание земной поверхности, ресурсов подземных вод в зависимости от колебаний их уровней, влияния снижения последних на качество и температуру грунтовых вод. Выявляется роль климатических факторов, поверхностных водотоков, водоемов и землетрясений, а также ирригационных и водозаборных систем в формировании режима подземных вод. Сделана попытка установить количественные корреляционные связи этих факторов с уровнями подземных вод. Изучается влияние эксплуатации подземных вод на изменение их качества в связи с подсосом морских вод, устанавливается роль строительных работ, планировки местности и разработок полезных ископаемых на режим и ресурсы подземных вод. Проводятся работы по выявлению закономерностей формирования химического состава подземных вод, изучению связи между колебаниями уровней грунтовых вод и почвообразовательными процессами и др.

К. Фукуда вычислил коэффициенты корреляции между уровнем грунтовых вод в опорной скважине и глубиной залегания его в других скважинах района и на основании этих данных построил карту эквикорреляционных коэффициентов, с помощью которой представляется возможным определять глубину залегания грунтовых вод на площади всего района. М. Хигашиура по наблюдениям за колебанием уровня грунтовых вод в песчаных дюнах, выпадением и инфильтрацией осадков и влажностью песков установил, что на увлажнение последних расходуется около 86% осадков, на эвапотранспирацию — 14%. Таким образом, скорость повышения уровня находится в зависимости от водонасыщенности песков. X. Каваниши в лабораторных условиях исследовал механизм действия атмосферного давления на уровень грунтовых вод в колонне песков и определил, что это действие оказывается заметным, когда водоносный пласт содержит значительное количество защемленных пузырьков воздуха, а слой песка над зеркалом грунтовых вод имеет влажность, близкую к предельной.

Наблюдениями в прибрежных долинах Японии установлено три типа колебаний уровней грунтовых вод: с высоким положением уровней летом и низким зимой; с низким положением летом и высоким зимой и нециклический.

По данным Xan Ген Мина, в КНДР изучение режима уровня грунтовых вод проводилось в аллювиальных отложениях долины р. Даедонг. Установлено, что максимальных отметок он достигает в июле — августе, т. е. через месяц после периода наиболее обильного выпадения осадков, а минимальных — в феврале — марте и совпадает с минимумом осадков.

В КНР наблюдения за режимом подземных вод осуществляются с 1956 г. гидрогеологическими станциями Министерства геологии страны. Сеть станций размещена в девяти районах, выделенных с учетом особенностей их геологического строения и гидрогеологических условий,

В Индии систематическое изучение режима подземных вод началось лишь в последние годы. Для этих целей в составе геологической службы страны образован специальный комитет, которым: на всей территории страны создана сеть наблюдательных пунктов. В Дели наблюдения ведутся по 97 скважинам с целью изучения влияния отбора подземных вод на их режим. Установлены корреляционные связи между колебаниями уровней и выпадением осадков, позволяющие осуществлять 5 и 30-дневный прогноз положения уровней.

На территории Филиппинской Республики в 1962 г. имелось около 100 наблюдательных пунктов. В списке станций МГД указывается, что на о-ве Лусон по 12 скважинам, вскрывшим грунтовые воды в песчано-глинистых отложениях, проводятся наблюдения за их уровнем, температурой и химическим составом. Аналогичные наблюдения за грунтовыми водами выполняются по 4 скважинам в бассейне р. Биком, по 6 — в бассейне р. Котабато и по 5 — в бассейне р. Качаян.

В том же списке отмечается, что с 1959 г. изучение режима грунтовых вод по 20 скважинам осуществляется в Турции, с 1942 г. по нескольким водопунктам — в Израиле, затем, но 22 скважинам — главным образом на плато Карат — в Таиланде и с 1950 г. по одному, а с 1962—1964 гг. по трем репрезентативным бассейнам — в Кувейте. В Иране наблюдения за режимом подземных вод проводятся в районах расположения кяризов на 200 наблюдательных станциях. Однако данные наблюдений не публикуются.

Скудные данные о режиме подземных вод имеются по странам Африки.

В упоминавшемся списке станций МГД сообщается, что из множества стран Африканского материка изучение режима подземных вод осуществляется лишь в четырех, а именно: Анголе, Кении, Демократической Республике Мадагаскар и Марокко.

В Анголе наблюдения за подземными водами, формирующимися в четвертичных песчано-глинистых отложениях и в трещиноватых породах докембрия ведутся с 1963—1969 гг, в четырех районах.

В Кении с 1959 г. наблюдаются в 47 скважинах подземные воды рыхлых четвертичных отложений и вулканогенных образований. В Демократической Республике Мадагаскар имеется 150 скважин, в которых ведутся наблюдения за режимом напорных и безнапорных подземных вод разновозрастных карбонатных пород, а также песчано-глинистых отложений и трещиноватых песчаников. В Марокко насчитывается около 2700 наблюдательных скважин.

На Американском материке изучение режима подземных вод наиболее широко поставлено в США. Наблюдательная сеть насчитывает около 16 000 точек, из них примерно 1800 оборудованы самописцами.

Большая часть точек находится в зонах влияния различной хозяйственной деятельности человека и отражает сильно- и слабо-нарушенный режим подземных вод. Около 80 точек являются опорными и служат для оценки региональной изменчивости режима подземных вод. Наблюдения проводятся в целях инвентарного учета запасов подземных вод, прогнозов изменений меженного поверхностного стока и характеристики особенностей формирования подземных вод в общем комплексе гидрогеологических исследований при проведении съемочных работ. Особое значение придается комплексной оценке водных ресурсов страны. В связи с этим в Министерстве внутренних дел в 1964 г. был создан специальный координационный центр по совместному изучению поверхностных и подземных вод. Наблюдательная сеть скважин на подземные воды в связи с этим делится на группы. К первой группе относится гидрогеологическая опорная сеть, основная цель которой — изучение водных ресурсов, а также рассмотрение различных научных вопросов, связанных с изучением формирования поверхностных и подземных вод. Ко второй — проектная сеть, создаваемая на отдельных объектах для решения конкретных практических вопросов (проектов).

В период 1955—1975 гг. роль подземных вод в водоснабжении возросла, но при этом на 70% повысилось общее потребление воды по стране в целом. Из общего же потребления воды подземные воды по большинству штатов за это время составляли в среднем около 20%, в том числе, в 23 штатах потребление подземных вод составляет пока менее 10%, а по 6 штатам — более половины всей потребляемой воды. Подземные воды используются повсеместно не только для водоснабжения, по и для орошения около 4 млн. га, т, е. более 30% от общей площади орошаемых земель. В итоге запасы подземных вод сокращаются сверх восстанавливаемых на 8 км3 в год. Особенно интенсивен отбор подземных вод в Калифорнии, Техасе, Аризоне и Канзасе, где только на орошение расходуется около 6 км3/год. В Калифорнии п Техасе уже нередки случаи подъема воды с глубин 100—150 м.

Изучение многолетних (50—70 лет) колебаний уровней подземных вод, вскрывшее наряду с многолетней цикличностью тенденцию к истощению их запасов под влиянием эксплуатации, привлекло внимание к данной проблеме и вынудило осуществить широкие работы по искусственному восполнению запасов подземных вод.

Результаты данных наблюдений публикуются по шести группам штатов (северо-восточные, юго-восточные, северо-западные, юго-западные, центральные северные, центральные южные). Сведения об уровнях приводятся в футах относительно уровня моря и поверхности земли, либо на 15-й и последний день каждого месяца, либо с 5-дневными интервалами и помесячно. Пробы воды на анализ отбираются из 8000 скважин, т. е. из 50% наблюдательной сети.

Большое внимание при гидрогеологических и режимных исследованиях за последние годы придается региональным оценкам ресурсов подземных вод, проценту их использования в отдельных штатах, степени истощения, перспективам дальнейшего использования для водоснабжения и ирригации (включая соленые воды), проблемам искусственного восполнения и охраны, прогнозам изменений уровней и качества подземных вод в результате эксплуатации.

За последние годы в ряде штатов (Айова и др.) отмечено интенсивное (0,6—4,6 м/год) падение уровней подземных вод под влиянием возрастающего водоотбора. В связи с этим по данным наблюдений за режимом подземных вод составляются карты сработки напоров водоносных горизонтов. Для оценок ресурсов и прогноза нарушенного режима в региональном плане строятся цифровые гидродинамические модели. Так, Б. Хеншоу и др. на основе детального изучения геологии и тектоники севера Великих Равнин и опытно-фильтрационных работ составлена такая модель для площади 0,5 млн. км2, а также модель массообмена для прогноза изменений качества подземных вод при различных условиях их использования. Расчеты возможного понижения уровней подземных вод при определенной потребности в воде даны в нескольких вариантах на 100 лет эксплуатации. Для построения модели широко использованы данные изотопных исследований, позволившие оценить скорость водообмена подземных вод, возраст воды, скорость возможного растворения гипса и т, д.

Анализ многолетних данных режима подземных вод выявил тесные связи колебаний уровней подземных вод с атмосферными осадками и общей увлажненностью территории. Кстати, установленные в США известные ныне крупные 30—33-летние циклы в колебаниях уровней подземных вод увязываются с интегральными кривыми атмосферных осадков, Поэтому наряду со снижением уровней подземных вод под влиянием эксплуатации по всей стране отмечались также периодические понижения уровней подземных вод, определяемые, климатическими факторами. Наиболее резкое естественное истощение запасов подземных вод отмечалось в начале тридцатых (1931—1934) и шестидесятых (1962—1964) годов при менее значительных маловодьях в периоды 1941—1942, 1947—1948, 1951—1952, 1965. Высокие положения уровней отмечены в 1907—1908, 1914—1916, 1938, 1949-1950, 1953, 1969—1970 гг.

В связи с этим Т. Ремсои и Т. Рендольф выделили в этих колебаниях вековые тренды, циклические и незакономерные колебания.

12-летние наблюдения ведутся в штате Огайо за качеством грунтовых вод в аллювиальном горизонте, куда сбрасываются рассолы из нефтяных пластов с содержанием хлоридов до 35 г/л. Разрабатываются методы прогноза изменения качества воды во времени и в зависимости от режима их питания весенними и летними паводками.

Большое внимание в последние годы уделяется изучению загрязнения подземных вод в региональном плане, разработке методов защиты подземных вод от загрязнения, контролю за качеством вод и созданию моделей для прогноза изменений его во времени. Для реализации этой программы, получившей название «плана № 208», создано Управление по охране окружающей среды (ЕРА), осуществляющее контроль и режимные наблюдения через специальные региональные отделения.

На основе 84 длинных рядов наблюдений по 22 штатам на ЭВМ. выполнен стохастический анализ месячных значений колебаний уровней подземных вод. Установлено, что колебания уровней подземных вод связаны с гидрологическим циклом, но со значительным запаздыванием реакции и более плавными колебаниями по сравнению с речными паводками. Выявлено большое влияние деятельности человека на общее падение уровней подземных вод в последнее десятилетне, особенно в верхних водоносных горизонтах, увеличение поверхностного стока и снижение инфильтрации осадков. Отмеченное истощение запасов подземных вод определено тем, что в течение 1950—1965 гг. количество откачиваемых подземных вод на водоснабжение и орошение возросло в 2 раза (с 2,7 до 5,4 млрд. м3/сут). В связи с этим ставится вопрос об ограничении и контроле использования подземных вод, а также о более широких масштабах искусственного восполнения. Контроль за использованием и восполнением запасов подземных вод осуществляется при помощи региональной опорной сети наблюдательных скважин.

В целях сбора и оперативной обработки результатов наблюдений за изменениями ресурсов подземных вод Геологической службой создан Национальный штаб (Watstore) хранения этих данных в г. Рестон. Запись данных ведется на магнитной ленте для обработки на электронно-вычислительной аппаратуре. Информация поступает более чем с 100 пунктов (баз) по телефону. В 52 пунктах проводится первичная обработка данных па ЭВМ. Данные классифицируются в пяти взаимосвязанных и взаимодополняющих картотеках:

1. С данными о местоположении наблюдательных точек, истории их сооружения, владельцах, оборудовании, использовании, гидрогеологических параметрах, геологии и т. д. К концу 1976 г. в картотеке были сведения о 500 тыс, скважин, родников и других водонунктов.

2. Данные о качестве подземных вод. Анализы воды производятся в трех автоматизированных лабораториях. К 1976 г. в картотеке находилось 150 тыс. анализов подземных вод.

3. Картотека ежедневных данных об уровнях поверхностных и подземных вод с пунктов, оснащенных самописцами с формой регистрации, годной для машинной обработки. В 1976 г. в ней находилось 350 тыс. записей пункто-лет (преимущественно по поверхностному стоку).

4. Картотека уровней подземных вод различных срочных замеров по нескольким тысячам скважин.

5. Картотека максимальных годовых дебитов воды (по родникам и рекам) примерно для 360 тыс. пунктов.

Имеются вспомогательные картотеки для описания кодов слоев, названий, агентств, занимающихся сбором гидрологических и гидрогеологических данных о водоотборе по стране. Регулярно поступающие в хранилище данные, в том числе через реле спутников, доступны для анализа но любому запросу уже через несколько часов после их записи.

Помимо сбора оперативной информации о режиме поверхностных и подземных вод спутниковые дистанционные исследования используются геологической службой для детализации и корректировки геологических и гидрогеологических карт, выбора мест для изучения очагов разгрузки подземных вод, движения загрязнений в поверхностных водах, выявлений карстовых провалов и анализа их ориентировки, а также для изучения распространения и ориентировочных глубин залегания верховодки в естественных условиях и на поливных участках. Для этих целей космические многоспектральные снимки используются как обычные черно-белые, но в различных диапазонах цветов — зелено-голубых, красных и инфракрасных (соответственно в диапазонах 470—610, 590—715 и 680—890 нм), так и цветные инфракрасные (510—890 нм), каждый вид съемки осуществляется отдельной камерой, со специальными пленками и фильтрами. Для этих целей применяется также ближняя и видимая инфракрасная, тепловая инфракрасная, радарная и пассивная микроволновая съемки. Предпринимаются попытки изучить изменения глубин залегания подземных вод во времени на основе анализа инфракрасных снимков. Температурные контрасты, вызванные различием в глубинах залегания подземных вод, оценивались и сравнивались с изменением температур н влажности почв. Найдена корреляционная связь между температурами грунтов и глубиной залегания подземных вод. Установлено, что по инфракрасному изображению может быть определена глубина залегания подземных вод.

Для выявления повышенной трещиноватости, которая способствует сосредоточенной фильтрации подземных вод, применяется локационное зондирование (радарами) в диапазонах радиоволн от 0,1 до 100 см. Хорошие результаты при решении таких задач получены боковым воздушным радаром SLAR, улавливающим отраженные волны с отклонением от горизонтали от 55 до 20°. Все эти исследования входят в программу спутника EPTC-I (Ландсат).

Изучение режима подземных вод в Канаде проводится в научных центрах и отделах Министерства охраны окружающей среды провинций. Наблюдательная сеть состоит из специальных скважин (около 500), оборудованных самописцами уровней с длительными (от 1 месяца до 1 года) периодами автономного действия. Наблюдения проводятся преимущественно за уровнями подземных вод для оценки изменений ресурсов подземных вод во времени. Записи с самописцев обрабатываются автоматически специальным считывающим устройством, переносящим данные измерений на перфокарты и магнитную ленту. Информация накапливается в ЭВМ. Отмечена многолетняя изменчивость режима подземных вод, связанная с цикличностью климата и не поддающаяся прогнозированию.

Изучение режима подземных вод в провинции Онтарио проводится в связи с исследованием внедрения морских вод в прибрежные водоносные горизонты, инфильтрации различных загрязняющих веществ в водоносные горизонты, изучением гидрогеологических особенностей районов с вечной мерзлотой, влияния инженерной деятельности человека на гидрогеологические условия городских территорий, шахтных и карьерных разработок на гидрогеологический режим прилегающих территорий и изучения процессов формирования подземных вод в целях совершенствования гидрогеологического моделирования. Наблюдения проводятся секцией гидрологии и контроля отделения водных ресурсов Министерства охраны окружающей среды провинций. Данные наблюдений публикуются в региональном и общегосударственном ежегодниках. Наблюдения ведутся с 1946 г. сначала по 300 скважинам, а с 1977 г. — по 100 опорным скважинам. В провинции Альберта наблюдениями охвачены в основном родники (около 600) с целью изучения условий формирования их режима и планирования оптимального использования ресурсов,

В списке станций МГД отмечается, что в Канаде в связи с проведением МГД были организованы наблюдения в 15 репрезентативных бассейнах по 104 скважинам с наблюдениями в основном за режимом уровня грунтовых вод. Наблюдения начаты в 1962—1967 гг.

Об изучении режима подземных вод Южной Америки сведений сравнительно мало. Довольно длительные наблюдения ведутся в Аргентине. В списке станций МГД отмечено 25 гидрогеологических станций, изучающих подземные воды в основном в четвертичных песчано-глинистых отложениях. В ряде пунктов, как указывается в списке, наблюдения начаты в 1912—1913 гг. (7 пунктов), в остальных —в 1925, 1944—1945 и в 1959 гг.

В Венесуэле массовые замеры уровня грунтовых вод в долине р. Каракас были проведены в 1950 г. В более позднее время были организованы наблюдения в отдельных районах страны. Анализ материалов позволил авторам составить ряд профилей уровня грунтовых вод по состоянию на 1965, 1970 и 1971 гг. и установить, что уровень грунтовых вод имел тенденцию к понижению в период 1950—1965 гг., а затем наблюдался его подъем и к 1970—1971 гг. восстановился до уровня 1950 г.

Изучение режима подземных вод в Австралии проводится комиссиями водных ресурсов штатов, работающих автономно и координируемых Советом по водным ресурсам.

Основными задачами изучения режима являются контроль за использованием подземных вод и исследование влияния на них орошения. Около 20% всей потребности в воде страна удовлетворяет за счет подземных вод, 80% этого количества идет на орошение и водоснабжение животноводства. В 1974 г. водоотбор подземных вод составил 2730 млн. м3/год. Основными штатами, широко использующими подземные воды, являются Квинсленд и Новый Южный Уэльс, где отбирается соответственно 1040, 360 и 245 млн. м3/год. Наиболее интенсивно подземные воды используются в долине р. Бердекин 320 млн. м3/год, в долине р. Намой 108 млн. м3/год и около г. Бандаберг — 96 млн. м3/год. Интенсивная эксплуатация подземных вод вызвала необходимость поставить работы по региональной оценке ресурсов и контролю за использованием и истощением запасов подземных вод путем наблюдения за их режимом. Широко используются в последние годы напорные воды Большого артезианского бассейна, в котором на основные меловой и юрский водоносные горизонты заложено около 23 тыс. эксплуатационных скважин. Лишь около 3 тыс. из них по-прежнему самоизливают. Замеры уровней и расходов по скважинам проводятся раз в год при обследовании скважин. В штате Квинсленд наблюдения за режимом подземных вод, используемых преимущественно для орошения, проводит комиссия по ирригации и водоснабжению этого штата (г. Брисбен). Наблюдениями установлено истощение подземных вод в долине р. Кондамайн, которых по оценкам комиссии хватит лишь на 20 лет, что потребует затем сокращения орошаемых площадей. В штате Западная Австралия (г. Перт) наблюдения проводятся отделом управления земельными ресурсами (КСИРО). который проводит исследования баланса подземных вод на 9 полигонах с целью изучения причин засоления почв. Установлена значительная роль транспирации, особенно эвкалиптами, в балансе грунтовых вод. Геологической службой штата проводятся также наблюдения в районах водозаборов в целях оценки запасов подземных вод. Сеть состоит из 500 скважин. В штате Южная Австралия (г. Аделаида) гидрогеологические работы, включая наблюдения за режимом, проводит инженерный отдел геологической службы штата. Информация по 80 тыс. скважин хранится в памяти ЭВМ. Наблюдения проводятся лишь в районах интенсивной эксплуатации в течение последних 5—10 лет раз в месяц за уровнями и химическим составом подземных вод. В ряде районов установлено, что водоотбор уже превысил естественное восполнение. Эти районы, а также участки возможного подтягивания морских вод к водозаборам находятся под особым контролем.

В штате Виктория (г. Мельбурн) наблюдения за режимом подземных вод осуществляет гидрогеологическая станция геологической службы штата. Наблюдения по 300 скважинам проводятся ежемесячно в долине р. Муррей на участках интенсивного орошения, на северо-западе штата, где все водоснабжение осуществляется за счет подземных вод, и в окрестностях г. Мельбурн для оценки возможного загрязнения подземных вод, также используемых для водоснабжения. Данные наблюдений применяются для региональной оценки запасов подземных вод в пределах артезианского бассейна р. Муррей. Спорадические наблюдения за режимом подземных вод, проводившиеся в этом штате с 1900 г. для выяснения причин подъема уровней подземных вод в долине р. Компаспе, установили, что средняя скорость подъема уровней за период с 1900 по 1976 гг. составила 0,2—0,3 м/год. Это обусловлено вырубкой лесов и сбросом в долину шахтных вод при разработке золота.

Наблюдения за режимом напорных вод на орошаемых территориях штата Виктория установили повсеместный подъем уровней, что может привести к засолению земель и повышению минерализации грунтовых вод.

В Новой Зеландии режим исследуется для выяснения причин подъема уровня грунтовых вод на орошаемых землях, оценки эффективности дренажных систем, изучения родников и закономерностей питания подземных вод, изучение взаимодействия колодцев и водоносных горизонтов и оценки степени истощения запасов артезианских вод.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: