авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Гидрогеологические особенности и геоэкологические последствия многолетней эксплуатации северо-дагестанского артезианского бассейна

-- [ Страница 3 ] --

В разделе третьем пятой главы анализируется возможность взаимосвязи между повсеместным снижением напоров в водоносных горизонтах плиоцен-четвертичных отложений и процессом опустынивания территорий Северного Дагестана. То обстоятельство, что вертикальная составляющая скорости фильтрации, как отмечалось выше, изменила свое направление на противоположное, свидетельствует о том, что грунтовые воды перестают получать подпитку от напорных вод плиоцен-четвертичного комплекса из-за депрессии в последнем. Падение избыточных напоров до нуля в ближайших к поверхности водоносных горизонтах наблюдалось в некоторых населенных пунктах уже в 70-е годы: это время можно считать точкой отсчета, начиная с которой уровень грунтовых вод неуклонно снижается, причем скорость падения уровня и площадь, на которую это явление распространяется, находятся в прямо пропорциональной зависимости от масштабов образовавшейся депрессии в напорных пластах плиоцен-четвертичных отложений. По результатам расчетов для территории дагестанской части Терско-Кумского междуречья строится схематическая карта абсолютных величин снижения уровня грунтовых вод, которая, будучи совмещена со схемой глубин залегания уровня грунтовых вод [8], дает картину изменения уровня грунтовых вод за период эксплуатации бассейна. Наиболее значительные снижения уровня грунтовых вод приурочены к северным частям Ногайского и Тарумовского районов: на северо-западе, в районе Южносухокумска, абсолютные значения снижения уровня грунтовых вод достигают 90 и более сантиметров; цифра 70 см охватывает почти весь район Прикумской зоны поднятий, а значение 50 см характерно для всей области, находящейся над депрессией. Эти же районы отмечаются как наиболее неблагополучные в смысле техногенного загрязнения пресных подземных вод продуктами нефтепромысла в процессе бурения и эксплуатации нефтяных месторождений.

Резюмируя сказанное, можно сделать вывод, что опустынивание территорий Северного Дагестана может быть напрямую связано с повсеместным снижением уровня грунтовых вод, которое, в свою очередь, стало следствием развития региональной депрессии в напорных водоносных горизонтах плиоцен-четвертичных отложений в результате столетнего периода эксплуатации СДАБ. Такие природные факторы, как удаленность территории от основных областей питания, особенности рельефа дневной поверхности, климата и геологического строения, малые скорости фильтрации, а также техногенные факторы, как наличие множества эксплуатирующихся водозаборов, "перехватывающих" подземный сток и продолжающееся падение напоров, не позволяют рассчитывать на быстрое восполнение запасов естественным потоком подземных вод и потому процесс снижения уровня грунтовых вод принимает необратимый характер.

В пятой части пятой главы на примере Махачкала-Тернаирского месторождения показано, что многолетнее техногенное воздействие на природные геотермальные системы приводит к тому, что 1) качество термальных вод перестает удовлетворять высоким требованиям, предъявляемым к ним для использования в бальнеологии, горячем водо- и теплоснабжении; 2) ухудшение качества термальных вод усугубляет существующую в настоящее время проблему их участия в загрязнении окружающей среды; 3) большие объемы добычи создают угрозу значительного локального оседания дневной поверхности.

В заключительной части пятой главы дается геоэкологическая оценка стабильности территории Северного Дагестана. Отмечается, что увеличение антропогенной нагрузки на природную водообменную экосистему СДАБа привело к чрезмерному нарушению её устойчивости, её способности к саморегуляции. В целом площадь Терско-Сулакского междуречья, несмотря на большие объемы добычи артезианских вод, наименее подвержена катастрофическим изменениям (исключение составляет зона Махачкала-Тернаирского месторождения), так как близость областей питания, большой ресурсный потенциал водосодержащей толщи пока ещё компенсирует отбор. Оседание поверхности земли представляет опасность, прежде всего, для прибрежных земель, которым грозит затопление, а также городам, таким как Махачкала и Кизляр, где вследствие оседания могут быть разрушены наземные сооружения. Даже незначительные смещения пластов могут стать причиной нарушения целостности водохранилищ и других важных инженерных объектов, расположенных в Терско-Сулакской зоне. Что касается дагестанской части Терско-Кумского междуречья, то здесь геоэкологическая ситуация однозначно характеризуется как нестабильная. Во-первых, налицо истощение запасов артезианских вод, возникновение депрессии в водоносных горизонтах плиоцен-четвертичных отложений. Во-вторых, следствием возникновения региональной депрессии стало изменение гидродинамической картины стока, в том числе изменение направленности скоростей вертикальной и горизонтальной фильтрации, и начало процесса деформации толщи, проявляющееся на поверхности оседанием земли. Из-за особенностей рельефа дневной поверхности вдоль побережья моря от р.Кумы до устья Терека, в результате деформирования толщи и усадки грунта, могут быть затоплены значительные площади земли. Следствием изменения направленности вертикальной составляющей скорости фильтрации стал повсеместный ущерб, нанесенный вертикальному площадному стоку напорных вод в вышележащие водоносные горизонты и, соответственно, в грунтовые воды. Воды хазарских и хвалынских отложений под воздействием нового градиента напора, поступают в бакинские отложения, повышая минерализацию содержащихся там пресных вод, тем самым ухудшая их качество и делая непригодными для питьевого водоснабжения. Таким же путем проникают с поверхности земли, сначала в грунтовые воды, потом в более глубокие артезианские воды антропогенные загрязнители. Одними из основных источниками техногенного загрязнения артезианских вод вредными компонентами являются нефтеразведочная, нефтедобывающая и сельскохозяйственная деятельность человека. Северо-западная часть Терско-Кумской области Дагестана, район Южносухокумска, наиболее уязвимы в плане подобного проникновения. Интенсивность процесса опустынивания также возрастает в северо-западном направлении, охватывая полностью Ногайский район и северную часть Тарумовского района.

Суммируя экологические риски для природной среды как от непосредственного воздействия многолетней эксплуатации артезианских вод, так и от косвенных последствий этого воздействия, приходим к выводу, что самая нестабильная ситуация на территории Равнинного Дагестана отмечается на северо-западе области. Действительно, именно здесь, на территории, приуроченной к Сухокумской группе нефтяных месторождений, сосредоточена максимальная антропогенная нагрузка на окружающую среду и поэтому эту зону можно отнести к зоне максимального экологического риска.

Рис. 5.6. Схематическая карта деградации территории Северного Дагестана. 1 величина оседания поверхности от 30 до 40 см, 2 величина оседания поверхности от 40 до 50 см, 3 величина оседания поверхности от 50 до 60 см, 4 величина оседания поверхности более 60 см; 5 области техногенного загрязнения артезианских вод; 6 области деградации растительного покрова; 7 изолинии поверхностного оседания; 8 изолинии снижения уровня грунтовых вод; 9 направления распространения загрязнения с артезианскими водами.

Основные результаты и выводы.

1. На основе анализа многочисленных данных, опубликованных в научной литературе, обширного фондового материала и многолетних исследований автора построены карты глубин залегания, общих и эффективных мощностей, песчанистости, коэффициентов фильтрации и абсолютных пьезометрических уровней водоносных горизонтов бакинских и апшеронских отложений СДАБ. Прослежено движение подземных вод от областей питания до областей разгрузки, изменение горизонтальной и вертикальной скоростей фильтрации вдоль линий тока, оконтурены области субмаринной разгрузки. Дана оценка вертикальных градиентов напора в естественных условиях, общего бокового притока в бассейн и разгрузки под акваторию Каспия.

2. Произведены расчеты объемов артезианских вод, добытых из бакинских и апшеронских водоносных горизонтов за весь период эксплуатации, в том числе упругих запасов, как по районам, так и по всему СДАБ. Установлено, что в некоторых районах, таких, как Ногайский, Тарумовский, Хасавюртовский, упругие запасы апшеронских вод уже полностью выработаны.

3. Предложена методика, с помощью которой можно сделать выводы о динамике изменения напоров в условиях отсутствия стационарного мониторинга. Она позволила построить графики зависимости уровня подземных вод от времени эксплуатации напорного пласта для больших и малых водозаборов, приуроченных к различным населенным пунктам, и выявить характерный для месторождений подземных вод Северного Дагестана тип кривой снижения гидростатических напоров.

4. В результате проведенных исследований, с использованием методов математического моделирования гидродинамического процесса эксплуатации артезианского бассейна, выявлены основные закономерности формирования депрессионной зоны, ее развития и распространения по всей территории Северо-Дагестанской равнины.

5. Сделан вывод о том, что естественная гидродинамическая картина подземного стока за последние десятилетия эксплуатации плиоцен-четвертичных отложений СДАБа претерпела настолько большие изменения, что они стали соизмеримы с природными процессами: большая депрессионная воронка, возникшая на побережье Кизлярского залива, постепенно углубляясь, охватывает всю территорию междуречья, меняется направление движения подземных вод, способы и характер их разгрузки, сток в Каспий. Если до начала разработки артезианского бассейна основная часть напорных вод разгружалась в грунтовые воды на всей рассматриваемой площади, то в настоящее время разгрузка осуществляется в полном объёме через открытые артезианские скважины.

6. По результатам детальных расчётов построена схематическая карта оседания дневной поверхности территории Северного Дагестана под воздействием многолетней эксплуатации подземных вод артезианского бассейна, которая показала, что наиболее масштабные по площади охвата и абсолютной величине усадки характерны для прибрежных территорий Северного Дагестана. Дана оценка возможного смещения морской границы и определены направления, вдоль которых затопления могут оказаться максимальными

7. По результатам расчетов для территории дагестанской части ТКАБ построена прогнозная схематическая карта снижения уровня грунтовых вод. Сделан вывод, что с повсеместным снижением уровня грунтовых вод, которое, в свою очередь, стало следствием развития региональной депрессии в напорных водоносных горизонтах плиоцен-четвертичных отложений, может быть напрямую связано опустынивание территорий Северного Дагестана.

8. Установлено, что на рассматриваемой территории существуют условия для техногенного загрязнения подземных вод продуктами нефтепромыслов, которые проникают 1) в артезианские воды в процессе бурения и эксплуатации нефтяных месторождений; 2) в почву, грунтовые воды и, в условиях образующихся депрессионных воронок, достигают неглубоко залегающих водоносных горизонтов, далее распространяясь с потоком артезианских вод в восточном и юго-восточном направлении.

9. На основании изложенного произведена геоэкологическая оценка стабильности всей территории Северного Дагестана, которую демонстрирует схематическая карта деградации региона (рис.4).

Список цитируемой литературы.

  1. Гавич И.К. Теория и практика применения моделирования в гидрогеологиии. М.: Недра, 1980. 358с.
  2. Джамалов Р.Г. Подземный сток Терско-Кумского артезианского бассейна. М., Наука, 1977. 96с.
  3. Джамалов Р.Г., Зекцер И.С., Месхетели А.В. Подземный сток в моря и Мировой океан. М.: Наука, 1977. 94 с.
  4. Зекцер И.С. Закономерности формирования подземного стока и научно-методические основы его изучения. М., Наука, 1977. 164 с.
  5. Зекцер И.С., Джамалов Р.Г., Месхетели А.В. Подземный водообмен суши и моря. Л., Гидрометеоиздат, 1984. 208с.
  6. Курбанов М.К. Геотермальные и гидроминеральные ресурсы Восточного Кавказа и Предкавказья. М., Наука, МАИК "Наука/Интерпериодика", 2001. 260с.
  7. Курбанов М.К. Северо-Дагестанский артезианский бассейн. Махачкала, Дагиздат, 1969. 92с.
  8. Методика обоснования региональных гидрогеологических моделей мгогослойных систем./Водоватова З.А., Гохберг Л.К., Ефремов Д.И. и др. - М., Недра, 1982. 147с.
  9. Семенова-Ерофеева С.М. Методика изучения и картирования источников формирования эксплуатационных ресурсов подземных вод. М., Недра, 1987. 88с.
  10. Шагоянц С.А. Подземные воды центральной и восточной частей Северного Кавказа. Госгеолтехиздат, 1959.

Публикации автора по теме диссертации.

  1. Кудрявцева К.А., Щербуль З.З. Геоэкологические аспекты использования артезианских вод Северного Дагестана. – "Геоэкология", 2005, №1. С. 25-29.
  2. Кудрявцева К.А., Щербуль З.З. Изменение параметров природной геотермальной системы в процессе её разработки.// Материалы международной конференции "Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы", Махачкала,2005. С. 237-241.
  3. Кудрявцева К.А., Щербуль З.З. Некоторые геоэкологические последствия разработки артезианских вод Северного Дагестана.// Материалы научно-практ. конф. " Геоэкологические проблемы освоения и охраны ресурсов подземных вод Восточного Предкавказья". Махачкала, 2003. С. 37-38.
  4. Курбанов М.К., Шейхов Ю.Г., Щербуль З.З., Омарова Л.Т. Ресурсы подземных вод Дагестана и проблема водоснабжения. // Материалы научной сессии ДагФАН СССР, Махачкала, 1988г.
  5. Щербуль З.З. Влияние динамики развития пластовых депрессий на рельеф дневной поверхности. // Материалы научно-практ. Конференции "Геология и минерально-сырьевые ресурсы Вост. Кавказа и прилегающей акватории Каспия". Махачкала, 2001.
  6. Щербуль З.З. Влияние изменения геофильтрационного поля Северодагестанского артезианского бассейна на экологическую ситуацию региона.// Тр. Ин-та геологии ДНЦ РАН, 2003. Вып.49. С.32-37.
  7. Щербуль З.З. Выработка упругих запасов артезианских вод Северного Дагестана под влиянием многолетней эксплуатации.//Геотермальная энергетика. Сб. статей ИПГ ДНЦ РАН. Махачкала, 2002. С.102-106.
  8. Щербуль З.З. Геоэкологическая оценка стабильности территории Северо-Дагестанского артезианского бассейна. //Международный семинар "Возобновляемые источники энергии: Материалы и технологии". 28-30 ноября 2007г., г. Махачкала. С.77-81.
  9. Щербуль З.З. Геоэкологические аспекты эксплуатации артезианских вод Северного Дагестана.// Вестник ДНЦ РАН. 2001.№9.С.48-52.
  10. Щербуль З.З. Геоэкология дагестанского побережья Каспия в связи с эксплуатацией подземных флюидов. В кн. " Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане". Махачкала, 1999.
  11. Щербуль З.З. Изменчивость теплового поля геосферы в связи с эксплуатацией подземных флюидов. // Вестник ДНЦ РАН. 2004. №16, С.37-
  12. Щербуль З.З. К вопросу о создании прогнозных математических моделей в гидрогеологии. // Материалы научно-практической конференции "Компьютерные технологии в науке, экономике и образовании". Махачкала, 2000.
  13. Щербуль З.З. Тепловое поле геосферы над выработанным флюидным месторождением. // Материалы научно-практической конференции "Компьютерные технологии в науке, экономике и образовании". Махачкала, 2001.
  14. Щербуль З.З. Опустынивание как следствие снижения уровня грунтовых вод. // Материалы научно-практ.конференции «Геология и минерально-сырьевые ресурсы Южного федерального округа» Сб.тр. ИГ ДНЦ РАН, вып. 50, 2006г.
  15. Щербуль З.З. Оценка современной структуры подземного стока Северо-Дагестанского артезианского бассейна. // Тр. ИГ ДНЦ РАН, вып.52, 2008г.
  16. Щербуль З.З., Шейхов Ю.Г. Динамика фильтрационного поля верхнеплтоценовых отложений Северного Дагестана. // Геотермия. Сб. научн. тр. ИПГ ДНЦ РАН. Махачкала, 1992.
  17. Щербуль З.З., Шейхов Ю.Г. Изучение геофильтрационного поля Северодагестанского побережья Каспия.// Тр. Ин-та геологии ДагФАН СССР, 1989. Вып.39. С 58-64.
  18. Щербуль З.З., Шейхов Ю.Г., Омарова Л.Т. Изучение динамики изменения эксплуатационных ресурсов артезианских вод Северодагестанской равнины. // Геотермия. Сб.научн.тр. ИПГ ДНЦ РАН. Махачкала, 1988.



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.