Картирование режима подземных вод. Синхронность и асинхронность режима подземных вод. Методика составления карт режима подземных вод

ЛЕКЦИЯ 6

КАРТИРОВАНИЕ РЕЖИМА ПОДЗЕМНЫХ ВОД

6.1 Задачи картирования режима подземных вод

Определение. Гидрогеологической называют карту, на которой показаны условия распространения, залегания подземных вод в горных породах, признаки или свойства подземных вод, их химическая характеристика.

Такое определение гидрогеологической карты близко к определению геологической карты. При геологическом картировании на карте отображается геологическое строение какого-либо участка земной коры, которое настолько мало изменяется во времени, что практически считается застывшим. Основной же объект исследования гидрогеологов – подземные воды находятся в постоянном движении, взаимодействии с породой и испытывает непосредственное воздействие различных природных процессов и явлений, и требует иного подхода к ее картированию. Значительного опыта такого рода картирования у гидрогеологов нет.

В настоящее время уже нельзя ограничиться отображением на гидрогеологических картах условий распространения и залегания подземных вод в горных породах и характеристикой их свойств по осредненным показателям. При гидрогеологическом картировании подземных вод требуется показать на карте процесс или его этапы, его тенденцию. В этом и заключается сложность и отличие гидрогеологического специализированного картирования от составления геологических карт. Существенную роль для выбора методов картирования играет изменчивость режима, наблюдающаяся в пространстве. Поэтому возникает самостоятельная проблема, заключающаяся в установлении синхронности и асинхронности режима подземных вод, наблюдаемых на исследуемой территории. Причины синхронности и асинхронности связаны с разновременностью большого числа различных режимообразующих факторов.

Впервые положение уровня подземных вод на какую-то дату стало изображаться на картах в виде гидроизогипс (пьезоизогипс) получивших широкое распространение в гидрогеологии. Ряд таких карт построенных на различные даты дает представление об изменении зеркала грунтовых вод или пьезометрической поверхности за определенный период времени. В середине XX века появились отдельные карты различных масштабов, характеризующие некоторые элементы режима подземных вод.

С 1974 г. стали выпускаться карты изменения ресурсов подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта, подготавливаемые институтом ВСЕГИНГЕО.

6.2 Синхронность и асинхронность режима подземных вод

При картировании режима подземных вод на карте можно показывать поля с одинаковыми характеристиками режима и наносить границы, разделяющие такие поля или строить карты в изолиниях. Чаще на карты наносят районы или поля, выделяемые по какому-либо признаку, отличному от соседних полей. Такими признаками являются синхронность и асинхронность режима подземных вод.

Синхронным можно считать режим подземных вод тех участков, в пределах которых наблюдается подобие в сезонном или многолетнем изменении уровня или какого-либо другого элемента режима подземных вод.

Установление синхронности режима подземных вод имеет большое практическое и теоретическое значение. Большинство существующих методов прогноза режима подземных вод дает возможность предсказывать поведение уровня подземных вод в точке ( по наблюдениям в скважине или по роднику) или в пределах расчетного створа (см. лк. 5 настоящего спецкурса). Синхронность в режиме подземных вод на той или иной площади, без сомнения является ключом к территориальному прогнозу.

6.2.1 Методика исследования синхронности режима подземных вод

Наиболее распространенным является способ взаимного сопоставления хронологических графиков по выбранным для сравнения скважинам.

Более отчетливо закономерности многолетних колебаний вырисовываются по разностно-интегральным кривым (см. лк. 5 настоящего спецкурса). Априорно можно полагать, что на форму интегральной кривой наибольшее влияние должен оказывать характер многолетних изменений уровней и, прежде всего, интенсивность и продолжительность основных и второстепенных циклов колебаний.

В качестве характеристики синхронности изменения уровней подземных вод служит коэффициент корреляции между фазово-однородными уровнями подземных вод в скважинах, находящихся на различных расстояниях друг от друга. Положительный коэффициент корреляции является показателем синхронности, а отрицательный – асинхронности.

6.3 Систематизация карт режима подземных вод