Оценка составляющих речного стока Горного Крыма. 2. Сток карстовых водоносных систем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Для экспериментальных бассейнов карстовых водоносных систем Горного Крыма выполнена адаптация трехкомпонентной модели смешения с использованием геохимических трассеров. На ее основе установлены следующие стабильные источники питания: эпикарстовый сток, формирующийся преимущественно в приповерхностной трещиноватой и выветрелой зоне карстующихся пород; поверхностно-склоновый сток, различающийся по механизму формирования; базисный карстовый сток, включающий смесь подземных вод зон аэрации карстовых массивов ниже эпикарста и фреатической, обеспечивающий базисную часть гидрографа стока. Существенную долю питания в стоке карстовых водоносных систем составляют эпикарстовые воды (>30%). Для составляющих стока выявлены тесные эмпирические связи их долей с расходами воды в замыкающих створах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. С. Губарева

Институт водных проблем РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tgubareva@bk.ru
Россия, Москва, 119333

Г. Н. Амеличев

Институт водных проблем РАН; Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: tgubareva@bk.ru
Россия, Москва, 119333; Симферополь, 295007

С. В. Токарев

Институт водных проблем РАН; Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: tgubareva@bk.ru
Россия, Москва, 119333; Симферополь, 295007

Б. А. Вахрушев

Институт водных проблем РАН; Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: tgubareva@bk.ru
Россия, Москва, 119333; Симферополь, 295007

Б. И. Гарцман

Институт водных проблем РАН; Институт природно-технических систем РАН

Email: tgubareva@bk.ru
Россия, Москва, 119333; Севастополь, 299011

В. Г. Науменко

Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: tgubareva@bk.ru
Россия, Симферополь, 295007

Е. Г. Амеличев

Институт водных проблем РАН; Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: tgubareva@bk.ru
Россия, Москва, 119333; Симферополь, 295007

И. Б. Вахрушев

Институт водных проблем РАН; Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: tgubareva@bk.ru
Россия, Москва, 119333; Симферополь, 295007

Список литературы

  1. Вахрушев Б.А., Вахрушев И.Б. Роль карстовых конденсационных вод в водном хозяйстве античных и средневековых поселений Керченского полу острова // Культура народов Причерноморья. 1999. № 10. C. 7–10.
  2. Воронков П.П. Закономерности процесса формирования и зональность химического состава вод местного стока // Тр. ГГИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. Вып. 102. С. 43–119.
  3. Газда С. Источники загрязнения и охрана карстовых вод Западных Карпат // Тр. Международ. симпоз. по гидрологии карста. Будапешт, 1978. Т. 2. C. 141–155.
  4. Губарева Т.С., Амеличев Г.Н., Гарцман Б.И., Токарев С.В., Хрусталева Л.И., Морейдо В.М. Ионный состав генетических типов природных вод речных бассейнов Горного Крыма // Вод. ресурсы. 2024. В печати.
  5. Губарева Т.С., Амеличев Г.Н., Гарцман Б.И., Токарев С.В., Вахрушев Б.А., Науменко В.Г., Амеличев Е.Г., Вахрушев И.Б. Оценка составляющих речного стока Горного Крыма. 1. Сток малых рек // Вод. ресурсы. В печати.
  6. Дублянский В.Н. Карстовые пещеры и шахты Горного Крыма. Л.: Наука, 1977. 182 с.
  7. Дублянский В.Н., Дублянский Ю.В. Проблема конденсации в карстоведении и в спелеологии // Пещеры. 2001. Вып. 27–28. С. 51–72.
  8. Дублянский В.Н., Кикнадзе Т.З. Гидрогеология карста Альпийской складчатой области юга СССР. М.: Наука, 1984. 128 с.
  9. Климчук А.Б. Эпикарст: гидрогеология, морфогенез и эволюция. Симферополь: Изд-во Сонат, 2009. 111 c.
  10. Красная пещера. Опыт комплексных карстологических исследований / Под ред. В.Н. Дублянского. М.: Изд-во РУДН, 2002. 190 с.
  11. Максимович Г.А. Основы карстоведения. Т. 1. Пермь: Пермское кн. изд-во, 1963. 445 с.
  12. Прокофьев С.С. Роль конденсационной воды в образовании карстовых пещер // Пещеры. 1964. Вып. 4 (5). С. 35–38.
  13. Токарев С.В. Уязвимость карстовых подземных вод Горного Крыма к загрязнению: выявление, оценка и картирование. Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. Симферополь: КФУ, 2020. 26 с.
  14. Токарев С.В., Амеличев Г.Н., Середа А.И., Брага Е.В. Установление границ подземно-карстовых водосборов в верховьях р. Бельбек (Горный Крым) методом трассерных экспериментов // Пятые Виноградовские чтения. Гидрология в эпоху перемен. СПб.: Изд-во ВВМ, 2023. С. 553–557.
  15. Шестопалов В.М., Климчук А.Б., Токарев С.В., Амеличев Г.Н. Оценка уязвимости подземных вод районов открытого карста (на примере массива Ай-Петри, Крым) // Спелеология и карстология. 2009. № 2. С. 11–29.
  16. Aley T. Findings from some hydrologic investigations in the epikarst // Epikarst. Proc. symposium, 2003. Shepherdstown: Karst Water Inst., 2004. Special publ. 9. P. 79–84.
  17. Brutsaert W. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2005. 605 p.
  18. Doctor D.H., Alexander Jr. E.C., Petric M., Kogovsek J. et al. Quantification of karst aquifer discharge components during storm events through end-member mixing analysis using natural chemistry and stable isotopes as tracers // Hydrogeol. J. 2006. V. 14. P. 1171–1191.
  19. Ford D., Williams P. Karst Hydrogeology and Geomorphology. Chichester: John Wiley Sons Ltd., 2007. 562 p.
  20. Lee E.S., Krothe N.C. Delineating the karstic flow system in the upper Lost River drainage basin, south central Indiana: using sulphate and δ34SSO4 as tracers // Applied Geochem. 2003. V. 18. № 1. P. 145–153.
  21. Long A.J., Valder J.F. Multivariate analysis with end-member mixing to characterize groundwater flow: Wind Cave and associated aquifers // J. Hydrol. 2011. V. 409. P. 315–327.
  22. Perrin J.R. A conceptual model of flow and transport in a karst aquifer based on spatial and temporal variations of natural tracers. Ph.D. diss. Lausanne: Univ. Lausanne, 2003. 187 р.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Картосхемы бассейнов КВС: а – Карстовый, б – Красная пещера, в – Аян. 1 – гидрологические створы (I – Карстовый приток – с. Многоречье, II – р. Кизилкобинка – контрольный створ; III – р. Аян – бетонный мостик); 2 – метеостанции (М – Многоречье, О – Ольмесхыр, КП – Краснопещерная, Ч – Чатырдаг); источники: 3 – крупные, 4 – мелкие; элементы рельефа: 5 – карстовые полости; 6 – ходы крупных карстовых пещер; границы: 7 – распространения верхнеюрских карбонатных пород, 8 – бассейнов.

Скачать (415KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Графики связи “остатки Е – измеренные значения концентрации трассеров” в бассейнах: а – КВС Карстовый, б – КВС Красная пещера, в – КВС Аян. 1 – речные пробы, 2 – “отклоняющиеся значения”, р – вероятность отсутствия корреляционных связей на графиках.

Скачать (385KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Диаграммы смешения вод в U-пространстве бассейнов КВС: а – Карстовый, б – Красная пещера, в – Аян. Источники питания: АО, КС, ЭК, БК, ПСК (расшифровка в тексте). Пробы: КВС – исследуемых створов, КВС(П) – проверочной выборки, КП – подземной реки в Красной пещере, С – р. Суботхан; родников: АЧ – Азменын Чокрак, БТ – Беш-Текне, ЭТ – Эки-Текне, См – Биюк-Узенбаш, Г – Грифон, Тп – Туфовая площадка, 33 – источник № 33, 17106 – родник, ВЧ – Вейрат-Чокрак, ЯЧ-2 – Ярма-Чокрак-2, Н – Надежда, Чн – Челбаш нижний, ЕС – Ени-Сала, БуК – Буковый кордон, ДЧ – Дамчи-Чокрак, Кр – Криничка, КА – Курт-Аир, Т – Точка, пТ – родник в пещере Точка, Э (Чат) – эпикарстовых родников с плато Чатырдаг; других водопроявлений: Су – в балке Сухой, К – колодец, Кап – капель в пещ. Красная, с.р. – склоновый ручей.

Скачать (270KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Разделение стока КВС по источникам питания на даты съемки. Бассейны КВС: а – Карстовый, б – Карстовый (проверочная выборка), в – Красная пещера, г – Аян. Расшифровка источников питания приведена в тексте.

Скачать (770KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Измеренные и модельные концентрации трассеров в моделях смешения бассейнов КВС: а – Карстовый: калибровочная выборка – 28.08.2021–6.03.2023, проверочная выборка 27.02.2022–11.03.2023; б – Красная пещера; в – Аян.

Скачать (636KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости долей источников питания стока от расходов воды Q в замыкающих створах и соотношения долей ЭК/ПСК и ЭК*/ПСК* в бассейнах КВС: а – Карстовый, б – Красная пещера, в – Аян.

Скачать (462KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024