Численное моделирование инфильтрационного водообмена в пределах слабодренированных водосборов рек Лесная и Мухавец (Беларусь)

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В статье изложен новый методический подход количественной оценки инфильтрационного водообмена слабодренированных речных бассейнов. Его реализация продемонстрирована на примере численной геофильтрационной модели (ЧГФМ) водосборов слабодренированных рек Лесная и Мухавец, занимающих большую часть площади Брестского гидрогеологического бассейна (БГГБ). ЧГФМ водосборов рр. Лесная и Мухавец создана 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 (ГВ) на период летне-осенней межени путем определения интенсивности инфильтрационного питания (ИИП) и проводимости подрусловых отложений. Удовлетворительные результаты получены после расчленения модельного притока в блоки с реками на расход ГВ в реки и инфильтрационный расход через зону аэрации. Для оценки результирующей величины инфильтрационного питания (ИП) использована методика, суть которой заключается в задании над грунтовым водоносным горизонтом (ГВГ) фиктивной границы III рода в виде слабопроницаемого слоя и водоема, в котором дублируются уровни воды ГВГ. Применение методики позволило получить минимальную разницу в величине модельных и фактических напоров грунтовых вод (ниже уровня ошибок в исходных данных). Дана количественная оценка многолетнего результирующего ИП, представляющего собой интегральный показатель современного вертикального водообмена подземных вод с окружающей средой. Изменение результирующей величины ИП по площади водосборов рр. Лесная и Мухавец показано в виде отдельной карты. Выполнена количественная оценка составляющих баланса грунтовых, межпластовых и поверхностных вод на территории водосборов рр. Лесная и Мухавец с учетом внутригодовых изменений ИИП.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Г. Жогло

ГНУ Институт природопользования НАН Беларуси

Автор, ответственный за переписку.
Email: w.zhoglo50@tut.by
Белоруссия, 220114, Минск, ул. Ф. Скорины 10

Список литературы

  1. Белецкий С.С. Общий подземный сток БССР // Комплексное использование и охрана подземных вод БССР. Минск: БелНИГРИ, 1976. С. 20—36.
  2. Гавич И.К. Многолетняя изменчивость питания и режима подземных вод природно-техногенных систем верхнего этажа гидролитосферы: обзор АОЗТ “Геоинформмарк” // Гидрогеология, инж. геология. М.: [б.и.], 1996. Вып. 4. 42 с.
  3. Гриневский С.О. Гидрогеодинамическое моделирование взаимодействия подземных и поверхностных вод. М.: ИНФРА-М, 2014. 152 с.
  4. Гриневский С.О., Иванова Я.В., Сафонов А.О. Оценка естественных ресурсов подземных вод на основе геогидрологического моделирования инфильтрационного питания // Изв. высш. учеб. завед. Геология и разведка. 2016. № 5. С. 45—52.
  5. Гриневский С.О. Оценка инфильтрационного питания и ресурсов подземных вод на основе геогидрологических моделей: дис. докт. геол-мин. н. М.: МГУ, 2012. 382 с.
  6. Гриневский С.О., Поздняков С.П. Принципы региональной оценки инфильтрационного питания подземных вод на основе геогидрологических моделей // Водные ресурсы. 2010. Т. 37. № 5. С. 1—15.
  7. Жогло В.Г. Естественные ресурсы подземных вод водосборов рек Лесная и Мухавец // Актуальные проблемы наук о земле: использование природных ресурсов и сохранение окружающей среды: матер. V Междунар. научно-практ. конф. Брест: Брестский ГТУ, 2021. Ч. 2. С. 14—18.
  8. Жогло В.Г. К проблеме оценки эксплуатационных запасов и прогноза качества пресных подземных вод трансграничных регионов (на примере Подлясско-Брестской впадины) // Актуальные проблемы наук о земле: исследования трансграничных регионов: матер. VI Междунар. научно-практ. конф. Брест, 2023. С. 104—109.
  9. Жогло В.Г., Плетнев А.А. К оценке интенсивности площадного питания подземных вод // Доклады АН Беларуси. 1992. Т. ХХХVI. № 11—12. С. 1005—1007.
  10. Жогло В.Г. Система численных геофильтрационных моделей верхнего этажа гидролитосферы юго-востока Республики Беларусь: монография. Минск: Ин-т геол. наук, 2001. 176 с.
  11. Зеегофер Ю.О., Клюквин А.Н., Пашковский И.С., Рошаль А.А. Постоянно действующие модели гидролитосферы территорий городских агломераций (на примере Московской агломерации). М.: Наука, 1990. 198 с.
  12. Зиновенко Г.В., Гарецкий Р.Г. Подлясско-Брестская впадина: строение, история развития и полезные ископаемые. Минск: Беларуская навука, 2009. 142 с.
  13. Козлов М.Ф. Гидрогеология Припятского Полесья. Т. 2. Минск: Наука и техника, 1977. 272 с.
  14. Кудельский А.В, Пашкевич В.И. Региональная гидрогеология и геохимия подземных вод. Минск: Беларуская навука, 2014. 271 с.
  15. Пашковский И.С. Подземный сток в многопластовых системах // Ресурсы подземных вод: Современные проблемы изучения и использования: матер. междунар. науч. конф. М.: МАКС Пресс, 2010. С. 50—54.
  16. Поздняков С.П., Ведяшкина В.В., Филимонова Е.А., Позднякова Н.И. Ретроспективный анализ многолетних колебаний уровней воды в Докучаевском колодце в Каменной Степи // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2023. С. 110—126.
  17. Поздняков С.П., Шестаков В.М. Анализ многолетней динамики инфильтрационного питания подземных вод на основе теории влагопереноса // Гидрогеология, инженерная геология: обзор АОЗТ “Геоинформмарк”. М.: [б. и.], 1996. Вып. 5. 47 с.
  18. Припятское Полесье: Карта водопроводимости первого от поверхности водоносного горизонта Припятского Полесья / сост. и подгот. к изд. Институт геохимии и геофизики АН БССР; составлено М.Ф. Козловым [и др.]. 1 : 500 000. БССР, 1970.
  19. Припятское Полесье: Карта гидроизогипс первого от поверхности водоносного горизонта Припятского Полесья / сост. и подгот. к изд. Институт геохимии и геофизики АН БССР; составлено М.Ф. Козловым и А.М. Дроновой. 1 : 500 000. БССР, 1970.
  20. Припятское Полесье: Карта глубин залегания первого от поверхности водоносного горизонта Припятского Полесья / сост. и подгот. к изд. Институт геохимии и геофизики АН БССР; составлено М.Ф. Козловым [и др.]. 1 : 500 000. БССР, 1970.
  21. Припятское Полесье: Карта пьезоизогипс первого от поверхности напорного водоносного горизонта Припятского Полесья / сост. и подгот. к изд. Институт геохимии и геофизики АН БССР; составлено М.Ф. Козловым и А.М. Дроновой. 1 : 00 000. БССР, 1970.
  22. Фролов Н.М. Методология понятийно-терминологических исследований в гидрогеологии // Новые аспекты региональных гидрогеологических исследований: сб. научн. тр. Вып. 151. М.: ВСЕГИНГЕО, 1983. С. 5—26.
  23. Шестаков В.М. Геогидрология — научное направление и образовательная дисциплина // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1999. № 4. С. 75—80.
  24. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика: учеб. М.: КДУ, 2009. 334 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тектоническая карта восточной части ПБВ [12]: 1 — изогипсы поверхности фундамента, км; 2 — локальные структуры (Прибугская, Кустинская); разломы: 3 — проникающие в чехол, 4 — не проникающие в чехол; 5—8 — границы распространения отложений структурных комплексов: 5 — нижнебайкальского, 6 — верхнебайкальского, 7 — каледонского, 8 — трапповой формации венда; 9 — интрузии габбро-диабазов; 10 — линии геологических профилей; 11 — скважина и ее номер.

Скачать (679KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Геологический разрез по простиранию ПБВ по профилю Окунев – Добре – Мельник – 1-К – 10-К – 12-К – 5-К – 3-К – 4-К — 6-К [12]: 1 — породы кристаллического фундамента, 2 — разломы, 3 — геологические границы, 4 — скважины

Скачать (209KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Гидродинамическая карта ГВГ (по материалам РУП “НПЦ по геологии” и [13, 18]).

Скачать (762KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Гидродинамическая карта палеоген-среднечетвертичного водоносного комплекса (по материалам РУП “НПЦ по геологии” и [13, 21]).

Скачать (825KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость результирующей величины питания подземных вод от коэффициента регуляризации фиктивного слабопроницаемого слоя.

Скачать (219KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Карта результирующей величины ИП ГВ после согласования фактических и модельных УГВ (по результатам моделирования).

Скачать (883KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Карта ИИП ГВ на водосборах рр. Лесная и Мухавец после согласования исходной и модельной величин подземного стока в реки (по результатам моделирования).

Скачать (837KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025