Методика составления карт защищенности подземных вод

Подход к оценке защищенности подземных вод должен учитывать различия в методике такой оценки применительно к грунтовым (первым от поверхности водоносным горизонтам) и к межпластовым (артезианским) водам. Вторым принципиальным моментом в оценке защищенности становится масштаб исследований (изысканий). Первые методики (В.М. Гольдберг, Н. В. Роговская, К.Е. Питьева и др.) разработаны под региональную оценку — для масштабов около 1:200 000. Этот масштаб не позволяет увидеть детали размером менее 1—0,5 км, т.е. может использоваться на самых первых, предынвестиционных оценках условий землепользования, например для составления генсхем развития промышленности или сельского хозяйства в субъектах Федерации. Существенными для практических целей проектирования и строительства стали оценки защищенности в крупном масштабе 1:25 000 и крупнее. Здесь уже можно учесть как естественную фильтрационную неоднородность грунтовых толщ, составляющих зону аэрации (в этом масштабе, т.е. с точностью до 100 м), так и наличие площадных и линейных источников загрязнения. Однако и эти масштабы могут удовлетворить проекты строительства инженерных сооружений только на предпроектной стадии.

Гораздо более востребованной для городской территории в целом или по районам является оценка загрязнения в детальных масштабах, отвечающих проектной стадии. Это масштабы 1:10000 и крупнее. В одном сантиметре карты — 100 м, поэтому на ней можно точно показать местоположение каждого строения, каждого выпуска в реку, каждой свалки, дороги и прочих элементов городской инфраструктуры. В этих масштабах неоднородность геологического строения может быть показана с точностью и детальностью, отвечающими кондиционным изыскательским материалам; состояние поверхности может быть охарактеризовано со всеми важнейшими характеристиками: уклонами, распаханностью и изрытостью, асфаль- тированностью и пр., могут быть показаны все подземные водонесущие коммуникации: водопровод, трассы дождевой, промышленной и хозбытовой канализации, очистные сооружения, отстойники, шламо- и хвостохранилища, выпуски и др. Более того, на таких картах (или в виде слоя к ним) могут быть даны необходимые обоснования достоверности сделанных оценок защищенности, показаны поля распространения основных специфических или неспецифических компонентов-загрязнителей, построены гидрогеохимические карты.

Какие же показатели и как должны войти в оценку защищенности грунтовых вод? Рассмотрим их ниже и попытаемся оценить полуколичественно.

Состояние поверхности. Защищенность грунтовых вод снижается в такой последовательности: асфальт (5 баллов), застройка (4 балла), газон (3 балла), пашня (2 балла), изрытость и пустыри (1 балл).

Наличие подземных водонесущих коммуникаций. Защищенность грунтовых вод снижается в такой последовательности: водопроводы и водоводы (4 балла), теплотрассы (3 балла), промканализация (2 балла), хозбытовая и дождевая канализационные трассы (1 балл). Утечки из них постоянны во времени, а пространственно распределены по территории неравномерно.

Уклон поверхности. Защищенность грунтовых вод снижается от 30° уклона, где инфильтрация близка к нулю, до горизонтальной поверхности, где инфильтрация близка к 10—15% от среднегодовой нормы осадков, что проверяется по карте многолетнего подземного стока, составленной Б.И. Куделиным и др. В частности, территория г. Москвы характеризуется величиной инфильтрационного питания около 2 дм3/с/км2. Поскольку вопрос о влиянии уклона поверхности на инфильтрацию исследован явно недостаточно, предложим следующую эмпирическую шкалу.

Величина уклона

<5°

О

О

Т

о 1Л

О

LO

т

О

О

15°-20°

О

го

о'

О

гм

Степень влияния на инфильтрацию

1 балл

2 балла

3 балла

4 балла

5 баллов

Строение зоны аэрации. Защищенность грунтовых вод снижается в такой последовательности: глина (7 баллов), моренный суглинок (6 баллов), покровный суглинок (5 баллов), супеси (4 балла), лессовидный суглинок (3 балла), пески (2 балла), техногенные грунты (1 балл). Оценку защищенности нужно делать исходя из наличия в конкретном разрезе наименее проницаемого прослоя в толще пород зоны аэрации. («Эскадра идет со скоростью самого медленного корабля» — адмирал Макаров).

Наличие инженерных сооружений. Здесь не удается выстроить последовательность, но понятно, что наличие карьеров, котлованов, канав, руин, различных отстойников, полей фильтрации, свалок и полигонов, кладбищ и пр. существенно снижает защищенность грунтовых вод (1 балл), порой до нуля. В то же время наличие экранов и дренажей у отстойников повышает оценку защищенности (3 балла).

Петрографическая характеристика глинистых грунтов. Наличие в толще глин и суглинков монтмориллонита, каолинита и других заметно набухающих минералов повышает защищенность (от 1 до 3 баллов).

Характеристики загрязняющих жидкостей. Глинистые породы и экраны из них могут повышать свою проницаемость на два порядка и, следовательно, терять свои изолирующие свойства при фильтрации минерализованных кислых или щелочных жидкостей и промстоков (от 3 до 1 балла).

Коэффициенты фильтрации пород зоны аэрации. Понятно, что чем выше величины коэффициентов фильтрации пород (наименее проницаемых), тем защищенность ниже. Здесь необходимо иметь в виду, что определение коэффициента фильтрации нужно проводить в вертикальном направлении и по той жидкости, которая, по наибольшей вероятности, будет сквозь эту породу фильтроваться.

к*> м/сут

<10-5

10"5-10-3

1(Г3-1

1-5

5-20

>20

Степень защищенности

5 баллов

4 балла

3 балла

2 балла

1 балл

0 баллов

Суммируя баллы оценки по каждому признаку, получаем общую относительную полуколичественную характеристику выделенного района или зоны, которую вслед за В.М. Гольдбергом можно назвать категорией защищенности. Далее делают ранжирование категорий с учетом степени ответственности проектируемых инженерных сооружений и придают цвет на карте этим районам.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >