Гидрогеологические условия Гераклейского полуострова и обоснование зоны санитарной охраны водозабора гидроузла №19 (г. Севастополь)

Объектом исследования является подземный водозабор гидроузел №19, использующийся для водоснабжения нескольких микрорайонов города Севастополь. Поскольку исследуемый район приурочен к территории со значительной степенью техногенной нагрузки, необходимо надежное определение границ зоны санитарной охраны. Работа построена на выявлении структуры искусственного фильтрационного потока, формирующегося под влиянием внешних граничных условий и режима эксплуатации водозаборных скважин, с использованием методики численного гидродинамического моделирования.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 11
Обзор литературы …………………………………………………………………………………….. 12
Глава 1. Физико-географические условия района подземного водозабора
гидроузел 19 …………………………………………………………………………………………….. 16
1.1 Географическое расположение водозаборного участка ……………………….. 16
1.2 Общие сведения о районе исследований ……………………………………………. 17
1.3 Климат …………………………………………………………………………………………….. 19
1.4 Геоморфология и рельеф…………………………………………………………………… 20
1.5 Гидрография ……………………………………………………………………………………. 21
1.6 Ландшафты ……………………………………………………………………………………… 21
1.7 Геологическое строение ……………………………………………………………………. 22
1.8 Гидрогеологические условия …………………………………………………………….. 25
1.9 Общая характеристика гидрохимических условий водозаборного участка
…………………………………………………………………………………………………………….. 28
1.10 Прогноз качества подземных вод …………………………………………………….. 31
1.11 Влияние прогнозного водоотбора на окружающую среду………………….. 32
Глава 2. Создание численной гидродинамической модели области фильтрации
водозаборного участка гидроузел №19 ……………………………………………………….. 35
2.1 Картографическая основа для анализа гидрогеологических условий на
территории г. Севастополя …………………………………………………………………….. 35
2.2 Создание гидродинамической модели водозаборного участка на
территории г. Севастополя …………………………………………………………………….. 41
Глава 3. Анализ структуры фильтрационных потоков и обоснование зоны
санитарной охраны водозабора гидроузел №19 …………………………………………… 50
3.1 Общие выводы по обоснованию зоны санитарной охраны ………………….. 56
Глава 4 характеристика качества подземных вод ………………………………………… 58
4. 1 Гидрохимическое опробование на территории водозаборного участка .. 58
4.2 Гидрохимическое опробование в скважине «Софья Перовская», г.
Севастополь ………………………………………………………………………………………….. 60

Таким образом, размеры, выделенные на модели, были сопоставлены с
результатами расчета размеров зоны санитарной охраны при подсчете запасов
подземных вод.
Можно сделать вывод о возможности использования двух
конкурирующих методов расчета ЗСО: аналитическом и с использованием
численного моделирования. Преимуществом аналитического метода является
относительная простота методики расчета в рамках типовой расчетной схемы, а
метода моделирования – возможность более точного учета особенностей
строения водовмещающей толщи и работы эксплуатационных скважин.
Стоит сказать о нескольких ключевых выводах по проделанной работе:
результаты численного моделирования показывают заметное сокращение
размеров III-го пояса ЗСО по сравнению с аналитическими расчётами за счёт
более точного учёта вертикальной составляющей фильтрационного потока.
Размеры II-го пояса ЗСО на численной модели не выходят за пределы
территории водозаборного участка и совпадают с границами I-го пояса.
По данным космических снимков было показано, что крупные
источники потенциального загрязнения подземных вод в границу зоны
санитарной охраны не попадают. Сопоставление прогнозных расчётов с
инженерной нагрузкой городской территории по данным космоснимков
показывает отсутствие в границах ЗСО объектов, препятствующих
эксплуатации водозабора
Разработаны рекомендации по совершенствованию системы режимных
наблюдений, которые заключаются в увеличении частоты наблюдений за
химическим составом подземных вод по наблюдательным скважинам соседних
участков со стороны морского побережья ввиду существующей вероятности
инвазии морских вод, то есть возможности подтягивания некондиционных
соленых вод при дальнейшей эксплуатации водозабора.
Список публикаций студента

• Деева Ю. А. Обоснование границ зоны санитарной охраны
водозабора с использованием математического моделирования (Фиолентовское
шоссе, г. Севастополь) // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXII
Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и
молодых ученых, посвященного 155-летию со дня рождения академика В.А.
Обручева, 135-летию со дня рождения академика М.А. Усова, основателей
Сибирской горно-геологической школы, и 110-летию первого выпуска горных
инженеров в Сибири, Томск, 2-7 Апреля 2018. – Томск: Изд-во ТПУ, 2018. – Т.
1 – [C. 486-487].
• Деева Ю.А. Схематизация гидрогеологических условий
водозаборного участка «Гидроузел №19» для целей численного моделирования
(г. Севастополь) // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXIII
Международного научного симпозиума студентов и молодых ученых имени
академика М. А. Усова, посвященного 120-летию со дня рождения академика
К.И. Сатпаева, 120-летию со дня рождения профессора К.В. Радугина, Томск, 8-
12 апреля 2019 г. Принята к печати.