10.2 Разработка системы раннего предупреждения о чрезвычайных ситуациях, связанных с процессами инфильтрации на берегах рек К.-П. Зейлер Национальный исследовательский центр здоровья и окружающей среды (С5Р), Германия Традиционные методы мониторинга подземных вод уделяют основное внимание анализу качества воды в эксплуатационных скважинах. Если содержание любого из химических компонентов в скважине для отбора подземных вод превышает установленные пороговые значения, предпринимаются — дополнительные профилактические меры, в том числе, различные мероприятия по восстановлению качества или очистке воды в условиях п 5йш/ех $Пи, или эксплуатация скважины прекращается. Вместо мониторинга проникновения загрязнителей, можно также установить контроль за гидравлическими изменениями между областью питания и областью бурения с помощью нереактивных индикаторов окружающей среды, что обеспечивает постоянное повышение точности используемых математических прогностических моделей для получения максимально достоверных прогнозов. Любая разработка вызывает нарушение естественного гидравлического равновесия. Основные гидравлические данные, в основном, представляют собой скорее результаты отдельных измерений, чем данные, интегрированные по времени и пространству. Соответственно, все математические модели, используемые для прогнозирования гидравлических изменений, имеют некоторые неточно определенные величины. Указанные неточности можно устранить посредством корректировки используемой математической модели с учётом данных, интегрированных по времени и пространству, сбор которых ведётся по результатам анализа индикаторов окружающей среды. Таким образом, предполагается, что в рамках мониторинга загрязнителей следует также проводить анализы на содержание в подземных водах нереактивных микроэлементов окружающей среды, что способствует улучшению оценки гидравлических изменений, времени задержки и растворения загрязняющих веществ на пути движения воды от области питания к области бурения. Для достижения этой цели результаты анализов повторного мониторинга индикаторов окружающей среды используются для постоянной корректировки числовых моделей с целью получения более достоверных прогнозов гидравлических изменений и поведения загрязнителей на пути движения воды от области питания к эксплуатируемой скважине. Это является основой тех изменений, которые предлагается внести в методы управления качеством подземных вод с целью гарантирования безопасного водоснабжения и предотвращения проникновения загрязнителей в водоносные пласты, которые в естественных условиях надёжно защищены, как, например, глубоко залегающие подземные воды. Существует два основных метода мониторинга подземных вод с использованием естественных индикаторов: ® — Мониторинг с берега реки, который расположен параллельно линиям потока; таким образом, рассеивание шлейфа направлено вдоль линий потока от источника до стока. Этот шлейф определяет среднее время прохождения расстояния и разбавление. ® — Естественный мониторинга или мониторинг с использованием естественных индикаторов, путем наблюдения пополнения грунтовых вод, которое является перпендикулярным потенциальным линиям и таким образом создает горизонтальную стратификацию индикаторов в системах водоносных пластов. Любое изменение в направлении потока подземных вод, вызванное добычей подземных вод в неравновесии с естественным полем потока, постепенно нарушает эту горизонтальную стратификацию; это явление регистрируется с помощью индикаторов и используется для внесения изменений в расчетные модели. Использование Н, 9Аг, “С, 2Н‚ %0, С1 или границы солений/пресной воды в качестве индикаторов состояния окружающей среды играет важную роль в разработке системы раннего оповещения; это позволяет своевременно предсказать возможность поступления загрязняющего вещества в любой эксплуатационный участок. Такие системы раннего оповещения были разработаны для контроля добычи глубоких подземных вод (Гергут и др., 2001), а также контроля инфильтрации берегов рек, этот процесс будет рассмотрен далее. Разность в показателях пьезометрического напора в реке и подземных водах показывает, что либо речная вода просачивается в подземные воды (инфильтрация берега реки), либо подземные воды проникают в поверхностные воды (Рис.10.2.1); оба эти процесса называются просачиванием. Для любого использования процесса инфильтрации берега реки в целях снабжения водой необходимо, чтобы минимальная толщина водоносного пласта составляла 5 м в гравийной почве и превышала это значение в песчаных породах, что позволяет получить высокий уровень водоотдачи с умеренным понижением уровня 69