МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ГРУНТОВЫХ ВОД РЕЧНЫХ ПОЙМ

Цель. Запас грунтовых вод пойм, формирующихся в период весеннего половодья, имеет большое значение для устойчивого развития аридных регионов. Благодаря им поддерживается функционирование экосистем и осуществляется обеспечение населения пресной водой. Мониторинг и управление грунтовыми водами, является важной хозяйственной задачей. Авторами разрабатывается методика прогнозирования грунтовых вод для условий пойм рек аридной зоны юга России. Предлагаемая методика позволяет минимизировать трудозатраты, повысить точность результатов исследования. Методы. Методика исследования охватывает три этапа. На первом применяются методы геодезического профилирования на ключевых участках, обладающих характерным набором условий исследуемой территории. Второй этап – определение уровня зеркала грунтовых вод геофизическим методом с помощью георадара. Третий этап – анализ и интерпретация данных результатов измерений, построение моделей распространения и динамики грунтовых вод в среде ArcGis. Результаты. Предварительные данные, полученные при профилировании участка речной поймы георадаром, содержат более объективные сведения о глубине расположения зеркала грунтовых вод, чем данные скважинного бурения. Результаты непрерывного георадиолокационного профилирования совмещаются с гипсометрическим профилем местности, что позволяет построить модель динамики грунтовых вод. Выводы. Исследования, проведенные в северной части Волго-Ахтубинской поймы в 2016-2017 гг. с использованием предлагаемых методов показали их надежность и высокую информативность. Интерпретация и обработка данных посредством геоинформационных систем позволяет построить модель динамики грунтовых вод по сезонам года. Предлагаемая методика может быть апробирована для дельт рек Донского бассейна.

грунтовые воды, пойма, аридная зона, геодезическое профилирование, геофизические методы, георадиолокация, зеркало грунтовых вод, геоинформационные технологии

1. Кирюхин В.А., Коротков А.И., Павлов А.Н. Общая гидрогеология. Л.: «Недра», 1988. 359 с.

2. Окарева А.А., Кутлусурина Г.В. Особенности воздействия регулирования волжского стока на почвы и грунтовые воды Астраханской области // Международная научная конференция научно-педагогических работников Астраханского государственного технического университета, посвящённая 85-летию со дня основания вуза. Астрахань, 2015. С. 48–49.

3. Шульга В.Д. Устойчивость мелиоративных древостоев степных ландшафтов: методология и практика адаптации. Волгоград: Издательство ВНИАЛМИ, 2002. 158 с.

4. Жапаркулова Е.Д., Анзельм К.А., Бекбаев Н.Р., Қурмашев К.С. Грунтовые воды и их влияние на водообеспеченность орошаемых земель //. Материалы международной научно-практической конференции «Мелиорация и водное хозяйство: проблемы и пути решения». Москва, 2016. С. 222–225.

5. Ковалевский В.С. Условия формирования и прогнозы естественного режима подземных вод. М.: «Недра», 1973. 152 с.

6. Шеппель П.А. Паводок и пойма. Волгоград: Нижневолжское книжное издательство, 1986. 240 с.

7. Горяйнов В.В., Филиппов О.В., Плякин А.В., Золотарев Д.В. Экологическая безопасность природно-хозяйственных систем Волго-Ахтубинской поймы: структура и организация мониторинга водного режима. Волгоград: Волгоградское научное издательство, 2007. 112 с.

8. Коноплянцев А.А., Семенов С.М. Прогноз и картирование режима грунтовых вод. М.: «Недра», 1974. 216 с.

9. Джуматаев Т.А., Гонтарь М.И., Переверзев Ю.С. Опыт проведения комплекса инженерно-геофизических исследований на месторождении подземных вод Кокжиде (Казахстан) // Инженерные изыскания. 2015. N1. С. 58–63.

10. Шварцман Ю.Г., Игловский С.А., Горшков Д.П. Выявление гидрогеологических особенностей гидротермального урочища Пымвашор (Гряда Чернышева) методом георадиолокации // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2013. N3(15). С. 81–86.

11. Романов В.В., Рахматуллин И.И., Грохольская С.А. Геофизические методы изучения глинистых грунтов верхней части разреза для решения задач недропользования // Рациональное освоение недр. 2015. N2. С. 46–50.

12. Кулижников А.М. Оценка состояния грунтов гео-радиолокационными методами // Дороги и мосты. 2017. N36. 7 с.

13. Грохольская С.А., Романов В.В. Инженерно-геофизические изыскания при картировании гидро-геологических условий Имеретинской низменности // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2016. N4. С. 84–88.

14. Владов М.Л., Старовойтов А.В. Введение в георадиолокацию. Москва: Изд. МГУ, 2004. 153 c.

15. Капустин В.В., Синицын А.В. Применение способов автоматизированного определения диэлектрической проницаемости среды при решении прикладных задач георадиолокации // Геофизика. 2014. N6. С. 39–45.

16. Van Dam R.L. Calibration functions for estimating soil moisture from GPR dielectric constant measurements // Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2014. Vol. 45. N3. P. 392–413.

17. Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных. Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 2008. 192 с.

18. Marchenko A.L., Sudakova M.S. Software for automatically detection the em wave velocity of GPR data and generating synthetic GPR profiles // Near Surface Geoscience 2015 - 21st European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics 21, Turin, 6-10 September, 2015. P. 69–73.

19. Sen M.K., Stoffa P.L., Seifoullaev R.K., Fokkema Ja.T. Numerical and field investigations of GPR: toward an airborne GPR // Subsurface Sensing Technologies and Applications. 2003. Vol. 4. N1. P. 41–60.

20. Филиппов О.В., Солодовников Д.А., Золотарев Д.В., Канищев С.Н. Опыт восстановления деградированных ландшафтов и водных объектов ВолгоАхтубинской поймы: гидрологический аспект // Вестник Волгоградского государственного университета. Сер. 11. Естественные науки. 2012, N2. С. 34–43.