Введение к работе
Актуальность работы. Центральные районы Европейской части России характеризуются высокой степенью заболоченности. Для 5-20% этой территории первым от поверхности является горизонт болотных вод, который определяет характер взаимодействия атмосферных, поверхностных и грунтовых вод.
Болотные воды являются особым гидрогеологическим объектом, поскольку их водный режим тесно связан с другими компонентами экосистем болот. Недостаток работ по изучению взаимодействия болотных и грунтовых вод во многом объясняется необходимостью привлечения специальных знаний, выходящих за рамки наук геологического цикла, и выполнения специальных научных исследований. Особенно остро недостаток таких работ ощущается для территории центральных районов Европейской части России, поскольку именно для них характерна высокая плотность населения и наличие значительного антропогенного влияния, вызывающего как изменения уровней болотных вод при разных видах осушения, так и изменения уровней подземных вод при строительстве водозаборов.
Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза проектов водозаборов подземных вод невозможна без анализа изменений уровней болотных вод, определяющих функционирование ландшафтов на больших площадях. Рост числа торфяных пожаров вызывает особый интерес к изучению взаимодействия болотных и грунтовых вод, поскольку возникает предположение о влиянии водоотбора подземных вод, наряду с климатическими факторами, на горимость торфяников.
Недостаточность представлений о взаимодействии болотных и фунтовых вод в естественных и антропогенно измененных условиях вызывает необходимость проведения специальных исследований и обобщений.
Цель и задачи работы. Основная цель работы — определить особенное взаимодействия болотных и грунтовых вод в естественных и антропогенно измененных условиях.
Задачи исследований состояли в следующем:
-
Сбор и обобщение информации о строении и классификации болот, определяющей характер взаимодействия болотных и грунтовых вод.
-
Анализ природных, в том числе гидрогеологических, факторов формирования бо-
лот, обуславливающих характер взаимодействие! ftM)&:jttAiUltyty№MiftftfVl.
ЕКА і
СПетсрбдо .„/,,,>
-
Определение величины питания водоносного горизонта современных болотных отложений, за счет перетекания из нижележащих водоносных горизонтов, для болот разных типов.
-
Анализ пространственно-временных изменений взаимодействия болотных и грунтовых вод.
-
Определение влияния техногенных факторов на характер взаимодействия болот и подземных вод.
-
Разработка общих рекомендаций по изучению взаимодействия болотных и грунтовых вод при гидрогеологических исследованиях.
Методика исследований. Методика исследований включала полевые обследования объектов на территории центральных районов Европейской части России, сбор и систематизацию геологических и гидрогеологических фондовых данных, материалов по геологии торфяных месторождений. В ходе работы выполнялся теоретический анализ гидрогеологического фактора в формировании болот, анализ данных режимных гидрогеологических наблюдений, проводились водно-балансовые расчеты и математическое моделирование потоков подземных вод, а также реконструкция развития территории с использованием историко-геологических и палеогидрогеологиче-ских данных.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Проведена типизация природных условий, определяющих характер взаимодействия болотных и грунтовых вод для центральных районов Европейской части России.
-
Получены данные о величине питания болотных вод за счет перетекания из нижележащих водоносных горизонтов для разных объектов и проведены оценки роли болот в формировании инфильтрационного питания грунтовых вод.
-
Выявлены основные закономерности пространственно-временного изменения взаимодействия болотных и грунтовых вод, демонстрирующие уменьшение роли грунтовых вод в питании болот по мере их роста и развития.
-
Разработаны рекомендации по определению характера взаимодействия болотных и грунтовых вод на основе анализа комплекса геологических, гидрогеологических и геоботанических материалов.
Практическая значимость и реализация результатов. Полученные представления о взаимодействии болотных и грунтовых вод могут быть использованы при
постановке гидрогеологических и гидрогеоэкологических исследований. Данные о величине напорного питания болотных вод могут применяться при оценке взаимодействия болотных и грунтовых вод для объектов, находящихся в аналогичных природных условиях. Разработанные рекомендации позволяют обосновывать характер изменений взаимодействия болотных и грунтовых вод при разных техногенных воздействиях.
Результаты работы использовались при обосновании системы мониторинга водно-болотных экосистем заказника «Журавлиная Родина» и при оценке воздействия на окружающую среду Проекта восстановления водно-болотного комплекса на территории ГТШГТ «Лосиный остров», что отражено в соответствующих отчетах ООО «Центр Практической Геоэкологии О плюс К». Материалы диссертационных исследований использовались в отдельных лекциях курса «Региональная гидрогеоэкология» на кафедре гидрогеологии МГУ в 2002-2003 г.г.
Апробация работы. Результаты работы были доложены и обсуждались на:
второй Всероссийской научной конференции «Физические проблемы экологии», Москва, 1999 г.;
всероссийской конференции «Стратегия сохранения водно-болотных угодий Российской Федерации», Москва, 1999 г.;
студенческой конференции «Проблемы окружающей среды на пороге 3-го тысячелетия в интересах устойчивого развития», Москва, 1999 г.;
межвузовской конференции «Школа экологической геологии и рационального недропользования», Санкт-Петербург, 2000 г.;
научной конференции по современным проблемам гидрогеоэкологии в Российском Университете Дружбы народов им. Патриса Лумумбы, Москва, 2002 г.;
в ходе 4-ых международных курсов по восстановлению водно-болотных угодий, Лелистад, Нидерланды, 2003 г.;
на семинаре по современным проблемам гидрогеологии и экологии в СП «Ге-софт-Истлинк», Москва, 2004 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работы. Работа изложена на 120 страницах текста, состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы (108 наименований). В тексте диссертации 10 таблиц и 44 рисунка.
Автор выражает глубокую признательность своим руководителям к.г.-м.н. М.С. Орлову и д.б.н., к.г.н. А.А. Сирину. Особую благодарность за помощь автор хотел бы выразить сотрудникам и студентам кафедры гидрогеологии МГУ, сотрудникам Западнодвинского стационара Института лесоведения РАН и сотрудникам Талдомской администрации Особо Охраняемых территорий.
