РОЗДІЛ 2
КОНЦЕПТУАЛЬНІ, ТЕОРЕТИЧНІ І МЕТОДОЛОГІЧНІ ЗАСАДИ УРАЗЛИВОСТІ ПІДЗЕМНИХ ВОД
2.1. Поняття про уразливість підземних вод та її співвідношення з природною
захищеністю
Концепція УПВ широко розробляється в світі, починаючи з п'ятдесятих років
минулого століття, передусім, виходячи із задач оцінки схильності водоносних
горизонтів і окремих водозаборів до радіоактивного забруднення [3, 12, 28].
Успіхи, досягнуті, у таких передових країнах, як США, СРСР (Росія), Україна,
Франція, Великобританія, Данія, Нідерланди й ін., створили базис для розробок
уявлень про інші види й джерела забруднення підземних вод, про способи захисту
водоносних горизонтів і ліквідації забруднень різної природи (вуглеводневого,
аграрного, побутового та ін.) [151, 152, 153].
Разом з тим, не дивлячись на багато зусиль, ще й зараз немає єдності в
розумінні терміну «уразливість», так само, як немає уніфікованого підходу до
картування уразливості водоносних горизонтів.
До цього часу всі роботи в сфері оцінки УПВ концентрувалися на картуванні
чинників “статичної захищеності” водоносних горизонтів, при якому єдиними
параметрами, що бралися до уваги, були різні аспекти геологічної будови й
природних гідрогеологічних умов. Потужність зони аерації й наявність глин у
складі гірських порід, що перекривають водоносний горизонт та/або формуючих
зону ненасиченої фільтрації, були найтиповішими прикладами використання
параметрів для визначення ступеня УПВ. [19, 68, 69]
Існують різні підходи до оцінки захищеності підземних вод. Така оцінка може
проводитися з урахуванням сукупності гідрогеологічних параметрів товщі порід що
перекривають водоносний горизонт (відповідно до горизонту ґрунтових вод) і з
урахуванням співвідношення рівнів (відповідно до напірних вод). Якісна оцінка
може бути також виконаною за розміром інфільтраційного живлення підземних вод
шляхом відповідного районування території і виділення районів з різною
інтенсивністю живлення. Загальну захищеність підземних вод можна виражати
відносною величиною, зворотною інфільтраційному живленню (бали, ймовірний час
досягнення забруднень до рівня водоносного горизонту та ін.). Перспективні
способи оцінки захищеності підземних вод по ємності поглинання й дефіциту
вологості порід, що перекривають водоносний горизонт [70, 86].
В. В. Тихомиров і П.С. Безруков класифікували методи оцінки захищеності за
групами чинників, що враховуються. Чинники поділені на природні і техногенні.
При регіональній оцінці характер і властивості забруднювача врахувати неможливо
й оцінка орієнтується на стандартного забруднювача, основна увага
зосереджується на природних чинниках, тобто оцінюється “загальна”, а не
“спеціальна” захищеність. Багато із запропонованих оцінок орієнтовані на
визначення часу досягнення забруднювачами водоносного горизонту (Шестопалов В.
М., Огняник М. С., Лялько В. І. та ін.). [118]
Відома методика (Пашковський І. С., 2002) відповідно до якої час досягнення
забруднювача підземних вод визначається за простою залежністю [81]:
T = m/U
де: m – потужність захисного шару, м; U – швидкість міграції забруднюючих
речовин, на добу.
Швидкість міграції забруднюючих речовин у зоні аерації визначається по формулі:
U = W/n0, n0 =nR, R = (1 + Kd д/n),
де: W – інфільтраційне живлення; n0 – ефективна пористість; n – активна
пористість; R – фактор затримки (або коефіцієнт уповільнення), що характеризує
утримуючі властивості середовища; Kd – коефіцієнт розподілу; д – об'ємна
вологість.
Час міграції забруднюючих речовин у зоні ненасиченої фільтрації визначається з
формули:
t = m (n + Kd д)/W
У деяких країнах (США, Італія та ін.) при розрахунках ступеня уразливості
використовувалася складна система коефіцієнтів, значимих функцій і реалізації
оціночних процедур. Такий підхід часто давав дуже важливий результат –
параметричні карти конкретних показників, що формують інтегроване поняття
«уразливість» [143, 144, 145].
Найбільш відомим і широко розповсюдженим підходом до оцінки уразливості є метод
DRASTIC Point Count System (Aller et al. 1987). Цей метод полягає у визначенні
семи параметрів, що характеризують водоносну систему й розподілені по площі яка
картується, по квадратних осередках. Ці сім параметрів включають: D – глибина
до дзеркала води, R – величина живлення, A – параметри водоносного горизонту, S
– параметри ґрунтів, T - топографія, I – негативний вплив ненасиченої зони
фільтрації і C – гідравлічна водопровідність водоносного горизонту. Кожен
параметр оцінюється за бальною (індексаціною) системою від 1 до 10 і за
відносним коефіцієнтом розподілу – від 1 до 5. DRАSTІС-індекс визначається
сумою балів, що враховує коефіцієнт розподілу семи параметрів. Потім за
загальною кількістю балів, отриманих для кожної розглянутої ячейки, проводять
градацію величини уразливості. [142]
Оціночні результати, які одержані методом DRASTIC, визначаються специфікою
будівлі горизонту, включаючи характерні його особливості (структуру, текстуру
порід, склад і ін.), тобто уразливість не залежить від характеру техногенного
навантаження на ГС.
В Італії для серійного складання карт використовують систему SINTACS. Принципи
методів DRASIC і SINTACS практично ідентичні, але системи оцінки для різних
параметрів зовсім різні. Через складність технологій, що використовуються, й
наявності у різних дослідників можливості застосовувати оціночні процедури для
визначення необхідних параметрів, оцінка УПВ може бути різною для однієї й тієї
ж території [146, 147].
Значний внесок у розробку концепції уразливості був зроблений професором В. М.
Гольдбергом [21, 22]. У його підході була обрана система, що відображає дві
найбіль
- Київ+380960830922