ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ КАСПИЙСКОГО МОРЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ ГРУНТОВЫХ ВОД В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ

Подъем уровня воды в Каспии приносит существенные убытки народному хозяйству. Затапливаются промышленные объекты, пастбища. Выводятся из строя орошаемые массивы. В свою очередь, объекты нефтегазового комплекса становятся источником загрязнения прибрежной зоны, что несет в себе потенциальную опасность биологическим ресурсам моря. Повышение уровня воды в Каспии вызывает подъем уровня грунтовых вод. Следствием этого является заболачивание территорий, подтопление фундаментов жилых и промышленных объектов, линий электропередач, трубопроводов. В соответствии с данными Научно-исследовательского института мониторинга окружающей среды Республики Казахстан прогнозное положение уровня воды в Каспии с различной степенью вероятности может достичь абсолютных отметок от -26 до -22м.

Прогнозная карта гидроизогипс Казахстанской части
побережья Каспийского моря на период до 2028 года
(составили В.В.Веселов, В.Ю.Паничкин) при отметке моря:

На региональной модели рассчитывались 6 вариантов прогнозов для отметок уровня моря - 27, -26, -25, -24, -23, -22 м. Прогнозирование выполнялось сроком на 30 лет. Предполагалось, что повышение уровня Каспия происходит мгновенно. Полученные прогнозные карты гидроизогипс приведены на рисунках. На картах показаны также области подпора подземных вод в прибрежной зоне.
Анализ полученного решения показывает, что в результате возможного дальнейшего подъема уровня Каспийского моря под водой окажутся обширные территории. В настоящее время их общая площадь в пределах моделируемой области составляет 14.8 тыс. кв.км (при отметке моря - 27м). При уровне -22м она увеличится до 37.3 тыс. кв.км.
Сопоставляя результаты разных вариантов прогноза, можно сделать вывод, что как правило, ширина зоны подпора не превышает 5 - 10км. Ее положение в плане определяется в первую очередь задаваемым прогнозным уровнем воды в Каспии (т.е. вариантом прогноза) и рельефом прибрежной зоны. Величина прогнозного подъема уровня грунтовых вод по сравнению с его положением в настоящее время (при отметке Каспия -27м) составляет в основном не более 30-50 см, и лишь в непосредственной близости от береговой линии она увеличивается до 1-2м, редко до 3-4м. Эта величина зависит в значительной степени от абсолютных отметок уровенной поверхности грунтовых вод в прибрежной зоне для ненарушенных условий. Для участков с низкими отметками прогнозные повышения уровней больше.
Определенную роль в формировании уровенного режима грунтовых вод прибрежной части играют нагонные явления. На объемы поступающей при этом в водоносный горизонт морской воды влияет продолжительность нагона, его высота, крутизна берега и площадь затапливаемой территории, мощность зоны аэрации и ее фильтрационные свойства. Опытным путем зафиксированы краткосрочные (от 6 до 20 суток) повышения уровня грунтовых вод, амплитуда которых составляет 0.1-0.4 м. Оценка влияния нагонных явлений на грунтовые воды была выполнена также на модели территории г.Атырау / 1, 2 /. Принималось, что величина нагона в районе г.Атырау составляет 1.95 м. Продолжительность нагона - 5 суток. Прогнозировалось изменение УГВ в течение трех месяцев после нагона. Методика решения заключалась в следующем. В течение 5 суток отметка воды в р.Урал поднималась на величину нагона с -26.84 (1993г.) до -24.89 м. Затем отметка уровня воды в р.Урал возвращалась на прежний уровень. Анализировались результаты расчета на 1, 3, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 95 суток после начала нагона. Было установлено, что краткосрочные нагоны не могут вызвать существенного подъема уровня грунтовых вод на территории города. Они обуславливают подтопление только узкой прибрежной зоны на расстоянии до 100м от уреза реки. Причем в течение трех месяцев после нагона происходит практически полное возвращение уровня грунтовых вод к своему прежнему положению. Таким образом подпорные явления в грунтовых водах на территории города обусловлены в первую очередь процессами самоподтопления за счет утечки из водопроводных и канализационных сетей города, поливов зеленых насаждений и фильтрации из ирригационных каналов.

В заключении необходимо отметить следующее.
- Выполненное моделирование позволило оценить влияние возможного повышения уровня воды в Каспии на подземные воды побережья. Положение зоны подтопления в плане определяется в первую очередь прогнозным уровнем воды в Каспии и рельефом прибрежной зоны. Ширина этой зоны зависит от гидрогеологических условий конкретных участков побережья -фильтрационных и емкостных свойств водовмещающих пород, мощности водоносного горизонта, уклона потока подземных вод.
- На режим подземных вод прибрежной части определенное воздействие оказывают также нагонные явления, влияние которых может быть на отдельных участках весьма существенным.

Для более достоверной оценки и прогнозирования влияния возможного повышения фонового уровня воды в Каспии, а также нагонных явлений на подземные воды в дальнейшем представляется целесообразным создание детальных моделей-врезок отдельных участков прибрежной территории, имеющих важное народно-хозяйственное значение.

Условные обозначения:

Литература

1. Веселов В.В., Мирлас В.М.,Паничкин В.Ю. Прогноз уровня грунтовых вод под влиянием подпора со стороны Каспийского моря // Кн.: Каспийское море и его прибрежная зона. -Алматы:”Олке”, 1995. с.84-90.
2.Веселов В.В., Спивак Л.Ф. Основы структурного моделирования гидрогеосистем. -Алматы: Гылым, 1997.-216с