3.3. Мониторинг подземных вод

Территориальным центром мониторинга состояния недр на территории Республики Мордовия является ГУП РМ «Геоинформ». Изучение и оценка состояния подземных вод осуществляются на основе стационарных наблюдений по существующей наблюдательной сети различных уровней, а также по эксплуатационным скважинам, принадлежащим различным недропользователям.

На 1 января 2011 года вся наблюдательная сеть мониторинга подземных вод на территории республики насчитывала 183 наблюдательные скважины, из них 80 относятся к опорной государственной наблюдательной сети, 25 – к территориальной, 38 – к объектной и 40 – к ведомственной. Из общего количества наблюдательных пунктов 81 скважина действующая, 75 законсервированы (38 из них подлежат чистке), 27 скважин подлежат ликвидации.

Объектный мониторинг подземных вод ведется недропользователями на основании лицензионных условий. По итогам 2009 года представлено 135 отчетов недропользователей по ведению мониторинга за год с общим количеством скважин 700. Стационарные наблюдения за уровнем подземных вод представлены по 74 скважинам, результаты химических анализов подземных вод – по 307.

Гидродинамический режим подземных вод изучался в естественных условиях на фоновых участках, а также в слабонарушенных и нарушенных условиях (эксплуатация подземных вод для питьевого и технического водоснабжения) в пределах двух артезианских бассейнов II порядка – Волго-Сурского и Приволжско-Хоперского.

В естественных условиях режим подземных вод изучался в восточных и южных районах республики, где водоносные горизонты в мезо-кайнозойских отложениях рассматриваются как альтернативные основному эксплуатационному водоносному среднекаменноугольно-пермскому карбонатному горизонту для организации централизованного водоснабжения населенных пунктов. Для водоснабжения районных центров по результатам поисково-оценочных работ были утверждены эксплуатационные запасы подземных вод следующих водоносных горизонтов. Водоносного верхневолжско-валанжинского терригенного горизонта – Краснополянский участок для водоснабжения г. Ардатова. Слабоводоносного и водоносного нижнемелового терригенного комплекса – Большеберезниковское месторождение для водоснабжения с. Большие Березники и Инсарское месторождение для водоснабжения г. Инсара. Вышеперечисленные участки и месторождения в настоящее время не эксплуатируются.

Изучение состояния подземных вод ведется на следующих объектах мониторинга: водоносном верхнемеловом терригенно-карбонатном комплексе; слабоводоносном нижнемеловом терригенном комплексе; водоносном верхневолжско-валанжинском терригенном горизонте.

Режим уровня водоносного верхнемелового комплекса в 2010 году характеризовался меньшей амплитудой весеннего подъема по сравнению с предыдущим годом и постепенным снижением уровня в течение всего летнего и осеннего периодов. Среднегодовое значение уровня подземных вод за 2010 год на 1,86 м ниже значений 2009 года и ниже среднемноголетних данных. Режим уровня слабоводоносного нижнемелового терригенного комплекса в 2010 году характеризовался колебаниями уровня. Его среднегодовое значение на 0,05 м выше значений 2009 года. Режим уровня подземных вод водоносного волжско-валанжинского терригенного горизонта в 2010 году характеризовался снижением на 0,31 м. При неблагоприятных метеорологических условиях в дальнейшем тенденция снижения уровня будет сохраняться.

В слабонарушенных условиях оценивалось состояние подземных вод на участках нераспределенного фонда Саранского месторождения подземных вод и в периферийных частях депрессии. На формирование гидродинамического режима подземных вод в равных пропорциях оказывают влияние естественные факторы и факторы нарушения (водоотбор).

В условиях стабилизации водоотбора на всей территории республики, которая отмечается с начала 2000-х годов, происходит стабилизация уровня подземных вод эксплуатируемого и смежных с ним водоносных горизонтов и комплексов.

Положение уровня подземных вод водоносного современного аллювиального горизонта в 2010 году в периферийной части депрессионной воронки осталось неизменным по сравнению с 2009 годом. Режим уровня подземных вод межпластового слабоводоносного батско-келловейского терригенного комплекса, залегающего выше эксплуатируемого, характеризуется закономерностями естественного режима, но в более сглаженном виде и скачкообразными колебаниями, характерными для нарушенного эксплуатацией режима подземных вод. В пределах Желтоноговского перспективного участка он характеризовался снижением на 0,17 м, на Сивинском перспективном участке также отмечается снижение уровня на 0,36 м.

Среднегодовые значения уровня подземных вод водоносного каменноугольно-пермского карбонатного горизонта в 2010 году изменялись то в сторону понижения, то в сторону небольшого повышения – четкой тенденции не прослеживается. В центре Сивинского перспективного участка отмечалось снижение на 0,37 м, в пределах Вертелимского участка – на 0,12 м. За весь период эксплуатации подземных вод водоносного каменноугольно-пермского карбонатного горизонта всеми водозаборными сооружениями на территории республики снижение уровня на 2010 год от ненарушенного значения составило: на Сивинском перспективном участке – 8,80 м, на Вертелимском – 1,55 м, на Желтоноговском – 2,73 м. В годовом разрезе продолжаются постоянные колебания уровня, связанные с неравномерностью отбора подземных вод, амплитуда которых составила в 2010 году 0,87–1,21 м на Сивинском перспективном участке, 0,36–1,10 м – на Желтоноговском и 0,25–1,05 м – на Вертелимском.

Режим уровня подземных вод водоносного каширско-подольского карбонатного горизонта, залегающего ниже эксплуатируемого, в 2010 году характеризовался снижением на 0,26 м на участках, прилегающих к области депрессии, и стабильным положением на более удаленных участках.

В нарушенных условиях наблюдения проводились при отборе подземных вод основного эксплуатационного водоносного горизонта на всей территории республики, и в первую очередь на централизованных водозаборах Саранского месторождения. Изучение режима уровня подземных вод в нарушенных условиях велось по следующим объектам мониторинга: слабоводоносный и водоносный батско-келловейский терригенный комплекс; водоносный среднекаменноугольно-пермский карбонатный горизонт; водоносный каширско-подольский карбонатный горизонт.

Слабоводоносный и водоносный батско-келловейский терригенный комплекс на территории Саранского месторождения подземных вод залегает выше основного эксплуатационного водоносного среднекаменноугольно-пермского карбонатного горизонта. Длительный и сосредоточенный водоотбор вызвал переток подземных вод из описываемого горизонта в эксплуатируемый. В первую очередь он проявился на централизованных водозаборах Саранского месторождения. Стационарные наблюдения за изменением уровня подземных вод проводятся на Саранском городском, Пензятском, Руднинском и Пишлинском водозаборах. В годовом режиме изменения уровня подземных вод, закономерности естественного режима (весенний подъем уровня) выражены слабо, но отчетливо прослеживаются постоянные скачкообразные колебания, связанные с неравномерностью отбора подземных вод, и его ежегодное снижение.

За многолетний период наблюдений прослеживаются закономерности изменения уровня подземных вод, характерные для режима, нарушенного эксплуатацией. Во время интенсивной эксплуатации водоносного среднекаменноугольно-пермского карбонатного горизонта как централизованными, так и групповыми водозаборами и отдельными эксплуатационными скважинами по всей территории республики начиная с 1978 года был отмечен переток подземных вод из слабоводоносного и водоносного батско-келловейского терригенного комплекса в эксплуатируемый горизонт и снижение его уровня. В условиях стабилизации водоотбора и уровня подземных вод эксплуатируемого водоносного горизонта тенденция снижения уровня подземных вод сохранялась, но его интенсивность замедлялась. При увеличении эксплуатационной нагрузки интенсивность снижения уровня возрастает.

На Саранском городском водозаборе в 2010 году отмечено повышение уровня подземных вод на 0,36 м по сравнению с 2009 годом. На других водозаборах он снижался: на Пензятском водозаборе – на 0,11 м, на Руднинском – на 0,33–0,70 м, на Пишлинском – на 0,50 м, на Ковылкинском городском водозаборе – на 0,05 м.

Режим уровня подземных вод водоносного среднекаменноугольно-пермского карбонатного горизонта в многолетнем разрезе определяется интенсивностью его эксплуатации централизованными водозаборами и одиночными скважинами. Длительный и сосредоточенный водоотбор, превышающий утвержденные эксплуатационные запасы подземных вод (Саранский городской водозабор), привел к значительному снижению их уровня, к образованию обширной депрессионной воронки и спровоцировал истощение и загрязнение пресных подземных вод на водозаборах. Этот процесс продолжался до начала 1990-х годов. С 2001 года суммарный водоотбор по централизованным водозаборам уже не превышал утвержденные эксплуатационные запасы. Приблизительно с этого времени произошла стабилизации снижения уровня подземных вод эксплуатируемого и смежных водоносных горизонтов.

По итогам наблюдений за 2010 год, происходит подъем уровня подземных вод на следующих водозаборах: на Саранском городском водозаборе в центральной части – на 1,1–1,85 м, в северной части – на 4,54–5,31 м, в пределах южной и юго-западной частей – на 0,62–0,83 м; на водозаборе СРК – на 1,18–6,84 м, на Рузаевском городском водозаборе – на 0,08–1,63 м. На Пишлинском водозаборе в 2010 году зафиксировано снижение уровня на 0,46 м; на Руднинском – на 1,45–2,38 м; на Ковылкинском городском – на 3,69 м.

Под влиянием интенсивного отбора подземных вод на пьезометрической поверхности уровня образовалась крупная депрессионная воронка с центром в г. Саранске. На 2010 год она имеет вытянутую форму и охватывает все централизованные водозаборы для водоснабжения г. Саранска и г. Рузаевка и оконтуривается пьезоизогипсой 70 м. Наиболее глубокая ее часть оконтуривается пьезоизогипсой 60 м и расположена в северной части Саранского городского водозабора.

На централизованных водозаборах Саранского месторождения величина снижения уровня с начала эксплуатации на 2010 год составила: в центре депрессии на Саранском городском водозаборе совместно с водозабором СРК – 72,77 м, на Пензятском водозаборе – 73,75 м, на Руднинском – 58,20 м, на Рузаевском городском – 61,13 м, на Пишлинском – 64,49 м.

Еще одна депрессионная воронка образовалась за счет работы Ковылкинского городского водозабора. В 2010 году наблюдалось снижение уровня подземных вод в ее центральной части за счет увеличения водоотбора спиртзавода «Ковылкинский». Общее снижение уровня подземных вод составило 42,04 м.

Водоносный каширско-подольский карбонатный горизонт залегает ниже эксплуатируемого, содержит слабо- и умеренно-солоноватые подземные воды, подток которых ухудшает качество пресных подземных вод эксплуатируемого водоносного горизонта. Подток слабо- и умеренно-солоноватых подземных вод из описываемого водоносного горизонта в эксплуатируемый был зафиксирован практически с начала эксплуатации водозаборов Саранского месторождения из-за отсутствия выдержанного разделяющего водоупора. Закономерности изменения уровня подземных вод в годовом и многолетнем разрезе, так же как и эксплуатируемого горизонта, определялись интенсивной эксплуатацией.

На территории Саранского городского водозабора с 2000-х годов и до настоящего времени количество отбираемых подземных вод стало сокращаться, их уровень характеризуется постоянным повышением. В 2010 году подъем уровня подземных вод составил 1,64 м. На территории Руднинского водозабора с учетом влияния отбора подземных вод на Новотроицком участке и с увеличением водоотбора в последние годы прослеживается небольшое, но постоянное снижение уровня. В 2010 году он снизился на 0,66 м. В пределах Пишлинского водозабора, где с 2000-х годов отмечается сокращение водоотбора, положение уровня подземных вод достаточно стабильное. По среднегодовым значениям прослеживаются его колебания то в сторону снижения, то в сторону повышения. В 2010 году отмечено незначительное снижение уровня (на 0,03 м). На Ковылкинском городском водозаборе зафиксировано повышение уровня подземных вод на 0,15 м.

Гидрохимический режим подземных вод на территории Республики Мордовия в 2010 году изучался по наиболее проблематичным объектам опорной государственной сети в естественных и нарушенных условиях, а также по наблюдательным скважинам объектной сети. Качество подземных вод эксплуатируемого водоносного горизонта исследовалось при ведении объектного мониторинга предприятиями-недропользователями.

Ухудшения химического состава подземных вод по основным макрокомпонентам на участках естественного режима по-прежнему не отмечается. Фиксируется сокращение величины сухого остатка за счет уменьшения содержания сульфатов и хлоридов. Показатель общей жесткости остается постоянным. Содержание гостируемых микрокомпонентов незначительное, ниже существующих норм, за исключением содержания железа общего в последние два года. Данные изменения могут быть связаны с условиями перетоков подземных вод по вертикальному разрезу.

Процесс истощения и загрязнения пресных подземных вод в 2010 году зафиксирован на наиболее крупном Саранском городском водозаборе и водозаборе ОАО «Саранский завод "Резинотехника"». На водозаборах отдельных предприятий города отмечается повышение величин сухого остатка, общей жесткости, содержания железа общего и фторидов. Загрязнение подземных вод в пределах Саранского городского водозабора к началу 2010 года было зафиксировано на водозаборах 20 предприятий-водопользователей. Содержание гостируемых макрокомпонентов, превышающее существующие нормы, выявлено по 51 скважине.

В пределах Пензятского, Руднинского, Новотроицкого и других централизованных водозаборов в 2010 году прослеживалась тенденция увеличения содержания гостируемых макрокомпонентов в подземных водах, но пока в пределах СанПиН 2.1.4. 1074–01 «Вода питьевая».