История гидрогеологических исследований в Беларуси


Состояние гидрогеологической науки в Беларуси с конца XIX в. и до начала 60-х гг. XX в. характеризуется преобладанием воззрений, заложенных еще А. Дарси, Ж. Дюпюи, А. Тимом, Ф. Форхгеймером и другими основателями классической гидрогеологии. На этом этапе гидрогеология опирается на учение об артезианских бассейнах, главные постулаты которого легли в основу региональной гидрогеологии, гидродинамики, гидрогеохимии и других ветвей гидрогеологии. В процессе накопления и анализа фактического материала возникали и исчезали разнообразные концепции и гипотезы, преемственность и смена которых определялись потребностями практического применения и, следовательно, развитием самой гидрогеологической науки.
Первые систематические гидрогеологические и гидрологические исследования в пределах современных административных границ Республики Беларусь связаны с изучением перспектив проведения осушительной мелиорации Припятского Полесья. В течение 1873-1898 гг. в западной части Полесья работала экспедиция под руководством генерала И.И. Жилин- ского. В 1914-1916 гг. A.M. Жирмунский проводит гидрогеологические работы по обеспечению водоснабжения войск Западного фронта. Уже в советское время по материалам исследований в период Первой мировой войны выходит его книга «Подземные воды Западного края» (1927). В начале Первой мировой войны в Минске пробурены глубокие для этого времени скважины (283 м), предназначенные для городского водоснабжения. Материалы исследований, проводимых при бурении, позволили выделить основные водоносные горизонты четвертичных и дочетвертичных отложениий.
Первые сведения о подземных водах и условиях водоснабжения Минска относятся к 1904 г. и освещены в работах Е.В. Оппокова. Данные о гидрогеологических условиях верхних водоносных горизонтов Минской губернии, используемых для водоснабжения, приводятся в описаниях буровых скважин и колодцев, выполненных И.Ф. Синцовым. В них содержатся и первые сведения о химическом составе подземных вод по отдельным пунктам наблюдений.
Комплексные гидрогеологические исследования для обоснования хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Минска за счет подземных вод впервые были проведены в 1928-1929 гг. сотрудниками Бюро по изучению подземных вод СССР М.П. Семеновым, М.А. Вевиоровской, В.Т. Анохиной и другими под руководством Г.В. Богомолова. В результате этих исследований Г.В. Богомоловым впервые дана детальная характеристика гидрогеологических условий района г. Минска, выделен и рекомендован для централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения днепровский-сожский водно-ледниковый комплекс и (также впервые для района исследований) произведен расчет производительности группового водозабора. Материалы этих исследований положены в основу сооружения водозабора «Новинки» производительностью в 25 тыс. м3 /сут - первого группового водозабора в Минске.
Первые упоминания о минеральных водах в Беларуси относятся к середине XIX в. Издавна считались целебными воды источников в д. Барковщина Ушачского района, г.п. Видзы Браславского района, г. Логойск, Сенно и др. Исследованиями, проведенными П.В. Остапеней в довоенный период (1937- 1939), доказано, что воды этих источников являются пресными, иногда содержат повышенное количество железа. Как правило, все эти водопроявления не представляют бальнеологической ценности и связаны с верхними водоносными горизонтами антропогена.
В 1929 г. в Минске при бурении скважины для водоснабжения в интервале 300-353,8 м вскрыты минерализованные воды хлоридного натриевого состава (1,6-6,1 г/л). В Бобруйске примерно в это же время пробурена скважина, вскрывшая в верхнепротерозойских отложениях на глубине 271,2 м хлоридные натриевые воды с минерализацией около 16 г/л. Проявления сульфатных минеральных вод стали известны в 1930-е гг. в окрестностях Могилева и Осиповичском районе, а также вскрыты в Борисове и Чашниках.
В связи с возросшей потребностью города в воде в 19351937 гг. сотрудниками института «ВодГео» В.И. Духаниной, Л.П. Магером, Б.И. Айзиным и другими под научным руководством Г.В. Богомолова были продолжены исследования по изучению гидрогеологических условий района и обоснованию использования источников водоснабжения Минска с охватом более удаленных от города площадей. В результате выявлены четыре участка, перспективных для строительства новых водозаборов (Петровщина, Зеленовка, Дражня и Городище). По каждому из участков составлены специальные отчеты, в которых освещены геологогидрогеологические условия и возможности сооружения на них групповых водозаборов.
В 1937-1938 гг. в Институте геологии и гидрогеологии Академии наук БССР составляется кадастр подземных вод, в котором учтено около 1000 водопунктов (буровые скважины, колодцы и источники). В 1939 г. при Белорусском геологическом управлении организована Гидрогеологическая станция для проведения режимных наблюдений за уровнями, температурой и химическим составом подземных вод основных эксплуатационных водоносных горизонтов.
В результате гидрогеологических исследований в период до Второй мировой войны установлены отдельные закономерности распространения и химического состава подземных вод, количественно оценены их ресурсы, доказана роль грунтовых вод в процессах заболачивания земель, составлен кадастр подземных вод республики.
Фактический материал по подземным водам республики обобщен Г.В. Богомоловым в 1938-1941 гг. в виде справочников, а в 1944 г. - в монографической сводке с атласом геологических и гидрогеологических карт.
Материалы первых послевоенных лет также позволили составить масштабные гидрогеологические карты основных горизонтов, использующихся для сельскохозяйственного водоснабжения, которые затем вошли в изданную в 1960 г. в Москва «Карту основных водоносных горизонтов Европейской части СССР» (масштаб 1 : 1 500 000).
В 1944 г. специалистами Белорусского геологического управления составляется Кадастр подземных вод Беларуси по состоянию на 1 января 1941 г., в котором учтено около 3000 буровых скважин на воду (В.И. Духанина, А.Н. Золотарева, Л.М. Островский, С А. Щербаков). В 1945 г. А.Н. Наревич значительно пополнил и систематизировал кадастр в соответствии с административным делением республики. С тех пор кадастр постоянно пополняется и в настоящее время насчитывает более 30 000 буровых скважин на воду.
С 1947 г. Белорусской гидрогеологической станцией Белорусского геологического управления и Институтом геологических наук Академии наук Беларуси проводится изучение режима и элементов баланса подземных вод. Создается государственная опорная сеть скважин по наблюдению за режимом в естественных, а примерно с 1960 г. и в нарушенных эксплуатацией условиях, планируются и проводятся мероприятия по охране подземных вод. Кроме того, наблюдения за режимом подземных вод выполнялись также Белорусским научно-исследовательским институтом мелиорации и водного хозяйства, Белгипроводхозом, Гидрогеолого-мелиоративной экспедицией Главполесьеводстроя и другими организациями.
В 1948 г. в Минске добурена до кристаллического фундамента скважина довоенного заложения. Общая глубина скважины составила 554,87 м, с глубины 510 м были получены хло- ридные натриевые воды с минерализацией 27,5 г/л. В 19511952 гг. на территории 1-й клинической больницы в г. Минске пройдены две скважины, вскрывшие хлоридные натриевые воды с содержанием солей соответственно глубинам вскрытия - 5,3 и 16,5 г/л. В результате изучения материалов бурения этих относительно глубоких для того времени скважин выявлены особенности гидрогеохимической зональности, охарактеризован химический состав подземных вод и определены перспективы их бальнеологического использования. А.Я. Сте- фаненко высказано мнение об особом значении Белорусской антеклизы как области питания водоносных горизонтов окружающих впадин и оценено ее влияние на формирование гидрохимической зональности подземных вод Беларуси. В разрезе осадочного чехла ученый выделяет две гидродинамические зоны - активного и замедленного водообмена, раздел между которыми проведен по мергельно-глинисто-доломитовой толще наровского горизонта среднего девона.
В 1958 г. М.Ф. Козлов на основе обобщения исследований подземных вод республики составил первую карту минеральных вод Беларуси (масштаб 1 : 2 000 000), на которой показал распространение двух групп вод: сульфатных магниево-кальциевых с минерализацией 1,5—5,0 г/л и хлоридных натриевых вод и рассолов с солесодержанием до 50 г/л и более.
С 1959 г. проводятся целевые поисково-разведочные работы по выявлению месторождений минеральных вод для строительства на их основе санаториев и курортов. В ряде населенных пунктов (Ждановичи, Лепель, Летцы, Минск, Нарочь, Рогачев и др.) найдены и разведаны месторождения минеральных вод, приуроченные к отложениям палеозоя и верхнего протерозоя. На базе месторождений строятся первые бальнеологические курорты и здравницы. В 1966 г. О.Н. Шпаковым с коллегами открыты радоновые воды.
С начала 1960-х гг. в республике развиваются поисково-разведочные гидрогеологические исследования для водоснабжения крупных промышленных центров (П.И. Аверков, В.П. Васильев, С.П. Гудак, В.А. Ольховик, А.П. Панасенко). В результате установлена и доказана возможность централизованного водоснабжения большинства городов Беларуси за счет месторождений пресных подземных вод.
С открытием в 1964 г. Речицкого, а затем и других месторождений нефти Припятского бассейна в республике резко увеличился объем глубинного бурения, что дало возможность изучения глубокозалегающих палеозойских комплексов подземных вод.
С 1961—1962 гг. в республике на действующих городских водозаборах, в том числе в Минске, начато изучение режима подземных вод в нарушенных условиях с целью установления закономерностей формирования эксплуатационных запасов, достоверности их подсчета, оценки влияния сосредоточенного водоотбора на изменение гидрогеологических условий и поверхностные водотоки. В этих работах участвовали А.П. Ва- ховский, СП. Гудак, М.П. Зюзькевич, Т.И. Ковалева, П.М. Ксен- да, В.П. Сидорович, Р.А. Станкевич, А.П. Суховеева и др. На отдельных водозаборах выявлен неустановившийся режим эксплуатации, что вызвало необходимость изучения возможности искусственного восполнения запасов. С этого времени при оценке запасов на практике широко используется теория неустановившего ся режима фильтрации подземных вод. Для обеспечения подсчета эксплуатационных запасов на действующих водозаборах Белорусской гидрогеологической экспедицией (БГЭ) начиная с 1961 г. организуются наблюдения за водоотбором и понижением уровней, в зоне влияния создается режимная сеть наблюдательных скважин, которая постоянно расширяется и совершенствуется. Анализ режимных наблюдений показал наличие перетекания из других водоносных пластов в эксплуатируемый горизонт. В связи с этим при оценке запасов стала применяться теория перетекания, которая учитывалась путем введения в расчетные зависимости обобщенных параметров.
В 1963 г. специалистами БГЭ и сотрудниками Белорусского научно-исследовательского геологоразведочного института (БелНИГРИ) выполнена региональная оценка эксплуатационных запасов подземных вод по основным водоносным горизонтам и проведена вновь в 1982 г. на основании данных поисково-разведочных работ и эксплуатации водозаборов. Под руководством С.П. Гудака начато обобщение опыта эксплуатации водозаборов, установлен ряд закономерностей формирования ресурсов, проведен комплекс работ по оценке и прогнозу обеспеченности республики хозяйственно-питьевой водой.
На основании анализа работы семи действующих и перспективных водозаборов Минска уточнены расчетные гидрогеологические параметры основных водоносных горизонтов, выявлены главные источники формирования эксплуатационных запасов исследованных месторождений. Анализ эксплуатации водозаборов показал, что неучет неоднородности фильтрационного поля и граничных условий приводит к существенным ошибкам в расчетах прогнозных понижений. В связи с этим с 1970 г. в практику начали внедряться методы моделирования (вначале физического, а затем математического). Эти методы нашли широкое применение при решении гидрогеологических задач в области мелиорации и водоснабжения в БелНИГРИ и Центральном научно-исследовательском институте комплексного исследования водных ресурсов (ЦНИИКИВР). Использование моделирования позволило количественно оценить источники формирования эксплуатационных запасов подземных вод и влияние водоотбора на сток малых рек Беларуси.
К этому же времени относятся и первые в республике исследования естественных (возобновляемых) ресурсов пресных подземных вод на основе анализа подземного стока в реки. Было установлено, что величина модуля подземного стока увеличивается от Минской возвышенности на северо-запад (р. Неман) и север (р. Западная Двина) с 2—3 до 4,5 л/с/км и уменьшается в других направлениях до 0,3—1,5 л/с/км.
В 1960-х гг. продолжается создание ведомственной сети режимно-наблюдательных гидрогеологических скважин. Опорная сеть Белорусской гидрогеологической станции должна была состоять из 188 режимных скважин, объединенных в 26 гидрогеологических постов (в настоящее время насчитывается 102 поста). Формирование опорной сети закончено в 1968 г. созданием 142 режимных скважин на грунтовые и межпластовые воды.
Исследования в скважинах и на опорных участках позволяют установить масштабы влияния паводка и величину подпора или снижения уровня при мелиорации в различных ландшафтных условиях на режим подземных вод. В этот же период особое значение приобретают работы по охране подземной гидросферы от истощения и загрязнения, законодательно принимается «Водный кодекс Белорусской ССР», проводятся первые исследования по оценке влияния техногенеза на качество подземных и поверхностных вод.
В 1970 г. издается монография «Гидрогеология СССР — Белорусская ССР», составленная группой специалистов Белорусского управления геологии и Института геологических наук АН БССР под руководством и редакцией Г.В. Богомолова. В этой работе собран и обобщен весь имевшийся по состоянию на конец 1960-х гг. фактический материал по гидрогеологии, гидрохимии, режиму и использованию подземных вод республики. Авторы не обошли стороной вопросы охраны подземных вод от истощения и загрязнения, оценки гидрогеологических условий месторождений полезных ископаемых, учета влияния подземных вод на заболоченность территории.
На юго-востоке республики в пределах Припятского бассейна открываются месторождения промышленных вод. Изучение рассолов в то время проводилось попутно при разведке месторождений нефти, калийных солей и других полезных ископаемых.
С начала 1970-х гг. продолжаются исследования минеральных вод с целью их бальнеологического использования. Открываются новые или расширяются существующие санатории: «Криница», «Аксаковщина», имени В.И. Ленина; минеральные воды применяются в санаториях-профилакториях в Могилеве, Бобруйске, Кировске, домах отдыха «Сож» и «Реста» и других здравницах. В ряде пунктов Припятской гидрогеологической структуры (Гомель, Речица, Копаткевичи, Васильев- ка, Александровка и др.) производится разведка месторождений минеральных вод, оцениваются их эксплуатационные запасы и на этой основе строятся и функционируют санатории и профилактории.
Важное значение для рационального использования подземных вод хозяйственно-питьевого регистра, а также для разработки водоохранных мероприятий сыграло установление пространственной структуры слоя пресных подземных вод на территории Беларуси и комплексный анализ экологической дестабилизации природных комплексов, в том числе подземной гидросферы. Кроме того, разработана схема гидрогеологического районирования территории Беларуси и выполнена гидрогеологическая стратификация платформенного чехла, описаны основные водоносные горизонты и комплексы, создана схема гидродинамической зональности основных гидрогеологических структур и гидрохимической зональности платформенного чехла.
В 1962-2001 гг. ПО «Белгеология» на территории республики провело поисково-разведочные работы на более чем 100 месторождениях минеральных вод. Установлено, что Беларусь располагает разнообразными благоприятными для здоровья природными факторами (климат, ландшафты, минеральные воды, лечебные грязи).
Появляются сводки-обобщения по минеральным водам отдельных крупных геолого-гидрогеологических структур республики. Минеральные воды Оршанского бассейна описаны А.К. Морозовым, Припятского - А.В. Кудельским и Г. А. Сербиным. Перспективы, современное использование, бальнеологические типы, условия распространения и формирования минеральных вод и лечебных рассолов Беларуси изложены в обобщающих и оригинальных работах А.В. Кудельского и М.Г. Ясовеева с коллегами. Итоговые результаты изучения минеральных вод и лечебных рассолов Беларуси с наибольшей полнотой отражены в монографии А.В. Кудельского и М.Г. Ясо- веева «Минеральные воды Беларуси»: изложены основные закономерности распространения и формирования минеральных вод, разработана классификация с учетом химического состава и бальнеологического применения, приводятся сведения о месторождениях и санаторно-курортном использовании, большое внимание уделяется перспективам открытия новых типов и месторождений минеральных вод.
Значительный вклад в решение проблемы использования минеральных лечебных вод республики внесли исследования сотрудников БелНИГРИ (С.П. Гудак, Л.И. Шаповал, Г.Л. Фур- сиков и др.).
Исследования подземных вод в качестве источника промышленного сырья начаты относительно недавно. Первые работы по изучению закономерностей распределения редких металлов в рассолах Припятского бассейна проведены А.П. Лавровым и З.З. Кисликом в конце 1960-х - начале 1970-х гг., затем продолжены С.П. Гудаком, Г.Л. Фурсиковым и др.
Исследованиями С.П. Гудака, Л.А. Демидовича, В.А. Степанова, Г.Л. Фурсикова, П.З. Хомича и других сотрудников БелНИГРИ и ПО «Белгеология» завершена оценка прогнозных эксплуатационных запасов редкометалльных рассолов, уточнены гидрогеологические условия месторождений, составлено ТЭО проведения детальных исследований.
Сводное описание гидрогеологических бассейнов республики (С.П. Гудак, Л.И. Шаповал) приведено в обобщающей работе, подготовленной коллективом сотрудников БелНИГРИ, Института геологических наук (ИГН) НАН Беларуси и ПО «Белгеология» (Геология и нефтегазоносность запада Восточно-Европейской платформы, 1997). Новые сведения о геологии и полезных ископаемых Беларуси собраны в работе коллектива сотрудников ИГН НАН Беларуси (Геология и полезные ископаемые, 1996). Последняя сводка, обобщающая новые материалы по гидрогеологии Беларуси, издана в ИГН НАН Беларуси. Монография «Подземные воды Беларуси» представляет собой систематизированное описание водоносных горизонтов и комплексов страны, в ней дается исчерпывающее описание основных разновидностей подземных вод с точки зрения их практического использования, большое внимание уделяется охране подземной гидросферы республики от истощения и загрязнения.
В последние годы важную роль приобрели исследования по гидрогеологическому обеспечению подземного захоронения промышленных отходов. Первой публикацией такого рода явилась изданная в 1981 г. брошюра «Проблемы и перспективы подземного захоронения промышленных стоков в южных районах БССР». В дальнейшем геолого-гидрогеологическое обоснование методов подземного захоронения промышленных отходов было углублено и детально обосновано в работах А.В. Кудельского и М.Г. Ясовеева.
В 1993 г. в соответствии с Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 20 апреля 1993 г. создана Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь (НСМОС) под руководством Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды. В состав НСМОС входит Информационно-аналитический центр по мониторингу подземных вод при государственном предприятии «БелНИГРИ». Центр выполняет следующие задачи: осуществляет сбор данных о состоянии подземных вод на пунктах наблюдений в естественных условиях; обеспечивает обработку и анализ данных о количественных и качественных показателях подземных вод; ведет базу данных наблюдений за состоянием подземных вод; проводит комплексную оценку состояния подземных вод и прогнозирует его изменения под воздействием природных и антропогенных факторов; участвует в подготовке сообщений, бюллетеней и других информационных материалов о состоянии подземных вод и т.д.
В 1994 г. создана Автоматизированная информационная система кадастра подземных вод, работа которой направлена на автоматизацию обработки полевых наблюдений с построением картографических и созданием геофильтрационных математических моделей, позволяющих оценить состояние водных ресурсов Беларуси, а также влияние водоотбора на окружающую среду. В основе построения данной системы положены два основных принципа - непрерывности и целенаправленности.
Интенсивное использование подземных вод в народном хозяйстве, мелиорация и гидротехническое строительство, горнодобывающая и нефтехимическая промышленность, инженерная деятельность человека оказывают огромное влияние на изменение гидрогеологических условий. Оценка происходящих изменений с целью их научного прогнозирования и определения путей рационального использования подземных вод и их охраны от истощения и загрязнения должны стать главной задачей гидрогеологов страны на современном этапе исследований.
Вопросы для самоконтроля Что такое гидрогеология как наука (дать определение)? Каково практическое значение подземных вод? С какими науками особенно тесно связана гидрогеология? Какие направления выделяют в настоящее время в гидрогеологии? Какова роль русских и зарубежных ученых в развитии науки? Какие можно выделить этапы развития гидрогеологии в Беларуси?
  
<< | >>
Источник: Ю.А. Гледко. Гидрогеология. 2012

Еще по теме История гидрогеологических исследований в Беларуси:

  1. Гидрогеологическое обследование
  2. ГЕНДЕРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ИСТОРИИ, ЛИТЕРАТУРЕ, ЛИНГВИСТИКЕ, ИСТОРИИ ИСКУССТВА И КУЛЬТУРОЛОГИ
  3. 1.История исследований развития
  4. ВСТУПЛЕНИЕ СОВЕТСКИХ ВОЙСК НА ТЕРРИТОРИЮ ПОЛЬШИ. ПРИСОЕДИНЕНИЕ ЗАПАДНОЙ БЕЛАРУСИ И ЗАПАДНОЙ УКРАИНЫ К СССР
  5. IV.Успешные неудачи и нежелательные победы в истории , немецких исследований полетов в космос (1945—1965)
  6. Глава I История изучения и методические предпосылки ИССЛЕДОВАНИЯ СКИФО-СИБИРСКОГО И «САВРОМАТСКОГО» ЗВЕРИНОГО СТИЛЯ
  7. КОНКРЕТНОЕ СОЦИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, МЕТОДЫ, ИНСТРУМЕНТАРИЙ И ПРОЦЕДУРА ИССЛЕДОВАНИЙ В СФЕРЕ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА
  8. Магидович И. П., Магидович В. И.. Очерки по истории географических открытий. В 5-ти томах. Том 3.Географические открытия и исследования нового времени (середина XVII—XVIII в.), 1984
  9. Магидович И. П., Магидович В. И.. Очерки по истории географических открытий. В 5-ти т . Т. 4. Географические открытия и исследования нового времени (XIX начало XX в, 1985
  10. История полов и социальная история - проблема «великих» теорий
  11. От истории женщин к истории полов: трудное расставание с нишей
  12. Матрица связей имен китайских императоров. История манхсуров является основой почти всей древнекитайской истории