7. Практическое значение и охрана подземных вод

Большое практическое значение подземных вод определяется прежде всего их непосредственным использованием в хозяйстве, поэтому подземные воды можно рассматривать в качестве полезно­го ископаемого наряду с углем, нефтью, газом, рудами. Подземные воды используют прежде всего для коммунального, промышленно­го и сельскохозяйственного водоснабжения. Многие крупные горо­да в качестве питьевой воды применяют пресные артезианские воды. В некоторых районах откачка подземных вод широко используется и для орошения.

Запасы и ресурсы подземных вод могут быть подразделены на естественные, искусственные, привлекаемые и эксплуатационные.

Естественные запасы — это объем свободной (гравитационной) воды в водоносном горизонте в естественных условиях. Естествен­ные ресурсы — это количество подземных вод, поступающих в водо­носный горизонт в естественных условиях; они равны сумме всех приходных элементов баланса данного водоносного горизонта (ин­фильтрация атмосферных осадков, фильтрация из рек, перетекание из смежных водоносных горизонтов).

Искусственные запасы — это объем подземных вод в водоносном горизонте, образовавшийся в результате орошения, подпора водо­хранилищами, искусственного восполнения подземных вод («мага- зинирования»). Искусственные ресурсы — это количество подземных вод, поступающих в водоносный горизонт при фильтрации из ка­налов и водохранилищ, на орошаемых площадях и т. д. Привлека­емые ресурсы — это количество воды, поступающей в водоносный горизонт при усилении питания подземных вод в процессе эксплу­атации водозаборных сооружений (возникновение или усиление фильтрации из рек и озер, перетекание из смежных водоносных горизонтов и т. д.).

Под эксплуатационными ресурсами понимают то количество подземных вод, которое может быть получено рациональными в тех- нико-экономическом отношении водозаборными сооружениями при заданном режиме эксплуатации и при качестве воды, удовлетворя­ющем требованиям в течение всего расчетного срока водопотреб­ления. Эта величина, таким образом, представляет собой произво­дительность водозабора.

Важнейшим условием эксплуатации подземных вод является выполнение комплекса экологических требований: не должен быть нарушен режим близлежащей реки, питание грунтовыми водами почвенно-растительного покрова, соблюдены необходимые природо­охранные меры при строительстве и эксплуатации водозабора и т. д.

Запасы подземных вод (синоним — статические ресурсы) выра­жают в м³ или км³, ресурсы подземных вод (динамические ресур­сы) — в м³/с, м³/сут или км³/год.

Естественные ресурсы пресных подземных вод бывшего СССР составляли более 30 ООО м³/с (945 км³/год), т. е. около 24 % всего речного стока. Прогнозные эксплуатационные ресурсы оцени­вались приблизительно в 330 км³/год. Более половины из них (170 км³/год) формируются поверхностным и подземным стоком в речных бассейнах и являются полностью возобновляемыми.

Остальная часть (160 км³/год) не связана с поверхностными водами и определена исходя из условия сработки естественных запасов подземных вод в течение 50-летнего периода эксплуатации.

В настоящее время естественные статические (вековые) запасы пресных подземных вод в России, по данным РосНИИВХа, оцени­ваются в 28 тыс. км³. В питании рек участвуют в год 788 км³ подземных вод. Эксплуатационные ресурсы подземных вод в Рос­сии оцениваются в 317 км³/год. Ежегодно на хозяйственные нужды в России откачивается до 12 км³ подземных вод разных типов, используется же около 10 км³ в год (78 % — для хозяйственно-пить- евого водоснабжения, 20 % — для производственно-технического водоснабжения, 2%—для орошения). В 2001 г. в России было использовано около 9 км³ пресных подземных вод.

Большое бальнеологическое значение имеют минеральные и тер­мальные воды. Термальные воды используют также для коммуналь- но-бытовых и промышленных нужд. Проектируются, строятся и уже эксплуатируются первые гидрогеотермальные электростанции (на­пример, на базе Паужетского, Средне-Паратунского и Мутковского месторождений термальных вод действуют ГеоТЭС на Камчатке).

Важное практическое значение подземные воды имеют и как компонент питания поверхностных вод — рек и озер. В данном слу­чае подземные воды используются опосредованно в качестве части поверхностных водных ресурсов.

Несмотря на огромные запасы подземных вод и возобнов­ляемость части их ресурсов, существует опасность их истощения и загрязнения. Истощение подземных вод может произойти из-за чрезмерной их откачки. Чрезмерный забор подземных вод на хо­зяйственные нужды особенно нежелателен в тех случаях, когда эти воды гидравлически связаны с поверхностными (речными) водами. Откачка подземных вод может привести не только к истощению этих вод, понижению их уровня, но и к уменьшению подземного питания рек в межень и, соответственно, к уменьшению стока рек. Чрезмерная откачка подземных вод в городских районах ведет к образованию депрессионных воронок, т. е. к местному резкому понижению уровня грунтовых вод, а также просадке грунта. Загряз­нение подземных вод происходит вследствие поступления комму- нально-бытовых и промышленных стоков, а также путем просачи­вания вод в районах свалок. Особенно уязвимы к загрязнению грунтовые воды высокого залегания. Во многих случаях появляется необходимость в разработке мер по контролю и охране подземных вод, в том числе по контролю их санитарного состояния.

Большие возможности комплексного и рационального исполь­зования природных вод и их охраны заложены во все шире при­меняемом в России совместном использовании поверхностных и подземных вод, заключающемся в регулируемом и согласованном водозаборе речных вод и откачке подземных вод, в искусственном восполнении подземных вод и т.д.