Оценка влияния эксплуатации подземных вод на самурский природный комплекс (южный дагестан) Преображенская а.Е., научн. Рук. Гриневский с.О., доц., к.Г-м.Н. (мгу, Москва)

Снижение уровней безнапорных водоносных горизонтов под влиянием водоотбора может негативно сказаться на состоянии ландшафтов. Самым чувствительным элементом ландшафтов является растительность. Наибольшему влиянию изменения уровня грунтовых вод подвержены гидроморфные типы. Питание видов относящихся к данному типу в основном складывается за счет грунтовых вод.

Самурский Природный комплекс (СПК) – уникальный реликтовый лесной массив, практически на все 100 % состоящий из растений гидроморфного типа. СПК расположен в Южном Дагестане на побережье Каспийского моря в пределах Самур-Гюльгерычайской аллювиально-пролювиальной равнины (АПР). Данная структура является частью Кусарской АПР, сложена песчано-гравийно-галечными отложениями слившихся конусов выноса и обладает высокими запасами пресных подземных вод.

Существование данного уникального леса связано со специфическими метеоклиматическими и вводно-балансовыми условиями участка. Неглубокое залегание уровня грунтовых вод на большой площади, наличие многочисленных родников и ручьев создало весьма редкие условия, при которых благополучно развился и существует СПК. Влаголюбивая растительность СПК формирует весьма высокие расходы эвапотранспирации, которая во многом поддерживается за счет подтягивания влаги с уровня грунтовых вод. Подземные воды определяют влажностной режим леса, а эвапотранспирация играет важную роль в их балансе.

Перспектива использования ресурсов подземных вод АПР для обеспечения водоснабжения г.Дербент осложнена необходимостью сохранения уникального лесного массива.

Обоснование возможности водоотбора на территории АПР без негативных последствий для СПК проведено с помощью балансово-гидродинамического моделирования максимально жестких природных условиях, отвечающих уровню водности 95% вероятности превышения. Основным критерием нормального функционирования СПК является положение уровня грунтовых вод, обеспечивающее требуемые водно-балансовые условия на территории леса. Понижение УГВ ниже критических глубин от поверхности земли, которые по данным В.А.Полянской составляют для различных формаций от 2,5 до 4 м, приводит к деградации лесного сообщества. Совместный анализ схем лесных формаций СПК и современного положения уровня грунтовых вод показывает, что на большей части территории СПК уровень грунтовых вод находится выше критических отметок. Это обеспечивает возможность дополнительного снижения уровня подземных вод при их эксплуатации. Основной экологической задачей прогнозных оценок водоотбора при этом является адекватное отражение на расчетной модели ожидаемого снижения уровня грунтовых вод и изменения водно-балансовых условий территории в целом.

В разработанную балансово-гидродинамическую модель территории АПР закладываются зависимости скорости эвапотранспирации от глубины залегания уровня грунтовых вод для различных ландшафтов. Данные зависимости получены на основе моделирования процессов влагопереноса в зоне аэрации. Столь пристальное внимание реализации эвапотранспирационной разгрузки подземных вод на модели дает наиболее адекватную оценку влияния водоотбора на растительность СПК. Балансово-гидродинамическое моделирование позволяет выбрать вариант размещения проектного водозабора, при котором прогнозное положение уровня грунтовых вод при эксплуатации, на территории лесного массива не достигает критических глубин.

Сравнительный анализ водного баланса территории СПК при существующих условиях и в режиме эксплуатации подземных вод показывает, что водоотбор вызывает лишь незначительное сокращение среднегодовой эвапотранспирации лесным массивом– на 6%, это не приводит к деградации лесных формаций, однако, вносит ощутимый вклад в формирование дебита водоот­бора – 13%, за счет перехвата эвапотранспирационной разгрузки подземных вод.

Таким образом, балансово-гидродинамическое моделирование, отражающее условия формирования водного баланса территории, позволяет оценить экологическое воздействие эксплуатации подземных вод и разработать решения по минимизации негативных последствий.

Настоящая работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 08-05-00720-а.