nznistuНауки о Земле и недропользованиеEarth sciences and subsoil use2686-99932686-7931Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"10.21285/2686-9993-2021-44-2-151-158nznistu-142Research ArticleСтатьиВзаимодействие подземных и поверхностных вод в зоне Хабаровского водного узлаInteraction of ground and surface water in Khabarovsk water node areaКулаковВ. В.KulakovV. V.

Кулаков Валерий Викторович, доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник Лаборатории гидрологии и гидрогеологии

680000, г. Хабаровск, ул. Дикопольцева, 56

Valeriy V. Kulakov, Dr. Sci. (Geol. & Mineral.), Chief Researcher of the Laboratory of Hydrology and Hydrogeology

56 Dikopoltsev St., Khabarovsk 680000

vvkulakov@mail.ruШтенгеловР. С.ShtengelovR. S.

Штенгелов Ростислав Степанович, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры гидрогеологии

119991, г. Москва, Ленинские горы, 1

Rostislav S. Shtengelov, Dr. Sci. (Geol. & Mineral.), Professor of the Department of Hydrogeology

1 Leninskie Gory, Moscow 119991

rssteng@mail.ruМатвеенкоД. В.MatveenkoD. V.

Матвеенко Дмитрий Владимирович, младший научный сотрудник Лаборатории гидрологии и гидрогеологии

680000, г. Хабаровск, ул. Дикопольцева, 56

Dmitry V. Matveenko, Junior Researcher of the Laboratory of Hydrology and Hydrogeology

56 Dikopoltsev St., Khabarovsk 680000

matveenkodv@yandex.ruИнститут водных и экологических проблем ДВО РАНРоссияInstitute of Water and Environmental Problems, Far East Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationМосковский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202116062021442151158Copyright © Кулаков В.В., Штенгелов Р.С., Матвеенко Д.В., 20212021Кулаков В.В., Штенгелов Р.С., Матвеенко Д.В.Kulakov V.V., Shtengelov R.S., Matveenko D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nznj.ru/jour/article/view/142

В приведенном исследовании представлены результаты многолетнего мониторинга уровней подземных вод в пределах Хабаровского водного узла в междуречье Амура и Тунгуски на площади Среднеамурского артезианского бассейна в водоносном горизонте плиоцен-нижнечетвертичных аллювиальных отложений. Наблюдения осуществлялись по девяти кустам скважин внешнего и пяти кустам скважин внутреннего мониторинга на площадке Тунгусского водозабора с глубиной трех наблюдательных скважин в кусте от 15 до 50 м. Были уточнены параметры взаимодействия подземных вод с Пемзенской протокой за период 2012–2020 гг. При подпоре подземных вод от протоки в период наводнения среднее значение параметра эквивалентной длины ∆L для верхнего уровня водоносного горизонта составляет 40 м, для среднего уровня – 87 м, а для нижнего уровня – 605 м. Вертикальный водообмен в продуктивной толще в прибрежной зоне протоки характеризуется значениями коэффициента перетока 0,136 сут.-1 между верхним и средним уровнями наблюдений и 0,0116 сут.-1 между средним и нижним уровнями.

This research presents the results of long-term monitoring of groundwater levels within the Khabarovsk water node in the Amur and Tunguska interfluve on the area of the Middle Amur artesian basin in the aquifer of Pliocene-Lower Quaternary alluvial deposits. Observations have been carried out on 9 groups of wells of external monitoring and 5 groups of wells of internal monitoring at the Tunguska reservoir, with a depth of 3 observation wells in the group from 15 to 50 m. The interaction parameters of groundwater and the Pemzenskaya channel have been specified for the period from 2012 to 2020. When the channel causes groundwater afflux during the flood, the average value of the equivalent length parameter ∆L is 40 m for the upper level of the aquifer, 87 m – for the middle level, and it is 605 m for the lower level. Vertical water exchange in the productive strata in the shore zone of the channel is characterized by the values of the overflow coefficient of 0.136 days-1 between the upper and middle observation levels and 0.0116 days-1 between the middle and lower levels.

подземные водыуровниАмурХабаровский водный узелТунгусский водозаборground waterlevelsAmurKhabarovsk water nodeTunguska reservoirReferencesГидрогеология СССР. Т. 23. Хабаровский край и Амурская область / ред. Н.А. Маринов. М.: Недра, 1971. 514 с.Marinov NA. Hydrogeology of the USSR. Vol. 23. Khabarovsk Territory and Amur Region. Moscow: Nedra; 1971. 514 p. (In Russ.)Караванов К.П. Подземные воды как природный ресурс при решении проблемы устойчивого развития Приамурья. Хабаровск: Изд-во ИВЭП ДВО РАН, 1996. 40 с.Karavanov KP. Groundwater as a natural resource when solving the problem of Amur region sustainable development. Khabarovsk: Institute of Water and Environmental Problems of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences; 1996. 40 p. (In Russ.)Zaisheng H., Jayakumar R., Ke L., Hao W., Rui C. Review on transboundary aquifers in People’s Republic of China with case study of Heilongjiang-Amur River Basin // Environmental Geology. 2008. Vol. 54. P. 1411–1422. https://doi.org/10.1007/s00254-007-0922-4Zaisheng H, Jayakumar R, Ke L, Hao W, Rui C. Review on transboundary aquifers in People’s Republic of China with case study of Heilongjiang-Amur River Basin. Environmental Geology. 2008;54:1411–1422. https://doi.org/10.1007/s00254-007-0922-4Кулаков В.В., Андреева Д.В., Козырев Р.С., Матвеенко Д.В., Штенгелов Р.С. Мониторинг естественного и нарушенного режима подземных вод в Амуро-Тунгусском междуречье // Регионы нового освоения: естественные сукцессии и антропогенная трансформация природных комплексов: материалы конф. с междунар. уч. Хабаровск: Изд-во ИВЭП ДВО РАН, 2017. С. 165–168.Kulakov VV, Andreeva DV, Kozyrev RS, Matveenko DV, Shtengelov RS. Monitoring of the natural and disturbed regime of groundwater in the Amur-Tungus interfluve. In: Regiony novogo osvoeniya: estestvennye suktsessii i antropogennaya transformatsiya prirodnykh kompleksov: materialy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem = Regions of new development: natural successions and anthropogenic transformation of natural complexes: materials of the conference with international participation. Khabarovsk: Institute of Water and Environmental Problems of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences; 2017. p.165–168. (In Russ.)Кулаков В.В., Медведева Н.И. Влияние катастрофического наводнения на уровень подземных вод Амуро-Тунгусского междуречья // Водные и экологические проблемы, преобразование экосистем в условиях глобального изменения климата: материалы Всерос. конф. Хабаровск: Изд-во ИВЭП ДВО РАН, 2014. С. 101–103.Kulakov VV, Medvedeva NI. Influence of catastrophic flooding on the level of underground water of the Amur-Tunguska interfluve. In: Vodnye i ekologicheskie problemy, preobrazovanie ekosistem v usloviyakh global'nogo izmeneniya klimata: materialy Vserossiiskoi konferentsii = Water and ecological problems, ecosystem transformation in the context of global climate change: Proceedings of the All-Russian conference. Khabarovsk: Institute of Water and Environmental Problems of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences; 2014. p.101–103. (In Russ.)Кулаков В.В., Тесля В.Г., Штенгелов Р.С. Тунгусское месторождение подземных вод Хабаровского водного узла // Вода: экология и технология: сб. докл. 7-го Междунар. конгресса ЭКВАТЭК-2006. Ч. 1. М., 2006. С. 255–256.Kulakov VV, Teslya VG, Shtengelov RS. Tunguska underground water deposit of the Khabarovsk water node. In: Voda: ekologiya i tekhnologiya: sbornik dokladov 7-go Mezhdunarodnogo kongressa EKVATEK -2006 = Water: ecology and technology: collected reports of the 7th International Congress EKVATEK-2006. Part 1. Moscow; 2006. p.255–256. (In Russ.)Кулаков В.В., Штенгелов Р.С. Мониторинг уровней подземных вод междуречья Амура и Тунгуски // Вестник Северо-Восточного научного центра Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2019. № 3. С. 63–70. https://doi.org/10.34078/1814-0998-2019-3-63-70Kulakov VV, Shtengelov RS. Monitoring of groundwater levels in the Amur-Tunguska interfluve. Vestnik Severo-Vostochnogo nauchnogo tsentra Dal'nevostochnogo otdeleniya Rossiiskoi akademii nauk = Bulletin of the North-East Scientific Center, Russia Academy of Sciences Far East Branch. 2019;3:63–70. (In Russ.) https://doi.org/10.34078/1814-0998-2019-3-63-70Ковалевский В.С. Влияние изменений гидрогеологических условий на окружающую среду. М.: Наука, 1994. 138 с.Kovalevskii VS. The effect of changes in hydrogeological conditions on environment. Moscow: Nauka; 1994. 138 p. (In Russ.)Коноплянцев А.А. Изучение, прогноз и картирование режима подземных вод. М.: Недра, 1979. 193 с.Konoplyantsev AA. Study, forecast and mapping of groundwater regime. Moscow: Nedra; 1979. 193 p. (In Russ.)Боревский Б.В., Руденко Ю.Ф., Шестопалов В.М. Типизация и принципы изучения месторождений пресных вод с учетом влияния их эксплуатации на окружающую среду. Киев: Изд-во ИГН, 1986. 49 с.Borevskii BV, Rudenko YuF, Shestopalov VM. Typification and principles of studying fresh water deposits considering the environmental impact of their operation. Kiev: Institute of Geological Sciences; 1986. 49 p. (In Russ.)Ким В.И., Махинов А.Н. Гидрологический режим р. Амур в пределах Хабаровского водного узла // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов: материалы науч. конф. Иркутск, 2005. С. 92–94.Kim VI, Makhinov AN. Hydrological regime of the river Amur within the Khabarovsk water node. In: Fundamental'nye problemy izucheniya i ispol'zovaniya vody i vodnykh resursov: materialy nauchnoi konferentsii = Fundamental problems of water and water resources study and use: materials of the scientific conference. Irkutsk; 2005. p.92–94. (In Russ.)Махинов А.Н., Ким В.И., Воронов Б.А. Наводнение в бассейне Амура 2013 года: причины и последствия // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2014. № 2. С. 5–14.Makhinov AN, Kim VI, Voronov BA. Floods in the Amur Basin in 2013: causes and consequences. Vestnik Dal'nevostochnogo otdeleniya Rossiiskoi akademii nauk = Vestnik of Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences. 2014;2:5–14. (In Russ.)Бойкова К.Г. Наводнения на реках Амурского бассейна // Вопросы географии Дальнего Востока: сб. стат. / науч. ред. и сост. А.В. Иванов. Вып. 20. Хабаровск: Изд-во Приамурского географического общества, 1963. С. 192–259.Boikova KG. Floods on the Amur basin rivers. In: Ivanov AV (ed.). Voprosy geografii Dal'nego Vostoka = Issues of Far East Geography. Iss. 20. Khabarovsk: Amur Geographical Society; 1963. p.192–259. (In Russ.)Водные ресурсы Хабаровского края: монография / ред. К.П. Караванов, А.М. Мордовин, Н.А. Нарбут. Хабаровск: Изд-во ДВО АН СССР, 1990. 173 с.Karavanov KP, Mordovin AM, Narbut NA. Water resources of the Khabarovsk Territory. Khabarovsk: Far East Branch of the USSR Academy of Sciences; 1990. 173 p. (In Russ.)Мордовин A.M. Водные ресурсы и водообеспеченность населения // Водные ресурсы Хабаровского края: монография / ред. К.П. Караванов, А.М. Мордовин, Н.А. Нарбут. Хабаровск: Изд-во ДВО АН СССР, 1990. С. 39–59.Mordovin AM. Water resources and population water supply. In: Karavanov KP, Mordovin AM, Narbut NA. (eds.). Vodnye resursy Khabarovskogo kraya = Water resources of the Khabarovsk Territory. Khabarovsk: Far East Branch of the USSR Academy of Sciences; 1990. p.39–59. (In Russ.)Kulakov V.V., Fisher N.K., Kondratieva L.M., Grischek T. Riverbank filtration as an alternative to surface water abstraction for safe drinking water supply to the city of Khabarovsk, Russia // Riverbank filtration for water security in desert countries. NATO science for peace and security. Series C: Environmental security / ed. M. Shamrukh. Dordrecht: Springer, 2011. P. 281–298.Kulakov VV, Fisher NK, Kondratieva LM, Grischek T. Riverbank filtration as an alternative to surface water abstraction for safe drinking water supply to the city of Khabarovsk, Russia. In: Shamrukh M (ed.). Riverbank filtration for water security in desert countries. NATO science for peace and security. Series C: environmental security. Dordrecht: Springer; 2011. p.281–298.Ковалевский В.С. Исследования режима подземных вод в связи с их эксплуатацией. М.: Недра, 1986. 198 с.Kovalevskii VS. Studying groundwaters regime due to their exploitation. Moscow: Nedra; 1986. 198 p. (In Russ.)De Wiest R. Replenishment of aquifers intersected by streams // Journal of the Hydraulics Division. 1963. Vol. 89. Iss. 6. P. 165–191. https://doi.org/10.1061/JYCEAJ.0000953De Wiest R. Replenishment of aquifers intersected by streams. Journal of the Hydraulics Division. 1963; 89(6):165–191. https://doi.org/10.1061/JYCEAJ.0000953Шестаков В.М., Поздняков С.П. Геогидрология. М.: Академкнига, 2003. 176 с.Shestakov VM, Pozdnyakov SP. Geohydrology. Moscow: Akademkniga; 2003. 176 p. (In Russ.)Бочевер Ф.М., Гармонов И.В., Лебедев А.В., Шестаков В.М. Основы гидрогеологических расчетов. М.: Недра, 1969. 368 с.Bochever FM, Garmonov IV, Lebedev AV, Shestakov VM. Basics of hydrogeological calculations. Moscow: Nedra; 1969. 368 p. (In Russ.)Гриневский С.О. Гидрогеодинамическое моделирование взаимодействия подземных и поверхностных вод: монография. М.: ИНФРА-М, 2012. 152 с.Grinevskii SO. Hydrogeodynamic modeling of ground and surface waters interaction. Moscow: INFRA-M; 2012. 152 p. (In Russ.)Шестаков В.М., Невечеря И.К., Авилина И.В. Методика оценки ресурсов подземных вод на участках береговых водозаборов: монография. М.: КДУ, 2009. 192 с.Shestakov VM, Nevecherya IK, Avilina IV. Assessment methodology of groundwater resources at shore water intakes. Moscow: KDU; 2009. 192 p. (In Russ.)Кулаков В.В., Штенгелов Р.С. Оценка запасов пресных подземных вод в речных долинах Приамурья // Подземные воды востока России: материалыВсерос. совещ. по подземным водам Востока России с междунар. уч. Тюмень, 2009. С. 254–257.Kulakov VV, Shtengelov RS. Assessment of fresh groundwater reserves in the river valleys of the Amur region river valleys. In: Podzemnye vody vostoka Rossii: materialy Vserossiiskogo soveshchaniya po podzemnym vodam Vostoka Rossii s mezhdunarodnym uchastiem = Underground waters of the East of Russia: Proceedings of AllRussian meeting on groundwater of the East of Russia with international participation. Tyumen; 2009. p.254–257. (In Russ.)Pickens J.F., Grisak G.E. Scale-dependent dispersion in a stratified granular aquifer // Water Resources Research. 1981. Vol. 17. Iss. 4. P. 1191–1211. https://doi.org/10.1029/WR017i004p01191Pickens JF, Grisak GE. Scale-dependent dispersion in a stratified granular aquifer. Water Resources Research. 1981;17(4):1191–1211. https://doi.org/10.1029/WR017i004p01191Goode D.J. Particle velocity interpolation in blockcentered finite difference groundwater flow models // Water Resources Research. 1990. Vol. 26. Iss. 5. P. 925–940. https://doi.org/10.1029/WR026i005p00925Goode DJ. Particle velocity interpolation in blockcentered finite difference groundwater flow models. Water Resources Research. 1990;26(5):925–940. https://doi.org/10.1029/WR026i005p00925

The authors declare that there are no conflicts of interest present.