ТЕОРЕТИКО-ПРИКЛАДНІ ЗАСАДИ ЗАОЩАДЛИВОГО ВИКОРИСТАННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД. ІНФОГЕОФРЕЙМИ В ГІДРОГЕОЛОГІЇ

Автор(и)

  • О. Шевченко Український гідрометеорологічний інститут НАН України та ДСНС України, пр. Науки, 37, м. Київ, 03028, Україна
  • Д. Хрущов Інститут геологічних наук НАН України, вул. О. Гончара, 55-б, м. Київ, 01054, Україна

DOI:

https://doi.org/10.17721/1728-2713.94.14

Ключові слова:

підземна гідросфера, інфогідрогеофрейм, підземні води, ресурси, запаси, баланс, інформаційне забезпечення, надрокористування, водозабори, охорона, якість води, методологія, моделі, клімат

Анотація

Розглянуто теоретичні засади інформаційного забезпечення геологорозвідувальних досліджень і робіт з використання та охорони підземних вод. Методологія інформаційного забезпечення ґрунтується на принципах цільової інфогеологічної структуризації геологічного середовища на базі традиційних прийомів формаційного аналізу з урахуванням гідрогеологічних (гідродинамічних і гідрохімічних) складових. Обговорюються перспективи впровадження системи фреймової організації геологічного середовища при інфогеологічному моделюванні. У прикладному сенсі дослідження зосереджуються на тій частині підземної гідросфери, що нині або на перспективу здатна забезпечувати потреби людства у питних, мінеральних, технічних, промислових, теплоенергетичних водах. Висунуто принципи поводження з підземними водними ресурсами, виходячи зі співвідношення відновлюваної природної (динамічні ресурси, які становлять переважну частку відкритих гідродинамічних систем у зоні інтенсивного водообміну), відновлюваної техногенної (штучні або порушені ресурси) і невідновлюваної складових (ємнісні запаси, що мають перевагу в закритих і напівзакритих структурах). Відповідно до цього під час експлуатації родовищ слід дотримуватися не лише розрахункового значення допустимого зниження рівня, а й "допустимого балансу" підземних вод. Пропонується також визначати та узгоджувати між собою межі родовищ і граничні умови області фільтрації. Останні мають відповідати не лише за формування дебітів водозаборів, але й демонструвати ступінь гідродинамічної, гідрохімічної, геологічної захищеності та ризик кількісного і якісного виснаження. Видобуток підземних вод необхідно врівноважувати відновленням їхніх запасів, чого можна досягти комбінованим почерговим водокористуванням поверхневих і підземних водних джерел, створенням інфільтраційних басейнів тощо. На цій концептуальній основі запропоновано систему інформаційного забезпечення досліджень і робіт з використання та охорони підземних вод (ІЗДРВОПВ). 

Посилання

Ague, J.J. (2003). Fluid flow in the deep crust. In: Holland, H.D., Turrekian, K.K. Treatise on geochemistry. Amsterdam: Elsevier, 1 (3), 203–247.

Bear, J., Verruijt, A. (1987). Modeling groundwaterflow and pollution (the ory and applications of transport inporousmedia). D. Reidel Publishing Co., Dordrecht.

Bethke, C.M.(1989). Modeling subsurface flow in sedimentary basins. Geologische Rundschau, 78, 129–154.

Bredehoeft, J.D. (2005). The conceptualization model problem: surprise. Hydrogeology J., 13, 37–46.

Classification of mineral waters of Ukraine. (2003). Monograph. Eds. of Shestopalov, V.M. Kiev. [in Russian]

Chiang, W.-H., Kinzelbach, W. (2001). 3D-Groundwater Modeling with PMWIN. Berlin, Springer, Heidelberg.

Dai, A. (2013). Increasingdrought underglobal warming in observations and models. Nat. Climate Change, 3, 52–58. doi:https://doi.org/10.1038/nclimate1633.

Danylyshyn, B.M., Doroguntsov S.I., Mishchenko V.S. et al. (1999). Natural resource potential of sustainable development of Ukraine. Kyiv. [in Ukrainian]

Dzhamalov, R.G., Safronova, T.I. (2009). Groundwater resources: their change under. Climate Influence and distribution by countries of the world at the beginning of the XXI century. Georez: Electronic Scientific Edition, 1–32. [in Russian]

Falkenmark, M., Rockstrom, J. (2004). Balancing water for humans and nature. In: The new approach in ecohydrology. London : Sterling, VA.

Fan, Y, Miguez-Macho, G, Weaver, CP, Walko, R, Robock, A (2007). Incorporating water table dynamics in climate modeling: 1. Water table observations and equilibrium water table simulations. J Geophys Res., 112, D10125. doi:10.1029/2006JD008111.

Fyfe, W.S., Price, N.J., Thompson, A.B. (1978). Fluidsinthe Earth's crust. Amsterdam–Oxford–NewYork: Elsevier.

Instructions for the application of the Classification of reserves and resources of minerals of the state subsoil fund to mineral groundwater deposits. (2002). DKZ of Ukraine. [in Ukrainian]

Ivanov, E.A (1997). Landscapes of mining areas. Lviv. [in Ukrainian]

Kamzist, Zh.S., Shevchenko, O.L. (2008). Hydrogeology of Ukraine. Teaching. manual. Kyiv. [in Ukrainian]

Khrushchov, D.P., Kovalchuk, M.S., Remezova, E.A., Lalomov, A.V., Tsymbal, S.M., Bosevskaya, L.P., Lobasov, A.P., Ganzha, E.A., Dudchenko, Yu.V., Kroshko, Yu.V. (2017). Structural-lithological modeling of sedimentary formarions. Kiev: Interservise.

Khrushchev, D.P., Remezova, E.A., Belevtsev, R.Y., Yakovlev, E.A., Azimov, A.T., Ivanova, A.V., Lobasov, A.P., Bosevskaya, L.P., Pochtarenko, V.I., Okholina, T.V. (2019). Formation algorithms for the theory of information support for research and works on geological environment management. Geoinformatika, 1 (69), 70–90.

Khrushchov, D.P., Dolin, V.V., Goshovski, S.V., Remezova, O.O., Goncharov, V.Ye., Azimov, O.T., Shevchenko, O.L. etal. (2020). The theory of information providing for researches and works on geological environment management. Proceedings19-th International Conference "Geoinformatics:Theoretical and Applied Aspects", 11–14 May 2020, Kyiv, Ukraine. Art. no. 17980, 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-*4609.2020geo012

Klepov, V.I. (2010). On the hydrogeological foundations of modeling and substantiation of the joint use of surface and ground waters in the Moscow region. Groundwater resources. Proceedings int. scient. conf. "Modern problems of study and use", 13–14 May. 2010, Moscow, 235–242. [in Russian]

Kovalevsky, V.S. (1996). Hydrogeological substantiation of the joint use of surface and ground waters in the Moscow region. Water Resources, 4, 472–481. [in Russian]

Lukin, A.E. (2014). Fluid lithogenesis is the most important area of lithological research in the XXI century. Geol. journal, 4(349), 27–42. [in Russian]

Lyutyy, G.G., Lyuta, N.G., Sanina, I.V. (2017). Ways to develop monitoring of operational reserves of drinking groundwater. Collection of scientific works of UkrDGRI, 1–2, 209–217. [in Ukrainian]

Minkin, E.L., Hranovich, I.L. (1996). Taking into account the interaction of surface and ground waters in the mathematical model for choosing the optimal parameters of water management systems. Water Resources, 3, 376–382. [in Russian]

Mironenko, V.A., Rumynin, V.G. (1998–1999). Problems of hydrogeoecology. Monograph. In 3 vol. Moscow. [in Russian]

Mokin, V.B, Kryzhanovsky, E.M (2016). State of creation of geoinformation systems of water and water management objects of Ukraine. In: for general. eds. Feshchenko, V.P. Rational use and restoration of water resources. Monograph Р-27. Zhytomyr, 29–36. [in Ukrainian]

Michalaka, J. Nawalanegoi, M. Sadurskiego, A. (Eds.). (2011). Schematyzacja warunkow hydrogeologic znych napotrzeby numerycznego modelowania przeplywuw JCWPd. Warszawa: Panstwowy Inst. Geologiczny – Panst. Inst. Badawczy.

Shestopalov, V.M., Lukin, A.E., Zgonnik, V.A., Makarenko, A.N., Larin, N.V., Boguslavsky, A.S. (2018). Essays on degassing the Earth. Kiev. [in Russian]

Shestopalov, V.M, Stetsenko, B.D., Rudenko, Yu.F. (2019). Groundwater of the Upper Sarmatian aquifer as a reserve source of drinking water supply of Nikolaev (Ukraine). Geological Journal, 2(367), 5–17. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2019.2.169930 [in Ukrainian]

Shestopalov, V.M., Stetsenko, B.D., Rudenko, Yu.F. (2020). Problems of drinking water supply of Mariupol and proposals for their solution at the expense of groundwater.Geological Journal, 1, 3–16. https://doi.org/10.30836/igs.1025- 6814.2020.1.196974 [in Ukrainian]

Shestopalov, V.M., Sukhorebry, A.A. et al. (1989). Water exchange in hydrogeological structures of Ukraine. Water exchange in vivo. Kiev. [in Russian]

Shevchenko, A.L., Osadchyi, V.I., Babushkina, R.A., Charny, D.V. (2019). Actualization of the problem of accounting for groundwater resources in the context of global warming. Mat-li between nar.nauk.-practice. conf."The role of Earth sciences in the national economy. Status and prospects", 20 March 2019, Kherson, 317–323. [in Russian]

Shevchenko, O., Osadchiy, V., Charnyi, D.V., Onanko, Y.A., Grebin, V.V. (2019). Influence of global warming on the groundwater resources of the Southern Bug River basin.Proceedings 18th International Conference "Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects", 13–16 May 2019, Kyiv, Ukraine. Art. no. 15890.

Shmulovich, K.I., Yardley B.W.D., Gontchar G.G. (1994). Fluids in the crust. London : Chapman & Hall.

Szymanko, J. (1980). Koncepcje system wodonosnego i metodj ego modelowania. Wyd. Geol. Warszawa.

Technogenic processes in groundwater (biosphere approach, diagnostics and management). (2003). Eds. Gavich, I.K. Moscow. [in Russian]

The state of groundwater in Ukraine in 2019. (2020). Yearbook. K. : DNVP "GEOINFORM of Ukraine". [in Ukrainian]

Yakovlev, V.V. (2012). Zalishkovy reserves of recreational fresh waters near the collectors of the Ukrainian part of the Dniprovsko-Donetsk artesian basin. Collection of Science Practices of the Institute of Geochemistry of Navkolishny Middle, 20, 134–138. [in Ukrainian]

Завантаження

Опубліковано

16.01.2025

Як цитувати

Шевченко, О., & Хрущов, Д. (2025). ТЕОРЕТИКО-ПРИКЛАДНІ ЗАСАДИ ЗАОЩАДЛИВОГО ВИКОРИСТАННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД. ІНФОГЕОФРЕЙМИ В ГІДРОГЕОЛОГІЇ. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія, 3(94), 109-120. https://doi.org/10.17721/1728-2713.94.14