ОЦІНКА ІНТЕНСИВНОСТІ ВОДООБМІНУ В СЕНОМАН-КЕЛОВЕЙСЬКОМУ ВОДОНОСНОМУ КОМПЛЕКСІ НА ТЕРИТОРІЇ М. КИЇВ В УМОВАХ ТЕХНОГЕННОГО ВПЛИВУ

Т. Кошлякова; О. Кошляков; В. Долін; В.  Скрипкін

doi:10.17721/1728-2713.68.11.66-70

Authors

T. Koshliakova "Institute of Environmental Geochemistry of NAS of Ukraine" SI 34a Palladina Ave., Kyiv, 03680 Ukraine
O. Koshliakov Taras Schevchenko National University of Kyiv Institute of Geology, 90 Vasylkivska Str., Kyiv, 03022, Ukraine
V. Dolin "Institute of Environmental Geochemistry of NAS of Ukraine" SI 34a Palladina Ave., Kyiv, 03680 Ukraine
V. Skrypkin "Institute of Environmental Geochemistry of NAS of Ukraine" SI 34a Palladina Ave., Kyiv, 03680 Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.17721/1728-2713.68.11.66-70

Keywords:

groundwater, water cycle, isotope radio-geologic and radiochemical data, water budget, immunity

Abstract

The paper deals with estimating water cycle rates for the Cenomanian-Callovian groundwater complex located within Kyiv hydrologic system, namely – evaluating velocity of surface water entry to the groundwater complex and its share in groundwater budget. The research is carried out mostly via a water balance method, and a hydrodynamic method, alongside with testing tritium activity in water samples from the Cenomanian-Callovian groundwater complex, and processing proper isotope data from radio-geologic and radiochemical analysis. To build cartographic schemes ArcGIS program was used. The paper gives an overview of the data published earlier on water cycle rates within Kyiv groundwater system, which functions under maninduced impact, and determines a portion of atmospheric precipitations in the Cenomanian-Callovian groundwater complex. Taking into account anthropogenic load in water cycle rebuilding of the hydrodynamic system, there were determined estimates for the time water passes through the upper Cretaceous malm-chalk thickness; the latter is the upper confining layer for the groundwater complex under consideration. The research proves the presence of tritium in groundwater to equally result from both natural and man-caused factors, these two both affecting the process of vertical underground water cycle formation. For the first time ever, using isotope radio-geologic and radiochemical data, water balance, and hydrodynamic values it was determined that the portion of infiltration supply in the Cenomanian-Callovian groundwater complex, which provides sources for Kyiv area, is equal to 21-23%, and the arrival time of surface water to the groundwater complex under consideration is equal to 10-12 years. The data obtained allow for determining water cycle rates in the Cenomanian-Callovian groundwater complex as well as immunity of potable ground water. The methodology that combines water balance, hydrodynamic methods, and isotope radio-geologic and radiochemical analysis can be successfully applied when estimating water cycle rates for other areas.

References

Геолого-економічна оцінка експлуатаційних запасів родовища питних підземних вод середньоюрського водоносного горизонту для ПАТ "Квазар" в м. Києві (з підрахунком запасів станом на 01 серпня 2010 р.), (2010). Звіт про НДР / О.П. Нікіташ, О.П. Довженко, Н.І. Івасюк та ін. К., ПДРГП "Північгеологія", 110. Nikitash O.P., Dovzhenko O.P., Ivasyuk N.I. et al., (2010). Geologicaleconomic estimation of useful potable ground water field resources of MiddleJurassic aquifer for "Kvazar" company in Kyiv (with estimation of reserves for state of August 1, 2010) [Geologo-ekonomichna otsinka ekspluatatsiynyh zapasiv rodovyscha pytnyh pidzemnyh vod serednyoyurskogo vodonosnogo goryzontu dlya PAT "Kvazar" v Kyevi (z pidrahunkom zapasiv stanom na 01 serpnya 2010)]. "Pivnichgeologiya", Kyiv, 110. (In Ukrainian).

Гидрогеологические условия и оценка эксплуатационных запасов подземных вод района г. Киева (по состоянию на 01.01.1972 г.), (1972). Д.Р. Литвак, Г.А. Кузьменко, В.Н. Соловицкий и др. К., Министерство геологии УССР, Киевский геологоразведочный трест, 308. Litvak D.R., Kuzmenko G.A., Solovitskiy V.N. et al., (1972). Hydrogeological conditions and useful ground water resources estimation for Kyiv city territory (for state of January 1, 1972) [Gidrogeologicheskiye usloviya i otsenka ekspluatatsionnyh zapasov podzemnyh vod rayona Kieva (po sostoyaniyu na 01.01.1972)]. Ministerstvo geologii USSR, Kievskiy geologorazvedochnyy trest, Kyiv, 308. (In Russian).

Долін В.В., Пушкарьов О.В., Шраменко І.Ф. та ін., (2012). Тритій у біосфері; за ред. Е.В. Соботовича, В.В. Доліна. НАН України, Ін-т геохімії навколишнього середовища, К.: Наукова думка, 222. Dolin V.V., Pushkaryev O.V., Shramenko I.F. et al., (2012). Tritium in the biosphere [Trytiy u biosferi]. Naukova dumka, Kyiv, 222. (In Ukrainian).

Кошляков О.Є., Кошлякова Т.О., (2014). Виявлення динаміки змін хімічного складу підземних вод сеноман-келовейського водоносного комплексу у м. Києві за допомогою методів математичної статистики. Науковий вісник Національного гірничого університету, Дніпропетровськ, 3(141), 5–10. Koshliakov O.Ye., Koshliakova T.O., (2014). Revelation of cenomaniancallovian ground water complex chemical composition changes dynamics in Kyiv by mathematical statistics methods using [Vyyavlennya dynamiky zmin himichnogo skladu pidzemnyh vod senoman-keloveyskogo vodonosnogo kompleksu u Kyevi za dopomogoyu metodiv matematychnoyi statystyky]. Naukoviy visnyk Natsionalnogo girnychogo universytetu, Dnipropetrovsk, 3(141), 5–10. (In Ukrainian).

Кошляков О.Є., (2011). Моніторинг гідрогеодинамічної складової геологічного середовища урбанізованих територій (на основі ГІС). Автореферат дис. ... доктора геологічних наук: 04.00.05. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, К., 33. Koshliakov O.Ye., (2011). Geological environment hydrogeodynamic component monitoring for urban territories (on a GIS basis) [Monitoryng gidrogeodynamichnoyi skladovoyi geologichnogo seredovyscha urbanizovanyh terytoriy (na osnovi GIS)], Kyiv, 33. (In Ukrainian).

Соботович Э.В., Бондаренко Г.Н., Ветштейн В.Е. и др., (1977). Изотопно-геохимические методы оценки степени взаимосвязи подземных и поверхностных вод. К.: Наукова думка, 156. Sobotovich E.V., Bondarenko G.N., Vetshteyn V.E. et al., (1977). Isotope-geochemical methods of underground and surface waters interconnection degree estimation [Izotopno-geohimicheskiye metody otsenki stepeni vzaimosvyazi podzemnyh i poverhnostnyh vod]. Naukova dumka, Kyiv, 156. (In Russian).

Шестопалов В.М., Дробноход Н.И., Лялько В.И. и др., (1989). Водообмен в гидрогеологических структурах Украины: Водообмен в естественных условиях; отв. ред. В.М. Шестопалов. АН УССР. Ин-т геологических наук, К.: Наукова думка, 288. Shestopalov V.M., Drobnohod N.I., Lyalko V.I. et al., (1989). Water cycle in hydrogeological structures of Ukraine: Water cycle in natural conditions [Vodoobmen v gidrogeologicheskih strukturah Ukrainy: Vodoobmen v estestvennyh usloviyah]. Naukova dumka, Kyiv, 288. (In Russian).

Шестопалов В.М., Огняник Н.С. и др., (1991). Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Водообмен в нарушенных условиях; отв. ред. В.М. Шестопалов. АН УССР. Ин-т геологических наук, К.: Наукова думка, 528. Shestopalov V.M., Ognyanik N.S. et al., (1991). Water cycle in hydrogeological structures of Ukraine: Water cycle in disturbed conditions [Vodoobmen v gidrogeologicheskih strukturah Ukrainy: Vodoobmen v narushennyh usloviyah]. Naukova dumka, Kyiv, 528. (In Russian).

Шестопалов В.М., Ситников А.Б., Лялько В.И. и др., (1988). Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Методы изучения водообмена; отв. ред. В.М. Шестопалов. АН УССР. Ин-т геологических наук, К.: Наукова думка, 272. Shestopalov V.M., Sitnikov A.B., Lyalko V.I. et al., (1988). Water cycle in hydrogeological structures of Ukraine. Water cycle investigation methods [Vodoobmen v gidrogeologicheskih strukturah Ukrainy. Metody izucheniya vodoobmena]. Naukova dumka, Kyiv, 272. (In Russian).