И.И. Силин
Экология и экономика природных ресурсов бассейна р. Протва
(Калужская и Московская области)
Обнинск, 2003. — 302 с.

9. Загрязнение подземных вод

Режим подземных вод в естественных и нарушенных условиях

Естественный уровенный режим подземных вод  бассейна   подразделяется на два типа: водораздельный и прибрежный. Первый зависит, главным образом, от количества выпадающих атмосферных осадков, а также от глубины залегания горизонта и литологического состава перекрывающих пород. Годовые колебания уровня составляют 0.7-3 м в зависимости от мощности зоны аэрации и фильтрационных свойств водовмещающих пород: с увеличением мощности зоны аэрации и фильтрационных свойств уменьшается амплитуда колебаний уровня.

Режим уровня напорных подземных вод тоже испытывает сезонные колебания с амплитудой  0.7-1.6 м.

Прибрежный тип режима наблюдается в водоносных горизонтах, имеющих гидравлическую связь с рекой. Вблизи реки подъем уровней подземных вод совпадает с началом и пиком подьёма уровня в реке, а при удалении от реки наблюдается смещение подъемов уровней во времени на 6-7 дней. Спад уровней подземных вод более плавный, чем в реке и продолжается на 20-30 дней дольше. Наиболее высокие уровни подъема подземных вод наблюдаются в период весеннего половодья.

 В результате интенсивной эксплуатации водозаборов режим подземных вод существенно нарушен. В  каменноугольном карбонатном водоносном комплексе сформировалась депрессионная воронка, в пределах которой произошло снижение уровня в районе водозаборов гг. Верея, Можайск на 14 м, гг. Наро-Фоминск, Обнинск, Балабаново, п. Ермолино более чем на 40 м. Абсолютные отметки уровней на этих водозаборах понизились до 100-90 м. Пространственно воронка приурочена к крупной древнечетвертичной ложбине, сопровождающей на севере р. Исьму, ниже р. Протву и р. Городнянку.

В протвинском горизонте  наибольшее понижение уровней наблюдается в районе водозабров гг. Балабаново, Ермолино, Обнинска. Пьезометрическая поверхность здесь снижена до отметок 115-110 м. при общем понижении уровня на 20-25 м.  Депрессионные воронки в окско-тарусском и протвинском горизонтах осложняют региональную депрессию в Московском бассейне подземных вод, поперечником

в 200 км [17].

В водоносном каширском горизонте сформировались местные депрессионные воронки, диаметром 2-3 км и понижением уровня –

 4-5 м.

В водоносном упинском горизонте на фоне небольших сезонных колебаний наблюдается устойчивое снижение уровней воды.

В долинах рек, где уровень эксплуатационного горизонта снижен до уровня воды в реке,  происходит существенное поглощение поверхностного стока, особенно сильное в половодье. Так в долине р. Протвы, по наблюдениям на вашутинском водозаборе, уровень эксплуатационного окско-тарусского горизонта  испытывает резкие сезонные колебания: через 10-30 дней от начала паводка уровень горизонта поднимается на 20 –25 м.

Таким образом, долина р. Протвы и сама река вследствие размыва по долине верейского  и  стешевского водоупоров, является активным источником питания основных водоносных горизонтов.

Динамика режима уровней в окско-тарусском водоносном горизонте показывает на существенную роль в формировании эксплуатационных запасов водозаборов сезонного восполнения ресурсов в весенний паводок и последующей их сработки в остальное время года.

Максимальные понижения уровня в скважинах наблюдаются в зимнюю межень (декабрь- февраль). Так на Вашутинском водозаборе

г Обнинска  от начала эксплуатации (1972 г)  понижение достигло 42-43 м, а на расстоянии 2 км от водозабора снижение уровня составило 26 м. Уже к 1988 г окско-тарусский горизонт на месторождении был осушен в радиусе 1-2 км на 10-20 м. (по данным резистивиметрии, при мощности пласта 40-45 м, активная зона оценивается в 30-35 м). Заполнение осушенной части пласта  в паводок обеспечивает восполнение запасов и последующий водоотбор в течение года.

Часть запасов формируется за счет динамических потоков по пласту с окружающей территории, так как водопроводимости пласта на водоразделах на порядок ниже, чем на водозаборе.

 В межень водоотбор формируется за счет перетока из реки и  за счет гравитационной водоотдачи безнапорной части окско-тарусского водоносного горизонта.

В целом, формирование эксплуатационных запасов месторождений происходит в основном за счет питания из р. Протвы. Из баланса модели (моделирование выполнил В.С. Плотников в 1997 г. при подсчете запасов воды обнинских месторождений) следует, что переток из реки обеспечивает до  90%  водоотбора.

Формирование химического состава подземных вод прибрежных водозаборов на каждом конкретном участке долины существенно зависит от гидродинамических условий, от уровня антропогенного загрязнения грунтовых вод и от количества загрязненных коммунально – производственных стоков, сбрасываемых в реку, так как проницаемость пород в пределах древней долины р. Протвы повсеместно хорошая.