CC BY
1УДК [628.16:628.19](571.66)
Б.А. Опрышко1, В.А. Швецов2, О.А. Белавина2
1 Камчатский водоканал, Петропавловск-Камчатский, 683009 e-mail: BAOpryshko@pkvoda.ru;
2 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003
К ВОПРОСУ РАЗВИТИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ НА ВОДОЗАБОРЕ «АВАЧИНСКИЙ» ЕЛИЗОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
ПИТЬЕВЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
В январе 2024 г. на реке Аваче была зарегистрирована чрезвычайная ситуация природного характера. Причиной этому явлению стали устойчивые отрицательные температуры в Елизовском районе. Для снижения риска возникновения ЧС природного характера на водозаборе «Авачинский» и своевременной организации противопаводковых мероприятий необходимо расширить локальную автоматизированную наблюдательную сеть путем дооснащения эксплуатационных скважин автоматическими приборами -регистраторами уровня воды, организацией водопоста и своевременной расчисткой ледяных заторов.
Ключевые слова: автоматизированная система контроля, мониторинг подземных вод, эксплуатационные скважины, водозабор Авачинский, Елизовское месторождение питьевых подземных вод, чрезвычайная ситуация на реке Аваче.
B.A. Opryshko1, V.A. Shvetsov2, O.A. Belavina2
1 Kamchatka Vodokanal, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683009 e-mail: BAOpryshko@pkvoda.ru; 2 Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003
ON THE ISSUE OF THE DEVELOPMENT OF AN AUTOMATED CONTROL SYSTEM AT THE AVACHINSKY WATER INTAKE OF THE YELIZOVSKY FIELD OF DRINKING GROUNDWATER
In January 2024, a natural emergency was registered on the Avacha River. The reason for this phenomenon was the steady negative temperatures in the Yelizovsky district. To reduce the risk of natural emergencies at the Avachinsky intake and timely organization of flood control measures, it is necessary to expand the local automated observation network by retrofitting production wells with automatic water level recorders, organizing a water stand and timely clearing of ice jams.
Key words: automated control system, groundwater monitoring, production wells, Avachinsky water intake, Elizovskoye field of drinking groundwater, emergency situation on the Avacha River.
Организация и эксплуатация систем мониторинга питьевых подземных вод является важной государственной задачей [1].
На научно-практической конференции в 2020 г. авторы работы сообщили, что при эксплуатации водозабора «Авачинский» Елизовского месторождения питьевых подземных вод возможно проявление опасных русловых процессов [2]. Были представлены результаты измерений уровней грунтовых вод, доказывающие, что опасные подъемы уровней воды в протоках реки Авачи можно прогнозировать [2].
Также сообщалось, что для снижения риска возникновения ЧС природного характера на водозаборе «Авачинский» и своевременной организации противопаводковых мероприятий локальную автоматизированную наблюдательную сеть необходимо расширить.
Без научного обеспечения не может быть стабильной работы водозабора «Авачинский». Это показали результаты многолетних исследований доцента кафедры гидрологии суши МГУ д.г.н. С.Р. Чалова [3]. Основные направления исследования:
а) изучение условий развития русловых деформаций и изменение гидрологического режима проток р. Авачи,
б) режим питания водоносного горизонта голоценовых аллювиальный отложений.
На основании этих результатов творческий коллектив (научно-образовательный центр) в составе сотрудников «КамчатГТУ» и КГУП «Камчатский водоканал» провел дополнительные исследования, необходимые для обеспечения устойчивой работы водозабора. В результате этих исследований была разработана и внедрена в 2021 г. автоматизированная система контроля (АСК) режима подземных и поверхностных вод водозабора «Авачинский» с телеметрической системой передачи результатов измерений [4, 5]. Это позволило повысить достоверность результатов контроля режима подземных и поверхностных вод.
В январе 2024 г. с помощью АСК на р. Аваче была зарегистрирована чрезвычайная ситуация природного характера. 2 января 2024 года между водозабором и мостом образовался ледяной затор, участок водозабора, расположенный на острове между протоками №№ 1 и 2, частично затопило водой из 1-й протоки. Второй водозаборный ряд находился под водой (до 30 сантиметров от поверхности земли). 3 января после 12:00 уровень начал резко снижаться. После снижения уровня воды лед на протоках 1 и 2 обвалился, сток в протоках прекратился. На фотоснимках (рис. 1а; 1б) показано состояние проток реки Авачи в феврале 2023 и 2024 гг.
Рис. 1а. Протоки реки Авачи в районе водозабора по состоянию на февраль 2023 года
Осмотр русла р. Авачи, проведенный в конце января, показал, что сток реки в одном километре выше по течению от водозабора перераспределился в протоки, впадающие в р. Пиначев-скую. Результаты наблюдений за уровнями подземных вод в эксплуатационных скважинах водозабора «Авачинский» показали их устойчивое снижение. На рис. 2 и 3 показаны уровни воды в эксплуатационных скважинах №№ 20 и 25 за периоды октябрь - февраль 2020-2024 гг., зарегистрированные с помощью автоматизированной системы контроля.
Уровни воды в эксплуатационной скважине № 20. Водозабор "Авачинский". Период октябрь - февраль 2020-2024 гг. Интервал 60 минут
| 800
« ооооооооооооооооооооооо о о о о о о ооооо о
и оооооооооооооооо
>—1 Г^Г^С-^С-^.—I I I I I I I I I I
Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Февраль -20-21 гг. -21-22 гг. -22-23 гг. -23-24 гг.
Рис. 2. График зарегистрированных уровней воды в скважине № 20
Причиной этому явлению стали устойчивые отрицательные температуры в Елизовском районе от минус 15 до минус 30 градусов с декабря 2023 и до начала февраля 2024 г. Отмечались заторно-зажорные явления с затоплением надпойменных террас в районе пос. Раздольного и ниже по течению до моста через р. Авачу в городе Елизове в районе 34 километра.
Вызывает беспокойство предстоящая зимне-весенняя межень (март - май), при которой уровни в эксплуатационных скважинах водозабора снижаются (по результатам многолетних наблюдений) на 2-3 метра даже при наличии стока в протоках р. Авачи.
Поэтому при дальнейшей эксплуатации скважинного водозабора в условиях отсутствия поверхностного стока в ближайших протоках необходимо:
1. Рассредоточить нагрузку на эксплуатационные скважины равномерно по длине водозаборного ряда, не перегружать отдельные участки водозабора относительно других.
2. Вести постоянные наблюдения за уровнями воды в эксплуатационных и наблюдательных скважинах.
Уровень воды в эксплуатационной скважине № 25. Водозабор "Авачинский". Период октябрь - февраль 2020-2024 гг. Интервал 60 минут
се 0 -
S 1000
§ о оооооооооооооооооооооооооооооооооо
s ооооооооооооооо
СО >—I CN CN CN CN '—I '—I '—I '—I '—I '—I '—I '—I '—I '—I
и
Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Февраль -20-21 гг. -21-22 гг. -22-23 гг. -23-24 гг.
Рис. 3. График зарегистрированных уровней воды в скважине № 25
Учитывая исключительную значимость гидрологического режима проток реки Авачи в формировании эксплуатационных запасов Елизовского месторождения, необходимо:
1. Дооснастить шесть эксплуатационных скважин №№ 5; 8; 10; 12; 22; 24 автоматическими приборами - регистраторами уровня воды.
2. Разработать конструкцию водопоста для регистрации уровней воды в протоках в зимний период.
3. Расчистить ледяные заторы на р. Аваче выше участка водозабора, чтобы обеспечить приток воды в протоки вблизи водозабора.
Литература
1. Мониторинг месторождений и участков водозаборов питьевых подземных вод: методические рекомендации / Сост. Б.В. Боревский, Л.С. Язвин, В.П. Закутин; АОЗТ «ГИДЭК». - М.: МПР РФ, 1998. - 80 с.
2. Опрышко Б.А., Швецов В.А., Белавина О.А. Влияние природных факторов на состояние водозабора «Авачинский» Елизовского месторождения питьевых подземных вод // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы XI Нац. (всерос.) науч.-практ. конф. (24-25 марта 2020 г.). - Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатГТУ, 2020. - C. 139-142.
3. Отчет о научно-исследовательской работе «Проведение мониторинга зоны санитарной охраны Авачинского водозабора и моделированию стока р. Авача для обоснования режима санитарной охраны Авачинского водосбора» / Отв. исп. С.Р. Чалов. - М.: ООО «Экспертная лаборатория гидроинформационные системы», 2016. - 102 стр.
4. Опрышко Б.А., Швецов В.А., Чернышев А.С. О результатах цифровизации мониторинга Елизовского месторождения питьевых подземных вод // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы XIV Нац. (всерос.) науч.-практ. конф. (21-22 марта 2023 г.). - Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатГТУ, 2023.- С. 135-138.
5. Опрышко Б.А., Швецов В.А., Белавина О.А. Унифицированный оголовок для наблюдательных скважин месторождений питьевых подземных вод // Водоснабжение и санитарная техника. - М., 2022. - № 9. - С. 20-24.
