CC BY
44
УДК 332.1
Е.В. Катункина
старший преподаватель, кафедра территориальной организации производительных сил и экономики природопользования, ФГБОУВО «Новосибирский государственный университет экономики и управления ««НИНХ»
КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС
Аннотация. В статье дан краткий анализ сырьевой базы подземных вод и рассмотрены потенциальные возможности применения геоинформационных систем для определения ареалов их комплексного использования на территории Новосибирской области.
Ключевые слова: геоинформационные системы, ГИС, подземные воды, Новосибирская область.
E.V. Katunkina, Novosibirsk State University of economics and Management
COMPLEX USE OF UNDERGROUND WATERS OF THE NOVOSIBIRSK REGION WITH APPLICATION OF GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS (GIS)
Abstract. The short analysis of a source of raw materials of underground waters is given in article and the potential possibilities of application of geographic information systems for definition of areas of their complex use in the territory of the Novosibirsk region are considered.
Keywords: geographic information systems, GIS, underground waters, Novosibirsk region.
В условиях всевозрастающей техногенной нагрузки на окружающую среду единственным экологически защищенным источником водоснабжения населения остаются подземные воды. В левобережье реки Обь на территории Новосибирской области подземные воды имеют практически сплошное распространение. Их использование для целей обеспечения хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения населения в ряде западных районов НСО [1].
Северные районы области, правобережье и придолинная часть р. Обь, а также территории на юге Карасукского и Краснозерского районов обеспечены пресными подземными водами с минерализацией до 1 г/л.
На остальной территории Новосибирской области водоснабжение населения может быть удовлетворено подземными водами с минерализацией от 1 до 1,5 г/л. Татарский и Чановский районы НСО находятся в наименее благоприятных условиях, так как подземные воды всех основных водоносных горизонтов имеют минерализацию от 1,5 до 3 г/л [2].
Значительным потенциалом для организации добычи, промышленного разлива и реализации питьевых и минеральных столовых вод в НСО обладают Маслянинский, Искитимский и Тогучинский районы.
На территории области в разнообразии представлены основные бальнеологические группы и типы вод: йодные, бромные, углекислые, кремнекислые, радоновые без специфических компонентов. Известными брендами являются минеральные воды «До-воленская», «Дупленская», «Карачинская», широко известные за пределами НСО.
В десяти районах Новосибирской области по линии г. Татарск - с. Убинское на глубинах 900-1500 м залегает перспективный на вскрытие минеральных, лечебно-столовых подземных вод водоносный горизонт меловых отложений покурской свиты.
На глубинах от 1100 до 3000 м в мезо-кайнозойских отложениях на территории области залегают высокотемпературные термальные воды, представляющие научный и практический интерес. Кроме того, на небольших глубинах встречаются низкопотенциальные воды с температурами 62-70°С, представляющие интерес как потенциальные теплоносители.
Таким образом, подземные воды, консолидированные на территории Новосибирской области, могут быть использованы как многоцелевой ресурс, для обеспечения потребностей в питьевом, хозяйственно-бытовом, техническом водоснабжении, для выработки тепла и в качестве гидроминерального промышленного сырья.
Однако рациональное использование подземных вод невозможно без их предварительной экономической оценки. Трудности подобной оценки заключены в необходимости одновременного учета количественных и качественных характеристик подземных вод. Совместить разнообразные показатели позволяет применение валоризаци-онной шкалы и использование в качестве критерия - совокупных затрат, на основе исследований доктора географических наук, профессора Г.Г. Шалминой [3].
Для сбора, обработки хранения и передачи потребителю новых знаний об особенностях ресурса подземных вод целесообразно применение геоинформационных систем (ГИС).
Наиболее часто используемыми системами являются Arc GIS, MapInfo Professional и ERDAS IMAGINE.
ГИС могут интегрировать и потреблять разнородную информацию из разных источников: с бумажных карт, чертежей и схем, планов, которые возможно отсканировать и оцифровать. Огромной информационной емкостью обладают актуальные данные космической съемки и аэросъемки [3].
Благодаря встроенным средствам моделирования, ГИС позволяют поставить на строгую, научно и фактически подкрепленную основу процессы учета, планирования и прогнозирования использования подземных вод для решения различных хозяйственных задач.
Итак, первоначально необходимо создать базу данных ГИС, разработать ее концептуальную модель, описывающую в подробностях объект исследования - подземные воды Новосибирской области, их территориальное размещение и множественные взаимосвязи.
Считаем необходимым и достаточным применение ГИС Maplnfo Professional для выявления потенциальных возможностей многоцелевого использования подземных вод и последующей их экономической оценки.
Информационное обеспечение составляют разнообразные массивы информации, системы ее кодирования и классификации. Хранение пространственных данных ГИС в слоях, снабженных механизмом гибкого управления, способствует объединению разноплановой информации и отображении ее в удобном формате.
Программа автоматической трассировки растров Easy Trace позволяет оцифровать исходную картографическую информацию. Отобразить глубины залегания водо-
носных горизонтов, сработку уровней и прочую информацию в объеме позволяет Golden Software Surfer.
Процессы геофильтрации и массопереноса возможно моделировать с применением пакета программ Processing Modeling for Windows. Движение подземных вод и их взаимодействие с поверхностными источниками, миграция веществ, в том числе загрязнителей в подземной гидросфере необходимо учитывать при комплексной оценке состояния гидрогеологической среды, и прогнозе ее изменения под действием природных процессов и техногенных факторов [4].
В результате можно довольно оперативно оценить ближайшие и будущие последствия таких экстремальных ситуаций, как аварийный выброс загрязняющих веществ или разлив нефти, а также пагубное влияние на подземные воды, постоянно действующих точечных и площадных загрязнителей.
Применение программного пакета VBRegim позволит спрогнозировать изменение гидродинамических характеристик на основе анализа хронологических рядов наблюдений за уровнем подземных вод и климатическими факторами. Результаты прогнозов могут быть использованы для решения проблем водопонижения и предотвращения подтопления отдельных территорий Новосибирской области.
Таким образом, изучение подземных вод Новосибирской области с применением ГИС технологий, позволяет совместить разнообразные статические и динамические характеристики, выявить и интерпретировать закономерности и перейти к прогнозированию изменения объекта исследования с высокой долей вероятности. По результатам мониторинга и прогнозных оценок с использованием ГИС на территории Новосибирской области будет выделен ареал первоочередного освоения ресурсов подземных вод, для целей их комплексного хозяйственного использования. Будет сделан еще один шаг на пути реализации целевой программы по обеспечению жителей Новосибирской области питьевой водой нормативного качества для улучшения здоровья населения и социально-экологической обстановки в регионе, восстановления, охраны и рационального использования источников питьевого водоснабжения.
Список литературы:
1. Катункина Е.В., Дитц Л.Ю. Развитие рынка бутилированной воды в Новосибирской области // Научный поиск в современном мире: сб. материалов VIII Междунар. науч.-практ. конф. 2015. С. 96-103.
2. Ресурсы пресных и маломинерализованных подземных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна / ПГО «Новосибирскгеология»; сост.: И.М. Земскова и др.; редколл.: Е.В. Пиннекер (отв. ред.) и др. М.: Недра, 1991. 262 с.
3. Катункина Е.В. Информационная база данных ГИС для разработки проектов комплексного использования подземных вод Новосибирской области // Мы продолжаем традиции российской статистики: материалы I Открытого рос. стат. конгресса. Новосибирск, 2015. С.332-333.
4. Катункина Е.В., Дитц Л.Ю. Информационные ресурсы мониторинга подземных вод // Естественные и математические науки в современном мире. 2015. № 33. С. 76-81.
