CC BY
3УДК 556.3.04:628.1.032
Б.А. Опрышко1' 2, В.А. Швецов2, А.С. Чернышев1
1 Камчатский водоканал, Петропавловск-Камчатский, 683009;
2 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: BAOpryshko@pkvoda.ru
О РЕЗУЛЬТАТАХ ЦИФРОВИЗАЦИИ МОНИТОРИНГА ЕЛИЗОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПИТЬЕВЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Охрана подземных вод осуществляется путем защиты подземных водных объектов от истощения их запасов и загрязнения подземных вод. С целью наблюдения за состоянием подземных вод эксплуатационные и наблюдательные скважины должны оборудоваться устройствами для измерения уровня, температуры и электропроводимости подземных вод. В результате выполненных исследований была разработана локальная автоматизированная наблюдательная сеть водозабора «Авачинский» с использованием современного измерительного оборудования, обеспечивающая высокие технико-экономические показатели мониторинга водозабора «Авачинский».
Ключевые слова: цифровизация мониторинга подземных вод, автоматизированные системы контроля, водозабор «Авачинский», наблюдательная скважина.
B.A. Opryshko1' 2, V.A. Shvetsov2, A.S. Chernyshev1
1 Kamchatka Vodokanal, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683009;
2Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003 e-mail: BAOpryshko@pkvoda.ru
ON THE RESULTS OF DIGITALIZATION OF MONITORING OF THE YELIZOVSKY FIELD OF DRINKING GROUNDWATER
Groundwater protection is implemented by protecting underground water objects from depletion of their resources and pollution of groundwater. The operational and observational wells should be equipped with devices for measuring the level, temperature and electrical conductivity of groundwater for the purpose of observation monitoring the state of groundwater. As a result of research a local automated observation network of the "Avachinsky" water intake was developed with using modern measuring equipment provided high technical and economic indicators for monitoring the "Avachinsky" water intake.
Key words: digitalization of groundwater monitoring, automated control systems, "Avachinsky" water intake, observation well.
К внутренним вызовам экологической безопасности относятся деградация экосистем малых рек, техногенное загрязнение подземных вод в районах размещения крупных промышленных предприятий [1].
Охрана подземных водных объектов осуществляется путем защиты подземных водных объектов от истощения их запасов и включает наблюдение за химическим состоянием и уровенным режимом подземных вод [2]. С целью наблюдения за состоянием подземных вод на водозаборах подземных вод эксплуатационные и наблюдательные скважины должны быть оборудованы устройствами для измерения уровней подземных вод [2].
Авачинский водозабор Елизовского МППВ территориально расположен на северной окраине г. Елизова, в 34 км от краевого центра г. Петропавловска-Камчатского, в пойме нижней части долины р. Авачи. Авачинский инфильтрационный водозабор является основным
источником централизованного водоснабжения Петропавловск-Камчатского городского округа и Елизовской агломерации.
Режимные наблюдения на водозаборе «Авачинский» Елизовского МППВ до 2019 г. выполнялись гидрогеологом в ручном режиме один раз в неделю с использованием электроуровнемера. Продолжительность выполнения измерений составляла более пяти часов в день. При этом наблюдения на скважинах №№ 70 и 72, расположенных на острове, не проводились из-за невозможности доступа. Наблюдательные скважины №№ 9а; 28; 53; 65; 66 в период декабрь - апрель эпизодически перемерзали, мониторинг на них не проводился.
Творческий коллектив (научно-образовательный центр) в составе сотрудников «Камчат-ГТУ» и КГУП «Камчатский водоканал» в 2015 г. приступил к научным исследованиям, направленным на разработку и внедрение систем цифрового мониторинга Елизовского месторождения питьевых подземных вод. В результате выполненных исследований [3-9] была разработана автоматизированная наблюдательная сеть водозабора «Авачинский». Схема этой сети приведена на рис. 1.
Рис. 1. Автоматизированная система контроля режима подземных и поверхностных вод водозабора «Авачинский»
В данной сети используется следующее современное оборудование [10]:
1. Регистрирующее устройство Levelogger Edge, измеряющее уровень и температуру подземных и поверхностных вод.
2. Регистрирующее устройство Barologger Edge, измеряющее атмосферное давление и температуру воздуха.
3. Регистрирующее устройство LTC Levelogger Edge для измерения уровня, температуры и электропроводимости воды.
4. Телеметрическая передающая станция LevelSender 9500.
5. Bluetooth станция Levelogger App Interface.
Внешний вид этих устройств представлен на рис. 2-5.
Автоматизированная система контроля (АСК) режима подземных и поверхностных вод водозабора «Авачинский» вводилась в эксплуатацию в период с 2015 по 2021 гг. Эксплуатация автоматизированной системы за период 2019-2022 гг. подтвердила ее высокую эффективность по следующим технико-экономическим показателям:
- улучшены условия труда горного инженера-гидрогеолога,
- повышена достоверность результатов контроля подземных вод,
- повышена эффективность мероприятий по защите месторождений ППВ от истощения и загрязнения.
Рис. 2. Автоматизированные устройства для контроля температуры, уровня и электропроводимости подземных вод
Рис. 3. Bluetooth станция Levelogger App Interfacec подключенным прибором levelogger
Рис. 4. Телеметрическая передающая станция LevelSender 9500
Рис. 5. Наблюдательная скважина № 49, оснащенная приборами levelogger и barologger с телеметрической передающей станцией LevelSender 9500
Эксплуатация автоматизированной системы подтвердила ее высокую информативность и надежность.
В результате разработки и внедрения АСК режима подземных и поверхностных вод установлено:
1. АСК является непременным условием повышения технико-экономической эффективности водозаборов подземных питьевых вод.
2. Внедрение АСК необходимо осуществить на всех водозаборах Камчатского края.
3. Необходимо приступить к работам, направленным на импортозамещение приборов контроля режима подземных вод.
Литература
1. Стратегия экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года. Утв. указом Президента Российской Федерации от 19 апреля 2017 г. № 176.
2. Правила охраны подземных водных объектов. Утв. пост. Правительства Российской Федерации от 11 февраля 2016 г. № 94 (в ред. постановления Правительства РФ от 25.12.2019 № 1829).
3. Оголовок наблюдательной скважины: Патент 209735 Рос. Федерация, МПК Е21В 33/04 / (2006.01) / Б.А. Опрышко, В.А. Швецов, В.П. Помазкин, А.П. Лях, А. Белавина; патентообладатель ФГБОУ ВПО «Камчат. гос. техн. ун-т». - Заявка № 2021123852; заявл. 09.08.2021. - Опубл. 22.03.2022, Бюл. № 9.
4. Опрышко Б.А., Швецов В.А., Белова Е.П. Совершенствование метода контроля уровня подземных вод в эксплуатационных скважинах Камчатского края // Водоснабжение и санитарная техника. - М., 2019. - № 11.
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.
6. Опрышко Б.А., Головин А.В., Шумилова А.Л. Развитие системы мониторинга на месторождениях питьевых подземных вод Камчатского края // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы IX Всерос. науч.-практ. конф. (20-22 марта 2018 г.) / Отв. за вып. Н.Г. Клочкова. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2018. - С. 134 - 137
7. О проблеме истощения источников подземных питьевых вод в Камчатском крае / Б.А. Опрышко, Ю.Н. Фиронов, В.А. Швецов, О.А. Белавина, М.П. Гузь // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: Материалы IX Всерос. науч.-практ. конф. (20-22 марта 2018 г.) / Отв. за вып. Н.Г. Клочкова. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2018. - С. 137-141.
8. Опрышко Б.А., Швецов В.А., Белавина О.А. Влияние природных факторов на состояние водозабора «Авачинский» Елизовского месторождения питьевых подземных вод» // Материалы
XI Нац. (всерос.) науч.-практ. конф. (24-25 марта 2020 г.) - Петропавловск-Камчатский: Кам-чатГТУ, 2020.
9. Опрышко Б.А., Швецов В.А., Белавина О.А. О совершенствовании контроля режима подземных вод в пределах II пояса зоны санитарной охраны водозабора «Авачинский» // Материалы
XII Нац. (всерос.) науч.-практ. конф. (28-29 апреля 2021 г.) - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2021.
10. Регистраторы уровня и телеметрия [Электронный ресурс] / ООО «ЛНК». - Пермь, 2023. - иИЬ: https://loggers.rц/products/registratory-urovnya-i-telemetriya/ (дата обращения: 10.02.2023).
