Подземная гидросфера - Евгений Викторович Пиннекер

На состоявшейся в 1982 году Всесоюзной гидрогеологической конференции специально обсуждалась проблема гидрогеологического прогнозирования. Под гидрогеологическим прогнозом понимается научно обоснованное предсказание тенденции и интенсивности изменения (качественное и количественное) параметров подземной гидросферы как в естественных условиях, так и в условиях усиливающегося антропогенного влияния. В сущности такое предвидение — сложная научно-практическая проблема.

Хочется подчеркнуть необходимость получения количественных параметров. Пора уже отказаться от изучения лишь направленности изменений и их качественной оценки по принципу «много — мало» или «достаточно — недостаточно». Необходим количественный анализ. Количественное прогнозирование техногенного воздействия на подземную гидросферу должно опираться на знание естественных гидрогеологических процессов и закономерностей, изменяющихся под влиянием приобретающей глобальный характер производственной деятельности человека.

Научное предвидение — не самоцель. Его задача состоит в разработке методов регулирования процессов загрязнения и истощения подземных вод. Проблема эта новая и трудная, предстоит поиск оптимального взаимоотношения подземной гидросферы с оказываемыми на нее техногенными нагрузками. Будучи составной частью мероприятий по управлению режимом подземной гидросферы, эти методы не должны оказывать отрицательного влияния на другие элементы окружающей среды и экосистему в целом.

Нетерпимое отношение к нарушителям охранных законов — вот чего еще нам не хватает.

«Мы караем за хулиганство, за убийство людей, но порой равнодушны к убийству природы», — писал К. Паустовский, и эти его слова во многом верны. Чтобы защитные мероприятия были эффективными, необходимо изменить психологический климат вокруг тех, кто загрязняет или истощает природные ресурс^!. Порой благодушие и попустительское отношение к профилактике губит дельные рекомендации, ведет к нарушению природной обстановки. А подземные воды требуют особенно бережного отношения и самой жесткой профилактики: их не видно, как поверхностные воды, и наносимый урон ощущается большей частью тогда, когда загрязнение или истощение становятся критическими.

В Советском Союзе многое делается для охраны водных ресурсов, однако при огромном размахе производства требуются повседневно и повсеместно более эффективные действия. Ассигнования на природоохранные мероприятия растут с каждым годом. Тем не менее, как отмечалось на XXVI съезде КПСС, еще есть недостатки, среди них отставания с вводом в строй водоочистных сооружений и порочная практика их строительства после пуска в эксплуатацию предприятий, уже сбрасывающих промстоки.

Управление режимом подземной гидросферы. Чтобы регулировать качественное состояние и ресурсы подземных вод, надо управлять режимом не только последних, по и других разновидностей влаги в недрах Земли. Ведь эксплуатация, например, оросительных систем или водозаборных сооружений нарушает естественный режим как подземных вод, так и других компонентов подземной гидросферы.

Уже на заре цивилизации человек не только влиял на режим подземной гидросферы: он пытался так или иначе регулировать ее качественное состояние и ресурсы. Скажем, с помощью мелиорации ставилась цель управлять влажностью почвы. В наше время, когда антропогенное влияние распространяется из верхних горизонтов на глубину в несколько километров, естественный режим подземных вод постепенно сменяется на нарушенный. Количественно и качественно меняются также другие компоненты подземной гидросферы (ресурсы связанной влаги, гидрогеохимическая обстановка и т. д.). В перспективе переход естественного режима в нарушенный будет распространяться вширь и вглубь.

И тут вырисовывается важная и сложная проблема регулирования качественного состояния и ресурсов подземной гидросферы. Она заключается в направленном воздействии на различные ее компоненты с тем, чтобы управлять их режимом в нужном человеку направлении. Реально ли это? Оказывается, реально, хотя и сложно. Здесь еще много неясного. Правда, первые шаги на этом пути человек сделал много столетий назад, когда научился регулировать водно-солевой режим почв. В последние годы задачи становятся все труднее. Тем не менее и тут имеются известные успехи. Взять хотя бы изменение качества и ресурсов подземных вод в результате их искусственного восполнения. Удачными оказались, например, и попытки управления равновесиями вода — пар и вода — лед в подземной гидросфере. Вспомним еще о «вызванных» землетрясениях, спровоцированных заполнением водохранилищ или закачкой воды в глубокие горизонты, а также о вмешательстве в процесс наледеобразования. Все указывает на принципиальную возможность управления качеством и состоянием как верхних, так и глубоких водоносных горизонтов, воздействия на режим внутриземной воды в различных фазах и состояниях.

Следовательно, речь идет о регулировании естественного и нарушенного экологического равновесия в целях создания необходимой для жизнедеятельности человеческого общества окружающей природной среды. Это вовсе не означает, что надо прекратить любое воздействие на подземную гидросферу. Наоборот, следует обеспечить ход изменений ее режима в желательном для человека направлении, при котором составляющие элементы режима не нарушат гармонии окружающей природной среды и полностью исключат кризисные ситуации. Регулирование качественного состояния и ресурсов подземной гидросферы требует высокого уровня знаний гидрогеологических закономерностей и процессов. Тут требуется максимально точный прогноз, опирающийся на прочные знания. Как никогда следует руководствоваться пословицей: «Семь раз отмерь, один раз отрежь». Это тем более необходимо, что наша информация о жизни подземной гидросферы далеко не совершенна. Да, многое о гидрогеологических процессах еще не известно. Именно ограниченность наших знаний заставляет весьма настороженно относиться к техногенным «перегрузкам» подземной гидросферы, поскольку производственная деятельность человека порой вызывает неожиданные (с позиции выданного прогноза) последствия…

Примеры ошибочного прогноза, к сожалению, встречаются. Перед глазами одно из озер Кавказа с оголенными берегами, приостановить снижение уровня которого — из-за, казалось бы, небольшой неточности в определении величины подземного стока в озеро — не смогли без переброса воды через хребет по туннелю. Или прорыв горячих вод в выработки Северо-Муйского тоннеля. Авария вызвала приостановку на два года горнопроходческих работ. Прогрессирующее засоление почв при мелиорации — тоже следствие неоправдавшегося прогноза. Перечисленные примеры указывают на настоятельную необходимость лучшего знания гидрогеологических закономерностей и более вдумчивого отношения к любым воздействиям на подземную гидросферу.

Управление режимом подземной гидросферы должно органично сочетаться с другими мероприятиями по освоению природы, с общим воздействием на всю среду обитания человека. Чтобы техногенная нагрузка вызывала как можно меньше негативных последствий, разработка методов управления загрязнением и истощением подземных вод нуждается в комплексном регулировании антропогенных изменений — мониторинге. Мониторинг как государственный регулятор изменения состояния подземной гидросферы включает системы «наблюдения», «оценки» и «прогнозы». С их помощью выявляются источники и причины воздействия, а также наиболее опасные ситуации. Мониторинг уже начинает внедряться. Вероятно, широкая наблюдательная сеть и мониторинг в будущем станут основой для управления процессами загрязнения и истощения ресурсов подземной гидросферы.

Однако высокий уровень знания о гидрогеологических закономерностях и процессах, широкая сеть наблюдательных пунктов и внедрение мониторинга — всего этого еще недостаточно для управления режимом подземной гидросферы. Требуются еще, по крайней мере, два условия: во-первых, совершенные технические устройства и, во-вторых, принципиально иное отношение общества к природоохранным мероприятиям.

Научно-техническая революция, неимоверно обострив противоречия