Веселов В.В., Паничкин В.Ю., Калмыкова Н.В., Мирошниченко О.Л.

Институт гидрогеологии и гидрофизики Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан
г.Алматы, Республика Казахстан

Рис.1. Карта водопроводимости водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений
Водопроводимость, м²/сут:
1 – менее 100, 2 – 100-300, 3 – 300-500, 4 – 500-800, 5 – 800-1000,
6 – более 1000;
7 – выход палеозойских пород на дневную поверхность; 8 – области отсутствия водоносного горизонта; 9 – граница области исследования

Рис.2. Карта прогнозных понижений уровня грунтовых вод верхнемелового комплекса по состоянию на 2040 год
Эксплуатационные запасы месторождений подземных вод по сумме категорий и производительность водозаборов, действующих на неутвержденных запасах (л/c):
1 – 1-10, 2 – 10-30, 3 – 30-50, 4 – 50-100, 5 – более 100;
6 – прогнозные понижения; 7 - области отсутствия водоносного горизонта; 8 – граница области моделирования; 9 – береговая линия Аральского моря по состоянию на 1989 год

Рис.3. Карта общей мощности водоносного комплекса верхнетурон-сенонских отложений
Общая мощность, м:
1 – менее 100, 2 – 100-200, 3 – 200-300, 4 – 300-400, 5 – 400-500,
6 – более 500;
7 – выход палеозойских пород на дневную поверхность; 8 – области отсутствия водоносного горизонта; 9 – граница области исследования

Рис.4. Карта гидроизопьез верхнетурон-сенонского водоносного комплекса по состоянию на конец 1961 года
1 – гидроизопьезы, м; 2 – граница Аральского моря по состоянию на 1961 год; 3 – выход палеозойских пород на дневную поверхность; 4 – области отсутствия водоносного горизонта; 5 – граница области исследования

Рис.5. Карта модулей солепереноса котловины Аральского моря на 2000 год (результат решения прогнозной задачи)
Модули солепереноса, тонн.сут*кв.км:
1 –менее 0.1, 2 – 0.1-0.5, 3 – 0.5-1.0, 4 – 1-2, 5 – 2-3, 6 – 3-4, 7 – 4-5,
8 – 5-10, 9 – 10-15;
10 – внешняя граница модели; 11 – акватория Аральского моря
на 2000 год

Институт Гидрогеологии и гидрофизики МН-АН РК начиная с 1996г. проводит работы по созданию автоматизированной информационной системы (АИС) Восточного Приаралья. Как известно, эта территория признана регионом экологического бедствия. Одной из острейших проблем здесь является дефицит качественной питьевой воды. В настоящий момент единственным надежным источником водоснабжения являются пресные подземные воды глубоко залегающих меловых водоносных горизонтов (см. статью Веселова В.Ю.,Касымбекова Д.А., Махмутова Т.Т., Паничкина В.Ю., Мирошниченко О.Л. "Подземные воды Приаралья и перспективы их использования"). Однако их интенсивное бесконтрольная эксплуатация может только обострить и без того крайне неблагополучную обстановку в районе. Для анализа ситуации, принятия обоснованных решений по рациональному использованию водных ресурсов специалистам необходима достоверная информация. Имеющиеся сведения рассредоточены по различным отчетам, ежегодникам, статьям и монографиям, часто многократно дублируются и искажаются, что, безусловно, крайне затрудняет поиск необходимых данных. В связи с этим назрела настоятельная потребность создания АИС Восточного Приаралья.

Основой разрабатываемого комплекса является геоинформационная система (ГИС), база первичных гидрогеологических данных, а также документографическая система. Для выбора оптимальных путей эксплуатации подземных водных ресурсов региона, оценки возможных негативных последствий для окружающей среды, долгосрочного и оперативного прогнозирования изменения гидрогеологических условий в результате хозяйственной деятельности используется система математического моделирования. Все это позволяет рассматривать создаваемый комплекс как прототип автоматизированной системы поддержки принятия решений по управлению водохозяйственной деятельностью в регионе.

ГИС уже содержит в себе некоторые сведения о результатах гидрогеологического моделирования, выполненного ранее в Приаралье (рис.1). Это модель котловины Аральского моря (Золотарев В.П., Винникова Т.Н., 1990) и региональная модель Восточного Приаралья (Веселов В.В., Паничкин В.Ю. и др., 1991). В настоящее время практически завершен ввод карты фактического материала, на которой показано расположение действующих водозаборов, крупных месторождений подземных вод с утвержденными запасами, режимных и поисково-разведочных скважин и т.п. Начата оцифровка специальных карт гидрогеологических параметров масштаба 1: 500 000. Это карты водопроводимости, коэффициентов фильтрации водовмещающих пород, абсолютных отметок уровенной поверхности подземных вод и их минерализации, мощности водоносных горизонтов и т.п. Некоторые из таких карт показаны на рис.2-4 .

Параллельно создается база первичных гидрогеологических данных (рис.5). В ней накапливаются сведения по поисково-разведочным и режимным скважинам, уровенному режиму подземных вод, их качественному составу, результатам опытно-фильтрационных работ, а также данные по производительности водозаборов. В настоящее время в базе хранятся сведения по более чем 1800 скважинам. Наиболее полно охарактеризован верхнетурон-сенонский водоносный горизонт, имеющий важное практическое значение для водоснабжения населения Приаралья.

Документографическая система используется для накопления и хранения библиографических описаний документов (отчетов, статей, монографий) по проблеме Аральского региона. В дальнейшем возможно хранение в системе и собственно документов (в первую очередь отчетных материалов по работам, выполняемым Институтом гидрогеологии и гидрофизики МН и ВО РК).

Как уже отмечалось выше, в состав комплекса входит система моделирования. Она предназначена для решения задач оперативного и долгосрочного прогнозирования изменения гидрогеологических условий региона, оптимального управления режимом эксплуатации водозаборных сооружений, изучения условий формирования подземных вод с учетом множества разнонаправленных естественных и искусственных факторов, влияющих на их состояние. Сведения, хранящиеся в ГИС, а также в базе первичных данных легко могут быть использованы в процессе схематизации гидрогеологических условий и формирования математических моделей того или иного участка Приаралья. Результаты моделирования, в свою очередь, анализируются и оформляются средствами ГИС. Имеется возможность автоматизированного построения карт гидрогеологических параметров, используя в качестве исходной информации сведения, хранящиеся в базе первичных данных. Затем эти карты могут быть просмотрены и отредактированы при помощи геоинформационной системы.

База первичных гидрогеологических данных создана и эксплуатируется на основе FoxPro 3.0. Для ввода, хранения и обработки картографических материалов использована MapInfo 4.0 . Библиографическая система описаний документов функционирует на Access 2.0. Программный комплекс для моделирования гидрогеологических процессов написан на языках FORTRAN, C и PASCAL. Применяются также средства MapBasic 4.0, Surfer 6.0 и AUTOCAD 14.
Автоматизированная информационная система гидрогеологических условий Приаралья эксплуатируется на машинном комплексе, состоящем из сервера и четырех рабочих станций.

Институт Гидрогеологии и гидрофизики ищет заинтересованных партнеров, готовых принять участие в финансировании работ по дальнейшему развитию геоинформационной системы гидрогеологических условий Приаралья, пополнению базы первичных гидрогеологических данных, совершенствованию программных средств, методики и технологии использования комплекса для решения задач рационального использования подземных вод региона.

Наш адрес:

480100,  Казахстан, г.Алматы, ул.Валиханова, 94
Институт Гидрогеологии и гидрофизики Министерства Науки и Высшего Образования РК
Тел. 7(3272) 61-50-51
E-mail v_veselov@chat.ru