Количественная оценка взаимосвязей речных и грунтовых вод в бассейне Средней Оби (Западная Сибирь)

Abstract

Актуальность. Понимание механизмов и закономерностей изменения подземного стока, условий взаимодействия подземных, речных и болотных вод бассейна реки Оби в целом и Томской области в частности необходимо для прогнозирования изменения водных ресурсов региона и планирования мероприятий по их комплексному использованию и охране. Цель: количественная оценка взаимосвязей речных и подземных вод в среднем течении реки Оби (Томская область) по результатам определения отношения инфильтрации к коэффициенту фильтрации и положения уровней грунтовых вод на водоразделах рек. Методы: статистические методы, методы математического моделирования. Результаты и выводы. Выполнен анализ данных многолетних гидрологических (22 поста на реке Оби и её притоках) и гидрогеологических (14 гидрогеологических скважин) наблюдений на территории Томской области за период с 1960-х по 2005- 2015 гг. Показано, что инфильтрация в целом снижается во время половодья, причем на водоразделах дольше и более плавно, чем в речных долинах. Внутригодовое изменение отношения инфильтрации к коэффициенту фильтрации в большинстве случаев обратно пропорционально изменению среднего значения слоя водного сток смежных рек. Выполнена количественная оценка внутригодовых изменений положения водоразделов рек. Наиболее существенные изменения выявлены на границе между реками Обью и Васюган (скважина 124р), Обью и Шегаркой (63р), Чулым и Кией (81р). Сделан вывод о том, что граница водосборов должна рассматриваться не как линия, а как полоса. Получены подтверждения регионального подземного стока не только вдоль рек, но и в меридиональном направлении (примерно с юга на север.

Relevance. Knowledge of the mechanisms and patterns of changes in groundwater flow, the conditions for the interaction of groundwater, river and swamp waters of the Ob river basin, including the Tomsk region, is necessary to predict changes in the region's water resources and plan measures for their integrated use and protection. The aim of the research is quantitative assessment of the interrelations of river and groundwater in the Middle Ob river (Tomsk region) based on the results of determining the ratio of infiltration to the filtration coefficient and the position of groundwater levels on river water-sheds. Methods: statistical methods, methods of mathematical modeling. Results and conclusions. The data of long-term hydrological (22 posts on the Ob river and its tributaries) and hydrogeological (14 hydrogeological wells) observations on the territory of the Tomsk region for the period from the 1960s till 2005-2015 were analyzed. It is shown that infiltration generally decreases during floods, and on watersheds it decreases longer and more smoothly than in river valleys. The intra-annual change in the ratio of infiltration to hydraulic conditions in most cases is inversely proportional to the change in the average value of the water flow layer of adjacent rivers. A quantitative assessment of intra-annual changes in the position of river watersheds was made. The most significant changes were found on the border between the rivers: Ob and Vasyugan (well 124p), Ob and Shegarka (63p), Chulym and Kiya (81p). It is concluded that the catchment boundary should be considered not as a line, but as a strip. Quantitative confirmations of regional ground runoff were obtained not only along the rivers, but also in the meridional direction (approximately from south to north.