Мониторинг подземной гидросферы (МПГ) презентация

МПГ – один из частных видов комплексного мониторинга ГС
МПГ осуществляется в рамках концепции «Государственного гидрогеоэкологического мониторинга России»
на основании
Постановления Правительства РФ от 31 марта 2003 г. №177
«Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга)»

МПГ направлен
на решение задач управления подземными водами как одним из компонентов окружающей среды
Предметом МПГ являются подземные водные ресурсы, оцениваемые как в количественном, так и в качественном аспекте.

План лекции:
Определение, цель, задачи и виды МПГ, функционирование во времени
Иерархия систем мониторинга, место МПГ в общей структуре мониторинга геологической среды
Автоматизированная информационная система МПГ (АИС)
Локальные и региональные информационные сети мониторинга

1.Определение, цель и задачи МПГ, функционирование во времени
Мониторинг (от англ. monitoring – контрольное наблюдение)
МПГ – система постоянных наблюдений, оценки, прогноза и управления ПГ, которая проводится по намеченной программе в целях обеспечения оптимальных условий для человека в пределах данной ПТС

Цели МПГ:
обеспечение оценки состояния ПВ и прогноза изменения этого состояния;
учет эксплуатационных запасов ПВ и их использования;
ведение государственного водного кадастра по разделу «Подземные воды»

Государственный мониторинг подземных вод (ПВ)
Основные задачи:
Изучение уровенного, температурного и гидрохмического режимов ПВ
Оценка состояния ПВ и его изменения под влиянием природных и техногенных факторов
Определение прогнозных ресурсов и эксплуатационных запасов ПВ
Контроль добычи и использования питьевых, технических и минеральных вод
Контроль загрязнения подземных вод

Обязательные объекты государственного мониторинга ПВ:
эксплуатируемые месторождения подземных вод,
разрабатываемые месторождения полезных ископаемых,
участки под воздействием хозяйственной деятельности,
населенные пункты

Основные информационные материалы МПВ:
прогнозы сезонных уровней грунтовых вод
данные по выявленным участкам загрязнения подземных вод
данные о загрязнении подземных вод на водозаборах питьевого назначения
Качество подземных вод для питьевого водоснабжения оценивается по:
СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»

Функции МПВ:
1. Проведение систематических наблюдений с целью получения данных, которые характеризуют:
водоносные горизонты и заключенные в них подземные воды;
техногенную нагрузку, в т.ч. величину и режим отбора подземных вод водозаборными сооружениями;
техническое состояние водозаборных сооружений (состояние устьев, насосного оборудования, фильтров и обсадных труб водозаборных и наблюдательных скважин);
состояние зон санитарной охраны водозаборов подземных вод, источников антропогенного загрязнения подземных и поверхностных вод;

Функции МПВ
Определение показателей изменения состояния геологической среды, антропогенной и водохозяйственной обстановки
Документация данных наблюдений, первичная их обработка и обобщение
Подготовка и ведение информационных баз данных, для оценки состояния и прогноза изменений состояния наблюдаемых объектов
Разработка рекомендаций по охране подземных вод от загрязнения и истощения
Передача информации о состоянии подземных вод в территориальный центр государственного мониторинга геологической среды

Простые и сложные системы мониторинга
Простые системы – наблюдают за какими-либо отдельными значимыми элементами ОС (МПГ при таком подходе является простой системой)
Сложные системы – осуществляют комплексный мониторинг всех элементов

Профиль нефтенасыщенности пород в районе нефтебазы

Мониторинг состояния недр на полигоне захоронения ЖРО

Комплексный мониторинг ПВ в районе захоронения ЖРО

Место МПГ в общей структуре мониторинга окружающей среды

Структура и соотношение систем мониторинга разных уровней

1. Детальный и локальный уровень:
(Реализуются, как правило, на стадии проекта)
призваны обеспечить оценку изменения ПТС под влиянием действующего или проектируемого объекта на территории города, района или участка его ожидаемого влияния
На предпроектной стадии создается необходимая сеть скважин, створов или площадок для режимных наблюдений за объектом.
В результате важно получить фоновые параметры ПГ, по отношению к которым в результате строительства и последующей эксплуатации объекта могут изменяться последующие параметры.

2. Региональный уровень:
Объединяет локальные системы, охватывающие территории в пределах края, области или нескольких краев и областей в составе территориальных округов.

3. Национальный уровень:
объединяет системы регионального М и создает предпосылки для соблюдения законодательства в области охраны ПВ, обеспечения эффективной и экологически безопасной эксплуатации ПВ.
Пример: Федеральная служба России по мониторингу окружающей среды.

Главные особенности и схема функционирования мониторинга
МПГ характеризуется целенаправленностью: наличием целевой программы и выходом на конечную цель – управление ПТГГС
МПГ осуществляет комплексный подход к изучению ПТГГС
МПГ изучает взаимодействия, происходящих в ПТГГС, по прямым и обратным связям
Результаты наблюдений за ПГ хранятся в автоматизированных информационных системах, постоянно обновляются и дополняются.

Общая структура мониторинга геологической среды

3. Автоматизированная информационная система МПГ (АИС)
Три масштабных уровня базы данных АИС:
Детальный (данные об отдельных пробах подземных вод)
Локальный (гидрогеологическая колонка)
Региональный (его основа – сопоставление локальной информации)

Математическое обеспечение АИС включает 4 блока программ:
Первый блок – поисковые программы, которые должны выполнять 3 функции: ввод новых данных об объектах наблюдения в системе МПГ и их хранение, доступ и первичный анализ данных
Второй блок – блок стандартных программ статистической обработки данных, с помощью которого возможен спектральный и корреляционный анализ, вычисление специальных функций и др.

3. Третий блок представляет собой прогнозно-диагностические программы.
Блок включает модели для решения прогнозно-диагностических задач.
4. Четвертый блок: оптимизационные программы, с помощью которых становится возможным решение задач по оптимизации функционирования ПТС с выбором оптимальных управляющих решений и соответствующих рекомендаций