Температурный режим подземных вод

Температурный режим грунтовых вод формируется под влиянием климатического фактора, теплового воздействия зданий и сооружений, а также возможных утечек производственных вод с относительно повышенной температурой из водонесущих коммуникаций.

Изучение температуры подземных вод проводилось одновременно с измерением уровней воды в наблюдательных скважинах. Результаты температурных измерений представлены в таблице 3.4. Отчетный период характеризуется значительными изменениями температуры воды в скважинах, вследствие существенных колебаний температуры воздуха в течение года и поступлении талых вод во время весеннего паводка.

Температура грунтовых вод более четко зависит от температуры окружающего воздуха (климатический фактор), чем уровень вод от количества атмосферных осадков (см. подраздел 3.3). Так, в осенне-зимние месяцы температура грунтовых вод обычно понижается, а минимальные температуры приурочены к периоду весеннего снеготаяния. Например, в 2007 г. минимальные температуры в скважинах на территории Казанской ТЭЦ-1 наблюдались с середины марта до конца апреля (рис. 3.13, табл. 3.4). Их значения изменялись, в основном, от 1,8°С (скв. 5а) до 8,6°С (скв. 2а). Максимум температуры вод приходится на сентябрь-октябрь и составил в 2007 г. от 11,8°С (скв. 5) до 18,4°С (скв. 6). В целом, температура подземных вод реагирует с запаздыванием в 1,5-2,5 месяца на изменения температуры окружающего воздуха (рис. 3.13).

В скважинах, оборудованных на первый от поверхности водоносный горизонта, годовые колебания температуры вод в 2007 г. составили 8,2–13,3°С, а в подземных водах четвертичного аллювиального водоносного комплекса годовые колебания температуры подземных вод несколько стабильнее – 5,2-10,7°С.

Несмотря на преобладающую прямую зависимость температур подземных вод от температуры окружающего воздуха, отмечаются и некоторые особенности (флуктуации), связанные как с климатическими, так и техногенными причинами. Например, с конца января до конца февраля 2007 г. при понижении температуры окружающего воздуха с нулевых отметок до минус 20°С температура подземных вод повысились на территории ТЭЦ-1 в среднем на 0,85°С. Данный факт может свидетельствовать о значительном тепловом воздействии на подземные воды зданий и сооружений ТЭЦ именно в холодный период времени, когда станция работает в усиленном режиме. При смене отрицательных температур окружающего воздуха положительными в конце марта 2007 г. наблюдалось понижение температуры подземных вод, что связано с поступлением в гидросферу холодных талых вод.

В апреле-мае 2007 г. температура воды в скважинах постепенно повышалась одновременно с повышением температуры окружающего воздуха. Наиболее значительно изменялась температура грунтовых вод в водоносном техногенном горизонте (скв. 5а и 6). Так, повышение температуры здесь в период с конца марта до середины июня составило 6,7°С, тогда как в других скважинах за этот период температура воды повысилась только на 2,2-3,9°С.

Наиболее интенсивное повышение температуры подземных вод в летний период (до 4,7°С в скв. 6) произошло в середине июля, что связано как с особенностями летнего периода 2007 г. на территории Казани, так и общими климатическими закономерностями умеренных широт. В середине июня завершается весенний паводок, полностью оттаивает сезонно-мерзлый слой, прогревается почва, вода в поверхностных водоемах, атмосферные осадки выпадают в жидкой форме (дожди) с температурой не ниже 15°С. Поэтому основные области питания подземных вод в целом хорошо прогреваются и, отсюда, происходит повышение температуры подземных вод. Далее с середины июля до начала сентября температуры подземных вод продолжали повышаться на 1,3-2,6°С.

С началом осенне-зимнего периода и снижением среднесуточных температур окружающего воздуха, температуры подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта также начинают понижаться, в среднем на 2°С/месяц. Причем наиболее интенсивное понижение температуры фиксируется в скважине № 6, где в период с 5 сентября по 28 декабря она упала с 18,1°С до 10,1°С.

Температуры подземных вод четвертичного аллювиального комплекса в осенне-зимний период 2007 года снижались на 1,5°С/месяц только в скважинах 7 и 8 на шламоотвале (рис. 3.13). В скважинах же на территории ТЭЦ-1 в этот период отмечаются относительно стабильные температуры. Наряду с общим снижением к концу 2007 г. температуры подземных вод, 5 декабря в скважине № 1 зафиксировано повышение температуры воды более чем на 1°С. Как отмечалось выше, данный факт может свидетельствовать о тепловом воздействии на подземные воды со стороны зданий и сооружений ТЭЦ-1, т. е. воздействии на гидросферу техногенного фактора. Подтверждает подобный вывод и сравнение средних температур на шламоотвале и территории ТЭЦ-1. Так, на первом объекте средние температуры подземных вод в период с 16 октября по 28 декабря понизились с 13,8°С до 9,8°С, а на территории второго объекта понижение средних температур было менее значительным - с 13,8°С до 12,3°С.

По территории Казанской ТЭЦ-1 и шламоотвала температурный режим подземных вод во время проведения замера изменяется в довольно широких пределах. Максимальная разница температур в скважинах зафиксирована 5 сентября и составила 7,8°С. На картах гидроизотерм (прил.) наиболее высокие температуры первого от поверхности водоносного горизонта наблюдаются в летне-осенний период на территории шламоотвала в скважине 6 (рис. 3.14), а в зимне-весенний период – около главного корпуса № 1 в скважине 1а (рис. 3.15). Повышенные температуры вод верхнечетвертичного аллювиального комплекса на протяжении всего 2007 г. наблюдаются в районе главных корпусов №№ 1 и 2 (рис. 3.16, 3.17).

Таблица 3.4

Температуры подземных вод в наблюдательных скважинах Казанской ТЭЦ-1 в 2007 г.

Номера скважин	Индекс водоносного подразделения	Температура (°С) по датам замеров
29.01.07	20.02.07	15.03.07	26.03.07	09.04.07	23.04.07	15.05.07	30.05.07	19.06.07	19.07.07	08.08.07	05.09.07	16.10.07	15.11.07	05.12.07	28.12.07
Территория ТЭЦ-1
	aQIII	7,2	8,7	7,5	6,6	6,8		8,4	9,2	9,7	11,1	12,2	13,2	14,1	14,4	15,7	14,7
1а	tQIV	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	7,6	6,2	7,8	9,1	11,9	12,6	14,4	14,1	13,3	12,1	в.о.
2а	aQIII	11,2	11,6	9,4	8,6	8,8	9,2	10,2	10,9	11,8	13,4	14,8		16,4	16,2	15,7	14,8
3а	tQIV	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.
	aQIII	9,1	9,9	7,4	7,2	7,4	7,8	9,1	9,4	9,9	10,2	11,5	11,5	12,2	12,4	12,2	12,1
4а	tQIV	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.
	aQIII	7,9	8,6	5,8	5,8	6,4	6,3		7,6		8,8	9,9	10,3	11,8	11,5	11,5
5а	tQIV	в.о.	в.о.	в.о.	1,8	3,2	3,3	5,8	7,6	8,5	11,5	в.о.	в.о.	13,9	12,2	в.о.
Шламоотвал
	tQIV	6,9	6,5	5,2	4,8	5,2	6,3	7,4	10,7	11,5	16,2	17,2	18,1		12,6	11,3	10,1
	aQIII		6,4	5,2	5,6	4,8	4,8	6,2	7,4	8,3	11,2	12,4	13,6		11,8		9,9
	aQIII	6,5	5,5	4,6	5,2	4,4	4,4	5,6	8,3	9,1	12,7	12,5	14,8	13,5	12,2		9,4

Примечание: в.о. – вода в скважине на момент замера отсутствовала

Дата добавления: 2015-10-02