Природные и техногенные факторы формирования фильтрационных потоков подземных вод Северного Синая

Аннотация

Введение: Северная часть Синайского полуострова расположена в зоне аридного климата, регион характеризуется острым недостатком доступной воды удовлетворительного качества. Практически единственным источником пресных вод являются гидрогеологические скважины. Дальнейшее развитие региона, ориентированное на расширение горнодобывающей деятельности, предполагает значительное увеличение потребностей в воде. В этой связи целью настоящей работы стало изучение природных и техногенных факторов фильтрационных потоков подземных вод, используемых и перспективных для хозяйственно-питьевого водоснабжения северной части Синайского полуострова. Методика: Методика проведенных исследований включала создание банка данных по уровенному режиму четвертичных и дочетвертичных водоносных горизонтов региона, который включил наблюдения по 151 скважине. 45 скважин характеризовали гидрогеологическую ситуацию по трем выборкам для четвертичных отложений; в долине Вади Эль-Ариш и в округах Рафах и Шейх Зувид. Дочетвертичные водоносные горизонты оценивались по выборке из 60 скважин. С помощью программы SPSS был проведен статистический анализ динамики уровней воды в гидрогеологических скважинах, на основе которых с использованием ГИС технологий были построены карты гидроизогипс и гидроизопьез для каждого водоносного горизонта, также построена обобщенная гидродинамическая сетка потока для отслеживания движения подземных вод на Северном Синае. Результаты и обсуждение: Подчеркнуто, что распространение водоносных горизонтов значительной мощности в четвертичных отложениях ограничено только прибрежной равниной, тянущейся вдоль Средиземного моря. Выявлены основные закономерности формирования фильтрационного потока подземных вод северного Синая, которые заключаются в следующем: а) общий поток подземных вод движется в субгоризонтальном направлении – в основном с юга на север, в сторону общего стока в Средиземное море, также частично в западном и восточном – в сторону Суэцкого залива и залива Акаба; б) в среднем гидравлический уклон основного фильтрационного потока подземных вод четвертичного возраста с юга на север составляет около 0.002; в) показатели статических уровней подземных вод в четвертичных отложениях в пределах прибрежной равнины колеблются в диапазоне – от +8.10 до –8.40 м, отрицательные значения характерны для участков работы эксплуатационных скважин; г) дочетвертичные водоносные горизонты залегают в диапазоне глубин от 3.1 до 420 м. Гидравлические уклоны в водоносных горизонтах дочетвертичных отложений подземных вод фиксируются в песчаниках (330–410 м абс.) и составляют 0.003; д) отмечается общая тенденция к повышению минерализации по мере уменьшения абсолютных отметок уровней подземных вод. Заключение: Выявленные природные и техногенные факторы формирования структуры фильтрационного потока севера Синайского полуострова позволят оптимизировать существующее водоснабжение в направлениях наиболее эффективного использования четвертичного водоносного горизонта в центральной части исследуемой территории; методического обоснования эксплуатация меловых водоносных горизонтов, исключающего повышении минерализации подземных вод. Обобщенная карта структуры фильтрационного потока подземных вод станет основой развития водохозяйственного комплекса в пределах Северного Синая.