Одним из наиболее ценных и стратегически важных ресурсов Земли является пресная вода. Основным источником пресной воды являются подземные коллекторы (водоносные горизонты), которые залегают в земной коре на глубинах от метров до первых сотен метров. Режим подземных вод зависит от сезонных и техногенных факторов. В условиях антропогенного воздействия и сильной техногенной нагрузки, например, увеличения объемов водоотбора многочисленными скважинами и дренажными сооружениями, уровень подземных вод может изменяться на десятки метров. Снижение уровня подземных вод приводит к формированию региональных воронок депрессии и изменению несущих свойств грунтов.
В ходе экспериментальных исследований, проводимых коллективом Института динамики геосфер РАН на территории геофизической обсерватории «Михнево» (Московская область) и в Белгородской области, внедрены цифровые технологии мониторинга, которые позволяют отслеживать гидрогеологические отклики на прохождение сейсмических волн от сильных землетрясений, произошедших на расстояниях до 14000 км. На современном этапе прослеживается геодинамическая активизация Трансазиатского сейсмического пояса и данная активизация проявляется в колебаниях уровня подземных вод. В ходе исследований установлена реакция на сейсмическое воздействие каширского и алексинско-протвинского водоносных горизонтов, которые являются основными источниками питьевой воды Московского региона.
Как поясняет руководитель исследований доктор геолого-минералогических наук Э.М. Горбунова:
Осцилляции уровня подземных вод синхронны вариациям скорости смещения грунта и соответствуют пороупругой реакции водонасыщенного коллектора на сейсмическое воздействие. Продолжительность реакции систем «пласт-скважина» на сейсмическое воздействие может достигать 1-1.5 часа, что многократно превышает длительность самого землетрясения.
Выявленные гидрогеологические эффекты, сопряженные с интенсивным сейсмическим воздействием, необходимо учитывать при строительстве подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях, прокладке магистральных трубопроводов и тоннелей. В дальнейшем коллектив планирует изучить влияние на уровень подземных вод промышленных взрывов, выполняемых при разработке месторождений полезных ископаемых.
Результаты исследований, выполненных в рамках государственного задания Минобрнауки, опубликованы в журнале Earthquake Science.
Изображение на обложке: Схема распространения водоносных горизонтов
Источник: Минобрнауки России
