Сегодня в рамках проекта «Лидеры научных инноваций» мы познакомимся с проектом «Подземные реки Горного Крыма: исследование режимов и механизмов формирования стока крупных карстовых водоносных систем (КВС)». О научной работе рассказывает доцент кафедры физической географии и геоморфологии Таврической академии Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского Геннадий Амеличев.
Исследование проводится при поддержке Российского научного фонда.
В чём суть Вашего исследования?
— Наш проект посвящён изучению подземных рек Горного Крыма. Одно из направлений гранта посвящено изучению водных проблем карста, а карст – это система фильтрации и растворения. Когда выпадают осадки, они просачиваются через крымские известняки, растворяя их и образуя подземные пустоты. Этот процесс проходит в течение многих млн. лет, и под землёй образуются достаточно крупные полости, являющиеся своеобразными «водопроводными трубами». Многие из них сейчас пусты, но раньше по ним двигалась вода. И если мы будем знать, где именно под землёй находилась вода, в каких направлениях она двигалась, то сможем строить не только ретроспективные, но и прогнозные модели, чтобы понимать, где можно встретить эту воду, в каких количествах и какого качества.
В результате, изучение пути движения воды – это одна из важнейших задач нашего проекта. Заключается она в трассировании подземных вод. Это означает, что в определённом месте, для примера, на карстовом плато, мы находим временные водные потоки, которые уходят под землю через разнообразные трещины. В эту воду мы запускаем специальные искусственные красители, безвредные для флоры и фауны, которые вместе с водой уходят под землю, циркулируют там и в конце концов выходят в каком-то из карстовых источников на поверхность. Мы фиксируем место и время запуска, а после этого при помощи специально установленных ловушек на карстовых источниках фиксируем время выхода этой краски на поверхность. Зная время и расстояние между точкой запуска и точкой выхода, мы можем определить скорость движения воды.
Какие результаты уже получены?
— За первый год проекта мы провели целый ряд экспериментов в Горном Крыму. Наиболее важными, на мой взгляд, являются исследования подземных вод на Ялтинской яйле, в области питания реки Бельбек, которая играет большую роль в водоснабжении Севастополя через Бельбекский водозабор, созданный совсем недавно. В ходе исследований удалось выяснить, какие пещеры на Ялтинском плато к какому водосбору относятся.
Также нами проводились эксперименты на Чатыр-Даге, в ходе которых краска вышла в Аянском источнике. Это подтвердило давно существующее представление о том, что Аянский источник, на котором запитан на самом деле весь Симферополь, аккумулирует воду с очень больших водосборов.
Ещё один эксперимент мы провели на Долгоруковской яйле, запустив краску в одну из новых пещер, которые найдены на плато. Краска вышла в Красной пещере. Мы смогли узнать, насколько быстро вода в промежуток времени паводков проходит через гидрогеологические системы, в каких направлениях она может двигаться, а поток – раздваиваться, и где эти потоки соединяются вновь. В итоге мы обнаружили динамику и режим движения подземных вод на нескольких карстовых массивах Горного Крыма.
Какие работы ещё планируется выполнить?
— В этом году запланированы работы по корректировке той гидрометрической сети, которая у нас есть, ведь мы занимаемся не только трассированием, но и ведём гидрометеорологические наблюдения. У нас имеется ряд автономных метеостанций, которые установлены в Горном Крыму (в лесной зоне, в бассейнах рек). Нам нужно с определённой периодичностью собирать эту гидрометеорологическую информацию, проводить обязательные замеры расхода воды в реках (количество воды, протекающее за единицу времени). Всю эту информацию мы объединяем в базу данных для обработки и создания ретроспективной и прогнозной моделей.
Где имеют возможность применяться результаты данного проекта?
— С точки зрения водных ресурсов эта информация будет важна для обоснованного строительства новых водохранилищ на многих реках. В частности, когда из-за перекрытия Северо-Крымского канала на полуострове появилась острая проблема с водоснабжением, одним из путей её решения стало предложение о строительстве водохранилищ, для примера, в долине реки Коккозка и в районе балки Камышлы. А в ходе исследований, которые проводил наш Институт спелеологии, было обнаружено, что строить водохранилища в этих долинах опасно, потому как на поверхность выходит большое количество трещиноватых известняков, которые хорошо проводят воду. И если поставить здесь плотину, то вода в котловане водохранилища никогда не наберётся.
И те исследования, которые проводим мы, с одной стороны, решают эту задачу, а с другой – показывают, на каких именно карстовых источниках мы можем запитывать вновь построенные водохранилища, какое количество воды они дадут, в какое время. Также мы решаем, а также другие задачи, которые связаны с экологией. В результате, в целом решается проблема водной безопасности Крыма.
Планируете ли Вы продолжать работу в данном направлении после окончания гранта?
— Естественно, мы продолжим эту работу, есть уже планы по реализации новых проектов. Та гидрометеорологическая сеть, которая создана в Крыму, будет развиваться и в дальнейшем, будут проводиться корректировки, устанавливаться автономные метеостанции в новых местах.
Надеемся, что мы получим существенные результаты, которые помогут не только учёным и хозяйственникам детально разобраться с текущей водной ситуацией, но и простым крымчанам более уверенно решать сложную задачу вододефицита, которая периодически возникает в Крыму.
При подготовке статьи были использованы материалы: Пресс-службы КФУ
