ПРИЗНАКИ И ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИНТРУЗИИ МОРСКОЙ ВОДЫ В ПРИБРЕЖНЫЕ ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ (НА ПРИМЕРЕ ЧЕРНОГО МОРЯ)   

©2022 г. С. Г. Миронюк^1,*, О. А. Хлебникова^1,**

¹ Геологический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы, д. 1, Москва, 119991 Россия

*E-mail: mironyuksg@gmail.com
**E-mail: oxana.khlebnikova@gmail.com

Поступила в редакцию 17.01.2022 г.
После доработки 6.03.2022 г.
Принята к публикации  14.04.2022 г.

Рассматриваются признаки интрузии морских вод в водоносные горизонты побережья Черного моря. Обзор литературных источников показал, что этот опасный гидрогеологический процесс формируется под действием природных и антропогенных факторов и имеет практически глобальный характер в связи с повышением уровня Мирового океана и усилением урбанизации приморских территорий. Указаны локальные геоморфологические, геологические и гидрологические факторы, оказывающие решающее влияние на развитие интрузии. Обозначены наиболее уязвимые в отношении развития интрузии участки побережья морей. Описаны негативные последствия внедрения морских вод в водоносные горизонты суши (усиление коррозии, ухудшение качества подземных вод, деградация прибрежных экосистем и др.). На основе обобщения материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных на девяти участках береговых примыканий трубопроводов, приведены данные иллюстрирующие признаки и масштабы внедрения морских вод в отдельные прибрежные районы черноморского побережья. Основные методы изучения гидрогеологической обстановки на участках изысканий: буровые работы, анализ гидрогеологического разреза, лабораторные исследования состава подземных вод, малоглубинные электроразведочные методы (вертикальное электрическое зондирование, электротомография, симметричное электропрофилирование) и др. Основным признаком, указывающим на внедрение морских вод в прибрежные водоносные горизонты, принят уровень солености грунтовых вод и вод первых от поверхности напорных водоносных горизонтов. Наибольшие масштабы интрузии морских вод зафиксированы на участках, сложенных в верхней части геологического разреза дисперсными сильноводопроницаемыми песчаными, гравийно-галечниковыми отложениями или сильнотрещиноватыми породами.

Ключевые слова: Черное море, береговые примыкания трубопроводов, пляжевая зона, интрузия морской воды, коррозия, водоносный горизонт, электротомография

DOI: 10.31857/S0869780922030067

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антошкина Е.В. Инженерно-геологические условия Имеретинской низменности // Географические исследования Краснодарского края: сб. науч. тр. Вып. 5. Краснодар: Кубан. гос. ун-т, 2010. С. 42-46.
2. Бобачев А.А., Горбунов А.А., Модин И.Н., Шевнин В.А. Электротомография методом сопротивлений и вызванной поляризации // Приборы и системы разведочной геофизики. 2006. № 2. С. 14-17.
3. Гидрогеология СССР. Т. 9. Северный Кавказ / Редактор(ы): Н.А. Григорьев, Н.С. Погорельский М.: Недра, 1968. 488 с.
4. Гольдберг В.М. Интрузия морских вод в горизонты пресных подземных вод // Гидрологические исследования за рубежом / Под ред. Н.А. Маринова. М.: Недра, 1982. С. 74-88.
5. Горячкин Ю.Н., Иванов В.А. Уровень Черного моря: прошлое, настоящее и будущее. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2006. 210 с.
6. Громов В.Е., Пашковский И.С. Геофильтрационная модель Имеретинской низменности для проектирования инженерной защиты территории и олимпийских объектов // Геоэкология. 2009. №. 3. С. 214-227.
7. Дбар Р.С., Жиба Р.Ю., Ивлиева О.В. Искусственное регулирование приморской гидроэкологической системы полуострова Пицунда // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2019. Т. 5 (15). Вып. 1. С. 206-216.
8. Де Уист Р.Д. Гидрогеология с основами гидрологии суши. Т. 1. М.: Мир, 1965. 312 с.
9. Димитров П., Димитров Д., Пейчев В., Цанева М. Физико-географическая и геолого-литологическая характеристика болгарского сектора Черного моря // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 2. С. 170-176.
10. Зекцер И.С. Подземные воды как компонент окружающей среды. М.: Научный мир, 2001. 328 с.
11. Зырянов В.П., Чебанова М.К., Филатов Н.Н. Интрузия морских вод в устья рек // Водные ресурсы. 2015. Т. 42. №5. С. 492-503.
12. Кухарев И.Л., Шереметьев А.В. Гидрогеологическое строение // Государственный природный заповедник «Утриш». Атлас. Т. 2. Анапа; Новороссийск: ИП Гуща Е.В.,2013. С. 20-23.
13. Магрицкий Д.В. Опасные гидрологические процессы и явления в устьях рек России // Анализ, прогноз и управление природными рисками с учетом глобального изменения климата «ГЕОРИСК – 2018»: Т. 1. М.: РУДН, 2018. С. 82–87.
14. Миронюк С.Г., Ионов В.Ю. Опыт и проблемы оценки устойчивости обвально-оползневых склонов морских побережий (на примере хр. Семисам, Краснодарский край) // Cб. материалов Международного семинара «Опасные для строительства геологические процессы». М.: МИСИ – МГСУ, 2019. С. 33-38.
15. Михневич Г.С., Кречик В.А., Крек А.В., Данченков А.Р. Взаимодействие морских и подземных вод в прибрежной зоне Юго-Восточной Балтики и его экологические последствия // Водные биоресурсы, аквакультура и экология водоемов: матер. VII Междунар. Балтийского морского форума. Калининград, 2019. Т. 3. С. 369-380.
16. Несмеянов С.А. Неоструктурное районирование Северо-Западного Кавказа: (Опережающие исследования для инженерных изысканий). М.: Недра, 1992. 254 с.
17. Павловский А.А. Повышение уровня Финского залива в XXI веке: сценарии и последствия. К вопросу о затоплении береговой зоны в пределах Курортного района Санкт-Петербурга // Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2010. №4. С. 219–226.
18. Попков В.И., Соловьев В.А., Соловьева Л.П. Геоэкология подводных трубопроводов (на примере черноморского отрезка трассы «Голубой поток») // Южно-российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. 2006. №10(23). С. 66-75.
19. Равиндран А.А. Исследование характеристик приповерхностного водоносного горизонта в береговой зоне с использованием геоэлектрических и геохимических методов в циркониевом комплексе, Пажайякаял (Тутукуди, Индия) // Геология и геофизика. 2013.Т. 54. № 12. С. 1961-1971.
20. Расторгуев А.В., Левицкая Е.В. Интрузии морских вод к прибрежным водозаборам // Инновации в геологии, геофизике и географии – 2019: матер. 4-й Междунар. научно-практ. конф. М.: Перо, 2019. С. 113-115.
21. Семенчук А.В. Условия формирования подземных вод Балтийской косы (Калининградская область): автореф. дис…канд. геол.-мин. наук. СПб.: СПбГГУ, 2018. 19 с.
22. Систематика природных опасностей и чрезвычайных ситуаций [Осипов В.И., Мамаев Ю.А., Жигалин А.Д., Кузнецов И.В., Куринов М.Б., Писаренко В.Ф., Родкин М.В.] // Природные опасности России. Природные опасности и общество. Т. 1. Гл. 2. М.: Изд-во КРУК, 2002. С. 57–93. 
23. Третьяков М.В., Иванов В.В. Состояние и проблемы развития технологий оценки и прогнозирования интрузии морских вод в устьевые области рек Арктики в условиях регулирования стока и климатических изменений // Тр. Государственного океанографического института. 2013. № 214. С. 200-212.
24. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. М.: Изд-во МГУ, 1995. 368 с.
25. Юровский Ю. Г. Подземные воды шельфа. Задачи и методы изучения. Симферополь: ДиАйПи, 2013. 260 с.
26. Avsar N.B., Jin, S., Kutoglu, S.H. Recent sea level changes in the Black sea from satellite gravity and altimeter mesurements // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., 2018. XLII-3/W4, 83–85. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-3-W4-83.
27. Avsar N.B., Kutoglu S.H., Erol B., Jin S. Coastal risk analysis of the Black Sea under the sea level rise. FIG Working Week 2015 from the Wisdom of the Ages to the Challenges of the Modern World, Sofia, 17-21 May 2015. https://fig.net/resources/proceedings/fig_proceedings/fig2015/papers/ts05a/TS05A_avsar_kutoglu_et_al_7725.pdf
28. Buquet D., Sirieix C., Anschutz P., Malaurent P., Charbonnier C., et al. Shape of the shallow aquifer at the fresh water-sea water interface on a high-energy sandy beach // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2016. V. 179. P. 79-89. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecss.2015.08.019
29. Chitea F., Georgescu P., Ioane D. Geophysical detection of marine intrusions in Black Sea coastal areas (Romania) using VES and ERT data // Geo-Eco-Marina, 2011. N 17. Р. 95–102. https://doi.org/10.5281/zenodo.56903
30. Church J.A., White, N.J. Sea-Level Rise from the Late 19th to the Early 21st Century // Surv. Geophys. 2011. V.3 2. N 4. P. 585–602. https://doi.org/10.1007/s10712-011-9119-1
31. Church, J. A., et al. Sea Level Change. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA. DOI:10.1017/CBO9781107415324.026.
32. Genser E.A. Natural Disasters, Urban Vulnerability, and Risk Management: A Theoretical Overview //I n The Interplay between Urban Development, Vulnerability, and Risk Management. Springer Briefs in Environment, Security, Development and Peace, 2013. V. 7. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-29470-9_2
33. Golshan, M., Colombani, N., Mastrocicco, M. Assessing Aquifer Salinization with Multiple Techniques along the Southern Caspian Sea Shore (Iran) // Water (Switzerland). 2018. V. 10. N 4. https://doi.org/10.3390/w10040348
34. Khublaryan M.G., Frolov A.P., Yushmanov I.O. Seawater intrusion into coastal aquifers // Water Resources. 2008. V. 35. N 3. С. 274-286.
35. Park Chan-Hee. Saltwater intrusion in coastal aquifers. Georgia Institute of Technology. ProQuest Dissertations Publishing, 2004. 259 p.
36. Seawater Intrusion in Coastal Aquifers: Concepts, Methods and Practices. Bear, J., Cheng, AH-D., Sorek, S., Ouazar, D., Herrera, I. (Eds.) Springer Science+Business Media Dordrecht. 1999. 627 p.
37. Werner A.D., Bakker M., Post Vincent E.A., Vandenbohede A., et al. Seawater intrusion processes, investigation and management: Recent advancesand future challenges // Advances in Water Resources. V. 51. January 2013. P. 3-26.