ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КАК КОМПОНЕНТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Подземный сток в озеро Байкал

Озеро Байкал является одним из крупных и глубоких конти­нентальных пресноводных озер земного шара. Площадь аква­тории Байкала составляет 31,5 тыс. км2, средняя глубина 730 м, максимальная - 1620 м, водозаборная площадь - 557 тыс. км2.

Впадина озера Байкал является крупнейшей депрессией в пре­делах Байкальской рифтовой зоны. Она представляет собой мощ­ный приразломный прогиб, сформировавшийся в результате растяжения. В гидрогеологическом отношении впадина озера Байкал - это межгорный артезианский бассейн, границы кото­рого проводятся большей частью по вершинам окружающих горных хребтов, а на ряде участков - по выступам поверхности кристаллического фундамента, отделяющим его от соседних межгорных артезианских бассейнов. Важной гидрогеологиче­ской особенностью Байкальского артезианского бассейна явля­ется отсутствие на значительной площади зоны интенсивного водообмена, значительная тектоническая раздробленность и высокая сейсмичность, что в совокупности определяет условия и особенности пространственного распределения подземных вод и, в частности, природных условий формирования подземного стока в озеро.

В 50-х годах XX века впервые возникла проблема оценки подземного стока в Байкал; это было связано с расчётами сред- немноголетнего водного баланса озера. При этом в отношении роли подземного стока на первых этапах были получены прямо противоположные результаты. Так, Б. С. Цейтлин (1959), рассчи­тав баланс за 1899-1955 гг., определил превышение расход­ной части над приходной (без учёта подземного притока) в 1,17 км3/год. Эту невязку он связал с подземным оттоком из озе­ра. Позднее З. А. Викулина и Т. Д. Кашинова (1973) удовлетво­рительно замкнули баланс 1901-1970 гг. без учета подземного притока и фильтрации из озера. Наконец, в 1976 г. А. Н. Афана­сьев с коллегами на новой фактологической и методической основе осуществили переоценку водного баланса и показали, что полученная невязка (2,3 км3 в год) может быть отнесена к подземному притоку в озеро. Число работ, в которых предпри­нимались попытки независимого определения подземного сто­ка в Байкал, ограничено (Афанасьев, Диденко, 1976; Естествен­ные ресурсы..., 1976; Писарский, 1973). В 1973 г. Б. И. Писар­ский на основе ограниченных данных по расчету подруслового стока рек Селенги, Безымянной (гидрогеодинамический метод) и Слюдянки (по детальному водному балансу) оценил подрус - ловой сток в Байкал в 1,03 км3/год. А. Н. Афанасьев и А. А. Ди - денко (Афанасьев, Диденко, 1976) для восточного берега Юж­ного Байкала рассчитали по данным опытных работ и 2-3-лет­них режимных наблюдений по 85 скважинам подземный сток в рыхлых кайнозойских отложениях, равный 0,58 км3/год. К под - русловому стоку в Северный Байкал ими отнесены потери реч­ного стока в рыхлых отложениях береговой полосы выше замы­кающих гидрометрических створов, установленные для ряда рек при проведении гидрометрических съемок и оцененные в 0,76 км3/год. Определив подземный сток с неизученной терри­тории по аналогии, общий подземный сток в Байкал они оцени­ли в пределах 3,15-3,78 км3/год. В 1980-1981 гг. была обследо­вана береговая полоса Байкала. В исследованиях использовалась аэрофотосъемка и аэровизуальные наблюдения прибрежной зоны и акватории, а также гидрометрические работы в меженный пе­риод на отдельных реках восточного побережья Северного Бай­кала. Были рассчитаны фильтрационные параметры рыхлых от­ложений и кристаллических пород по данным опытных работ и наблюдений за режимом уровня подземных вод. Подземный сток в оз. Байкал, как показывают результаты проведенных ис­следований, включает: подрусловой сток с междуречных про­странств (минуя речную сеть), родниковый сток береговой по­лосы и субаквальный приток в акватории озера.

Подземный сток в озеро был рассчитан с использованием данных скважин, пробуренных в рыхлых отложениях крупных рек (Селенги, Верхней Ангары) и некоторых рек восточного побережья Байкала.

Для областей с дефицитом гидрогеологических данных ис­пользовали метод аналогий (в том числе для восточного побе­режья Южного Байкала). В целом подрусловой сток в озеро Бай­кал, рассчитанный с помощью вышеописанных методов, состав­ляет около 1 км3 в год, т. е. 1,5% общего речного стока в озеро.

Родниковый сток в озеро невелик. По периметру берегов вы­явлены единичные сосредоточенные родники с суммарным сред­негодовым дебитом около 16 млн. м3.

Согласно периодическим наблюдениям, родниковый сток в озеро Байкал оценивается в 63 млн. м3/год. В него входят холод­ные и термальные источники, так же, как и воды подземного стока в низовьях Северного Байкала в виде высачиваемых пото­ков и мочажин. Необходимо заметить, что температура шести термальных источников, питающих Байкал на северном побе­режье, с суммарным дебитом 1,6 млн. м3/год, превышает 80°С, что влияет на геотермальный и микробиологический режим озер­ной воды в прибрежной зоне.

Данные опытных работ показывают, что фильтрационные свойства кристаллических пород на прибрежных склонах исклю­чительно низки. Поэтому можно сказать, что подземный сток в Байкал со склонов (минуя речную сеть) крайне ничтожен, в свя­зи с чем им можно пренебречь.

Непосредственная разгрузка подземных вод в озеро ограни­чена активными зонами разлома, находящимися на дне Байка­ла. Установлено, что на дне озера разгружаются как пресные, так и высокоминерализованные термальные воды. Некоторые температурные аномалии в придонных водах, превышающие фоновые значения на 0,5°С; объясняются большой разгрузкой подземных термальных вод на значительной глубине. В некото­рых донных отложениях на глубине от 200 до 900 м обнаруже­ны аномальные концентрации сульфатов, хлоридов и натрия, превышающие фоновые в 2-4 раза и более (Мизандронцев, 1975). Подобные аномалии можно объяснить разгрузкой силь­но термальных высокоминерализованных подземных вод. Суб - аквальный сток в озеро Байкал достигает 5 млн. м3 /год.

Таким образом, суммируя данные учитываемых составляю­щих подземного стока в Байкал, находим, что общий подзем­ный сток в оз. Байкал равен примерно 1,1 км3/год, что составля­ет около 2% общего поступления воды в озеро.