Моніторинг підземних вод для потреб ведення двк

Поняття єдиного державного водного фонду встановлено водним законодавством України. Згідно з ним, водний фонд країни налічує об'єкти поверхневих і підземних вод, загальну класифікацію яких закріплене державним стандартом.
Поняття водного фонду країни має водогосподарське та юридичне тлумачення.
Підземні водні об'єкти — це вивчені та оцінені гідрогеологічні структури, які використовують (або перспективні для використання) у водогосподарських та інших потребах.
Підземні водні об'єкти класифікують за типами та видами (табл. 4.2).

Таблиця 4.2. Класифікація підземних водних об'єктів (доступно тільки при скачуванні)

Виявлення, вивчення та оцінку підземних водних об'єктів здійснюють у два етапи.
На першому етапі, в результаті гідрогеологічного знімання заданого природного регіону або території, водний об'єкт виявляють, вивчають його межі і внутрішню структуру, оцінюють просторові характеристики.
Вивчення режиму підземних вод на цьому етапі та оцінка тимчасових характеристик є власне попередніми. Пошукові і розвідувальні роботи першого етапу завершуються разовими характеристиками та оцінками водного об'єкта.
Вивченість водних об'єктів на першому етапі дає змогу здійснювати їхнє подальше вивчення на другому етапі — етапі ведення ДВК як системи моніторингу підземних вод.

Обов'язковою умовою включення водного об'єкта в єдиний державний водний фонд країни і постановки моніторингу підземних вод є загальна вивченість цього водного об'єкта та наявність відомостей, що характеризують:
- площу, яку він займає, та його межі;
- глибину залягання і потужність (для водоносних горизонтів);
- фільтраційні властивості гірських порід;
- умови водообміну;
- рівні і п'єзометричні поверхні підземних вод;
- використання підземних вод.

На етапі моніторингу поряд з просторовими характеристиками
вивчаються й оцінюються зміни стану водних об'єктів в часі. Щодо цього враховуються кількісні та якісні показники підземних вод, що дає змогу оцінити стан експлуатаційних запасів і водовідбору, їхній режим, забруднення.
Під час провадження моніторингу обов'язково виокремлюють групу показників і характеристик, які мають контрольні величини (глибина динамічного рівня, продуктивність водозабірних споруд або задані межі концентрації компонентів хімічного складу).

Розрізняють три стадії моніторингу підземних вод:
1. Оцінювання вивченості об'єкта, розробки програми спостережень і створення мережі спостереження.
2. Регулярні роботи зі спостереження за станом об'єкта.
3. Обробка даних, оцінка стану водного об'єкта за попередній період та останній рік спостережень і складання прогнозу його змін. Стадія обробки даних та оцінювання стану водного об'єкта циклічно повторюється і щорічно її результати використовують для нового циклу моніторингу.

При розміщенні пунктів спостережень за підземними водами необхідно враховувати такі ознаки і критерії:
- зовнішній вигляд ландшафту, що відображає єдність природних вод і вплив кліматичних, геоморфологічних, соціально-економічних і загальних фізико-географічних чинників та умов на динаміку стану підземних вод;
- структурно-геологічні і тектонічні особливості літогенної основи, які зумовлюють формування, розподіл і динаміку підземних вод в геологічному просторі;
- гідрогеологічні ознаки організації оточуючого середовища, ієрархічну структуру і зв'язки різнорангових підземних водних об'єктів.

Оцінка динаміки стану водного об'єкта дає змогу отримати відомості, що характеризують:
- загальний баланс підземних вод, режим рівня, фізичні і хімічні показники;
- експлуатаційні запаси підземних вод, їхню якість, вплив існуючого водовідбору і забезпеченість відновлення запасів (джерела формування експлуатаційних запасів, їхню динаміку);
- умови і динаміку зв'язку підземних і поверхневих вод;
- показники і ступінь забруднення підземних вод.

Оцінювання стану використання водного об'єкта здійснюють за даними власних спостережень на гідрогеологічній мережі, дослідження водозабірних споруд, а також за даними звіту Водгоспу (форма 2).
Виявлення перенавантажених ділянок, ознак виснаження і характеру змін якості підземних вод та розробка рекомендацій щодо експлуатації водного об'єкта в майбутньому слугують основним змістом заключної фази регулярного циклу ведення ДВК.

4.4. Автоматизована інформаційна система ДВК "Підземні води"

Формування автоматизованої інформаційної системи ДВК. Введення в дію автоматизованої інформаційної системи (АІС) ДВК "Підземні води" забезпечувало формування мережі взаємозв'язаних банків даних територіального і загальнодержавного рівнів ведення системи для задоволення інтересів народного господарства.
АІС володіла інформацією про води, що використовуються для господарсько-питного водопостачання, зрошення земель і промислового водопостачання.

Пусковий комплекс першої черги АІС ДВК за розділом "Підземних вод" забезпечував отримання інформації по двох найбільших артезіанських басейнах Європейської частини СРСР: Московському і Дніпровському.
Об'єктом першої черги АІС ДВК було створення автоматизованого банку даних, яке передбачало збір, обробку і передавання даних про водні об'єкти, режим і якість підземних вод за кількісними та якісними показниками.

До відомостей, які надавалися користувачам, входили дані про:
1) родовища підземних вод;
2) результати спостережень за їхнім режимом і хімічним складом.
3) потенційні ресурси і розвідані експлуатаційні запаси підземних вод тощо.

На цьому етапі (для території України) база даних містила облікові і паспортні дані:
- первинну облікову інформацію;
- паспортні дані родовищ;
- паспортні дані водопунктів.

Графік складу, обсягів і термінів поповнення бази даних АІС ДВК територіального рівня для "Західукргеологія" затверджено центром ДВК.

Щодо формування АІС ДВК було виконано такі види та обсяги робіт:
1. Паспортизація свердловин (джерел), у тім числі:
а) паспортизація спостережних пунктів за вивченням режиму підземних вод із тривалістю спостереження 12 років і більше;
б) паспортизація пунктів спостережень з вивчення режиму підземних вод з тривалістю спостережень від 7-ми до 12-ти років;
в) паспортизація водопунктів інщих видів (МПВ) тощо.
2. Облік даних режиму підземних вод за пунктами спостережень з вивчення режиму підземних вод.
3. Облік даних про якість підземних вод:
а) за пунктами спостережень з вивчення режиму підземних вод;
б) за водопунктами інших видів.
4. Паспортизація родовищ підземних вод за всіма розвіданими МПВ.
5. Облік водозабірних споруд підземних вод: складання облікових карток на водозабірні споруди.
6. Складання журналу обліку водовідбору на діючих водозабірних спорудах підземних вод.
7. Складання журналу обліку водовідбору підземних вод за об'єктами адміністративно-територіального поділу.

Порядок використання кадастрової інформації. Нормальне функціонування будь-якої системи, передусім автоматизованої, передбачає зворотній зв'язок.
В автоматизованій інформаційній системі Державного водного кадастру зворотній зв'язок здійснюється через систему запитів від користувачів до інформації, яка міститься в банку даних цієї системи.
Залежно від завдань, що вирішуються в автоматизованій системі Державного водного кадастру (наприклад, розділ "Підземні води") запити можна класифікувати за видом обслуговування абонентів та за часовим режимом.

Серед користувачів інформацією розрізняють два види обслуговування запитів користувачів:
1. Користувачі, поставлені на постійне обслуговування.
2. Користувачі, яких обслуговують в режимі разових запитів.

До регламентованих запитів, здебільшого, належать:
- заявки на дані із періодичної інформації (щорічні дані для міжвідомчого видання "Ресурси поверхневих і підземних вод, їх використання та якість";
- каталожні дані, які публікуються в роки, кратні п'яти, для міжвідомчого видання "Водні ресурси і їх використання".
Щодо вирішення окремих видів завдань публікацію вважають достатнім видом інформаційного обслуговування. Та до регламентованих запитів можна зачислити не тільки заявки на періодичну інформацію.

Нерегламентовані запити — це звернення користувачів інформацією у відповідні підрозділи гідрогеологічної служби Держкомгеології за інформацією щодо конкретних водних об'єктів, а саме:
1. Запити на довідкові дані про те, де і яка інформація зберігається і в якій формі.
2. Запити на дані спостереження, які не опубліковані і зберігаються у фондах або опубліковані, та за певних причин не доступні для запитуючих.
Запити даних спостережень налічують:
- запити на гідрогеологічні дані (про метод і результати проведених гідрогеологічних, розвідувальних, дослідних робіт, про підрахунок експлуатаційних запасів підземних вод);
- запити на дані режимних спостережень (дані поточних спостережень та архівні дані.
3. Запити на розрахункові гідрогеологічні характеристики, тобто на ту інформацію, яку можна було б безпосередньо використовувати в проектних розробках. Залежно від призначення їх поділяють на:
- запити щодо проектування водозабірних споруд або штучного відновлення підземних вод;
- запити щодо гідрогеологічних даних для прогнозу;
- запити щодо розрахунку окремих характеристик балансу та інших цілей. До нерегламентованих можуть іноді також зачислити запити щодо даних публікацій.

Важливим щодо обслуговування користувачів є також класифікація перелічених типів запитів за видами гідрогеологічних об'єктів:
- басейн підземних вод;
- родовище підземних вод;
- водоносний горизонт;
- пункт спостережень за підземними водами.

Запитання для самоконтролю

1. Як оцінюють прогнозні ресурси підземних вод?
2. Що містять документи обліку підземних вод?
3. Які матеріали покладено в основу класифікаційної схеми (класифікатора) водоносних і водонапірних горизонтів України?
4. Які видання ДВК за розділом "Підземні води" Ви знаєте?
5. Хто здійснює державний облік підземних вод?
6. Охарактеризувати функції Держкомгеології з ведення державного водного кадастру.
7. Охарактеризувати стадії моніторингу підземних вод.
8. Яку інформацію містить база даних АІС ДВК "Підземні води"?

Розділ 5. ДЕРЖАВНИЙ ВОДНИЙ КАДАСТР "ПОВЕРХНЕВІ ВОДИ"

План (логіка) викладу і засвоєння матеріалу:
5.1. Загальні положення.
5.2. Облік поверхневих вод.
5.3. Порядок ведення кадастру.
5.4. Зміст видань державного водного кадастру.
5.5. Автоматизована інформаційна система ДВК "Поверхневі води".

Загальні положення

Серед чисельних завдань прикладної гідроекологічної науки не останнє місце займає забезпечення народного господарства інформацією щодо стану водних ресурсів країни загалом та окремих її регіонів. Своєчасна та якісна інформація щодо стану водойм і їхніх ресурсів допомагає вести господарство ефективніше, запобігати непоправній шкоді природі. Чим оперативніше надходитиме інформація про запаси і стан вод господарським, адміністративним і проектним організаціям, і чим надійнішою вона буде, тим більших економічних результатів можна досягти, не порушуючи екологічної рівноваги. Реалізацію цих завдань покладено на Державний водний кадастр.
Завданням державного обліку вод є встановлення відомостей щодо кількості та якості вод, а також даних щодо водокористування, на основі яких здійснюється розподіл води між водокористувачами та розробляються заходи щодо раціонального використання та охорони вод і відтворення водних ресурсів.
Державний облік поверхневих вод здійснює Державний Комітет України з питань гідрометеорології (Держкомгідромет) шляхом виконання безперервних гідрометричних, гідрохімічних спостережень за кількісними та якісними характеристиками поверхневих вод згідно з програмою, затвердженою цим Комітетом за погодженням з Міністерством охорони навколишнього природного середовища і Державним комітетом з водного господарства України.
Державний водний кадастр за розділом "Поверхневі води" включає дані щодо водних об'єктів: рік; каналів, що з'єднують різні водні системи або служать для територіального перерозподілу стоку; озер і водосховищ; льодовиків; внутрішніх морів і територіальних вод зовнішніх морів країни.

Дані державного водного кадастру поділяють на:
1. Архівні матеріали.
2. АІС ДВК.
3. Опубліковані дані.

Склад даних ДВК визначається окремим нормативним документом "Склад даних Державного водного кадастру", затвердженим Держкомгідрометом, Держкомгеології, Держводгоспом за погодженням з Мінприроди.
Склад видань ДВК визначається "Структурою публікованої частини Державного водного кадастру". Дані ДВК представляються користувачам як платні видання і за запитом (у встановленому порядку).
З метою інформування користувачів про видання ДВК, що вийшли з друку, про види даних, які надаються за запитом, і порядок їхнього надання Держкомгідромет разом із Держкомгеології, Держводгоспом видавали "Інформаційний бюлетень Державного водного кадастру".
Спеціально уповноважений державний орган (Мінприроди) управління використанням та охороною водного фонду зобов'язаний забезпечити доступ до інформації, що міститься у Державному водному кадастрі. Залежно від видів водних об'єктів і розподілу обов'язків щодо вивчення вод і їхнього використання ДВК поділяють на такі розділи і підрозділи:
1. Поверхневі води.
1.1. Ріки і канали.
1.2. Озера і водосховища.
1.3. Якість вод суші.
1.4. Селеві потоки.
1.5. Льодовики.
1.6. Моря і морські гирла річок.
2. Підземні води.
3. Використання вод.

Така інформаційна структура дає змогу отримувати відповіді на широкий спектр питань теоретичного і практичного спрямування.

Облік поверхневих вод

Починаючи з 1960 року, на території України в межах Держкомгідромету діють 11 басейнових управлінь і 27 спеціальних гідрохімічних лабораторій, які регулюють використання та контролюють рівень забруднення поверхневих вод.
Основний обсяг робіт з моніторингу річок виконують пункти спостережень гідрометеослужби (табл. 5.1), де виконують дослідження гідрометричних і гідрологічних характеристик водостоків та водойм, а також визначають гідрохімічні та гідробіологічні показники якості поверхневих вод. Ці пункти розділено за 10-ма річковими басейнами України. Найбільше пунктів спостережень за кількісними та якісними показниками розташовано в басейні Дніпра, розвинена мережа спостережень в басейнах Дунаю та Дністра.
Основою розміщення гідрологічних пунктів спостережень є принцип отримання основних характеристик (з визначеною точністю) водного режиму — рівня води і річкового стоку. Кількість і щільність розташування пунктів спостережень визначають за природно-кліматичними чинниками, а також за запитами народного господарства і служби прогнозів.
Здебільшого пости виконують спостереження у терміни 51-100 років, деякі у терміни — 31-50 років:
- від 1-го до 10-ти років — 2;
- від 11-ти до 30-ти років — 27;
- від 31-го до 50-ти років — 51;
- від 51-го до 100 років — 243;
- понад 100 років — 40.

Таблиця 5.1. Розподіл пунктів спостережень гідрометеослужби на головних річкових басейнах станом на 1.01.2005 р. (доступно тільки при скачуванні)

За останні 25 років відбулися зміни у кількісному складі гідрологічної мережі. Якщо у 1975 році діяло 510 гідрологічних постів, з яких на 472-х вивчали стоковий режим річок, а на 198-ми — стік наносів, тобто твердий стік, то в 1985 році вивченням елементів гідрологічного режиму рік України займалося 477 постів, з яких 448 вивчали рідкий стік і 204 — твердий стік.
Наприкінці 80-х років XX століття відділом гідрології УкрГМЦ проведені дослідження і виконані розрахунки з метою обґрунтування необхідної кількості реперних (опорних) постів та їхнього раціонального розміщення. Динаміку чисельності постів гідрологічної річкової мережі відображено у таблиці 5.2.

Таблиця 5.2. Динаміка чисельності гідрологічних постів на річках України (1975-2005 pp.) (доступно тільки при скачуванні)

Сучасна гідрологічна мережа України налічує 374 пости, з яких на 339-ти вимірюють витрати води, а на 119-ти — вивчають твердий стік. Озерна мережа налічує 60 постів.
Програми спостережень на гідрологічних станціях і постах регламентовані нормативними документами, які підготовлені ще Державним гідрологічним інститутом (тепер Російський гідрологічний інститут).
Кількість пунктів спостережень у зв'язку з проблемами у загальному економічному становищі країни дещо зменшено. В УкрНДГМІ в 1996-1999 pp. виконано науково-дослідні роботи з оптимізації мережі гідрологічних спостережень (за твердим і рідким стоками) на річках України. Сьогодні вона реалізовує основні завдання і функції щодо забезпечення органів державної влади та управління, галузей господарства, прогностичних організацій гідрометеослужби оперативною та режимною інформацією.
Знання багаторічних характеристик елементів гідрометеорологічного режиму і даних поточних спостережень дає змогу розв'язувати конкретні завдання, що стосуються інформування і прогнозування, а також гідрологічних розрахунків.

Порядок ведення кадастру

Функції Держкомгідромету щодо ведення державного водного кадастру. Згідно з Водним кодексом України від 6 червня 1995 року (гл. 6; ст. 26, 28), державний облік поверхневих вод та ведення водного кадастру здійснює Державний комітет України з гідрометеорології шляхом проведення постійних гідрометричних, гідрохімічних спостережень за кількісними і якісними характеристиками поверхневих вод згідно з програмою, затвердженою цим Комітет за погодженням з Міністерством охорони навколишнього природного середовища України в порядку, визначеному Кабінетом Міністрів України. Порядок ведення Державного водного кадастру затверджено постановою Кабінету Міністрів України від 8 квітня 1996 року №413. Цією постановою визначено також функції відомств, зокрема і Держкомгідромету щодо ведення ДВК за розділом "Поверхневі води". Функції Держкомгідромету щодо ведення ДВК також регламентовано методичними вказівками, інструкціями.

Державний комітет України з питань гідрометеорології виконує такі функції:
1. Разом з Держкомгеології і Держводгоспом розробляє загальні принципи і науково-методичні основи ДВК, порядок ведення ДВК, проектування і функціонування АІС ДВК.
2. Розробляє разом з Держкомгеології і Держводгоспом міжвідомчу нормативно-технічну документацію ДВК (у тім числі і макети об'єднаних видань), а також міжвідомчу проектну документацію стосовно АІС ДВК.
3. Узгоджує методичні вказівки з ведення ДВК, макети видань ДВК та інші нормативно-технічні документи щодо ДВК, які розробляються з Держкомгеології і Держводгоспом, а також проектну документацію на АІС ДВК.
4. Виконує зведений аналіз, ув'язку та узагальнення даних щодо поверхневих і підземних вод і їхнього використання.
5. Здійснює підготовку (разом з Держкомгеології і Держводгоспом)
і видання "Інформаційного бюлетеня Державного водного кадастру".
6. Здійснює розробку і ведення ДВК за розділом "Поверхневі води", а саме:
- розробку і вдосконалення системи ведення ДВК (включаючи АІС ДВК) за розділом; У розробку класифікаторів поверхневих вод;
- розробку методів, алгоритмів і програм з контролю, обробки та узагальнення інформації про поверхневі води;
- розробку способів кодування і збереження інформації;
- проектування, випробування, ведення і вдосконалення функціональних і видових підсистем АІС ДВК за цим розділом;
- розробку методичних вказівок з ведення ДВК для територіальних центрів і місцевих органів ДВК, макетів видань та інших нормативно-технічних документів за цим розділом;
- збір, контроль, обробку, збереження і видачу даних щодо поверхневих вод користувачам за запитами;
- поточну і перспективну оцінку ресурсів поверхневих вод і їхніх змін під впливом господарської діяльності;
- підготовку до друку і публікацію видань ДВК;
- керівництво, планування і контроль виконання робіт з розробки і ведення ДВК, що виконуються відомчими закладами та організаціями.
7. Забезпечує передачу Держкомгеології і Держводгоспу даних щодо поверхневих вод, необхідних для ведення ДВК по розділах "Підземні води" і "Використання вод".

Сьогодні, відповідно до постанови Кабінету Міністрів України від 21 червня 2004 р. № 792, ДВК за розділом "Поверхневі води" провадить Мінприроди. Цей центральний орган виконавчої влади є замовником робіт щодо складання державного водного кадастру та затверджує кадастрові матеріали.

Схема організації робіт з опрацювання даних спостережень на річках і каналах. Збір та опрацювання гідрологічних даних відбувається постадійно. Головні суб'єкти цих робіт — гідрологічний пост, гідрологічна станція, обласний центр з гідрометеорології, Центральна геофізична обсерваторія.

1. Гідрологічний пост:
• здійснює спостереження, заповнення і первинне опрацювання рукописних книжок;
• пересилає місячні книжки на гідрологічну станцію (обсерваторію).

2. Гідрологічна станція.
• щомісячно здійснює первинний контроль даних спостережень;
• виконує первинне опрацювання даних матеріалів;
• пересилає місячні (річні) масиви у відповідні обчислювальні центри (ОЦ);
• виправляє матеріали, поставлені під сумнів системою контролю ОЦ;
• підготовляє матеріали щодо річок і каналів у складі щорічника по території діяльності станції.

3. Управління гідрометеослужби (наприклад, обласне)
• контролює схему підрахунку середньодобових витрат води, запропоновану гідростанцією;
• отримує обмінний фонд матеріалів із Держводгоспу, геологічних організацій, а також метеоданих;
• пише огляди;
• складає руслові водні баланси;
• здійснює комплектацію, редагування та об'єднання даних по території басейнів, що подаються у щорічнику;
• пересилає щорічник для видання у Світовий центр даних;
• передає матеріали в Укргідрометеоінститут та Центральну геофізичну обсерваторію.

4. Відділ гідрології і Державного водного кадастру Центральної геофізичної обсерваторії:
• здійснює ведення ДВК на території України з розділу "Поверхневі води".

У відділі готують гідрологічні щорічники, довідники "Багаторічні дані про режим і ресурси поверхневих вод суші", "Матеріали спостережень за випаровуванням з водної поверхні". Ці видання містять дані щодо рівнів витрат, температури води, товщини льоду та льодових явищ на річках, а також основні гідрологічні характеристики весняної повені, дощових паводків та інших гідрологічних сезонних явищ відповідно до науково обґрунтованих форматів. Зберігаються перелічені дані на паперових і технічних носіях у Галузевому державному архіві гідрометслужби України, який діє у складі ЦГО з 1995 року.
Відділ налічує методичну групу, сектор Державного водного кадастру та Комплексну гідрографічну партію. Комплексна гідрографічна партія (КГГП) здійснює експедиційні обстеження та вивчення гідрологічних явищ: повеней, паводків та селевих потокш, снігових лавин і снігового покриву в горах, картографічні та топогеодезичні роботи з уточнення основних гідрографічних характеристик, а також ведення "Каталогу річок, озер і водосховищ". На основі експедиційних обстежень, матеріалів селестокових і сніголавинних станцій, які здійснює КГГП, створено банк даних про селі та лавини Гірського Криму та Українських Карпат, який постійно поповнюється.