Основные направления и история развития гидрогеологии

Гидрогеология — это наука, изучающая подземные воды земной коры и верхней мантии, их происхождение и формирование, со­став, режим, геологическую и геохимическую деятельность. Гидро­геология изучает процессы взаимоотношений и взаимодействия подземных, поверхностных вод и горных пород. Ее основная прак­тическая задача — изучение гидрогеологических условий для про­гноза их изменения и управления ими при инженерной деятель­ности человека, т.е. при водоснабжении, орошении, осушении, строительстве различных инженерных сооружений, разведке и экс­плуатации месторождений пресных, минеральных, промышленных и термальных подземных вод, твердых полезных ископаемых, нефти, газа и решении других народнохозяйственных задач.

Роль подземных вод в жизни человека, животных и растений ис­ключительно велика, поэтому значение гидрогеологии для народ­ного хозяйства весьма важно. Современная гидрогеология — это комплексная наука естественноисторического цикла, включающая ряд направлений:

1. общую гидрогеологию, которая рассматривает общие во­просы распределения подземных вод, изучает их историю, состав, режим и другие особенности;
2. динамику подземных вод, исследующих движение вод в гор­ных породах, как в естественных условиях, так и при эксплуатации (притоки воды к скважинам и различным горным выработкам);
3. геохимию подземных вод, которая рассматривает веще­ственный состав подземных вод и процессы миграции химических элементов;
4. региональную гидрогеологию, изучающую размещение и скопления подземных вод по отдельным регионам;
5. прикладную гидрогеологию, обслуживающую отдельные от­расли народного хозяйства (сельскохозяйственную, в том числе ме­лиоративную гидрогеологию, нефтяную, шахтную, рудничную).

Гидрогеология решает важные специальные вопросы, связанные с поисками и разведкой подземных вод для различных целей, главным образом для питьевого водоснабжения. При этом опре­деляют запасы пресных подземных вод в отдельных регионах.

Гидрогеология — это наука о происхождении, формировании, распространении и движении подземных вод, находящихся в непре­рывном взаимодействии с горными породами и водами атмосферы и гидросферы. Ее основной практической задачей является изучение гидрогеологических условий для прогноза их изменения и управ­ления ими при инженерной деятельности человека, т.е. при водо­снабжении, орошении, осушении, строительстве различных инже­нерных сооружений, разведке и эксплуатации месторождений пре­сных, минеральных, промышленных и термальных подземных вод.

Объектом изучения во всех случаях являются подземные воды, которые рассматриваются либо как своеобразный «природный ми­нерал» — драгоценное полезное ископаемое, либо как фактор, ос­ложняющий решение практических задач (например, обводнение месторождений твердых полезных ископаемых, нефти, газа, затопле­ние котлованов, заболачивание территорий, засоление почв и т.д.).

В настоящее время проблема использования природных вод (особенно пресных) становится особенно острой, поскольку в ряде районов мира испытывается большой недостаток в пресных по­верхностных и подземных водах.

Промышленность и население нашей страны распределены не­равномерно, поэтому в отдельных районах ощущается острый не­достаток пресных вод. Недостаток в воде испытывают и некоторые страны. Например, в отдельных районах Перу за год выпадает только 48 мм осадков, а в Лиме нет пресных поверхностных и под­земных вод, Кувейт — государство на северо-востоке Аравийского полуострова, которое импортирует более 1 млн м³ пресной воды в год из Новой Зеландии и других стран.

Изучение распределения подземных вод имеет исключительное значение и придает гидрогеологии большую практическую значи­мость, выдвигая эту научную дисциплину в число основных наук, исследующих Землю.

Накопление знаний о подземных водах началось в глубокой древности в связи с использованием их для питьевых целей в Египте и Греции.

В России основоположниками гидрогеологии следует считать М.В. Ломоносова, а также его учеников И.И. Лепехина, И.Ф. Зуева, С.П. Крашенинникова и др. Комплексные академические экспеди­ции 1768—1794 гг. изучали подземные воды на обширной террито­рии европейской части России и Сибири. В развитии отечественной науки, в частности горного дела, геологии и гидрогеологии, боль­шую роль сыграл «Горный журнал», основанный в 1825 г.

Новый этап этой науки начался в 1882 г. с основания Геологи­ческого комитета, а в 1890-е гг. уже был разработан проект рекон­струкции системы водоснабжения Москвы. В Геологическом коми­тете сотрудничали видные ученые Г.П. Гельмерсен, С.Н. Никитин, В.В. Докучаев и И.В. Мушкетов, деятельность которых способство­вала развитию гидрогеологии.

В начале XX в. в высших учебных заведениях России началось чтение лекций по гидрогеологии, а в 1914 г. в рамках инженерного отделениия Московского сельскохозяйственного института была создана первая кафедра гидрогеологии, которую возглавил А.Н. Се- михатов.

Принципиально новый этап в развитии гидрогеологии начался после Октябрьской социалистической революции, когда все гидро­геологические работы в нашей стране стали проводиться плано­мерно в соответствии с требованиями развития народного хо­зяйства. Значительного успеха отечественная гидрогеология доби­лась в годы предвоенных пятилеток, а особенно в послевоенные годы. Большой вклад в развитие гидрогеологии внесли работы Ф.П. Саваренского, Г.Н. Каменского, А.Н. Семихатова, Н.К. Игна­товича, O.K. Ланге, И.В. Попова, А.М. Овчинникова, Н.И. Толсти- хина, П.П. Климентова, И.К. Гавич, В.М. Швеца и др. Ценный вклад в развитие гидрогеологии внесли иностранные ученые А. Дарси, И. Дюпюи, А. Шоллер, Г. Тим, Е. Принц, К. Кейльгак, Ч. Слихтер, М. Маскет.