ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОЗАБОРОВ
ПОДЗЕМНЫХ ВОД г.ВОРОНЕЖА

В.С.Стародубцев
Воронежский государственный университет

Настоящая статья посвящена одной из самых больных проблем нашего города - проблеме питьевой воды. В последнее время ни одна встреча депутатов и администрации города не проходила без острых вопросов по водоснабжению населения г.Воронежа питьевой водой. Важность решения этого вопроса очевидна, поэтому реализация программы ликвидации дефицита питьевой воды и ее проблемы затрагивают интересы всех жителей нашего города.
Развитие экономики страны в 70 - 80-е годы в основном базировалось на экстенсивном пути развития промышленности - строительстве новых заводов и фабрик, разведке новых месторождений полезных ископаемых, в том числе и месторождений подземных вод. Такой подход не мог не сказаться и на развитии водоснабжения города. Начиная с 1974 года ( после заполнения Воронежского водохранилища ), развитие систем городских водозаборов шло по пути - "больше скважин - больше воды", что позволяло быстро наращивать мощности водоподъемных станций. К концу 80-х картина меняется. В это время водоотбор из систем водозаборов подземных вод (ВПВ) приближается к максимально возможному. Наращивание мощностей водоподъемных станций (ВПС) за счет бурения новых скважин уже не дает ожидаемого эффекта, а зачастую приводит к уменьшению водоотбора подземных вод. Начинает сказываться и ограниченность водозаборных площадей при бурении новых скважин для замены вышедших из строя в результате процесса кольматации. Все это приводит к замедлению роста и даже к уменьшению водоотбора водозаборов подземных вод города. В настоящее время дефицит в питьевой воде составляет 120 тыс.м3/сутки при потребности 620 тыс.м3/сутки. Каковы же перспективы его ликвидации?
С целью изучения оптимизации работы водозаборов подземных вод в течение 1988-1990 гг. на основе анализа и математической обработки фактических данных состояния систем водозаборов подземных вод за период эксплуатации были сделаны выводы о необходимости качественного изменения развития систем водоотбора подземных вод.
Основные положения такого подхода базируются на знании оптимального среднемесячного дебита и расположения эксплуатационных скважин с последующим определением оптимального среднемесячного водоотбора из системы ВПВ и достижением, таким образом, оптимально максимального годового водоотбора. Конечным результатом проведенных исследований стало создание постоянно действующей математической модели (ПДММ) процесса геофильтрации подземных вод в системе территориально-промышленного комплекса г.Воронежа. В 1991 году в результате эксплуатации ПДММ были получены схемы оптимальной эксплуатации водозаборов подземных вод г.Воронежа и перспективные варианты развития ВПС. Однако их реализация, в связи с тяжелым экономическим положением страны, была лишь частично реализована (намыт частично остров около ВПС-4, оптимизированы схемы расположения эксплуатационных скважин на действующих ВПС), хотя, даже это дало прибавку в общем дебите водозаборов около 40 тыс.м3/сут . и в настоящее время общий водоотбор подземных вод составляет около 500 тыс.м3сут.
Рассмотрим возможности и перспективы развития правобережных и левобережных ВПС.
По результатам моделирования, возможности правобережных ВПС оцениваются в 385 тыс.м3/сутки. Конкретные величины водоотбора по отдельным водозаборам приведены в таблице.

Оптимальные водоотборы подземных вод правобережных ВПС

╧╧ водоподъемных станций Водоотбор подземных вод (тыс.м3/сут)
ВПС ╧3 35
ВПС ╧3 (островной участок) 30
ВПС ╧4 65
ВПС ╧4 (островной участок) 40
ВПС "Южно-Чертовицкий водозабор" 80
ВПС ╧11 135
Итого 385

Увеличение водоотбора с левобережных ВПС не предусматривается. Задача состояла в сохранении существующего водоотбора на основе оптимизации схем расположения и дебита отдельных эксплуатационных скважин. С учетом этого, существующие левобережные ВПС могут давать до 200 тыс. м3/сутки. Суммируя возможности правобережных и левобережных ВПС (585 тыс. м3/сутки), видим, что проблема дефицита питьевой воды значительно снизится, а в случае ввода Донского водозабора (около 40 тыс.м.3/сут) или расширения Южно-Чертовицкого водозабора на юг будет полностью решена.