НАУЧНАЯ РАБОТА

Научные исследования кафедры традиционно проводятся по следующим актуальным в гидрогеологии XXI века направлениям:

Гидрогеодинамика, гидрогеохимия, использование и охрана подземных вод зоны активного водообмена

Это направление связано с зоной пресных подземных вод, являющихся важнейшим источником питьевого водоснабжения.

Геогидрологические исследования

Для изучения закономерностей формирования ресурсов пресных подземных вод на кафедре проводится разработка и применение математических моделей, позволяющих моделировать процессы трансформации осадков, выпадающих на поверхность земли, питание подземных вод, процессы движения подземных вод и их разгрузки в водотоки и водоемы. С использованием этих моделей возможно прогнозировать, как ландшафты влияют на формирование подземных вод и, наоборот, как изменение в многолетнем балансе подземных вод повлияет на ландшафты. Также с помощью подобных моделей возможно прогнозировать влияние глобальных изменений климата на подземные воды. Геогидрологическими исследованиями на кафедре занимаются проф. В.М. Шестаков, проф. С.П. Поздняков, доц. С.О. Гриневский и другие.

Гидрогеохимия и физико-химическая гидрогеодинамика

Интенсивное использование подземных вод и развитие урбанизации приводит к тому, что зона пресных подземных вод подвержена серьезному загрязнению. Для прогнозирования процессов загрязнения и деградации качества подземных вод, разработки мероприятий по их охране и защите необходимо знание и понимание гидрогеохимии и физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии вод с горными породами и попадающими в них загрязнителями различной природы. Раздел исследований по изучению и моделированию этих процессов, называемый физико-химическая гидрогеодинамика, развивается на кафедре под руководством проф. А.В. Лехова.

Формирование эксплуатационных запасов пресных подземных вод

Использование подземных вод для водоснабжения требует понимания, как формируется поток подземных вод, в котором можно выделить участки – месторождения, имеющие запасы, пригодные для их эксплуатации водозаборными сооружениями, позволяющие устойчиво отбирать необходимый объем воды требуемого качества. В рамках раздела формирование эксплуатационных запасов подземных вод сотрудники кафедры под руководством проф. Р.С. Штенгелова разрабатывают методы оценки эксплуатационных запасов на основе математического моделирования, анализа информации наблюдений за режимом подземных вод с целью оценки параметров и характеристик, определяющих баланс и источники подземных вод, отбираемых водозаборными сооружениями.

При решении прикладных гидрогеологических задач, связанных с влиянием различных инженерных сооружений на подземные воды, современные гидрогеологические исследования невозможно представить без разработки математических моделей, описывающих движение подземных вод и миграцию в них растворенных веществ. Для успешного использования таких моделей необходима оценка их параметров и доказательство их адекватности природным процессам. Поэтому в научных исследованиях кафедры особое место занимает разработка методов оценки геофильтрационных параметров и мониторинга количества и качества подземных вод. Исследования на эту тему проводят В.М. Шестаков, Р.С. Штенгелов, А.В. Лехов, С.А. Брусиловский и другие сотрудники кафедры.

Гидрогеоэкология

В настоящее время общепризнано серьезное негативное влияние хозяйственной деятельности на подземные воды. Как влияет урбанизация на подземные воды в целом, в чем состоит, например, роль городской застройки, свалок, крупных промышленных предприятий и даже отдельных бензоколонок? Что будет происходить с уникальными природными ландшафтами при интенсивной эксплуатации водозаборов подземных вод, ведущей к их истощению? Все эти вопросы на кафедре традиционно рассматриваются в разделе гидрогеоэкологии, развиваемым М.С. Орловым, К.Е. Питьевой и другими сотрудниками.

Гидрогеология глубоких горизонтов и нефтяная гидрогеология

Направление "гидрогеология глубоких горизонтов" в последние десятилетия является важным и перспективным разделом гидрогеологии как в нашей стране, так и в других странах. Это связано в первую очередь с добычей нефти и газа, месторождения которых формируются в пределах водоносных горизонтов и, соответственно, добыча углеводородов приводит к изменению состояния подземных вод. Другим важным практическим аспектом возможного использования глубоких горизонтов является закачка в них токсичных отходов, что позволит решать серьезные экологические проблемы, связанные с их хранением и переработкой на поверхности земли. Однако решение практических задач нефтяной гидрогеологии и захоронения отходов не может быть успешно осуществлено без понимания закономерностей движения и формирования химического состава подземных вод глубоких горизонтов, гидрогеодинамика и гидрогеохимия которых изучена гораздо слабее, чем зона активного водообмена. Проф. В.А. Всеволожский, К.Е. Питьева, А.В. Корзун, Т.А. Киреева, А.В. Расторгуев, Р.М. Судо и другие интенсивно занимаются исследованием этих вопросов.

Помимо перечисленных разделов и направлений, все научные сотрудники и преподаватели кафедры участвуют в решении наиболее нетривиальных задач прикладной гидрогеологии, которые не могут решить самостоятельно производственные организации. Сотрудники кафедры, обладая современными теоретическими знаниями в области гидрогеодинамики, гидрогеохимии и региональной гидрогеологии, а также уникальным опытом в решении большого количества практических задач, как правило, успешно справляются с поставленными проблемами и находят выход.