XXIV.G.437
Выявление зон поступления минерализованных подземных вод в реку Зырянку после ликвидации Нижне-Зырянского водохранилища по данным ДЗЗ
Дробинина Е.В. (1), Белкин Белкин П.А. (1), Перевощиков Перевощиков Р.Д. (1), Меньшикова Меньшикова Е.А. (1)
(1) Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Поверхностные воды являются средой, которая чутко реагирует на изменения как природного, так и техногенного характера [1]. На сегодняшний день анализировать пространственную неоднородность водной поверхности и её изменения во времени, формируя основу для выбора участков детального обследования, можно с использованием данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Для выделения открытой водной поверхности давно применяются спектральные индексы NDWI и MNDWI [4, 6]. Спектральные индексы позволяют оценивать также состояние прилегающей территории [2]. Дополнительную информацию о потенциальных зонах разгрузки подземных вод могут предоставлять спутниковые изображения с тепловыми каналами, однако возможности их использования зависят от температурного контраста, размеров исследуемых объектов и пространственного разрешения съёмки [3].
Цель данного исследования – установление источников формирования химического состава речного стока, а также ретроспективная оценка изменений территории бывшего водохранилища. Объектом исследования является долина реки Зырянки. Работа направлена на выявление потенциальных зон поступления минерализованных подземных вод в реку после спуска Нижне-Зырянского водохранилища, а также на сопоставление дистанционных признаков с результатами полевого обследования и гидрохимического опробования поверхностных и подземных вод.
Для анализа использованы разновременные космические снимки за период с 2005 по 2026 год. Выделены этапы существования водохранилища, его ликвидации и последующего изменения территории. Сопоставление мультиспектральных изображений проведено с учётом сезонных условий и характеристик съёмки. Основное внимание уделено динамике водной поверхности, обнажённых донных отложений, увлажнённых участков и состоянию растительного покрова. Отмечены участки разгрузки минерализованных подземных вод в долине реки. Изучены температурные аномалии в пределах долины водного объекта, связанные с влиянием родников.
Методическая схема включала подбор спектральных индексов, картографирование аномальных зон. При интерпретации проверялись устойчивость аномалий на разновременных снимках и их соответствие установленным в поле участкам поступления минерализованных подземных вод. Индексы NDWI и MNDWI рассмотрены как инструменты выделения водных объектов, но не как прямые показатели минерализации воды. Приведена оценка использования тепловых данных со спутников для изучения состояния водного объекта. По результатам гидрохимического анализа речных вод и родников для сравнения состава проб строились диаграммы Пайпера [5].
Итогом исследования выступила карта потенциальных зон поступления минерализованных подземных вод, построенная с учетом комплексного анализа данных ДЗЗ, полевого обследования и гидрогеохимического анализа. Полученные материалы служат основой для уточнения источников формирования химического состава стока реки Зырянки и дальнейшего планирования территории.
Исследования проведены в рамках Соглашения на реализацию стратегических проектов № С26/1690 от 18.06.2026.
Ключевые слова: Дистанционное зондирование Земли, река Зырянка, Нижне-Зырянское водохранилище, минерализованные подземные воды, разгрузка подземных вод, гидрохимия, спектральные индексы, временные ряды, полевые исследования.
Литература:
- Ваганов С.С., Белкин П.А., Дробинина Е.В., Габов И.К. Исследование влияния родниковой разгрузки на параметры химического состава и температуру поверхностных вод верхнего течения р. Вишеры // Вестник Пермского университета. Геология. 2025. Т. 24, № 3. С. 202-211. DOI 10.17072/psu.geol.24.3.202.
- Дробинина Е. В., Белкин П. А., Ваганов С. С., Перевощиков Р. Д. Особенности дистанционного изучения территорий долговременного складирования промышленных отходов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22, № 4. С. 276-287. DOI 10.21046/2070-7401-2025-22-4-276-287.
- Jou-Claus S., Folch A., Garcia-Orellana J. Applicability of Landsat 8 thermal infrared sensor for identifying submarine groundwater discharge springs in the Mediterranean Sea basin // Hydrology and Earth System Sciences. 2021. Vol. 25. P. 4789–4805. DOI: 10.5194/hess-25-4789-2021.
- McFeeters S. K. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features // International Journal of Remote Sensing. 1996. Vol. 17. No. 7. P. 1425–1432. DOI: 10.1080/01431169608948714.
- Piper A. M. A graphic procedure in the geochemical interpretation of water-analyses // Transactions, American Geophysical Union. 1944. Vol. 25. No. 6. P. 914–928. DOI: 10.1029/TR025i006p00914.
- Xu H. Modification of normalised difference water index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery // International Journal of Remote Sensing. 2006. Vol. 27. No. 14. P. 3025–3033. DOI: 10.1080/01431160600589179.
Дистанционные методы в геологии и геофизике