俄羅斯遠(yuǎn)東西伯利亞寒區(qū)地下水研究進(jìn)展

鄭越馨，戴長雷，叢大鈞，于 淼

(1.黑龍江大學(xué)寒區(qū)地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；3.黑龍江大學(xué)寒區(qū)水文與水利工程中俄聯(lián)合實驗室，黑龍江 哈爾濱 150080)

低溫季節(jié)時間長，固體降水比重大的地區(qū)稱為寒區(qū)[1]。俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦管區(qū)和西伯利亞聯(lián)邦管區(qū)的凍土面積占陸地面積的63%，寒區(qū)在俄羅斯所占的比重較大[2]，目前中國對寒區(qū)地下水的研究相對薄弱，為了更好地豐富和促進(jìn)寒區(qū)地下水的研究，本文擬從交流平臺(學(xué)術(shù)會議)、科研支撐平臺(研究人員、研究機(jī)構(gòu)、研究成果)和研究主要內(nèi)容三個視角綜述俄羅斯遠(yuǎn)東西伯利亞對寒區(qū)地下水的研究進(jìn)展[3]。根據(jù)查找的文獻(xiàn)和收集的相關(guān)資料，并結(jié)合俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院麥爾尼科夫凍土研究所舉辦的近兩期全俄規(guī)模的遠(yuǎn)東聯(lián)邦管區(qū)和西伯利亞聯(lián)邦管區(qū)地下水學(xué)術(shù)研討會的相關(guān)資料[4]，試對寒區(qū)地下水的研究機(jī)構(gòu)、科研人員及研究成果和發(fā)展趨勢進(jìn)行梳理和分類。

1 寒區(qū)地下水的研究機(jī)構(gòu)

根據(jù)收集的資料和查找的相關(guān)文獻(xiàn)，整理了俄羅斯地區(qū)的寒區(qū)地下水研究單位，其中有25家研究單位在寒區(qū)地下水方面有研究，列于表1[5-17]。比起非寒區(qū)地下水的研究， 中國對寒區(qū)地下水的研究相對薄弱。為了更好地豐富和促進(jìn)寒區(qū)地下水的研究，中國黑龍江大學(xué)與俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院麥爾尼科夫凍土研究所于2014年簽訂協(xié)議，俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院麥爾尼科夫凍土研究所位于薩哈共和國雅庫茨克，為更好地與俄羅斯在寒區(qū)水利工程、水文地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)等領(lǐng)域開展科研合作，并籌建了中俄寒區(qū)水利工程聯(lián)合實驗室。

綜上可知，俄羅斯遠(yuǎn)東西伯利亞寒區(qū)地下水的研究單位有25家，主要分布在13個行政區(qū)，中央聯(lián)邦管區(qū)和西北聯(lián)邦管區(qū)的寒區(qū)地下水研究單位主要分布在圣彼得堡和莫斯科，1家位于圣彼得堡，7家位于莫斯科。

遠(yuǎn)東聯(lián)邦管區(qū)有6家寒區(qū)地下水研究單位，西伯利亞聯(lián)邦管區(qū)有11家寒區(qū)地下水研究單位，有7家單位分布在中央聯(lián)邦管區(qū)，1家位于西北聯(lián)邦管區(qū)，寒區(qū)地下水研究單位為寒區(qū)地下水領(lǐng)域的研究提供了支撐。

表1 俄羅斯遠(yuǎn)東與西伯利亞地區(qū)寒區(qū)地下水研究單位

2 研究人員/研究成果

俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院麥爾尼科夫凍土研究所的M N Zheleznyak等[18]和V V Shepelev等[19]的研究領(lǐng)域主要是水文地質(zhì)方面的研究，以及在薩哈(雅庫特)共和國的地下水的研究與利用，主要分析其研究現(xiàn)狀并展望地下水的發(fā)展前景。俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院石油地質(zhì)與地球物理研究所的S L Shvartsev等[20]研究人類活動對鄱陽湖盆地南部地下水化學(xué)成分的影響，N A Kharitonova等[21-22]分析地下水的化學(xué)成分和元素的來源，俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院地殼研究所的S V Alekseev等[23-24]主要對西伯利亞平臺地下水中氯和溴穩(wěn)定同位素的新數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和討論。俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院石油地質(zhì)與地球物理研究所的D A Novikov等主要研究北極地區(qū)石油盆地的水文地球化學(xué)。俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院地殼研究所的L P Alekseeva等的研究領(lǐng)域為西伯利亞工業(yè)淡鹽水的水文地質(zhì)條件及處理。維克多·瓦西里耶維奇·舍佩廖夫教授為俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院麥爾尼科夫凍土研究所(該研究所在中國通常被稱為西伯利亞凍土所)科研副所長、薩哈(雅庫特)共和國科學(xué)院院士、俄羅斯工程院通信院士,長期致力于寒區(qū)地下水相關(guān)方向的科研和教學(xué)工作。黑龍江大學(xué)寒區(qū)地下水研究所翻譯了舍佩廖夫教授的代表性著作《寒區(qū)凍結(jié)層上水》，可更好地了解和研究俄羅斯廣袤的寒區(qū)環(huán)境。

3 寒區(qū)地下水研究內(nèi)容

根據(jù)查找的文獻(xiàn)和收集的相關(guān)資料，并結(jié)合俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院麥爾尼科夫凍土研究所舉辦的近兩期全俄規(guī)模的西伯利亞遠(yuǎn)東地下水學(xué)術(shù)研討會的關(guān)于俄羅斯寒區(qū)地下水的文獻(xiàn)和資料[25-41]， 涵蓋了所有關(guān)于寒區(qū)地下水的研究內(nèi)容，其中寒區(qū)地下水研究內(nèi)容集中在寒區(qū)地下水的賦存、寒區(qū)地下水運動、寒區(qū)地下水化學(xué)、寒區(qū)地下水調(diào)查、寒區(qū)地下水評價、寒區(qū)地下水開發(fā)利用,以及寒區(qū)地下水應(yīng)用技術(shù)等方面，研究內(nèi)容見表2。

表2 俄羅斯遠(yuǎn)東與西伯利亞寒區(qū)地下水研究內(nèi)容

續(xù)表2

綜上所知，俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦管區(qū)和西伯利亞聯(lián)邦管區(qū)對寒區(qū)地下水的水化學(xué)方面研究較多，主要研究凍土區(qū)的水化學(xué)變化、含水層中的有機(jī)介質(zhì)及地下水中化學(xué)元素的類型和分布，地下水賦存及運動研究較少，主要研究了凍土區(qū)地下水的賦存條件、含水層地下水之間的補給特征和凍土區(qū)地下水形成運動與分布特征，對于地下水評價和應(yīng)用技術(shù)方面研究的也較多，研究了對內(nèi)生水水文地質(zhì)的看法和評價、分析了人工地下水補給的可行性，以及對地下水儲量的評估，技術(shù)方面主要是利用核磁共振探測在凍土定位中的應(yīng)用。

4 結(jié)論與展望

(1)俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦管區(qū)有6家寒區(qū)地下水研究單位，西伯利亞聯(lián)邦管區(qū)有11家寒區(qū)地下水研究單位，中央聯(lián)邦管區(qū)有7家寒區(qū)地下水研究單位，西北聯(lián)邦管區(qū)有1家寒區(qū)地下水研究單位，分布在13個行政區(qū)，寒區(qū)地下水研究單位為寒區(qū)地下水領(lǐng)域的研究提供了支撐。

(2)研究人員主要有M N Zheleznyak、V V Shepelev和維克多·瓦西里耶維奇·舍佩廖夫等學(xué)者，研究成果主要包括寒區(qū)地下水賦存、寒區(qū)地下水運動、寒區(qū)地下水化學(xué)、寒區(qū)地下水調(diào)查、寒區(qū)地下水評價、寒區(qū)地下水開發(fā)利用、寒區(qū)地下水應(yīng)用技術(shù)。

(3)通過此次梳理總結(jié)，為中國寒區(qū)地下水研究提供借鑒，中國對寒區(qū)地下水的研究較少，應(yīng)加大對寒區(qū)地下水相關(guān)領(lǐng)域的探討。