Пещеры Украины – вода
Восемь лет назад был дан старт новому проекту ЗУРСГС «Вода в пещерах Материнского блока «Подолянка», мы зафиксировали уникальные параметры воды и уже можно попробовать сделать первые выводы.
Планы проекта
Проект ставил перед собой сразу несколько сложных задач. Чтоб увидеть полную картину подъема и падения уровня воды во всем блоке нам предстояло сделать:
- Найти способ как научится предсказывать подъем и падение воды в пещерах.
- Отследить водную динамику подъема и падения воды.
- Построить интерактивные графики падения и подъема воды.
- Чтоб правильно систематизировать графики которые показывают уровни в водопроявлениях в разных пещерах нужно привязать с помощью гидроневелирования и приборов к поверхности, а потом пересчитать по отношению к уровню моря.
- Готовые графики падения и подъема воды нужно будет наложить на график осадков в данной местности.
- Просчитать временные интервалы между осадками – засухами и подъемом — падением воды.
- С помощью полученной информации можно будет прогнозировать подъем и падение воды во всем материнском блоке «Подолянка».
Идея этого проекта родилась в 2009 году. Толчком послужила спасательная операция в пещере «Озерная». Как раз в тот не спокойный период общий уровень воды в пещерах быстро поднимался. Этот процесс подъема воды на первый взгляд казался абсолютно не контролируемый и не предсказуемый.
Немного позже за время двухнедельной подземной экспедиции в ПБЛе «Аленушка» в пещере «Озерная» мы наглядно увидели, как быстро уровень воды поднялся еще на 15 сантиметров. Это при том, что при заброске в подземный лагерь в «Переходном» районе мы проплывали «открытый сифон» расстояние от воды до потолка было сантиметров 25.
Вспомнилось, как Миша Максимов еще при подготовке к экспедиции говорил: «Нужно готовиться к воде. Неясно насколько поднялся уровень, но во многих местах будет вода и это точно». Оказалось, что вода была везде, а вот суша была местами. Все участники были в гидрах, а вот Мишка понадеялся на сушу и от гидры отказался. У него получилась самая героическая заброска.
Сидя в ПБЛе мы долго обсуждали, что бы произошло, если б сифон полностью закрылся. Будет спасательная операция, за нами точно «придут» дайверы. И что…? А вот что делать дальше, было совсем не ясно.
Стало понятно, что если каким-то образом научиться предсказывать колебания уровня воды вот тогда будет можно избежать не штатных ситуаций. Также появится возможность использовать с пользой высокие затопления и низкие падения для подготовки ПБЛов, первопрохождений обводненных частей пещер, контроля открытия и закрытия сифонов, и прочих подземных исследований.
Активные споры подземной команды ПБЛа «Аленушка» привели к тому, что был придуман способ, как одновременно отслеживать глобальный уровень воды в системе пещер «Оптимистическая — Озерная».
Пещеры Украины
Пещеры «Оптимистическая» и «Озерная» это уникальные объекты мирового масштаба, которые расположены в непосредственной близости друг к другу. Не разломанная перемычка между этим четырехсот километровым лабиринтом указывает на то, что гипсовые блоки находится примерно на одной высоте. Поэтому теория сообщающихся сосудов в этих полостях точно будет работать. В 2009 году в этой статье я описал процесс как работает механизм сообщающихся сосудов в пещерах.
Нам только оставалось доказать это на практике.
На Подолье есть еще один интересный объект для отслеживания цикличности падений и подъема воды это пещера «Мушкарова яма». Пещера расположена в 12 километрах от системы пещер гигантов «Оптимистической» и «Озерной». Несмотря на то, что пещера находится близко к поверхности, в ней есть озера с глубокими трещинами. Вскрыша над этой подземной полостью имеет всего около десяти метров. Тонкое перекрытие, большое содержание чернозема под землей, «работающие» высыпки с просачивающейся водой указывают на то, что водоупорный слой глины основательно разрушен, поэтому этот лабиринт быстрее других полостей реагирует на климатические изменения.
С 2009 года почти с самого открытия пещеры «Мушкарова яма» Сергей Мусияченко занимается контролем и систематизацией воды.
Способы решения
Первая задача. Нам предстояло выяснить, какие озера поднимаются и падают одновременно, а какие остаются в «подвешенном состоянии».
Решено было установить маркера в обеих пещерах в одно время. Промаркировав все водопроявления по всей территории пещер. Маркера должны быть абсолютно статичными и долговечными. Как выяснилось лучший маркер это надежный дюбель (метал – пластик) в стене.
Важным фактом было то обстоятельство, что маркировать водопроявления следует в максимально «спокойный» период, когда колебания воды происходят плавно без временных скачков. Этот процесс не должен был попасть в период максимального и минимального уровня иначе стартовые точки маркеров будут установлены не точно. В «спокойное» время в обеих пещерах во всех местах вода должна находится в одном уровне, тогда точность будет оптимальной. Самый подходящий период это маркировка при понижении в тот момент, даже «подвешенные» озера станут в допустимый режим. В таком временном отрезке уровень воды приблизится к «стандартному» для пещер состоянию водоемов, следует установить маркера на отметке метр над водой. В 2011 году спад воды замедлялся, гладь озер начала приобретать обычный вид. Лучший период должен был выпасть на начало или средину зимы.
Места маркировки должны быть подходящие и легкодоступные. К сожалению, пещерный рельеф и расположение водопроявления не всегда позволяет установить маркер в желаемом месте. Поэтому если высота от маркера до воды не подходящая, то нам предстояло с помощью водяного уровня продублировать еще несколькими маркерами, перенеся главную отметку дальше по ходам. Еще следовало учитывать что вода, поднимаясь, меняет размеры озера, смещаясь по рельефу, и это могло также усложнить последующие замеры.
Установку маркеров мы произвели в январе 2012 года. В пещере «Оптимистическая» вокруг дюбеля были установлены СД диски. Такие маркера долговечны, хорошо отражают свет, их легко найти. В пещере «Озерная» под дюбель был установлен светоотражающий маркер.
Ранее замеры в «сухой» пещере «Оптимистической» велись только на озере «Авербаха» и «Аква-Вита». На этих водопроявлениях показания снимались не регулярно и не были отнивилированы уровни. Ко всему впоследствии оказалось, что эти водоемы «подвешенные». На других озерах замеры не производились, поэтому, что происходит с водой, было вообще не ясно.
Тогда еще не были открыты новые районы «Савчина Мирона Петровича», «Маяка» и «Бачинского», и все водопроявления считались не большими. Теперь в самый аномально засушливый период за последние пятьдесят лет, в новых районах пещеры «Оптимистическая», в гигантских озерах еще приличная глубина. Сложно поверить, но в этот период засухи под водой открыты сифоны и большие затопленные галереи. В средине февраля 2018 года в очередной раз дайверы будут проводить исследования подводной части лабиринта.
Также удалось выяснить, что в те далекие времена в 1979 году в пещере «Оптимистическая» вода достигла своего максимума и была на полтора метра выше наших маркеров. Чтоб добраться до рабочих периметров по озеру «Авербаха» плавали на лодках. Теперь уже можно предположить какие районы были подтоплены, а какие утонули полностью.
Контроль водопроявлений
Сам процесс контроля за водопроявлениями в пещерах гигантах расположенных на очень большом расстоянии друг от друга это не совсем легкое и быстрое мероприятие. В пещере «Озерная» маркирование растянуто одной веткой с севера на юг пещеры, поэтому плановое снятие результатов уровня воды занимает один день.
В пещере «Оптимистическая» ситуация со сбором данных выглядела немного сложнее. Чтоб снять все показания в максимально короткие сроки нужно сделать три выхода (вся дорога до дальнего маркера около десяти часов) в разных направлениях и соответственно три дня. Я регулярно проводил отслеживание уровней воды в пещере «Оптимистическая». Все время я находился на месте и смог сравнить динамику уровней воды с погодными условиями на поверхности в период с 2012 по 2018 год.
Контроль и систематизацию колебаний воды в пещере «Озерная» проводил Удовиченко Владимир. Шли годы, методы усовершенствовались и вот Володя придумал, как можно снимать регулярные показатели с помощью логгеров установленных на озере «Нежданка». С их помощью стало возможным очень точно прослеживать колебание водного уровня. На данный момент это самый точный и надежный способ.
Позже, Володя пересчитал к нашим маркерам показания с рейки на озере «Капитана Немо» которые регулярно проводили спелеологи клуба «Подолье». Эти материалы дали возможность построить график в пещере «Озерная» начиная с 2006 года.
Пройдут годы прежде чем мы поймем что даты установки маркеров в пещерах показали что мы выбрали подходящий период для маркировки всех водопроявлений. В то время спад уровня воды был плавным, вода выровнялась по всем проявлениям воды.
В данное время в пещере «Оптимистическая» снимаются показатели с:
1 — Озеро «Балатон» район «Свежая вода»
2 — Сифон «Крымское КСС» район «Свежая вода»
3 – Водопроявление «Мадоновская вода» на юге района «Центральный»
4 – Озеро «Юрия Авербаха» на юге района «Центральный»
5 – Озеро в ПБЛе «Сивая кобыла» на западе района «Центральный»
6 – Озеро «Аква-Вита» на юге района «Заозерный»
7 – Озеро «1 мая» центр района «Мираж»
8 – Водопроявление в галерее «Полуночников» на севере района «Мираж»
9 – Озеро «Пермское» северо-восток района «Маяка»
10 – Озеро «Микрон» север района «Маяка»
11 – Озеро «Шамбала» центр района «Маяка»
12 – Озеро «Днепропетровское» район «Снежный»
13 – Озеро «Кишенька» на северо-востоке района «Бачинского Г. А.»
В планах установить маркера:
14 — Озеро «Не озеро» северо-запад района «Савчина Мирона Петровича»
15 — Озеро «Частица Бога» северо-восток района «Савчина Мирона Петровича»
В пещере «Озерная» снимаются показатели с:
1 – Озеро «Немо»
2 – Озеро «Нежданка»
3 – Озеро «Ослиная лужайка»
4 – Озеро в районе старого лагеря «Октябрский»
В планах установить маркер
5 – Озеро в зале «София»
В пещере «Мушкарова яма» снимаются показатели в:
1 – Озеро «Пирнання»
Динамика подъема и падения уровней воды
На графиках хорошо видно динамику и амплитуду подъема и спада воды в трех пещерах «Оптимистической», «Озерной», «Мушкаровой яме». Синхронность повышения и понижения одинаковая она четко привязана к погодным условиям на поверхности. Вода в пещерах реагирует на изменение климата с разной задержкой в зависимости от глубины залегания полости.
Отчетливо прослеживается, в какие месяцы, и в какие года повторяются периоды, когда вода в пещерах становится на одинаковом уровне, как в пиках подъема, так и на понижении.
Наблюдается прямая зависимость подъема и падения уровней воды от погодных условий на поверхности.
В пещере «Озерной» вода падает и поднимается абсолютно синхронно с «Оптимистической». И то, что уровень в пещере «Озерной» падает в два раза больше, вначале ставило нас в непонятную ситуацию. Но это продолжалось до того пока не были построены графики. Как только картинка появилась, ответ пришел сам собой. Стало понятно, что благодаря разной толщине вскрыши над пещерами, вода за одно и тоже время с разной скоростью набирается и спадает. Но только графики смогли это показать и подтвердить. В пещере «Озерная» вода поднимается больше чем на метр в сравнении с пещерой «Оптимистическая» и соответственно примерно, насколько же успевает упасть. А разница плюса и минуса и есть вот та пресловутая разница в падении между пещерами.
Чтоб правильно выставить наши маркера нужно с помощью гидронивелирования и специальных приборов точно привязать их к поверхности, а потом к уровню моря.
Гидронивелирование в пещере «Оптимистическая» было сделано в период 1977-1978 года научно — исследовательской группой «Карст» Львовского государственного университета, геологического факультета. Под руководством Валерия Васильевича Ткаченко четырьмя ветками. По материалам группы «Карст» графики нивелирования в пещере «Оптимистическая» систематизировал и построил Турчинов Игорь (он так же был в составе группы «Карст»).
Первая: Вход – водопроявление в галереи «Тома Соера» район «Свежая вода»
Вторая: Вход – галерея «Чумацкий шлях» крайний юг района «Центральный»
Третья: Вход – зал «Юрия Авербаха» озеро «Авербаха»
Четвертая: Вход — галерея «Подарок Черной королевы» район «Заозерный»
Привязка маркеров уровней воды в этих пещерах к поверхности и уровню моря уже делается.
Еще предстоит перенести уровни маркеров воды на поверхность в пещере «Озерная». В 2012 году через скважину которую пробурил Юзеф Леонович Зимельс мы произвели замеры и отмаркировали большой камень во «Входном» зале. Осталось с помощью гидроневелирования и специальных приборов точно привязать этот маркер к маркеру на озере «Капитана Немо». И только тогда удастся привязать маркеры уровней воды к уровню моря.
В «Мушкаровой яме» привязкой уровня маркера водопроявления озера «Пирнання» к поверхности и к уровню моря занимался Грачев Андрей — это его стихия. В ближайшее время он поможет в переносе маркеров в пещерах «Оптимистическая» и «Озерная».
Интерактивный график
С помощью интернета для более удобного и оперативного сбора данных падения и поднятия воды мы создали интерактивные таблицы и графики. Они в открытом доступе.
Обращаемся ко всем, кто может найти материалы или информацию осадков по метеостанции города Чертков, а еще лучше осадки по городу Борщов 2006-2018 года. Было бы вообще отлично, иметь такие данные с 1960 года, тогда можно было бы их наложить на журналы экспедиций и сравнить.
Мы искренне благодарим всех кто снимая показания воды в пещерах занимался, казалось бы нудным и абсолютно не нужным делом. Спасибо всем кто помогал нам идеями, консультациями, помощью при установке маркеров, созданием неповторимой атмосферы при замерах уровней воды в пещерах, делился материалами. Еще раз огромное спасибо спелеологам, спелеоклубам и просто хорошим людям, с вами как-то легко жить, приятно встречается и весело ходить под землю. Один в пещере никто, коллектив это все. Спелеология это не альпинизм. Вы и есть спелеология!!!
Маркович Богдан
Львовский спелеоклуб Циклоп
г. Черновцы