Гідрогеологічні проблеми Львова

Abstract

Кобрин П.В., Мальований М.С. (керівник). Гідрогеологічні проблеми Львова. Бакалаврська кваліфікаційна робота – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2025. Розширена анотація У бакалаврській кваліфікаційній роботі на тему «Гідрогеологічні проблеми Львова» розглянуто комплексну характеристику сучасного стану водойм міста Львова, досліджено антропогенні та природні чинники їх деградації, проаналізовано екологічні, гідрологічні та управлінські аспекти функціонування водного середовища в межах урбанізованої території. Робота є міждисциплінарним дослідженням, що поєднує екологію, гідрогеологію, урбаністику, економіку природокористування та охорону праці.

Об’єкт дослідження — гідрогеологічні умови та водні об’єкти міста Львова, їх сучасний екологічний і технічний стан в умовах інтенсивної урбанізації. Предмет дослідження — процеси деградації водойм у межах Львова, зумовлені антропогенними та природними чинниками, та шляхи їх мінімізації через природоохоронні, управлінські, економічні й технічні заходи. Мета дослідження — здійснити комплексну гідрогеологічну та екологічну оцінку стану водойм Львова, визначити основні фактори їх деградації та розробити обґрунтовану систему заходів для поліпшення водного балансу, збереження екосистем і підвищення ефективності управління водними ресурсами міста.

У вступній частині обґрунтовано актуальність теми, зокрема зростаючий екологічний тиск на водні об’єкти у межах міста Львова, який є результатом тривалих процесів індустріалізації, урбанізації, кліматичних змін та безсистемної експлуатації природних ресурсів. Зазначено, що водойми Львова виконують важливі функції у підтриманні міського мікроклімату, забезпеченні біорізноманіття, рекреації, протипаводковому захисті та в естетичному формуванні простору. Проте їхній стан стрімко погіршується через накопичення мулу, евтрофікацію, забруднення, пересихання та інституційну недбалість.

У першому розділі здійснено літературний огляд сучасних наукових публікацій з питань гідрогеології урбанізованих територій, моделювання гідродинаміки, відновлення малих водойм та систем управління міськими водними ресурсами. Розглянуто досвід міст Європи та США у впровадженні природоорієнтованих рішень (nature-based solutions), які спрямовані на відновлення водного балансу. Окреслено роль підземного стоку у підтримці сталості водних тіл та важливість збереження природного інфільтраційного потенціалу територій.

У другому розділі проаналізовано гідрогеологічні умови Львова, ідентифіковано основні чинники погіршення стану водойм. На основі польових спостережень, аналізу відкритих екологічних даних, картографічних джерел та супутникових знімків Sentinel-2 і Landsat встановлено, що найбільші проблеми мають місце у районах Сихова, Левандівки, Замарстинова, Винників. Виявлено, що ключовими загрозами є несанкціоновані скиди, засмічення, знищення природного дренажу, втрата джерельного підживлення. Наведено дані щодо перевищення біогенних елементів у водоймах міста (зокрема азоту та фосфору), а також концентрацій ХПК і БСК, що свідчать про надмірне органічне забруднення.

У третьому розділі розглянуто комплекс екологічних проблем водойм Львова. Визначено структуру джерел забруднення, простежено динаміку евтрофікації, процеси замулення та зменшення водного дзеркала. Висвітлено вплив урбанізації на природну водообмінну систему та проаналізовано стан інституційного управління водними ресурсами. Наголошено, що відсутність єдиного балансу утримувачів, фрагментарність відповідальності, брак системного моніторингу та низька фінансова спроможність є ключовими обмеженнями у забезпеченні сталого функціонування водного середовища.

У четвертому розділі представлено економічне обґрунтування комплексу природоохоронних заходів. Проведено детальний розрахунок витрат на днопоглиблення, очищення, благоустрій, моніторинг, інформаційно-просвітницьку кампанію. Розроблено етапність реалізації проєкту, фінансову модель із залученням міжнародної допомоги, грантів, механізмів державно-приватного партнерства. Проведено оцінку економічної ефективності на основі коефіцієнта вигоди/витрат (B/C ratio), який становить 2,2. Загальна вартість інвестицій складає 18,35 млн грн. Щорічна економічна вигода оцінюється в понад 4,1 млн грн, термін окупності — приблизно 4,5 роки.

Також визначено непрямі ефекти: зниження витрат на підтоплення, охорону здоров’я, зростання інвестиційної привабливості та рекреаційного потенціалу міста.

П’ятий розділ присвячено питанням охорони праці та безпеки під час виконання дослідницьких і технічних робіт. Визначено фактори ризику (фізичні, хімічні, біологічні), окреслено систему заходів для їх нівелювання, описано організаційні, правові та санітарні вимоги до умов праці. Запропоновано структуру інструктажів, обов’язкове використання засобів індивідуального захисту (ЗІЗ), рекомендації щодо медичного контролю та технічного супроводу.

У підсумку сформульовано висновки, які підтверджують комплексний характер проблем водного середовища Львова. Запропоновані рішення можуть стати основою для формування міської політики водної безпеки, екологічної реабілітації, підвищення якості життя мешканців та впровадження стійкого природокористування на локальному рівні.Kobryn P.V., Malovany M.S. (supervisor). Hydrogeological problems of Lviv. Bachelor's qualification work – Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2025. Extended аbstrаct The bachelor’s qualification thesis titled “Hydrogeological Problems of Lviv” presents a comprehensive analysis of the current state of the city’s water bodies, identifies anthropogenic and natural factors of their degradation, and examines the ecological, hydrogeological, and managerial aspects of water system functioning within an urbanized environment. This work is an interdisciplinary study that integrates environmental science, hydrogeology, urban studies, environmental economics, and occupational safety.

Object of the study: Hydrogeological conditions and water bodies of Lviv, their current ecological and technical state under intensive urbanization. Subject of the study: Degradation processes of water bodies in Lviv caused by anthropogenic and natural factors, and possible mitigation approaches through environmental, technical, economic, and management measures.

Aim of the study: To conduct a comprehensive hydrogeological and ecological assessment of the condition of Lviv’s water bodies, identify the main factors of their degradation, and develop a substantiated system of measures aimed at improving water balance, preserving ecosystems, and enhancing the efficiency of urban water resource management.

The introduction substantiates the relevance of the topic, emphasizing the increasing environmental pressure on urban water bodies resulting from prolonged industrialization, urban sprawl, climate change, and unsystematic exploitation of natural resources. It is noted that water bodies in Lviv play a critical role in maintaining the city’s microclimate, supporting biodiversity, recreation, flood control, and forming the aesthetic structure of urban space. However, their condition is rapidly deteriorating due to silting, eutrophication, pollution, desiccation, and institutional neglect.

The first chapter reviews contemporary scientific literature on hydrogeology of urbanized areas, hydrodynamic modeling, small water body restoration, and water resource governance. It highlights international experience (particularly in European and American cities) with implementing nature-based solutions aimed at restoring hydrological balance. The role of subsurface runoff and the importance of preserving infiltration capacity of the territory are emphasized.

The second chapter analyzes the hydrogeological conditions of Lviv and identifies the main threats to the state of water bodies. Based on field surveys, open environmental datasets, cartographic analysis, and satellite imagery (Sentinel-2, Landsat), it was established that the most acute issues are present in the districts of Sykhiv, Levandivka, Zamarsvyniv, and Vynnyky. Key problems include unauthorized discharges, pollution, loss of natural drainage, and disappearance of spring recharge. Elevated concentrations of biogenic elements (nitrogen, phosphorus), chemical oxygen demand (COD), and biological oxygen demand (BOD) were recorded, indicating excessive organic pollution.

The third chapter addresses the ecological degradation of water bodies in Lviv. It identifies pollution sources, tracks eutrophication dynamics, silting, and shrinking of water surfaces. The influence of urbanization on natural water exchange systems is outlined. It also analyzes the institutional framework of water resource governance, highlighting the absence of unified management, fragmented responsibilities, lack of regular monitoring, and low financial capacity as critical limitations to sustainable aquatic system management.

The fourth chapter presents an economic assessment of environmental protection measures. Detailed calculations of costs for dredging, purification, landscaping, monitoring, and public awareness campaigns were carried out. A phased implementation plan and financial model were developed involving international support, grants, and public-private partnerships. Economic efficiency was assessed using the benefit-cost ratio (B/C), which reached 2.2. Total investment costs amount to 18.35 million UAH, with projected annual benefits exceeding 4.1 million UAH and a payback period of approximately 4.5 years. Indirect effects were also identified, including reduced flood-related damages, healthcare cost savings, and increased recreational and investment attractiveness.

The fifth chapter focuses on occupational safety during the implementation of research and technical activities. Risk factors (physical, chemical, biological) are outlined, and preventive measures are proposed, along with a description of regulatory, sanitary, and organizational requirements. Recommendations are given for mandatory safety instructions, use of personal protective equipment (PPE), medical monitoring, and professional supervision.

The concluding section summarizes key findings, emphasizing the complex nature of hydrogeological and environmental problems in Lviv. The proposed solutions may serve as a foundation for the city’s water safety policy, ecological rehabilitation, and long-term sustainable resource management.