Содержание к диссертации
Введение
Глава I Современное состояние проблемы. Литературный обзор
1. Общая характеристика подземных хранилищ природного газа (ПХГ) 7
2. Техногенная трансформация почв на территории ПХГ 10
2.1 Трансформация почв при бурении скважин j \
2.2 Загрязнение почв при эксплуатации скважин j4
2.3 Нарушение почв при прокладке трубопроводов j5
2.4 Аэрогенное загрязнение почв при работе компрессорных станций \j
3. Вещества, загрязняющие почвенный покров, на территории ПХГ \д
3.1 Битуминозные вещества 19
3.2 Легкорастворимые соли 23
3.3 Полициклические ароматические углеводороды 25
3.4. Метанол 27
4. Оценка степени трансформации почв на территории ПХГ 9р
5. Рекультивация почв промышленных зон ПХГ .
6. Обзор классификаций техногенных почв 4П
Глава II Объекты и методы исследования
1. Объекты исследований 46
1.1 Характеристика Московского газохранилища (МСПХГ) 46
1.2. Характеристика Новомосковского газохранилища (НПХГ) 48
2. Методы исследований 50
2.1 Полевые методы исследований 50
2.2 Лабораторные методы исследований 51
Глава III Природные факторы почвообразования и почвенный покров
1. Природные факторы почвообразования на территории МСПХГ 52
1.1 Климатические условия 52
1.2 Геологическое строение 53
1.3 Геоморфология -.
1.4 Почвообразующие породы
1.5 Растительность
2. Природные почвы фоновых территорий МСПХГ 57
3. Природные факторы почвообразования на территории НПХГ ,-~
3.1 Климатические условия 60
3.2 Геологическое строение 61
3.3 Геоморфология 62
3.4 Почвообразующие породы fi~
3.5 Растительность
4. Природные почвы фоновых территорий НПХГ „
Глава IV Результаты и обсуждение. Почвы промышленных зон ПХГ .
1. Слои и горизонты почв промышленных зон газохранилищ
1.1 Техногенные седименты (техно-седименты) 7Л
1.2 Техногенно-преобразованные горизонты почв 7~
1.3 Техногенно-измененные горизонты ПОЧВ j~
1.4 Слабо техногенно-измененные горизонты почв lf-
2. Почвы и почвоподобные поверхностные образования (ППО)
промышленных зон газохранилищ 7о
2.1. Принципы диагностики и номенклатуры природно-техногенных
почв и почвоподобных поверхностных образований 78
2.2 Центральные образы почв, доминирующих на территории ПХГ.
Характерные почвенные профили, химические свойства. „~
2.3. Устойчивость и потенциал почв (ГШО) промышленных зон ПХГ к самоочищению в разных природных зонах.
3. Структура почвенного покрова промышленных зон газохранилищ QR
3.1. Техногенная элювиально-транзитно-аккумулятивная СПИ QS
3.2. Хемогенная аккумулятивная СПП ,~,
3.3. Аэро-хемогенная транзитно-аккумулятивная СПП . 0^
4. Оценка техногенной трансформации почв промышленных зон ПХГ.
Подходы к рекультивации почв. ^"
Выводы 109
Список литературы
- Техногенная трансформация почв на территории ПХГ
- Характеристика Новомосковского газохранилища (НПХГ)
- Геоморфология
- Почвообразующие породы
Введение к работе
Актуальность. Техногенное воздействие на почвенный покров неизбежно при строительстве и эксплуатации газохранилищ (ПХГ). Основными видами этого воздействия являются нарушение и загрязнение почв при бурении и эксплуатации скважин, прокладке трубопроводов, работе компрессорных станций (КС) (Акопова, 1997, Бухгалтер, 2002). Вследствие бурения и эксплуатации скважин происходит негативное изменение целого комплекса почвенных свойств, выражающееся в утрате агрономически ценной структуры, интенсивной дегумификации почв, снижении их сельскохозяйственной продуктивности (Теплов, 2002), загрязнении почв минеральными солями и нефтепродуктами (Жариков, 1998, Вакуленко, 2000). При прокладке трубопроводов происходит нарушение и/или замещение почв на техногенные грунты и почвоподобные образования (Герасимова, 2003). При работе КС наряду с возможным попаданием в почву твердофазных и жидких загрязнителей наблюдается их аэрогенное загрязнение, в том числе канцерогенными веществами (Лыков, 2000). В случае миграции загрязняющих веществ с латеральным или внутрипочвенным стоком в сопредельные компоненты ландшафта наблюдается существенное расширение ареала их распространения (Глазовская, 1988, Солнцева, 1998).
В тоже время вопросы диагностики техногенных почв, экологического мониторинга и контроля их состояния все еще остаются открытыми. Кроме того, подходы к рекультивации почв, изложенные в нормативно-методической литературе (ГОСТ 17.5.3.04-83(1986), ГОСТ 17.5.3.05-84(2002), ГОСТ 17.5.3.06-85(2002) и др.), не учитывают специфики их техногенной трансформации и природного потенциала почв к самовосстановлению. В конечном итоге, это приводит к высоким затратам природопользователя на проведение почвоохранных мероприятий при крайне низкой их эффективности. Все это обуславливает актуальность изучения особенностей техногенной трансформации почв на территории промышленных зон ПХГ.
Цель работы: выявить характерные особенности техногенной трансформации почв промышленных зон ПХГ. Задачи исследования:
Выявить уровни техногенной трансформации почв на территории ПХГ;
Определить техногенные слои и горизонты почв промышленных зон ПХГ. Выявить их основные морфологические, физические и химические свойства. Установить характерные диагностические признаки;
Выявить почвы, доминирующие на территории ПХГ. Определить их почвенные профили и основные консервативные и лабильные признаки;
Установить природно-техногенные типы структур почвенного покрова промышленных зон ПХГ, особенности их состава и строения;
Провести оценку техногенной трансформации почв по типам структур почвенного покрова и предложить подходы к их рекультивации.
Научная новизна. Научная новизна работы определена объектом исследования и полученными результатами. Впервые систематизированы характерные слои и горизонты почв промышленных зон ПХГ, проведен их субстанционно-генетический анализ, разработаны принципы диагностики. Уточнены характерные природно-техногенные профили почв, основные процессы, свойства и закономерности. Выявлены природно-техногенные типы структур почвенного покрова, особенности их состава и строения. Проведена оценка характера и интенсивности техногенной трансформации почв, на основе которой предложены дифференцированные подходы к их рекультивации.
Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при проведении научных и производственно-экологических изысканий на объектах газовой промышленности. Разработанные принципы диагностики слоев, горизонтов и почв промышленных зон ПХГ будут полезны при проведении картографических исследований и инвентаризации почв газоносных территорий. Учет и анализ характерных особенностей техногенной трансформации почв на территории ПХГ позволит повысить
эффективность мероприятий по сохранению природных и рекультивации нарушенных почв.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались
и обсуждались на: Международной научной конференции «Современные
проблемы загрязнения почв» (Москва, 2004), Международной конференции
«Soil Anthropization VIII» (Словакия, 2004), Международном Форуме
«Инновационные технологии 21 века для рационального
природопользования, экологии и устойчивого развития» (Москва, 2004), Всероссийской конференции «VII Докучаевские молодежные чтения. Человек и почва в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2004), Международной конференции «Ломоносов-2005» (Москва, 2005), Международном конгрессе «Environmental and energy principles of the sustainable development of the European continent» (Болгария, 2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 6 статей (2 статьи опубликованы в изданиях, рекомендуемых ВАК).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 130 отечественных и 35 зарубежных работ, и приложений. Содержательная часть диссертации изложена на 110 страницах, иллюстрирована 30 рисунками, 10 таблицами.
Благодарности. Выражаю глубокую признательность и благодарность научному руководителю к.б.н., доценту Можаровой Н.В. за ценные советы в научной работе, помощь и поддержку. Искренне признательна д.б.н., профессору Строгановой М.Н., к.б.н., доценту Прокофьевой Т.В. за проявленный интерес к работе и высококвалифицированные консультации. Благодарна всем сотрудникам кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ за ценные научные консультации, замечания и советы.
Техногенная трансформация почв на территории ПХГ
Процесс бурения сопровождается применением комплекса химреагентов, значительными объемами водопотребления и образования буровых отходов. Загрязнение почвенного покрова при этом связано с попаданием на его поверхность химреагентов и отходов бурения, представленных буровыми сточными водами, отработанным буровым раствором, буровым шламом и выбуренной породой (Булатов, 1997).
Химические реагенты необходимы для буровых и тампонажных растворов, буферных жидкостей, смазочных составов и составов для обработки призабойных зон. Среди основных групп химических реагентов, используемых для приготовления буровых растворов, выделяются (Лыков): - понизители фильтрации — едкий натр, аммиак, сода, бентонит, лигносульфаты, карбоксилметилцеллюлоза, акриловые полимеры; - разжижители - комплексные фосфаты, гуматы, лигносульфонаты, синтетические тонины, фосфор-органические комплексоны; антиоксиданты — хроматы и бихроматы натрия и калия, ароматические амины, алкилфенолы, аминоспирты, гуматы; - смазочные добавки — нефть, высокоокисленный нефтяной битум, графит, сульфанол, углещелочной реагент, глины, различные водорастворимые поверхностно-активные вещества; - бактерициды - едкий натр, известь, хлорид натрия, формальдегид; - ингибиторы коррозии — каустическая сода, известь, сульфит натрия, карбонат цинка, хромат натрия, нефтерастворимые амины; - утяжелители — соли и оксиды железа, барита, свинца; - ингибиторы гидратации глинистых пород — известь, хлористый кальций, гипс, поваренная соль и др.
Образующиеся при бурении скважин отходы, содержащие, как правило, весь спектр перечисленных химических реагентов, накапливаются и хранятся в большинстве случаев на территории буровой в земляных амбарах (отстойниках), устраиваемых в минеральном или насыпном грунте.
Наибольший объем среди отходов бурения составляют буровые сточные воды (БСВ), которые в процессе бурения загрязняются буровым раствором и его компонентами. Очень важное значение имеет дисперсионный состав БСВ, который связан в основном с минеральной составляющей. Фракции размером от 10 до 20 мкм составляют 80%. Таким образом, в составе БСВ содержатся преимущественно коллоидные и мелкодисперсные частицы (Шеметов, 2003).
Помимо БСВ среди отходов бурении экологически-опасными признаны буровой шлам (БШ) и отработанный буровой раствор (ОБР). Под первым понимают смесь выбуренной породы и бурового раствора, удаляемая из циркуляционной системы буровой различными очистными устройствами. Под вторым — буровой раствор, исключаемый из технологических процессов бурения скважин и подлежащий утилизации и захоронению. Для приготовления буровых растворов, как правило, используют химически-обработанные водные суспензии бентонитовых глин (Лыков, 2000).
Выбуренная порода, представленная слагающими геологический разрез компонентами, сама по себе не токсична. Однако частицы выбуренной породы, находясь в коллоидной смеси с буровым раствором, адсорбируют на своей поверхности различные загрязняющие вещества.
Загрязнение почв на этапе проведения буровых работ в большинстве случаев связано с хранением отходов бурения в земляных амбарах. В результате некачественного строительства амбаров и разрушения их обваловки паводковыми водами или атмосферными осадками происходит утечка буровых отходов и загрязнение прилегающей территории. В период эксплуатации подземных газохранилищ в результате проведения различных технологических операций происходит химическое загрязнение почв. На территории расположения скважин основной проблемой является образование кристаллогидратов (соединений газовых углеводородов с водой), способных забивать устья скважин (Вайншток, 1999) Для предотвращения их образования на ПХГ проводят технологические «продувки» скважин растворами ингибиторов гидратообразования. Наиболее широкое распространение, несмотря на высокую токсичность, получил метанол (Бухгалтер, 2002).
При продувках газовых скважин облако высокоминерализованного конденсата поднимается над устьем скважины и через определенный промежуток времени осаждается на землю, формируя в радиусе 100-150 м вокруг скважины ареал загрязненных почв. Далее на поверхность почвы попадают высокоминерализованные суспензии песка и метанол, формируя в радиусе 20-40м в секторе 60 перед скважинами ареал погребенных под горизонтом загрязненной вскрышной породы техногенных почв (рис. 4).
Характеристика Новомосковского газохранилища (НПХГ)
В настоящее время вопросы экологической оценки почв и земель привлекают внимание все более широкого круга ученых, практиков, природ опользователей. Разработаны различные подходы к оценке качества почв, к определению их агроэкологического состояния, оценке характера и степени деградации (трансформации) почв и почвенного покрова (Снакин, 1992, Хитров, 1998, Булгаков, 2002 и др.).
При этом, в ходе оценки почв промышленных ландшафтов, в том числе почв промышленных зон газохранилищ, неизбежно встает вопрос учета изменений, происходящих в почвах в условиях природно-техногенного почвообразования. И здесь, в работах разных авторов используются термины, синономичные друг другу, — «деградация почв», «техногенная трансформация почв», «техногенная эволюция почв» (Деградация..., 2002)..
В современной отечественной и зарубежной литературе наиболее широко распространен термин «деградация почв», под которым понимается: - процесс, снижающий на количественном и/или качественном уровне реальную и/или потенциальную способность почв производить продукты или услуги (Global Assessment..., 1979); - совокупность процессов, вызванных деятельностью человека и уменьшающих способность почв к поддержанию жизни людей (Guidelines, 1988); - совокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к изменению функции почв, количественному и качественному ухудшению их состава и свойств, снижению природно-хозяйственной значимости земель (Методика определения размеров ущерба..., 1994); - процессы и результаты изменения их свойств и естественных режимов, в совокупности приводящие к изменению функции почвы, как элемента экологической системы и снижению почвенного плодородия (Карманов, 1998); - изменение в функционировании почвенной системе, и/или в составе и строении твердой фазы, и/или регуляторной функции почв, имеющее зо результатом отклонение от экологической нормы и ухудшение параметров, важных для функционирования биоты и человека (Герасимова с соав., 2000).
Однако в данной работе мы используем термин «трансформация почв», под которым понимаем «изменение почв». В этом смысле выбранный термин является более широким понятием, включающим в себя и негативные (деградационные) и положительные изменения почв, а так же полное замещение почв на грунты и почвоподобные образования (Можарова, 2000, Герасимова, 2003, Габассова, 2007 и др.).
Для оценки степени техногенной трансформации почв выбран принцип сравнения новообразованных или измененных почв с фоновыми аналогами. В качестве параметров оценки используются приведенные в нормативно-методической литературе критерии деградации почв.
Под физической деградацией понимают ухудшение физических и водно-физических свойств почв, нарушение почвенного профиля. Показателями физической деградации почв могут быть уменьшение мощности органогенных горизонтов почв, нарушение строения почвенного профиля, изменение конкретных физических свойств почв, поступление на ее поверхность абиотического наноса, ухудшающего продуктивную функцию почвы (Снакин с соав., 1992). Под химической деградацией почв понимают ухудшение химических свойств почв. Показателями химической деградации могут быть снижение содержания питательных элементов, гумуса, увеличение содержания (появление) легкорастворимых солей, внедрение обменного натрия в Итоговую оценку степени деградации почв проводят по любому из перечисленных показателей. При этом в случае наличия двух и более факторов деградации установление интегрального показателя проводят либо по показателю с наибольшей степенью деградации (с указанием вида деградации), либо путем расчета среднего математического по всем индикаторным показателям.
В отношении почв промышленных зон ПХГ представляется целесообразным использовать индикаторные показатели физической и химической деградации почв с последующим расчетом интегральной степени техногенной траснформации почв по всем выбранным показателям.
Одним из основных мероприятий по охране почв на территории промышленных зон ПХГ является рекультивация земельных участков, нарушенных в процессе строительства (ГОСТ 17.5.3.04-83 (1986)).
Землеохранное содержание рекультивации заключается в следующем: - сохранении баланса продуктивных площадей восстановлением плодородия на нарушенных землях; - ограничении отрицательного воздействия техногенных процессов на земельные ресурсы; - возвращении в систему севооборота земель, временно изъятых на период строительства.
Постановлением Правительства Российской Федерации от 23.02.1994 г. № 140 «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы», определяются общие для Российской Федерации требования при проведении работ, связанных с нарушением почвенного покрова и рекультивацией земель.
Рекультивации подлежат земли, нарушенные при (ГОСТ 17.5.1.02-85, 17.5.1.06-84 (2002), 17.5.1.03-86 (2002)): - разработке месторождений полезных ископаемых открытым или подземным способом, а также добыче торфа; прокладке трубопроводов, проведении строительных, мелиоративных, лесозаготовительных, геолого-разведочпых, испытательных, эксплуатационных, проектно-изыскательских и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова; - строительстве, эксплуатации и консервации подземных объектов и коммуникаций (шахтные выработки, хранилища, метрополитен, канализационные сооружения и др.); - складировании и захоронении промышленных и других отходов; - ликвидации последствий загрязнения земель, если по условиям их восстановления требуется снятие верхнего плодородного слоя почвы и др.. ППК, загрязнение почв токсичными веществами, изменение рН почвенного раствора (Снакин с соав., 1992).
Геоморфология
В соответствие с генетической классификацией почв техногенных ландшафтов, разработанной И.М. Гаджиевым и В.М. Курачевым, к типу «техноземов» относятся искусственные почвоподобные тела, сформированные в результате рекультивации нарушенных почв горных отводов с использованием или без использования насыпного плодородного слоя почвы (Гаджиев, 1992).
Принципиальная схема формирования номенклатуры техногенно-преобразованных почв по Солнцевой с соавторами сводится к обязательному учету и отражению в номенклатуре и группировке таких параметров как: а) исходные почвы и (или) остаточные признаки; б) техногенные факторы; в) текущий техногепно-спровоцированный почвенный процесс; г) новообразованные почвенные свойства. В конструкции номенклатуры предложено соотношение техногенных и природных факторов выражать при помощи предлогов. В случае значительной мощности техногенного фактора употреблять предлог «по». Название почвы при этом может звучать следующим образом: «битуминозный солончак по дерново-подзолистой почве». При более слабом проявлении техногенного фактора номенклатура исходной почвы в названии природно-техногенного объекта становится доминирующей, что может звучать следующим образом: «среднезасоленная дерново-подзолистая почва». В ситуации, когда существует примерно равнозначная выраженность наложенных и остаточных признаков, предлагается использование конструкции, скрепленной предлогом «на»: «битуминозный солончаковый парасолонец на дерново-подзолистой почве».
При наиболее глубокой реализации техногенных преобразований можно вообще избежать введения в название преобразованных почв характеристик исходной почвы, например: «высокогумусная осолоделая глубокосолонцеватая почва» (Солнцева, 1998).
В «Классификации и диагностики почв России», разработанной сотрудниками Почвенного института им. В.В. Докучаева и МГУ им. М.В. Ломоносова, выделены антропогенно-преобразованные почвы и техногенные поверхностные образования (ТПО). К первым на уровне отделов относятся: «хемоземы» - почвы, испытывающие сильное техногенное химическое загрязнение (чрезвычайно опасный уровень по принятым нормативам); «химически-преобразованные» - почвы, в профиле которых фиксируются морфологические трансформации, вызванные химическим загрязнением; «акваземы» - почвы, подверженные длительному затоплению. К ТПО предложено относить целенаправленно сконструированные почвоподобные тела, а так же остаточные продукты хозяйственной деятельности, состоящие из природного и/или специфического новообразованного субстрата (Шишов с соав., 2004).
В пособии «Антропогенные почвы», разработанном на кафедре географии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, так же представлена авторская классификация техногенных почв и грунтов. Предлагается выделять следующие группы: природные почвы с поверхностными механическими трансформациями (техно-почвы) - почвы, в пределах верхней 5-50-сантиметровой толщи которых фиксируются нарушения почвенного профиля (в результате перемешивания природного и техногенного материала, аккумуляции техногенных субстратов); - химически-преобразованные почвы (химически-загрязненные почвы, хемо-почвы и хемоземы) — почвы, загрязненные любыми химическими веществами (загрязнение чрезвычайно опасное по принятым нормативам); - молодые почвы на техногенных грунтах (эмбриоземы) - маломощные почвы с профилем А-С, сформированные на грунтах и отвалах (органогенный горизонт имеет мощность менее 5 см.); - искусственные почвоподобные тела рекультивированных территорий (техноземы) — искусственные почвоподобные тела, состоящие из одного или нескольких насыпных слоев природного или техногенного грунта с поверхностным плодородным слоем (Герасимова, 2003).
Среди международных классификаций наиболее развернутой по отношению к техногенным почвам является «World reference base for soil resources (WRB) 2006» (first update 2007). В данной классификации наравне с естественными почвами выделены группы «Антропосолей» («Anthroposols») и «Техносолей» («Technosols»). Под первыми понимаются почвы, существенно преобразованные в результате сельскохозяйственной деятельности человека (сельскохозяйственное использование, ирригация, внесение органических удобрений). Группа «Technosols» в классификации WRB объединяет почвы, свойства и генезис которых определяются преимущественно влиянием техногенных факторов. Они содержат значительное количество артефактов или запечатаны дорожными покрытиями. Техносоли включают в себя почвы на технических субстратах (шлаки, золы, др.), погребенных мостовых и на отложениях бытового мусора, а так же сконструированные почвоподобные тела. В профиле Техносолей присутствуют признаки педогенеза, например иллювиирования глины. С другой стороны, часто отмечается регулярный привнос вещества на поверхность с формированием характерной слоистости. Распространены Техносоли на городских и промышленных территориях (WRB, 2007).
Почвообразующие породы
Территория строительства НПХГ приурочена к умеренно-континентальной климатической зоне. Средняя годовая температура воздуха составляет +3,6С. Средняя температура самого холодного месяца (января) -10,9С, самого теплого (июля) +18,1 С. Сумма положительных температур за период со средней суточной температурой выше +10С (сумма активных температур) составляет около 2130-2150 С. Продолжительность вегетационного периода около 180 дней (ТЭС по созданию НПХГ, 2004).
Гидротермический коэффициент колеблется в пределах от 1,25 до 1,35. Средняя годовая сумма осадков равна 560-590 мм (584 мм), в том числе около 280 мм за период с активными температурами. Наименьшее количество осадков выпадает в январе-марте, а наибольшее — в июне-августе. Сумма испаряемости за период с активными температурами составляет около 430 мм.
Продолжительность безморозного периода в среднем составляет 140-145 дней, а в почве на глубине 20 см безморозный период продолжается 235 дней. Устойчивый снежный покров обычно образуется к 20-м числам ноября. Средняя высота снежного покрова за зиму из наибольших декадных высот достигает 35 см в защищенных от ветра плоских местах. Устойчивый снежный покров в среднем держится 136 дней.
Средняя скорость ветра на протяжении календарного года составляет около 4 м/с (3,6 м/с). Преобладают западные и юго-западные ветра. Тульская область расположена в южной части Московской синеклизы Восточно-Европейской платформы. Стратиграфический разрез территории обустройства ЬШХГ представлен девонскими, каменноугольными, меловыми и четвертичными отложениями.
Наиболее древними из осадочного комплекса являются среднедевонские отложения, представленные породами живетского яруса, разделяющегося на нижний и верхний подъярусы, которые состоят из ряжского, морсовского, мосоловского и живетского горизонтов. Перечисленные горизонты сложены доломитами, известняками, мергелями, глинами алевролитами, песчаниками.
Галогенная формация, в структуре которой планируется обустройство НПХГ, приурочена к нижней части среднедевонских отложений (морсовскому горизонту) и представляет собой залежь каменной соли мощностью 30-45 м. Залегает формация практически горизонтально на глубине 887-935 м. В подошве пласта каменной соли находятся доломиты и аргиллиты, расположенные на кристаллических породах архея.
Верхнедевонские отложения (франский и фаменский ярусы) представлены известняками, доломитами, глинами, мергелями. Общая мощность верхнедевонских отложений составляет 600-610 м. Каменноугольные отложения (турнейский и визейский ярусы) сложены терригенными отложениями (алевролиты, пески, глины) и известняками с отдельными прослоями бурого угля. Общая мощность каменноугольных отложений составляет 50-70 м.
Меловые отложения с несогласием покрывающие каменноугольные породы, представлены песками и глинами общей мощностью 5—10 м.
Четвертичные образования распространены повсеместно и представлены аллювиально-делювиальными суглинками мощностью 1—9 м.
Территория горного отвода строящегося НПХГ расположена в пределах северо-восточной части Среднерусской возвышенности. Для района характерны средние абсолютные высоты около 210-220 м. Перепады высот довольно значительны, что связано как с довольно широким развитием балочной сети, так и с распространением антропогенных форм рельефа. Максимальные абсолютные высоты в исследуемом районе приурочены к высоким междуречьям и достигают 250 м. Минимальные высоты приурочены к днищам балок, оврагов и долинам рек и составляют около 185-190 м. Форма водоразделов различна: от округлых, караваеобразных возвышенностей, с довольно крутыми склонами, до выровненных поверхностей.
Макрорельеф территории горного отвода строящегося газохранилища представляет собой склоновую поверхность, уклон которой изменяется от 4-6 градусов в центральной и южной частях территории горного отвода (верховье склона) до 10-12 градусов на северной и северо-западной окраинах. Общий уклон поверхности отчетливо прослеживается в сторону основных водотоков.
