|
| ||
| Бурение скважин | Технология | Цены | Фото и видео | Техническая литература | ||
 |
Стационарное изучение режима подземных вод |
|
|
Техническая литература Станок для бурения БУР-50:  | Гидрологические исследования, изучение режима и качества подземных вод
Стационарное изучение режима подземных вод Стационарное изучение режима подземных вод является одной из важных частей общего комплекса поисково-разведочных гид-* рогеологических работ. Наиболее важное значение это направление работ имеет при поисках и разведке промышленных месторождений подземных вод речных долин, трещинно-карстовых вод и т. д. (см. табл. 1) (именно на месторождениях этой группы подземные воды имеют небольшую глубину залегания и их режим, как правило, тесным образом связан с режимом метеорологических и гидрологических факторов). В комплекс работ при этом должны входить: изучение режима уровня, дебита, химического и санитарно-бактериологического состава, а также температуры подземных и поверхностных вод. Стационарное изучение режима подземных вод необходимо проводить по специально оборудованной наблюдательной сети в комплексе с изучением режима поверхностных вод. В эту сеть должны входить наблюдательные буровые скважины и гидрометрические'посты на родниках и реках. При размещении стационарной наблюдательной сети по площади разведочного участка необходимо в каждом конкретном случае учитывать гидрогеологические особенности изучаемого месторождения (граничные условия фильтрационного потока в плане и разрезе), а также необходимость решения следующих основных задач: а) определение по наблюдательным скважинам годовой амплитуды колебания уровня подземных вод продуктивного горизонта, минимальные и максимальные глубины их залегания и использование этих данных при опытно-фильтрационных работах; б) изучение режима уровня поверхностных вод в реке по наблюдательным рейкам; в) изучение с помощью специально оборудованных наблюдательных пьезометров условий взаимосвязи подземных и поверхностных вод, а также возможной связи подземных вод продуктивного горизонта со смежными водоносными горизонтами, распространенными на разведочном участке; г) оценка величины естественного питания подземных вод продуктивного водоносного горизонта в различные сезоны года (по данным амплитуды колебания уровня подземных вод и величине недостатка насыщения пласта); д) определение по данным режимных наблюдений расчетных гидрогеологических параметров продуктивного горизонта и русловых отложений реки, а также параметров взаимосвязи подземных вод различных водоносных горизонтов (коэффициентов пьезопроводности и уровнепроводности, фильтрации, значения сопротивления русловых отложений реки и т. д.); е) изучение режима родникового стока путем определения сезонных и многолетних изменений дебита родников; ж) изучение характера и степени изменения качества подземных и поверхностных вод в годовом и многолетнем разрезе (оценка режима качества подземных и поверхностных вод должна производиться по результатам изучения химического и санитарно-бактериологического их состава). Как видно из приведенного перечня задач, режимные наблюдения требуют применения творческого подхода, поэтому нецелесообразно приводить какие-дибо рекомендации по стандартным схемам размещения наблюдательной сети на разведочных участках при изучении различных типов месторождений подземных вод. В этом отношении можно только перечислить основные принципиальные методические приемы проектирования опорной наблюдательной сети для стационарного изучения режима подземных и поверхностных вод. Первым методическим приемом является строгий учет граничных условий фильтрационного потока в плане и разрезе, которые по существу и определяют формирование режима в естественной обстановке. Граничные условия — это комплекс природных факторов, характеризующих связь продуктивного водоносного горизонта с окружающей геологической средой. К геологическим факторам следует отнести геолого-структурные условия залегания и литологический состав водовмещающих и разделяющих их водонепроницаемых пород. К гидрогеологическим факторам относятся: взаимоотношение продуктивного горизонта с'перекрывающими и подстилающими слоями, связь с другими водоносными горизонтами, а также с поверхностными водами; условия питания подземных вод и восполнение их ресурсов и запасов. Вторым методическим приемом в размещении наблюдательной сети является метод аналогий, учитывающий опыт эксплуатации действующего вблизи разведочного участка водозаборного сооружения. Во всем комплексе исследований режима подземных и поверхностных вод очень важным элементом, является частота замеров в опорных пунктах. В каждом конкретном случае выбор частоты таких замеров определяется характером решения перечисленных выше задач и их значением для оценки эксплуатационных запасов подземных вод, т. е. предусматривается непосредственно проектом поисково-разведочных гидрогеологических работ. В соответствии с требованием действующей Инструкции ГКЗ СССР [14], продолжительность непрерывных комплексных наблюдений за естественным режимом грунтовых вод и неглубоко залегающих артезианских вод .должна составлять не менее одного года. В.связи с этим исследования по изучению режима . подземных и поверхностных вод следует проводить, начиная со стадии детальных поисков и продолжать в полном объеме до завершения общей разведки месторождения. На месторождениях подземных вод, оценка эксплуатационных запасов которых производилась по значению родникового стока, наблюдения за режимом (расходом, химическим и бактериологическим составами и температурой) должны иметь продолжительность не менее двух лет. Большое значение комплексные исследования режима подземных вод приобретают в стадию эксплуатационной разведки на участках действующих водозаборов. По своему содержанию этот вид гидрогеологических работ, изучающий опыт эксплуатации, является основой для переоценки запасов подземных вод и выбора наиболее рациональных условий их длительного отбора на каптажном сооружении. Стационарные наблюдения в эту стадию разведки по существу направлены на изучение уже нарушенного режима подземных вод. Для решения задач, возникающих в стадию эксплуатации объекта, и для дальнейшего совершенствования собственно методики разведки месторождений подземных, вод очень важна сравнительная оценка результатов разведки и опыта эксплуатации. В процессе эксплуатации водозаборного сооружения необходимо также определить степень влияния отбора подземных вод на изменение геологической, а в некоторых случаях окружающей среды в целом. Учитывая перечисленные выше задачи, в состав стационарных наблюдений за нарушенным, режимом подземных вод должны входить: а) наблюдение за дебитом эксплуатационных скважин, уровнем подземных вод и их температурой; б) наблюдения за изменением качества подземных и поверхностных вод (химическим саставом, содержанием в них вредных компонентов) и санитарно-бактериологическим состоянием; в) наблюдение за развитием подземных вод по площади депрессионной воронки; г) изучение техногенных процессов, формирующихся •при длительной эксплуатации подземных вод и оказывающих свое негативное влияние на изменение " окружающей среды; д) изучение рёжима взаимосвязи подземных вод и поверхностных вод (на объектах, где это необходимо); е) изучение гидрогеологических параметров пород продуктивного горизонта; ж) изучение технического состояния эксплуатационных скважин и работы в них фильтров. Как видно из перечисленного выше состава работ, на участке действующего водозаборного сооружения должна быть организована специальная постоянно действующая опорная сеть наблюдательных пунктов. При этом прежде всего должна быть осуществлена преемственность опорной режимной сети, которая была ранее создана в стадию предварительной и детальной разведки месторождения. При исследовании режима подземных вод на площади действующего инфильтрационного водозабора одной из главных задач стационарных наблюдений является' изучение условий гидравлической связи подземных вод продуктивного горизонта с поверхностными водами. Как показывает опыт, при длительной эксплуатации инфильтрационных водозаборов нередко развиваются техногенные процессы кольматации русловых отложений реки. В связи с этим ухудшаются их фильтрационные свойства, и как следствие, происходит изменение общей производительности водозаборных скважин. Поэтому при изучении режима на участках инфильтрационных водозаборов очень важно оборудовать специальную наблюдательную сеть между эксплуатационными скважинами прибрежной части и руслом реки. В соответствии с требованиями Инструкции ГКЗ СССР [14] во всех случаях разведки месторождений подземных вод в районах, где имеются действующие водозаборные сооружения, гидрогеологические исследования должны начинаться с изучения опыта их эксплуатации, и прежде всего со сбора и обобщения гидрогеологических материалов по нарушенному режиму подземных вод. В тех случаях, когда на действующем водозаборном сооружении не проводятся стационарные наблюдения за нарушенным режимом подземных вод и отсутствует наблюдательная сеть, геолого-разведочная организация по согласованию с заинтересованными сторонами обязана организовать на эксплуатационном участке цикл режимных наблюдений. Для этой цели в проекте работ разведки должно быть предусмотрено бурение и оборудование специальных наблюдательных скважин на участке действующего водозабора. В комплекс режимных наблюдений в этом случае должны быть включены контрольные •замеры дебитов эксплуатационных скважин и уровней воды в них. Количество наблюдательных скважин на таких водозаборах, схема их расположения и частота наблюдений за режимом определяются особенностями гидрогеологических условий эксплуатируемого месторождения, граничными условиями, системой расположения водозаборных скважин и поэтому в каждом конкретном случае с учетом этих основных факторов определяются проектом поисково-разведочных работ. Для выбора рациональной схемы наблюдательных пунктов можно применять способ предварительных аналитических расчетов. Однако, в принципе, во всех случаях наблюдательные скважины должны располагаться непосредственно в центре и на флангах водозаборного сооружения, а также в зоне его влияния по площади депрессионной воронки. Если на действующем водозаборе в процессе эксплуатации выявлено изменение качества подземных вод продуктивного горизонта, в проекте работ целесообразно предусмотреть бурение специальных наблюдательных скважин для выяснения источников загрязнений подземных вод. При изучении опыта эксплуатации. подземных вод на действующем водозаборном сооружении необходимо также собрать данные, характеризующие проявление техногенных процессов, негативное влияние которых приводит к изменению условий окружающей среды: усы- ханию болот, дренированию родников и поверхностного стока, явлению деформации поверхности, суффозионно-карстовым процессам и др. Данные эти должны быть использованы для прогнозной оценки (методом аналогии) возможного развития техногенных процессов на площади разведываемого участка (будущего водозаборного сооружения) . |
|