Типизация родовищ підземних вод

Типизация родовищ підземних вод.

Вполне природно, що багатий вітчизняний досвід розвідки МПВ (вже розвідано кілька тисяч родовищ!) спонукав фахівців до розробки їх типізації - переважно, з єдиною метою оптимальної уніфікації постановки поисковко-разведочных робіт. Є типізації регіонального масштабу, є й світло спроби типізації всеосяжного штибу. Це надзвичайно складна (тому — цікава) наукова завдання, яка має поки задовільного рішення. Проте він менш фахівцю, котрий у області розвідувальної гідрогеології, безсумнівно необхідно володіти усіма розробками у цьому напрямі, відповідають поточному рівню науково-методичною підтримки пошуково-розвідувальних робіт.

В методичних і інструктивних документах нині використовується типізація, запропонована Б. В. Боревским і Л. С. Язвиным. З ним студентам корисно ознайомитися по рекомендованої літературі, проте не будемо її розглядати, т.к. вона орієнтована на фахівців, мають багатий розвідницький досвід минулого і здатних тому розпізнати «образ «родовища за запропонованими назв типів і підтипів МПВ (свого роду «масонська знак »). З погляду навчання молодого фахівця ця типізація некорисна, що у назвах типів МПВ відсутні змістовні ознаки, що вказують хоча на якусь відмітну особливість умов формування експлуатаційних запасів підземних вод.

Такой найбільш загальної характерною рисою є, насамперед, певна ПРИРОДНА СУКУПНІСТЬ ГРАНИЧНИХ УСЛОВИЙ, які забезпечують формування балансу ЭЗ, тобто. належним чином реагують порушення природних умов стоку. Саме цими граничними умовами (чи його відсутністю) визначаються генеральні закономірності розвитку депресії напорів (залежність P. S від Q), можливої зміни якості води при експлуатації і характер можливого впливу водоотбора на довкілля. І саме тому основний методичної проблемою розвідки є достовірна оцінка балансових і гидрогеодинамических параметрів цих граничних умов.

По сукупності балансообразующих граничних умов все родовища можна розділити втричі типу:

МПВ приречного типу.

МПВ в шарових розрізах.

МПВ ізольованого типу.

Месторождения підземних вод приречного типу.

Типизационный ознака: основними балансоообразующими елементами фільтраційною схеми є граничні умови на контурі поверхового водотоку (водойми) і/або на осередках внерусловой природною розвантаження підземних вод (точкової, лінійної, базарною) в днище річковий долини (озерній улоговини).

Эти родовища присвячені водоносным обріям, залегающим першими від поверхні в днищах ерозійних знижень так і безпосередньо (або через локальний подрусловой екран) що з поверхневими водами.

Это переважний тип родовищ прісних підземних вод — за деякими оцінками, до 60−70% всіх освоєних і розвіданих експлуатаційних запасів.

Различают подтипы:

Долины рівнинних річок (платформні області).

Обычно невеличка потужність аллювия (слабка тектоніка) — 20−30 м.

В аллювии досить багато глинистого матеріалу (малі швидкості течії, тривала переробка матеріалу).

Часто (особливо у долинах малих річок) основний водоносний обрій пов’язаний ні з аллювием, і з корінними породами ложа долини.

Как правило, річки є дренами для підземних вод; поглинання річкових вод — рідкісне явище (крім періодів берегового регулювання), переважно, околицях розвитку сучасного карсту, при невыработанном подовжньому профілі річкових долин.

Долины гірських річок (горноскладчатые області, передгір'я).

Часто потужний алювій, особливо аллюво-пролювий межгорных западин — до 400−500 метрів і більш.

Грубообломочный склад, з валунами, часто без заполнителя.

Основной водоносний обрій — в аллювии, аллюво-пролювии; корінні породи тоді як ним різко програють в проникності і може розглядатися як слабопроницаемые.

Характерно постійне чергування ділянок поглинання річкового стоку (на расширениях долин) і выклинивания підземних вод у русла чи потужними джерелами (перед сужениями долин).

Далее говоритимемо, переважно, про рівнинних річках — вони одержали понад притаманні території освоєної частини Росії. У цьому зауважимо, основні закономірності формування ЭЗ для для рівнинних та гірських річок принципово не різняться, крім специфіки будівлі та складу відкладень основного обріїв та, деяких випадках, характеру взаємодії підземних і поверхневих вод.

Основные черты фільтраційних схем родовищ підземних вод приречного типу.

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ПОТОКУ під час роботи водозаборів.

Чаще всього досить адекватної є схема однослойного потоку з двумерной, плоско-плановой структурою течії. Проте, в вертикальному розрізі можуть існувати локальні деформації ліній струму, які враховують запровадженням місцевих додаткових фільтраційних опорів (щоб зберегти більш просту двумерную розрахункову структуру). Такі деформації виникають:

за рахунок неповної врезанности річкових русел в водоносний обрій, що викликає викривлення ліній струму за вертикаллю при взаємодії потоку вона з річкою. Ця деформація має локальний у плані характер (трохи більше потужності горизонту m) і то, можливо враховано запровадженням що компенсує еквівалентній довжини 0.5m. Проте, нерідко цим зовсім нехтують, т.к. їх кількість мала проти недосконалістю річки з допомогою опору подрусловых відкладень.

за рахунок недосконалості водозабірних свердловин за рівнем розтину продуктивного пласта (зазвичай, у долинах гірських річок за дуже значної потужності водоносного аллювия). І тут при підході потоку до водозабору виникають помітні деформації течії за вертикаллю і, отже, додаткові зниження. У плані розмір зони деформації щодо невеликий — близько потужності горизонту. Щоб врахувати додаткові зниження, зберігаючи просту розрахункову структуру, можна або а) зменшити розрахунковий радіус водозабірних свердловин, або б) запровадити спеціальні поправки (Н.Н.Веригин).

РЕЖИМ ПОТОКУ у ЧАСУ.

По напорам режим, природно, нестаціонарний, т.к. експлуатуються горизонти неглибокого залягання (найчастіше — перший від поверхні, грунтовий), тісно пов’язані з гидрометеорологическим режимом. Але величини знижень рівня (від роботи водозабору) прагнуть стабілізації, т.к. досить близько існує активна яка живить кордон — ріка. Через війну складання цих двох тенденцій утворюється циклично-стационарный режим, тобто коливання рівнів визначаються лише природними чинниками, хоча самі рівні знижено щодо їх природних значень.

Короткое, але важливе відступ. Слід точно розуміти зміст терміна «ЗНИЖЕННЯ РІВНЯ ». Парадоксально (але погляд), але за скільки-небудь тривалої роботі водозабору викликане ним зниження рівня точно визначити не можна. Річ у тім, що єдине правильно під зниженням рівня слід розуміти різницю тим часом рівнем, який був би у даної точці в цей час часу без водоотбора, і буде піднаглядним під час роботи водозабору. Ключовим у цій проблеми є умова «був би у даний час ». Воно сформульовано в сослагательном нахиленні - інакше й не можна, либонь абсолютно очевидно, що з роботі водозабору природний рівень у даної точці виміряти вже неможливо; отже, величина зниження точно б не то, можливо розрахована.

В практиці частенько підраховують зниження під час експлуатації як і, як і за короткочасних досвідчених откачках — стосовно так званому «статичному рівню », що існував в останній момент пуску свердловини. Це некоректне вживання терміна «зниження », оскільки розрахована в такий спосіб величина за минулими сезонами року змінюється як і бік зниження, і у бік зростання. Тим більше що на рівні простий гидрогеодинамической логіки зрозуміло, зміна рівнів («зниження » !), викликане відкачуванням з їх постійним дебітом, може або зростати у часі, або стабілізуватися. Зменшення зниження може бути зумовлене лише зменшенням дебіту (якщо виключити можливість зміни стану фільтра чи прискважинной зони пласта у процесі експлуатації свердловини).

Эта проблема (невизначеність величин зниження при тривалої роботі водозабору або за тривалих досвідчених откачках) відома. Вона значно утрудняє обробку откачек і рішення про «эпигнозных «завдань, зроблених з уточнення фільтраційною схеми родовищ по даним багаторічної експлуатації водозабору. Реальних практичних шляхів її подолання немає. Теоретично є можливість розв’язати цю проблему з урахуванням кореляційних (парних чи багатьох) перетинів поміж рівнями у певній водозабірної свердловині й у «фонових «свердловинах, що у максимально близькій гідрогеологічну ситуацію, але явно поза зони депресії від водозабору (тобто. що відбивають дію лише природних режимообразующих чинників). Проте, застосування такий методики практично обертається тривале, копітка, дороге і - яка потребує ретельного виконання, тому нездійсненне захід: 1) протягом кількох років (!) до пуску водозабору мали бути зацікавленими розпочато спільні, досить детальні (10−15 вимірів на місяць чи частіше) режимні уровенные спостереження майбутньої водозабірної свердловині (вже побудованої!) й у «фонових «(одного чи кількох) свердловинах; 2) на момент пуску водозабору мусить бути підтверджено стійка регрессионная зв’язок між тими рівнями всім сезонних фаз внутригодового режиму; 3) під час експлуатації «фонова «свердловина (які перебувають з відривом, зазвичай, багатьох км від водозабору!) можна бачити в єдиної програмі зі свердловинами водозабору; 4) до розрахунку зниження в водозабірної свердловині «природний «рівень у ній на потрібну дату розраховується за рівнянню регресійної зв’язки Польщі з «фонової «свердловиною ту дату. На жаль, в людини, хоча б поверхово знайомого і системи спостережень і станом документації на абсолютній більшості діючих водозаборів Росії, описана процедура може представлятися лише плодом хворого уяви.

Как правило, час практичної стабілізації знижень невелика — у разі, незрівнянно які з розрахунковим терміном експлуатації водозабору. На його оцінки скористаємося раніше наведених вираженням на час стабілізації воронки у річки (див. Гідродинамічний метод оцінки ЭЗ) при таких вихідних умов:

Удаление водозабору від річки = 100 м.

Уровнепроводность грунтового водоносного горизонту кв.м/сут.

Радиус фільтра свердловини = 0.1 м.

Погрешность оцінки факту стабілізації = 0.05.

При щодо невеличкому недосконалість річки (= 100 м) час стабілізації 10 діб; при значне підвищення недосконалості (= 1000 м) воно помітно зростає (? 240 діб), але з тих щонайменше набагато меншою реальних термінів роботи водозабору, що дає підстави розглядати прогнозні рішення на стаціонарному режимі.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.