p align="left">В процессе проведения геоэкологической съемке выявляют антропогенно-техногенную нагрузку (все виды инженерных сооружений и их возможное влияние, наличие источников и очагов загрязнения). Геоэкологическую съемку выполняют по разведочным профилям, выбранным по топографической основе масштаба 1:25000, в соответствии с [5].

Съемка выполняется в пределах перспективного северо-восточного участка месторождения на площади S=136 км2. Конкретные виды и объемы работ в составе съемки должны быть обоснованы в соответствии с действующими методическими руководствами [5,14,17].

Особое внимание при проведении съемочных работ необходимо уделить оценке санитарного состояния участка, выявлению очагов источников возможного загрязнения, оценке техногенной нагрузки, а также изучению условий питания, распространения и разгрузки основных гидрогеологических единиц. Более подробно комплексная гидрогеологическая и инженерно-геологическая съемка рассмотрена в главе 8.

7.2 Полевые геофизические работы

Для обоснования размещения разведочных скважин на профилях, а также для изучения геолого-гидрогеологических условий по геофизическим профилям предусматривается проведение полевых геофизических работ в виде электропрофилирования методом ВЭЗ-ВП (вертикально-электрического зондирования - метод вызванных потенциалов).

Для более или менее равномерного изучения условий участка предусматривается размещение семи геофизических профилей перпендикулярно долине реки на расстоянии приблизительно 500 м. друг от друга. Профилирование проводится с выходом на коренной берег на 0,5 км в сторону от лево- и правобережья реки Назарбай (рис. 7).

Геофизическое профилирование должно быть выполнено перед буровыми работами, так как по его результатам предполагается уточнение расположения профилей скважин и размещения скважин на профилях. Наземные геофизические работы, кроме того, предназначены для определения мощности четвертичных отложений, глубины залегания УГВ, изучения литологических особенностей пород и отложений и обводненных зон трещиноватости девонских отложений. Данные работы выполняются по обще принятой методике [4,12].

7.3 Буровые работы

Учитывая незначительные размеры эксплуатационного участка, тип будущего водозабора (линейный ряд скважин на расстоянии 100 м. от реки), а также экономический фактор, считаем целесообразным располагать поисково-разведочные скважины по одному продольному профилю (по линии проектируемого водозабора) и по одному поперечному, проходящему через центр будущего водозабора.

Определим число скважин на профилях. На продольном профиле закладываем одну скважину в центре (место пересечения продольного профиля с поперечным), а затем равномерно с расстоянием 500 м. друг от друга. Таким образом, должно быть заложено на продольном профиле 7 скважин. На поперечнике скважины располагаются следующим образом: одна на пересечении профилей, в правобережной части расстояния между скважинами 500-700 м. друг от друга, в левобережной через 1000 м. При этом на поперечнике необходимо заложить по одной скважине вне долины с выходом на коренной берег на 250-500 м. На правобережье в неогеновых отложениях, на левобережье в девонских отложениях для изучения ВЗЭТ. Таким образом, на поперечнике 5 скважин, общее число скважин составит 12. Схема скважин и профилей показана на рисунке 7.

Глубина скважин должна обеспечить полное вскрытие аллювиального водоносного горизонта. Кроме того, следует иметь в виду необходимость бурения опытных и наблюдательных скважин специального опытного куста, предназначенного для проведения опытной кустовой откачки.



Рис. 7. Общая схема размещения поисково-разведочных скважин и профилей

7.4 Геофизические исследования в скважинах

Геофизические исследования являются составной частью гидрогеологических исследований, будут проводиться во всех скважинах. Будем применять методы электрокаротажа (метод кажущегося сопротивления-КС и естественных потенциалов-ПС, резистивиметрия-РК), расходометрического каротажа. В результате геофизических исследований в скважинах, изучается геологическое строение разрезов и детальное расчленение по литологическим особенностям пород, выделяются водоносные и водоупорные пласты с определением их мощности, оцениваются емкостные и фильтрационные свойства водоносных пород, оценивается общая минерализация и температура подземных вод. Для оценки и контроля технического состояния гидрогеологических скважин и их соответствующий технологической подготовки будем использовать резистивиметрию и расходометрию.

Геофизические исследования будем выполнять поэтапно (1 этап -предшествующие основным гидрогеологическим исследованиям, 2 этап - одновременно с гидрогеологическими исследованиями). По каждому этапу составляются схематические карты и разрезы, которые являются основой для корректировки направленности, видов и объемов дальнейших гидрогеологических работ. Данные работы выполняются по обще принятой методике [11,12].

7.5 Опытно-фильтрационные работы

Опытно-фильтрационные работы (ОФР) предназначены для изучения фильтрационных и емкостных свойств продуктивного пласта и их изменение в плане и разрезе. ОФР включают проведение одиночных опытных откачек из всех поисково-разведочных скважин продольного и поперечного профилей. Всего таких откачек должно быть проведено - 12. Одиночная откачка должна проводится на одну ступень дебита (максимально возможный водоотбор), длительность 3-5 сут. Наблюдения должны вестись как за дебитом, так и за понижением, исходя из необходимости построения графика временного прослеживания , ожидаемое понижение уровня составит 3-5 м.

Из части скважин (каждая вторая скважина продольного профиля) должна быть проведена одиночная опытная откачка на 2-3 ступени понижения с целью получения графика . При проведении откачек особенно на 2-3 ступени понижения следует фиксировать вынос песчаных частиц. Одиночные откачки проводятся по обще принятой методике [1].Одиночные откачки на 2-3 ступени понижения организуются в скважинах 1,3,5,7, таким образом, число одиночных откачек 4. Методика проведения опытно-кустовой откачки рассмотрена детально в главе 8.

7.6 Топогеодезические работы

Выполняются в необходимом объеме для топографического обеспечения поисково-разведочных гидрогеологических работ. Важнейшей из задач топогеодезических работ является вынесение буровых скважин в натуру и их планово-высотная привязка. Эти работы должны включать нивелировочные ходы, теодолитные ходы. Ввиду отсутствия данных о реперах точный объем работ определить не представляет возможности. Работы выполняются по общепринятой методике [18,19,20,21].

7.7 Отбор проб воды и горных пород

Выполняются с целью получения физико-химических показателей и бактериологического состояния воды и вмещающих горных пород, физико-механические и водно-физических свойств горных пород. Отбор проб воды осуществляется в соответствии с ГОСТ 2874-82. Работы по отбору проб воды и горных пород проводятся в соответствии с общепринятой методикой [7,17].

7.8 Лабораторные работы

Их задачей является установление: физических, химического свойств, газового и бактериального состава подземных и поверхностных вод, минерального и гранулометрического состава, а также физических и водных свойств пород. Лабораторные работы проводятся по ранее отобранным пробам воды и пробам пород. Объемы лабораторных работ определяются в соответствии с общепринятой методикой [7,17]. Рассмотрены в главе 8.

7.9 Гидрологические и гидрометрические работы

Задачами гидрогеологических и гидрометрических работ проводимых при гидрогеологической съемке, являются: изучение взаимосвязи подземных и поверхностных вод измерение расходов и выяснение физических свойств и химического состава воды и твердого стока. В результате этих работ устанавливают следующие данные, размер и глубину водотока и водоема, литологический состав и водоносность пород слагающих дно и берега водотока, режим поверхностных вод, расход поверхностных вод на различных участках водотока, разгрузку подземных вод, паводки (их длительность и периодичность) и т.д. Работы выполняются минимум в течение года. Данные работы выполняются по общепринятой методике[15].

7.10 Изучение режима поверхностных и подземных вод

Режим и баланс подземных вод позволяют дать количественную характеристику процессов формирования подземных вод, выявить основные закономерности пространственно-временного изменения их количества, качества и свойств, и использовать эти закономерности, для обоснования путей для наиболее рационального освоения и охраны подземных вод, состава мероприятий по борьбе с их вредным воздействием и способов управления их режимом. Данные наблюдений за режимом баланса подземных вод обеспечивают высокую достоверность и обоснованность выполняемых инженерных прогнозов, а также значительно повышают экономическую эффективность гидрогеологических исследований. Необходимо изучить поверхностные воды р. Назарбай, как одного из источников формирования ЭЗПВ (режим, качество, уровни, расходы, разгрузку подземных вод, паводки). Изучение режима поверхностного стока следует выполнять как минимум в течение года, при этом режим поверхностных вод должен быть изучен в увязке с режимом подземных вод. Данные работы выполняются по общепринятой методике [17,22].

7.11 Опытно-миграционные работы

В результате ОМР, определяются параметры миграции, как по водоносному горизонту, так и по зоне аэрации (в связи с возможным загрязнением).

К параметрам миграции относятся следующие показатели:

активная пористость;

полная пористость;

эффективная пористость;

сорбционные свойства пород;

действительная скорость движения подземных вод.

По ЗА необходимо иметь следующею информацию:

литологический состав;

мощность;

параметры влажности (мм,е,п);

коэффициент влагопроницаемости (кв);

глинистость;

сорбционные и защитные свойства пород.

ОМР можно проводить в виде лабораторных (отбор проб) или полевых работ. ОМР можно совместить с откачкой. ОМР выполняется по общепринятой методике.[13]

7.12 Обследование действующих водозаборов

Этот вид работ проводится, если вблизи будущего водозабора находится действующий водозабор. Тогда по действующему водозабору собирают всю информацию полезную для будущего водозабора, а именно:

· в каком году построен, сколько эксплуатируется, общий срок эксплуатации, данные о ходе эксплуатации (аварии, неполадки и т.п.)

· суммарный водоотбор, изменения водоотбора в течение времени (Q=f(t)), поведение уровней по всем скважинам (наблюдательным, эксплуатационным и режимным) - для уточнения параметров водоотбора

· изменение качества воды во времени, за счет чего были изменения качества

· какие ЗСО предусмотрены, их содержание, наличие санитарных мероприятий, размеры

· влияние водоотбора на различные элементы окружающей среды: на поверхностные воды, на осушение грунтовых вод, на изменение мелиоративного состояния, на развитие ЭГП (суффозия), на физико-механические свойства пород

· технико-экономические показатели этого водозабора

· техногенную обстановку в зоне действующего водозабора

Обследования действующего водозабора выполняются по общепринятой методике.[3,17]

7.13 Санитарное обследование участка

В основные задачи этого изучения входят оценка возможных очагов и источников загрязнения подземных вод продуктивного горизонта, обоснование ЗСО будущего водозаборного сооружения. Перед этим должны быть выполнены рекогносцировочное обследование территории, прилегающей к площади разведочного участка (см. гл.7.1.). Обследование проводится с представителями местных органов санитарно-эпидемиологической службы, по выбранным профилям в результате рекогносцировки.

7.14 Камеральные работы

Являются завершающим этапом гидрогеологической съемки, которая заключается в окончательной обработке материалов. В состав камеральных работ входят: обобщение и анализ собранных материалов, комплексных исследований; подсчет разведанных запасов подземных вод и их категоризация. Осуществляется увязка и обобщение, составляется комплекс необходимых карт и разрезов, а также окончательный отчет по выполненной гидрогеологической съемке. Отчет составляется в соответствии с существующими методическими и инструктивными материалами. Камеральные работы выполняются по общепринятой методике [7,17].

8. Методика выполнения отдельных видов проектируемых работ

Ниже детально рассматривается методика проведения некоторых видов проектируемых исследований: опытно-фильтрационные работы (кустовая откачка), комплексная гидрогеологическая и инженерно-геологическая съемка и лабораторные работы.

8.1 Методика проведения опытной кустовой откачки

В понятие методики проведения опытной кустовой откачки входит:

выбор вида откачки;

местоположение и схема опытного куста;

продолжительность откачки;

интенсивность и характер возмущения при откачке;

контроль проведения опытной кустовой откачки и ее документация;

обоснование конструктивных особенностей опытной и наблюдательных скважин.

Выбор вида откачки

О выборе вида откачки уже говорилось в главе 7.5. Предусмотренная опытная кустовая откачка предназначена для решения следующих задач:

· определение гидрогеологических параметров продуктивного пласта (,,,,);

· определение параметров взаимодействия подземных и поверхностных вод (,,);

· определение опытным путем срезок уровней на различные расстояния при эксплуатации скважины с дебитом откачки, об этом дает представление прямая ;

· оценка качества воды продуктивного горизонта и выявление возможных тенденций его изменения.

Местоположение и схема опытного куста

Ввиду определенности расположения будущего водозабора (см.рис) (продольный профиль на расстоянии 100 м. от реки) считаем необходимым разместить специальный куст опытных скважин в центре будущего водозабора как в наиболее нагруженной его части, т.е. в месте пересечения продольного и поперечного профилей. Такое расположение позволит одновременно определить расчетные параметры продуктивного пласта и параметры взаимосвязи подземных и поверхностных вод.

В условиях когда является контуром питания , принимают обычно двулучевую схему опытного куста. Один луч встречный поперечный реке, второй - параллельно реке. Правила нумерации скважин: на поперечном луче нечетные номера, на параллельном - четные.

Существуют определенные рекомендации по размещению наблюдательных скважин куста у реки [1]. В частности, на каждом из лучей целесообразно располагать не менее 2-3 наблюдательных скважин, при этом ближайшая скважина находится вне зоны прискваженных деформаций, т.е. на расстоянии . В нашем случае .

На параллельном луче самая удаленная скважина должна обеспечиваться понижением не менее 0,3 м., при этом . Используя эти рекомендации, наметим предварительную схему расположения скважин опытного куста, которая потом будет уточнена на основе проведения разведочных расчетов, имитирующих откачку.

Начнем обоснование размещения скважин по лучам, начиная с поперечного. Примем ближайшую наблюдательную скважину №1 на расстоянии r1=20 м, чтобы минимизировать влияние несовершенства центральной скважины. Вторую скважину №3 располагаем на урезе реки, т.е. . Возле скважины №3 в русле реки должна быть расположена мерная рейка, по которой будет измеряться уровень воды в реке. Скважина №5 будет располагаться на другом берегу реки на расстоянии равном и фиксировать реакцию реки на откачку. На расстоянии предусматривается дополнительная скважина №7 между скважинами №1 и №3. Для обеспечения получения информации о развитии воронки депрессии в сторону коренного берега расположим скважину №9 на обратном луче, на расстоянии .

На параллельном луче размещаем 2 наблюдательные скважины №2 и №4, соответственно, на и . Для наблюдения за естественным режимом УГВ в процессе откачки будем использовать ближайшую поисково-разведочную скважину №6 находящуюся на расстоянии много больше превышающей радиус влияния , что обеспечивает изучение естественно режима.

Предложенная предварительная схема размещения скважин опытного куста (рис.) является ориентировочной и подлежит уточнению на основе разведочных расчетов.

Разведочные расчеты могут быть произведены для 2-х периодов:

· нестационарной фильтрации;

· стационарной фильтрации, которая наступит через .

Выполним разведочные расчеты для периода квазистационарной фильтрации. Расчеты будут выполняться по формуле напорного потока, т.к. понижение УГВ при откачке вряд ли будут превышать .

Расчетная формула будет иметь вид:

, где , .

Для выполнения разведочных расчетов по имеющейся формуле необходимо задаться дебитом центральной скважины. Ввиду отсутствия сведений о реальных дебитах разведочных скважин примем дебит центральной скважины по ее водозахватной способности:

,

где ,

.

Для опытной скважины принимаем и , тогда .

В итоге .

Кальматации нет в процессе кратковременной откачки никакого влияния факторов (типа кальматации, коррозии и др.) на скважины не будет. Такой дебит скважин может быть обеспечен насосом типа ЭЦВ, в частности ЭЦВ-12-375-30.

Выполненные расчеты по формуле представлены в таблице.

	0.2	20	30	40	50	60	70	80	90	100
	3.09	1.26	1.09	0.98	0.89	0.82	0.76	0.71	0.66	0.62

Обосновывая схему расположения опытного куста будем ориентироваться на т.н. эталонную откачку, при которой понижение в центральной скважине должно быть не менее 3-5 м., понижение в самой удаленной скважине должно не менее 0,3-0,5 м.; разница в понижении в соседних наблюдательных скважинах не менее 0,2-0,3 м.

Анализ таблицы показывает, что все требования эталонной откачки соблюдены в нашем случае: , разница понижениями в удаленных скважинах на лучах

Поэтому приведенную схему следует считать правильной.

Страницы: 1, 2, 3, 4