Порядок выполнения задания:

1. Используя топографическую карту или абсолютные отметки устьев скважин, построить гипсометрический профиль, приняв масштабы: горизонтальный - 1:2000, вертикальный - 1:500. Скважины 1, 2, 3 и 4 располагаются, соответственно, в 5, 50, 250 и 350 м от уреза воды. Скважина 4 заложена в днище оврага. В долине реки, на контакте первого и второго слоев на расстоянии 20 м от уреза воды расположен нисходящий источник с отметкой выхода 340 м. Исходные данные для первого варианта в таблице 9.1, для остальных вариантов абсолютные отметки устьев скважин в таблице 9.2.

2. Вынести на профиль вертикальными линиями скважины с отметками устья и забоя.

3. От устья скважин в принятом вертикальном масштабе отложить мощности пород, провести геологические и литологические границы, соединяя кровли одновозрастных и однотипных отложений.

4. У скважин проставить отметки уровней и напоров подземных вод, соединить их плавной пунктирной (для грунтовых) и штрих пунктирной (для напорных вод) линиями.

5. Выделить водоносные горизонты (ВГ), охарактеризовать глубину их залегания; к каким породам приурочены, какими водоупорными породами подстилаются, перекрываются; определить мощность зоны аэрации и зоны полного насыщения для грунтовых вод, мощность ВГ; условия залегания, питания (водоразделы, склоны) и разгрузки (нижняя часть склонов, контакт слоев разной водопроводимости, тектонические нарушения); установить тип подземных вод по условиям залегания (грунтовые, грунтовые с местным напором; межпластовые напорные, напорно-безнапорные; артезианские), определить величину напора над кровлей верхнего водоупора, объяснить причину его формирования; выяснить взаимосвязь поверхностных и подземных вод по соотношению их уровней (напоров) и литолого-фациальных особенностей разреза.

6. По таблице 8.3 для каждого водоносного горизонта дать качественную характеристику подземных вод: определить величину общей минерализации, общую жесткость, классифицировать воду по Алекину, написать формулу Курлова, классифицировать воду по величине минерализации и жесткости;

7. Результаты выполнения задания представить в виде пояснительной записки к разрезу

Задание 10 принципы работы с гидрогеологической картой

Провести анализ условных обозначений по представленной гидрогеологической карте и гидрогеологическому разрезу; прочитать гидрогеологический разрез и карту; составить краткую записку с характеристикой гидрогеологических условий района исследований.

Гидрогеологическая карта - это геологическая модель определенной территории, отражающая условия распространения и залегания подземных вод в горных породах, их количественные и качественные характеристики. Гидрогеологическая карта состоит из собственно карты, условных обозначений, гидрогеологических разрезов и объяснительной записки. В сочетании с гидрогеологическими разрезами она дает объемное представление о пространственном развитии различных типов подземных вод, водоносных горизонтов и комплексов.

Гидрогеологическая карта отражает условия залегания грунтовых вод и мощность зоны аэрации, объемы и направления подземного стока, наличие водообильных зон, месторождений подземных вод и т. п. Анализируя ее, можно определить естественную защищенность подземных вод от бытового и промышленного загрязнения, оценить возможность их использования различных целей.

Гидрогеологическую карту составляют по результатам гидрогеологических съемок, разведочных, опытных, геофизических и лабораторных работ, а также стационарных наблюдений. Гидрогеологические карты различают:

• по масштабу: обзорные (1:2 500 000 и мельче), мелкомасштабные (1:1 000 000 - 1:500 000); среднемасштабные (1:200 000 -1:100 000); крупномасштабные (1:50 000 - 1:25 000); детальные (крупнее 1:25 000);

• по назначению - общие и специальные;

по целевому содержанию - гидрогеологических условий, гидрогеологических параметров и показателей, гидрогеологического районирования и пр.

Основным пособием к данному практическому занятию являются обзорная (масштаб 1:2 500 000) и среднемасштабная (масштаб 1:200 000) карты бывшего СССР. На обзорной карте дано гидрогеологическое районирование территории, в основу которого положен структурно-геоморфологический принцип. К гидрогеологическим районам первого порядка относятся: А - районы преобладающего развития артезианских и грунтовых вод осадочных отложений в пределах платформы и краевых прогибов (артезианские бассейны); Б - районы преимущественного развития грунтовых вод зоны трещиноватости пород и напорных вод тектонических нарушений в пределах щитов и горно-складчатых областей.

Таблица 9.1	Исходные данные для построения гидрогеологического разреза	Уровень воды, м	установления*	-	-	+5	3	-	16,1	-	11	3,2	-	-10	-	14,3	0	-	+0,1	-	+2
			появления	-	-	5,8	3,6	-	16	-	30		-	22	-	40	0	-	13	-	31
		Литологическая характеристика пород		Песчаники кварцевые, серые, м/з водоносные, P2uss	Аргиллиты, зеленые, плотные водоупорные, P2usl	Известняки серые, м/к, трещиноватые, водоносные, P1 a	Супесь серовато-коричневая, водоносная Q3	Глина, бурая, тугопластичная и вязкопластичная, Q1	Песчаники кварцевые, серые, м/з водоносные, P2uss	Аргиллиты, зеленые, плотные водоупорные, P2usl	Известняки серые, м/к, трещиноватые, водоносные, P1 a	Супесь серовато-коричневая, водоносная Q3	Глина, бурая, тугопластичная и вязкопластичная, Q1	Песчаники кварцевые, серые, м/з водоносные, P2uss	Аргиллиты, зеленые, плотные водоупорные, P2usl	Известняки серые, м/к, трещиноватые, водоносные, P1 a	Супесь серовато-коричневая, водоносная Q3	Глина, бурая, тугопластичная и вязкопластичная, Q1	Песчаники, рыхлые, Q, серые, м/з водоносные, P2uss	Аргиллиты, зеленые, плотные водоупорные, P2usl	Известняки серые, м/к, трещиноватые, водоносные, P1 a
		Мощность	слоя, м	0,8	5	1,4	6.0	7,2	12,6	4	4,4	14,2	7,2	12,4	5	2,4	5	8,2	12,4	5	4,4
		Отметка	устья	321			345					355					341
		№	скважины	1			2					3					4

Таблица 9.3	Данные химического анализа проб воды для водоносных горизонтов, мг/л	3 водоносный горизонт	Катионы	Na	3	3,4	1,1	81,2	2,5	0,1	27,9	13,2	8,4	3,8	91,2	14,2	0,2	69,4	1,3	43,2
				Mg	2	2,4	9,4	12,1	0,2	21,1	3,8	37,2	2,5	19,8	0,2	31,5	2,4	5,4	64,1	2,8
				Са	1	75,5	310,2	56,0	211,0	75,8	449,8	126,9	73,4	91,9	499,0	64,5	66,4	284,4	107,8	79,9
			Анионы	С1	3	2,1	0,7	68,4	3,4	0,2	24,1	0,2	4,9	2,6	86,5	2,5	0,1	53,4	0,2	34,0
				SO4	2	1,2	5,8	3,7	24,1	98,5	94,5	51,1	0,6	29,8	0,8	61,2	0,2	31,4	85,1	0,4
				НСО3	1	245,0	981,0	326,4	614,2	215,0	1301,1	546,2	254,0	352,4	1621,2	307,2	215,2	947,7	548,3	314,0
		2 водоносный горизонт	Катионы	Na	3	38,1	49,2	0,1	30,1	11,2	50,4	0,9	16,2	0,9	0,4	3,8	0,1	7,3	0,1	9,9
				Mg	2	1,1	5,4	0,5	3,8	23,3	0,2	2,5	22,8	5,6	8,1	1,1	6,8	0,5	0,6	2,5
				Са	1	96,4	132,4	80,2	138,0	72,8	44,1	119,2	33,8	176,0	155,0	81,2	129,0	31,0	187,0	114,0
			Анионы	С1	3	42,3	54,1	0,0	24,5	8,6	52,5	1,1	12,3	0,3	0,2	5,4	0,4	4,1	0,8	11,4
				SO4	2	0,2	1,2	1,4	5,2	16,8	21,4	0,3	0,0	48,7	54,9	31,6	89,5	1,2	0,0	32,4
				НСО3	1	328,0	464,1	245,4	471,1	334,7	152,8	381,4	244,7	507,8	447,6	212,4	315,7	104,5	574,2	327,4
		1 водоносный горизонт	Катионы	Na	3	30,0	15,2	6,5	6,4	4,2	0,3	2,4	12,1	0,5	1,2	4,8	0,8	1,1	3,2	0,5
				Mg	2	41,0	5,0	3,1	12,1	40,1	21,2	4,2	16,0	26,4	5,1	0,0	51,0	1,3	9,2	18,0
				Са	1	96,1	64,2	451,3	271,2	104,0	234,0	108,1	101,2	123,1	206,2	87,8	261,0	124,0	98,4	28,0
			Анионы	С1	3	9,0	8,2	10,2	5,3	6,1	0,1	4,4	18,1	1,1	0,8	5,7	0,5	0,5	2,1	0,0
				SO4	2	68,5	11,0	340,0	10,6	1,1	98,1	2,4	1,6	18,5	1,9	12,8	49,7	1,0	31,4	11,0
				НСО3	1	475,0	233,0	961,2	892,4	517,1	697,5	348,1	393,0	488,0	649,0	254,0	992,0	388,0	307,8	165,0
		№				1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14,	15

Принципы работы с гидрогеологической картой предусматривают проведение анализа условных обозначений, чтение самой карты и разреза, то есть снятие с них информации; составление по результатам анализа краткой записки с характеристикой гидрогеологических условий изучаемого района или участка.

Анализ условных обозначений, приведенных в легенде к карте, заключается в изучении их структуры, выделении главных групп, нахождении всех выделенных подразделений на карте и разрезах. В соответствии с международной легендой на карте цветовыми обозначениями и индексами показаны водоносные толщи разного возраста, водоупорные и безводные толщи. Для четвертичных отложений использована особая шкала цветов и набор индексов, отражающих генезис отложений (аллювиальные, делювиальные, гравитационные, лиманные, морские, озерно-аллювиальные, флювиогляциальные, гляциальные и пр.).

Площади распространения первых от поверхности водоносных горизонтов показаны сплошной окраской; границы распространения горизонтов, лежащих ниже первых, обозначены жирными сплошными или пунктирными линиями, цвет и индекс которых соответствуют возрасту водосодержащих пород. Для первых водоносных горизонтов тонкой линией проведены гидроизогипсы (гидроизопьезы) сечением 20-40 м.

Минерализация подземных вод по площади показана светлоко-ричневым крапом в градациях: < 0,5; 0,5..1; < 1; 1...3; 3...5; 5...10; > 10 г/л. Ионный состав воды (в источниках, колодцах, скважинах) показан цветным кружком. Для каждого водопункта даются его номер и возраст водовмещающих пород. Для скважины приводятся: глубина залегания кровли водоносного горизонта, м и глубина статического уровня воды, м (слева, числитель); удельный дебит, л/с*м; общая минерализация воды, г/л (справа, числитель/знаменатель). Для источников указываются дебит, л/с (слева) и минерализация, г/л (справа). Литология вмещающих пород показана штриховкой.

Чтение карты и разреза начинается с их общего изучения в следующей последовательности: устанавливается возраст водовмещающих пород; выделяются водопроницаемые, слабоводопроницаемые и водонепроницаемые породы; устанавливаются основные типы подземных вод по условиям залегания (верховодка, грунтовые, межпластовые, трещинные, карстовые, воды криолитозоны) и гидравлическим признакам (безнапорные, напорные, напорно-безнапорные), а также их приуроченность к литолого-генетическим типам пород; определяются площади распространения, питания и разгрузки водоносных горизонтов (комплексов) и их минерализация; выявляются наиболее водообильные водоносные горизонты (комплексы) и др. Чтение карты сопровождается анализом приложенных к ней гидрогеологических разрезов.

Составление записки по исследуемому району осуществляется в следующей последовательности: перечисляется количество выделенных водоносных горизонтов (комплексов); наличие региональных водоупоров, их возраст и приуроченность к литолого-генетическим типам отложений; площади развития безнапорных, напорных и напорно-безнапорных вод. Описывается каждый выделенный водоносный горизонт или комплекс: условия его залегания и распространения, чем представлен, мощность и степень водообильности; приводятся фильтрационные и емкостные свойства, указывается глубина до уровня воды, направление движения, градиенты потока, средние отметки уровня воды; характеризуется связь с атмосферой, речной сетью и другими водоносными горизонтами; описываются условия питания и разгрузки подземных вод, их минерализация, химический состав и практическое использование. В заключение характеризуются установленные закономерности в изменении водообильности, минерализации и химического состава подземных вод.