6. Подсчет эксплуатационных запасов
ПОДЗЕМНЫХ ВОД
6.1. Общие положения и принципы подсчета эксплуатационных запасов
Согласно письма Главы Каменского района от 6.04.2006 г № 625 на проведение поисково-оценочных гидрогеологических работ по объекту: «Поисково-оценочные работы на подземные воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения Старостаничного сельского поселения Каменского района» необходимо произвести оценку запасов подземных вод на территории Старостаничного сельского поселения, состоящего из шести населенных пунктов (х. Старая Станица, х. Скородумовка, х. Лесной, х. Абрамовка, х. Диченск), с общей численностью населения 10330 человек и расчетным водопотреблением – 2871 м3/сут (прил. 1).
В результате проведения первого (поискового) этапа работ были установлены низкие эксплуатационные возможности основных водоносных горизонтов (комплексов) отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена и среднекаменноугольных отложений, не позволяющие удовлетворить заявленное количество воды, в результате чего было принято решение об остановке работ и составлению геологического отчета по результатам поисковой стадии.
По сложности гидрогеологических условий участок работ относятся ко 2-ой группе. Участок характеризуется сложными гидрогеологическими, водохозяйственными, геоэкологическими и горногеологическими условиями, характеризующимися неспокойным залеганием водоносных горизонтов (комплексов), невыдержанностью геологического строения, изменчивостью мощностей и неоднородных фильтрационных свойств водовмещающих пород. На участке проходит граница выклинивания палеогеновых отложений, в результате чего в северной части участка основным водоносным горизонтом является водоносный горизонт отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена, а в южной его части водоносный комплекс среднекаменноугольных отложений.
По схеме общего регионального гидрогеологического районирования (рис. 1.3) участок охватывает окраинные части Восточно-Донецкой области трещинных пластово-блоковых вод («открытый складчатый Донбасс») и Донецко-Донского артезианского бассейна.
Часть основных источников формирования эксплуатационных запасов подземных вод - естественные запасы оцениваемых водоносных горизонтов (комплексов) отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена и среднекаменноугольных отложений достаточно изучены в процессе проведения гидрогеологических работ, другая часть – естественные ресурсы – приближенно.
Исходя из гидрогеологических условий, оценка эксплуатационных запасов подземных вод может быть произведена наиболее экономичным в этих условиях гидродинамическим методом, в условиях полуограниченного пласта c непроницаемым контуром.
6.2. Прогнозные расчеты для подсчета эксплуатационных запасов
подземных вод
Основными источниками формирования и восполнения эксплуатационных запасов подземных вод в артезианском бассейне платформенного типа в открытых его частях (в условиях напорно-безнапорного режима) являются (Инструкция ГКЗ, 1985 г) естественные ресурсы и естественные запасы основных водоносного горизонта отложений глубокинской свиты нижнего плиоцена и водоносного комплекса среднекаменноугольных отложений.
В ходе проведения гидрогеологических работ на исследуемом участке в пределах развития основных водоносных горизонтов (комплексов) отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена и среднекаменноугольных отложений на территории, располагающейся к востоку от хуторов Старая Станица и Скородумовка на склоне водораздела, обращенного к р. Сев. Донец, была выделена перспективная площадь (Старостаничный участок) с наиболее благоприятными гидрогеологическими условиями.
Естественные ресурсы
Естественные ресурсы подземных вод оцениваемого водоносного горизонта отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена определяются по расходу потока подземных вод. При оценке естественных ресурсов по расходу потока подземных вод питание и расходование подземных вод, происходящее в области, расположенной выше створа, в котором определяется расход, учитывается в совокупности, интегрировано (Н.Н. Биндеман, 1970).
Расход естественного потока, измеренный в зоне разгрузки подземных вод, характеризует естественные ресурсы водоносного горизонта в целом.
Расход естественного потока выражается формулой:
Qe = km·B·J
km – эффективное значение коэффициента водопроводимости в контурах площадей оцениваемых эксплуатационных запасах в пределах перспективной площади (Старостаничный участок) равное среднегеометрическому значению коэффициентов водопроводимости по эксплуатационным и поисковым скважинам: №№ 44228, 44625, 9890, 9745, 4, 5, 7315, 9897.
km ср. = 39,1 м2/сут.
B – ширина потока подземных вод по условной линии расчетного сечения по гидроизогипсе + 50 м, равное 2200 м. J – величина среднего напорного градиента (уклона) потока в пределах площади оцениваемых эксплуатационных запасов, равная 0,009.
Результаты расчета естественных ресурсов приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1
Таблица результатов расчета естественных ресурсов подземных вод
Эффективное значение коэффициента водопроводимости km, м2/сут |
Ширина потока B, м |
Гидравлический уклон J |
Естественные ресурсы Qe, м3/сут |
31,9 |
2200 |
0,009 |
774 |
Естественные запасы
Естественные запасы подземных вод – это объем воды в порах водоносного пласта, способной вытекать под действием силы тяжести. Естественные запасы подземных вод рассчитываются по формуле:
Ve = Vo, где:
Ve – естественные запасы, м3;
– гравитационная водоотдача, равная для песков и песчаников 0,05;
Vo – объем пласта в пределах оцениваемой перспективной площади определяемый по формуле:
Vo = m F, где:
m – средневзвешенное значение мощности оцениваемых водоносных горизонтов (комплексов) по отдельным скважинам в пределах оцениваемой площади, равна 17,5 м (табл. 5.4);
F – перспективная площадь развития оцениваемых водоносного горизонта отложений глубокинской свиты нижнего палеоцена и водоносного комплекса среднекаменноугольных отложений (Старостаничный участок) равная 2539500 м2. Площадь определялась методом палетки.
Результат расчета естественных запасов подземных вод приведен в таблице 6.2.
Таблица 6.2
Таблица результатов расчета естественных запасов подземных вод
Гравитационная водоотдача, |
Перспективная площадь развития оцениваемого водоносного горизонта (комплекса) F, м2 |
Средневзвешен-ное значение мощности оцениваемого водоносного горизонта (комплекса) m, м |
Естественные запасы подземных вод Ve, м3 |
Извлекаемая часть естественных запасов Ve равная 30 %, м3 |
0,05 |
2539500 |
17,5 |
2222062 |
666619 |