13. Эксплуатационные запасы подземных вод, методы их оценки.

Эксплуатационные запасы – количество ПВ, к-ое может быть получено на местности с помощью рациональных в технико-экономических отношениях водозаборных сооружениях при заданном режиме эксплуатации и при качестве воды, удовлетворяющее требования в течении расчётного срока водопотребления. Экспл. запасы ПВ подсчитываются и учитываются в м³/сут.

Методы оценки экс-х запасов:

I) гидродинамический - сущность его проявляется в расчёте производительности водозаборных сооружений применительно к той или иной схеме с помощью математической формулы. При этом обязательно учитываются гранич. условия водного потока и параметры продуктивности горизонтов. Все расчёты сводятся к определению понижения (расчетного в скв.и дополнит.), а затем сравнивается S расч. и S доп. В настоящее время разработаны г/д расчёты для эксплуатации ПВ применительно к следующим наиболее распространённым типовым условиям: 1)пласт не ограничен в плане (платфор условия, широкие речные долины); 2)полуграничный пласт (узких речных долин); 3)пласт-круг (месторождения трещ-карстовых вод).

Рекомендуется этот метод применять при оценке запасов ПВ на месторождении с простыми и сложными г/г условиями. Для м/р с очень сложными г/г условиями не рекомендуется.

II) гидравлический метод. Дебит оценивается по эмпирическим данным, к-ые получены в результате опытно-фильтрационных работ, либо по опыту эксплуатации. Метод применяется для м/р со сложными и очень сложными г/г условиями. По данным опытно-фильтрационных работ строятся графики зависимостей Q=f(S). В напорных водах зависимость линейная, в безнапорных - параболическая. Недостатки – нельзя установить восполняемость экспл. запасов ПВ, лучше исп-ть этот метод в совокупности с другими.

III) балансовый метод – опр-ия расхода ПВ за счёт привлечения отдельных источников формирования экспл. запасов. Каждый возможный источник форм-я, оценивается отдельно, а затем они суммируются. Этот метод является дополнительным к первым двум.

IV) метод г/г аналогий. Берутся данные о режиме эксплуатации ПВ и уже действующих водозаборов и переносятся на разведочный участок, который находится в аналогичных условиях. Основное условие, необходимо, чтобы г/г усл. и источники форм-я эксплуат. запасов на этих двух участках были идентичны.

V) комбинированный метод. Первые 4 метода имеют преимущества и недостатки, поэтому целесообразно использовать их совместно.

VI) метод математического моделирования - воспроизводит условия фильтрации на специальных электронных моделях (с помощью компьютерной программ).

14. Подземные воды криолитозоны, их роль в и-г процессах.

Типы ПВ, распространенных в многолетнемерзлых ГП:

I. Надмерзлотные воды: а)воды деятельного слоя, б)воды многолетних надмерзлотных таликов.

II. Межмерзлотные воды: а)воды в жидкой фазе, б)воды в ТВ фазе.

III. Подмерзлотные воды.

Iа. В обл-ти развития многолетнемерзлых пород распространены повсеместно, они связаны с породами, слагающими деятельный слой. Водоупорным основанием для этих пород явл-ся верхняя пов-ть многолетнемерзлых пород, неровности к-ой обуславливают изменение мощности надмерзлотных водоносных горизонтов.

Осн источниками питания их явл-ся атм осадки, а на участках речных долин (с хорошо проницаемыми породами) и поверх воды. В местах со сбросовыми нарушениями в их питании участвуют подмерзлотные воды.

Хар-ная особенность: с наступлением отр t воздуха они постепенно промерзают, приобретая при этом местный напор, величина напора изменяется в зависимости от величины промерзания. Поэтому эти воды можно назвать периодически напорными.

Частично промерзающие надмерзлотные воды, будучи изолированные с низу ММ, а с верху горизонтом сезонного промерзания, расширяясь при промерзании, могут образовать подземный наледный бугор нередко больших размеров. В отдельных случаях происходит разрыв деятельного слоя и часть надмерзлотных вод выходит на пов-ть, где застывает в виде наледи. Бугры пучения м/б причиной повреждения соор-ий. Деформации могут проявл-ся как в период пучения, так и при оттаивании грунтов. Глубина фундамента д/б больше расчетной глубины промерзания. Чтобы фундаменты не вспучивались, необходимо уменьшить силы смерзания грунтов с фундаментом (гравийные подсыпки и др.).

Эти воды обычно слабо минерализованы, и только в районах населенных пунктов и в местах связи их с водами более глубоких горизонтов становятся более минерализованными.

Iб. Приурочены к водопроницаемым ГП, слагающим талики, залегающие под руслами рек и озер.

Талики образуются в результате отепляющего действия на ММГП пов и теплых подз межмерзлотных вод. Под крупными реками Сибири, несущими тело, имеют место сквозные талики, явл-ся областями питания и разгрузки межмерзлотных и подмерзлотных вод горизонтов.

Источниками питания вод надмерзлотных таликов явл-ся атм и поверхностные воды, меж- и подмерзлотные воды, разгружающиеся в этих таликах. Состав вод таликов пестрый (пресные, соленые).

Запасы этих вод опр-ся размерами таликов, степенью их промерзания зимой, водоотдачей и фильтрационными св-ми ГП, участвующих в строении таликов.

IIа. Эти воды часто гидравлически связаны с надмерзлотными и подмерзлотными водами. Хим состав этих вод опр-ся составом вмещающих ГП. Они явл-ся наиболее низкотемпературными подземными водами и в ряде случаев обладают отриц t.

IIб. Подземные льды залегают в виде пластов, линз, жил, клиньев, имеющими мощность до n10 м. Пресные льды при таянии и плавлении дают воду, обычно пригодную для водоснабжения. Подземные льды явл-ся водным резервом, к-ый при деградации зоны ММГП пополняет запасы подземных вод в районах ММ.

III. Воды, залегающие или непосредственно под зоной ММГП или отделенные от ее нижней пов-ти водонепроницаемыми ГП. Всегда напорные, температура увеличивается по мере удаления от границы с ММГП. Питание происходит за счет атм осадков, надмерзлотных и поверхностных вод под крупными реками и озерами. Питание путем инфильтрации и инфлюации ч/з сквозные талики. Наряду с наземными обл-ми разгрузки, хар-ны подводные обл-ти разгрузки, хорошо наблюдаемые зимой, когда на реках в местах выхода ПВ образуются полыньи.

15. Г\г съемка: цели и основные задачи, методика проведения.

Г/г съемка – комплекс научно-производственных полевых и камеральных исследований, выполняемых с целью изучения г/г условий и составления г/г карт. Различают г/г съемки общего назначения (государственные) и съемки спецназначения (ведомственные, преследуют узкие цели). В зав-ти от масштаба составленных карт они делятся на: мелкомасштабные (1:1 000 000; 1:500 000); среднемасштабные (1: 200 000; 1:100 000); крупномаштабные (1: 50 000; 1:25 000); детальные (крупнее 1:25 000).

Задачи съемки:

1)обоснованное расчленение части геол. разреза на водоносные, водоупорные толщи, их прослеживание в поле и картирование; 2)количественная и качественная хар-ка выделенных комплексов, горизонтов и зон, водоуоров, зоны аэрации; 3)хар-ка режима ПВ; 4) приблизительная оценка ест ресурсов ПВ, зона интенсивного водообмена; 5)хар-ка закономерности изменения гидродинамических и гидрогеохимических, гидротемпературных условий по площади и вертикальном разрезе; 6)выяснение общих усл-ий и закономерности формирования ПВ; 7)выделение типов ПВ по их народнохоз. значению с оценкой возможности их практического исп-ия; 8)приближенная оценка потенциальных, а в некоторых случаях эксплуатационных ресурсов ПВ представляющих интерес для водоснабжения; 9)приближ. оценка надежности защиты МПИ ПВ от загрязнения; 10)обоснования общих рекомендаций по дальнейшим г/г иссл-ям на территории законченной съемки.

Периоды съемки:

1)Подготовительный – занимаются составлением проекта (обоснование методов, их объемы) и сметы. Проводится научная подготовка (проработка отчетов по дан терр, составление предполевой карты фактического материала). Выполняются организационные работы (подбор специалистов, необходимого транспорта).

2)Полевой период – осн видом исследований я-ся маршруты, система и частота, к-ых обусл-ны масштаб. съемками, сложностью г\г условий, степенью открытости местности. Во время маршрута следует четко ориентироваться в пространстве, замеряя азимут родников, притоков, следует производить привязку мест измерения к карте.

Во время маршрута помимо геолог св-в, геоморфолог явлений (оползень), г/г набдюдений описывают растительность, инж особенности (различные выемки). При недостаточном кол-ве родников ведут бурение г/г скважин. Скв позволяют опр-ть запас ПВ, мощность, глубину залегания, дебит.

Выполняются гидрометрические замеры рек, лаб работы в поле (хим состав, мин-ция).

3)Камеральный период – производится систематизация собранного материала, составление г/г карт и пояснительного текста, защита отчета.

Г/г съемка должна освещать г/г усл-ия местности на опр-ую глубину, к-ая в открытых районах составляет max глуб эрозионного вреза, а на полузакрытых и закрытых территориях может быть различна в зав-ти от назначения съемки, ее масштаба и особенностей г/г усл-ий местности.

При съемке изучают следующие природные явл-ия и искусственные выработки, служащие основным материалом для составления г/г карт: 1) источники и другие выходы ПВ, 2) шахтные колодцы и скважины, 3) материалы по действующим и недействующим водозаборам ПВ, 4) подземные водотоки и водоемы, 5) физ.-геол. явл-ия, обусловленные дея-тью ПВ (карст, оползни, суффозия, просадки, заболачивание), 6) геоморфологические элементы рельефа, 7) геоботанические показатели, 8) материалы АФС.