Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Поиски и разведка подземных вод и мероприятия по их охране от загрязнения и истощения. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

3) скрытого дренирования трещинных и трещинно-жильных вод

со стороны окружающих гор и основания котловины (подземный сток).

Месторождения подземных вод на площади конусов выноса. Этот тип месторождений характерен для предгорных зон в некоторых горно-

складчатых областях главным образом в Средней Азии, Казахстане, в России —

в Восточной Сибири и в долине р.Чары.

Первый подтип - на площади периферийных конусов выноса. При выходе крупных речных долин из горных районов на предгорную равнину поверхностные потоки формируются толщи рыхлых аллювиальнопролювиальных образований, представленных преимущественно хорошо проницаемыми песчано-галечниковыми образованиями с переслаиванием суглинков (глин). Обладая высокими коллекторскими свойствами песчаногалечниковые образования, создают значительное природное подземное водохранилище.

Второй подтип - на площади внутридолинных конусов выноса выявлен в Средней Азии. Месторождения распространены на тех участках, где река, вырываясь из горных теснин, выходит в широкую часть межгорной долины, образуется внутридолинный конус выноса песчано-галечниковых образований, с которыми и связано формирование месторождений подземных вод.

Месторождения трещинно-жильных вод зонтектонических нарушений. Месторождения указанного типа залегают в форме линейно-

вытянутых потоков, приуроченных к горным породам дробления, брекчирования или усиленной трещиноватости вдоль зон тектонических нарушений.

Месторождения трещинно-жильных пород характерны преимущест-венно для районов горно-складчатых областей, где сложно дислоцированные толщи пород часто поражаются крупными тектоническими нарушениями.

Более широкое распространение в геосинклинальных областях имеют месторождения трещинно-жильных вод, формирование которых наблюдается в зонах тектонических нарушений внутрискладчатых структур (простые и сложные сбросы или надвиги нередко глубокого заложения). Очень часто месторождения такого типа встречаются на Урале, средней Азии, Казахстане.

Формируясь в пределах зон тектонических нарушений, подземные потоки трещинно-жильных вод при благоприятных условиях выходят на дневную поверхность в виде восходящих родников.

Месторождения трещинно-жильных вод отличаются следующими гидрогеологическими особенностями:

1) они имеют линейно-вытянутую форму залегания в виде узких пото-

ков подземных вод;

2) трещинно-жильные воды циркулируют на относительно небольшой глубине. Измеряемой иногда сотнями метров, и в связи с этим часто имеют повышенную температуру (нередко на месторождении формируются термальные воды);

3) область питания трещинно-жильных вод расположена вдоль зоны тектонического нарушения непосредственно вмещающих горных пород;

4) на месторождениях формируются преимущественно естественные ресурсы трещинно-жильных вод, в виду ограниченной свободной емкости водовмещающей среды естественные запасы трещинно-жильных вод обычно весьма незначительны.

Месторождения подземных вод в межморенных отложениях.

Эти месторождения образуются на территории развития ледниковых четвертичных образований платформенного типа, в мощной толще рыхлых межмомеренных отложений, а также в отложениях конечных морен часто формируются мелкие бассейны напорных вод.

Признаки месторождений:

1) небольшие размеры;

2) значительная мощность водосодержащих песчано-гравийных образований (достигающая иногда 130 м);

3) хорошие условия их питания (активная гидравлическая связь с поверхностными водами речной сети) создают благоприятную гидрогеологическую обстановку для формирования на площади бассейнов крупных естественных ресурсов и эксплуатационных запасов подземных вод. Пользуются распространением в европейской части России – Карелия, северо-восток Поволжья.

В гидрогеологическом отношении мелкие бассейны напорных

межморенных отложений характеризуются следующими условиями:

а) в плане бассейн имеет четко выраженные границы, совпадающие

с площадью распространения водоносных флювиогляциальных отложений;

б) водовмещающими породами обычно являются пески, гравий. Реже

галечниковые образования;

в) в толще песчано-гравийных отложений формируется один, реже два-три напорных водоносных горизонта (в последнем случае водоносные горизонты гидравлически связаны между собой);

г) напорные воды на некоторых участках месторождений имеют активную гидравлическую связь с поверхностными водами, что создает благоприятные условия для формирования на водозаборных площадях дополнительных привлекаемых ресурсов подземных вод;

д) водоносные горизонты очень часто обладают небольшими гидростатическими напорами (20-60 м).

Эксплуатационные запасы напорных вод на водозаборных участках могут формироваться за счет:

а) естественных ресурсов;

б) упругих запасов;

в) привлекаемых ресурсов из смежных водоносных горизонтов и инфильтрации поверхностных вод.

Месторождения подземных вод в области распространения многолетнемерзлых пород.

Месторождения подземных вод подрусловых таликовых зон.

Выделяются два подтипа. Первый – в современных речных долинах крупных рек и их притоков или под озерными водоемами с постоянно действующим и непромерзающим до дна поверхностным потоком. Такие месторождения распространены преимущественно в долинах крупных рек или в котловинах крупных озер, поверхностные потоки которых никогда не перемерзают зимой до дна. В результате длительного теплового воздействия не промерзающих поверхностных вод под руслом реки, иногда на большую глубину (до 100 м). Образуются талые породы, и в песчано-галечниковых аллювиальных или озерных образованиях формируется подземный поток грунтовых вод. Этот поток, как правило, имеет активную гидравлическую связь с поверхностными водами.

Условия формирования подрусловых таликовых зон в речных долинах зависят от ряда факторов:

1) от энергии теплового потока поверхностных вод реки, режима стока

2) структуры окружающей вечной мерзлоты и мощности песчано-

галечниковых образований.

Второй подтип – в пределах древних речных долин с периодически действующим поверхностным потоком и ограниченной площадью таликовой зоны. Таликовая зона на таких месторождениях имеет сравнительно узкий фронт распространения – от 0,5 до 3 км, к которому приурочен фильтрационный поток грунтовых вод, имеющий переменный источник питания.

Естественные ресурсы и запасы подземных вод определяются размерами талика (мощность и площадь распространения), условиями питания (связь с поверхностными водами) и фильтрационными свойствами водовмещающих пород.

Месторождения напорных вод на площади частично промороженных мелких артезианских бассейнов.

Выделяются два подтипа таких месторождений, приуроченных к площади:

а) частично промороженных собственно мелких складчатых структур или тектонической депрессии;

б) частично промороженной обводненной трещиноватой зоны выветривания коренных пород.

Распространены в горно-складчатых областях Забайкалья и СевероВостоке Сибири.

Месторождения подземных вод сквозных таликовых зон тектонических нарушений. Они представлены напорными межмерзлотными

водами сквозных таликов, чаще всего приуроченных к зонам крупных тектонических нарушений глубокого заложения. Распространены месторождения преимущественно в горно-складчатых областях. В гидрогеологическом отношении межмерзлотные подземные воды сквозных таликов очень часто играют транзитную роль, связывая подмерзлотные подземные воды с надмерзлотными. Этот тип месторождений подземных вод характеризуется наличием линейно-вытянутых потоков. Наиболее часто водоносные сквозные талики можно встретить в области развития мощной толщи вечной мерзлоты, где они обуславливают ее прерывистость на отдельных участках.

По сравнению с другими месторождениями напорные межмерзлотные воды аккумулируют в сквозных таликах относительно ограниченные естественные ресурсы. Дебиты водозаборных сооружений достигают 10 тыс. м3/сутки.

Контрольные вопросы:

1.Назовите типы месторождений пресных подземных вод.

2. Характеристика месторождений подземных вод речных долин.

3. Характеристика месторождений подземных вод на площади артези-

анских бассейнов платформенного типа.

4. Характеристика месторождений подземных вод на площади арте-

зианских бассейнов горно-складчатых областей.

5. Характеристика месторождений подземных вод в области распро-

странения многолетнемерзлых пород.

1.4. ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

1.4.1. Общие принципы поисково-разведочных работ

В теории и практике изучения различных типов месторождений

подземных вод действуют общие принципы поисков и разведки:

1) принцип гидрогеологической обоснованности и экономической целесообразности постановки на каждом объекте поисково-разведочных гидрогеологических работ;

2) принцип стадийности, или последовательных приближений, изучения месторождений подземных вод;

3) принцип полноты исследований объекта, обеспечивающий обоснование категоризации разведанных запасов подземных вод в соответствии с требованиями Инструкции ГГЗ РСФСР (отнесение эксплуатационных запасов подземных вод к той или иной категории достоверности и степени разведанности);

4) принцип охраны окружающей (геологической) среды при длительной эксплуатации подземных вод, а также защиты их от истощения и загрязнения;

5) принцип минимальных затрат труда, времени, кредитов при разведке месторождений [8].

1.4.2. Методика разведки месторождений подземных вод

Поиск и разведка подземных вод, производящиеся для выявления эксплуатационных запасов подземных вод, разделяются на следующие стадии: поисковые работы, предварительная разведка и детальная разведка [5, 10].

Поисковые работы служат для выявления участков с водоносными горизонтами, перспективными для получения требуемого количества воды соответствующего качества и по возможности вблизи водопотребителя. В хорошо изученных районах, где перспективные участки можно выделить по имеющимся гидрогеологическим материалам, эти работы не проводятся.

Поисковые работы включают в себя: гидрогеологические съемку масштабов 1:50 000 – 1:200 000, геофизические работы, буровые и горные работы, опытные и лабораторные работы, наблюдения за режимом подземных вод и др.

Эти работы проводятся на перспективных участках, выделяемых по общим гидрогеологическим соображениям (мелкомасштабным гидрогеологическим картам, геологическим картам, различным описаниям, одиночным буровым скважинам и пр.).

Предварительная разведка подземных вод производится с целью выбора участков (или участка) расположения водозабора для постановки на них в дальнейшем детальной разведки. Эти участки выбираются с учетом требований к количеству и качеству подземных вод в зависимости от назначения и согласовываются с водопотребителем или проектной организацией, а в случаях разведки подземных вод для хозяйственнопитьевых или лечебных целей и с органами санитарного надзора.

В хорошо изученных районах, ресурсы подземных вод которые превышают потребность, предварительная разведка не производится, а участок водозаборов для детальной разведки выделяется по имеющимся гидрогеологическим материалам.

Детальная разведка производится с целью изучения участков расположения водозаборов, обеспечивающего окончательную оценку эксплуатационных запасов подземных вод, получение материалов для проектирования водозаборных сооружений и расширение действующих водозаборов.

На стадии детальной разведки основными видами работ являются: бурение разведочных, разведочно-эксплуатационных и наблюдательных

скважин; проведение пробных, опытных (одиночных и кустовых) и опытноэксплуатационных откачек и нагнетаний. Буровые скважины закладывают в основном применительно к намеченной схеме водозабора. Большинство скважин должно иметь диаметры, позволяющие использовать их для эксплуатации. Наряду с этим, на данной стадии проводят геофизические исследования, наблюдения за режимом подземных и поверхностных вод, отбор проб воды на химический и бактериологический анализы.

Оценка эксплуатационных запасов подземных вод проводится на стадии детальной разведки на эксплуатируемых месторождениях по специальному заданию.

Эксплуатационная разведка проводится в процессе строительства и эксплуатации водозаборных сооружений на месторождениях с утвержденными запасами. Разведка проводится с целью определения соответствия фактических условий и режима эксплуатации сделанным ранее прогнозам, а также с целью переоценки запасов по материалам эксплуатации.

Эксплуатационная разведка заключается в проведении систематических наблюдений за величиной водоотбора, уровнями в эксплуатационных и наблюдательных скважинах, изменением качества воды и технического состояния фонда скважин.

1.4.3. Рекомендации по содержанию этапов и стадий геологоразведочных работ

Общие положения. Процесс геологического изучения недр по целе-

вому назначению, содержанию проводимых исследований и конечному геологическому результату подразделяются на 3 этапа и 5 стадий [13].

Эта I. Региональное изучение недр для оценки прогнозных ресурсов подземных вод. Он включает в себя первую стадию региональной оценки прогнозных ресурсов подземных вод. На первом этапе осуществляется анализ условий и региональных закономерностей формирования ресурсов различных типов подземных вод и производится их региональная оценка.

Этап II. Геологическое изучение недр – поиски и оценка месторождений. Этот этап состоит из второй и третьей стадий. Стадия №2 включает в себя поисковые работы. На стадии № 3 производится оценка выявленных месторождений.

Этап III. Разведка и освоение месторождений. На данном этапе осуществляются разведка месторождений (стадия № 4) и эксплуатационная разведка (стадия № 5).

Геологические исследования II и III этапов направлены на выявление, изучение и геолого-экономическую оценку месторождений подземных вод с целью их промышленного освоения и воспроизводства минеральносырьевой базы. При этом необходимо отметить:

- Результатом геологоразведочных работ на каждой стадии является

оценка прогнозных ресурсов и (или) эксплуатационных запасов подземных вод определенной категории в соответствии с «Классификацией эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод» и получение исходных данных для разработки предпроектных и проектных документов по использованию подземных вод.

- В зависимости от конкретных условий, и прежде всего от степени изученности объекта предыдущими исследованиями, сложности природных гидрогеологических и экологических условий, потребности в воде, отдельные этапы (стадии) могут исключаться из общего поисковоразведочного процесса или совмещаться с другими этапами и стадиями. В этих случаях возможно решение задач по результатам проведенных или совмещенных стадий (например, оценка месторождения по результатам поисковых работ).

- Общим критерием для оценки необходимости постановки и проведения работ отдельных этапов и стадий, целесообразности и возможности исключения или совмещения различных стадий поисково-разведочного процесса является степень достаточности имеющихся и вновь полученных материалов для решения конечной целевой задачи данной стадии. При этом должна быть установлена возможность реализации такого решения на основании материалов предыдущих исследований с проведением или без проведения дополнительных работ, либо возможность при проведении исследований на более ранней стадии получать одновременно все необходимые материалы для решения целевой задачи последующей.

- Состав и содержание различных видов геологоразведочных работ, выполняемых на каждой стадии, их последовательность и рациональное комплексирование определяются целевым назначением стадии, потребностью в воде, сложностью гидрогеологических условий и типом месторождений подземных вод, а также интенсивностью эксплуатации подземных вод и особенностями природно-экономических и экологических условий участков и районов организации работ. При этом особое внимание должно уделяться изучению и оценке изменчивости техногенных (антропогенных) источников и факторов формирования эксплуатационных запасов подземных вод, влияющих на их количество, качество и экологические последствия эксплуатации.

- По результатам работ каждой стадии, как правило, составляется отчет с подсчетом прогнозных ресурсов и (или) эксплуатационных запасов подземных вод, который в необходимых случаях предоставляется на государственную экспертизу в порядке, устанавливаемом Министерством природных ресурсов Российской Федерации, либо его территориальными (региональными) подразделениями. Отчет должен соответствовать требованиям по содержанию и оформлению и порядку представления на государственную экспертизу материалов подсчета прогнозных ресурсов и эксплуатационных запасов подземных вод.

Для небольших объектов поисково-разведочных работ при отсутствии альтернативных вариантов постановки работ на следующей стадии отчетность может быть упрощена и переход к последующей стадии может проводиться на основе специализированных заключений или промежуточных информационных отчетов. Ниже приводится более, расширенная характеристика указанных выше этапов и стадий [13].

Этап I, включающий стадию № 1, предусматривает следующее:

1. Региональное изучение недр для целей оценки прогнозных ресурсов подземных вод, хотя и является одним из видов региональных гидрогеологических исследований, выделяется в самостоятельную стадию в связи со своей конкретной целевой направленностью, тесно увязанной со всем поисково-разведочным процессом.

2. Объектами изучения и региональной оценки прогнозных ресурсов различных типов подземных вод могут являться отдельные гидрогеологические бассейны и массивы, а также гидрогеологические районы, речные бассейны и водохозяйственные участки, территории отдельных или нескольких субъектов Российской Федерации, других административных, природно-географических и экономических районов, а также наиболее перспективные водоносные горизонты в их пределах.

3. Основной задачей работ является выявление условий и региональных закономерностей распространения и формирования ресурсов различных типов подземных вод и их прогнозная оценка.

4. Работы по региональной оценке прогнозных ресурсов носят, в основном, тематический и камеральный характер и базируются на обобщении и использовании материалов всех видов гидрогеологических исследований, выполненных ранее на оцениваемой территории, в т.ч. гидрогеологических съемок различного масштаба, поисково-разведочных работ, экологогидрогеологических исследований и т.д.

5. Конечным результатом работ по региональному изучению прогнозных ресурсов различных типов подземных вод является их оценка по категории Р, комплексная оценка перспектив исследуемой и оцениваемой площади в отношении использования подземных вод, выделение наиболее перспективных площадей для дальнейших поисково-разведочных работ.

На основе выполненных работ могут быть также выявлены новые

месторождения подземных вод без проведения поисковых работ.

Результаты работ по региональной оценке прогнозных ресурсов подземных вод излагаются в отчете с подсчетом прогнозных ресурсов категории Р, который предоставляется на государственную экспертизу.

6. При изменении водохозяйственной, санитарной и экологической обстановки, при получении новых данных по геологическому строению и гидрогеологическим условиям оцениваемой территории может проводиться их переоценка.

Этап II состоит из двух стадий.

Стадия 2. Поисковые работы. Целевым назначением работ на этой стадии является выявление в пределах перспективных площадей, выделенных по результатам региональных гидрогеологических работ, водоносных горизонтов и месторождений с благоприятными предпосылками для постановки дальнейших оценочных и разведочных работ.

Основной задачей данной стадии является получение необходимой исходной информации, позволяющей выявить а пределах конкретных площадей месторождение или месторождения подземных вод, определить их границы в плане и разрезе, выполнить предварительную оценку их эксплуатационных запасов категории С1 (в отдельных случаях – С2 и С1) и наметить объект (объекты), представляющий интерес для первоочередного промышленного освоения.

В зависимости от сложности геологического строения и гидрогеологических условий территории, типов месторождений подземных вод на стадии «Поиски» могут проводиться следующие виды работ:

- маршрутное и (или) площадное изучение гидрогеологических условий применительно к масштабу 1:100000-1:50000 (в отдельных случаях – более крупного масштаба) с применением, при необходимости, комплекса геофизических, гидрометрических, гидрогеохимических, ландшафтных, геоботанических, дистанционных аэро- и космических методов;

- бурение и опробование поисковых скважин;

- геофизические исследования в скважинах;

- обследования действующих водозаборов;

- наблюдения за естественным и нарушенным режимом подземных вод;

- топографо-геодезические, гидрогеохимические, лабораторные работы;

- математическое моделирование и другие, в т.ч. специальные, исследования.

Основным результатом работ на стадии «Поиски» является геологическое обоснование перспектив исследований площади и выявление месторождений (участков), на которых целесообразна постановка дальнейших оценочных работ. Степень изученности эксплуатационных запасов подземных вод на выявленных месторождениях (площадях, участках) должна соответствовать категории С2. В простых гидрогеологических и экологических условиях по результатам поисковых работ могут быть оценены эксплуатационные запасы подземных вод по категории С1.

Для выявленных при поисковых работах месторождений теплоэнергетических и промышленных вод проводится геологоэкономическая оценка по укрупненным показателям. Такая же оценка проводится в отдельных случаях для месторождений питьевых, в том числе минеральных столовых вод, предназначенных для розлива, технических, минеральных лечебных и минеральных лечебно-столовых вод, когда для

принятия решения о целесообразности и очередности их дальнейшего изучения требуется специальное экономическое обоснование.

В тех случаях, когда задачи поисковых работ были решены при проведенных ранее исследованиях (в том числе при региональной оценке прогнозных ресурсов) стадия поисков не проводится.

Результаты работ по поисковой стадии излагаются в отчете с подсчетом эксплуатационных запасов подземных вод категории С2. Результаты этих работ служат основанием для выдачи лицензии на пользование недрами для проведения геологического изучения недр (оценочных) работ или совмещенной лицензии.

Стадия 3 «Оценка месторождений подземных вод». Целевым назначением данной стадии является изучение выявленного на основании предыдущих исследований месторождения (или нескольких месторождений) подземных вод требуемого назначения и состава и предварительная оценка их эксплуатационных запасов применительно к условной схеме водозабора. Основными задачами этой стадии являются:

а) установление основных факторов и закономерностей формирования эксплуатационных запасов подземных вод (их количества и качества) в пределах выявленного месторождения (месторождений);

б) предварительное обоснование природной гидрогеологической модели;

в) гидрогеологическое и, в необходимых случаях, технико-экономическое обоснование принципиальной схемы водозабора;

г) принципиальная оценка возможного влияния планируемого водоотбора на различные компоненты природной среды (поверхностные водные объекты, оседание поверхности, активизацию карстово-суффозионных и других экзогенных процессов, угнетение ландшафтов и т.д.);

д) определение соответствия качества воды ее целевому назначению ипредварите6льная оценка его возможных изменений в процессе эксплуатации;

е) оценка антропогенной нагрузки и санитарного состояния территории, а также предварительная оценка границ зоны санитарной охраны и возможности ее организации (для питьевых и минеральных вод).

Для промышленных теплоэнергетических вод, а в необходимых случаях, и для месторождений питьевых, технических и минеральных подземных вод, дополнительно решаются следующие задачи;

а) выбор, а в необходимых случаях, разработка технологического регламента извлечения из воды полезных компонентов, технологии использования теплоэнергетического потенциала или водоподготовки;

б) предварительное определение количества и качества промстоков;

в) предварительное обоснование и согласование способа удаления промстоков.

<<< < Предыдущая 1 23 / 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]