Глава VII!

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

КОМПЛЕКСНАЯ ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

Чтобы установить распространение водоносных горизонтов и их комплексов, выяснить их стратиграфическую принадлежность, глу­бину залегания, площадь питания, направление движения, а также качество и количество подземных вод, проводят гидрогеологические исследования В настоящее время в СССР осуществляются два ви­да гидрогеологических съемок — комплексная геолого-гидрогеоло­гическая и гидрогеологическая Методические указания по прове­дению съемок и составлению гидрогеологических карт различных масштабов разработаны институтом ВСЕГИНГЕО Министерства геологии СССР в соответствии с решением междуведомственного совещания

Комплексная геолого-гидрогеологическая съемка выполняется в районах, для которых отсутствуют геологические карты масштаба проектируемой съемки или крупнее. Одновременно с нею ведутся геологическое и гидрогеологическое изучение и картирование райо­на работ.

Гидрогеологическая съемка проводится в районах, для которых имеется геологическая карта масштаба проектируемой съемки или крупнее Она отличается от комплексной съемки меньшим объемом геологических наблюдений, которые нужны для увязки гидрогео­логических и геологических данных, а также для уточнения имею­щейся геологической карты и выяснения гидрогеологических ус­ловий.

Как комплексная геолого-гидрогеологическая, так и гидро­геологическая съемки, охватывающие большие территории, прово­дятся большей частью в масштабах от 1 : 500000 до 1 : 1 000000. Съемки более крупного масштаба являются составной частью комплекса других видов геологических и гидрогеологических ис­следований (разведочных, опытных и т. д.).

В процессе комплексной геолого-гидрогеологической съемки изучают геоморфологию, стратиграфию, тектонику, литологию и петрографию четвертичных и дочетвертичных пород, ищут полез­ные ископаемые, изучают выходы подземных вод на поверхность земли, связи поверхностных вод с подземными, исследуют водонос-

8" 227

ные комплексы, водоносные горизонты, обводненные зоны, распо­ложенные в коре выветривания и тектонических разломах, выяв­ляют степень их водообильности, условия и глубину залегания, а также закономерности распространения подземных вод, заключен­ных в коренных и в четвертичных отложениях, условия питания, циркуляции и разгрузки подземных вод, химический состав и физи­ческие свойства вод отдельных горизонтов, обводненных зон или массивов, устанавливают зависимость химического состава под­земных вод от состава горных пород обследуемого района, связь химического и газового состава подземных вод с возможными мес­торождениями полезных ископаемых, физико-геологические про­цессы, связанные с деятельностью подземных вод, — карст, ополз­ни, суффозию и т. п., проводят тщательный сбор сведений о режи­ме подземных вод.

В состав комплексной геолого-гидрогеологической съемки вхо­дят также следующие виды работ: а) буровые и легкие горные выработки; б) пробные и опытные откачки из буровых скважин, горных выработок и колодцев; в) лабораторное изучение химиче­ского и газового состава и свойств подземных вод и пород. Виды работ и их объем определяются конкретными задачами и природ­ной обстановкой. По результатам комплексной геолого-гидрогеоло­гической съемки составляются геологические и гидрогеологические карты в масштабе, соответствующем масштабу съемки.

При проведении съемки для целей водоснабжения в районах с недостаточным количеством действующих колодцев и источников необходимо оценить перспективность получения подземных вод, указать места заложения новых колодцев или скважин, их глуби­ну и конструкцию. При этом следует учитывать, что наиболее на­дежными внешними указаниями на присутствие подземных вод являются заболоченные участки склонов, пониженные, но не залив­ные участки речных долин, конусы выноса, депрессии при резко расчлененном рельефе, оползневые склоны и другие участки, к ко­торым приурочена различная растительность, и т. д.

Для выяснения характера водоносности и степени минерализа­ции подземных вод в СССР и за рубежом широко применяют гео­ботанический метод, основанный на использовании растительного покрова как индикатора водоносности.

О степени минерализации подземных вод можно судить по со­держанию солей в тканях растений — фреатофитов, корневая си­стема которых связана с водоносными горизонтами. Зная соотно­шение различных растительных сообществ на определенной терри­тории, можно составить геоботаническую карту с соответствующей легендой. Геоботанические карты, как правило, должны состав­ляться до начала гидрогеологических исследований, чтобы гидро­геолог имел возможность полученные данные использовать при размещении поисково-разведочных скважин.

Оценивая возможность использования источников, необходимо указывать рациональный тип их каптажа для получения наиболь­шего количества доброкачественной воды.

228

При изучении естественных выходов подземных вод на поверх­ность земли должны быть собраны сведения о месте выхода источ­ника, характере и геологическом возрасте водосодержащих пород (тип источника — восходящий, нисходящий, карстовый), о характе­ре выхода (из пласта, трещины), дебите источника (с указанием мероприятий для его повышения, конструкции существующего кап­тажа (галерея, колодец или скважина) и его санитарном состоя­нии, о физических свойствах и качестве воды по данным полевых исследований (для каких целей используется источник: питьевых, технических или лечебных), физико-химических процессах на уча­стке выхода источника (отложение различных солей, разрушение бетонных или железобетонных сооружений).

Для определения дебита источника можно пользоваться водосливами, мер­ными сосудами и другими приспособ­лениями, описанными в специальной литературе.

Рис. 106. Водослив

Если расход источника превышает 3—5 л/с, замерить его можно с по­мощью водослива. В дамбе устраива­ют отверстие, в которое вставляют во­дослив (рис. 106). По высоте слоя сте­кающей воды над порогом водослива вычисляют расход источника Q в м³/сек по формуле

(VIII-1)

где В — ширина водослива в м; h — высота струи над водосливным ребром в м.

Водослив устанавливают в наиболее удобном для наблюдений месте и надежно его закрепляют в русле источника. Во избежание просачивания воды под основанием и в бортах водослива все щели тщательно трамбуют глиной. Выше водослива устанавливают рей­ку так, чтобы нулевое деление ее находилось на уровне порога во­дослива. Устройство самого водослива, так же как его установка и наблюдение над ним, не представляют особых трудностей.

При определении расхода воды с помощью измерения скорости открытого потока выбирают прямолинейный участок русла длиной не менее трех- четырехкратной ширины открытого водотока. От­дельные неровности в дне и стенках русла предварительно расчи­щают и подравнивают лопатой, затем выбирают два створа, пер­пендикулярных к течению воды, и отмечают их колышками, вер­тикально поставленными в грунт по берегам русла, определяют поперечное сечение водного потока в каждом створе, для чего сна­чала измеряют ширину потока, а потом его среднюю глубину и скорость движения воды.

В процессе гидрогеологических исследований необходимо соби­рать данные по колодцам: 1) о его местоположении, глубине до дна, размерах и характере крепления, глубине до воды, колеба­ниях уровня воды (по опросу жителей); 2) из какого водоносного

229

Рис. 107. Макет гидрогеологической карты с прирамочными разрезами

(по А. М Овчинникову):

/ — аллювиальные отчожения с неглубоко залегающими грунтовыми водами, 2 —мочодые эффузивные породы, создающие преграды для подземных вод, 3 — третичные гипсоносные песчаники слабоводообильные, с отдельными пластово трещинными водоносными горизон­тами 4 — сильноводообильные верхнеюрские известняки с пластово трещинно карстовыми водами 5 — титонская водоупорная глинистая толща, S — компактные нижьеюрские туфо-генно-песчанистые толщи с местными грунтовыми трещинными водами в коре выветривания и в зонах тектонических разрывов, 7 - тектонические разрывы, 8 — изолинии кровли наибо­лее водообичьной верхнеюрской известняковой толщи в синклинали, образующие напорный бассейн 9^пресные источники с дебитом более 1 л/сек, 10 — минеральные источники с де­битом менее 1 л сек, со свободно выделяющимися газами, 11 — минеральные источники с де­битом менее 1 л/сек, не выделяющие свободных газов, 12 ~- карстовые воронки, 13 — заболо­ченность

горизонта (литологический состав и возраст отложений) получена вода; 3) о производительности колодца, наблюдаемой и макси­мально возможной (с указанием понижений уровня воды), о качестве воды и его постоянстве; 4) о водоподъемных средствах и со­ответствии их с возможной производительностью колодца, необхо­димых мероприятиях для увеличения дебита колодца; 5) о сани­тарном состоянии колодца и наземных сооружений (будка, под­земный или наземный резервуар, водонапорная башня), об их типе.

Получив необходимые данные по геологии и гидрогеологии и нанеся их на топографическую основу, нетрудно составить гидро­геологическую карту (рис. 107), которая должна сопровождаться объяснительной запиской.