36. Источники формирования эксплуатационных запасов подземных вод. Условия, определяющие выбор метода оценки эксплуатационных запасов. Влияние метода оценки на методику разведочных работ.

Основные источники формирования:

а) упругие запасы;

б) естественные емкостные запасы;

в) привлекаемые ресурсы из поверхностных водотоков и водоемов;

г) ЕР

Оценка ЭЗ заключается:

1) в опр-ии положения уровня или напора п.в при заданной производительности в/з ( для водоснабжения);

2) в опр-ии производительности в/з при заданном положении (для водообильности тверд п.и)

Задача оценки ЭЗ ПВ в гидродинамическом отношении сводится к док-ву возможности водоотбора в объеме заявленной потребности Q_э при расчетном понижении уровня в скв водозабора S_р , не превосходящем заданной предельно доп величины S_доп. : для безнапорных вод S_{до п}  (0.5  0.75 )H, а при наличии напора S_доп  0.5m+h

При соблюдении условия S_p  S_доп эксплуатационные запасы считаются обеспеченными.

Гидродинамический аналитический метод

В основе метода лежит принцип «большого колодца». «Большой колодец» – это фиктивная выработка радиусом R₀, эквивалентная во внутреннему фильтрационному сопротивлению взаимодействующим скважинам водозаборного сооружения. R₀ зависит от расположения водозаборных скважин в плане. В сложных геолого-гидрогеологических условиях не всегда возможно получить типовую фильтрационную схему. В этом случае рекомендуется применять Метод математического моделирования.

Гидравлический метод.

Применение гидравлического метода оценки ЭЗ на – вынужденная мера на месторождениях с весьма сложными гидрогеологическими условиями (отнесенным к третьей и частично - второй группам сложности). Суть метода заключается в том, что по данным опытно-эксплуатационного опробования(откачки на нескольких ступенях понижения или дебита) устанавливается характер связи между дебитом опробуемых скважин и понижениями уровня воды в них.

Балансовый метод. Определении объемов (расходов) ПВ, которые могут быть привлечены к обеспечению эксплуатационного водоотбора за счет тех или иных балансовых составляющих. Каждый из возможных источников формирования оценивается раздельно, а затем производится их суммирование. Применять для оценки ЭЗ МПВ, приуроченных к речным долинам, а также к ограниченным по площади структурам с высокими фильтрационными параметрами водовмещающих отложений продуктивного горизонта.

Метод гидрогеологической аналогии. состоит в использовании данных в режиме эксплуатации п.в. на участках действующих водозаборов для оценки запасов на разведочном участке, находящемся в аналогичных геолого-гидрогеологических условиях. Метод применяется на начальных стадиях исследований.

39. Особенности проведения гидрогеологических исследований в области распространения многолетнемерзлых пород. Месторождения подземных вод в криолитозоне.

Съемочные работы

Прежде всего, следует отметить, что в составе гидрогеологической съемки на площадях развития многолетней мерзлоты преобладают геокриологические исследования, а сама съемка является, по существу, комплексной мерзлотно-гидрогеологической, призванной обеспечить изучение закономерностей пространственного распространения сезонной и многолетней мерзлоты и всестороннюю оценку ее влияния на гидрогеологические и инженерно-геологические условия изучаемой территории и особенности ее народнохозяйственного освоения и использования.

Важным моментом съемочных работ в области распространения многолетней мерзлоты является выбор времени для проведения полевых исследований. Следует учитывать, что наиболее четко естественные выходы подземных вод (особенно глубокого залегания) проявляются в конце зимы и в самом начале весны (до начала снеготаяния), когда поверхностные и надмерзлотные воды, маскирующие и перекрывающие эти выходы, максимально промерзают. Поэтому изучение выходов подмерзлотных подземных вод в зимнее и весеннее время дает наиболее достоверную информацию об их свойствах, ресурсах и химическом составе.

Важно также отметить, что сезонные колебания дебита, напора, температуры и химического состава воды источников в области распространения многолетнемерзлых пород часто бывают существенно более контрастными, чем у источников вне этой области. Поэтому здесь желательны систематические круглогодичные гидрогеологические наблюдения за их режимом. В крайнем случае, наблюдения должны проводиться зимой (в период наибольшего промерзания) и осенью (в период наибольшего протаивания). Для определения возможности использования вод источника для водоснабжения обязательны круглогодичные наблюдения.

Важной особенностью изучения подземных вод области многолетней мерзлоты является необходимость более детального исследования их температурного режима, так как изменение температуры здесь может привести не только к изменению качества подземных вод, но и к изменению их фазового состояния, объема и условий их эксплуатации. Поэтому в данной области следует проводить наблюдения за действующими источниками и водозаборами, режимом и условиями их эксплуатации (особенно в периоды наибольшего промерзания и оттаивания пород) и т. д.

Наблюдения за режимом подземных вод и температурным режимом горных пород. Такие наблюдения являются важнейшей составной частью выполняемых мерзлотно-гидрогеологических исследований. Они необходимы при решении самых разнообразных инженерно-гидрогеологических задач (при водно-тепловых мелиорациях земель, водоснабжении, различных видах строительства и т. д.).

В результате выполняемых исследований изучается температурное поле горных пород и его динамика по сезонам года на участках с разнообразными природными условиями:

1) исследуют величину и закономерности распределения температуры в плане и по глубине;

2) мощность зоной колебаний температуры;

3) величину и: характер изменения геотермического градиента, и другие показатели.

Наиболее надежные данные о режиме температуры мерзлых, пород получают на основе замеров температуры в специально оборудованных термометрических скважинах при условиях, исключающих нарушение естественного теплового поля многолетнемерзлых и сезоннооттаивающих пород.

Специфика наблюдений за режимом подземных вод в области распространения многолетнемерзлых пород определяется возможностью замерзания воды в скважинах. Замерзание воды в скважинах предотвращают заполнением стволов наблюдательных скважин соляркой или рассолом , периодическим прогревом паром, горячей водой, электронагревательными приборами, прокачкой скважин и т. д.

При изучении режима источников необходимо учитывать следующие особенности:

а) образование наледи, на которую расходуется часть или даже полностью вода источника;

б) непостоянство условий выхода и расхода воды в течение года;

в) миграцию струи воды источника по склону местного понижения или по площади наледи;

г) некоторое увеличение дебита источника в весеннее время за счет таяния наледи;

д) изменение минерализации и состава подземных вод в связи с частичной, их кристаллизацией при движении в теле наледи;

е) неоднородность и изменчивость во времени минерализации и химического состава льда, как по площади, так и в вертикальном разрезе, связанных с концентрированием и дифференциацией компонентов общей минерализации в процессе замерзания воды, растекающейся по поверхности наледи;

ж) динамичность системы талик — мерзлая порода, обусловленная значением конвективного теплопотока источника и температурой мерзлых и талых пород и ее изменением под воздействием климатических условий (4).

Поисковые значения подземных вод для организации питьевого назначения: подрусловые, подозерные таликовые зоны.

Класс-я п.в. криолитозоны Толстихина Н.И:

1) Надмерзлотные –воды сезонно-талого (деятельного) слоя. Формир-ся первыми от пов-ти, легко загряз-ся, безнап-е. Обл-ти питания совпадают с обл-ми распростр-я. Перспективы для водоснаб-я не имеют.

2) Межмерзлотные -воды таликовых зон, кот-е могут быть сквозными и несквоз-ми. В несквоз-х таликах формир-ся пресные воды. Сквоз-е формир-ся за счет отепляющего действия п.в.

3) Подмерзлотные –высокоминер-е рассолы –для хоз-питьевой деят-ти не пригодны, большое содержание сероводорода.

Особен-ти г/г-х исслед-й – площадная геофизика –электропрофил-е (границы таликовых зон).

Для всех месторождения этого типа характерны сложные мерзлотно-гидрогеологические условия, изученность которых весьма недостаточна, поэтому методика разведки разработана слабо.