Режим и баланс подземных вод позволяют дать количественную характеристику процессов формирования подземных вод, выявить основные закономерности пространственно-временного изменения их количества, качества и свойств, и использовать эти закономерности, для обоснования путей для наиболее рационального освоения и охраны подземных вод, состава мероприятий по борьбе с их вредным воздействием и способов управления их режимом. Данные наблюдений за режимом баланса подземных вод обеспечивают высокую достоверность и обоснованность выполняемых инженерных прогнозов, а также значительно повышают экономическую эффективность гидрогеологических исследований. Необходимо изучить поверхностные воды р. Назарбай, как одного из источников формирования ЭЗПВ (режим, качество, уровни, расходы, разгрузку подземных вод, паводки). Изучение режима поверхностного стока следует выполнять как минимум в течение года, при этом режим поверхностных вод должен быть изучен в увязке с режимом подземных вод. Данные работы выполняются по общепринятой методике [17,22].
В результате ОМР, определяются параметры миграции, как по водоносному горизонту, так и по зоне аэрации (в связи с возможным загрязнением).
К параметрам миграции относятся следующие показатели:
активная пористость;
полная пористость;
эффективная пористость;
сорбционные свойства пород;
действительная скорость движения подземных вод.
По ЗА необходимо иметь следующею информацию:
литологический состав;
мощность;
параметры влажности (мм,е,п);
коэффициент влагопроницаемости (кв);
глинистость;
сорбционные и защитные свойства пород.
ОМР можно проводить в виде лабораторных (отбор проб) или полевых работ. ОМР можно совместить с откачкой. ОМР выполняется по общепринятой методике.[13]
Этот вид работ проводится, если вблизи будущего водозабора находится действующий водозабор. Тогда по действующему водозабору собирают всю информацию полезную для будущего водозабора, а именно:
· в каком году построен, сколько эксплуатируется, общий срок эксплуатации, данные о ходе эксплуатации (аварии, неполадки и т.п.)
· суммарный водоотбор, изменения водоотбора в течение времени (Q=f(t)), поведение уровней по всем скважинам (наблюдательным, эксплуатационным и режимным) - для уточнения параметров водоотбора
· изменение качества воды во времени, за счет чего были изменения качества
· какие ЗСО предусмотрены, их содержание, наличие санитарных мероприятий, размеры
· влияние водоотбора на различные элементы окружающей среды: на поверхностные воды, на осушение грунтовых вод, на изменение мелиоративного состояния, на развитие ЭГП (суффозия), на физико-механические свойства пород
· технико-экономические показатели этого водозабора
· техногенную обстановку в зоне действующего водозабора
Обследования действующего водозабора выполняются по общепринятой методике.[3,17]
В основные задачи этого изучения входят оценка возможных очагов и источников загрязнения подземных вод продуктивного горизонта, обоснование ЗСО будущего водозаборного сооружения. Перед этим должны быть выполнены рекогносцировочное обследование территории, прилегающей к площади разведочного участка (см. гл.7.1.). Обследование проводится с представителями местных органов санитарно-эпидемиологической службы, по выбранным профилям в результате рекогносцировки.
Являются завершающим этапом гидрогеологической съемки, которая заключается в окончательной обработке материалов. В состав камеральных работ входят: обобщение и анализ собранных материалов, комплексных исследований; подсчет разведанных запасов подземных вод и их категоризация. Осуществляется увязка и обобщение, составляется комплекс необходимых карт и разрезов, а также окончательный отчет по выполненной гидрогеологической съемке. Отчет составляется в соответствии с существующими методическими и инструктивными материалами. Камеральные работы выполняются по общепринятой методике [7,17].
Ниже детально рассматривается методика проведения некоторых видов проектируемых исследований: опытно-фильтрационные работы (кустовая откачка), комплексная гидрогеологическая и инженерно-геологическая съемка и лабораторные работы.
Ввиду определенности расположения будущего водозабора (см.рис) (продольный профиль на расстоянии 100 м. от реки) считаем необходимым разместить специальный куст опытных скважин в центре будущего водозабора как в наиболее нагруженной его части, т.е. в месте пересечения продольного и поперечного профилей. Такое расположение позволит одновременно определить расчетные параметры продуктивного пласта и параметры взаимосвязи подземных и поверхностных вод.
В условиях когда является контуром питания , принимают обычно двулучевую схему опытного куста. Один луч встречный поперечный реке, второй - параллельно реке. Правила нумерации скважин: на поперечном луче нечетные номера, на параллельном - четные.
Существуют определенные рекомендации по размещению наблюдательных скважин куста у реки [1]. В частности, на каждом из лучей целесообразно располагать не менее 2-3 наблюдательных скважин, при этом ближайшая скважина находится вне зоны прискваженных деформаций, т.е. на расстоянии . В нашем случае .
На параллельном луче самая удаленная скважина должна обеспечиваться понижением не менее 0,3 м., при этом . Используя эти рекомендации, наметим предварительную схему расположения скважин опытного куста, которая потом будет уточнена на основе проведения разведочных расчетов, имитирующих откачку.
Начнем обоснование размещения скважин по лучам, начиная с поперечного. Примем ближайшую наблюдательную скважину №1 на расстоянии r1=20 м, чтобы минимизировать влияние несовершенства центральной скважины. Вторую скважину №3 располагаем на урезе реки, т.е. . Возле скважины №3 в русле реки должна быть расположена мерная рейка, по которой будет измеряться уровень воды в реке. Скважина №5 будет располагаться на другом берегу реки на расстоянии равном и фиксировать реакцию реки на откачку. На расстоянии предусматривается дополнительная скважина №7 между скважинами №1 и №3. Для обеспечения получения информации о развитии воронки депрессии в сторону коренного берега расположим скважину №9 на обратном луче, на расстоянии .
На параллельном луче размещаем 2 наблюдательные скважины №2 и №4, соответственно, на и . Для наблюдения за естественным режимом УГВ в процессе откачки будем использовать ближайшую поисково-разведочную скважину №6 находящуюся на расстоянии много больше превышающей радиус влияния , что обеспечивает изучение естественно режима.
Предложенная предварительная схема размещения скважин опытного куста (рис.) является ориентировочной и подлежит уточнению на основе разведочных расчетов.
Разведочные расчеты могут быть произведены для 2-х периодов:
· нестационарной фильтрации;
· стационарной фильтрации, которая наступит через .
Выполним разведочные расчеты для периода квазистационарной фильтрации. Расчеты будут выполняться по формуле напорного потока, т.к. понижение УГВ при откачке вряд ли будут превышать .
Расчетная формула будет иметь вид:
, где , .
Для выполнения разведочных расчетов по имеющейся формуле необходимо задаться дебитом центральной скважины. Ввиду отсутствия сведений о реальных дебитах разведочных скважин примем дебит центральной скважины по ее водозахватной способности:
,
где ,
.
Для опытной скважины принимаем и , тогда .
В итоге .
Кальматации нет в процессе кратковременной откачки никакого влияния факторов (типа кальматации, коррозии и др.) на скважины не будет. Такой дебит скважин может быть обеспечен насосом типа ЭЦВ, в частности ЭЦВ-12-375-30.
Выполненные расчеты по формуле представлены в таблице.
0.2
20
30
40
50
60
70
80
90
100
3.09
1.26
1.09
0.98
0.89
0.82
0.76
0.71
0.66
0.62
Обосновывая схему расположения опытного куста будем ориентироваться на т.н. эталонную откачку, при которой понижение в центральной скважине должно быть не менее 3-5 м., понижение в самой удаленной скважине должно не менее 0,3-0,5 м.; разница в понижении в соседних наблюдательных скважинах не менее 0,2-0,3 м.
Анализ таблицы показывает, что все требования эталонной откачки соблюдены в нашем случае: , разница понижениями в удаленных скважинах на лучах
Поэтому приведенную схему следует считать правильной.
Для того, чтобы иметь возможность определения параметров (ГГП) как по формулам стационарной фильтрации так и по квазистационарной, проверим длительность пребывания самой удаленной наблюдательной скважины в условиях квазистационарной фильтрации. Она должна быть не менее 5, где определяется по формуле:
Для скважины №4 сут, тогда 5, что недостаточно для получения ГГП. Эта скважина будет находится в квазистационарном режиме 7,5 сутр, что не достаточно для построения графика временного прослеживания . Необходимо переместить СКВ. №4 ближе к центру, например, . Тогда , а 5, что вполне достаточно для построения представительного графика временного прослеживания. Т.о. скорректировали предварительно намеченную схему размещения скважин куста, переместив скв. №4 с параллельного луча на расстояние 80 м. Данная схема размещения скважин будет считаться окончательной.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
