Освоєння родовищ підземних вод

Отже, пройдені всі стадії пошуків родовища і його розвідки, що завершилися підрахунком ЕЗ, тобто обгрунтовано місце розташування, необхідну кількість і раціональна конструкція водозахватних пристроїв, даний прогноз якості води та оконтурена ЗСО (з переліком необхідних санітарно-оздоровчих заходів), так чи інакше узгоджені питання впливу водозабору на навколишнє середовище. Звіт про пошуково-розвідувальних роботах експертіруется і захищається в Державній або територіальної комісії по запасах корисних копалин.

Для цілей водогосподарського обліку та оцінки перспектив подальшого вивчення загальна сума затверджуються експлуатаційних запасів розбивається на декілька категорій за ступенем вивченості: А - освоєні, В - розвідані, С1 - попередньо оцінені, С2 - виявлення, Р - прогнозні ресурси.

Доцільна ступінь вивченості родовищ підземних вод визначається ступенем складності гідрогеологічних, водогосподарських, геоекологічних і гірничо-геологічних умов. В даний час пропонується використовувати три градації угруповання родовищ: з простими, складними і дуже складними умовами.

Ми не розглядаємо принципи категоризації ЕЗ і угруповання родовищ, оскільки вони не мають будь-якого змістовного гідрогеологічного сенсу. Фахівець, що працює в галузі пошуків і розвідки підземних вод, повинен володіти відповідними методичними і нормативними документами на момент виконання робіт та керуватися ними.

Після затвердження ЕЗ виконується проектування і будівництво водозабору; потім експлуатуюча організація, отримавши ліцензію, починає експлуатацію (промислове освоєння) родовища.

Період експлуатації родовища у методичному сенсі повинна розглядатися як чергова стадія його розвідки ( "експлуатаційна розвідка"), основною метою якої є контроль оправдиваемості прогнозних розрахунків. З цією метою на діючому водозаборі створюється система об'єктного моніторингу, дані якого передаються з територіальної приналежності в загальну систему Державного моніторингу стану надр. Основний зміст гідрогеологічних спостережень на стадії освоєння родовища: просторово-часової контроль розвитку депресії напорів, зміни витягуваної якості води та стану навколишнього середовища.

Поступове накопичення інформації за багаторічний період дає можливість коригування первинних (розвідувальних) прогнозів. Така необхідність реально виникає з таких причин:

небезпека "недобору" реальної продуктивності в порівнянні з розрахунковою заявленою потребою (чітко виражена тенденція до перепоніженію рівнів, критичне погіршення якості води). У таких ситуаціях необхідна розробка рекомендацій з перерозподілу навантаження між свердловинами або зміни схеми водозабору, захисним заходам щодо збереження якості і т.д.)

поява додаткової потреби у воді: у цих випадках необхідна оцінка можливості збільшення продуктивності вже діючих свердловин, рекомендації з розширення водозабору на флангових ділянках; можливо - розробка заходів з штучного поповнення запасів підземних вод.

зміна водогосподарської обстановки: гідротехнічне будівництво, зрошення та/або меліорація сільськогосподарських земель, зміна районних схем водокористування (наприклад, ліквідація старих водозаборів і т.д.).

Якщо ці причини виявляються суттєвими, то проводиться Переоцінка (перерахунок) ЕЗ на основі уточнення первинної (розвідувальної) фільтраційної схеми. При цьому в тому чи іншому обсязі може бути зроблена дорозвідка родовища (зазвичай на флангових ділянках), однак, найбільш добротний і надійний матеріал може бути отриманий за даними тривалих спостережень за експлуатацією водозабору. Адже експлуатаційний водовідбору - це, по суті, потужний досвід, причому такий тривалості та інтенсивності, яких в принципі неможливо досягти при розвідці. Особливо важливо, що при таких масштабах обурення достатньо виразно проявляються уповільнені в часі процеси, а також відчувається вплив віддалених меж та зон неоднорідності.

Слід особливо підкреслити, що ефективна і надійна інтерпретація цих унікальних даних можлива тільки при раціональній і відповідальної організації об'єктного моніторингу на всьому періоді освоєння родовища, що, на жаль, виконується вкрай рідко. З позицій гідрогеолога потрібно пам'ятати, що всі розрахунки параметрів і епігнозний аналіз проводяться з використанням величин знижень (змін!) рівнів, тому абсолютно необхідно, щоб наглядова мережа була створена та обладнана до початку експлуатації, щоб на ній можна було максимально довго відстежити природний (непорушеною) фон рівнів і витрат.

Бажано здійснення спостережень як за гідрогеодінаміческімі елементами потоку, так і за доступними балансовими механізмами. Звичайні об'єкти спостережень (моніторингу):

Всі експлуатаційні свердловини - на них повинні спостерігатися продуктивність і динамічні рівні; фіксуються короткочасні технологічні та аварійні зупинки і, природно, тривалі зупинки для капітального ремонту свердловин або насосного обладнання. Періодично проводиться гідрогеохімічні, бактеріологічне випробування і т.д.

Система наглядових свердловин: їх кількість і схема розташування диктуються типом родовища та масштабом водозабору; на них спостерігаються динамічні рівні, вибірково - фізичні властивості і хімічний склад води.

Частота спостережень диференціюється в залежності від сезону року та віддаленості від водозабору. Найбільш часто спостерігаються найближчі спостережні свердловини; на периферії воронки достатня частота 3-6 разів/місяць. Щільність спостережень зростає в "активні" сезони року (різні в кліматичних зонах).

Особливо слід підкреслити, що повинні бути і "фонові" свердловини (та/або інші об'єкти) за межами депрессионной воронки, по яких відстежується зовнішній фон за рахунок природних і техногенних процесів - при епігнозном аналізі його потрібно вираховувати, щоб отримати власне вплив водовідбору.

Природничі водопроявів - найкраще, зосереджені джерела, дренірующіе основний (експлуатований) або суміжні горизонти. Джерела каптіруются капітальними лотками; дебіт їх вимірюється гідрометричних способом або водозливним рамками.

Гідрометричні пости - організуються на поверхневих видатках у зоні впливу водозабору -- бажано на "вході" і "вихід" ріки з площі депрессионной воронки плюс створ навпроти або трохи нижче водозабору. При наявності приток слід мати допоміжні створи на їх гирлах, щоб можна було замкнути руслової баланс основної річки. Частота спостережень визначається, виходячи з типового гідрологічного режиму місцевих річок.

До жаль, розглянута схема спостережень вкрай рідко дотримується на реальних діючих водозаборах, що цілком лежить на совісті виконавців від експлуатуючих організацій. На відміну від усіх інших досвідчених даних, режимну інформацію неможливо відновити і тим більше отримати заново - час, на жаль, є незворотнім. Нерозуміння цієї простої істини і елементарна несумлінність призводять практично до повної втрати якості даних моніторингу та неможливості виконання скільки-небудь достовірного епігнозного аналізу досвіду експлуатації для більшості водозаборів.

Для переоцінки ЕЗ залучаються, крім того, багаторічні дані стаціонарних спостережень, що виконуються спеціалізованими федеральними, територіальними і відомчими службами.

гідрометслужби РФ: метеорологічні дані по довколишніх метеостанцій та постів (періоди випадіння, інтенсивність, фазовий розподіл опадів, випаровуваність, вологість і температура повітря); гідрологічні дані по найближчих річках-аналогам.

Експлуатаційні управління, басейнові інспекції та водогосподарські управління та ін -- періоди, норми і площі сільськогосподарського зрошення, періоди і режим регулювання рівнів водосховищ, дані по найближчих водозабору підземних вод тощо

Особлива форма узагальнення даних моніторингу експлуатаційного водовідбору - створення регіональних постійно-діючих моделей. Вони корисні для районів масованого водовідбору або для самих великих родовищ, що мають значні області формування дебіту і, отже, гідродинамічного впливу. Це регіональні моделі (в основі своїй гідрогеодінаміческіе), інформаційна база яких оновлюється практично в режимі реального часу (в цьому сенсі слід розуміти термін "постійно-діючі"). Вони враховують:

кліматичні, ландшафтні, геологічні, гідрогеологічні, гідрологічні умови контрольованої території,

водогосподарський режим (гідротехнічні споруди, водозабори, дренажі, скиди, втрати, аварійні ситуації і т.д.).

Основне перевага цих досить складних у створенні і підтримці систем: можливість оперативної прогнозної оцінки будь-якої виникла або проектованої ситуації - з точки зору загального водного балансу і впливу на підземні води.

Для Московського регіону (приблизно в межах Московської області) така модель розробляється (ще в аналоговому вигляді) з 70-х роках: спочатку в МГУ (Л. К. Гохберг, І. С. Пашковський, А. А. Рошаль), згодом (вже в чисельному вигляді) - У підрозділах геологічної служби центральних районів РФ і до останнього часу функціонувала в Науково-виробничому центрі "Геоцентр-Москва".

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://geo.web.ru/