Гидрогеологическая изученность территории
Специальные гидрогеологические исследования в этом регионе не проводились. Как правило, данные о гидрогеологических условиях этой территории добывались параллельно с проведением геологических маршрутов, геолого-съемочных и геологоразведочных работ, когда фиксировались выходы источников подземных вод, их дебиты, химический состав и минерализация подземных вод.
В районе работ подземные воды комплекса впервые были вскрыты при проведении I этапа гидрогеологических работ по водоснабжению с. ИрбаКежемского района по состоянию на 30.09.1990 г. Село Ирба расположено на правом берегу р. Мура в ее среднем течении. Здесь, в пределах острова, расположенного в долине реки Мура вверх по течению реки, на удалении 0,5 км от с. Ирба, в 1990 году Ангарской комплексной изыскательской экспедицией института «Гидропроект» ГПИО «Энергопроект» было пробурена 4 гидрогеологические скважины. Скважины были расположены в виде линейного водозаборного ряда вдоль берега реки по оси острова.
Здесь на острове на реке Мура под четвертичными аллювиальными отложениями мощностью 14,5 м на глубине от 14,5 до 60 м были вскрыты слабонапорные подземные воды нижнепермского водоносного комплекса отложений бургуклинской свиты. Скважины были опробованы опытными кустовыми гидрогеологическими откачками.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ УЧАСТКА
Геологическое строение
|
|
|
Площадка работ находится в с. Ирбана острове между основным руслом р. Мура и ее протокой. В геоморфологическом отношении участок расположен на пойменной террасе р. Мура. Абсолютные отметки поверхности площадки изменяются от 200 до 196 м.
В геологическом строении района проектируемых работ принимают участие породыпермской и современные отложения четвертичной систем.
Пермская система представлена породами бургуклинской свиты нижнего отдела (P1br). Данная свита была вскрыта скважинами №№ 1, 2 и 3 на абсолютной отметке 185,5 м. Разрез по скважине №1 представлен в таблице 4.1.
Таблица 4.1.
Литологическое описание геологического разреза по скважине №1
| Абс. отм. устья скв., м | Интервал, м | Мощность слоя, м | Литологическое описание пород |
| 200 | 14,5-32,5 | 17,5 | Песчаник серый, м/з, слабый с тонкими прослоями углистого алевролита |
| 32,5-35,0 | 2,5 | Алевролит темно-серыйплотный | |
| 35,0-37,0 | 2 | Песчаник серый, мелкозернистый, слабый | |
| 37,0-39,0 | 2 | Алевролит темно-серыйплотный | |
| 39,0-48,0 | 9 | Песчаник серый, разнозернистый, слабый с прослоями конгломерата | |
| 48,0-50,0 | 2 | Алевролит темно-серыйплотныйуглистый | |
| 50,0-54,0 | 4 | Песчаник серый, плотный | |
| 54,0-60,0 | 9 | Алевролит темно-серыйплотный, местами углистый |
Современные четвертичные отложения представлены аллювиальными образованиями пойменной террасы р. Муры. Сверху залегает супесь коричневато-бурая мощностью 5,5 метров, далее – песок глинистый (1,5 м), в основании слоя вскрыты суглинки мощностью 5 метра, перекрытые песком серым, мелкозернистым с включениями гальки мощностью 2,5 метра.
|
|
|
Гидрогеологические условия
В соответствии с геологическим разрезом участка работ геологические условия характеризуются развитием четвертичного водоносного аллювиального горизонта и нижнепермского водоносного комплекса отложений бургуклинской свиты (Р1br).
Четвертичный водоносный аллювиальный горизонт (аlQ).
Данный водоносный горизонт распространен повсеместно и приурочен к аллювиальным отложениям поймы р. Мура.
Подземные воды горизонта вскрыты и эксплуатируются неглубокими забивными скважинами некоторыми жителями c. Ирба. По данным гидрохимического опробования и лабораторным исследованиям вод из этих скважин, выявлено загрязнение нефтепродуктами 0,2 мг/л.
Следует отметить, что в долине р. Мура существует прямая гидравлическая связь между речными и подземными водами.
На исследуемом участке воды данного горизонта безнапорные. Глубина залегания уровня воды в горизонте определяется превышением поверхности земли над уровнем речных вод. Колебания уровня грунтовых вод напрямую зависят от изменения уровня в реке. Максимально высокое положение его наблюдается в конце мая - начале июня, минимальное - в феврале-марте. Годовая амплитуда колебаний уровня достигает 1-5 м.
|
|
|
Водовмещающими породами являются глинистые пески и мелкозернистые пески с включениями гальки.
Фильтрационные свойства водовмещающих пород в значительной мере определяются их гранулометрическим составом. Коэффициент фильтрации для галечников в среднем составляет 35-45 м/сут, песков - 3-8 м/сут, супесей - 1-2 м/сут.
В основании слоя залегают плотные суглинки с коэффициентом фильтрации 0,01 м/сут.
По химическому составу воды аллювиального горизонта гидрокарбонатные кальциевые. По величине минерализации подземные воды пресные.Данные воды не рекомендуется использовать для водоснабжения из-за загрязнения нефтепродуктами.
Питание подземных вод осуществляется за счёт инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод в паводковый период.
Нижнепермский водоносный комплекс отложений бургуклинской свиты (Р1br).
|
|
|
Этот водоносный комплекс широко развит в пределах описываемой территории. На правом берегу р. Мура породы этого водоносного комплекса слагают нижние части склона реки и её долину, перекрытую четвертичным аллювиальным водоносным горизонтом. Вскрывается на абсолютной отметке 188,5 метров, что соответствует глубине 11,5 метров от поверхности.
Водыданного комплекса напорные. Напор над кровлей составляет порядка 2 метров.
В районе работ подземные воды комплекса были вскрыты скважинами №№ 40042,40043, 40044 и 40045, расположенными в виде линейного водозаборного ряда вдоль берега реки по оси острова (см. схему расположения скважин).
Скважины №№ 40043, 40044 и 40045 были опробованы опытными кустовыми гидрогеологическими откачками. Дебит скважины № 40043 составил 3,3 л/с (285 м3/сут) при понижении уровня на 14,7 м. Дебит скважины № 40044 составил 3,9 л/с (337 м3/сут) при понижении 15,9 м. Дебит скважины № 40045 составил 3,4 л/с (294 м3/сут) при понижении уровня 22,3 м. Коэффициент фильтрации для слабого песчаника в среднем составляет 6 м/сут, углистого алевролита – 3,5 м/сут, плотного алевролита - 1 м/сут.
Воды характеризуются естественной защищенностью от поверхностных агентов загрязнения.
По степени минерализации вскрытые подземные воды пресные с содержанием солей 0,5-0,6 г/л, по химическому составу гидрокарбонатные кальциево-натриевые.
5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕДЕННЫХ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Поисковые работы на питьевые подземные воды в с. ИрбаКежемского района Красноярского края были проведены в 2010 году ЗАО «ГидроИнжиниринг Сибирь», Красноярским филиалом ОАО «Сибирский ЭНТЦ» и комплексной партией ОАО «КрасноярскТИСИЗ». Были выполнены инженерно-гидрометеорологические и инженерно-геологические работы.
Инженерно-гидрометеорологические изысканияпроводились с цельюсоставления климатической характеристики района, определения характерных уровней воды и характеристики ледяного покрова. В результате проведенных работ был выполнен комплекс инженерно-гидрометеорологических изысканий, включающий сбор, изучение и систематизацию материалов по климату, гидрографии и гидрологии района.
Виды и объемы выполненных работ приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1.
Виды и объемы выполненных работ
| № п.п. | Виды работ | Объем работ |
| 1 | Рекогносцировочное обследование водотока | 1,5 км |
| 2 | Гидроморфологические изыскания на участке | 1,0 км |
| 3 | Определение мгновенного уклона водной поверхности на участке измерения расхода воды | 1,0 км |
| 4 | Сооружение промерного створа | 8 створов |
| 5 | Измерение расходов воды ИСП-1М | 1 расход |
| 6 | Отбор проб воды на химический анализ | 4 пробы |
Для расчетов количественных характеристик стока и подробного описания водного режима р. Мура использовались данные ближайшего государственного гидрологического поста р. Мура – с. Ирба, который расположен в 0,75 км ниже участка будущего водозабора.
По данным изысканий было выявлено, что водный режим р. Мура характеризуется весенне-летним половодьем, незначительными дождевыми паводками, летне-осенней и низкой длительной зимней меженью. Средняя дата начала половодья приходится на конец апреля. За этот период приходит в среднем до 70% годового объема стока. Продолжительность весеннего половодья составляет в среднем 55 дней и заканчивается в середине июня. После наступает летне-осенняя межень длительностью 60-80 дней. Минимум наблюдается в середине августа. За летне-осенний период, с учетом дождевых паводков стекает 25-30% годового объема стока.Осадки в летне-осенний период носят характер небольших затяжных дождей, резе гроз с короткими сильными ливнями. Минимальный расход летне-осенней межени составляет около 7,0-10,0 м3/с. Зимняя межень – самая устойчивая и длинная фаза водного режима длительностью в несколько месяцев до середины апреля с минимумом в феврале-марте. Минимальные расходы воды зимнего периода составляют 0,7-1,8 м3/с. За зимний период на реке проходит в среднем 5%годового объема стока.
Максимальная амплитуда подъема уровней по данным наблюдений на р. Мура составляет около 5 м в период весеннего половодья.
По данным химического анализа воды р. Мура, отобранного в период полевых работ в апреле 2010 года, минерализация составила 462,02 мг/л, общая жесткость – 4,0 мг-экв/л (умеренно жесткая), pH – 6,7. По химическому составу вода гидрокарбонатная кальциевая натриевая магниевая, с кислотной реакцией.
Инженерно-геологические изысканияпроводились на площадке будущего водозабора. В составе работ было выполнено:
1.Рекогносцировочное обследование
2.Буровые работы и отбор проб грунта
3.Геофизические работы в скважинах
4.Опытно-фильтрационные работы
5.Гидрохимическое опробование
Объемы выполненных полевых инженерно-геологических и инженерно-геофизических работ приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2.
Виды и объемы выполненных полевых работ
| Буровые работы, кол.скв./п.м. | ОФР и откачки, опыт | Отбор проб воды | Замеры радиационного фона, т.н. | Гамма-спектрометрический анализ, проба | Комплексный каротаж (КС и ПС, ГЕ и ГГК-П, КМ, расходометрия, резистивиметрия), п.м. |
| 68/519 | 2 | 13 | 40 | 4 | 120 |
Буровые работы на участке будущего водозабора проводились с целью изучения геологического и гидрогеологического разреза территории. Были пробурены 2 опытные (№1 и 2) и 1 наблюдательная (№3) скважины глубиной 60 м каждая. Бурение выполнялось колонковым способом с помощью установки УРБ-2А2 без отбора керна с промывкой глинистым раствором начальным диаметром 400 мм. Обсадка скважин выполнялась кондуктором диаметром 325 мм с последующей цементацией затрубного пространства и ОЗЦ. Наблюдательная скважина была пробурена самоходной буровой установкой 1ВС, оборудованной грязевым насосом.
Буровые работы для изучения геологического разреза осуществлялись колонковым способом буровыми установками УКБ 12/25, ПБУ-2 на базе автомобиля КАМАЗ.
Местоположение скважин определялось по результатам рекогносцировочного обследования территории.
В процессе выполнения буровых работ в скважине №1 были проведены инженерно-геофизические исследования с использованием следующих методов:
· КС – метод кажущихся электрических сопротивлений стенок скважины;
· ПС – метод естественной поляризации стенок скважины;
· ГК – гамма-каротаж –измерение естественной радиоактивности пород;
· ГГК-П – плотностной гамма каротаж с целью выделения угольных пропластков и углистых пород;
· КМ – кавернометрия – для определения истинного диаметра скважин.
Для определения профиля притока воды в скважине, общего и удельного дебитов, коэффициента фильтрации и водопроводимости пластов применялись методы расходометрии и резистивиметрии. Регистрация кривых геофизических исследований выполнялись на серийнойкаротажной станции СК-1-74.
По данным геофизических исследований было выполнено литологическое расчленение разреза, рекомендованы интервалы для установки фильтра – 44,0-54,0 м, а также рассчитаны следующие параметры водоносного горизонта:
· Коэффициент фильтрации (Кф) – 3,5 м/сут
· Водопроводимость (Т) – 140 м2/сут
· Удельный дебит (q) – 7 м2/сут
Полученные каротажные диаграммы представлены на рисунке 5.1.
Также в ходе инженерно-геологических изысканий были проведены опытно-фильтрационные работы.
Скважина №1 была опробована опытной одиночной откачкой продолжительностью 168 часов (7 суток). Также была проведена кустовая откачка продолжительностью 190 часов (7,92 сут) для скважины №2, в качестве наблюдательных были скважины №№ 1 и 3. Откачки проводились с применением электропогружного насоса ЭЦВ 5-6,3-80, смонтированного на трубах диаметра 50 мм на глубине 35 м.
Откачки были проведены в зимнюю межень практически при постоянном дебите. Стабилизация динамического уровня была достигнута к концу 4х суток после начала откачки.
После окончания откачек были проведены наблюдения за восстановлением уровня воды в скважинах.
По полученным данным были рассчитаны коэффициенты водопроводимости (T), средний составил 138,25 м2/сут. Также был рассчитан коэффициент пьезопроводности (а), который составил 2,8 
103 м2/сут.
В ходе ОФР была выявлена гидравлическая связь между нижнепермским и четвертичным водоносными горизонтами и установлена полная корреляция уровней воды в четвертичном водоносном горизонте и р. Мура. Гидрогеологическая схема – пласт с перетеканием.
В процессе выполнения гидрогеологических откачек проводилось гидрохимическое опробованиевод с целью изучения их макрокомпонентного и микрокомпонентного химического состава, органолептических свойств и санитарно-микробиологических показателей в соответствии с требованиями предъявляемым к воде для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Исследование воды на СанПин, ПХА и органолептические свойства проводилось в Центральной лаборатории Испытательного центра ОАО «Красноярскгеология» в г. Красноярск. Санитарно-микробиологический анализ воды выполнялся в Испытательной лаборатории Кежемского филиала Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае» г. Кодинск.
Подземные воды без запаха, бесцветные, по химическому составу гидрокарбонатные кальциево-натриевые, по минерализации – пресные, с величиной сухого остатка 0,64-0,68 г/л. Водородный показатель (рН) составляет 7,9, общая жесткость воды – 2,8 мг-экв/л.
Основной ионно-солевой состав воды можно выразить формулой:
Изучение подземных вод проводилось по 34-м нормируемым показателям по СанПин 2.1.2.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды». Результаты исследований показали, что воды полностью соответствуют нормативным требованиям. В санитарно-микробиологическом отношении подземные воды являются незагрязненными и полностью соответствуют нормам.
Рис. 5.1. Результаты ГИС по скважине №1
СПЕЦИАЛЬНАЯ
Оценка запасов подземных вод
Оценка эксплуатационных запасов заключается в прогнозе величин понижений уровней или напоров подземных вод при заданной производительности водозабора или в определении производительности водозабора при заданном понижении. При этом расчетами должна быть доказана возможность эксплуатации подземных вод при расчетной величине водоотбора в течение всего срока работы водозабора (или неограниченно долго) при условии удовлетворения качества подземных вод заданному назначению в течение всего этого периода.
В настоящее время для оценки эксплуатационных запасов подземных вод существует три основных метода:
· Гидродинамический;
· Гидравлический;
· Балансовый.
В данной работе оценка запасов подземных вод будет выполнена для проектируемой скважины на о. Подувальный в долине р. Мура вблизи с. ИрбаКежемского района гидродинамическим методом.
Данный метод заключается в прогнозе эксплуатационного понижения уровня воды в скважине на 25-летний срок эксплуатации и сравнении его с допустимым понижением уровня. Также,при расчете понижения необходимо учесть несовершенство скважины.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 737; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!