ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА, КОЛИЧЕСТВ И МЕТОДИК ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ
Целевое назначение работ – оценка запасов подземных вод в количестве 240 м3/сут по категории С1, которая соответствует 3 стадии II этапа, для водоснабжения с. ИрбаКежемского района Красноярского края.
Основные задачи:
1) Уточнение гидрогеологических параметров и оценка запасов подземных вод перспективного водоносного комплекса
2) Выявление закономерностей формирования эксплуатационных запасов подземных вод
3) Определение качества вод и их соответствия целевому назначению
4) Гидрогеологическое и техническое обоснование схемы водозаборных сооружений
5) Определение зон санитарной охраны
7.2. СОСТАВ И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ
Для определения видов и объемов проектируемых работ использовались рекомендации «Временного положения о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям (подземные воды)». Для оценки запасов подземных вод категории С1 3 стадии II этапа необходимо выполнить следующий комплекс исследований и работ:
1) Сбор и анализ геологической и гидрогеологической информации по ранее выполненным исследованиям;
2) гидрогеологическое обследование территории (рекогносцировочные маршруты);
3) буровые работы;
4) геофизические работы;
5) опытно-фильтрационные работы;
6) гидрохимическое опробование;
7) режимные наблюдения
8) лабораторные работы;
9) проведение камеральных работ с составлением отчета по выполненным работам.
|
|
|
Конечный состав и объем исследований представлен в таблице № 6.1.
Подготовительный период
Подготовительный этап проектирования включает в себя сбор и анализ геологической и гидрогеологической информации по раннее выполненным исследованиям, а также изучение фондовых материалов.
Полевые работы
Полевые работы включают в себя рекогносцировочное гидрогеологическое обследование территории будущего водозабора, буровые работы, геофизические работы в скважинах, опытно-фильтрационные работы и гидрохимическое опробование.
Рекогносцировочное обследование территории
Целью данных работ является уточнение гидрогеологического строения территории будущего водозабора вдоль р. Мура нао. Подувальный, а также, по требованиям СанПин 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения», необходимо оценить защищенность эксплуатируемого комплекса от агентов загрязнения с поверхности.
Предполагается обследование территории участка площадью0,6км2 с водозаборной скважиной в центре для уточнения размеров ЗСО.
Буровые работы
Проектом предусматривается бурение одной разведочно-эксплуатационной скважиныглубиной55 м на нижнепермский водоносный горизонт бургуклинской свиты. Скважинарасполагается на левом берегу р. Мура в пределах о. Подувальный. Данная территория является поймой р. Мура и сложена песчано-глинистыми отложениями.
|
|
|
Бурение будет производится буровой установкой УРБ-3А3 без отбора керна вращательным способом с промывкой технической водой.
Работы проводятся по следующей технологии:
1. В интервале 0-12,5 м – бурение диаметром 304,8 мм без отбора керна с промывкой глинистым раствором;
2. В интервале 0-12,5 м производится обсадка скважины направляющей колонной диаметром 273,1 мм с последующей промывкой и цементацией затрубного пространства и ожидание затвердевания цемента;
3. В интервале 12,5-42,0 м – бурение диаметром 250,8 мм без отбора керна с промывкой технической водой;
4. Спуск эксплуатационной колонны диаметром 219 мм в интервале 0-42,0 м.
5. В интервале 42,0-55,0 м – бурение диаметром 146 мм. Щелевой фильтр диаметра 114 мм расположен в интервале 43,0-53,0 м, отстойник – в интервале 53,0-55,0 м;
Также, при бурении скважины проводится комплекс вспомогательных работ, таких как: проработка ствола скважины, гравировка затрубного пространства, промывка перед спуском обсадных труб, деглинизация после посадки фильтра, комплекс ГИС и пробные откачки.
|
|
|
Геофизические исследования
Целевым назначением ГИС является:
1) Литологическое расчленение разреза;
2) Уточнение гидрогеологических параметров;
3) Определение профиля притока воды в скважине, коэффициента фильтрации и водопроводимости пластов;
4) Оценка технического состояния конструкции скважины.
Комплекс ГИС включает в себя следующие методы:
1. КС – метод кажущихся электрических сопротивлений стенок скважины. Выполняется для определения ослабленных или трещиноватых зон разреза.
2. Гамма-каротаж – измерение естественной радиоактивности пород. Проводится для уточнения литологического разреза.
3. Расходометрия – определение положения статического уровня, мощности водоносного горизонта и водопроницаемости пород.
4. КМ – кавернометрия – определение истинного диаметра скважины.
Опытно-фильтрационные работы
Данный вид работ проводится для получения гидрогеологических характеристик эксплуатационного водоносного горизонта, а также для изучения качества подземных вод путем отбора проб.
Изучение фильтрационных параметров продуктивного нижнепермского водоносного комплекса будет производится с помощью опытной одиночной откачки.
|
|
|
Дебит откачки необходимо определять исходя из характеристик водоподъемного оборудования, рекомендуется, чтобы данное значение превышало водопотребность участка. Откачка продолжительностью 7 суток (168 часов) будет производится с постоянным дебитом, превышающим заявленный на 25%,с помощью электропогружного насоса3ЭЦВ6-16-50, обеспечивающего расход 16 м3/ч с глубиной загрузки до 50 метров.
Методика откачки в соответствии с ГОСТ 23278-2014 «Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости»:
1. Изначально проводится предварительная прокачка скважины в течении нескольких часов для очистки от шлама;
2. После прокачки необходимо дождаться полного восстановления уровня и зафиксировать его абсолютную отметку в журнале откачки;
3. Далее необходимо измерять уровень и расход в следующие моменты времени после начала откачки: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100 мин, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 7, 8, 9, 10 ч, далее интервал 2 ч;
4. При восстановлении уровня замеры производятся с той же частотой до полного восстановления.
Измерение дебита будет осуществляться объемным способом с помощью бочки на 2000 л, измерение уровня –электроуровнемером ЭУ-250 с точностью до 0,5 см.
Гидрохимическое опробование
В соответствии с СанПин2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» для изучения качественных показателей подземных вод, в конце откачки,до отключения насоса, будет производится отбор проб на химический, радиологический и бактериологический анализ.
Пробы отбираются в пластиковые и стеклянные тары в количестве и объеме:
· На полный химический анализ – 1 проба (5 л).
· На определение общей α- и β-радиоактивности – 1 проба (3 л).
· На бактериологический анализ – 1 проба (0,5 л)
Режимные наблюдения
Главной задачей режимных наблюдений является выявление изменения уровней воды, снижение производительности водозабора, ухудшение качества воды.
Согласно «Методическим рекомендациям по применению Классификации эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод к месторождениям питьевых и технических вод» режимные наблюдения должны выполняться не менее, чем в течение одного года.
Проектом предусмотрены наблюдения по 2 скважинам №№ 1 и 2, пробуренным на предыдущей стадии работ. В результате режимных наблюдений за годовой цикл будут прослежены:
- изменения уровней и температуры подземных вод нижнепермских отложений;
- изменение химического состава подземных вод.
Ежемесячно планируется осуществлять замеры уровня воды и температуры в скважинах. То есть, в двух скважинах за год будет произведено 24 замера.
Отбор проб воды будет производиться из скважин ежеквартально (4 раза в год)согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.Контроль качества».
Из одной скважины в квартал (3 месяца) планируется отбирать пробы на:
· Полный химический анализ – 1 проба в объеме 2 л.
· Бактериологический анализ – 1 проба в объеме 1 л.
Всего литров: из одной скважины - 3 л, из двух скважин –3 
2 =6 л, за год – 6 4 = 24 л.
Всего проб: из одной скважины - 2 пробы, из двух скважин -2 2 =4 пробы, за год – 4 4 =16 проб.
Перед опробованием необходима прокачка скважины. Для этих целей будет использоваться насос типа «Малыш». Длительность прокачки – 1-2 часа.
Лабораторные работы
Лабораторные работы включают в себя определения химического и бактериологического состава подземных вод, а также проверку воды на радиоактивность.
Полный химически й анализ и определение общей α- и β-радиоактивности будут проводится в Центральной лаборатории Испытательного центра ОАО «Красноярскгеология» в г. Красноярск, а бактериологический анализ воды в Испытательной лаборатории Кежемского филиала Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае» г. Кодинск.
Лаборатории имеют сертификат аккредитации и выполняют анализы компонентов, нормируемых СанПиН 2.1.4.1074-01.
Камеральные работы
Завершающей стадией являются камеральные работы, включающие в себя обработку полевых материалов и составление отчета с материалами подсчета запасов для дальнейшего прохождения государственной экспертизы запасов в Красноярском филиале ФБУ «ГКЗ» (г. Красноярск).
Содержание геологического отчета должно соответствовать «Рекомендациям по содержанию, оформлению и порядку представления на государственную экспертизу материалов подсчета запасов питьевых, технических и лечебных минеральных подземных вод», М., ГКЗ, 1998. Объём отчёта 100 страниц текста и 150 страниц текстовых приложений. К отчёту будут приложены следующие графические материалы: обзорная карта масштаба 1:200000; карты масштаба 1:50000: гидрогеологическая, с разрезом, план подсчета запасов; геологическая колонка скважины с графиками откачек, таблицы хим. анализов и пр.
Таблица 6.1.
Сводная таблица проектируемых работ
| № п/п | Наименование работ | Единица измерения | Объем работ |
| 1 | Сбор и систематизация, обобщение и анализ имеющейся геолого-гидрогеологической информации по территории исследований | % | 100 |
| 2 | Составление проекта | проект | 1 |
| 3 | Рекогносцировочное эколого-гидрогеологическое обследование территории | км | 0,6 |
| 4 | Буровые работы | ||
| 4.1 | Бурение скважин | скв | 1 |
| В т.ч | п.м. | 55 | |
| 4.1.1 | Диаметр 304,8 мм в породах II категории | п.м. | 12,5 |
| 4.1.2 | Диаметр 250,8 мм в породах III категории | п.м. | 29,5 |
| 4.1.3 | Диаметр 146 мм в породах III категории | п.м. | 13 |
| 4.2 | Сопутствующие работы: - обсадка трубами | ||
| Направляющая - диаметр 273,1 мм | м | 12,5 | |
| Эксплуатационная - диаметр 219 мм | |||
| Фильтровая колонна - диаметр 114 мм | м | 47,5 | |
| - цементация затрубного пространства | |||
| Диаметр 304,8 мм | м | 12,5 | |
| - деглинизация скважины | промывка | 1 | |
| 5 | Геофизические работы | ||
| Геофизические исследования | скв | 1 | |
| В т.ч. | п.м. | 204,5 | |
| 5.1 | Гамма-каротаж | п.м. | 55 |
| 5.2 | Электрокаротаж(КС) | п.м. | 55 |
| 5.4 | Расходометрия | п.м. | 39,5 |
| 5.5 | Кавернометрия | п.м. | 55 |
| 6 | Опытно-фильтрационные работы | ||
| 6.1 | Опытная одиночная откачка | Сутки | 7 |
| 6.2 | Наблюдения за восстановлением уровня | Сутки | Не менее 1 |
| 7 | Режимные наблюдения | ||
| Продолжительность | лет | 1 | |
| 7.1. | Замеры уровней и температур за год: | ||
| В скважинах (ежеквартально) | раз | 24 | |
| 7.2 | Отбор проб за год | ||
| В скважинах (ежеквартально) | Проба/л | 16/24 | |
| 8 | Отбор и анализ проб воды из скважины | ||
| 8.1 | Полный химический анализ | Проба/л | 1/5 |
| 8.2 | Радиологический анализ | Проба/л | 1/3 |
| 8.3 | Бактериологический анализ | Проба/л | 1/0,5 |
| 9 | Камеральные работы | ||
| 9.1 | Камеральная обработка материалов и составление геологического отчета с подсчётом запасов | отчет | 1 |
| 10 | Составление отчета | % | 100 |
7.3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Буровые работы
Проектом предусматривается бурение одной разведочно-эксплуатационной скважины №4 глубиной 55 метров. Бурение будет вестись без отбора керна. Так же предусмотрены вспомогательные работы: проработка и промывка ствола, промывка перед спуском обсадных труб, деглинизация после посадки фильтра и ГИС.
Конструкция скважины – фильтровая с надфильтровой трубой, установленной «впотай». Для условий эксплуатации рассматриваемого горизонта подходит трубчатый фильтр с щелевой перфорацией. Длина отстойника (глухой трубы) принимается не менее 0,5 м. Цементирование затрубного пространства направляющей колонны будет проводится методом двух пробок.
Представленный геологический разрез, был ранее изучен на предыдущей стадии работ при бурении скважины находящейся в 200 м от проектируемой и геофизическими методами исследований.
Геологический разрез, вскрытый скважиной №1 на предыдущем этапе работ представлен в таблице 6.2.
Таблица 6.2.
Геологический разрез по скважине №1
| Абс. отм. устья скв., м | Интервал, м | Мощность слоя, м | Литологическое описание пород |
| 200 | 0-5,5 | 5 | Супесь |
| 5,5-7 | 1,5 | Песок глинистый | |
| 7,0-9,5 | 3 | Гравийно-галечные отложения | |
| 9,5-14,5 | 5 | Суглинок плотный | |
| 14,5-32,0 | 17,5 | Песчаник серый, м/з, слабый с тонкими прослоями углистого алевролита | |
| 32,0-35,0 | 3 | 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 | |
| 54,0-55,0 | 1 | Алевролит темно-серыйплотный, местами углистый |
Глубина залегания уровня – 13 м.
Глубина залегания динамического уровня – 25 м.
Обоснование способа бурения
Способ бурения и тип буровой установки выбирается в зависимости от геолого-гидрогеологических условий, целевого назначения скважины и условий организации.
Наиболее применяемый способ бурения скважин на воду – вращательный с прямой промывкой. Данный способ является подходящим, так как бурение будет производится в устойчивых породах.
Бурение будет производиться установкой УРБ–3А3 (рис.6.1). Технические характеристики установки представлены в табл. 6.4. Промывка осуществляется глинистым раствором и технической водой с помощью насоса НБ-50, параметры которого представлены в таблице 6.5.
Рисунок 6.1. Буровая установка УРБ-3А3
Таблица 6.3.
Техническая характеристика установки УРБ-3А3
| Параметр | Значение параметра |
| Глубина бурения, м | 400-300 |
| Диаметр скважины, мм: | |
| начальный | 273 |
| конечный | 127 |
| Максимальная грузоподъемность установки, кН | 80 |
| Скорость подъема талевого блока при оснастке 2×1, м/с | 0,54; 0,94; 1,56 |
| Лебедка | Однобарабанная с фрикционной двух дисковой муфтой и одноленточным тормозом |
| Максимальное натяжение каната, кН | 30 |
| Вращатель | Ротор |
| Диаметр проходного отверстия стола ротора, мм | 250 |
| Частота вращения ротора, об/мин | 75;150;185 |
| Буровой насос | НБ-50 |
| Приводной двигатель | Дизель А41Г |
| Мощность двигателя, кВт | 66 |
| Высота мачты от земли до оси кронблока, м | 18,6 |
| Генератор | Трехфазный, синхронный ЕССБ1- 4М мощностью 8 кВт |
| Масса установки без насоса, т | 14,8 |
| Общая масса оборудования, т | 20,0 |
Таблица 6.4.
Техническая характеристика насоса НБ - 50
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 607; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!