Eksploatacinių požeminio vandens atsargų įvertinimas esant pritraukiamiems gamtos ištekliams

1.3 Požeminio vandens atsargos

Autorius įvairių ženklųŠiuo metu taip pat išskiriamos kelios požeminio vandens atsargų grupės.

Gamtiniai rezervai – tai gravitacinio vandens masė rezervuare natūraliomis sąlygomis. Ta šios masės dalis, kurią dėl tamprių vandens ir uolienų savybių galima išgauti iš uždarojo vandeningojo sluoksnio nenusausinant darinio, vadinama elastingomis atsargomis. Vertinant požeminio vandens atsargas vandens tiekimui (gėlo vandens), rezervus patogiau išreikšti ne vandens mase, o tūriu, nes skaitinės vandens masės ir tūrio vertės šiuo atveju yra gana artimos. Pagal šį apytikslį aiškinimą natūralūs rezervai yra lygūs darinyje esančio vandens tūrio (šios atsargos kartais vadinamos „talpinėmis atsargomis“) ir vandens tūrio, išgaunamo slėgio sąlygomis neišleidžiant darinio („elastingos atsargos“) sumai. ). Pastarųjų vertė, palyginti su talpinėmis atsargomis, paprastai yra maža dalis.

Dirbtinės požeminio vandens atsargos – tai jų tūris rezervuare, susidarantis dėl drėkinimo, rezervuarų rezervuarų atsargų ir dirbtinio rezervuaro užtvindymo.

Eksploatacinės požeminio vandens atsargos – tai požeminio vandens kiekis, kurį galima gauti techniškai ir ekonomiškai racionaliais vandens paėmimo statiniais tam tikru darbo režimu ir su vandens kokybe, atitinkančia reikalavimus per visą numatomą vandens suvartojimo laikotarpį. Aukščiau pateiktame apibrėžime nurodytą vandens kiekį rekomenduojama išreikšti kaip vandens suvartojimą. Todėl, griežtai kalbant, mes kalbame ne apie eksploatacinius rezervus, o apie vandeningojo sluoksnio eksploatacinius išteklius. Galima sutikti su terminu eksploataciniai rezervai iš praktinės pusės - Valstybinis rezervų komitetas tvirtina naudingųjų iškasenų atsargas (didžioji jų dalis yra kietosios naudingosios iškasenos, kur tiksli sąvoka „atsargos“), o ne išteklius.

Terminas „eksploataciniai ištekliai“ vartojamas regioninio plano prognozių vertinimuose, kaip požeminio vandens naudojimo potencialo konkrečiame dideliame regione charakteristika.

Atsižvelgiant į jų papildymą, skiriami atsinaujinantys rezervai (priklausomai nuo išteklių gavimo) ir neatsinaujinamieji (nesant jų formavimo šaltinių). Pastariesiems priskiriami vadinamieji geologiniai požeminio vandens rezervai, lygūs vandens tūriui horizonte.

Kaip ir ištekliai, rezervai, atsižvelgiant į jų pasiskirstymo plotą, skirstomi į regioninius ir vietinius, o pagal genetines savybes - į natūralius ir dirbtinius (sukauptus dalyvaujant antropogeninei įtakai). Jeigu tam tikro horizonto atsargos dalinai pasipildo dėl vandens antplūdžio iš kitų vandeningųjų sluoksnių, tai iš jų atplaukiančio vandens kiekis priskiriamas pritrauktoms atsargoms.

Specialią grupę sudaro eksploataciniai rezervai, kuriuos galima išgauti arba išgauti iš eksploatuojamų vandeningųjų sluoksnių, pirmiausia iš požeminio vandens telkinių, laikantis aplinkosaugos priemonių (7). Paprastai eksploataciniai rezervai apsiriboja požeminio vandens telkiniais, kurie užtikrina ekonomiškai pagrįstą gavybą. Šių telkinių (ar jų skyrių) sudėtingumo laipsnis skiriasi. Šiuo atžvilgiu jie skirstomi į tris grupes.

Pirmasis iš jų apima eksploatacinius požeminio vandens telkinių rezervus paprastomis sąlygomis. Jų pasiskirstymo srityje vandeningieji sluoksniai (padaliniai) yra vienodi pagal plotą ir struktūrą, vienodi filtravimo savybėmis, aprūpinti mityba (ištekliais) ir pasižymi stabilia standartine chemine sudėtimi.

Antroji požeminio vandens telkinių grupė pasižymi sudėtinga struktūra, sudėtingomis hidrogeocheminėmis ir geoterminėmis sąlygomis. Tačiau tuo pat metu, tiriant ir plėtojant draustinius, ribotai naudojant specialias technologijas, atrodo įmanoma įvertinti įvairių gamtinės aplinkos komponentų pokyčius.

Trečiajai grupei priskiriami labai sunkių sąlygų laukų eksploataciniai rezervai, kuriems būdinga nestabili geologinė struktūra, ypatingi vandens turinčių uolienų storio ir filtravimo savybių pokyčiai, taip pat sudėtingos hidrogeocheminės ir geoterminės sąlygos. Atliekant žvalgymo darbus tokiuose telkiniuose, reikia naudoti specialias brangias technologijas, kurių įgyvendinimas žvalgymo etape gali būti techniškai neįmanomas arba ekonomiškai neįmanomas.

Eksploatuojami draustiniai skirstomi į kategorijas (A, B, C1, C2) pagal požeminio vandens susidarymo sąlygų, kiekio ir kokybės išmanymo laipsnį, taip pat požeminio vandens telkinių eksploatavimo sąlygas ir pasirengimą tolesniam tyrimui ar plėtrai.

Pagal plėtros sąlygas, ekonominę ir ekonominę reikšmę veiklos rezervai skirstomi į balansinius ir nebalansinius. Pirmoji iš šių grupių apima rezervus, jų panaudojimo galimybė nustatyta remiantis visais geologiniais, ekonominiais ir sanitariniais bei higieniniais veiksniais, į kuriuos atsižvelgiama pagal galiojančias instrukcijas. Galimybę juos naudoti turi patvirtinti atitinkamos federalinės ar teritorinės valdžios institucijos. Nebalansiniams rezervams priskiriami tie, kurių naudojimas vertinamuoju laikotarpiu negali būti laikomas tinkamu dėl daugelio priežasčių (techninių, ekonominių, technologinių, aplinkosauginių).

Požeminio vandens geologinis aktyvumas

Požeminis vanduo susidaro daugiausia iš kritulių vandenų, kurie patenka į žemės paviršių ir įsiskverbia (infiltruojasi) į žemę iki tam tikro gylio, iš vandenų, pelkių, upių, ežerų ir rezervuarų, kurie taip pat patenka į žemę...

Požeminio vandens tarša ir apsauga

požeminio vandens tarša bakterinė Požeminio vandens, kaip kompleksinės problemos, apsauga turi dvi pagrindines kryptis: požeminio vandens, kaip mineralo, apsauga eksploatuojamuose ar tyrinėjamuose požeminio vandens telkiniuose ir...

Visas vanduo, esantis žemiau Žemės paviršiaus esančių uolienų porose ir plyšiuose, priskiriamas požeminiam vandeniui. Dalis šio vandens laisvai juda viršutinėje dalyje Žemės pluta veikiamas gravitacinių jėgų...

Inžinerinė geologija statyboms

Darcy dėsnis yra skysčių ir dujų filtravimo poringoje terpėje dėsnis. Gautas eksperimentiniu būdu. Išreiškia skysčio filtravimo greičio priklausomybę nuo slėgio gradiento: čia: - filtravimo greitis, K - filtravimo koeficientas, - slėgio gradientas...

Pervomaiskoye naftos telkinio elektrinių išcentrinių siurblių įrenginių veikimo optimizavimas

Vasyugan regiono telkinių naftos atsargos pagal jų žvalgymo laipsnį priklauso B, C1 ir C2 kategorijoms...

Kasyklų lauko, esančio Donecko baseino Pietų Donbaso anglis turinčiame regione, struktūros ir atsargų skaičiavimo ypatybės

Atsargų skaičiavimo rezultatai 1956 m. pateikti lentelėje. Aukščiau pateiktas skaičiavimas buvo pagrįstas tik tiriamosios žvalgybos duomenimis ir prognozuojamu regioniniu vertinimu...

Stoilenskojės lauko hidrogeologinių ir inžinerinių-geologinių sąlygų įvertinimas

4.3.1 Požeminio vandens judėjimas slėginiame rezervuare Apskaičiuokime NVG vandens antplūdį į B = 100 m pločio požeminį darbą, esantį tarp šulinių ir per visą jo storį atidengiančią skaldytų klinčių vandeningąjį sluoksnį...

Eksploatacinių požeminio vandens atsargų įvertinimas esant pritraukiamiems gamtos ištekliams

Praktinė požeminio vandens reikšmė ir apsauga

Požeminio vandens apsauga – tai priemonių sistema, skirta vandens taršos ir išeikvojimo pasekmių prevencijai ir šalinimui; Kartu siekiama išlaikyti tokią vandens kokybę ir kiekį...

Apdorojimo druskos rūgštimi technologijos taikymas ESP blokams Mishkinskoye lauke

Naftos atsargų apskaičiavimą 1969 m. spalio 15 d. atliko Udmurtnefterazvedkos trestas. Skaičiavimo rezultatus patvirtino SSRS valstybinis rezervų komitetas (1970 m. balandžio 10 d. protokolas Nr. 5942)...

Lauko plėtros rodiklių prognozavimas

VII ir VIIa horizontų rezervai buvo patvirtinti Valstybinio rezervų komiteto 1970 m. (VII horizontas – 1647 mln. m3 ir VIIa horizontas – 1023 mln. m3 C1 kategorija) ir nuo to laiko nebuvo tikslinami. Vėliau išgręžti šuliniai...

Požeminio vandens dinamikos skaičiavimas

Norint nustatyti požeminio vandens judėjimo kryptį, naudojami hidroizohipsumo žemėlapiai, kuriuose izoliuotųjų pavidalu pavaizduotas požeminio vandens stalo „reljefas“. Statmenys hidroizohipsėms, nukreipti į žemesnius aukščius...

Podporozhsky ir Ostashkovsky vandeningųjų sluoksnių požeminio vandens, kaip potencialaus vandens tiekimo šaltinio šiauriniame Poliarnye Zori regione, charakteristikos

Reguliavimo reikalavimus gyventojams tiekiamo geriamojo vandens kokybei nustato SanPiN 2.1.4.1074-01 (centralizuotas vandens tiekimas) ir SanPiN 2.1.4.1175-02 (necentralizuotas vandens tiekimas). Pagal GOST 2761-84...

Požeminės hidrosferos sandara

Šiuo metu pagal kilmę išskiriami šie požeminio vandens tipai: 1) infiltracija, susidaranti iš atmosferos ir paviršinio vandens prasisunkimo į uolienas; 2) kondensatas...

Štokmano laukas

Pagal įrodytas gamtinių dujų atsargas Štokmano telkinys šiuo metu yra vienas didžiausių pasaulyje. Lauko geologiniai rezervai sudaro 3,9 trilijonus m3 dujų ir apie 56 mln. tonų dujų kondensato Shishlov E.V., Murzin R...

POŽEMINIO VANDENS IŠTEKLIŲ IR RESURSUŲ KLASIFIKACIJA BEI PAGRINDINĖS JŲ VERTINIMO METODŲ NUOSTATOS POŽEMINIO VANDENS IŠTEKLIŲ IR IŠTEKLIŲ TIPŲ SAMPRATA BEI JŲ KLASIFIKACIJA

Požeminis vanduo, tinkamas naudoti šalies ūkyje, turėtų būti laikomas mineraliniu ištekliu. Tačiau skirtingai nuo kitų naudingųjų iškasenų (kietųjų iškasenų, naftos ir dujų), požeminis vanduo turi nemažai specifinių savybių, į kurias būtina atsižvelgti vertinant jų panaudojimo šalies ūkyje perspektyvas.

Išskirtinis ir Pagrindinis bruožas Požeminio vandens atsargos, palyginti su kitų mineralų atsargomis, yra jų atsinaujinimas. Požeminis vanduo yra vienintelis mineralinis išteklius, kurį eksploatuojant daugeliu atvejų atsiranda ne tik jo suvartojimas, bet ir papildomas susidarymas dėl padidėjusio požeminio vandens papildymo. Tokio papildomo papildymo šaltiniais gali būti tiek paviršinis, tiek požeminis vanduo iš greta eksploatuojamo vandeningųjų sluoksnių, o požeminio vandens garavimo sumažėjimas jo lygiui mažėjant. Požeminio vandens atsargų susidarymas gali atsirasti ir dėl įvairių vandentvarkos veiklų (hidraulinės statybos, drėkinimo), kuriant specialias požeminio vandens „gamyklas“*.

Kitas reikšmingas požeminio vandens bruožas yra jo mobilumas ir glaudus ryšys su aplinka. Šis ryšys atsispindi ribinėse sąlygose (požeminio ir paviršinio vandens santykis, požeminio vandens papildymo ir išleidimo sąlygos). Kraštinės sąlygos atsiranda eksploatuojant vandens paėmimus ir iš esmės lemia požeminio vandens panaudojimo galimybę, o išorinės aplinkos įtaka kietųjų mineralų telkiniams pasireiškia geologiniu laiku.

Dar vienas dalykas, vertas dėmesio svarbi savybė požeminis vanduo, susijęs su jų naudojimo perspektyvų vertinimu. Tai slypi tame, kad racionalus požeminio vandens pasirinkimas tam tikromis sąlygomis priklauso ne tiek nuo vandens kiekio, esančio darinyje, tiek nuo vandens, patenkančio į formaciją natūraliomis sąlygomis, kiek nuo vandens filtravimo savybių. laikančiosios uolienos, kurios lemia atsparumą požeminio vandens judėjimui į vandens paėmimo konstrukcijas.

Išvardytos pagrindinės požeminio vandens savybės, išskiriančios jį iš kitų naudingųjų iškasenų, lėmė būtinybę nustatyti keletą sąvokų, apibūdinančių: a) vandeningajame sluoksnyje esančio vandens kiekį; b) vandens kiekis, patenkantis į vandeningąjį sluoksnį natūraliomis sąlygomis vykdant vandentvarkos veiklą, taip pat eksploatuojant; c) vandens kiekį, kurį galima pasirinkti racionaliais vandens paėmimais šalies ūkiui.

Kitaip tariant, jei vertinant kietųjų naudingųjų iškasenų, naftos ir dujų naudojimo perspektyvas pakanka vienos sąvokos - „mineralinių išteklių“, tai požeminiam vandeniui vien ši sąvoka negali visiškai apibūdinti racionalaus jų naudojimo galimybės.

Prisiminkime, kad mineralo atsargomis turime omenyje jo svorį, kiekį, esantį žemės žarnyne.

Kalbant apie požeminį vandenį, be atsargų, kaip minėta aukščiau, reikia atsižvelgti į jų mitybą. Į tai dar ketvirtojo dešimtmečio pradžioje atkreipė dėmesį vienas iš Rusijos hidrogeologijos įkūrėjų F. P. Savarenskis, siūlęs atskirti požeminio vandens „rezervas“ ir jų „išteklius“, o pastarasis reiškia „požeminio vandens įtekėjimo užtikrinimą tam tikros srities vandens balansas.“ Plati hidrogeologinė literatūra skirta požeminio vandens atsargų ir išteklių klasifikacijai. Išsamiausia informacija šiais klausimais yra F. M. Bocheverio (1957, 1961), B. I. Kudelino (1960) darbuose.

Šiame darbe nenagrinėsime įvairių autorių siūlomų klasifikacijų, juolab kad skirtumas tarp daugelio jų daugiausia yra terminologinio pobūdžio. Apsigyvenkime tik prie svarbiausių sąvokų ypatybių, remdamiesi N. N. Bindemano (1963 m.) pasiūlyta terminija, naudojama rengiant atskirus monografijos „SSRS hidrogeologija“ tomus.

Požeminio vandens atsargas ir išteklius galima skirstyti į: 1) gamtinius rezervus ir išteklius;

2) dirbtiniai rezervai ir ištekliai;

3) pritraukti ištekliai;

4) veiklos rezervai ir ištekliai*.

NAtūralūs reikmenys -. gravitacinio vandens masė darinyje natūraliomis sąlygomis. Ta šios masės dalis, kurią galima išgauti iš darinio, kai slėgis mažėja dėl tamprios vandens plėtimosi ir uolienos suspaudimo (mažinant poringumą), paprastai vadinama elastingumo atsargomis.

Vertinant požeminio vandens atsargas vandens tiekimui, gamtinius išteklius patartina išreikšti tūrio vienetais.

GAMTOS IŠTEKLIAI - vandens kiekis, patenkantis į vandeningąjį sluoksnį natūraliomis sąlygomis dėl atmosferos kritulių infiltracijos, filtravimo iš upių ir ežerų, išsiliejimo iš viršutinių ir apatinių horizontų, įtekėjimo iš gretimų teritorijų. Gamtiniai vandeningojo sluoksnio ištekliai yra lygūs visų įeinančių tam tikro horizonto balanso elementų sumai. Jie išreiškiami srauto vienetais, taip pat gali būti nustatomi visų balanso tėkmės elementų suma (garavimas, transpiracija per augmeniją, šaltinio tėkmė, filtracija į upes, ežerus ir įtekėjimą į gretimus horizontus).

* Šiame darbe vartojamoms sąvokoms pritaria ne visi hidrogeologai. Dažnai terminas „gamtiniai draustiniai“ literatūroje atitinka sąvokas „statinis“, „pasaulietinis“, „geologinis“, „rezervatas“ ir „gamtos ištekliai“ – „dinaminiai draustiniai“, „požeminis debitas“.

Dirbtinės atsargos – tai požeminio vandens tūris rezervuare, susikaupęs dėl drėkinimo, rezervuarų rezervuarų ar filtravimo iš jų, dirbtinio požeminio vandens papildymo (saugojimo).

Ir su Į s u c t a l r e s o u r s - vandens kiekis, patenkantis į vandeningąjį sluoksnį dėl filtravimo iš kanalų ir rezervuarų, drėkinimo, taip pat priemonių dirbtiniam požeminio vandens papildymui.

P r i v l e Į A m e n t r e s o u r s - požeminio vandens papildymo padidėjimas eksploatuojant vandens paėmimus dėl filtravimosi iš upių, ežerų ir perpildymo iš gretimų „paprastai aukščiau esančių vandeningųjų sluoksnių“.

Sąvokos „eksploatuojami požeminio vandens ištekliai“ ir „eksploatuojami ištekliai“ iš esmės yra sinonimai. Jie reiškia „požeminio vandens kiekį, kurį gali gauti techniniu ir ekonominiu požiūriu racionalūs vandens paėmimo statiniai esant tam tikram darbo režimui ir vandens kokybei, atitinkančia reikalavimus per visą numatomą vartojimo laikotarpį“ („Instrukcija...“). , 1962). Taigi ši vertė parodo vandens suvartojimo produktyvumą ir išreiškiama debito vienetais (dažniausiai m "/dieną). Todėl logiškiau būtų vartoti tik terminą "eksploataciniai ištekliai". Tačiau kadangi terminas "rezervas" “ yra priimtas visoms kitoms naudingosioms iškasenoms , o jas tvirtina Valstybinė naudingųjų iškasenų komisija (GKZ), svarstant požeminio vandens panaudojimo galimybes šalies ūkyje, dažniausiai vartojamas terminas „eksploataciniai rezervai“. dokumentai (eksploatuojamų rezervų klasifikacija ir GKZ naudojimo instrukcija). Tuo pačiu regioniniame požeminio vandens atsargų ir išteklių vertinime sąvoka „eksploataciniai ištekliai“ yra tikslesnė, nes šiuo atveju požeminio vandens ištekliai laikomi dalimi. bendrųjų vandens išteklių.

Eksploatacinius gruntinio vandens išteklius konkrečiame regione lemia ne tik hidrogeologinės sąlygos, bet ir eksploatavimo schema (vandens paėmimo vietų vieta, atstumai tarp jų, atskirų vandens ėmimo vietų debitai). Šiuo atžvilgiu N. N. Bindemanas (1972) pasiūlė išskirti dvi sąvokas: „potencialūs veiklos ištekliai“ ir „numatyti veiklos ištekliai“. Potencialūs eksploataciniai ištekliai turėtų būti suprantami kaip požeminio vandens ištekliai, kuriuos galima gauti vandens ėmimo vietas įrengus visoje vandeningojo sluoksnio pasiskirstymo zonoje ir tokiais atstumais tarp vandens ėmimo angų, kurie užtikrina visapusišką natūralių, pritraukiamų ir dirbtinių požeminio vandens atsargų ir išteklių panaudojimą. atsižvelgti į tam tikrą lygio sumažėjimą ir priimtiną operacijos trukmę. Priešingai nei potencialūs, numatomi eksploataciniai ištekliai atitinka tam tikrą vandens paėmimo konstrukcijų išdėstymą. Potencialūs ištekliai apibūdina didžiausią vandens kiekį, kurį galima paimti iš vandeningojo sluoksnio. Kadangi vandenį turinčios uolienos turi atsparumą filtracijai, numatomi ištekliai, atitinkantys tam tikrą vandens ėmimo vietų išdėstymą, dažniausiai yra mažesni už galimus ir tik kai kuriais atvejais prognozuojami ištekliai gali pasiekti potencialią vertę. N. N. Bindeman (1973) siūlo galimo išteklių panaudojimo dalį su tam tikru vandens paėmimo vietų išdėstymu pavadinti numatomu požeminio vandens naudojimo koeficientu.

Žinoma, esant skirtingoms hidrogeologinėms sąlygoms, formuojant požeminio vandens eksploatacinius išteklius (rezervas) vyraus tam tikros rūšies rezervai ar ištekliai, apie kuriuos bus išsamiau kalbama kitame skyriuje.

Eksploatuojamus požeminio vandens išteklius (rezervas) formavimosi šaltiniai gali suteikti tam tikram ribotam eksploatavimo laikotarpiui arba neribotam laikui. Pastaruoju atveju veiklos išteklių formavimo šaltinis yra gamtiniai ir dirbtiniai ištekliai, taip pat pritraukti ištekliai (jei jie savo ruožtu teikiami neribotam eksploatavimo laikui), nuo kada t~oo antroji ir ketvirtoji dėmenys dešinėje lygties pusėje linkę į nulį.

Neabejotina, kad sprendžiant įvairias ekonomines problemas, susijusias su požeminio vandens naudojimu, itin svarbus požeminio vandens eksploatacinių išteklių (rezervų) įvertinimas. Tik eksploatacinių išteklių (rezervų) kiekis leidžia spręsti apie gruntinio vandens panaudojimo galimybę ir pagrįstumą. Tačiau kitų tipų požeminio vandens atsargų ir išteklių apskaičiavimas yra įdomus. Tai būtina tiek atskirų eksploatuojamų požeminio vandens išteklių formavimosi šaltinių vertinimui, tiek vandeningųjų sluoksnių ir struktūrų kiekybinėms charakteristikoms gamtinėmis sąlygomis.

Rusijos Federacijos federalinė švietimo agentūra

Astrachanės valstybinis universitetas

Gamtos institutas

Geologijos ir geografijos fakultetas

Baigiamasis darbas

Šia tema : „Eksploatacinių požeminio vandens atsargų įvertinimas esant pritraukiamiems gamtos ištekliams“

Aš padariau darbą:

Art. 5 metai ZIG-51

Bašlajevas S.P.

Mokslinis patarėjas:

Vyresnysis dėstytojas

Solovjova A.V.

ASTRAKANAS 2013 m

Įvadas

I skyrius. Požeminio vandens ištekliai ir atsargos

1.1 Bendroji išteklių ir rezervų samprata

1.2 Išteklių rūšys

1.3 Požeminio vandens atsargos

II skyrius. Požeminio vandens išteklių įvertinimas

2.1 Darbų rūšys ir regioninių išteklių nustatymo metodai

2.2. Teritorijų suskirstymas į zonas, atsižvelgiant į regioninį numatomų veiklos išteklių vertinimą

2.3. Darbo tipai, susiję su regioniniu veiklos išteklių įvertinimu

2.4 Prognozuojamų regioninių veiklos išteklių vertinimo metodika

2.4.1 Prognozuojamų regioninių išteklių hidrodinaminis skaičiavimas

2.4.2 Prognozuojamų regioninių eksploatacinių išteklių, kai vanduo teka iš viršutinio vandeningojo sluoksnio, įvertinimas

2.4.3 Natūralių (geologinių) požeminio vandens atsargų įvertinimas

2.4.4 Pritrauktų išteklių įvertinimas

III skyrius. Eksploatacinių požeminio vandens atsargų įvertinimas

3.1 Veiklos rezervų nustatymo metodai

3.1.1 Hidrodinaminis metodas

3.1.1.1 Neribotas vandeningojo sluoksnio plotas

3.1.1.2 Pusiau uždaras rezervuaras

3.1.1.3 Sluoksnio juosta su dviem ribomis

3.1.1.4 Dariniai su apskrita tiekimo grandine

3.1.2 Hidraulinis metodas

3.1.3 Kombinuotas hidrodinaminių ir hidraulinių metodų taikymas

3.1.4 Balanso metodas

IV skyrius. Kompiuterių naudojimas vertinant požeminio vandens atsargas

4.1 Programinė įranga

4.2 Vandeningųjų sluoksnių filtravimo-talpinių savybių nustatymas

4.3 Hidrodinaminių ir hidrogeocheminių procesų skaitmeninis modeliavimas

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Požeminis vanduo vaidina svarbų vaidmenį plėtojant įvairius mūsų šalies nacionalinės ekonomikos sektorius. Atsižvelgiant į šalies ūkio sektorių poreikius, visas hidrosferoje paskirstytas požeminio vandens rūšis galima suskirstyti į keturias grupes: gėlą, terminį, mineralinį ir pramoninį.

Šių tipų požeminiams vandenims dabar sukurti bendrieji jų tyrimo principai ir metodai. Pavyzdžiui, bendra mokslinė ir metodinė technika yra etapinis požeminio vandens telkinių tyrinėjimas, leidžiantis, taikant nuoseklias aproksimacijas, identifikuoti telkinius, remiantis išsamių paieškų rezultatais, ištirti eksploatacinių išteklių formavimo sąlygas remiantis preliminariais žvalgymo duomenimis, ir parengti jį pramonės plėtrai remiantis detalaus objekto tyrinėjimo rezultatais. Į bendruosius principus taip pat turėtų būti įtrauktas ekonominio lauko tyrinėjimo pagrįstumo principas ir kt.

Tuo pačiu metu kiekvieno nustatyto požeminio vandens tipo tyrimas turi specifinių bruožų, iš kurių pagrindinis yra pagrindinių parametrų, būtinų eksploatuojamiems rezervams įvertinti, nustatymas. Taigi mineraliniam požeminiam vandeniui, be jų kiekio telkinyje (eksploatacinių atsargų) nustatymo, remiantis žvalgymo rezultatais, būtina kokybiškai ir kiekybiškai įvertinti dujų sudėtį, taip pat stabilumą eksploatuojant tam tikrus cheminius komponentus. naudinga balneologijai.

Tyrinėjant terminius požeminio vandens telkinius, būtina įvertinti tokį parametrą kaip gruntinio vandens šiluminė talpa, o tiriant pramoninį gruntinį vandenį – vieno ar kito naudingo komponento, kurio išgavimas planuojamas eksploatacijos metu, kiekis (atsargos). Gėlo, terminio, mineralinio ir pramoninio požeminio vandens žvalgymo metodikoje yra tam tikras specifiškumas, kurį sudaro žvalgomųjų gręžinių išdėstymo, eksperimentinių filtravimo darbų atlikimo bei žvalgymo priemonių naudojimo principai. Atsižvelgiant į šias aplinkybes, yra visiškai teisėta savarankiškai svarstyti eksploatacinių rezervų žvalgymo, žvalgymo ir vertinimo metodiką. įvairių tipų po žeme.

Kadangi gėlas požeminis vanduo pirmiausia naudojamas miestų, miestelių ir žemės ūkio objektų buitiniam ir geriamajam vandeniui tiekti, sistemingas šių vandenų aprūpinimas šalies ūkiu, atsižvelgiant į didėjantį vandens suvartojimą, turėtų būti laikomas svarbiausia mūsų visuomenės socialine problema. .

Požeminio vandens dalis miesto gyvenviečių vandens tiekime yra apie 35-40 %; už kaimą gyvenvietės– apie 85 proc. Tuo pačiu metu kuo didesnis miestas, tuo, kaip taisyklė, mažesnė požeminio vandens naudojimo dalis: dideliuose miestuose (daugiau nei 100 tūkst.) ji jau sudaro tik apie 29%, o daugiausia didieji miestai(kuriame gyvena daugiau nei 250 tūkst. žmonių) puse atvejų naudojamas tik paviršinis vanduo (Maskva, Sankt Peterburgas, N. Novgorodas, Jekaterinburgas, Omskas, Rostovas prie Dono, Vladivostokas ir kt.).

Tokia situacija būdinga daugumai didžiųjų pasaulio miestų ir paaiškinama visiškai proziškomis ekonominėmis priežastimis. Norint gauti reikiamą geriamojo požeminio vandens kiekį (keli milijonai kubinių metrų per dieną vandens tiekimui dideliam miestui), reikia naudoti visą grupę didelių telkinių dideliuose plotuose. Jie turi būti pakankamai toli nuo miesto teritorijos, kad būtų galima organizuoti veiksmingą vandens paėmimo konstrukcijų sanitarinę apsaugą. Ilgų (dešimties kilometrų) didelio skerspjūvio magistralinių vandentiekio vamzdynų, skirtų pagamintam vandeniui transportuoti į miestą, sukūrimas reikalauja didžiulių kapitalo ir eksploatacinių kaštų; Tokiais atvejais svarbūs tampa ir žemės skyrimo tokiems dideliems linijiniams inžineriniams statiniams klausimai.

Šio darbo tikslas – įvertinti požeminio vandens eksploatacinius rezervus esant pritraukiamiems gamtos ištekliams. Šiam tikslui pasiekti buvo iškelti šie uždaviniai:

1) Tirti informaciją apie eksploatacinius požeminio vandens išteklius iš literatūrinių šaltinių;

2) Studijuoti informaciją apie pritraukiamus gamtos išteklius;

3) Eksploatacinių rezervų nustatymo tyrimo metodai.

I skyrius. Požeminio vandens ištekliai ir atsargos

1.1 Bendroji išteklių ir rezervų samprata

Požeminio vandens išteklių ir rezervų sąvoka apima įvairias jų kategorijas, besiskiriančias tiek formavimosi sąlygomis, tiek hidrogeologinių tyrimų ypatumais, pagrindžiančiais vieną ar kitą kategoriją.

Šių sąvokų skirtumus labai aiškiai suformulavo N. N. Bindemanas. (1970): „Teisingiau kalbėti ne apie požeminio vandens „rezervas“, o apie požeminio vandens „išteklius“, šiuo terminu reiškiant požeminio vandens aprūpinimą tam tikros teritorijos vandens balanse ir, paliekant terminą „ rezervai“ tik apibrėžia tuos vandens kiekius, kurie yra tam tikrame baseine ar sluoksnyje, nepriklausomai nuo vandens tiekimo ir debito, bet priklausomai nuo jo talpos. Skirtingai nuo kitų naudingųjų iškasenų, požeminio vandens atsargos ir ištekliai dažniausiai matuojami srauto vienetais.

Požeminio vandens atsargų ir išteklių skirtumus atspindi iš esmės skirtingi jų pokyčiai eksploatacijos metu. Natūralūs požeminio vandens ištekliai eksploatacijos metu būtinai mažėja, nes siurbiant visada sumažėja vandens lygis ir dėl to šiek tiek sumažėja jo masė vandeningajame sluoksnyje. Priešingai, gamtiniai požeminio vandens ištekliai eksploatacijos metu ne tik nemažėja, bet kai kuriais atvejais ir didėja. Požeminio vandens slėgio sumažėjimas formacijoje siurbimo metu gali sukelti vandens pritekėjimą iš upių, sumažinti garavimą nuo gruntinio vandens paviršiaus, sukelti arba padidinti vandens tekėjimą iš viršaus ir žemiau esančių vandeningųjų sluoksnių per palyginti prastai pralaidžius sluoksnius ir langus. Taigi, eksploatuojant vandens paėmimo vietas, požeminio vandens atsargos mažėja ir ištekliai didėja.

Požeminio vandens atsargas ir išteklius pagal jų kilmę galima suskirstyti į šių tipų: 1) gamtos draustiniai ir ištekliai; 2) dirbtiniai rezervai ir ištekliai; 3) pritraukti ištekliai.

1.2 Išteklių rūšys

Atsižvelgiant į daugybę savybių, ištekliai skirstomi į tam tikras grupes. Visų pirma, atsižvelgiama į jų genezę, atsižvelgiant į tai, kurios išskiriamos natūralios ir dirbtinės (susidaro pagal antropogeninė įtaka) išteklių.

Gamtos ištekliai – tai bendras vandeningojo sluoksnio pasipildymo natūraliomis sąlygomis kiekis (taigi ir natūralaus iškrovimo kiekis). Gamtos išteklių formavimąsi lemia gamtiniai veiksniai (krituliai, paviršiniai vandenys, kaimyniniai vandeningieji sluoksniai). Šie ištekliai užtikrina požeminių srautų srautą, kuris kinta dėl tokių veiksnių įtakos.

Dirbtiniai ištekliai aprūpinti antropogenine įtaka, sukuriant specialius rezervuarus vandeningųjų sluoksnių papildymo zonoje arba suleidžiant (saugant) vandenį per šulinius į vandeninguosius sluoksnius.

Atsižvelgiant į paskirstymo sritį, skiriami regioniniai ir vietiniai ištekliai. Kartu su šiomis grupėmis egzistuoja tokia įvairovė kaip eksploataciniai ištekliai, per kuriuos užtikrinamos požeminio vandens atsargos eksploatuojant vandeninguosius sluoksnius.

Dirbtiniai požeminio vandens ištekliai – vandeningųjų sluoksnių maitinimas filtravimo metu iš kanalų ir rezervuarų, drėkinimo zonose, taikant tikslines priemones jų mitybai gerinti. Dirbtiniai ištekliai, kaip ir natūralūs, turi vartojimo dimensiją.

Pritraukti ištekliai - padidėjęs požeminio vandens papildymas, atsirandantis dėl įdubų kūgių susidarymo vandens paėmimo metu (filtracijos iš upių atsiradimas arba sustiprėjimas, padidėjęs požeminio vandens papildymas krituliais dėl sumažėjusio požeminio vandens paviršiaus garavimo, kaip jo paviršiaus). tolsta nuo žemės paviršiaus).

Eksploatuojant požeminį vandenį, vienokiu ar kitokiu laipsniu panaudojami visi minėti požeminio vandens išteklių tipai.

1.3 Požeminio vandens atsargos

Šiuo metu pagal įvairias charakteristikas išskiriamos kelios požeminio vandens atsargų grupės.

Dirbtinės požeminio vandens atsargos – tai jų tūris rezervuare, susidarantis dėl drėkinimo, rezervuarų rezervuarų atsargų ir dirbtinio rezervuaro užtvindymo.

Terminas „eksploataciniai ištekliai“ vartojamas regioninio plano prognozių vertinimuose, kaip požeminio vandens naudojimo potencialo konkrečiame dideliame regione charakteristika.

II skyrius. Požeminio vandens išteklių įvertinimas

2.1 Darbų rūšys ir regioninių išteklių nustatymo metodai

Regioninių požeminio vandens išteklių nustatymas ir įvertinimas atliekamas neatsižvelgiant į šių vandenų telkinius, nes tokie ištekliai yra būtinas bet kurio regiono hidrogeologinių charakteristikų komponentas. Jų vertinimo pagrindas yra hidrogeologinių tyrimų, dažniausiai vidutinio dydžio (1:200 000), įskaitant valstybinius tyrimus, rezultatai. Gauti rezultatai leidžia nustatyti požeminio nuotėkio modulius ir jų pokyčius metiniais ciklais. Tokie moduliai yra labai informatyvūs išpjaustytiems kalnų regionams.

Vertinant regioninius (gamtos) išteklius, vienas pagrindinių metodų yra upių hidrografijų skirstymas , iš kurių iki 20-30 %, o kartais ir daugiau, tenka požeminiam nuotėkiui. Šio grafiko, atspindinčio upės tėkmės pokyčius per metus, padalijimo metodai turi keletą modifikacijų. Naudojant kiekvieną iš jų galima skirtingu tikslumu įvertinti požeminį srautą (10). Upių tėkmės mažo vandens laikotarpiais apibūdina minimalią gamtinių regioninių požeminio vandens išteklių vertę. Siekiant priartinti ją prie tikrosios vertės, naudojami įvairūs metodai, pagrįsti pataisų įvedimu, įskaitant įprastų šaltinių srauto stebėjimų rezultatus (11).

Balanso metodas taip pat leidžia įvertinti gamtinius regioninius išteklius. . Šiuo atveju daroma prielaida, kad požeminio vandens ištekliai yra lygūs vandens tūrių skirtumui didžiausioje ir mažiausioje tiriamojo horizonto lygių padėtyse. Pastarieji fiksuojami atliekant įprastus hidrogeologinius stebėjimus mažiausiai trijuose ruožuose (šuliniuose). Lygių matavimo laikas įprastų stebėjimų metu parenkamas taip, kad būtų nustatyta jo mažiausia ir didžiausia padėtis bent viename lygio kilimo – kritimo – kilimo cikle. Apdorojant gautus duomenis (pavyzdžiui, taikant baigtinio skirtumo metodą) galima įvertinti vandeningojo sluoksnio papildymo kiekį, kuris charakterizuoja jo gamtinius išteklius.

2.2. Teritorijų suskirstymas į zonas, atsižvelgiant į regioninį numatomų veiklos išteklių vertinimą

Teritorinio zonavimo klausimai, susiję su prognozuojamų požeminio vandens išteklių vertinimu, nagrinėjami N. N. darbuose. Bindemanas (1), B.I. Kudelina ir kt. (12). Vertinant požeminio vandens išteklius didelę reikšmę turi ryšį su paviršiniais vandenimis. Atsižvelgiant į tai, B. V. Borevskis ir L.S. Yazvinas pasiūlė viršutinės hidrodinaminės zonos zonavimo metodą, kuriame atsižvelgiama į šį ryšį. Be to, atsižvelgiama į plotų, kuriuose maitinasi požeminio vandens ištekliai, ir teritorijų, kuriose galimas jų eksploatavimas, santykį. Tuo remiantis nustatomos rajonų grupės.

A grupės teritorijoms būdingas platus vandeningųjų sluoksnių, kuriuose yra gėlo požeminio vandens, pasiskirstymas. Visoje jų teritorijoje galimas vandeningųjų sluoksnių eksploatavimas. Tikėtinos vandens ėmimo vietos plotai sutampa su vandeningųjų sluoksnių pasipildymo sritimis.

B grupės regionams būdingas ribotas gėlo požeminio vandens horizontų pasiskirstymas, o pastarąjį eksploatuoti galima visoje jų teritorijoje. Vandens paėmimo vietos nesutampa su gruntinio vandens pasipildymo vietomis (uždaros arba juostelės pavidalo užliejamos konstrukcijos įdubose). Įkrovimo zona dažniausiai viršija vandeningųjų sluoksnių pasiskirstymo plotą.

B grupei priskiriamos vietovės, kuriose dažnai kaitaliojasi plotai su gėlu ir sūriu (sūringu) vandeniu. Vandens imtuvus galima įrengti tik ten, kur leidžia uolienų filtravimo savybės ir požeminio vandens sudėtis. Požeminio vandens pasipildymo zonos daugiausia atitinka privačius upių ir upelių baseinus.

D grupei priklauso teritorijos, kuriose pagrindiniai produktyvūs (švieži) vandeningieji sluoksniai yra tik upių slėniuose ir turi hidraulinį ryšį su paviršiniais vandenimis.

Be aprašyto požiūrio, galima geostruktūriniu pagrindu zonuoti Adarteso baseinus, kuriuose greta stambių blokinių hidrogeologinių struktūrų išskiriami ir smulkesni plikatyvinio tipo statiniai. Panašus metodas buvo įgyvendintas, visų pirma Minusinsko Adarteso baseine (13), kuriame numatyti regioniniai eksploataciniai ištekliai buvo įvertinti atsižvelgiant į žemos kokybės hidrogeologines struktūras.

2.3. Darbo tipai, susiję su regioniniu veiklos išteklių įvertinimu

Medžiagoms, naudojamoms įvertinti numatomus regioninius požeminio vandens eksploatacinius išteklius, gauti, remiantis bendromis idėjomis apie jų susidarymo sąlygas hidrogeologiniuose regionuose, upių baseinuose ir teritoriniuose administraciniuose padaliniuose, atliekami regioniniai hidrogeologiniai tyrimai. Šie ištekliai yra pagrindas žvalgybos ar žvalgybos darbams atskirose srityse. Regioninis išteklių vertinimas yra pirmojo tokio darbo etapo dalis (8). Šie ištekliai vertinami ir vietovėse, kuriose buvo atlikti žvalgomieji hidrogeologiniai darbai. Mažiau tiksliai juos galima įvertinti vietovėse, kuriose hidrogeologiniai tyrimai buvo atlikti 1:500 000 ir didesniu masteliu. Vertinant regioninių prognozių veiklos išteklius, reikia išspręsti šias problemas:

¦ nustatyti bendrą požeminio vandens išteklių kiekį tiriamoje teritorijoje ir pagrįsti jų formavimosi dėsningumus (pasiskirstymą, mitybos sąlygas, nuotėkį ir kt.);

¦ nustatyti paviršinių vandenų vaidmenį galimam išteklių papildymui;

¦ nustatyti perspektyvias sritis tolesniems tyrimams.

2.4 Prognozuojamų regioninių veiklos išteklių vertinimo metodika

Prognozuojamiems eksploataciniams ištekliams įvertinti naudojami hidrodinaminiai skaičiavimai, teritorijų vandens balanso analizė, matematinio modeliavimo metodai (11). Labai paplitęs metodas, naudojant hidrodinamines lygtis, yra VSEGINGEO metodas (1), pagal kurį atsižvelgiama ir į natūralius požeminio vandens išteklius. Tačiau, kaip teisingai nurodo B. V.. Borevskis ir L.S. Yazvin (2), pastarieji atlieka labai nereikšmingą vaidmenį ilgalaikio vandeningųjų sluoksnių eksploatavimo metu, todėl į juos negalima atsižvelgti. Todėl prognozuojamų išteklių komponentai daugiausia yra gamtiniai ir pritraukti ištekliai.

2.4.1 Prognozuojamų regioninių išteklių hidrodinaminis skaičiavimas

Dažniausiai numatomi veiklos ištekliai apskaičiuojami naudojant N.N. Bindemanas ir F.A. Bocheveris (1). Jį sudaro apytikslis sąlyginio padidinto vandens įleidimo srauto įvertinimas, tolygiai paskirstytas tiriamoje srityje. Šios vandens paėmimo vietos gali būti šių tipų: I – požeminis vanduo ir II – tarpsluoksninis (slėginis) vanduo. Tarp pirmojo tipo vandens paėmimo vietų išskiriami potipiai: 1a, esantis baseinuose, ir 1b - upių slėniuose.

Akivaizdu, kad, be galimų perpildymo iš požeminių slėginių vandeningųjų sluoksnių, 1a tipo vandens paėmimas gali būti maitinamas tik krituliais, o 1b tipo - krituliais ir upėmis.

Taikant šį metodą, tiriamoji sritis padalinama į ląsteles (1 pav.).

Kiekvienoje ląstelėje yra plotas, lygus apskritimo spindulio R sričiai - įtakos spinduliui. Sąlyginis vandens paėmimas, atitinkantis ląstelę, laikomas „dideliu šuliniu“, kurio spindulys yra r. Paprastai r yra lygus 10 m ar daugiau.

Ryžiai. 1. Sąlyginių vandens paėmimų išdėstymas

Nustatant svarstomus išteklius, pateikiamos šios papildomos sąlygos:

¦ vandeningieji sluoksniai laikomi vienarūšiais;

¦ pasirinktų langelių ribos laikomos nepraeinamomis;

¦ ląstelių sąveika tarpusavyje neįtraukiama.

Be to, pripažįstama, kad skirtingose ląstelėse vandeningojo sluoksnio storis gali būti skirtingas. Norint įvertinti šio tipo išteklius 1a langeliuose, naudojama ši lygtis:

kur Re - regioninės prognozės veiklos ištekliai, m3/d.; K - filtravimo koeficientas, m/d.; Нср - vidutinis vandeningojo sluoksnio storis, m; Sm - didžiausio leistino horizonto lygio sumažėjimo reikšmė (dažniausiai ne daugiau kaip 0,6 - 0,7 Нср), m; W – vandeningojo sluoksnio papildymo modulis dėl kritulių (krituliai minus garavimas), m/d. fe - sąlyginio vandens paėmimo veikimo laikotarpis, dienos; µ - gravitacinis skysčio praradimas, vienetai; R - ląstelės spindulys, gautas pavertus kvadratą į apskritimą, m (sąlyginio vandens įleidimo įtakos spindulys R = 0,564- l, Kur l- ląstelės pusės dydis); r- sąlyginio vandens paėmimo spindulys, m; ау - lygio laidumo koeficientas, m2/parą.

Po tam tikro laiko (kelerių metų) pirmasis lygties vardiklio narys taps žymiai mažesnis už antrąjį ir gali būti nepaisomas. Tada ši formulė įgaus formą

Įveskime tokį žymėjimą: рR2 =F- langelio plotas, m2; WF=QW – debitas, numatytas atmosferos kritulių infiltracijos būdu, m3/d. Šiuo atveju gauname

todėl galutinė išraiška įgauna formą

Lygtis nustato bendrą vandens kiekį, kurį galima gauti vienoje ląstelėje nusausinant vandeningąjį sluoksnį pagal vertę Sm, atsižvelgiant į atmosferos kritulių infiltraciją.

Visoje teritorijoje, t.y. iš visų n ląstelių gauname.

Vandens srautas į Ib tipo ląsteles įvyks dėl infiltracijos iš upių, tekančių per šias ląsteles. Jo vertę galima apskaičiuoti naudojant įtekėjimo į kanalizaciją, turinčią ribą su pastoviu slėgiu, lygtį (14).

2.4.2 Prognozuojamų regioninių eksploatacinių išteklių, kai vanduo teka iš viršutinio vandeningojo sluoksnio, įvertinimas

Hidrogeologiniuose pjūviuose neretai pasitaiko situacija, kai gruntinis vandeningasis sluoksnis (sluoksnis A, 2 pav.) yra atskirtas pusiau pralaidžiu sluoksniu (sluoksniu B) nuo apatinio uždarojo vandeningojo sluoksnio (C).

(A, B) ir pusiau laidus storis (B)

Žymiai nukritus vandens lygiui B sluoksnyje, vanduo į jį gali tekėti iš A sluoksnio per pusiau laidžių B sluoksnį. tokiu atveju bus identiškas infiltracijai iš aeracijos zonos, todėl tokiam perpildymui įvertinti galima naudoti aukščiau aptartą lygtį, kur µ reikia pakeisti µ**:

Šiuo atveju Sм=Н0-Н ir µ** = µ* + µ, kur µ* ir µ yra formacijos A gravitacinio skysčio praradimo ir B formacijos elastingo skysčio atsistatymo koeficientai; Qw yra vandens kiekis (bendras srautas), tekančio iš A sluoksnio į B sluoksnį pastoviu lygiu A sluoksnyje.

2.4.3 Natūralių (geologinių) požeminio vandens atsargų įvertinimas

Natūralius (geologinius) požeminio vandens išteklius lemia daugybė veiksnių: darinio tūris, jo vandens išeiga, dujų prisotinimas, temperatūra, vandens-dujų mišinio gniuždomumas, slėgio dydis formoje ir kai kurie kiti. Šiuo atžvilgiu išskiriamos natūralios vandens atsargos Ve ir elastinės atsargos Vpr, pastarosios susidaro dėl slėgio sumažėjimo ir sudaro nedidelę dalį natūralių.

Gamtiniams rezervams nustatyti dažniausiai naudojama lygtis Ve=Vµ (laisvas tekantis vanduo) arba Ve =Vµ* (slėginis vanduo), kur V – nusausintos darinio dalies tūris, µ – gravitacinis (gravitacinis) skystis. darinio išeiga, o µ* yra slėginio darinio elastingo skysčio išeiga.

Geologiniams rezervams priskiriamas visas rezervuaro vandens tūris, t.y. jie viršija gamtinius rezervus dėl to, kad pastarieji būdingi tik tai rezervuaro daliai, kuri jo eksploatacijos metu bus nusausinta.

Vidutiniškai manoma, kad žvyro ir akmenukų nuosėdų µ gali būti lygus maždaug 0,2; vidutinio stambaus grūdo smėlis - 0,15; smulkaus ir vidutinio grūdėtumo smėlis - 0,125; smėlio ir aleurio tarpsluoksnis - 0,05; smėlio, aleurito ir molio tarpsluoksnis - 0,03 (15).

µ reikšmė taip pat dažnai randama naudojant formulę µ=, o µ* naudojant panašią lygybę µ* =, kur Km yra vandens laidumas, oi- lygio laidumo koeficientas ir a- pjezoelektrinio laidumo koeficientas (visi trys parametrai m2/d.).

2.4.4 Pritrauktų išteklių įvertinimas

Pritraukiami ištekliai yra specifinė balanso kategorija, kuri atsiranda tik eksploatuojant vandens paėmimą. Tai bendras eksploatuojamo horizonto papildomos mitybos suvartojimas be natūralaus mitybos intensyvumo. Dvi pritrauktų išteklių atsiradimo galimybės:

Natūralios mitybos srityse jis gali padidėti, kai sumažėja veiklos lygis;

Natūralaus iškrovimo zonose iš pradžių vyksta inversija, o po visiško inversijos ties riba atsiranda atvirkštinis slėgio santykis ir srautas priešinga kryptimi, kurio natūraliomis sąlygomis nebuvo.

Svarbiausias momentas: vandens paėmimo balanso struktūra laikui bėgant gali reikšmingai keistis, o galima šių transformacijų kryptis labai priklauso nuo vandens paėmimo vietos esamos balanso-hidrogeodinaminių darinio ribų atžvilgiu.

Tipiška iliustracija (3 pav.): jei vandens paėmimas yra arti upės (ar kitos drenažo ribos), tai gana greitai, net su nedideliais įdubimais, iš pradžių jau atsiranda, o paskui ir. Todėl ligoninę galima greitai įkurti. Jei vandens paėmimas yra toli nuo drenažo ribos, tada piltuvas jį pasieks po labai ilgo laiko arba iš esmės negalės jo pasiekti leistino vandens paėmimo sumažėjimo ribose. Natūralaus debito dydis tokiomis sąlygomis neturi reikšmės vandens paėmimo balanso susidarymui; pagrindinis eksploatacinių rezervų formavimo šaltinis bus tik rezervuaro gamtiniai rezervai, o piltuvo išsivystymo greitis bus toks pat kaip ir požeminio vandens baseino sąlygomis; atitinkamai tai nėra nuolatinė ligoninė.

Ryžiai. 3. Depresinių piltuvėlių išsivystymo pobūdis, kai vandens ėmimo vieta yra atokiau ir šalia upės

Šiuo atžvilgiu prisiminkime hidrogeologinį (hidrodinaminį) racionalumą vandens suvartojimas Pasirodo, yra vietų, kur įsirengti vandens paėmimo vietą apsimoka labiau nei kur nors šalia: geresni parametrai, lengviau pasireiškia palankus ribinių sąlygų balansinis efektas. Tokios teritorijos pirmiausia gali būti laikomos „požeminio vandens telkiniais“.

Pritraukiamų išteklių vertinimas – tai natūralios mitybos padidėjimas dėl „senųjų“ procesų suaktyvėjimo ir „naujų“ atsiradimo. Balanso vertinimas turi „apskaičiuoti“ tokias galimybes; Be to, galime tik įvertinti maksimalų įmanomą jų intensyvumą, remdamiesi procesų, suteikiančių susijusius išteklius, pobūdžiu.

Ryškiausias pavyzdys: pritraukiamų išteklių formavimasis dėl sukelto upės antplūdžio. Šiuo atveju ypač skrupulingai balansinis galimo pritraukiamų išteklių kiekio vertinimas turėtų būti mažųjų upių baseinuose, kurių debitas prilyginamas būsimam gruntinio vandens ištraukimui.

Panagrinėkime du variantus.

1 . Upė yra tranzitinė telkinio upė, t.y. įdubimo piltuvas ne visiškai uždengia upės baseino aukštupio dalį (4. 1 pav.). Kaip įvertinti galimą upės tėkmės traukos dydį? Atrodo, kad remiantis „ateinančiu“ upės srautu per viršutinis limitas numatoma depresijos sritis? Ne, jūs turite suprasti, kad visiškas upės tėkmės perėmimas lauko zonoje ne visada yra priimtinas; Paprastai dėl liekamojo „sanitarinio“ debito dydžio (minimalaus, reikalingo kraštovaizdžiui ir kitoms upės funkcijoms palaikyti) reikia susitarti su baseino priežiūros institucijomis. Atitinkamai balansinis pritrauktų išteklių įvertinimas

2 . Upė „tikrai maža“, t.y. įduba iš vandens paėmimo angos visiškai uždengia jos baseiną prieš srovę (4. 2 pav.). Matyt, tokioje situacijoje teisingiau manyti, kad nėra balanso pritraukimo galimybių (), nes po visiškai galimo visiško požeminio vandens išleidimo inversijos upės srautas lauko zonoje bus lygus nuliui. Tiesiog reikia suprasti, kad toks modelis gali būti naudojamas tik balanso skaičiavimams, nes realaus vandens išėmimo metu debito inversija šonuose yra dalinė, todėl likusi upės srauto dalis vis tiek gali sudaryti antplūdį iš upės. arčiausiai vandens paėmimo vietos.

Kaip jau buvo pabrėžta, balanso vertinime neatsižvelgiama į vandens paėmimo sistemą (t. y. vandens paėmimo statinio vietą, išdėstymą ir projektą). Tačiau vertinant veiklos rezervus realiai nurodytam poreikiui, jis turi būti nustatytas (pagrįstas, apskaičiuotas).

Todėl faktiniai EZ skaičiavimai atliekami naudojant vieną iš dviejų pagrindinių metodų: hidrodinaminį arba hidraulinį (kiekvienas iš jų turi modifikacijų).

išteklių rezervas požeminis vanduo

III skyrius. Eksploatacinių požeminio vandens atsargų įvertinimas

3.1 Veiklos rezervų nustatymo metodai

Kaip jau minėta, eksploataciniai rezervai apima požeminio vandens atsargas, kurios yra arba tam tikru metu gali būti naudojamos. Akivaizdu, kad eksploataciniai rezervai, detaliai išnagrinėti, atitinkantys P, C, B ar A kategorijas, pirmiausia yra praktiški. Kiekvienai kategorijai taikomi tam tikri reikalavimai, pavyzdžiui, Valstybinės rezervų komisijos (GKZ) parengti.

Pažymėtina ir tai, kad rezervų nustatymo metodika daro didelę įtaką požeminio vandens telkinių, ypač pastarųjų, paieškos ir tyrimo metodų pagrįstumui ir pasirinkimui. Šiuo atžvilgiu labai atsakingas yra požeminio vandens atsargų vertinimo metodikos pasirinkimas pagal įvairias žinių kategorijas.

Kaip pažymėjo N.I. Plotnikovo (16), norint pagrįstai įvertinti požeminio vandens atsargas, patartina juos suskirstyti į dvi grupes. Pirmasis iš jų apima telkinius, kuriuose vandens ėmimo vietos yra požeminio vandens pasipildymo zonose (upių slėniuose ir kt.). Tai daugiausia infiltracinio tipo nuosėdos.

Antroji grupė apima telkinius, esančius tik drenažo vietose. Tokie telkiniai dažnai eksploatuojami netolygaus srauto sąlygomis, ypač esant didesniam vandens suvartojimo greičiui nei sunaudojamų išteklių kiekis (filtravimo nuosėdos).

Vertinant požeminio vandens, ypač aukštų kategorijų, eksploatuojamus išteklius, būtina atsižvelgti į ribines sąlygas plane (neribotas arba pusiau apribotas rezervuaras, rezervuaro juosta su įvairiomis ribomis, apskritas kontūras ir kt.) ir pjūvyje (laisvas- srauto rezervuaras su infiltraciniu padavimu, slėgiu tekant iš viršaus ar apačios ir pan.), taip pat pradines sąlygas (su silpnu lygio svyravimu, dideliu lygio svyravimu ir pan.).

Apskaičiuojant atsargas, pradinis lygio pažymys paprastai laikomas jo minimalia verte, atskleidžiama įprastų stebėjimų metu.

3.1.1 Hidrodinaminis metodas

Šis metodas naudojamas schematizuoti gamtinės sąlygos atsižvelgiant į gręžinių sąveiką, jų veikimo laiką, taip pat ribines sąlygas plane ir pjūvyje (t. y. skaičiavimas atliekamas pagal standartines projektavimo schemas). Pagrindiniai trūkumai yra nesugebėjimas pakankamai atsižvelgti į gręžinių projektavimo ypatumus ir horizontų nevienalytiškumą. Taikant metodą, darinys laikomas vienalyčiu, t.y. vidutinė pagrindinių parametrų reikšmė (Km, A ir pan.). Iš esmės skaičiuojant atsargas hidrodinaminiu metodu, reikia nustatyti projektuojamo vandens paėmimo našumą reikiamam laikotarpiui (dažniausiai - 10 000 dienų, t. y. 27 metams).

Lygio sumažėjimo dydis eksploatuojamame vandeningajame sluoksnyje neturi viršyti didžiausio leistino sumažėjimo (Sm) vertės. Pastarasis neribotam dariniui neturėtų viršyti 0,5 - 0,6 m, kur m yra horizonto storis. Jei darinys labai storas (apie 50 m ir daugiau), jį galima padidinti iki 2/3 vertės m. Žemo slėgio dariniai, kurių aukštis yra apie 5 m ar mažiau, paprastai laikomi neapribotais. Slėginėse formacijose Sm paprastai neviršija slėgio vertės, neįskaitant storų darinių, kuriuos galima eksploatuoti be slėgio režimu (t. y. su drenažu 2/3 m).

Hidrodinaminis požeminio vandens atsargų skaičiavimo metodas yra taikomas daugeliu atvejų, tačiau kai kuriose hidrogeologinėse situacijose jo naudojimas yra netinkamas, ypač tais atvejais, kai neįmanoma tiksliai schematizuoti gamtinių sąlygų arba atsižvelgti į didelį vandeningojo sluoksnio nevienalytiškumą. naudojant hidrodinamines formules. Hidrodinaminio metodo galimybės žymiai išplečiamos atsižvelgiant į vandeningųjų sluoksnių sudėtingumą ir nevienalytiškumą, jei jis naudojamas ne kaip tradicinis analitinis sprendimas, reikalaujantis labai griežtos gamtinių sąlygų schematizacijos, o tinklinio modeliavimo variante. projektinės vandens paėmimo vietos eksploatavimo baigtinių skirtumų arba elementų metodais naudojant specialias kompiuterines programas .

Vertinant atsargas hidrodinaminiu metodu, dažniausiai skaičiuojamas vandeningojo sluoksnio lygio kritimo dydis nepalankiausioje vietoje (pavyzdžiui, vandens paėmimo centre, kur jis bus didžiausias) eksploatacijos pabaigoje. . Skaičiuojant gauta S lygio sumažėjimo reikšmė lyginama su Sm reikšme Jei S ? Sm, atsargos esant tam tikram vandens paėmimo pajėgumui laikomos saugiomis. Šis skaičiavimas nustato visų rezervų, dažniausiai C kategorijoje. Tikslesnis jų indeksavimas daugiausia priklauso nuo gręžinio tipo (jo skersmens ir kt.), siurbiamųjų šulinių skaičiaus, lygio sumažėjimo dydžio ir trukmės ir kt. Norėdami išspręsti šią problemą, pirmiausia naudojami GKZ instrukcijos reikalavimai.

3.1.1.1 Neribotas vandeningojo sluoksnio plotas

Geriausiai žinomas šios problemos sprendimo būdas yra „didžiojo šulinio“ metodas, pagrįstas lygtimi:

S = SВН + Sс,

kur S yra visiškas vandens lygio sumažėjimas šulinyje, esančiame projektinės vandens paėmimo zonos centre, sumažintas iki „didelio šulinio“; SВН - vandeningojo sluoksnio lygio sumažėjimas dėl visų šulinių, veikiančių centrinį (išorinį), veikimo; Sc yra papildomas lygio sumažėjimas centriniame šulinyje, atsirandantis dėl jo paties veikimo, atsižvelgiant į tobulumą ir vietą sąveikaujančių šulinių sistemoje (savo).

Išorinis SВН sumažėjimas nustatomas pagal lygybę (čia ir žemiau slėginiams vandenims):

kur yra Q? - suprojektuotų gręžinių sistemos bendras debitas, m3/parą; R0 yra „didžiojo šulinio“ spindulys, o Rп – sumažintas vandens paėmimo įtakos spindulys, m (sąveikaujančių šulinių sistema; nustatoma pagal lygybę:

R p = 1,5uvaf - čia f yra vandens paėmimo laikas, paromis; f paprastai imama lygi 10 000 dienų).

Ši lygtis taikoma tais atvejais, kai įvykdoma sąlyga: tiesinei šulinių serijai arba žiedinei šulinių sistemai.

Lygio sumažėjimo dydis centriniame šulinyje dėl jo paties darbo randamas pagal lygtį:

čia Q yra gręžinio debitas, m3/dieną; rп - sumažintas šulinio įtakos srities spindulys ir rc - šulinio spindulys, m; O , - atsparumas filtravimui, atsižvelgiant į šulinėlio netobulumą, be matmenų (be matmenų rasite nuorodų lentelėje).

Linijiniam vandens paėmimui rп = и R0 = 0,2 L, kur b - atstumas tarp linijinės eilės šulinių, o L - vandens paėmimo šulinių eilės ilgis, m.

Ryžiai. 5 Linijinių šulinių išdėstymas neribotame rezervuare

Taigi linijinio vandens paėmimo vandens atsargas zonoje, kurios tiekimo spindulys Rп neribotame rezervuare lems srautas QU, užtikrinant S sumažėjimą, kuris nustatomas pagal lygtį:

3.1.1.2 Pusiau uždaras rezervuaras

Pusiau apribotais vandeningaisiais sluoksniais laikomi tie, kurių viena ar kelios pusės turi nutolusią ribą, kurios nepasiekia įdubos piltuvas, susidarantis veikiant vandens paėmimui.

Likusiose ribose (arba ribose) dažnai yra arba pastovus slėgis (upė, rezervuaras), arba pastovus - iki nulinių verčių - srautas. Pirmuoju atveju vandens antplūdis į vandens šulinius tekės didesniais kiekiais, palyginti su antruoju variantu.

Pradinis atsargų skaičiavimo ryšys turi tokią pačią formą kaip ir pirmoji lygtis. Nuodėmės skaitinė reikšmė labai priklauso nuo kraštinių sąlygų. Visų pirma, ribą su pastoviu slėgiu galima nustatyti pagal priklausomybę:

Kur l- atstumas nuo vandens įleidimo linijos iki grandinės su pastoviu slėgiu, m (kiti žymėjimai yra tokie patys).

Sc reikšmė randama naudojant lygtį:

naudojamas neapribotame rezervuare atsargoms nustatyti. Jei yra riba su nepralaidžiu kontūru (tėkmės greitis per ribą yra 0), naudojama lygtis

Kur l- atstumas iki nepralaidaus kontūro, m. Įdubimai centriniame šulinyje taip pat randami lygybe S = SВН + Sс.

3.1.1.3 Sluoksnio juosta su dviem ribomis

Šio tipo vandeningieji sluoksniai (pagal ribines sąlygas) turi skirtingus kontūrus, kurių įvairovę dažnai galima sumažinti iki dviejų tipų – su pastoviu slėgiu ir su pastoviu srautu – ir jų derinį (3 variantai). Šiuo atveju ribinės sąlygos daugiausia turės įtakos tik nuodėmės vertei.

1 variantas – abi ribos su pastoviu slėgiu. Kalbant apie šią galimybę

čia z yra juostos (t. y. vandeningojo sluoksnio) plotis, m; z1 - atstumas nuo vandens įleidimo angos iki artimiausios grandinės, m.

2 variantas – abi grandinės yra atsparios vandeniui. Šiuo atveju naudojama lygtis

kur z2 yra atstumas iki tolimesnio kontūro, m.

3 variantas – viena grandinė su pastoviu slėgiu, antra – nepralaidi. Šiuo atveju sumažinimą lemia lygybė

ir šiuo atveju z 1 - atstumas iki grandinės esant pastoviam slėgiui.

3.1.1.4 Dariniai su apskrita tiekimo grandine

Tipiškiausi atvejai yra nepralaidi grandinė ir grandinė, per kurią maitinimas atsiranda visur. Skaičiavimui taip pat naudojama lygtis S = SВН + Sс. Slėgio rezervuaro su apskritu nepralaidžiu kontūru Sin nustatymui naudojama lygybė:

čia Rк yra apskritimo kontūro spindulys, m. Šią lygtį galima naudoti, jei vandens paėmimo (f) veikimo laikas yra ilgesnis nei 360 dienų.

Jei grandinė yra su apvaliu maitinimo šaltiniu, ši lygtis turi formą

Pagrindinė daugumos formulių, pateiktų išryškinant hidrodinaminį atsargų vertinimo metodą, taikymo sąlyga yra atokiausių vandens paėmimo eilės šulinių atstumas nuo artimiausios rezervuaro ribos. Linijiniam šulinių išdėstymui jis turi viršyti 2,5 R0, o žiedinei eilutei - 1,6 R0.

Taip pat reikia pažymėti, kad jei eksploatuojami vandeningieji sluoksniai yra neapriboti, tai aukščiau pateiktose formulėse reikia pakeisti išraišką 2mS H2-h2, kur H yra neapriboto horizonto storis, o h yra likusio vandens aukštis. stulpelis šuliniuose sumažėjus vandens lygiui juose, m .

3.1.2 Hidraulinis metodas

Hidraulinio požeminio vandens atsargų nustatymo metodo pagrindas yra duomenys (empirinės priklausomybės), gauti eksperimentinio ir eksperimentinio siurbimo arba bandomojo vandeningojo sluoksnio eksploatavimo metu.

Be šių darbų metu gautų debitų, taip pat naudojama debito kreivių (Q priklausomybių nuo S), sudarytų remiantis eksperimentinio darbo rezultatais, interpoliacija. Patikimiausi rezultatai gaunami, kai lygis sumažėja bent tris kartus, esant skirtingiems srautams. Šis metodas leidžia atsižvelgti į gręžinių projektavimo ypatumus, jų santykinę padėtį ir vandenį turinčių nuosėdų struktūrą. Jo trūkumai yra nesugebėjimas atsižvelgti į vandens paėmimo takų srauto pokyčius laikui bėgant ir, be to, nesugebėjimas numatyti darinių ribinių sąlygų įtakos vandens ėmimo vietų produktyvumui.

Taip pat būtina atsižvelgti į tai, kad tikslesnius rezultatus galima gauti naudojant vienkartinius šulinius, esant pastovioms filtravimo sąlygoms. Tačiau norint apytiksliai išspręsti problemas, metodas gali būti naudojamas ir naudojant duomenis iš sąveikaujančių šulinių. Be to, šiuo atveju būtina pasiekti lygio (arba kvazistacio režimo) stabilizavimą visoje pilotinio darbo įtakos zonoje. Tokiais atvejais lygio sumažėjimą dėl sąveikaujančių šulinių veikimo (S) galima nustatyti pagal lygtį

čia S0 – lygio sumažėjimas grupės vandens paėmimo centriniame šulinyje, kai jis veikia projektiniu debitu, dažnai nustatomas pagal debito kreivę leistinos interpoliacijos ribose; DSi - lygio pjūviai šiame gręžinyje dėl kiekvieno n kitų projektinių gręžinių i šulinio veikimo (nustatoma vieno, porinio ar grupinio siurbimo metu); Qi yra atitinkamų šulinių srautai bandomųjų darbų metu, dėl kurių sumažėjo DSi lygis centriniame šulinyje; Qi yra projektiniai tų pačių šulinių srautai.

Tiksliausi S nustatymo naudojant lygtį rezultatai gaunami infiltracijos laukuose su pastoviu maitinimu. Gauta S reikšmė lyginama su Sm. Be nagrinėjamos metodikos, hidraulinis eksploatacinių rezervų įvertinimo metodas apima ir depresijos piltuvėlių metodą, kurį pasiūlė N.I. Plotnikovas (17).

3.1.3 Kombinuotas hidrodinaminių ir hidraulinių metodų taikymas

Ankstesniuose skyriuose paminėti požeminio vandens telkinių eksploatacinių atsargų vertinimo hidraulinių ir hidrodinaminių metodų privalumai ir trūkumai rodo, kad daugeliu atvejų patartina juos naudoti kartu. Šiuo atveju galima atsižvelgti į vandens paėmimo šulinių projektinius ypatumus, jų sąveiką ir hidrogeologinių pjūvių nevienalytiškumą, taip pat į gręžinių eksploatavimo laiką ir darinių ribinių sąlygų ypatumus.

Viena iš pagrindinių sėkmingo šio metodo panaudojimo sąlygų yra ta, kad nustatant rezervus būtų išsaugomos tos pačios vandeningųjų sluoksnių ribos, visų pirma plane, kokios buvo eksperimentinių darbų, susijusių su vandens telkinių vertinimu, laikotarpiu. šių horizontų hidrogeologiniai parametrai. Todėl jis visų pirma taikomas neapribotų vandeningųjų sluoksnių arba sluoksnių-juostų su nepralaidžiomis ribomis sąlygomis.

Atsargų apskaičiavimas naudojant šią techniką, kaip ir kitus metodus, priklauso nuo lygio sumažinimo dydžio S nepalankiausioje vietoje esančiame šulinyje (dažniausiai centrinėje sąveikaujančių šulinių sistemoje) ir lyginant jį su Sm.

Pirmajame skaičiavimų etape nustatomas papildomas lygio sumažėjimas (nukirpimas) nepalankioje vietoje esančiame projektinio vandens paėmimo gręžinyje, kai pasibaigus eksploatavimo laikui jis veikia kaip vienas gręžinys:

čia S0 – lygio sumažėjimas šulinyje esant projektiniam debitui (nustatytas pagal debito priklausomybės nuo sumažėjimo kreivę, sudarytą pagal eksperimentinius siurbimo duomenis), m; Qop yra gręžinio debitas bandomojo siurbimo metu, o Qe yra gręžinio projektinis debitas, m3/dieną; z1 - lygio sumažėjimas šulinyje per laiką f1 nuo eksperimentinio siurbimo pradžios; z2 - lygio sumažėjimas šulinyje po laiko f2 (dažniausiai eksperimentinio siurbimo pabaigoje); f e – vandens paėmimo angos eksploatavimo laikas.

Antrame skaičiavimų etape to paties projektinio šulinio lygio ribojimas nustatomas, kai jis sąveikauja su kitais šuliniais pasibaigus vandens įleidimo eksploatavimo laikui (pagal grupės siurbimo duomenis):

čia Dz1 yra lygio pjūvis projektiniame šulinyje grupinio eksperimentinio siurbimo metu po laiko f, nuo jo pradžios; Dz2 - lygio nutraukimas tame pačiame šulinyje po laiko f 2 nuo siurbimo pradžios (dažniausiai siurbimo pabaigoje).

Suminis sumažinimas S randamas, kaip įprasta, naudojant lygtį ir lyginamas su didžiausiu leistinu redukcija (Sm).

Jei grupinis siurbimas nebuvo vykdomas iš gretimų šulinių, o buvo atliekami pavieniai siurbimai pakaitomis iš kiekvieno ir dėl jų buvo gauti lygio pjūviai, perskaičiuoti pasibaigus vandens paėmimo eksploatavimo laikui: DS1, DS2, ..., DSn , tada bendras mažėjimas nepalankiai išsidėsčiusiame šulinyje yra kaip

Ribinės vertės DSi vandens įleidimo eksploatavimo pabaigoje randamos (kiekvienam iš jų atskirai), remiantis atskirais siurbimo duomenimis, naudojant aukščiau pateiktą lygtį. Panašiai, jei reikia, galima apskaičiuoti lygio sumažėjimą bet kuriame tam tikros vandens paėmimo sistemos sąveikaujančiame šulinyje.

3.1.4 Balanso metodas

Taikant balansinį rezervų įvertinimo metodą, atsižvelgiama į požeminio vandens telkinių balanso gaunamus ir išeinančius komponentus. Įeinanti dalis yra atmosferos kritulių, paviršinio vandens infiltracija, taip pat vandens antplūdis iš kaimyninių vandeningųjų sluoksnių. Vartojimo dalis yra išgarinimas (požeminiam vandeniui), nutekėjimas į paviršinius rezervuarus, vandens telkinius ir kitas išleidimo vietas dienos paviršiuje, išsiliejimas į kaimyninius vandeninguosius sluoksnius.

Balansinis metodas pirmiausia nustato bendrąsias požeminio vandens eksploatavimo galimybes telkinių teritorijose. Jie turi atitikti lygtį

kur Qр - regioniniai natūralūs požeminio vandens ištekliai, skaitiniai lygūs požeminio vandens debitui; Ve - natūralūs požeminio vandens rezervai; b - natūralių požeminio vandens atsargų praktinio išgavimo koeficientas (dažniausiai nuo 0,3 iki 0,6).

Balanso skaičiavimai, kaip taisyklė, naudojami tik kartu su hidrauliniais ir hidrodinaminiais eksploatacinių atsargų vertinimo metodais, nes jie neleidžia apskaičiuoti vandens paėmimo šulinių sumažėjimo ir yra regioniniai.

Taikant šį metodą reikšmingiausia yra balanso pajamų dalis, kurią sudaro gamtinių rezervų ir regioninių gamtos išteklių suma.

Nustatant gamtinius rezervus, didžiausi sunkumai iškyla vandens derlingumo µ dydžio gavimo procese. Pastarąjį tinkamiausia nustatyti požeminio vandens vandeningiesiems sluoksniams, anot N.N. Bindemanas, pagrįstas eksperimentiniu siurbimu iš šulinių pagal lygtį:

čia b yra koeficientas, rastas iš grafiko, pateikto darbe (1), priklausomai nuo S1 ir S2 tam tikram santykiui; Q - centrinio gręžinio debitas, m3/parą; f – eksperimentinio siurbimo laikas, dienos; r1 - atstumas iki artimųjų ir r2 - iki tolimų stebėjimo šulinių, m; S1 - lygio sumažėjimas siurbiant artimuosiuose (centro link) ir S2 - tolimuosiuose stebėjimo šuliniuose, m.

Galima nustatyti vandens išeigą pagal įprastinių stebėjimų rezultatus, nors ir mažesniu tikslumu. Šiuo atveju galite naudoti, pavyzdžiui, lygtį G.N. Kamenskis baigtiniais skirtumais (18).

Regioninių gamtos išteklių paieška balansinio metodo procese turėtų būti atliekama pagal N. N. rekomendaciją. Bindemanas, pagrįstas vandeningojo sluoksnio papildymo krituliais kiekio įvertinimu pagal lygtį:

čia W – atmosferos kritulių infiltracija vandeningojo sluoksnio vandens paviršiaus ploto vienetui, m/dieną; F – vandeningojo sluoksnio pasipildymo zonos plotas, nustatytas pagal hidrogeologinį žemėlapį, m2.

Kritulių infiltracijos kiekiui nustatyti būtina atlikti gana daug darbo reikalaujančius tyrimus. Už tai N.N. Bindemanas ypač rekomenduoja G. N. lygtį. Kamenskio skirtumai su netolygiu požeminio vandens judėjimu. Naudojant šį metodą, naudojant lygtį galima apskaičiuoti vidutinį metinį infiltracijos greitį

Panašūs dokumentai

Indėlių atsargų klasifikacija pagal jų žvalgymo laipsnį. Kietųjų mineralų balansinės ir nebalansinės atsargos. Jų išteklių nustatymo etapai. Eksploatacinių, numatomų ir prognozuojamų požeminio vandens, naftos ir dujų išteklių kategorijos.

pristatymas, pridėtas 2013-12-19

Vandens paėmimo vietos administracinė ir fizinė-geografinė vieta. Darbo zonos hidrogeologinės sąlygos. Numatomų požeminio vandens eksploatacinių išteklių įvertinimas Kirovo sritis ir jų aprūpinimas buitiniais ir geriamojo vandens tiekimo poreikiais.

kursinis darbas, pridėtas 2014-10-27

Darbo zonos geologinė sandara ir hidrogeologinės sąlygos, pagrindinės saugos priemonės jas įgyvendinant. Hidrogeologinių parametrų, priimtų vertinant eksploatacines požeminio vandens atsargas, pagrindimas. Mineralinių vandenų kokybės vertinimas.

kursinis darbas, pridėtas 2014-05-20

Geologinių blokų ir lygiagrečių pjūvių iškastinių atsargų skaičiavimo metodas. Nagrinėjamų metodų privalumai ir trūkumai. Įvairių metodų taikymas eksploataciniams požeminio vandens rezervams įvertinti. Požeminio debito nustatymas.

pristatymas, pridėtas 2013-12-19

Bendras supratimas apie naftos ir dujų išteklius ir atsargas. Ekonominiai kriterijai nauja klasifikacija rezervai ir numatomi ištekliai. Indėlių atsargų perkainojimo Sibiro platformos nepaskirstyto žemės gelmių fondo srityse pagal naują klasifikaciją pavyzdys.

santrauka, pridėta 2011-04-19

Teritorijos fiziografinė padėtis, tektonika, stratigrafija, geomorfologija ir hidrogeologija. Vandens paėmimo angų veikimo analizė. Eksploatuojamų požeminio vandens atsargų įvertinimas ir pakartotinis įvertinimas taikant modeliavimo metodą, mažinant lygius vandens paėmimo šuliniuose.

baigiamasis darbas, pridėtas 2014-06-15

Pagrindiniai ir susiję mineralai bei komponentai. Naftos, degiųjų dujų ir kondensatų atsargų ir išteklių samprata. Jų kategorijos, grupės ir paskirtis. Indėlių skaičiavimo, prognozuojamų išteklių įvertinimo metodai. Ištirtų telkinių paruošimas.

cheat lapas, pridėtas 2013-08-13

Geologinės ir hidrogeologinės teritorijos sąlygos. Reikalavimai požeminio vandens atsargoms, naudojamoms centralizuotam vandens tiekimui. Pramoninių draustinių kategorijų klasifikacija. Gruntinio vandens kokybė ir sanitarinės apsaugos zonos apskaičiavimo pavyzdys.

kursinis darbas, pridėtas 2014-12-02

Požeminio vandens, kaip natūralaus vandens, esančio judrioje būsenoje po Žemės paviršiumi, samprata. Požeminio vandens vaidmuo geologinėje žemės plutos vystymosi eigoje. Požeminio vandens geologiniai darbai. Požeminio vandens dalyvavimas formuojant nuošliaužas.

pristatymas, pridėtas 2013-10-11

Atsargų skaičiavimas ir perskaičiavimas įvairiais būdais. Naftos ir dujų telkinių vieta pasaulyje. Netradiciniai ištekliai ir jų įgyvendinimo galimybės. Pagrindiniai ekonominiai kriterijai naujoje naftos ir degiųjų dujų atsargų ir prognozuojamų išteklių klasifikacijoje.

Pagal vaizdą ekonominis naudojimas visas požeminis vanduo skirstomas į gėlą (mažai mineralizuotą), naudojamą buitiniam ir geriamojo vandens tiekimui bei žemės ūkio drėkinimui organizuoti (geriamasis, techninis, drėkinimas); mineraliniai gydomieji vandenys, naudojami sanatoriniam-kurortam gydymui ar valgykloms organizuoti ir gydomieji vandenys; pramoniniai mineralai, kurie yra žaliavos pramoniniu požiūriu vertingų komponentų (hidromineralinių žaliavų) gamybai; šiluminė arba šiluminė energija, naudojama kaip šiluminės energijos šaltinis.

Požeminio vandens ištekliai Analogiškai su kitų rūšių naudingosiomis iškasenomis, hidrogeologijoje plačiai vartojama „požeminio vandens telkinio“ sąvoka, kuri turėtų būti suprantama kaip balansinis-hidrodinaminis požeminės hidrosferos elementas, iš kurio galima gauti (atrinkti) požeminį vandenį. tam tikra sudėtis ir kokybė, kurių kiekis yra pakankamas ekonomiškai pagrįstam naudojimui. Šiuo atveju bet koks ribotas požeminės hidrosferos elementas laikomas balansiniu-hidrodinaminiu elementu, t.y. Telkinio ribos, priešingai nei hidrogeologiniame regione, gali būti ne tik natūralios vienokio ar kitokio tipo ribos, bet ir sąlyginės (apskaičiuotos) balansinės-hidrodinaminės ribos.

Požeminio vandens ištekliai ir atsargos Vertinant ir charakterizuojant požeminio vandens kiekius hidrogeologinėje literatūroje, vartojamos sąvokos „rezervas“ ir „ištekliai“. Kartais jie laikomi sinonimais, tačiau tai netiesa. Terminas požeminio vandens ištekliai buvo įvestas praėjusio amžiaus 3 dešimtmetyje. F.P. Savarensky specialiai pabrėžti unikalias mineralinio „požeminio vandens“ savybes – jų atsinaujinimą. Remiantis F.P. Savarenskis (1934), B.I. Kudelin (1960) ir kitų mokslininkų, sąvoka „atsargos“ turėtų būti suprantama kaip vandens kiekis (tūris, masė), esantis nagrinėjamos hidrosferos elemente (vandeningajame sluoksnyje, horizonto atkarpoje, telkinyje ir kt.); sąvoka „ištekliai“ - jų atsinaujinimo (papildymo) kiekis natūraliomis sąlygomis arba eksploatavimo sąlygomis per tam tikrą laikotarpį (sunaudojimas).

Gamtiniai draustiniai Gamtiniai draustiniai atspindi požeminio vandens masę (tūrį), esančią nagrinėjamame požeminės hidrosferos elemente (formatas, formavimosi sritis, darinių sistema ir kt.). Savo ruožtu jie skirstomi į vadinamuosius talpinius rezervus, nulemtus vandens kiekiu, kuris išgaunamas drenuojant formaciją, ir elastines atsargas, kurios susidaro mažėjant slėginio požeminio vandens pjezometriniam lygiui (formavimosi slėgiui) dėl vandens telkinio. vandens išsiplėtimas ir darinio mineralinio skeleto sutankinimas.

Gamtos ištekliai Gamtos ištekliai (gamtiniai-antropogeniniai veikiami ekonominė veikla), pasak F.P. Savarenskis, B.I. Kudelin ir kt., yra aptariamo elemento požeminio vandens maitinamasis antplūdis (papildymas), lygus vandens kiekiui, patenkančiam į jį per laiko vienetą (tėkmės) natūraliomis sąlygomis dėl atmosferos kritulių infiltracijos, filtravimo iš upių ir ežerų, perteklius iš viršaus ir apatinio horizonto, įtekėjimas iš gretimų teritorijų. Taigi juos galima apibrėžti kaip natūraliomis sąlygomis įeinančių vandeningojo sluoksnio vandens balanso elementų (nuosėdų ir kt.) sumą. Griežčiausiai gamtos išteklius galima apibūdinti vidutine metine požeminio vandens atsargų papildymo (atnaujinimo) verte per ilgalaikį laikotarpį (norma), kuri gali būti išreikšta debitu (m3/metus), vidutine metine vandens verte. papildymo modulis (l/s km2) ir tt Svarbu tai, kad vidutinis ilgalaikis šių verčių pobūdis leidžia jas išreikšti skirtingo saugumo reikšmėmis (50, 95 proc. ir kt.) .

Požeminio vandens ištekliai ir atsargos Pritraukiamus išteklius lemia aptariamo elemento požeminio vandens tiekimo padidėjimas eksploatavimo sąlygomis dėl filtravimosi iš upių ir ežerų atsiradimo arba sustiprėjimo, tėkmės iš gretimų horizontų ir kt. Specialios kategorijos, tik būdingos mineralinis „požeminis vanduo“ yra dirbtiniai ištekliai ir ištekliai. Dirbtiniai rezervai – požeminio vandens masė (tūris) rezervuare, susidaranti dėl dirbtinio laidžių (bet nesočiųjų) uolienų laistymo, vadinamojo požeminio vandens saugyklos. Dirbtinius išteklius lemia vandens kiekis (papildymas), patenkančio į vandeningąjį sluoksnį (lauką ir pan.) dėl specialių priemonių dirbtiniam požeminiam vandeniui papildyti.

Požeminio vandens ištekliai ir rezervai Sąvokos „eksploatuojami ištekliai“ ir „eksploatuojami ištekliai“ dažnai laikomi sinonimais. Eksploataciniai rezervai - vandens kiekis (tėkmės debitas, m3/parą), kurį galima gauti lauke naudojant techniškai ir ekonomiškai racionalią vandens paėmimo konstrukciją tam tikru darbo režimu ir su vandens kokybe, atitinkančia numatomo naudojimo reikalavimus per numatomą naudojimo laiką. vandens vartojimo laikotarpis, jei nėra ekologiškai neigiamų pasekmių eksploatacija (nepriimtina upės tėkmės žala, kraštovaizdžių perdžiūvimas ir kt.). Gėlo vandens paėmimo vietose, naudojamoms organizuoti buitinio ir geriamojo vandens tiekimą apgyvendintoms vietovėms ir šalies ūkio objektams, numatomas vandens suvartojimo laikotarpis paprastai yra 25–50 metų. Kai kuriais atvejais ypač svarbiems objektams šis laikotarpis gali būti neribotas. Laikiniems vandens paėmimams terminai nustatomi pagal projektavimo specifikacijas.

Paprastai požeminio vandens telkinio eksploataciniai rezervai yra susieti su kitų kategorijų rezervais ir ištekliais pagal šią balanso lygtį: čia Q E – požeminio vandens eksploataciniai rezervai, Q Z – gamtiniai rezervai (talpiniai arba elastingi), Q E – gamtos ištekliai, Q P – pritraukti ištekliai , Q И – dirbtiniai ištekliai, α 1, 2… – vadinamieji panaudojimo faktoriai, t – tarnavimo laikas.

Gėlo gruntinio vandens eksploatacinių atsargų formavimo šaltiniai Išanalizavus aukščiau pateiktą balanso lygtį matyti, kad nesant atsinaujinimo (Q E, Q P, Q I), požeminio vandens eksploatacinės atsargos lauke visada yra baigtinės, nes gamtinius rezervus apibūdinanti vertė (Q 3) linkęs į 0 ties t. Ir atvirkščiai, jei jie yra prieinami, pagal F.P. Savarenskio, požeminio vandens atsargos yra neišsenkančios jų atsinaujinimo ribose. Panaudojimo koeficientai (α 1,2...) yra labai prieštaringi ir sunkiai nustatomos reikšmės. Šiuo atžvilgiu patogesnė yra eksploatacinio vandens išėmimo (R.S. Shtengelov) balanso („delta balanso“) lygtis: kur V yra panaudota gamtinių atsargų vertė, Q p yra srauto drenažo debito pokytis (visų tipų bendra suma). natūralaus debito) vandens išėmimo įtakos zonoje, Q P – požeminio vandens pasipildymo vertės pokytis (iš viso už visus papildymo būdus) toje pačioje teritorijoje.

Gėlo gruntinio vandens eksploatacinių rezervų formavimo šaltiniai Įvairių požeminio vandens „rezervų“ ir „išteklių“ kategorijų ryšį ir jų vaidmenį formuojant pagrindinę kategoriją „eksploataciniai rezervai“ šiuo metu apibūdina balansinės struktūros samprata (šaltiniai). formavimo) požeminio vandens eksploatacinių atsargų. Rezervų balansinės struktūros tipą daugiausia lemia požeminio vandens telkinio tipas ir eksploatuojamo vandeningojo sluoksnio jungimosi su infiltracijos pasipildymo, paviršinio vandens ir gretimų (tiesiogiai neeksploatuojamų) vandeningųjų sluoksnių sąlygos. Be to, daugeliui požeminio vandens telkinių tipų eksploatacijos metu labai pasikeičia eksploatacinių atsargų (vandens paėmimo) balansinė struktūra, o tai lemia didelius sunkumus prognozuojant visą vandens paėmimo laiką.

Pagrindinės gėlo požeminio vandens telkinių rūšys Gėlas (kurio mineralizacija mažesnė nei 1,0 g/l) ir tam tikrais atvejais šiek tiek mineralizuotas (iki 2,0–3,0 g/l ir daugiau) požeminis vanduo gali būti laikomas požeminiu vandeniu buitiniam ir geriamajam vandeniui. . , naudojamas geriamojo ir komunalinio vandens tiekimui į apgyvendintas vietoves, pramonės įmones ir žemės ūkio objektus, taip pat drėkinimui (geriamam, techniniam ir laistymo vandeniui). Pagrindinėmis prielaidomis buitinio ir geriamojo požeminio vandens telkiniui egzistuoti paprastai laikomas: gėlas arba šiek tiek sūrus požeminis vanduo, atitinkantis GOST geriamojo vandens kokybės standartus arba specialius buitinio vandens standartus; vandeningos (vandens turinčios) uolienos, turinčios santykinai (palyginti su kaimyninėmis vietovėmis) aukštas talpinių ir filtravimo savybių vertes, kurios užtikrina tam tikro požeminio vandens atsargų tūrio susidarymą ir galimybę juos racionaliai parinkti techninis ir ekonominis dėl vandens paėmimo konstrukcijų ( skirtingi tipai) kiekiais, kurių pakanka esamiems poreikiams patenkinti; palankios sąlygos formuotis požeminio vandens infiltraciniam papildymui produktyviame vandeningajame sluoksnyje, galimas įtekėjimas iš gretimų teritorijos sluoksnių ar teritorijų, filtracija iš upių ir kiti veiksniai, lemiantys palankias sąlygas rezervų papildymui formuotis gamtinėmis ir eksploatacinėmis sąlygomis. ; vartotojas (nurodytas poreikis) tokiu atstumu, kuris užtikrina ekonomiškai racionalų lauko išnaudojimą.

Pagrindinės gėlo požeminio vandens telkinių rūšys Šiuo metu pagrindiniais buitinio ir geriamojo požeminio vandens telkinių tipais paprastai laikomi šie telkiniai: 1) požeminis vanduo upių slėniuose; 2) platforminio tipo arteziniai baseinai; 3) arteziniai tarpkalnių įdubimų baseinai ir aliuvinės vėduoklės; 4) riboto ploto statiniai ir skilusių ar karstinių uolienų masyvai bei plyšių gyslų vandenų srautai tektoninių trikdžių zonose; 5) smėlio masyvų gruntinis vanduo; 6) tarpmoreniniai telkiniai; 7) požeminis vanduo zonoje, kurioje susidaro amžinasis įšalas.

Požeminio vandens telkinys upės slėnyje a – telkinio hidrogeologinis pjūvis: 1 – purūs aliuviniai telkiniai; 2 – pamatinė uoliena; 3 – gruntinio vandens lygis natūraliomis sąlygomis; 4 – eksploatacijos metu tas pats; 5 – šaltiniai; 6 – natūralus gruntinio vandens srautas, „apverstas“ vandens paėmimo struktūros; 7 – įteka iš upės; 8 – požeminio vandens išleidimas į upę, kuris tęsiasi eksploatuojant vandens paėmimą; 9 – vandens paėmimo šuliniai; b – tipinė eksploatacinio vandens paėmimo struktūra: 1 – gamtiniai rezervai; 2 – natūralaus iškrovimo (gamtos išteklių) inversija; 3 – pritraukti ištekliai

Požeminio vandens telkinys a platformos tipo arteziniame baseine – hidrogeologinis telkinio pjūvis: 1 – aliuviniai telkiniai; 2 – diatomitai (diatominiai moliai); 3 – lūžęs opokis (produktyvus horizontas); 4 – molis; 5 – marlai; 6 – smiltainiai, aleuritai; b – numatoma eksploatacinio vandens paėmimo balansinė struktūra: 1 – natūralūs (elastingi) žemesniojo eoceno horizonto rezervai; 2 – aliuvinio horizonto gamtiniai draustiniai; 3 – įtekėjimas iš upės per aliuvinį vandeningąjį sluoksnį (pritraukiami ištekliai).

Požeminio vandens telkinys intraslėnio ventiliatoriuje a – hidrogeologinis telkinio pjūvis: 1 – ikikvartero nuosėdos; 2 – priemoliai; 3 – smėlis su riedulių-akmenukų dariniais; 4 – smėlis; 5–7 – gruntinio vandens lygiai (5 – laisvas, 6 – slėgis viršutiniame sluoksnyje, 7 – slėgis viduriniame sluoksnyje); 8 – slėgis šulinyje; 9 – šaltiniai ir išleidimas į upės vagą; 10 – požeminio vandens judėjimo kryptys; b – numatoma eksploatacinio vandens paėmimo balansinė struktūra: 1 – gamtos ištekliai, 2–3 – atitinkamai viršutinio ir apatinio vandeningojo sluoksnio atsargos

Skilusių ir karstinių uolienų konstrukcijų ir masyvų nuosėdos, ribotos ploto ir plyšių-gyslų vandenų srautai iš tektoninių trikdžių zonų Kaip savarankiškas telkinių tipas, jie būdingi daugiausia susiklosčiusių regionų teritorijoms (Uralui, Altajaus-Sajanui, ir tt). Bet kokios sudėties suskilusios uolienos gali būti vandens nešančios, tačiau beveik visada perspektyviausios yra intensyviai karstinių uolienų sudarytos zonos (struktūros). Dėl santykinai žemų skaldytų uolienų talpinių savybių ir ribotų konstrukcijų bei lūžių zonų dydžių, eksploatacinių rezervų susidarymas tokio tipo telkiniuose yra susijęs su gamtinių ar pritraukiamų išteklių naudojimu. Indėlių eksploataciniai rezervai, kaip taisyklė, neviršija 10–20 tūkst. m3/d. Didelėms struktūroms, sudarytoms iš intensyviai karstinių uolienų arba labai pralaidžių kitokio tipo uolienų (intensyviai skilusių smiltainių, neogeno-kvartero vulkanogeninių ar vulkaninių-nuosėdinių uolienų ir kt.), esant palankioms sąlygoms formuotis gamtiniams ar pritraukiamiems ištekliams, eksploatuojami eksploataciniai rezervai indėliai čia gali siekti 100 tūkst.m3/parą ir daugiau.

Smėlio masyvų požeminio vandens telkiniai Jie skirstomi į du reikšmingai skirtingus potipius: 1) smėlėtų dykumų ir pusdykumų masyvų telkinius 2) smėlėtų lygumų masyvų telkinius. Pirmasis telkinių potipis yra specifinis, daugiausia susijęs su lęšiais ir ribotomis gėlo vandens pasiskirstymo vietomis tarp santykinai didelės mineralizacijos vandenų. Šio tipo telkiniams paprastai būdingi nedideli gamtinių išteklių kiekiai ir nesant natūralių-antropogeninių papildymo šaltinių (drėkinimo, filtravimo iš kanalų ir kt.) arba pritraukiamų išteklių, susidaro eksploatacinės vandens paėmimo struktūra. čia dėl natūralių gėlo vandens atsargų naudojimo. Eksploataciniai telkinių rezervai paprastai neviršija 10 tūkst. m3/metus, intensyvaus natūralaus-antropogeninio pasipildymo sąlygomis (didelės gėlo vandens vagos ir kanalų lęšiai) - iki 50 tūkst. m3/parą. Smėlio masyvų nuoplovos lygumos ir požeminio vandens telkiniai tarpmoreniniuose telkiniuose kartu su upių slėnių telkiniais yra pagrindiniai kvartero telkinių telkiniai ledynų kaupimosi regione. Priklausomai nuo vandeningųjų uolienų storio ir filtravimo savybių, vandeningųjų sluoksnių atsiradimo sąlygų, ryšio su paviršiniais vandenimis ir kitų veiksnių, struktūros ir dydžio (iki 10–50 tūkst. m3/parą, pagilėjusiuose ledynų slėniuose - iki 100 tūkst. m3/parą ar daugiau ) eksploatacinės požeminio vandens atsargos tokio tipo telkiniuose gali būti skirtingos.

Gėlas požeminis vanduo Baltarusijos teritorijoje Baltarusijos teritorijoje gėlas požeminis vanduo siejamas su trimis visur esančiais vandeningųjų sluoksnių kompleksais (viršutinio proterozojaus telkinių ir viršutinės kristalinio rūsio lūžimo zona, devono nuogulomis, kvartero sistemos nuogulomis), taip pat vandeninguoju sluoksniu. fragmentinio paplitimo kambro-silūro, silūro-ordoviko, karbono, permo-triaso, juros-kreidos ir paleogeno-neogeno darinių kompleksai. Iš minėtųjų tik kvartero telkinių vandeningojo sluoksnio kompleksą sudaro geriamojo registro gėlieji vandenys, o senesnių telkinių kontekste gėlieji vandenys apsiriboja viršutinėmis, gerai išplautomis dalimis. vandeningųjų sluoksnių kompleksai o su gyliu juos pakeičia mineralizuoti vandenys ir sūrymai.

Gėlo gruntinio vandens sluoksnio storio Baltarusijos teritorijoje žemėlapis-schema 1 – gėlo požeminio vandens sluoksnio pagrindo gelmių izoliacijos, m Gėlo vandens sluoksnio, kurio storis didesnis kaip, plėtros sritys : 2 – 450 m, 3 – 1000 m; 4 – skirtingų užsakymų gedimai; 5 – Šiaurės Pripjato gedimas; 6 – būdingos hidrogeocheminės anomalijos; 7 – sulfato-dolomito-mergelio gipso turinčio Naros horizonto nario išspaudimo zona; 8 – didžiausios giluminių mineralizuotų vandenų išleidimo zonos: I – Šiaurės Pripyatskaja, II – Berezinskaja, III – Ubort-Ptichskaya, IV – Vakarų Dvinskaja

40036 544.0017.6014 617.602192.64–2923.5" title=" Gėlo gruntinio vandens telkinio tūris Baltarusijos teritorijoje Paplitimo zona Tūris, km 3 Santykinai gėlo vandens sluoksnio storis, µm 2 vandens telkinių Baltarusijos koeficientas, % uolų0 ,15–0,20) >40036 544,0017,6014 617,602192,64–2923,5" class="link_thumb"> 23 !} Gėlo gruntinio vandens telkinio tūris Baltarusijos teritorijoje Paplitimo plotas Tūris, km 3 Santykinai gėlo vandens sluoksnio storis, µm 2 Apgyvendinimo teritorijos (Baltarusijos vandens derlumo koeficientas, uolienų procentas 0,15–0,20) > ,0017,602 192,64 –2923.52 350–.928, 125903.07835.46–1180.61 300– .4817.901589.23–2118.98 250– .9615.407995.241199 .507.407995.241199 6.24926.50–1235.34 150 – .0814.834617.91692.69–923.58 100– .2811.432372.13355.82 –474,43 40036 544.0017.6014 617.602192.64–2923.5"> 40036 544.0017.6014 617.602192.64–2923.52 350–40016–8.30158 8.3018 ,61 300–35035 316 ,4817,0210 594,901589,23–2118,98 250–30031 980,9615,407995,241199. 28–1599,05 200–25030 883,5214,886176,24926,50–1235,34 150–20030 786, 0814,834617 .91692,69–203,91692,69–203,31692,69–923,318,518 13355.82–474.43 "> 40036 544.0017.6014 617.602192.64–2923.5" title="(! LANG: Gėlo gruntinio vandens telkinio tūris Baltarusijos teritorijoje Paplitimo zona Tūris, km 3 Santykinai gėlo vandens sluoksnio storis, µm 2 teritorijos, kuriose yra vandens (Baltarusijos vandens derlumo koeficientas, % uolienų 0,15–0,20) >40036 544,0017,6014 617.602192.64–2923 ,5"> title="Gėlo gruntinio vandens telkinio tūris Baltarusijos teritorijoje Paplitimo plotas Tūris, km 3 Santykinai gėlo vandens sluoksnio storis, µm 2 Apgyvendinimo teritorijos (Baltarusijos vandens derlumo koeficientas, uolienų procentas 0,15–0,20) >40036 544,0017,6014 617.602192.64–2923.5"> !}

Požeminio vandens ištekliai pagal pasaulio dalis ir pasaulio šalis Ilgalaikis vidutinis upių debitas pasaulyje XXI amžiaus pradžioje. yra km3 per metus. Bendras gamtinių požeminio vandens išteklių kiekis, t.y. požeminio vandens pasipildymas visoje sausumos teritorijoje (išskyrus Antarktidą ir Grenlandiją) yra apie km3/metus. Pagal žemyną jie padidėja nuo 312 Australijoje ir Okeanijoje iki km3 per metus Pietų Amerikoje (lentelė). Pasauliniu mastu natūralūs požeminio vandens ištekliai vidutiniškai sudaro 25-30% visų vandens išteklių (bendras upių debitas). Sausoje Australijoje yra minimalus požeminio ir paviršinio vandens išteklių santykis, Azijoje – santykinai mažas santykis, o Europoje – didžiausias. Australijos, Afrikos ir Azijos sausringi (dykumos) regionai yra labiausiai pažeidžiami šiuolaikinių ilgalaikių ir per metus vykstančių išteklių formuojančių vandens balanso elementų pokyčių [Dzhamalov R.G. Požeminio vandens ištekliai tam tikrose pasaulio dalyse ir pasaulio šalyse /R.G. Džamalovas, T.I. Safronova//Izvestia RAS. Geografinė serija. – – 5. – C].

Dabartinis vandens išteklių aprūpinimas pasaulio dalyse Pasaulio dalis Plotas mln. km 2 Gyventojų skaičius, mln. žmonių Ištekliai, km3/metusVandens prieinamumas, tūkst.m3/metus paviršinio vandens (upės debito) požeminio vandens išteklių santykis su visu upės debitu, % paviršinio vandens išteklių požeminio vandens ištekliai 1 km2 1 žmogui. 1 km 2 vienam asmeniui. Europa Azija Afrika Šiaurės Amerika Pietų Amerika Australija ir Okeanija Visa žemė* Įskaitant Rusiją

Šešių didžiausių pasaulio valstybių vandens ištekliai pagal teritoriją Šalis Plotas, tūkst. km 2 Gyventojų skaičius, mln. žmonių Paviršinio vandens ištekliai (upės tėkmė), km"/metus Požeminio vandens ištekliai, km"/metus Požeminio vandens išteklių ir bendros upės debito santykis , % Šalies paviršinio požeminio vandens išteklių vandens prieinamumas, tūkst. m 3 /metus 1 km 2 1 gyv. Brazilija / /14,0 Indija / /0,4 Kanada / /33,0 Kinija / /0,4 Rusija / /6,3 JAV / /3,2 Visa žemė / /1,9

Požeminio vandens ištekliai Baltarusijoje Baltarusijos Respublikoje centralizuotas vandens tiekimas miestams, miesto ir kaimo gyvenvietėms, pramonės įmonėms grindžiamas gėlo požeminio vandens naudojimu su patvirtintais eksploataciniais rezervais, apribotais vandeningaisiais sluoksniais ir kvartero bei prieškvartero nuosėdų kompleksais. aktyvioji vandens mainų zona ir vykdoma naudojant kaip grupinius vandens paėmimus ir pavienius šulinius. Prognozuojami eksploataciniai gėlo požeminio vandens ištekliai visai respublikai yra tūkst. m3/parą. Šiuo metu ištirta tik 13 % numanomų išteklių. Galimas požeminio vandens panaudojimas pasižymi jo gamtos ištekliais, kurie siekia tūkstančius m3/parą.

Požeminio vandens ištekliai Baltarusijoje Baltarusijos Respublikos gėlo požeminio vandens atsargų valstybiniame balanse 2010 m. sausio 1 d. atsižvelgiama į geriamojo ir buities reikmėms skirto gėlo požeminio vandens balansines atsargas 282 gėlo požeminio vandens telkinių aikštelėse (vandens ėmimo vietose): iš jų 278 aikštelės (vandens paėmimo vietos) Požeminio vandens atsargos yra padalintos ir patvirtintos gerti, o 4 zonose (vandens paėmimo vietos) – techninei. Bendros gėlo požeminio vandens balanso atsargos A+B+C 1 kategorijų sumoje sudaro 6598,5923 tūkst.m3/d., iš jų A kategorija – 3299,6706 tūkst.m3/d., B – 2392,88343 tūkst. m3/dieną. Nebalansiniai rezervai sudaro 29,3 tūkst. m3/d.

Gėlo gruntinio vandens balansinių atsargų pasiskirstymas pagal Baltarusijos Respublikos administracinius regionus pagal miestą Regionas telkinių skaičius Eksploataciniai rezervai, tūkst. m 3 /parą. АВС1С1 С2С2 А+В+С 1 А+В+С 1 +С Brestskaja41425,95357,64682,441865,996906,996 Vitebskaja32440,78254,2198,3,7,3,5,9,1,5,9,1,5,9 Gardinas 30315 743 30 26135,9 - 781.9 Minskas 79996.56848.64239.8415.52085.02500.5 Mogiliovas 43530.006 Iš viso Baltarusijos Respublikai 56598.0923

Baltarusijos hidrogeologinio zonavimo schema a) Hidrogeologiniai baseinai I – Pripyat (Dniepras-Doneckas) II – Orša (Maskva) III - Baltija IV – Brestas (Mazovija-Liublinas) V - Voluinė-Podolskas b) A - Hidrogeologiniai masyvai: 1. Baltarusija , 2 Voronežskis, 14. Ukrainiečių; B – Hidrogeologiniai baseinai: 3. Orša, 4. Brestas, 5. Pripjatas, 6. Dniepras-Donecas, 11. Baltijos, 15. Voluinė; B – Hidrogeologiniai regionai: 7. Polesskis, 8. Žlobinskis, 9. Braginsko-Loevskis, 10. Latvija, 12. Mikaševičius-Žitkovičius, 13. Lukovskis-Ratnovskis, 16. Bobruiskas, 17. Gorodok-Chatetsky.

Prognozuojamų požeminio vandens išteklių ir eksploatacinių atsargų pasiskirstymas pagal artezinius baseinus (vienam miestui) Administraciniai regionai, arteziniai baseinai ir upių baseinai Prognozuojami požeminio vandens ištekliai, tūkst. m 3 /parą telkinių skaičius Požeminio vandens operatyvinės atsargos pagal kategorijas, tūkst. m 3 /d. Eksploatuojamų atsargų ir prognozuojamų išteklių santykis, % АВС1С1 С2С2 Iš viso ARTEZIJOS BASETINĖS Pribaltijsky8366.926285.7302.4115.9-704.08.4 Moskovsky23435.961083.23435.961083.2240.5.6.145. 3639, 01937.776314.2 Brestskis4153.829349.49255.30651.4-656.19615.8 Iš viso: 49596.57065. 092314.2

Gėlo gruntinio vandens balansinių atsargų pasiskirstymas pagal A+B+C1+C2 kategorijų sumos pramonės išsivystymo laipsnį 2009 m. Regionas telkinių skaičius Eksploataciniai rezervai, tūkst. m 3 /d. АВС1С1 С2С2 Iš viso eksploatuoti: 2 Brestskaja 29372.05304.4572.8-749.3 3 Vitebskaja 20352.08165.7140.12-657.9 4 Gomelskaja 42504.26 42504.8.27,64.6 9.8 -573, 1 6 Minskaja 45797,66621,54122,810,01552,0 7 Mogilevskaja 25412, 472845,446 8Iš viso,9363 9Neeksploatuojamas: 10 Brestskaja 1253,953,1969,641157, Vitebskaja 1288,788,558,4-23 5.6 12 Gomelskaja 1553,7841585.384d. .168.686.1-208.8 14 Minskas 34198.9227.1117.0405 .5948.5 15 Mogilevskaja 18118.7179.5568.3-266.56 16Iš viso 99599.7167 0.746374, 2446.52091, Baltarusijos Respublikai iš viso 57065.0923

Mineralinis požeminis vanduo Mineralinis, priešingai nei buitinis ir geriamasis vanduo, yra natūralūs vandenys, kurių sudėtis ir savybės (radioaktyvumas, padidintos koncentracijosįprastiniai ir (arba) specifinių komponentų buvimas ir pan.) leidžia juos naudoti kaip medicininius ar pramoninius. Bendras druskos kiekis (mineralizacija) vandenyje svyruoja nuo 1 iki 35 g vandenyje ištirpusių medžiagų 1 dm3. Natūralus vandeniniai tirpalai kurių druskos kiekis didesnis nei 35 g/dm3, vadinami sūrymais ir beveik visos jų cheminės atmainos naudojamos arba gali būti naudojamos balneoterapijoje. Maksimalus druskos kiekis natūraliuose sūrymuose gali siekti g/dm3 ir daugiau (Moinako žiotys Kryme, 180 g/dm3; Uzboy upės vaga Mola-Kara sanatorijos teritorijoje Turkmėnistane, daugiau nei 300 g/dm3: Negyvoji jūra , iki g/dm3, Pripyat lovio požeminiai sūrymai, iki g/dm3 ir daugiau).

Mineralinis požeminis vanduo Pagrindinė mineralinio vandens cheminės sudėties ypatybė yra įprastų arba specifinių komponentų (CO 2, H 2 S, N 2, Br, I, B, H 4 SiO 4, Rn, Fe, As, organinės medžiagos ir daugelis kitų), kurių koncentracija viršija specialiai sukurtus kriterijus. Hidrogeologinio ruožo elementai, kuriuose yra mineralinių vandenų (vandeningųjų sluoksnių kompleksai, horizontai, zonos, plotai ir kt.), pagal analogiją su kietaisiais mineralais, vadinami produktyviais. Tiek kalnų raukšlių, tiek įvairaus amžiaus ir struktūrų sluoksniuotų hidrogeologinių sistemų elementai gali būti produktyvūs, todėl mineraliniai vandenys pasižymi plačia mineralizacijos, joninės, dujinės sudėties ir savybių įvairove.

Mineraliniai požeminiai vandenys Gydomieji mineraliniai vandenys – tai vandenys, turintys balneologinių savybių dėl to, kad jų sudėtyje yra įvairių mineralinių, organinių ar radioaktyvių medžiagų, įskaitant dujas, terapiškai aktyviomis koncentracijomis. Pagrindiniai požeminio vandens sudėties komponentai, svarbūs balneologijai, yra CO 2sv, H 2 S, Fe, As, Br, I, H 4 SiO 4, Rn ir organinės medžiagos. Didelę reikšmę turi šarminė-rūgštinė būsena, temperatūra, bendras ištirpusių komponentų kiekis, taip pat dėl toksiškumo padidėjusios kai kurių jonų, ypač daugelio metalų, koncentracijos.

Pagrindiniai mineralinių vaistinių vandenų vertinimo rodikliai ir standartai RodikliaiKriterijaus (ne mažiau) Mineralizacija, g/l2,0 Dujų įsotinimas, ml/dm 3 50 CO 2, g/dm 3 1,4 (plaukimas) 0,5 (geriantis) H2SH2S10 As0,7 Fe 4 O 3 20 Br25 I5 H 2 SiO 3 + HSiO 3, mg/dm 3 50 Rn, nCi/dm 3 5

Kai kurių toksinių ir kenksmingų medžiagų didžiausios leistinos koncentracijos (MPC) geriamiems mineraliniams vandenims Komponentas MPC, mg/dm 3 gydomieji stalo vandenys gydomieji vandenys As1,53,0 F5,08,0 V0,4 Hg0,02 Pb0,3 Sc0,05 Cr0, 5 Ra U0,5 NO 2 2,0 NO 3 50,0 NH 4 2,0 Organinės medžiagos (iš viso) 10,030,0 Fenoliai 0,001

Mineralinis požeminis vanduo Skirtingos mineralizacijos ir sudėties vandenų poveikis žmogaus organizmui ypač pagrįstas osmosiniais ir difuzijos reiškiniais, nes kraujo plazma yra natrio chlorido tirpalas, kuriame yra baltymų ir kitų organinių medžiagų, kurio joninės sudėties formulė: Bendra koncentracija. šių jonų kraujyje yra apie 300 mmol/dm3, todėl kiekvienas vanduo, priklausomai nuo jo sudėties, gali būti „hipo“, „izo“ arba „hipertoninis“ kraujo plazmos atžvilgiu, o tai lemia osmoso kryptį. ir difuzijos procesai. Priklausomai nuo sudėties, vandenys, kurių mineralizacija yra nuo 8,4 iki 13,0 g/dm3, gali būti izotoniniai. Šios ir mažesnės mineralizacijos vandenys kurortuose naudojami gerti, 2–8 g/dm3 mineralizacijos – kaip gydomieji stalo vandenys, 10–140 g/dm3 mineralizacijos – kaip maudyklų vandenys. Jei šios normos viršijamos, vanduo turi būti skiedžiamas su sąlyga, kad būtų palaikoma terapiškai aktyvių komponentų būklė.

Mineralinis gruntinis vanduo Priklausomai nuo sudėties farmakologiškai veikliosios medžiagos ir dujos, mineraliniai vandenys skirstomi į aštuonias pagrindines balneologines grupes su pogrupiais pagal dujų sudėtį: 1) angliavandeniai; 2) sulfidas (CH4, N2 arba CO2); 3) geležies, arseno ir kt. (N 2, CO 2); 4) bromas, jodidas-bromas ir jodas (N2, CH 4)2-; 5) su dideliu organinių medžiagų kiekiu (N 2, CH 4); 6) radonas (N 2, CO 2); 7) terminis silicio (N 2, CH 4, CO 2); 8) be specifinių komponentų ir savybių – apima gydomuosius mineralinius vandenis, kurių balneologinį poveikį lemia makrokomponentų sudėtis ir mineralizacijos kiekis.

Pramoniniai vandenys Pramoniniai vandenys – tai vandenys, kuriuose yra naudingų komponentų (bromo, jodo, boro ir kt.) tokiais kiekiais, kurie užtikrina ekonomišką jų gavybą ir perdirbimą naudojant šiuolaikines technologijas kaip žaliavą. chemijos pramonė. Be šių elementų, ličio, rubidžio, cezio, kalio, magnio, Valgomoji druska, natrio sulfatas, radis, stroncis, helis ir kt. Pramoninių vandenų apibrėžime visų pirma pabrėžiamas poreikis specialiai įvertinti ir pagrįsti minimalias naudingų komponentų koncentracijas, kurios leidžia tam tikrus vandenis laikyti pramoninėmis žaliavomis. konkreti vietovė ar vieta, atsižvelgiant į tai, kaip skirtingos absoliučios šių rodiklių vertės nustatomos vietovėms, kuriose yra skirtingos geologinės, hidrogeologinės ir ekonominės-geografinės sąlygos; antra, būtinybė peržiūrėti šiuos rodiklius priklausomai nuo techninių priemonių išsivystymo lygio, gamybos technologijos, paklausos Šis tipas mineralinės žaliavos ir kt.

Šiluminės energijos vandenys Šiluminės energijos vandenys – tai vandenys, kurių temperatūra aukštesnė nei 85°C. Tačiau kai kuriais atvejais šildymui naudojamas ir 20–35°C temperatūros vanduo. Terminis gruntinis vanduo yra netradicinis, savaime pasipildantis ir aplinkai nekenksmingas energijos šaltinis. Jie naudojami elektros gamybai (100–180°C), centralizuotam šildymui ir karšto vandens tiekimui į gyvenamuosius ir pramoninius kompleksus (70–100°C), šiltnamiuose, gyvulininkystėje, žuvininkystėje, amžinojo įšalo atšildymui, balneologiniam šildymui. tikslams (mažiau nei 70°C). Pakeliui kai kuriais atvejais iš terminių vandenų išgaunami vertingi komponentai: Li, B, Br, I, retieji metalai ir kt. Sukurtos įvairios technologinės schemos „požeminiams katilams“ sukurti (šalto vandens įpurškimas į gelmes ir ištraukimas). karštas vanduo), naudojant „šilumokaičius“ požeminio vandens šilumai „perkelti“ į dirbtinius aušinimo skysčius ir kt.

Šiluminės energijos vandenys Pasak V.I. Kononovo, hidroterminius išteklius galima suskirstyti į dvi dideles grupes: 1) susidariusius regioniniame šiluminiame lauke (susiformavę artezinių baseinų vandenys); 2) susidarė anomalinėmis geoterminėmis sąlygomis, veikiant magminiams ir vulkaniniams procesams (sulenktų kalnų vietovių įtrūkimų ir plyšių gyslų vandenys). Reikšmingi garo hidrotermų, turinčių didelį šiluminės energijos potencialą (100–180°C), ištekliai yra tik antroje grupėje - šiuolaikinio vulkanizmo, kainozojaus klostymo srityse ir retai Hercino platformų giliosiose zonose. Pavyzdžiui, Rusijoje tai yra pietryčių Kamčiatkos, Kurilų salų ir Vakarų Sibiro sritys, kur daugiau nei 1,5–3,0 km gylyje esančiose mezo-cenozojaus nuosėdose yra didžiulės vandens atsargos, kurių temperatūra siekia 150 °C. Dauguma 70–90°C temperatūros terminių vandenų išteklių telkiasi kalnų raukšlių regionų gelmėse, tarpkalnių įdubose ir papėdėse. Didelės mažo ir vidutinio potencialo vandens atsargos (35–70°C) yra giliose Rusijos platformos artezinių baseinų dalyse, Vakarų Sibiro ir skitų plokščių, kur yra didelių telkinių (Omskas, Tomskas, Machačkala, ir tt).

Šiluminės energijos vandenys Šilumos energijos vandenų telkinys – tai balansinis-hidrodinaminis požeminės hidrosferos su terminiais vandenimis elementas, kurio šiluminis potencialas, sudėtis, kokybė ir atsargos atitinka energetikos sektoriaus techninius ir ekonominius reikalavimus dabartiniame jo eksploatacijos etape. plėtra. Kadangi terminių vandenų mineralizacija gali svyruoti nuo 0,3 iki 200 g/dm3 ar daugiau, esant labai skirtingoms joninėms sudėtims, įvairių technologinių schemų panaudojimą naudojant šiluminės energijos vandenį elektros gamybai ar kitiems tikslams daugiausia lemia jų cheminė sudėtis ir temperatūra. . Ekonomiškiausi yra žemos mineralizacijos vandenys, kuriuose nėra agresyvių komponentų (H 2 S, CO 2, NH 4 ir kt.). Jie gali būti tiesiogiai siunčiami į turbinas (garo arba garo-vandens mišinio pavidalu), į šildymo, vandens tiekimo tinklą ir kt. At didelis kiekis druskų ir (arba) agresyvių komponentų buvimas, reikalingas tarpinis garų keitiklis, kuriame vandens šiluma perduodama antriniam aušinimo skysčiui, cirkuliuojančiam uždaru ciklu. Tai brangesni, bet kartais ekonomiškesni įrenginiai, leidžiantys iš požeminio vandens išgauti vertingų komponentų.

hidrogeologijos ciklas paviršinis vanduo

Regioniniam gamtinių gėlo požeminio vandens išteklių vertinimui naudojamas B.I. sukurtas hidrologinis-hidrogeologinis upės tėkmės hidrografo padalijimo pagal maitinimo šaltinius metodas. Kudelin (žr. 7.8 pav.). Šiuo metodu šeštajame dešimtmetyje buvo nustatytas vidutinis ilgalaikis požeminis įtekėjimas į upes arba gamtiniai gėlo gruntinio vandens ištekliai intensyvios vandens apykaitos zonoje. Bendra jų vertė SSRS teritorijai įvertinta 32 924 m 3 /s, tai yra apie 22% visos upės debito. Vėlesniais metais šis skaičius nebuvo nurodytas.

Gamtos išteklių pasiskirstymo SSRS teritorijoje dėsniai parodyti diagramoje (žr. 7.9 pav.), kurioje pavaizduoti vidutiniai ilgalaikiai požeminio tėkmės moduliai. Jų vertės, kaip jau buvo pažymėta (7 skyrius), atspindi klimato sąlygų įtaką – geografinį zonavimą. Taigi šiauriniuose regionuose (nuotėkio baseinuose į Baltąją ir Barenco jūras) jos siekia 1,5 - 3,0 l/(s-km2), o pietuose (nuotėkio baseinuose į Juodąją ir Kaspijos jūras) neviršija 0,5-0 .1 l/(s-km2).

Požeminio nuotėkio pasiskirstymui įtakos turi ir reljefo įtaka, o visų pirma altitudinė zona, kuri reguliuoja kraštovaizdžio ir klimato sąlygų pokyčius bei reljefo skilimo laipsnį skirtingose aukščio zonose. Didėjant aukščiui, požeminis nuotėkis paprastai didėja padidėjus kritulių kiekiui ir vandeningojo sluoksnio kompleksų nusausinimo laipsniui. Taigi Kaukazo papėdės regionuose požeminio nuotėkio modulio vertės, kaip taisyklė, neviršija 1 l/(s-km2), vidurio ir aukštų kalnų regionuose jos padidėja iki 10- 20 l/(s-km2). Valdų ir Volgos aukštumose požeminio nuotėkio modulis yra šiek tiek didesnis nei gretimose lygumose - atitinkamai 2-3 ir 1,0-1,5 l/(s X km2).

Karstinės plėtros vietose susidaro reikšmingi gamtiniai požeminio vandens ištekliai. Taigi Ufos plynaukštėje, sudarytoje iš Žemutinio Permo karstinių uolienų, požeminio nuotėkio modulis siekia 4 l/(s-km2). Gretimose vietose, kur karsto neatsirado, jo vertės yra 1,5-2,0 l/(s-km2). Požeminis srautas ypač suaktyvėja karstinėse kalnuotose vietovėse (Uralas, Krymas, Kaukazas).

Labai palankios sąlygos susidaro ir vietovėse, sudarytose iš labai pralaidžių smėlio ir akmenukų nuosėdų, pavyzdžiui, papėdėse, kur požeminiai nuotėkio moduliai siekia kelias dešimtis litrų per sekundę 1 km2. Reikšmingi požeminio vandens ištekliai susidaro jų papildymo vietose drėgno klimato zonoje esančių artezinių baseinų pakraščiuose. Požeminiai debito moduliai šiose vietose yra 3-4 l/(s-km2).

Natūralūs požeminio vandens ištekliai yra žymiai sumažėję amžinojo įšalo vystymosi zonose, kur požeminio vandens infiltracinis papildymas yra sunkus. Rytų Sibiro platformos šiaurėje požeminis debito modulis neviršija 0,5 l/(s-km2). Vietovėms, kuriose vystosi amžinasis įšalas, būdingas ledo užtvankų susidarymas, kurios žiemą kaupia požeminį nuotėkį. Tirpstant ledo nuosėdoms, vasarą didėja žemo vandens tėkmė upėse.

Sk. 10 nurodė skirtumą tarp gamtos išteklių ir natūralių požeminio vandens atsargų sąvokų. Pirmasis apibūdina tėkmės greitį, o antrasis - požeminio vandens tūrį horizonte, kompleksą, struktūrą. Dabar panagrinėkime natūralių požeminio vandens atsargų pasiskirstymo modelius.

Natūralūs požeminio vandens ištekliai mūsų planetoje yra labai reikšmingi, tačiau jų vertinimas yra nelengvas uždavinys, nes skaičiuojami parametrai paimti per apytiksliai.Prisiminkime, kad skaičiuojant požeminės hidrosferos tūrį, iškyla ir didelių sunkumų – požiūris į apskaita kitokia skirtingi tipai ir vandens fazinės būsenos. Gylis, kuriam skaičiuojami vandens kiekiai litosferoje, taip pat labai skiriasi. Pavyzdžiui, A. Polderwart ir V.F. Derp-goltai nustatė, kad požeminės hidrosferos tūris yra atitinkamai 840 ir 1050 milijonų km3. Matyt, ateityje šie skaičiai bus tikslinami, tačiau mums svarbu atkreipti dėmesį į skaičių eiliškumą.

Bendros gėlo požeminio vandens atsargos planetoje M.I. Lvovičiaus plotas yra maždaug 4 milijonai km3. Kaip matome, ši vertė sudaro tik 0,4-0,5% viso požeminės hidrosferos, kurioje vyrauja sūrus vanduo ir sūrymai, tūrio. Gamtos gėlo požeminio vandens atsargos TSRS teritorijoje yra apie 0,6-0,7 mln. km3. Šį skaičių reikia patikslinti, nes manoma, kad vidutinis gėlo vandens zonos storis yra lygus 200 m.

Gamtinių gėlo požeminio vandens atsargų pasiskirstymas visoje mūsų šalyje yra labai netolygus. Didžiausi jų kiekiai susikaupę arteziniuose baseinuose su labai pralaidžiomis nuosėdomis, turinčiose didelį gėlo vandens zonos storį. Tokia padėtis vystosi Baikalo įdubose, Sachalino šiaurėje, Vakarų Sibiro pietryčiuose. Gamtinių rezervatų lyginamajam vertinimui pristatoma jų modulio koncepcija - vandens kiekis (milijonai m3), kurį galima gauti iš 1 km 2 vandeningojo sluoksnio ploto jį nusausinus. Didžiausi gamtinių gėlo požeminio vandens atsargų moduliai (iki 20 mln. m3/km2) stebimi papėdėse. Centrine Azija, Pietų Kazachstanas, Ciskaukazija. Taigi šio modulio vertė Dniepro-Doneco įdubos Buchako vandeningajame sluoksnyje siekia 5 mln.m3/km2.

Daugeliui vietovių būdingi labai maži gėlo požeminio vandens ištekliai. Tai visų pirma apima amžinojo įšalo vystymosi sritis, kuriose gėlo vandens zona yra užšalusi. Jų atsargos nedidelės ir žemyninių druskėjimo procesų vystymosi srityse (Centrinis Kazachstanas, Aralo regionas, Kaspijos baseinas), silpno pralaidumo uolienų paplitimo zonose (Baltijos skydas).

Sk. 10 pateikta eksploatacinių požeminio vandens atsargų formuluotė, t.y. vandens kiekis, kurį galima išgauti iš podirvio, laikantis tam tikrų darbo režimo reikalavimų. Regioninis eksploatacinių požeminio vandens atsargų įvertinimas atliekamas kaip prognozė, naudojant specialią techniką, naudojant modeliavimą, taip pat ir kompiuteriu. Šis vertinimas atliktas 25 arteziniams baseinams, jų eksploataciniai rezervai yra 4050 m 3 /s. Šie baseinai apėmė Maskvos, Azovo-Kubano, Dniepro-Doneco, Vakarų Sibiro, Irkutsko, Juodosios jūros, Baltijos, Terek-Kuma, Ferganos ir kt. Tuo pačiu metu buvo atliktas apytikslis visos teritorijos požeminio vandens eksploatacinių atsargų įvertinimas. SSRS. Šį darbą atliko gamybinės geologijos asociacijos, vadovaujamos moksliniais ir metodiniais VSEGINGEO.

Teritorijai įvertinti numatomi eksploataciniai gėlo požeminio vandens rezervai Sovietų Sąjungašis skaičius yra 10300 m 3 /s. Jie sudaro apie 90% gamtos išteklių. Požeminio vandens eksploatacinių atsargų pasiskirstymo dėsniai skirtingomis struktūrinėmis ir hidrogeologinėmis sąlygomis yra maždaug tokie patys kaip ir gamtos išteklių. Didžiausios eksploatuojamos gėlo vandens atsargos telkiasi platforminio tipo arteziniuose baseinuose (Maskva, Volga-Kama, Dniepras-Donecas, Kulundino-Barnaulas ir kt.) bei tarpkalnių ir papėdės tipo arteziniuose baseinuose (Kaukazas, Tien Šanis, Altajaus). , į pietus nuo Tolimųjų Rytų).

Atliekamas teritorijos vandens kiekio palyginimas pagal eksploatacinius rezervus. Didžiausi eksploatuojamų draustinių moduliai pasižymi tarpkalniniais baseinais ir aliuviniais vėduoklėmis. Ararato, Chui, Issyk-Kul, Ferganos arteziniuose baseinuose, Kaukazo ir Tien Šanio aliuvinėse vėduoklėse jos siekia 210 l/(s-km2). Atskirų vandens suvartojimų produktyvumas siekia kelis kubiniai metrai per sekundę. Tokios vandens paėmimo vietos gali patenkinti didelių miestų, pramonės įmonių ir drėkinimo sistemų poreikius.

Prognozuojami ištekliai tikrinami atliekant hidrogeologinius požeminio vandens telkinių tyrinėjimus. Kasmet žvalgoma daugiau nei 1000 vietų. Žvalgymo rezultatai patvirtinami, kaip nurodyta skyriuje. 10, GKZ arba TKZ. Palyginus patvirtintus rezervus su prognozuojamais, akivaizdu, kad yra nemažos galimybės plėsti vandens tiekimą naudojant požeminį vandenį. SSRS teritorijai hidrogeologiniai tyrinėjimai sukūrė tik apie 12% visų numatomų rezervų (arba apie 1200 m 3 /s). Iš jų 320-350 išleidžiama miestų vandentiekiui, 180-200 kaimo objektams, 200 m 3 /s - žemei drėkinti. Iš viso tai sudaro 700-750 m 3 /s, arba 7% prognozuojamų atsargų. Tai rodo didelį potencialą plėsti gėlo požeminio vandens naudojimą įvairiais praktiniais tikslais. Tačiau reikia turėti omenyje, kad žemas panaudojimo lygis pastebimas gerai laistomose vietose, o sausringo klimato ir mažo vandens prieinamumo vietovėse jis artėja prie maksimumo ir paprastai viršija 50–60%.

Eksploatacinių rezervų moduliai iki 2-5 l/(s-km2) stebimi daugelyje platforminio tipo artezinių baseinų – Maskvos, Dniepro-Donecko, Baltijos, Chulymo-Jenisėjaus ir kt. Didžiausios jų vertės nustatytos upių slėniuose. , padidinto vandens kiekio uolienų (karstinių klinčių, žvyro-smėlio telkinių) vystymosi sritys. Kai kurių vandens paėmimo vietų veikimo metu jų produktyvumas padidėja dėl paviršinio ir požeminio vandens antplūdžio iš kitų horizontų. Kai kuriais atvejais tai padeda pagerinti eksploatuojamų vandenų kokybę (sumažina kietumą ir mineralizaciją, atitolimą ir kt.), tačiau dažnai stebimas priešingas vaizdas, ypač kai, nusausinus viršutinius horizontus, iš vandens ištraukiamas sūrus vanduo. gelmes.

Gėlo gruntinio vandens eksploatacinių atsargų moduliai vietovėse, kuriose yra nepalankios sąlygos jiems susidaryti, paprastai neviršija 0,1 l/(s-km2). Tokia padėtis stebima Pietų Urale, Centriniame Kazachstane, Donbase, Kaspijos regione ir kt., Tačiau net ir tokiomis sąlygomis galite rasti vietovių, kuriose yra daug uolienų. Tai tektoninių trikdžių zonos, karstinių uolienų teritorijos, didelių upių slėniai.

Požeminio vandens išteklių ir atsargų vertinimas atliekamas ne tik vandens tiekimo tikslais. Taip pat atliekama siekiant nustatyti mineralinių vaistinių, pramoniniu požiūriu vertingų ir šiluminės energijos vandenų sankaupų pasiskirstymo dėsningumus bei jų panaudojimo galimybes.

Iš gydomųjų vandenų didžiausią reikšmę turi anglies dvideginio, sieros vandenilio, jodido, bromidų ir radono vandenys. Jie naudojami gydymui tiesiogiai kurortuose ir balneo-ligoninėse, taip pat daugelyje laukų, skirtų vandeniui išpilstyti ir naudoti kaip gydomąjį stalo vandenį. Sovietų Sąjungos teritorijoje eksploatuojama daugiau nei 500 mineralinio vandens telkinių. Jų tinklas nuolat plečiasi. Kasmet ištiriami ir apskaičiuojami mineralinių vandenų atsargos 10-15 eksploatuojamų telkinių, atrandama naujų mineralinių vandenų apraiškų ir telkinių.

Eksploataciniai anglies dioksido vandens rezervai mūsų šalyje yra apie 100 tūkst. m3/parą. Anglies dvideginio vandenys traukia į šiuolaikinio ir jauno vulkanizmo sritis (Karpatai, Kaukazas, Tien Šanis, Sajanų kalnai, Užbaikalija, Primorė, Kamčiatka). Garsiausios tarp didelių anglies dioksido telkinių yra Kaukaze (Kislovodskoje, Essentukskoje, Borzhomskoje).

Sieros vandenilio vandens eksploatacinės atsargos viršija 35 tūkst. m3/parą. Didžiausios jų atsargos susidaro gipso-anhidrito ir naftą bei dujas turinčiose nuosėdose tarpkalnių įdubose, kraštiniuose duburiuose ir su jais susijusiose platformose. Tai, visų pirma, Prieškarpatų, Užkarpatės, Indolo-Kubano, Terek-Kaspijos, Amudarijos, Pre-Kopet Dag, PriešUralo įdubos, daugelis tarpkalnių įdubų (Kura, Rion, Fergana ir kt.), Volga. -Uralo sritis, kai kurios skitų plokštės sritys. Didžiausios vandenilio sulfido vandens atsargos yra Ma-tsesta (Sočio sritis) ir Kemeri (Baltija) telkiniuose.

Platforminio tipo artezinių baseinų giluminiuose horizontuose susidaro jodo ir bromidų vandenys. Jų eksploataciniai rezervai yra maždaug 11 tūkst. m3 per dieną [I] Vienas iš didžiausių bromidinio vandens telkinių yra Starorusskoye, esantis į pietus nuo ežero. Ilmenas.

Radono vandens eksploatacinės atsargos yra apie 7 tūkst. m3/parą. Daugeliu atvejų radono vandenys atsiranda rūgščių intruzinių uolienų ir jų gyslų darinių vystymosi vietose.

Be kitų mūsų šalyje naudojamų mineralinių vaistinių vandenų, taip pat reikia pažymėti, kad jie yra geležies ir arseno. Jų eksploataciniai rezervai yra žymiai mažesni nei aptarti aukščiau.

Požeminio vandens kaip cheminės žaliavos naudojimas yra ribotas. Bromo sūrymų telkinių pavyzdžiai yra Krasnokamskoje, jodo sūrūs vandenys - Semigorskoje ir Chartakskoje, jodo-brominiai sūrymai - Chelekenskoye.Dauguma šio tipo vandenų yra aukštos mineralizacijos ir yra paplitę giliuose artezinių baseinų vandeninguose sluoksniuose. Pažymėtina, kad pramoniniu požiūriu vertingų sūrymų gamtiniai ištekliai mūsų šalyje yra reikšmingi. Pavyzdžiui, tik centrinėje Maskvos artezinio baseino dalyje jie vertinami 37,8–1015 m 3. Todėl įrodytos tokių vandenų atsargos sudaro labai mažą dalį to, ką galima paimti iš žemės. Tą patį galima pasakyti ir apie vandenis, kurie yra cheminė boro, kalio, rubidžio, cezio, stroncio žaliava.

Integruotas požeminio vandens naudojimas yra svarbi, bet dar efektyviai neišspręsta šalies ekonominė problema. Tolesnis naudingų komponentų išgavimo iš požeminio vandens technologijos tobulinimas žymiai išplės hidromineralinių žaliavų praktinio panaudojimo galimybes. Kaip vieną iš tokių žaliavų šaltinių būtina įtraukti technogeninius vandenis (naftos telkinių, druskos gavybos, kasyklų ir kt.), nes juos perdirbant bus ne tik pramoniniu požiūriu vertingų komponentų, bet ir prisidės prie aplinkos apsaugos.

Požeminio vandens ištekliai šilumos ir elektros energijos reikmėms nėra pakankamai ištirti. Yra tik prognozuojami terminiai vandenys SSRS teritorijai B.F. Mavritsky Taigi, sulankstytų plotų atveju jis įvertina numatomus terminių vandenų išteklius 6,6 m 3 / s, o garo ir vandens mišinio - 5 t / s. Palankiausios sąlygos naudoti požeminę šilumą yra Kamčiatkos-Kurilo regione, kur veikia apie 11 MW galios Paužetskaja geoterminė elektrinė ir tiriama nemažai terminio vandens telkinių (Mutnovskoje, Košelevskoje ir kt.).

Arteziniai baseinai turi žymiai didesnius išteklius, todėl platformų plotuose jų nustatyta apie 220 m 3 /s. Beveik 78% jų yra Vakarų Sibiro arteziniame regione

Nepaisant to, kad pagrindiniai terminių vandenų ištekliai apsiriboja artezinėmis vietovėmis, praktinis jų panaudojimas yra sudėtingas dėl didelės vandens mineralizacijos ir būtinų geologinių bei ekonominių rodiklių, rodančių šimtų šiluminių telkinių kompleksinio eksploatavimo pelningumą. vandenys (12 pav. 4).Tačiau, žinoma, yra perspektyvų. Pavyzdžiui, įdiegus intensyvius terminio vandens telkinių kūrimo metodus, išlaikant rezervuaro slėgį, leidžiantį pakartotinai įleisti mineralizuotą vandenį, galima sutaupyti 130-140 mln. SSRS energetikos programa

Šiame skyriuje pateikta medžiaga leidžia daryti išvadą, kad mūsų šalis yra išskirtinai turtinga vandens išteklių, o šį turtą lemia ne tik išteklių gausa, bet ir įvairios paskirties vandens rūšių įvairovė. kaip jokioje kitoje pasaulio šalyje, yra visos pagrindinės mineralinių gydomųjų, pramoniniu požiūriu vertingų ir šiluminės energijos vandenų rūšys. Įvairių rūšių požeminio vandens telkinių paieškos, žvalgymas ir eksploatavimas mūsų šalyje vykdomos kasmet vis plečiančiu mastu. . Toliau tirdami požeminę hidrosferą, hidrogeologai susidurs su daugybe anksčiau nežinomų ir netikėtų reiškinių, kurie pirmiausia bus susiję tiek su dirbtinio požeminio vandens atsargų papildymo plėtra, tiek su padidėjusiu technogeniniu poveikiu požeminei hidrosferai.