Поиски и разведка подземных вод

Лекция 2.
ЕСТЕСТВЕННЫЕ РЕСУРСЫ И ЗАПАСЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Понятия характеризующие подземные воды
а) количество воды, находящейся в водоносном пласте;
б) количество воды, поступающей в водоносный пласт за определенный промежуток времени:
в естественных (под «естественными» понимаются условия, сформировавшиеся в данной физико-географической и геолого-гидрогеологической обстановке) условиях,
при проведении водохозяйственных мероприятий,
а также в связи с эксплуатацией подземных вод (суммарное питание подземных вод, которое часто может быть выражено в расходе потока через поперечное сечение водоносного пласта);
в) количество воды, которое может быть отобрано водозаборными сооружениями.

Общие понятия о ресурсах и запасах подземных вод
Общие природные ресурсы подземных вод подразделяют по их генезису на:
естественные,
антропогенные
естественно-антропогенные (рис. 2.1).
По условиям нахождения подземных вод в водоносной системе их запасы (ресурсы) подразделяют на емкостные и динамические (см. рис. 2.1).

Рис. 2.1 Классификация ресурсов и запасов подземных вод

Естественные запасы
это масса (объем) гравитационной воды в пласте в естественных условиях.
В составе естественных запасов выделяются:
емкостные запасы — объем воды, высвобождающийся из пласта при его осушении;
упругие запасы — объем воды, извлекаемый в напорных условиях без осушения пласта за счет проявления его упругих свойств при понижении давления (уровня).

Емкостные запасы
характеризуют объем (или массу) подземных вод, содержащихся в водоносной системе (пласте), которые могут быть извлечены из него при снижении напора.
Упругие запасы
часть емкостных запасов, которые можно получить при снижении напора за счет упругих свойств воды и пород.
Гравитационные запасы
- часть запасов, которые можно получить за счет осушения пород.

Естественные ресурсы
величина питания подземных вод в естественных условиях, которая во многих случаях находит свое выражение в расходе подземного потока.
Естественные ресурсы равны сумме всех природных элементов баланса данного горизонта (перетекание из смежных горизонтов, инфильтрация атмосферных осадков, фильтрация из рек и водоемов).

Динамические ресурсы
- это суммарное питание подземных вод за счет комплекса естественных и антропогенных факторов (инфильтрация атмосферных осадков, фильтрация из рек, каналов, водохранилищ, поступление воды из смежных водоносных систем, дополнительное питание подземных вод при хозяйственной деятельности, в том числе на массивах орошения, и т. п.).

ТИПЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПО ОСОБЕННОСТЯМ ИХ КАЧЕСТВА И ХОЗЯЙСТВЕННОМУ НАЗНАЧЕНИЮ
1. питьевые подземные воды;
2. технические подземные воды;
3. лечебные минеральные подземные воды.

Питьевые подземные воды
воды, предназначенные для организации:
централизованных,
нецентрализованных
автономных систем питьевого водоснабжения,
производства пищевых продуктов,
промышленного розлива в качестве минеральных природных столовых вод.

Технические подземные воды
воды, предназначенные для использования
в производственно-технических целях,
в том числе в системах охлаждения,
закачки воды в нефтегазоносные пласты для поддержания пластового давления,
в технологических процессах и др.
Для этих целей применяют воду различного химического состава — от пресной до рассола.

Лечебные минеральные подземные воды
подземные воды, оказывающие на организм человека лечебное действие, обусловленное либо повышенным содержанием полезных биологически активных компонентов, их ионным или газовым составом, либо общим ионно-солевым составом воды.
Основными показателями бальнеологической значимости подземных минеральных вод являются общая минерализация, ионный состав, наличие растворенных и спонтанных газов, содержание органических веществ и микроэлементов, обладающих биологической активностью, радиоактивность, реакция среды (водородный показатель рН), а также температура воды.

Месторождения питьевых и технических вод связаны с водоносными горизонтами, распространенными:
- в речных долинах (на прибрежных участках);
- артезианских бассейнах платформенных областей;
- конусах выноса предгорных шлейфов и межгорных впадин;
- ограниченных по площади структурах или массивах трещинно-карстовых и трещинных коллекторов и в зонах тектонических нарушений;
- песчаных массивах пустынь и полупустынь;
- надморенных и межморенных водноледниковых отложениях;
- таликах в области развития многолетнемерзлых пород.

Для эксплуатации подземных вод используются следующие типы водозаборных сооружений:
- скважины, эксплуатируемые самоизливом или с применением
- погружных либо поверхностных насосов;
- шахтные колодцы;
- лучевые водозаборы, состоящие из шахтных колодцев и горизонтальных скважин;
- горизонтальные галереи, в том числе подрусловые;
- каптажи родников.

ПОНЯТИЕ О МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Под месторождением подземных вод (МПВ) подразумевается пространственно-ограниченная часть водоносной системы, в пределах которой под влиянием естественных или искусственных факторов создаются благоприятные по сравнению с окружающими площадями условия для отбора подземных вод в количестве, достаточном для целевого использования их в народном хозяйстве.
Эксплуатационный участок - часть площади месторождения подземных вод, на которой производится их извлечение из недр водозаборным сооружением.

Условия формирования запасов
подземных вод
Факторы:
физико-географические
геолого-гидрогеологические
технико-экономические

Современное понятия
месторождение подземных вод
Под месторождением подземных вод (МПВ) следует понимать пространственно ограниченную часть водоносной системы, в пределах которой под влиянием сочетания комплекса геолого-экономических факторов создаются благоприятные условия для отбора подземных вод в количестве, достаточном для их целевого использования в народном хозяйстве.

Технико-экономическим факторы
возможность размещения водозаборных сооружений и трасс водоводов по условиям местности и землеотведения, застроенности территории,
наличия сельскохозяйственных угодий и т. п.;
полный или частичный вывод земель из сферы народнохозяйственного освоения в связи с разработкой месторождения и необходимостью организации зон санитарной охраны, которые должны быть непосредственно связаны с разработкой и включаться в контур месторождения;
природоохранные ограничения.

Контура МПВ
область влияния водозаборных сооружений, совпадающую с площадью депрессионной воронки;
область формирования ЭЗПВ, соответствующую площади водосбора, где формируются подземные воды, поступающие в пределы месторождения.

1) с учетом естественных геолого-гидрогеологических факторов ,определяющих условия формирования эксплуатационных запасов собственно в пределах месторождения:
а) по границам продуктивных водоносных горизонтов, имеющих ограниченное по площади распространение;
б) по границам зон повышенной водопроводимости в пределах водоносных горизонтов, имеющих широкое площадное распространение;
в) по границам развития некондиционных вод в случаях, когда при полном освоении месторождения за расчетный срок некондиционные воды с этого контура подтянутся к водозаборным сооружениям и качество воды в смеси перестанет соответствовать требованиям;

2) с учетом технико-экономических и социально-экономических
факторов
а) по границам зон санитарной охраны (для питьевых вод), определяющих полное или частичное выведение земель из народнохозяйственного оборота;
б) по границам участков, где возможны и целесообразны размещение водозаборных сооружений и организация зон санитарной охраны с учетом природных условий и возможностей народнохозяйственного освоения территории.