Предварительная оценка запасов подземных вод месторождения Ростань (г. Борисоглебск)

отложениями мелководных, песчано-глинистых осадков лагунного и прибрежно-

морского типа. Они сменяются карбонатными илами неглубокого моря.

В среднекаменноугольный период область испытала поднятия, повлекшие размыв

значительной части каменноугольных отложений.

В неокоме произошло опускание территории с отложениями мелководных морских

осадков. В середине альба на описываемой территории распространилось море.

Отсутствие верхнемеловых отложений свидетельствует о значительных поднятиях

в это время. Начиная с миоцена, здесь происходит постепенное оформление

депрессии с усилением поднятия в предкривоборское время.

Среднечетвертичный период характеризуется относительной стабильностью

тектонического режима и преобладанием процессов аккумуляции. В

верхнечетвертичную эпоху происходит переоформление современных контуров

гидросети и углубление речной долины (образование третьей, второй и первой

надпойменной террас).

В современную эпоху наблюдается дальнейшее развитие рельефа и

гидрографической сети. Широко развито образование оврагов и оползней.

III. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА РАБОТ

На участке работ развиты водоносные горизонты и комплексы четвертичного,

неогенового, мелового и девонского возрастов. Ниже приводится их краткая

характеристика.

Водоносный современный аллювиальный горизонт (aIV)

Развит в пределах всех рек, ручьев и крупных балок. Водовмещающими

породами служат пески разнозернистые с гравием и галькой в основании.

Мощность обводненного аллювия в долинах р. Хопер и Ворона достигает 10-12

м, на малых реках и ручьях уменьшается до 1 м. Горизонт безнапорный, абс.

Отметки уровня (+85)-(+97) м. Верхний водоупор отсутствует, вследствие

чего горизонт подвержен поверхностному загрязнению. Нижний водоупор

также отсутствует и горизонт гидравлически взаимосвязан с нижележащими

водоносными горизонтами. Коэффициенты фильтрации пород составляют 0,1-5

м/сут, возрастая в долинах рек Ворона и Хопер до 16-20 м/сут.

По химическому составу воды преимущественно гидрокарбонатные натриево-

кальциевые с минерализацией 0,2-0,9 мг/дм3.

Питание горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков

и речных вод в период паводка, а также за счет подтока из смежных

водоносных горизонтов. Дренируется горизонт реками. Воды современного

горизонта мало пригодны для централизованного водоснабжения вследствие

затопления пойм в паводковый период и повышенной агрессивности подземных

вод (пойменный ряд водозабора “Чигорак”). В то же время современный

горизонт широко используется местным населением с помощью колодцев.

Водоносные среднечетвертичный аллювиальный (а II) и южноворонежский

аллювиально-озерный (аIIj) горизонты.

Эти горизонты представляют здесь единую гидравлическую толщу общей

мощностью от 2 до 15 м. Они сложены аллювиальными песками, их обводненная

мощность составляет 5-14м. Воды безнапорные. Глубина залегания уровня

11-34 м от поверхности земли, что соответствует отметкам (+96) -

(+99)м.

По химическому составу, воды гидрокарбонатные, сульфатно-гидрокарбонатные

кальциевые, магниево-кальциевые с минерализацией 0,2-0,9 г/дм3. Дебиты

эксплуатационных скважин 2-4 л/с при понижении 10 м. Удельные дебиты

скважин изменяются от 0,04 до 4,3 л/с, преимущественно составляя 0,1-1,5

л/сут. Коэффициенты фильтрации среднечетвертичных отложений изменяются

в пределах 0,6-10 м/сут достигая в отдельных случаях 30 м/сут;

коэффициенты фильтрации южноворонежских отложений ниже и составляют

0,8-1,6м/сут. Горизонты могут представлять практический интерес для

организации небольших централизованных водозаборов лишь при совместной

эксплуатации с нижележащими неогеновыми горизонтами и комплексами.

Водоносный белогорский терригенный горизонт (N23 bg).

Развит в центральной части рассматриваемого района. Приурочен к озерно-

аллювиальным отложениямм плиоцена, выполняющим вместе с подстилающими

миоценовыми отложениями глубокую погребенную палеодолину.

Водовмещающими породами служат крупнозернистые пески, в верхней части мелко-

и

среднезернистые, общей мощностью 10 - 30 м. В кровле и подошве встречаются

прослои глин, служащих водоупором, невыдержанным в плане и в разрезе. На

этих участках воды приобретают слабый напор - от 3,3 до 15,7 м. На участках

отсутствия верхних водоупоров воды безнапорные имеют прямую гидравлическую

связь с южноворонежским и среднечетвертичным водоносными горизонтами.

Отсутствие выдержанного нижнего водоупора обуславливает также

связь с водоносными уваровско-тамбовским и апт-альбским терригенными

горизонтами. В пределах участка разведки уровень воды устанавливается на

глубине 23 - 35м от поверхности земли, что соответствует абсолютным

отметкам (+97 - (+99) м. Из скважины №4р, пробуренной на участке разведки

получен дебит 4,4 л/с при понижении 8,4 м. Коэффициенты фильтрации

составляют 1,0-1,1 м/сут.

Питание горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков

через толщу четвертичных отложений. Разгрузка происходит в реки через

смежные четвертичные горизонты. По химическому составу воды

гидрокарбонатные кальциево-магниевые, магниевые и натриево-

кальциевые, реже сульфатно-гидрокарбонатные магниевые, с минерализацией до

1г/дм3. Белогорский горизонт в районе работ эксплуатируется одиночными

скважинами в с. с. Танцырей, Миролюбие.

Водоносный уваровско-тамбовский терригенный

горизонт (N12 uv-tm).

Горизонт приурочен к нижней части неогеновой палеодолины. Водовмещающими

являются мелко-среднезернитстые пески, в подошве горизонта - гравелистые.

Мощность водовмещающих отложений не выдержана по площади и изменяется от 1-

25 м в бортовых частях палеодолины до 45 м в ее переуглубленной части. В

верхней части разреза встречаются прослои глин мощностью 2-6 м, а в осевой

части палеодолины их мощность увеличивается от 7,3 м на южном фланге

проектного водозабора (скв. №57р.э.) и до 13,8 м на северном (скв.

№51р.э.). Эти глины создают условный водоупор до 48м. В прибортовых частях

палеодолины глины отсутствуют и здесь осуществляется гидравлическая

взаимосвязь уваровско-тамбовского терригенного горизонта с

вышележащим белогорским. Нижним водоупором служат нижнеаптские глины

мощностью 20-25м, отсутствующие в пере углубленной части палеодолины.

Здесь уваровско-тамбовский горизонт связан с нижезалегающим

берриас-барремским, а в бортовых частях со смежным апт-альбским

комплексами. Уваровско-тамбовский горизонт отличается высокой

водообильностью и рассматривается как один из возможных источников

централизованного водоснабжения г.Борисоглебска.

Дебит опробованных скважин достигает 8-13 л/с при понижении 3-13 м

соответственно. Коэффициенты фильтрации изменяются в широких пределах: от

0,9м/сут до 79,бм/сут. Максимальные значения приурочены к переуглубленной

части палеодолины, где по данным кустовых откачек Кф составляет 38,4-

79,6м/сут. По химическому составу воды сульфатные и гидрокарбонатно-

сульфатные с минерализацией 03-0,4 г/дм3 и имеют удовлетворительное

качество.

Водоносный апт-альбский терригенный

горизонт ( k1 a-al).

Водоносный апт-альбский терригенный горизонт на участке работ развит

практически повсеместно, отсутствует лишь в переуглубленной части

палеодолины. Воды приурочены к песчаным отложениям, мощность которых по

мере углубления неогенового вреза уменьшается с 30м до 0,1 м. Выдержанный

верхний водоупор отсутствует. На отдельных участках он представлен

глинистыми разностями четвертичных, неогеновых и самих альбских отложений.

Нижним местным водоупором служат глины апта мощностью до 17м. Этим

водоупором они изолируются от нижележащего слабоводоносного локально-

водоупорного берриасс-барремского терригенного комплекса. Водоупор

отсутствует лишь в переуглубленной части палеодолины, где уваровско-

тамбовский горизонт залегает непосредственно на берриасс-барремских

водовмещающих песчаных отложениях. Абсолютные отметки подошвы водоупора -

(+11) - (+25)м, кровли - (+1-35) - (+62)м.

Апт-альбский горизонт эксплуатируется одиночными скважинами с

удельными дебитами 0,2-3 м/с. Коэффициенты фильтрации изменяются в пределах

0,2-10м/сут. По химическому составу воды пресные (минерализация 0,4-

0,6г/дм3) сульфатно-гидрокарбонатные натриево-магниевые.

Слабоводоносный локально-водоупорный берриасс-барремский терригенный

комплекс (K1 b-br).

Комплекс на описываемой территории развит повсеместно. Водовмещающими

являются мелкозернистые чистые пески валанжинского возраста мощностью 15-

25м, в пределах переуглубленной палеодолины мощность комплекса уменьшается

до 3,6 - 10м. Верхним водоупором служат аптские глины, отсутствующие в

переуглубленной части палеодолины. Здесь берриасс-барремский комплекс

гидравлически взаимосвязан с уваровско-тамбовским. Нижний водоупор,

представленный валанжинскими песчаными глинами, также не выдержан по

простиранию и отсутствует на большей части изученной площади. На участке

проектного водозабора он вскрыт как на северном, так и на южном флангах.

Мощность водоупорных глин составляет 3,4-5,6м.

Удельные дебиты скважин не превышают 1,0л/с. Коэффициенты фильтрации по

данным одиночных и кустовых откачек изменяются от 4,3 до 6,9м/сут,

достигая в отдельных скважинах в северной части территории 25-27,4м/сут.

Воды по химическому составу сульфатно-гидрокарбонатные смешанные по

катионному составу. Минерализация подземных вод в целом по площади

составляет 0,6-0,9г/дм3, достигая в северной части территории 1,39 г/дм3.

Водоносный средне-верхнефаменский терригенно-карбонагный

комплекс (D3 fm2-3)

Залегает под слабоводоносным берриасс-барремским терригенным комплексом,

Приурочен к кавернозным и трещиноватым известнякам озерской и хованской

свит верхнего девона.

Общая мощность комплекса изменяется с запада на восток, по мере погружения

девонских пород в северо-восточном направлении, от 15 до 130 м. Глубина

залегания его кровли изменяется от 100 до 160м, что соответствует

абсолютным отметкам (+8)-(+15)м. На участке проектного водозабора кровля

известняков вскрыта на глубине 121,0 м на северном северном 136,4, на южном

флангах, абсолютные отметки кровли составляют (+2,6) - (-6,4) м. Вскрытая

мощность водовмещающих известняков 30-31м, при этом наиболее активная зона

трещиноватости приурочена к верхней части толщи, мощностью 12-15м. Верхним

водоупором служат валанжинские глины, нижним - прослои аргиллитоподрбных

глин мощностъю до 4 м. Воды напорные, величина напора составляет 96 - 104

м. Уровень устанавливается на глубине 24,6 - 32,5 м от поверхности земли

(а. о. 97,5 - 99,0 м). Водоносный комплекс отличается высокой

водообильностью в пределах зоны развития неогеновой палеодолины, особенно в

ее переуглубленной части. Здесь при опробовании скважин №№ 43р, 51р.э.,

57р.э. были получены дебиты от 15 л/с до 58 л/с при понижениях 2,2 - 23,6

м. Удельные дебиты при этом составили 1,4 - 5,0 л/с на северном фланге

проектного водозабора и 25,8 л/с - на южном.

Высокая водообильность известняков объясняется их сильной трещиноватостью в

пределах площади развития переуглубленной части палеодолины (обычно

приуроченных к зонам повышенной тектонической активности) и, как следствие,

активной гидравлической связью с неогеновой толщей. За пределами

переуглубленной части палеодолины удельные дебиты скважин уменьшаются и

составляют от 1,0л/с (скважина №47 - 0,9км от переуглубленной

части палеодолины) до 0,01л/с (скважина №48 - 8,0км от перуглубленной части

палеодолины). Коэффициенты фильтрации изменяются также в широких пределах:

от 1 до 45-70м/сут. Максимальные значения приурочены к переуглубленной

части палеодолины.

По химическому составу в пределах переуглубленной части палеодолины воды

гидрокарбонатные магниево-кальцевые с минерализацией 0,4 - 0,5 г/дм3.

Химический состав воды в скважинах, пробуренных в бортовых частях

палеодолины, где происходит подпитывание из берриасс-барремского

горизонта, идентичен составу берриасс-баремских вод. Здесь воды

характеризуются как сульфатно-гидрокарбонатные кальциево-магниевые

смешанные по катионам с минерализацией 0,4 –0,6 г/дм3 (скв. №№ 46-47). По

качеству воды и в бортовых, и в центральных частях палеодолины отвечают

требованиям СаНПиНа. Лишь в 10 км к северо-востоку от участка разведки

«Ростань» в 1979 году, при разведке участка «Махровский» были вскрыты

хлоридные воды с минерализацией 1,9 г/дм3. При проведении работ второй

очереди бурением разведочной скважины №60р будет уточнена граница развития

минерализованных вод.

Водоносный нижнефаменский карбонатно-терригенный

комплекс (D3fm1).

Залегает под целевым комплексом на глубине 152-168м. Представлен

переслаиванием небольших прослоев известняков с аргиллитоподобными глинами.

Прослой глин, залегающий в кровле нижнефаменской толщи изолирует, этот

водоносный комплекс от вышележащего. Характеризуется низкой водообильностью

и удовлетворительным качеством воды. В пределах месторождения “Ростань” он

не изучался, будет опробован на второй очереди работ разведочной скважиной

№ 62р. При этом будет изучена взаимосвязь девонских комплексов и изменение

химизма подземных вод в разрезе.

VI. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

4.1 Краткие сведения о месторождении подземных вод “Ростань”

На территории Борисоглебского района в период с 1964 по 1983 гг.

проводились различные гидрогеологические изыскания источников водоснабжения

и была выполнена групповая гидрогеологическая и инженерно-геологическая

съемка масштаба 1:200 000. По результатам съемочных работ к востоку от

г.Борисоглебска была откартирована неогеновая палеодолина, простирающаяся в

субмеридиональном направлении и дана подробная характеристика всех

водоносных горизонтов. При этом девонские горизонты были охарактеризованы

как бесперспективные для хозпитьевого водоснабжения вследствие низкой

водообильности и высокой минерализации воды.

Для водоснабжения г.Борисоглебска и мелких населенных пунктов используются

только четвертичные, неогеновые и меловые водоносные горизонты. Они и

рассматривались как целевые при проведении Воронежской ГГЭ в 1987-1990 гг.

поисков и предварительной разведки дополнительных источников водоснабжения

г. Борисоглебска. По результатам разведочных работ был выделен

перспективный участок “Ростань”, расположенный в 15 км от водопотребителя,

в пределах которого оценены эксплуатационные запасы подземных вод уваровско-

тамбовского горизонта (по легенде 1978 г. – ламкинский подгоризонт –

N12lm). Эксплуатационные запасы подземных вод уваровско-тамбовского

горизонта составили 44 тыс. м3/сут, в том числе категории A+B - 6 тыс.

м3/сут, C1 - 38 тыс. м3/сут. Девонские водоносные горизонты при этом

детально не изучались. Лишь на последнем этапе предварительной разведки,

при сооружении гидрогеологических кустов на целевой уваровско-тамбовский

горизонт, было пробурено две разведочные скважины №№ 42р, 43р на

нижележащий средне-верхнефаменский комплекс. Скважины были пробурены с

целью оценки качества подземных вод девонских комплексов и возможности

подтягивания минерализованных вод девона к водозабору. Результаты

опробования средне-верхнефаменского водоносного комплекса показали его

высокую водообильность в пределах переуглубленной части неогеновой

палеодолины и тесную гидравлическую связь с вышезалегающим водоносным

уваровско-тамбовским горизонтом. При этом минерализация вскрытых девонских

вод не превысила 0,5 г/дм3.

Учитывая полученные результаты по водообильности девонских отложений, при

составлении проекта на детальную разведку месторождения “Ростань”, кроме

работ по переводу запасов из категории C1 в категории A+B, были

предусмотрены работы по изучению средне-верхнефаменского горизонта. Эти

работы предусматривали оценку изменения химического состава и

фильтрационных свойств верхнедевонских известняков за пределами неогенового

разреза. В процессе выполнения ТОО “Воронежгидросервис” по договору с ОКС

администрации Борисоглебска бурения 5 разведочных скважин №№ 45-49 вкрест

развития неогеновой палеодолины была подтверждена перспективность девонских

отложений как источника централизованного хозпитьевого водоснабжения. Из-за

прекращения финансирования проведение детальной разведки было остановлено и

объем выполненных работ ограничился бурением и опробованием пяти

вышеупомянутых скважин.

В соответствии с «Программой геологоразведочных работ на территории

Воронежской области на 1999 г.», ГГП «Воронежгеология» в марте 1999 г.

приступило к составлению ПСД на детальную разведку месторождения «Ростань».

По предложению ГГП «Воронежгеология» проведение работ на участко

«Ростань» было разбито на два этапа: на первом этапе изучается средне-

верхнефаменский комплекс, на втором - уваровско-тамбовский комплекс (см.

рис. 2).

Первый этап работ разбит на 2 очереди: I очередь - оценка прогнозных

запасов водоносного средне-верхнефаменского терригенно-карбонатного

комплекса , II очередь - оценка эксплуатационных запасов этого

комплекса. При получении положительных результатов по работам первой

очереди, при отрицательных - работы второго этапа.

К настоящему времени выполнены работы I очереди первого этапа, начаты

работы второй

очереди (2005 год), которые замедлились вследствие недостатка

финансирования.

4.2 Схема размещения скважин

Рис. 2

[pic]

Как следует из схемы (на рис.2), проектный водозабор состоит из 14

скважин, располагающихся на расстоянии 300-400 м друг от друга. Общая

протяженность ряда скважин проектируется в пределах 5 км с севера на юг

(почти в меридианальном направлении). Суммарный дебит скважин составит

порядка 44000 м3/сут.

4.3 Характеристика качества подземных вод

По химическому составу воды средне-верхнефаменского водоносного горизонта в

пределах переуглубленной части палеодолины гидрокарбонатные магниево-

кальциевые с минерализацией 0,4-0,5 г/дм3. По качеству воды и в бортовых, и

в центральной частях палеодолины отвечают требованиям СанПиНа. Наиболее

новая информация о химическом составе вод представлена в анализах на основе

проб скважины 56 р.э. (таблицы 1 и 2).

|Табл|Формула |[pic] |

|ица |химического | |

|№1. |состава | |

|Резу| | |

|льта| | |

|ты | | |

|полн| | |

|ого | | |

|хими| | |

|ческ| | |

|ого | | |

|анал| | |

|иза | | |

|воды| | |

|из | | |

|сква| | |

|жины| | |

|56 | | |

|р.э.| | |

| |Карбонат-ион |<0.6 |

| |Гидрокарбонат-ион |323.0 |

| |Нитриты |<0.003 |

| |Нитраты |<0.1 |

| |Сульфаты |34.0 |

| |Хлориды |9.0 |

| |Железо |0.2 |

| |Магний |16.0 |

| |Кальций |75.0 |

| |Аммимак |<0.05 |

| |Калий |2.0 |

| |Натрий |19.0 |

| |Сухой остаток |323.0 |

| |(вычисл.) | |

| |Общая |484.0 |

| |минерализация | |

| |Кремниевая кислота|6.20 |

| |Окисляемость |0.08 |

| |пермангантная | |

| |Жесткость | |

| |некарбонатная | |

| |Жесткость |5.06 |

| |карбонатная | |

| |(мг-экв/дм3) | |

| |Жесткость общая |5.06 |

| |(мг-экв/дм3) | |

| |Водородный |7.31 |

| |показатель | |

| |Цветность, градус |10.0 |

| |Мутность |5.9 |

| |Вкус и привкус, | |

| |балл | |

| |Запах, балл |1.0 земл. |

| |Глубина |до |160,3 |

| |залегания | | |

| |водоносного | | |

| |горизонта | | |

| | |от |131,8 |

| |Индекс водоносного|D3fm2-3 |

| |горизонта | |

| |№ скважины |56 р.э. |

| |№ п/п |1 |

|Табл|Полифосфаты |<0,01 |

|ица | | |

|№2. | | |

|Резу| | |

|льта| | |

|ты | | |

|опре| | |

|деле| | |

|ния | | |

|микр| | |

|оком| | |

|поне| | |

|нтов| | |

|в | | |

|проб| | |

|ах | | |

|воды| | |

|из | | |

|сква| | |

|жины| | |

|56 | | |

|р.э.| | |

| |Фенолы |<0,0005 |

| |Нефтепродукты |<0,02 |

| |Cпав |<0,015 |

| |Cd |<0,0008 |

| |Hg |<0,0003 |

| |Co |<0,025 |

| |Ni |<0,005 |

| |Ba |<0,05 |

| |B |<0,05 |

| |Cr |<0,01 |

| |Br |<0,005 |

| |I |<0,02 |

| |Pb |<0,003 |

| |Mo |<0,0003 |

| |F |0,31 |

| |Cu |0,02 |

| |Mn |0,11 |

| |Zn |0,01 |

| |Al |<0.02 |

| |Глубина |до |160,3 |

| |залегания | | |

| |водоносного| | |

| |горизонта | | |

| | |от |131,8 |

| |Индекс водоносного |D3fm2-3 |

| |горизонта | |

| |№ скважины |56 р.э. |

| |№ п/п |1 |

4.4 Схематизация гидрогеологических условий района

Участок «Ростань» расположен на водоразделе р.р.Хопер и Ворона, являющихся

естественными дренами. Предыдущими исследованиями установлена тесная

взаимосвязь между всеми гидрогеологическими подразделениями, развитыми в

районе работ и единство режимообразующих факторов. Формирование

эксплуатационных режимов средне-верхнефаменского водоносного комплекса

будет происходить преимущественно за счет перетока из вышележащего

уваровско-тамбовского горизонта, который в свою очередь, взаимосвязан с

белогорским и четвертичными горизонтами и комплексами. Разгрузка последних

осуществляется в долины рек.

В связи с вышеизложенным, внешние границы модели на западе, юге и востоке

ограничены естественными дренами - нижнее течение р.Ворона - р.Хопер -

которые в модели реализованы как граничные условия III рода (H/Q связанные

функциональной зависимостью) (рис. 3).

Рис. 3

[pic]

Северная граница модели была удалена за пределы возможной области развития

депрессионной воронки в питающем уваровско-тамбовском горизонте и

реализована граничные условия II рода (Q=const=0).

Разработка модели осуществлялась на планшете масштаба 1:50000. Площадь

моделирования была разбита на блоки имеющие размеры от 350м • 350м до 1850м

•1500м.

Минимальные размеры блоков модели приурочены к району проектируемого

водозабора

и обусловлены необходимостью реализации в модели проектных эксплуатационных

скважин. Максимальные размеры блоков - к краевым частям модели (в связи с

этим здесь отмечаются отклонения модельного и фактического положения русел

моделируемых поверхностных водотоков). Всего было задано 37 блоков по оси J

(строки) и

35 блоков по оси I (столбцы). Общее количество блоков расчетной модели

составило 1295. Общая площадь моделирования составила 41,2x30,9 км=1273км2.

Фильтрационные свойства гидрогеологических подразделений развитых в районе

изучены в незначительном объеме и приурочены в основном к первым от

поверхности горизонтам и к краевым частям модели. В связи с этим выделение

зон с различными коэффициентами фильтрации выполнено на основе

общегеологических условий развития тех или иных отложений с учетом

имеющихся результатов определения Кф по одиночным и кустовым откачкам.

При разработке математической модели в разрезе было выделено 4-е основных

водоносных комплекса:

- в первый комплекс включены все водоносные и водоупорные

отложения четвертичного, неогенового и мелового возрастов, залегающие выше

аптекою водоупора;

второй комплекс модели представлен глинами аптского возраста;

- третий комплекс представлен валанжинскими песчано-глинистыми отложениями;

четвертый комплекс модели - известняками вернедевонского возраста.

С целью реализации в модели ламкинского водоупора, в составе первого

комплекса

выделено три слоя. Таким образом, в вертикальном разрезе моделируемой

территории

выделено - 6 слоев:

1 слой (Q + N2bg) состоящий из гидравлически взаимосвязанных между собой

и поверхностными водотоками гидрогеологических подразделений:

- современный аллювиальный горизонт;

- верхнечетвертичный аллювиальный горизонт; - нижнечетвертичный (южно-

воронежский) аллювиальный горизонт; - белогорский терригенный горизонт.

Данный слой развит по всей моделируемой территории. Плановая неоднородность

фильтрационных свойств первого слоя отражена в выделении 5 зон с

коэффициентами фильтрации от 1 до 30 м/сут. Максимальные значения Кф

приурочены к верхнечетвертичным аллювиальным отложениям, минимальные - к

области развития южно-воронежского горизонта.

2 слой (N1lm) представлен глинами тамбовского возраста имеющими

повсеместное распространение в центральной части модели. В пределах

развития данного водоупора выделено две зоны с Кф - 0,1 и 0,5м/сут, которые

отражают фациальную изменчивость отложений. Минимальное значение Кф

приурочено к центральной части области развития тамбовских глин,

максимальное - к южной и северной частям, где глины залегают в виде

маломощных прослоев в толще песков.

3 слой (n1+k1а) включает в себя водоносные уваровско-тамбовский

терригенный горизонт. Плановая фациальная неоднородность отложений

реализована в выделении 5-ти зон с Кф от 5 до 40м/сут. Максимальные Кф

приурочены к области развития переуглубленной части неогеновой палеодолины.

По мере уменьшения мощности неогеновых отложений и, соответственно,

увеличения мощности отложений апта альба, уменьшался и Кф. Первые три слоя

модели объединены в единый комплекс и имеют общий статический уровень.

4 слой модели (K1a) представлен водоупорными глинами аптского

возраста, распространенными практически по всей области

моделирования, за исключением переуглубленной части неогеновой

палеодолины (m=0м). По всей области развития аптского водоупора задан Кф =

0,01 м/сут.

5 слой модели ( K1v) представлен песчано-глинистыми отложениями

валанжинского яруса. Данный слой развит на всей площади моделирования,

минимальная мощность его отмечается в пределах переуглубленной части

неогеновой палеодолины. В плане было выделено 4 зоны с коэффициентами

фильтрации от 15 до 0,5м/сут. Максимальное значение КФ=15м/сут приурочено к

участку разведки «Махровский». Минимальное значение приурочено к восточной

части территории, к области погружения кровли девонских известняков, где

происходит увеличение мощности валанжинских глин.

6 слой модели (D3) - представлен известняками целевого средне-

верхнефаменского водоносного комплекса и развит по всей области

моделирования. Вскрытая мощность отложений достигает 30м, однако результаты

резистивиметрии показали, что мощность зоны наиболее активной

трещиноватости не превышает 15 м и приурочена она к верхней части разреза.

В связи с этим, мощность шестого слоя модели по всей территории была задана

равной 15 м. Плановая фильтрационная неоднородность этого слоя была

реализована в отношении нескольких зон с коэффициентами фильтрации от 0,1

до 75м/сут. Максимальные значения приурочены к переуглубленной части

палеодолины.

4.5 Расчет эксплуатационных запасов месторождения подземных вод “Ростань”

Учитывая сложные геолого-гидрогеологические условия участка работ, в ФГУП

«Воронежгеология» прогнозная оценка эксплуатационных запасов месторождения

“Ростань” была подсчитана методами математического моделирования. При

разработке математической модели в разрезе выделялось четыре основных

водоносных горизонта, причем с целью реализации ламкинского водоупора, в

составе первого комплекса было выделено три слоя. Таким образом, в

вертикальном разрезе моделируемой территории выделено 6 слоев.

Проведённые расчёты подтвердили возможность отбора 44000м3/сут воды на

участке «Ростань» из средне-верхнефаменского терригенно-карбонатного

комплекса верхнего девона. Максимальное расчетное понижение по намечаемому

к эксплуатации комплексу составляет 25,4м, по питающему - 23,7м (при

допустимом понижении для питающего пласта - 42,9м). Ущерб поверхностному

стоку p.p. Хопёр и Ворона не превысит 1,5% от минимального меженного их

расхода Разработанная геофильтрационная модель района работ обладает

достаточно большим запасом прочности, так как при решении прогнозных задач

задано низкое значение гравитационной водоотдачи для первого модельного

комплекса и не учитывается приток подземных вод поступающий с северо-

восточной границы района.

В силу сложности характера вычислений с использованием специализированных

программных средств, автору данной курсовой работы не было возможности

проверить точность результатов. Был выбран косвенный метод прогнозной

оценки эксплуатационных запасов месторождения: путем пересчетов на основе

более простой модели работы водозабора, абстрагируясь от тесной связи с

уваровско-тамбовским водоносным комплексом, наличия напора в средне-

верхнефаменском водоносном горизонте, а также различного дебита каждой из

14-ти скважин проектного водозабора. Во внимание принимались только

основные гидродинамические параметры.

Расчетные данные:

H = 30 м (мощность безнапорного пласта);

K = 75 м/сут (коэффициент фильтрации);

Т = 957 м2/сут (коэффициент водопроводности);

ay = 1,8*104 м2/сут (коэффициент уровнепроводности);

n = 14 скважин (количество скважин в ряду);

2? = 461 м (ср. расстояние между скважинами);

длина линейного ряда = 5950 м.

Допустимое понижение Sдоп=15 м.

Расчет производится по формуле:

[pic], где:

Qсум. – суммарный расход всех взаимодействующих скважин водозабора м3/сут.

Q0 – дебит наиболее нагруженной скважины, работающей в центре водозабора,

для которой определяется понижение уровня, м3/сут.

Q1 …. Qn – дебиты скважин, вызывающих срезки, расположенных на расстоянии

r1 …. Rn

Rn – приведенный радиус водозабора, определенный по формуле Rn=1,5[pic],

где t – расчетный срок эксплуатации водозабора = 10000 сут.

Qсум принимаем равным 44000 м3/сут (заявленная потребность), тогда Q1 … Q2

== 3143 м3/сут.

r0 = 0,2 м (скв. №7 – 56 р.э.);

r1 = 337,5 м (скв. №8 – проектная);

r2 = 675 м (скв. №9 – проектная);

r3 = 1012,5 м (скв. №10 –проектная);

r4 = 1350 м (скв. №11 – 55 р.э.);

r5 = 2130 м (скв. №12 – проектная);

r6 = 2910 м (скв. № 13 – проектная);

r7 = 3700 м (скв. № 14 – 51 р.э.);

r8 = 375 м (скв. № 6 – проектная);

r9 = 750 м (скв. №5 - проектная);

r10 = 1125 м (скв. № 4 – проектная);

r11 = 1500 м (скв. №3 – 57 р.э.);

r12 = 1875 м (скв. №2 –проектная);

r13 = 2250 м (скв. №1 – проектная).

Тогда:

[pic]

[pic]= 30 – 16 =14 м.

Таким образом, было получено понижение, не превышающее допустимого.

Заключение

В результате произведенных исследований было установлено:

1. По качественным характеристикам воды средне-верхнефаменского

водоносного комплекса удовлетворяют требованиям СаНПиН.

2. Количественные характеристики данного комплекса изучались с

использованием схемы будущего водозабора из 14-ти скважин с совокупным

дебитом 44000 м3/сут двумя методами: моделированием в программном

комплексе MCG (создан в МГУ, кафедра гидрогеологии) и относительно

простым схематичным методом оценки расчета водозаборных сооружений в

однородном неограниченном пласте при постоянном дебите скважин. В

первом случае, максимальное понижение составило 23 м при допустимых

42, во втором – 14 м при допустимых 15-ти.

Учитывая несовершенство любой математической модели вследствие

невозможности учесть все факторы, определяющие гидродинамику, задача

подтверждения одних расчетов другими изначально не ставилась. Целью

расчетов было показать, что максимальное понижение центральной скважины

водозабора в обоих случаях окажется меньше допустимого, то есть водозабор с

его экономико-технологическими характеристиками сможет без проблем

функционировать заданное расчетами время (10000 суток). А, следовательно:

3. задача хозпитьевого водоснабжения г. Борисоглебска с потребностью

52000 м3/сут может быть решена в соответствии с планом за счет

использования ресурсов месторождения «Ростань» (44000 м3/сут).

Оставшиеся потребности могут быть удовлетворены водами неогеновых и

четвертичных водоносных комплексов городского водозабора «Чигорак».

ЛИТЕРАТУРА

А. Опубликованная:

1. Боревский Б.В., Дробноход Н.И., Язвин Л.С. “Оценка запасов подземных

вод”, Киев, Выща школа, 1989 г. – 407 с.

2. Климентов П.П., Кононов В.М. “Методика гидрогеологических

исследований”, Москва, Высшая школа, 1989 г. – 448 с.

3. Мироненко В.А. “Динамика подземных вод”, Москва, Недра, 1983 г. – 357

с.

4. Плотников Н.И. “Поиски и разведка пресных подземных вод”, Москва,

Недра, 1985 г. – 370 с.

5. Жернов И.Е. “Динамика подземных вод”, Киев, Вища школа, 1982 г. – 324

с.

Б. Фондовая:

6. Заключение о результатах работ первой очереди I этапа по объекту

«Изыскание дополнительных источников водоснабжения г. Борисоглебска

Воронежской области на участке «Ростань»», г. Воронеж, 2001 г.

ГРАФИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ:

1. Гидрогеологическая карта масштаба 1:50000, совмещенная с картой

фактического материала;

2. Гидрогеологические разрезы по линиям I-I, II-II;

3. График колебания дебита и динамического уровня в скважине 56 р.э. и

др. данные по скважине;

4. Иллюстрированное приложение работ на участке месторождения “Ростань”;

5. Моделирование работы проектного водозабора, использующего ресурсы

средне-верхнефаменского водоносного комплекса;

6. Геологическая карта района работ масштаба 1:200000 с разрезом.

Страницы: 1, 2