Подсчет эксплуатационных запасов подземных вод

Подсчёт запасов питьевых подземных вод водоносного остёрско-московского водно-ледникового комплекса на участке недр ООО «Восход» произведен аналитическим гидродинамическим методом с использованием данных полученных при проведении геологоразведочных работ на участке недр ООО «Восход».

Подсчёт запасов производился с учётом геологического строения и гидрогеологических условий участка недр и существующей водохозяйственной обстановки.

Для подсчёта запасов принята следующая гидродинамическая схема:

- в разрезе – изолированный напорный водоносный комплекс с постоянной мощностью, залегающий на горизонтальном водоупоре;

- в плане – неограниченный однородный пласт с областью питания за пределами радиуса влияния водозабора;

- суммарный расчётный дебит водозабора - Q_р = 2300 м³/сут.;

- водозабор групповой состоит из четырех взаимодействующих эксплуатационных скважин;

- нагрузки на скважины (Q_i) распределяются с учётом результатов ОФР и перспективной потребности на скважину 1п;

- эксплуатация водозабора на участке недр ООО «Восход» будет происходить в условиях взаимодействия с водозаборами сторонних недропользователей;

- расчётный срок эксплуатации (t_р) равный 9125 суток.

Параметры, принятые при подсчёте запасов приведены в табл. 4

Подсчет запасов подземных вод в заявленном количестве сводился к определению расчётного и прогнозного понижений уровня (S_р., S_пр.) в в каждой из взаимодействующих скважин водозабора на конечный срок их эксплуатации (t_р) равный 9125 суток.

Для расчётов использована формула:

где: β_i = Q_i/Q_р (Q_i -дебит скважины, в которой определяется понижение; Q_р - расчётный дебит водозабора).

Нагрузки на существующие скважины распределены согласно результатам ОФР

- скважина № 74 - 750 м³/сут.;

- скважины №№ 79, 80 по 525 м³/сут.

- Скважины № 1п – 500 м³/сут.

В этом случае:

β₁ = 750/2300 = 0,33

β₂ = β₃ = 525/2300=0,23

β₄= 500/2300 = 0,22

R_ci - гидравлическое сопротивление расчётной и взаимодействующих скважин:

r_i – расстояние между взаимодействующими скважинами (для скважины, в которой определяется S_р принимается расчётный радиус - r₀^/).

Несовершенство скважин №№ 74, 79, 80, 1п можно оценить, используя графики временного прослеживания снижения уровня при проведении одиночных опытных откачек через показатель a/(r₀^/)². Значение a/(r₀^/)²определяется по формуле:

где: А – свободный член уравнения линии тренда расчётного участка полулогарифмического графика снижения уровня при откачке, значение которого соответствует отрезку отсекаемому на оси ординат (графическое приложение 3);

Т – проводимость эксплуатируемого водоносного слоя, определённая по данному графику, м²/сут.;

Q₀ – дебит откачки, м³/сут.;

a – среднее значение пьезопроводности, определённое по результатам кустовой откачки из скважины № 80, м²/сут.

Для скважины № 74

6,77*10^-4

Для скважины № 79

Для скважины № 80

Так как конструкция скважины 1п идентична конструкции скважины № 80, то значение расчётного радиуса - r₀^/ =

Расчёты S_р приведены в табл.13

На территории, прилегающей к оцениваемому водозабору, расположены лицензионные водозаборы сторонних недропользователей, скважины которых оборудованы также на целевой водоносный остёрско-московский водно-ледниковый комплекс.

Эксплуатация водозаборов сторонних недропользователей, попадающих в зону формирования эксплуатационных запасов на участке недр ООО «Восход», при достижении перспективного (лицензионного) водоотбора может оказать влияние на скважины оцениваемого водозабора в виде дополнительных понижений (срезок) уровня.

Область формирования эксплуатационных запасов водозабора (R_ф) на участке недр ООО «Восход», можно определить по формуле:

где: Q_в - расчётный дебит водозабора - 2300 м³/сут.;

M_пр - модуль прогнозных ресурсов подземных вод (для водоносных отложений в четвертичных отложениях в пределах Костромского района, M_пр = 1,8 л/с*км²).

Размерность R_ф - км.

По формуле (3.12):

При таком значении R_ф в зону формирования запасов на участке недр
ООО «Восход» попадает водозабор ОАО «Костромской завод «Мотордеталь», расположенный на разведанном участке «Чижовский».

С северной и южной стороны от оцениваемого водозабора, располагаются разведанные проектные участки «Кубаньский» и «Козелинский.

Величины дополнительных понижений (∆S_i) от работы вышеотмеченных действующего и проектного водозаборов определённые методом интерполяции составили:

- водозабор ОАО «Мотордеталь» - ∆S_м = 2,45 м;

- проектные водозаборы на участках «Козелинский», «Кубаньский» - ∆S_к.к = 1,00 м

Суммарное дополнительное понижение:

∆S_д = ∆S_м + ∆S_к.к = 2,45 + 1,00 = 3,45 м (3.13)

В табл.13 приведены значения расчётных и прогнозных понижений уровня в скважинах водозабора ООО «Восход» на срок его эксплуатации 25 лет при расчётном режиме эксплуатации.

Допустимые понижения уровней подземных вод (S_доп) в скважинах №№ 74, 79, 80, 1п определены исходя из условий достижения динамического уровня отметки на 2,0 выше верхних частей фильтров. Данный двухметровый интервал предусмотрен для обеспечения минимально необходимого подпора при эксплуатации водоподъемного оборудования.

При этом, за точку отсчёта, принят средний статический уровень в каждой из скважин, определённый по результатам режимных наблюдений.

Результаты расчетов приведены в табл.14

Таблица 14

Определение величин допустимых понижений уровня

в скважинах №№ 74, 79, 80, 1п и максимально допустимых рабочих дебитов

Таблица 15

Определение расчётных и прогнозных понижений в скважинах водозабора

на участке недр ООО «Восход»

№№ расчётных скважин.	№№ взаимодействующих скважин	Допустимое понижение уровня в расчётной скважине, Sдоп.i, м	Расстояния между взаимо-действующими скважинами, ri, м; (расчётный радиус скважины, r0/)	Гидравлическое сопротивление расчётной скважины, Rс	Гидравлическое сопротивление взаимодействующих скважин, Ri	βi	Σ(βi*Rci)		Расчётное понижение в скважине, Sр, м	Прогнозное понижение Sпр. i, = Sр + ∆Sд,	Прогнозный динамический уровень, Ндин.пр., м
	-	33,58	(6,77*10-4)	39,08	-	0,33	23,97	1,04	24,93	28,18	44,6
		45,0	-	16,87	0,23
-		47,0	-	17,13	0,22
	1п			15,53	0,22
	-	35,65	(1,35*10-9)	65,33	-	0,23	27,88	1,04	29,0	32,25	48,6
-		45,0	-	16,87	0,33
-		53,0	-	16,80	0,22
	1п			16,27	0,22
	-	35,92	(3,17*10-9)	63,63	-	0,22	27,12	1,04	28,20	31,45	47,53
-		47,0	-	17,13	0,33
-		53,0	-	16,80	0,23
	1п			16,39	0,22
1п		35,92	(3,17*10-9)	63,63		0,22	26,47	1,04	27,53	30,78	46,86
				15,53	0,33
				16,27	0,23
				16,39	0,22

Из табл.15 следует, что во всех четырех скважинах водозабора прогнозные понижения уровня на конец расчётного срока эксплуатации не будут превышать допустимых величин.

Исходя из вышеизложенного, запасы подземных вод водоносного остёрско-московского водно-ледникового комплекса можно считать обеспеченными, а участок недр ООО «Восход» разведанным.

ВЫВОД: Целевым назначением проектируемых работ являются гидрогеологические исследования на стадии эксплуатационной разведки для, технологического обеспечения водой ООО «Восход» в пресных подземных водах составляет на 2040 год – 2300 м³/сут.

Проектируемые работы включают в себя: расширение водозабора, разработка его схемы, определение дебита скважин, их проектные конструкции, расчет прогнозных понижений на амортизационный срок эксплуатации водозабора, обеспечение качества подземных вод и экологичность проектных решений.

Рекогносцировочные маршруты проектируются протяженностью – 5 км.

Проектом предусматривается бурение 1-й разведочно-эксплуатационных скважин, предназначенных для удовлетворения перспективной потребности ООО «Восход» в технологическом водоснабжении в количестве 500 м³/сут..

При геофизических исследования на участке работ проектируются комплекс ГИС, состоящий из ГК, КС, ПС.

Опытно-фильтрационные гидрогеологические работы проектируются с целью уточнения основных гидрогеологических параметров эксплуатируемого водоносного горизонта на участке водозабора. Опытные работы заключаются в проведении 1 кустовой откачки с центральной скважиной 1п и наблюдательными .

Проектом предусматривается отбор проб воды (при опытно-фильтрационных работах).

Геодезические работы проектируются с целью составления планов водозабора масштаба 1:5000 с расположением скважин, определение абсолютных отметок устьев скважин.

Оценка эксплуатационных запасов питьевых подземных вод водоносный келловейский терригинный горизонт будет произведена гидродинамическим методом с использованием данных, полученных при бурении и опробовании скважин, проведении полевых геолого – гидрогеологических исследований и изучении режима эксплуатации водозабора.