Файл: Курсовая работа на тему " предварительная оценка запасов подземных вод месторождения "ростань" (г. Борисоглебск)".doc
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 69
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
12lm). 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-тамбовскийкомплекс (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
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).
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
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 - 6слоев:
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
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-тамбовскийкомплекс (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
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).
| Таблица №1. Результаты полного химического анализа воды из скважины 56 р.э. | Формула химического состава |  | |
| 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 (вычисл.) | 323.0 | ||
| Общая минерализация | 484.0 | ||
| Кремниевая кислота | 6.20 | ||
| Окисляемость пермангантная | 0.08 | ||
| Жесткость некарбонатная | | ||
| Жесткость карбонатная (мг-экв/дм3) | 5.06 | ||
| Жесткость общая (мг-экв/дм3) | 5.06 | ||
| Водородный показатель | 7.31 | ||
| Цветность, градус | 10.0 | ||
| Мутность | 5.9 | ||
| Вкус и привкус, балл | | ||
| Запах, балл | 1.0 земл. | ||
| Глубина залегания водоносного горизонта | до | 160,3 | |
| от | 131,8 | ||
| Индекс водоносного горизонта | D3fm2-3 | ||
| № скважины | 56 р.э. | ||
| № п/п | 1 | ||
| Таблица №2. Результаты определения микрокомпонентов в пробах воды из скважины 56 р.э. | Полифосфаты | <0,01 | |
| 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 залегания водоносного горизонта | до | 160,3 | |
| от | 131,8 | ||
| Индекс водоносного горизонта | D3fm2-3 | ||
| № 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
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 - 6слоев:
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