ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 219
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
= Qр,
мұндағы Qп қабаттың қоректену шығымы;
Qр қабаттың арылу шығымы.
Табиғи жағдайда шекарадағы (қоректендіруші) арын Нг және горизонттағы арын – Н құрайды. Өнімі Qэ су жинағыш балансталған табиғи ортада қосымша шығымдық статьялардың пайда болуына себеп болады және пайдаланылатын су жинағыштың компенсациясы үшін сулы горизонт балансының қайтадан құрылуын талап етеді.
Баланстың өзгеруі келесіге байланысты:
Практикалық есептеулерде суалудың пайдаланулық өнімі есептік мерзімде деңгейдің шектен тыс төмендеп кетпейтіндей етіп қабылданады.
Көбінесе арындардың пайдаланулық шұңқырлары облысында ағынның табиғи қоректену және арылу жағдайларында өзгерістер туады. Бұл қоректенудің ұлғаюымен және арылудың қарқындылығының төмендеуімен көрінеді.
Пайдалану кезінде қабатта арынның төмендеуі арылудың азаюына әкеліп соғады. Бұзылмаған жағдайда арылудың қарқындылығы ағынның қоректенуін сипаттайтынын, және бұл кезде арылудың төмендеу шамасы пайдалану процесінде горизонттың жиі пайдаланылатын ресурстарының бөлігіне тең болатынын есте сақтау керек. Сутартудың одан әрі қарайғы ұлғаюы және қабаттағы арынның төмендеуі шекарадан ағынның пайда болуына, яғни сулы горизонттың қосымша (табиғи жағдайда болмайтын) қоректенуіне әкелуі мүмкін.
Осындай жолмен, сутартқыш жұмыс жасап тұрған кезде пайдаланылатын сулы горизонттың балансы келесідегідей болады:
,
мұндағы Qп – ағынның қоректену шығымы;
Qдоп. қосымша қорлар;
Vд.в. төмендеу шұңқырының көлемі (табиғи қорлардың пайдаланылатын бөлігі);
tэ пайдалану уақыты;
Qр қабаттың арылу шығымы;
Qр.сокр. қабат арылуының азаюы;
Qэ пайдаланылатын қорлар.
Qп = Qр болғанда теңдеу былай жазылады:
.
Осындай жолмен, жерасты суларының пайдаланулық қорлары қабаттағы су көлемінің өзгерулерімен және қабаттың шекаралары арқылы шығымдарының қосындылық өзгерулерімен қамтамасыз етіледі. Осыған байланысты салыстырмалы шама болып табылады және кез-келген табиғи жағдайда сутартқыштың гидродинамикалық тиімділігіне, конструкциясы (схемасы) мен орналасқан орнына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалау келесі тәсілдермен жүргізіледі:
Гидродинамикалық тәсілсүзілудің дифференциалдық теңдеуі шешуімен алынған сужинағышты есептеу үшін математикалық формулаларды қолдануға негізделеді. Гидродинамикалық тәсілге математикалық үлгілеу тәсілдері де жатады.
Берілген бастапқы және шекаралық жағдайлар кезіндегі дифференциалдық теңдеулерді шешу негізінде алынған формулалар жерасты суларының пайдаланулық қорларының қамтамасыз етілуін дәлел ретінде қолданылады.
Гидродинамикалық тәсілсутартқыш ұңғымаларындағы су деңгейлерінің өзгеруін болжауға, осы ұңғымалардың әртүрлі орналасу схемаларын және олардың өзара байланысын ескеруге, горизонттың сутартқыштың жұмысы процесінде әсері көрінетін шекараларының ролін бағалауға мүмкіндік береді.
Бұл тәсілдің кемшіліктері:
Пайдаланулық қорларды есептеу дәлдігін табиғи жағдайдың күрделілігі жете ескерілетін үлгілеу тәсілін қолдана отырып арттыруға болады. Үлгілеу әдетте күрделі гидрогеологиялық жағдайлар кезінде жүргізіледі, қарапайым жағдайларда есептеу аналитикалық формулалармен жүргізіледі.
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалаудың гидравликалық тәсілі ұңғымалардан сутарту мәліметтерін тікелей қолдануға негізделген. Осы тәсілмен суалуды есептеу сутарту мәліметтері бойынша алынған төмендеудің уақытқа тәуелділігінің эмпирикалық графиктері бойынша немесе төмендеудің өнімділіктің тәуелділік өнімділік графиктерінің қисықтары бойынша экстрополяциялау бойынша тұжырымдалады.
Бұл тәсілдің артықшылығы есептеу кезінде горизонттың есептік гидрогеологиялық параметрлерін анықтау талап етілмейді. Есептеулер үшін сутартулар кезінде тіркелген, бірігіп горизонттың сүзілу қасиетін, ұңғымадағы, ұңғымалық зонадағы су қозғалысының қосымша кедергісін көрсететін өнімдер мен су деңгейлерінің төмендеулері қолданылады. Күрделі жағдайларда жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалау кезінде гидравликалық тәсілдер қолданылады, яғни есептік сүзілу схемасын таңдау мүмкіндігі болмаған жағдайда және горизонттың параметрлерін есептеу қиын болған кезде.
Бұл тәсілдің кемшіліктері:
Гидравликалық тәсіл гидродинамикалық және баланстық тәсілдермен қатар қолданылған кезде пайдаланылық қорлардың қамтамасыз етілуін есептеуге болады.
Пайдаланулық қорларды бағалаудыңбаланстық тәсілісутартқыш ғимараттарының әсер ету зоналары үшін жерасты суларының баланстық теңдеуін құрастыруға негізделген. Баланстық теңдеуді құрастыру кезінде өнім табиғи қорлардың бір бөлігі, табиғи ресурстардың жолдан ұсталуы (перехват), қосымша қоректену көздерінен түсуі және т.б. есебінен қалыптасады деп қабылданады.
Баланстық тәсіл жерасты жерасты суларын алудың жалпы пайдаланулық мүмкіндіктерін бағалау үшін қолданылады және пайдалану учаскесінде жерасты суларының деңгейінің орташа төмендеу шамасын анықтайды. Тәсілдің кемшілігі сутартқыштың деңгейді нақты ұңғымаларында анықтаудың мүмкін еместігін жатқызуғы болады.
Гидрогеологиялық аналогтар тәсілімәліметтерді жете зерттелген учаскелерден аз зерттелген учаскелерге ауыстырумен тұжырымдалады. Бұл үшін зерттелетін учаске мен учаске-аналогтың гидрогеологиялық сипаттамаларының, қоректену облыстарының, шекаралық жағдайларының ұқсастық жағдайлары болуы тиіс.
Аналогия толық немесе бөлшекті болуы мүмкін.
Толық аналогия кезінде барлық негізгі гидрогеологиялық сипаттамалар және факторлар есептелген болуы тиіс, ал бөлшектіде – тек олардың жекелері ғана есептелген болуы мүмкін.
Бұл тәсілде ең бағалы ақпарат болып учаске-аналог шегінде жерасты суларын пайдалану жағдайы туралы мәліметтер табылады.
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын зерттеудің бастапқы сатысы болып табиғи гидрогеологиялық жағдайды талдамдау және пайдаланулық қорлардың қалыптасу схемасын алдын-ала құрастыру мен оларды есептеу тәсілін таңдау табылады.
Геологиялық-гидрогеологиялық және жалпы сушаруашылықтық жағдайдың ерекшеліктеріне келесілерді жатқызуға болады:
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалау тәсілін таңдау келесілерге байланысты жүреді:
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын гидродинамикалық тәсілмен бағалау сүзілу облысы шегінде ұңғымалардың өнімі берілген кезде және сулы горизонттың параметрлерін және қабылданған бастапқы және шекаралық жағдайларды ескеріп сутартқыш ұңғымаларындағы су деңгейінің төмендеуін есептеледі.
Пайдаланулық қорлар шексіз уақытта (тұрақталған режим) немесе амортизацияның белгілі мерзімде (тұрақталмаған режим) есептеледі. Сутартқышты есептеу сутартқыштағы ұңғымалардың өзара байланысын ескеріп жүргізіледі.
Пайдаланулық қорларды гидродинамикалық тәсілмен бағалау келесі кезектілікпен жүргізіледі (7.6 - сурет):
1) табиғи гидрогеологиялық жағдайлар – геологиялық құрылыстың, сулы горизонттар мен су өткізбейтін жыныстардың орналасу және таралу жағдайларының заңдылықтары, гидрогеологиялық параметрлер мен олардың қима мен жоспарда өзгеру заңдылықтары анықталады;
2) жерасты суларының пайдаланулық қорларының негізгі қалыптасу көздері анықталады;
3) табиғи гидрогеологиялық схема құрастырылады, осы кезде сүзілу облысының құрылысы, оның қарастырылып отырған территория шегіндегі жағдайлары, сулы және суды нашар өткізетін қалыңдамалардың сүзілу және сыйымдылық парамертлерінің өзгеру заңдылықтары ескеріледі; бұл жерде тік қимадағы литологиялық құрамның өзгеруімен, сулы горизонттардың сүйірленуімен, тектоникалық бұзылыстармен және т.б. байланысты сүзілу облысының (бір немесе бірнеше сулы горизонттар) құрылымына, жоспардағы сүзілу облысының геометриялық пішініне
мұндағы Qп қабаттың қоректену шығымы;
Qр қабаттың арылу шығымы.
Табиғи жағдайда шекарадағы (қоректендіруші) арын Нг және горизонттағы арын – Н құрайды. Өнімі Qэ су жинағыш балансталған табиғи ортада қосымша шығымдық статьялардың пайда болуына себеп болады және пайдаланылатын су жинағыштың компенсациясы үшін сулы горизонт балансының қайтадан құрылуын талап етеді.
Баланстың өзгеруі келесіге байланысты:
-
сулы қабат қоры пайдалану кезінде төмендеу шұңқырының қалыптасуына байланысты азаяды (бастапқы сатыда үлкен қарқындылықпен);
-
одан кейін арынның төмендеуі бәсеңдейді, ал егер суалу судың басқа түсу көздерімен толтырылса кейде тіпті тоқтайды; -
түсу көздері болмаған жағдайда төмендеу шұңқырының баяу дамиды.
Практикалық есептеулерде суалудың пайдаланулық өнімі есептік мерзімде деңгейдің шектен тыс төмендеп кетпейтіндей етіп қабылданады.
Көбінесе арындардың пайдаланулық шұңқырлары облысында ағынның табиғи қоректену және арылу жағдайларында өзгерістер туады. Бұл қоректенудің ұлғаюымен және арылудың қарқындылығының төмендеуімен көрінеді.
Пайдалану кезінде қабатта арынның төмендеуі арылудың азаюына әкеліп соғады. Бұзылмаған жағдайда арылудың қарқындылығы ағынның қоректенуін сипаттайтынын, және бұл кезде арылудың төмендеу шамасы пайдалану процесінде горизонттың жиі пайдаланылатын ресурстарының бөлігіне тең болатынын есте сақтау керек. Сутартудың одан әрі қарайғы ұлғаюы және қабаттағы арынның төмендеуі шекарадан ағынның пайда болуына, яғни сулы горизонттың қосымша (табиғи жағдайда болмайтын) қоректенуіне әкелуі мүмкін.
Осындай жолмен, сутартқыш жұмыс жасап тұрған кезде пайдаланылатын сулы горизонттың балансы келесідегідей болады:
,
мұндағы Qп – ағынның қоректену шығымы;
Qдоп. қосымша қорлар;
Vд.в. төмендеу шұңқырының көлемі (табиғи қорлардың пайдаланылатын бөлігі);
tэ пайдалану уақыты;
Qр қабаттың арылу шығымы;
Qр.сокр. қабат арылуының азаюы;
Qэ пайдаланылатын қорлар.
Qп = Qр болғанда теңдеу былай жазылады:
.
Осындай жолмен, жерасты суларының пайдаланулық қорлары қабаттағы су көлемінің өзгерулерімен және қабаттың шекаралары арқылы шығымдарының қосындылық өзгерулерімен қамтамасыз етіледі. Осыған байланысты салыстырмалы шама болып табылады және кез-келген табиғи жағдайда сутартқыштың гидродинамикалық тиімділігіне, конструкциясы (схемасы) мен орналасқан орнына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалау келесі тәсілдермен жүргізіледі:
-
гидродинамикалық; -
гидравликалық; -
баланстық; -
аналогия тәсілімен.
Гидродинамикалық тәсілсүзілудің дифференциалдық теңдеуі шешуімен алынған сужинағышты есептеу үшін математикалық формулаларды қолдануға негізделеді. Гидродинамикалық тәсілге математикалық үлгілеу тәсілдері де жатады.
Берілген бастапқы және шекаралық жағдайлар кезіндегі дифференциалдық теңдеулерді шешу негізінде алынған формулалар жерасты суларының пайдаланулық қорларының қамтамасыз етілуін дәлел ретінде қолданылады.
Гидродинамикалық тәсілсутартқыш ұңғымаларындағы су деңгейлерінің өзгеруін болжауға, осы ұңғымалардың әртүрлі орналасу схемаларын және олардың өзара байланысын ескеруге, горизонттың сутартқыштың жұмысы процесінде әсері көрінетін шекараларының ролін бағалауға мүмкіндік береді.
Бұл тәсілдің кемшіліктері:
-
гидрогеологиялық жағдайдың есептік схемаға айналуының күрделілігі; -
сулы горизонттың әркелкілігін және оның сүзілу қасиеттерінің өзгеруін ескеру мүмкіндігінің болмауы.
Пайдаланулық қорларды есептеу дәлдігін табиғи жағдайдың күрделілігі жете ескерілетін үлгілеу тәсілін қолдана отырып арттыруға болады. Үлгілеу әдетте күрделі гидрогеологиялық жағдайлар кезінде жүргізіледі, қарапайым жағдайларда есептеу аналитикалық формулалармен жүргізіледі.
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалаудың гидравликалық тәсілі ұңғымалардан сутарту мәліметтерін тікелей қолдануға негізделген. Осы тәсілмен суалуды есептеу сутарту мәліметтері бойынша алынған төмендеудің уақытқа тәуелділігінің эмпирикалық графиктері бойынша немесе төмендеудің өнімділіктің тәуелділік өнімділік графиктерінің қисықтары бойынша экстрополяциялау бойынша тұжырымдалады.
Бұл тәсілдің артықшылығы есептеу кезінде горизонттың есептік гидрогеологиялық параметрлерін анықтау талап етілмейді. Есептеулер үшін сутартулар кезінде тіркелген, бірігіп горизонттың сүзілу қасиетін, ұңғымадағы, ұңғымалық зонадағы су қозғалысының қосымша кедергісін көрсететін өнімдер мен су деңгейлерінің төмендеулері қолданылады. Күрделі жағдайларда жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалау кезінде гидравликалық тәсілдер қолданылады, яғни есептік сүзілу схемасын таңдау мүмкіндігі болмаған жағдайда және горизонттың параметрлерін есептеу қиын болған кезде.
Бұл тәсілдің кемшіліктері:
-
жерасты суларының пайдаланулық қорларының толуының қамтамасыз етілуі бағаланбайды; -
экстрополяция шектерінің шектілігі (пайдалану кезінде шұңқырдың ұлғаюы кезінде шекаралық жағдай өзгеруі мүмкін).
Гидравликалық тәсіл гидродинамикалық және баланстық тәсілдермен қатар қолданылған кезде пайдаланылық қорлардың қамтамасыз етілуін есептеуге болады.
Пайдаланулық қорларды бағалаудыңбаланстық тәсілісутартқыш ғимараттарының әсер ету зоналары үшін жерасты суларының баланстық теңдеуін құрастыруға негізделген. Баланстық теңдеуді құрастыру кезінде өнім табиғи қорлардың бір бөлігі, табиғи ресурстардың жолдан ұсталуы (перехват), қосымша қоректену көздерінен түсуі және т.б. есебінен қалыптасады деп қабылданады.
Баланстық тәсіл жерасты жерасты суларын алудың жалпы пайдаланулық мүмкіндіктерін бағалау үшін қолданылады және пайдалану учаскесінде жерасты суларының деңгейінің орташа төмендеу шамасын анықтайды. Тәсілдің кемшілігі сутартқыштың деңгейді нақты ұңғымаларында анықтаудың мүмкін еместігін жатқызуғы болады.
Гидрогеологиялық аналогтар тәсілімәліметтерді жете зерттелген учаскелерден аз зерттелген учаскелерге ауыстырумен тұжырымдалады. Бұл үшін зерттелетін учаске мен учаске-аналогтың гидрогеологиялық сипаттамаларының, қоректену облыстарының, шекаралық жағдайларының ұқсастық жағдайлары болуы тиіс.
Аналогия толық немесе бөлшекті болуы мүмкін.
Толық аналогия кезінде барлық негізгі гидрогеологиялық сипаттамалар және факторлар есептелген болуы тиіс, ал бөлшектіде – тек олардың жекелері ғана есептелген болуы мүмкін.
Бұл тәсілде ең бағалы ақпарат болып учаске-аналог шегінде жерасты суларын пайдалану жағдайы туралы мәліметтер табылады.
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын зерттеудің бастапқы сатысы болып табиғи гидрогеологиялық жағдайды талдамдау және пайдаланулық қорлардың қалыптасу схемасын алдын-ала құрастыру мен оларды есептеу тәсілін таңдау табылады.
Геологиялық-гидрогеологиялық және жалпы сушаруашылықтық жағдайдың ерекшеліктеріне келесілерді жатқызуға болады:
-
ауданның геологиялық құрылысының заңдылықтары; -
сулы горизонттардың және оларды бөліп жатқан суды нашар өткізетін қабаттардың орналасу жағдайлары; -
жерасты суларының пайдаланулық қорларының қалыптасу көздері; -
қабаттардың гидрогеологиялық параметрлері және олардың қима мен жоспарда өзгеру заңдылықтары; -
жерасты суларының сапасының өзгеру заңдылықтары; -
жер беті суағыстары мен су қоймаларының болуы және олардың режимдерінің өзгеруі.
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалау тәсілін таңдау келесілерге байланысты жүреді:
-
гидродинамикалық тәсілдер негізгілер ретінде жерасты суларының пайдаланулық қорларының қалыптасу көздерін анықтау, параметрлерді, олардың сандық бағаларын алу, жерасты суларының сүзілу облыстарының шекараларын анықтау және сапасын сипаттау жағдайында гидрогеологиялық жағдайды есептік сүзілу схемасы түрінде көрсету мүмкіндігі кезінде қолданылуы тиіс; -
аналитикалық тәсілдер бұл жерде қарапайым гидрогеологиялық жағдайларда, математикалық үлгілеу – күрделі гидрогеологиялық жағдайлар кезінде (таужыныстарының әркелкілігі, қалыптасу көздерінің және т.б. уақытпен өзгеретін шекараларының күрделі конфигурациясы); -
гидравликалық тәсілдер күрделі гидрогеологиялық жағдайлар, пайдаланулық қорларының анықталмаған қалыптасу көздері кезінде және гидрогеологиялық жағдайды схемалау мүмкін болмаған кезде қолданбалы; -
баланстық тәсілдер шектерінде жерасты суларының қоректенуі мен арылуы жүретін жеке тұйық құрылымдардың және ысырынды конустардың жерасты суларының пайдаланулық қорларын бағалау кезінде қолданбалы; -
аналогтар тәсілі ең бастысы сутартқыш-аналогты пайдалану бойынша мәліметтер болған кезде кез-келген гидрогеологиялық жағдайларда қолданылады.
Жерасты суларының пайдаланулық қорларын гидродинамикалық тәсілмен бағалау сүзілу облысы шегінде ұңғымалардың өнімі берілген кезде және сулы горизонттың параметрлерін және қабылданған бастапқы және шекаралық жағдайларды ескеріп сутартқыш ұңғымаларындағы су деңгейінің төмендеуін есептеледі.
Пайдаланулық қорлар шексіз уақытта (тұрақталған режим) немесе амортизацияның белгілі мерзімде (тұрақталмаған режим) есептеледі. Сутартқышты есептеу сутартқыштағы ұңғымалардың өзара байланысын ескеріп жүргізіледі.
Пайдаланулық қорларды гидродинамикалық тәсілмен бағалау келесі кезектілікпен жүргізіледі (7.6 - сурет):
1) табиғи гидрогеологиялық жағдайлар – геологиялық құрылыстың, сулы горизонттар мен су өткізбейтін жыныстардың орналасу және таралу жағдайларының заңдылықтары, гидрогеологиялық параметрлер мен олардың қима мен жоспарда өзгеру заңдылықтары анықталады;
2) жерасты суларының пайдаланулық қорларының негізгі қалыптасу көздері анықталады;
3) табиғи гидрогеологиялық схема құрастырылады, осы кезде сүзілу облысының құрылысы, оның қарастырылып отырған территория шегіндегі жағдайлары, сулы және суды нашар өткізетін қалыңдамалардың сүзілу және сыйымдылық парамертлерінің өзгеру заңдылықтары ескеріледі; бұл жерде тік қимадағы литологиялық құрамның өзгеруімен, сулы горизонттардың сүйірленуімен, тектоникалық бұзылыстармен және т.б. байланысты сүзілу облысының (бір немесе бірнеше сулы горизонттар) құрылымына, жоспардағы сүзілу облысының геометриялық пішініне