ЭКОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

"ЭКОМОНИТОРИНГ"

СРЕДНЕУРАЛЬСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ

 

620014 г.Екатеринбург ул.Вайнера, 55 (Уралнедра), каб. 513

тел. 257-20-06, 219-39-08 факс 257-20-06

 

 

 

Главная страница

Наши заказчики

Вопрос / Ответ

Справочник

Полезные ссылки

 

Департамент  по  недропользованию  по  Уральскому  ФО  (Уралнедра)

ЕМУП  «Водоканал»

ООО  «Экомстройпроект»

 

УДК  (556.3:550.812):628.1(-21)(571.11)

Гос. регистрационный  № 65-08-13

Инв. №

Экз. № 1

 

Утверждаю:

Начальник  Департамента  Уралнедра

 

 

 

_____________________ С.А. Рыльков

« ___ » _______________ 2008 г.

 

Отв. исполнитель  А.С. Шелпаков

 

Оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод

действующего  водозаборного  участка  скважины  № 1р  ЕМУП  «Водоканал»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск  МО  «Город  Екатеринбург»

(с  подсчётом  запасов  по  состоянию  на  01.04.2008 г.)

в  2-х  книгах

 

Книга 1  Текст  и  текстовые  приложения

 

Начальник  отдела  региональной  геологии, гидрогеологии  и  геофизики  Уралнедра:

В.В. Парфёнов

Генеральный  директор  ЕМУП  «Водоканал»:

Т.С. Адуллин

Директор  ООО  «Экомстройпроект»:

М.Ю. Широков

 

г. Екатеринбург

2008 г.

 

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

СПИСОК  ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

 

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

ИНФОРМАЦИОННАЯ  КАРТА

 

Шелпаков А.С.

Оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважины  № 1р  ЕМУП  «Водоканал»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск  МО  «Город  Екатеринбург»  (с  подсчётом  запасов  по  состоянию  на  01.04.2008 г.)  в  2-х  книгах.

Книга 1  Текст  и  текстовые  приложения - 98 л., 11 рис., 9 табл., 12 библ.

Книга 2  Протокол  заседания  ТКЗ  при  Уралнедра -           л.

Организация-исполнитель: ООО  «Экомстройпроект».

Адрес: 620014  г. Екатеринбург  ул. Вайнера, 55  каб. 513, тел. 257-20-06.

(ФГУ  НПП  «Росгеолфонд», ФГУ  «ТФИ  по  Уральскому  ФО», ЕМУП  «Водоканал»).

Свердловская  область. О-41-109.

Реферат:

Целью  работ  являлась  оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважины  № 1р  ЕМУП  «Водоканал»  эксплуатируемого  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск  по  промышленным  категориям  в  объёме  разрешённого  водоотбора - 102 м3/сутки.

Работы  выполнялись  в  соответствии  с  геологическим  заданием  Уралнедра. Необходимость  постановки  работ  обоснована  тем, что  ранее  эксплуатационные  запасы  подземных  вод  водозаборного  участка  в  установленном  порядке  не  утверждались.

Выполнен  комплекс  работ, включающий  сбор, систематизацию  и  анализ  имеющегося  геолого-гидрогеологического  материала  по  площади  района  работ  и  режиму  эксплуатации  водозаборной  скважины; рекогносцировочное  гидрогеологическое  обследование  водосборного  бассейна  водозаборного  участка  с  обследованием  водозаборной  скважины  и  прочих  скважин, расположенных  на  прилегающей  территории; режимные  наблюдения  за  дебитом  водоотбора  и  динамическим  уровнем  подземных  вод; изучение  качества  подземных  вод; камеральную  обработку  материалов  и  составление  отчёта  с  подсчётом  эксплуатационных  запасов  подземных  вод.

Объектом  изучения  являлась  водоносная  зона  палеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород, представленная  в  различной  степени  трещиноватыми  кварц-хлоритовыми  сланцами, порфиритами  и  их  туфами, кварцитами, перекрытыми  с  поверхности  песчанистыми  суглинками  четвертичного  периода  и  дресвяно-глинистыми  и  дресвяно-щебнистыми  с  глинистым  заполнителем  образованиями  коры  выветривания  мезозоя.

Запасы  подсчитаны  гидравлическим  методом, применительно  к  существующему  водоотбору  и  заявленному  нормативному  водопотреблению  в  количестве  207 м3/сутки, и  в  соответствии  с  «Классификацией  эксплуатационных  запасов…»  предлагаются  к  утверждению  по  категории  В  по  состоянию  на  01.04.2008 г.

Ключевые  слова: Свердловский  грабен-синклинорий, подземные  воды, водоносная  зона  палеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород, эксплуатационные  запасы  подземных  вод, естественные  ресурсы, зона  санитарной  охраны.

 

Реферат  составил:                                                               Шелпаков А.С.

 

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

Геологическое  задание  на  выполнение  работ

 

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважины  № 1р  ЕМУП  «Водоканал»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск  МО  «Город  Екатеринбург»  выполнялась  в  соответствии  с  геологическим  заданием  Департамента  по  недропользованию  по  Уральскому  федеральному  округу  (Уралнедра)  за  счёт  собственных  средств  недропользователя - ЕМУП  «Водоканал».

Необходимость  постановки  работ  обоснована  условиями  лицензии  на  право  пользования  недрами  СВЕ-№ 01345-ВЭ  от  24.12.2002 г.  (Приложение  2)  на  добычу  подземных  вод  на  участке  водозаборной  одиночной  скважины  № 1р  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск, в  связи  с  тем, что  ранее  эксплуатационные  запасы  подземных  вод  в  установленном  порядке  не  утверждались. Согласно  условиям  лицензии, срок  выполнения  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод, по  результатам  ведения  режимных  наблюдений  за  величиной  водоотбора, положением  динамического  уровня  и  качеством  отбираемой  воды, определён  до  01.01.2004 г.  (уточнён  геологическим  заданием  Уралнедра  до  II кв.  2008 г.), с  представлением  результатов  на  Государственную  геологическую  экспертизу  в  Уральский  филиал  ФГУ  ГКЗ  и  УралТКЗ  при  Уралнедра.

В  соответствии  с  лицензионными  условиями, максимальный  среднегодовой  водоотбор  из  скважины  № 1р  принят  на  уровне  достигнутого  102 м3/сутки  (37,2 тыс. м3/год), при  этом  динамический  уровень  воды  в  скважине  не  должен  опускаться  ниже  44 м. Граница  горного  отвода  установлена  радиусом  50 м  вокруг  скважины  при  глубине  100 м.

За  период  эксплуатации  водозаборной  скважины  № 1р  с  2000 года  среднегодовой  водоотбор  из  неё  составлял  67-195 м3/сутки, а  за  последние  три  года  2005-2007 г.г.  136-195 м3/сутки, при  среднем  172 м3/сутки  (таблица  2.5). Заявленное  нормативное  водопотребление  составляет  207 м3/сутки  (Приложение  1).

Целью  работ  являлась  оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважины  № 1р  эксплуатируемого  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск  по  промышленным  категориям  в  объёме  разрешённого  лицензией  СВЕ-№ 01345-ВЭ  водоотбора - 102 м3/сутки.

Гидрогеологические  работы  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  выполнены  ООО  «Экомстройпроект»  в  2007-08 г.г. Полевые  работы  и  камеральная  обработка  материалов  с  составлением  отчёта  с  оценкой  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  выполнены  ответственным  исполнителем  работ - гидрогеологом  Шелпаковым А.С., под  методическим  руководством  главного  гидрогеолога  предприятия  Вострокнутова А.Г.

Состав  и  оформление  отчётных  материалов  выполнены  в  соответствии  с  требованиями  ГОСТ-7.63-90  «Отчёт  о  геологическом  изучении  недр…»  и  «Рекомендаций  по  содержанию, оформлению  и  порядку  представления  на  государственную  экспертизу  материалов  подсчёта  эксплуатационных  запасов…»  (ГКЗ  МПР  РФ, 1998 г.).

В  связи  с  проведением  работ  на  площади  действующего  водозабора, лицензия  на  право  геологического  изучения  недр  не  оформлялась, работы  были  зарегистрированы  в  установленном  порядке  в  Уралнедра.

 

1. ОБЩИЕ  СВЕДЕНИЯ  О  РАЙОНЕ  РАБОТ

 

1.1. Административное  и  географическое  положение

 

Водозаборный  участок  скважины  № 1р  ЕМУП  «Водоканал»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск  расположен  в  4,5-5 км  западнее    г. Екатеринбурга, в  1,5-1,7 км  северо-восточнее  посёлка, практически  на  водоразделе  р. Исеть  (Верх-Исетское  водохранилище)  и  её  правостороннего  притока  р. Патрушихи, в  верховьях  последней  (рис. 1.1, 2.1). Административно  входит  в  состав  МО  «Город  Екатеринбург»  Свердловской  области.

Номенклатура  топографических  планшетов  масштаба  1:200 000 - О-41-XXV, масштаба  1:50 000 - О-41-109-Г. Географические  координаты  водозаборной  скважины  56˚49′34′′ с.ш.  и  60˚26′ 15′′ в.д.

 

1.2. Орографическая  и  гидрографическая  характеристика

 

В  орографическом  отношении  район  относится  к  холмисто-увалистой  полосе  восточного  склона  Среднего  Урала  и  представляет  собой  слегка  всхолмленную  равнину  с  постепенным  понижением  рельефа  в  восточном  направлении. Абсолютные  отметки  поверхности  составляют  от  249-263 м  в  речных  долинах  до  336-367 м  на  водоразделах.

Гидрографическая  сеть  района  принадлежит  бассейну  р. Исеть  и  представлена  её  верхним  течением  с  притоками  р.р. Решёткой, Патрушихой. По  характеру  водного  режима  реки  относятся  к  восточно-европейскому  типу  с  чётко  выраженным  весенним  половодьем, летне-осенними  дождевыми  паводками, длительной  и  устойчивой  зимней  меженью. Питание  рек  происходит  в  основном  за  счёт  весеннего  снеготаяния - до  70%  от  объёма  годового  стока. Летне-осенний  сток  составляет  20-25%  и  зимний  сток  5-10%  от  годового. В  период  устойчивой  летней  и  зимней  межени  питание  рек  осуществляется  за  счёт  подземных  вод, дренируемых  их  руслами.

Речной  сток  в  пределах  района  работ  в  значительной  мере  зарегулирован  водохранилищами, наиболее  крупным  из  которых  является  Верх-Исетское  водохранилище  на  р. Исеть, имеющее  площадь  водного  зеркала  16,0 км2  при  объёме  ~ 50 млн. м3, с  отметкой  заполнения  249,8 м.

 

1.3. Климатические  условия

 

Климат  района  резко  континентальный  с  большими  колебаниями  температуры  воздуха  как  внутри  года, так  и  в  течение  суток, с  умеренно  тёплым  летом  и  холодной  продолжительной  зимой. Наиболее  холодным  месяцем  является  январь  со  среднемесячной  температурой  -15,3˚С  (абсолютный  минимум  -44˚С), а  наиболее  тёплым  июль  +17,4˚С  (абсолютный  максимум  +38˚С). Среднегодовая  температура  воздуха  составляет  +1,2˚С.

Годовая  сумма  осадков, по  многолетним  данным, составляет  503 мм, из  них  приблизительно  75%  приходится  на  тёплый  период  года. Снежный  покров  устанавливается  в  третьей  декаде  октября, достигает  48-53 см  в  конце  февраля - начале  марта  и  сходит  в  первой  декаде  апреля. Глубина  промерзания  почвы  составляет  0,7-1,5 м, при  среднем  значении  1,2 м.

Преобладающее  направление  ветра  западное  и  юго-западное  со  среднегодовой  скоростью  4 м/сек.

Основные  метеорологические  характеристики  периода  выполнения  работ  и  предшествующих  лет, приводятся  ниже, в  таблице  1.1.

 

Таблица  1.1

 

Метеорологические  характеристики  2002-2007 г.г.  (по  данным  метеостанции  г. Екатеринбурга)

 

Год

Среднегодовая  температура

воздуха, ˚C

Осадки

годовая  сумма, мм

обеспеченность, %

2002

2,8

584

16

2003

4,4

490

49

2004

3,5

611

11

2005

4,0

456

60

2006

2,5

626

10

2007

3,1

632

10

норма

1,2

503

 

 

Таким  образом, климатические  характеристики  периода  выполнения  работ  по  температуре  воздуха  были  в  2,6 раза  выше  нормы, а  по  осадкам  составили  126%  от  среднемноголетнего  показателя  при  10%  обеспеченности.

 

1.4. Геолого-гидрогеологическая  изученность

 

Учитывая  расположение  водозаборного  участка  в  промышленно  развитом  районе, его  геологическое  строение  изучено  достаточно  хорошо. Результирующими  в  этом  направлении  являются  работы  Уральской  геологосъёмочной  экспедиции  по  геологическому  доизучению  масштаба  1:200 000  и  подготовке  к  изданию  Госгеолкарты-200  (новая  серия)  листов  О-41-XXV  и  О-41-XXXI  Среднеуральской  серии  (Копанев, 1999), которые  приняты  в  качестве  геологической  основы  при  проведении  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод.

Представления  о  гидрогеологическом  строении  базируются  на  результатах  гидрогеологической  съёмки  масштаба  1:200 000  листа  О-41-XXV  (Свердловск), выполненной  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  в  1967-1972 г.г.  (Герасименко, 1972), и  поисково-разведочных  работ  для  водоснабжения  населённых  пунктов  и  предприятий, расположенных  на  его  площади, а  также  на  материалах  различных  буровых  организаций, производивших  строительство  водозаборных  скважин  для  автономного  водоснабжения  отдельных  потребителей.

 

Исторически, первой  водозаборной  скважиной  в  границах  рассматриваемого  водозаборного  участка  стала  скважина  № 4689, пробуренная  СМУ  «Бурводстрой»  в  1975 году  на  юго-восточной  окраине  территории  Учебно-спортивной  базы  ВСФСО  «Динамо»  (рис. 2.1, 2.2). Скважина  оказалась  крайне  маловодной  и  в  1977 году  СМУ  «Бурводстрой»  на  северо-западной  окраине  территории  базы  была  пробурена  новая  скважина  № 5542, по  своим  характеристикам  способная  полностью  удовлетворять  потребность  базы  в  воде  хозяйственно-питьевого  назначения  (таблица  2.1). При  заложении  водозаборных  скважин  руководствовались  исключительно  необходимостью  максимального  их  приближения  к  водопотребителю, без  надлежащего  геолого-гидрогеологического  обоснования. Тем  не  менее, скважины  имеют  паспорта  с  подробными  геолого-техническими  разрезами, были  опробованы  строительными  откачками  и  достаточно  объективно  отражают  геолого-гидрогеологические  условия  водозаборного  участка.

Скважина  № 5542  в  1978-1989 годах  эксплуатировалась  для  водоснабжения  базы, в  1990-2001 годах  находилась  на  консервации  и  в  2002 году  была  вновь  запущена  в  эксплуатацию  в  связи  с  выходом  из  строя  эксплуатировавшейся  в  1990-2001 годах  скважины  № 2р. В  настоящее  время  постепенно  выводится  из  эксплуатации  с  переводом  водоснабжения  базы  на  использование  пробуренной  ей  в  замену  водозаборной  скважины  № 1э. Скважина  оборудована  общим  со  скважиной  № 1э  расходомером  ВСКМ-90-50  установленным  в  обвязке  водонапорной  башни. Наблюдения  за  динамическим  уровнем  и  величиной  водоотбора  во  все  годы  не  проводились. Уровень  воды  в  скважине, по  результатам  замеров  выполненных  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод, находился  на  глубине  12,44-15,06 м  (статический  уровень  13,00 м, понижение  +0,56-2,06 м). Среднесуточный  водоотбор  за  период  с  31.05.2007 г.  по  31. 03.2008 г.  по  показаниям  расходомера  составил  40554 - 21659 м3/296 суток = 64 м3/сутки  (Приложение  6). Режим  работы  водозаборной  скважины  прерывистый, с  продолжительностью  работы  насоса  4-6 часов  в  сутки  с  производительностью  ~ 11-12 м3/час, в  зависимости  от  времени  заполнения  ёмкости  водонапорной  башни  и  величины  водоразбора, с  последующим  восстановлением  уровня  воды  в  скважине  при  прекращении  водоотбора  практически  до  статических  отметок  и  выше.

Скважина  № 4689  с  конца  1970-х  годов  используется  для  подпитки  водой  котельной  базы. Водоотбор  из  неё  осуществляется  эпизодически, не  чаще  2-3 раз  в  год, и  заключается  в  наполнении  расположенной  рядом  со  скважиной  водонапорной  башни  объёмом  36 м3, из  которой  вода  подаётся  в  котельную  и  используется  по  мере  надобности. Расходомером  скважина  не  оборудована. Наблюдения  за  динамическим  уровнем  и  величиной  водоотбора  не  проводятся. Уровень  воды  в  скважине, по  результатам  замеров  выполненных  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод, находился  на  глубине  14,26-15,14 м  (статический  уровень  13,00 м, понижение  1,26-2,14 м). Годовой  водоотбор  из  скважины  составляет  ~ 72-108 м3/год  или  ~ 0,2-0,3 м3/сутки.

В  1989 году  в  связи  с  намечавшейся  реконструкцией  и  расширением  Учебно-спортивной  базы  с  увеличением  перспективной  потребности  в  воде, Уральской  гидрогеологической  экспедицией  были  выполнены  поисково-разведочные  гидрогеологические  работы  по  изысканию  дополнительных  источников  эксплуатационного  водоотбора  (Мартынова, 1989). Методически  работы  заключались  в  выделении  на  местности  геофизическими  исследованиями  ВЭЗ  зон  локализации  подземного  стока, с  последующей  их  заверкой  бурением  поисковых  скважин  и  опробованием  пробными  откачками. Всего  было  пробурено  и  опробовано  четыре  поисковые  скважины  №№ 1п-4п, две  из  которых  затем  были  разбурены  в  разведочно-эксплуатационные  № 1р  на  базе  поисковой  скважины  № 3п  и  № 2р  на  базе  поисковой  скважины  № 4п  (рис. 2.1, 2.2, таблица  2.1). По  окончании  бурения  скважины  №№ 1р  и  2р  были  опробованы  одиночными  опытными  откачками  продолжительностью, соответственно  14,8  и  30 суток. Результаты  опробования  приводятся  в  таблице  2.4, Приложениях  4, 5  и  на  рис. 2.5-2.8, и  подробно  охарактеризованы  в  следующем  разделе. Эксплуатационные  запасы  подземных  вод  водозаборного  участка  по  результатам  работ  не  оценивались  и  на  утверждение  в  установленном  порядке  не  представлялись.

Скважина  № 2р  в  1990-2001 годах  эксплуатировалась  для  водоснабжения  базы, а  в  2002 году  в  связи  с  подтягиванием  с  откачиваемой  водой  песчано-глинистого  материала  и  заиливанием  ствола  скважины  была  законсервирована, эксплуатироваться  в  дальнейшем  не  будет  и  подлежит  ликвидационному  тампонажу. Наблюдения  за  динамическим  уровнем  и  величиной  водоотбора  не  проводились. Уровень  воды  в  скважине, по  результатам  замеров  выполненных  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод, находился  на  глубине  18,50-19,15 м  (статический  уровень  19,40 м, понижение  +0,90-+0,25 м).

Скважина  № 1р  для  водоснабжения  базы  никогда  не  использовалась  и  в  1999 году  была  передана  на  баланс  ЕМУП  «Водоканал»  для  организации  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск  (лицензия  СВЕ-№ 01345-ВЭ  от  24.12.2002 г.). Инструментальный  учёт  величины  водоотбора  организован  и  ведётся  водопользователем  по  показаниям  расходомера  с  момента  пуска  водозаборной  скважины  в  эксплуатацию  в  2000 году, с  периодичностью  2-3 раза  в  месяц. Замеры  уровня  воды  в  скважине  проводятся  с  августа  2006 года  с  периодичностью  1-2 раза  в  месяц.

В  2006 году  предприятием  ООО  «Лаборатория  поиска  и  добычи  подземных  вод», в  связи  с  истечением  амортизационного  срока  эксплуатации  скважины  № 5542, ей  в  замену  в  120 м  восточнее  от  неё, была  пробурена  новая  водозаборная  скважина  № 1э  (лицензия  СВЕ-№ 02457-ВЭ  от  27.12.2007 г.). В  соответствии  с  лицензионными  условиями, максимальный  среднегодовой  водоотбор  из  скважины  № 1э  ограничен  величиной  заявленной  потребности  144 м3/сутки, при  этом  динамический  уровень  воды  в  скважине  не  должен  опускаться  ниже  38 м. Граница  горного  отвода  установлена  радиусом  30 м  вокруг  скважины  при  глубине  100 м. Заявленная  потребность  является  максимальной  суточной  величиной  и  при  пересчёте  на  среднегодовой  водоотбор  составляет  112  м3/сутки. В  настоящее  время  скважина  № 1э  пока  не  эксплуатируется, ориентировочный  срок  её  запуска  в  эксплуатацию  предварительно  намечен  на  конец  2008 года, после  выполнения  всех  необходимых  мероприятий  по  обустройству  скважины  и  организации  зон  санитарной  охраны. Скважина  оборудована  общим  со  скважиной  № 5542  расходомером  ВСКМ-90-50  установленным  в  обвязке  водонапорной  башни. Наблюдения  за  динамическим  уровнем  и  величиной  водоотбора  не  проводятся. Уровень  воды  в  скважине, по  результатам  замеров  выполненных  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод, находился  на  глубине  15,58-15,90 м  (статический  уровень  16,00 м, понижение  +0,42-+0,10 м).

В  смежных  водосборных  бассейнах, гидравлически  не  взаимосвязанных  с  рассматриваемым  водозаборным  участком, расположены  водозаборные  скважины  №№ 230  и  233  (рис. 2.1, 2.2), подробная  информация  по  которым  приводится  в  таблицах  2.1, 3.2. Сведения  о  величине  водоотбора  и  положении  динамического  уровня  воды  при  эксплуатации  по  этим  скважинам  полностью  отсутствуют.

Согласно  официальным  источникам  и  результатам  рекогносцировочного  гидрогеологического  обследования, других  действующих  водозаборов  в  пределах  водосборной  площади  рассматриваемого  водозаборного  участка  не  имеется. Заявок  в  Уралнедра  на  лицензирование  других  объектов  в  границах  месторождения  не  поступало  и  лимиты  на  водопользование  из  подземных  источников  не  запрашивались.

 

1.5. Геологическое  строение

 

В  геолого-структурном  отношении  район  расположен  в  центральной  части  Верхотурско-Исетской  зоны  Восточно-Уральской  мегазоны  и  приурочен  к  западной  окраине  Свердловского  грабен-синклинория, практически  в  зоне  его  сочленения  с  Широкореченским  габброидным, Верхисетским  и  Свердловским  гранитоидными  массивами. Свердловский  грабен-синклинорий  слагают  нижнедевонские  образования  верхнекунгурковской  подсвиты  (D1kn2), представленные  кремнистыми  сланцами, порфиритами  и  их  туфами, кварцитами, гравелитами, песчаниками  и  алевролитами, с  крутым  восточным  падением  пород. Мощность  верхнекунгурковской  подсвиты  составляет  1000-1200 м. Породы  прорваны  многочисленными  интрузиями  гранитоидов  верхисетского  и  габброидов  новоалексеевского  комплексов, интенсивно  разбиты  тектоническими  нарушениями, преимущественно  субмеридионального  простирания, согласного  с  основными  структурами, и  сильно  изменены  процессами  метаморфизма.

С  поверхности  породы  фундамента  практически  повсеместно  перекрываются  песчано-глинистыми  отложениями  четвертичного  периода  и  щебнисто-дресвяно-глинистыми  образованиями  коры  выветривания  мезозоя, средней  мощностью  5-10 м.

 

1.6. Гидрогеологические  условия

 

В  структурно-гидрогеологическом  отношении  район  расположен  в  центральной  части  Среднеуральской  группы  бассейнов  грунтовых  корово-трещинных  вод  Большеуральского  сложного  бассейна  корово-блоковых  и  пластовых  безнапорных  и  напорных  вод, и  характеризуется  очень  сложными  гидрогеологическими  условиями, обусловленными  разнообразием  литологического  состава  водовмещающих  пород, наличием  значительно  развитой  сети  тектонических  нарушений, разобщенностью  водопроводящих  зон  и  резко  выраженной  неоднородностью  фильтрационных  свойств  водовмещающих  пород  в  плане  и  разрезе, как  в  пределах  всего  района  в целом, так  и  по  отдельным  гидрогеологическим  подразделениям  в  частности.

По  типу  проницаемости  водовмещающих  коллекторов  выделяются  поровые, трещинные  (трещинно-карстовые)  и  трещинно-жильные  воды.

 

Поровые  воды

 

Приурочены  к  различным  по  генезису  рыхлым  покровным  образованиям  перекрывающим  породы  фундамента, слагающим  верхнюю  часть  гидрогеологического  разреза  района  и  образуют  три  гидрогеологических  подразделения - водоносный  четвертичный  аллювиальный  горизонт  (аQ), слабоводоносный  четвертичный  озёрно-болотный  горизонт  (lhQ)  и  проницаемый  локально-водоносный  полигенетический  мезозойско-кайнозойский  горизонт  (рMz-Kz).

 

Водоносный  четвертичный  аллювиальный  горизонт  (аQ)

 

Получил  развитие  в  речных  долинах  р. Исеть  и  её  притоков. В  верхней  части  разреза  представлен  суглинками  и  песчанистыми  глинами, в  нижней  части  разреза  сложен  в  различной  степени  глинистыми  песками, гравием  и  галечниками, общей  мощностью  от  долей  метра  до  5-10 м. Обводнёнными  являются  глинистые  пески  с  примесью  гравия  и  гальки  поймы  и  низких  надпойменных  террас, залегающие  в  виде  линз  и  прослоев  с  размерами, ограничивающимися  в  плане  десятками  и  сотнями  метров, при  средней  мощности  3-5 м.

Питание  водоносного  горизонта  осуществляется  за  счёт  инфильтрации  атмосферных  осадков  и  разгрузки  подземных  вод  из  подстилающих  водоносных  зон, а  в  паводки  и  поверхностных  вод. Разгрузка  происходит  в  речную  сеть  и  в  виде  нисходящих  родников  с  расходом  0,2-1 дм3/с. Уровни  воды  в  горизонте  залегают  на  отметках, несколько  выше  отметок  урезов  воды  в  реках.

По  химическому  составу  подземные  воды  горизонта  являются  гидрокарбонатными  кальциевыми  или  магниево-кальциевыми  с  минерализацией  не  превышающей  0,3-0,5 г/дм3, и  чаще  всего  соответствуют  составу  подземных  вод  подстилающих  пород. В  границах  населённых  пунктов  воды  горизонта  подвержены  интенсивному  бытовому  загрязнению  с  повышенными  содержаниями  нитратов, сульфатов  и  хлоридов  с  увеличением  минерализации  до  1 г/дм3  и  более.

 

Слабоводоносный  четвертичный  озёрно-болотный  горизонт  (lhQ)

 

Имеет  весьма  широкое  распространение, как  в  долинах  рек, озёрных  и  болотных  котловинах, так  и  на  водоразделах. Представлен  торфами, иловатыми  глинами  и  сапропелями  общей  мощностью  измеряемой  первыми  метрами. Фильтрационные  свойства  озёрно-болотных  отложений  в  значительной  мере  зависят  от  степени  разложения  органических  остатков  и  характеризуются  коэффициентами  фильтрации  от  0,2  до  2,5 м/сутки.

Условия  питания  и  разгрузки  горизонта  аналогичны  четвертичному  аллювиальному  горизонту. Водонасыщенные  озёрно-болотные  отложения  являются  регулятором  поверхностного  и  подземного  стока.

Воды  горизонта  отличаются  высокой  цветностью  и  окисляемостью, а  так  же  повышенными  содержаниями  железа  и  марганца.

 

Проницаемый  локально-водоносный  полигенетический  мезозойско-кайнозойский  горизонт  (рMz-Kz)

 

Распространён  практически  повсеместно, покрывая  сплошным  чехлом  породы  палеозойского  фундамента. Представлен  элювиально-делювиальными  образованиями  в  возрастном  диапазоне  от  мезозоя  до  кайнозоя, вещественный  состав  которых  существенно  зависит  от  геоморфологического  положения  отдельных  участков  и  литологии  коренных  пород, изменяясь  от  глыбово-щебнистого  на  водоразделах  до  песчано-глинистого  и  глинистого  на  равнинах  и  в  депрессиях, при  преобладании  дресвяно-глинистого. Мощность  образований  горизонта  составляет  от  долей  метра  до  25-30 м  и  более, при  средней  5-10 м.

Залегая  обычно  в  зоне  аэрации, элювиально-делювиальные  образования  являются  внутригодовым  и  межгодовым  регулятором  питания  подземного  стока. При  наличии  в  разрезе  покрова  водоупорных  прослоев  или  высоком  стоянии  уровня  подземных  вод  фундамента, на  отдельных  участках  образуются  маломощные  горизонты  верховодки. В  периоды  весеннего  снеготаяния  и  затяжных  дождей, подземные  воды  горизонта  разгружаются  в  виде  временных  родников  с  расходом  от  сотых  долей  до  1-2 дм3/с.

По  химическому  составу  подземные  воды  горизонта  являются  сульфатно-гидрокарбонатными  или  гидрокарбонатно-сульфатными  с  переменным  катионным  составом  и  минерализацией  не  превышающей  0,1-0,2 г/дм3.

 

Трещинные  (трещинно-карстовые)  воды

 

Приурочены  к  зоне  трещиноватости  региональной  коры  выветривания  пород  палеозойского  фундамента  и  образуют  повсеместно  распространённый  горизонт  безнапорных  грунтовых  вод, представляющий  в  плане  систему  частных  водосборных  бассейнов, границы  которых  практически  полностью  совпадают  с  границами  соответствующих  им  поверхностных  водосборов.

Гидрогеологические  подразделения  слагающие  трещинный  горизонт  имеют  общие  условия  питания  и  разгрузки  подземных  вод, режима  и  формирования  химического  состава. В  зависимости  от  литологического  состава  и  гидрогеологических  особенностей  водовмещающих  пород, выделяются  следующие  водоносные  зоны:

- водоносная  зона  палеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород  (mPz), представленная  сланцами, порфиритами  и  их  туфами, кварцитами, гравелитами, песчаниками, алевролитами;

- водоносная  зона  палеозойских  интрузивных  пород  кислого  состава  (γPz), представленная  гранитами, гранодиоритами;

- водоносная  зона  палеозойских  интрузивных  пород  основного  и  ультраосновного  состава  (νσPz), представленная  габбро, пироксенитами, серпентинитами  (рис. 2.2).

Глубина  развития  зоны  трещиноватости  региональной  коры  выветривания  пород  палеозойского  фундамента  составляет  от  20-30 м  в  интрузивных  породах  до  50-60 м  и  более  в  метаморфизованных  и  карбонатных  породах. Помимо  региональной  трещиноватости, широким  развитием  пользуются  локальные  трещинные  зоны  аномально  высокой  проницаемости, связанные  с  тектоническими  нарушениями, внедрениями  интрузий  и  литологическими  контактами  пород. Открытая  трещиноватость  в  таких  зонах  прослеживается  до  глубины  100 м  и  более.

Обводнённость  пород  фундамента  крайне  неоднородна  и  существенно  различается  в  зависимости  от  их  литологического  состава. Удельные  водопритоки  в  скважины  вскрывшие  зону  выветривания  пластичных  слабо  выветривающихся  пород  составляют  сотые  и  десятые  доли  дм3/сּм, повышаясь  до  0,5-1 дм3/сּм  и  более  в  сильно  подверженных  выветриванию  породах. В  локальных  трещинных  зонах  аномально  высокой  проницаемости  удельные  водопритоки  в  скважины  многократно  превышают  фоновые  значения, достигая  2-5 дм3/сּм  и  более.

Питание  подземных  вод  водоносных  зон  трещиноватости  происходит  за  счёт  инфильтрации  атмосферных  осадков  на  площади  водосборных  бассейнов, разгружаются  они  в  речную  сеть, озёрные  и  болотные  котловины, и  испарением  со  свободной  поверхности  на  участках  неглубокого  залегания  уровня. Сравнительно  глубокая  расчленённость  рельефа  обеспечивает  хорошие  условия  дренирования  водоносных  зон  речной  сетью, разгрузка  их  преимущественно  рассредоточенная.

Уровень  подземных  вод  в  сглаженной  форме  повторяет  основные  элементы  рельефа  и  имеет  преимущественно  свободную  поверхность, залегая  на  глубине  от  0-1 м  в  речных  долинах, озёрных  и  болотных  котловинах  до  10-15 м  и  глубже  на  водоразделах  и  приводораздельных  склонах. На  участках  распространения  существенно  глинистых  элювиально-делювиальных  образований  коры  выветривания  мезозоя  повышенной  мощности, подземный  поток  приобретает  субнапорный  характер.

Режим  подземных  вод  полностью  отражает  условия  их  питания  и  геоморфологического  положения  отдельных  участков. Самые  низкие  значения  уровней  воды  наблюдаются  в  конце  зимней  межени - в  марте, а  наивысшие  в  конце  мая. Амплитуда  колебаний  уровня  подземных  вод  составляет  от  1-3 м  в  долинах  рек  до  5-6 м  на  водоразделах.

Химический  состав  подземных  вод  зон  трещиноватости  формируется  в  условиях  достаточного  увлажнения  водосборов  и  высоких  темпов  водообмена, при  ведущей  роли  углекислотного  выщелачивания  и  гидролитического  растворения, что  определяет  развитие  на  рассматриваемой  площади  преимущественно  гидрокарбонатных  кальциевых  и  магниево-кальциевых  вод  с  минерализацией  0,2-0,4 г/дм3.

Микроэлементы  в  подземных  водах  представлены  достаточно  широко, но  в  концентрациях  значительно  меньших, чем  предельно-допустимые  для  вод  хозяйственно-питьевого  назначения. Наиболее  характерными  из  них  являются  железо, кремний  и  марганец, что  связано  с  сильной  заболоченностью  водосборных  бассейнов  и  развитием  преимущественно  кремнистых  водовмещающих  пород.

В  пределах  населённых  пунктов  подземные  воды  повсеместно  подвержены  интенсивному  антропогенному  загрязнению, в  связи  с  чем  их  химический  состав  приобретает  чрезвычайную  пестроту, как  по  макро  так  и  по  микропоказателям  качества, с  увеличением  минерализации  до  1 г/дм3  и  более  на  участках  размещения  объектов-загрязнителей.

 

Трещинно-жильные  воды

 

Приурочены  к  нижней  части  фильтрационного  разреза  консолидированных  пород  палеозойского  фундамента, которые  в  связи  с  отсутствием  трещиноватости  являются  практически  безводными. С  гидрогеологических  позиций  эта  часть  разреза  рассматривается  в  качестве  водоупора, обводнённого  лишь  в  локальных  трещинных  зонах  аномально  высокой  проницаемости, связанных  с  тектоническими  нарушениями, внедрениями  интрузий  и  литологическими  контактами  пород.

 

2. Геолого-гидрогеологические  условия  и  опыт  эксплуатации  водозаборного  участка

 

Рассматриваемый  водозаборный  участок  сформировался  в  1989 году, когда  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  Учебно-спортивной  базы  ВСФСО  «Динамо»  были  пробурены  две  водозаборные  скважины  № 1р - на  южной  окраине  и  № 2р - на  северной  окраине  территории  базы  (Мартынова, 1989), на  расстоянии  580 м  друг  от  друга  (рис. 2.1, 2.2). Скважина  № 2р  в  1990-2001 годах  эксплуатировалась  для  водоснабжения  базы, а  в  2002 году  в  связи  с  подтягиванием  с  откачиваемой  водой  песчано-глинистого  материала  и  заиливанием  ствола  скважины  была  законсервирована, эксплуатироваться  в  дальнейшем  не  будет  и  подлежит  ликвидационному  тампонажу. Скважина  № 1р  для  водоснабжения  базы  никогда  не  использовалась  и  в  1999 году  была  передана  на  баланс  ЕМУП  «Водоканал»  для  организации  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Карасьеозёрск  (лицензия  СВЕ-№ 01345-ВЭ  от  24.12.2002 г.).

 

Водозаборная  скважина  № 1р  приурочена  к  западной  окраине  Свердловского  грабен-синклинория, практически  в  зоне  его  сочленения  с  Широкореченским  габброидным, Верхисетским  и  Свердловским  гранитоидными  массивами  (рис. 2.2), в  связи  с  чем  водозаборный  участок  характеризуется  очень  сложными  гидрогеологическими  условиями, обусловленными  разнообразием  литологического  состава  водовмещающих  пород, наличием  значительно  развитой  сети  тектонических  нарушений, разобщенностью  водопроводящих  зон  и  резко  выраженной  неоднородностью  фильтрационных  свойств  водовмещающих  пород  в  плане  и  разрезе, как  в  пределах  всего  района  в  целом, так  и  по  отдельным  гидрогеологическим  подразделениям  в  частности.

В  плане  водозаборный  участок  скважины  № 1р  образует  небольшой  самостоятельный  водосборный  бассейн  местного  дренирования  площадью  1,15 км2  (размером  ~ 750-850×1100-1400 м), совпадающий  с  границей  частного  поверхностного  водосбора  (рис. 2.1), и  представлен  водоносной  зоной  палеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород  (mPz) - кварц-хлоритовые  сланцы, порфириты  и  их  туфы, кварциты  (рис. 2.2). На  юго-восточном  фланге  частично  захватывает  водоносную  зону  палеозойских  интрузивных  пород  основного  и  ультраосновного  состава  (νσPz) - габбро, пироксениты, серпентиниты.

В  разрезе  вскрытый  водоносный  горизонт  характеризуется, как  двухслойная  толща  с  изменяющимся  напором  в  верхнем  слое, нижняя  часть  которой  представляет  собой  локальную  тектоническую  трещинную  зону  повышенной  проницаемости, выполняющую  роль  дрены  для  более  мелких  трещин  зоны  регионального  выветривания  коренных  пород, а  верхняя  часть  сложена  обводнёнными  дресвяно-глинистыми  и  дресвяно-щебнистыми  с  глинистым  заполнителем  образованиями  коры  выветривания  мезозоя.

Питание  подземных  вод  осуществляется  за  счёт  инфильтрации  атмосферных  осадков  на  площади  водосборного  бассейна, разгрузка  подземного  потока  происходит  в  котловину  болота  Карасье.

 

Скважиной  № 1р  с  глубины  29 м  вскрыты  слаботрещиноватые  выветрилые  кварц-хлоритовые  сланцы  водоносной  зоны  палеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород  (mPz), с  прослоями  туфов  порфиритов  и  кварц-карбонатной  породы, перекрытые  с  поверхности  песчанистыми  суглинками  четвертичного  периода  и  дресвяно-глинистыми  и  дресвяно-щебнистыми  с  глинистым  заполнителем  образованиями  коры  выветривания  мезозоя. Зона  повышенной  трещиноватости  в  скважине  вскрыта  в  интервале  глубин  от  66  до  70 м  и  глубже. Уровень  воды  в  скважине  появился  на  глубине  28,0 м  и  установился  на  глубине  8,75 м.

 

Таблица  2.1

 

Каталог  гидрогеологических  скважин

 

№ скв.

Абс.

отметка

устья, м

Глубина

скважины,

м

Мощность

покровной

толщи, м

Литология  водоносного

горизонта

Стати-

ческий

уровень,

м

Дебит,

дм3/с

Пониже-

ние, м

Удельный

дебит,

дм3/с.м

Первоисточник

Q

Mz

1р

300,60

80,0

2,0

27,0

Сланцы, туфы  порфиритов

8,75

3,5

21,20

0,17

Мартынова, 1989

2р

313,80

80,0

3,5

24,5

Сланцы

19,40

4,0

5,90

0,68

Мартынова, 1989

1п

294,80

70,0

1,5

5,5

Сланцы

6,00

1,3

17,23

0,07

Мартынова, 1989

2п

298,70

70,0

2,0

18,0

Сланцы, туфы  порфиритов

8,50

2,4

16,73

0,14

Мартынова, 1989

5542

305,90

80,0

4,0

26,0

Сланцы

13,00

3,60

17,00

0,21

Паспорт  скважины

1э

309,70

70,0

2,0

23,3

Сланцы

16,00

1,6

5,00

0,32

Паспорт  скважины

4689

306,10

90,0

3,0

28,0

Сланцы

13,00

1,0

61,0

0,02

Паспорт  скважины

230

298,30

70,0

1,5

0

Перидотиты, серпентиниты

12,53

0,7

10,51

0,07

Мартынова, 1988

233

288,60

70,0

2,0

6,6

Габбро, амфиболиты

3,43

4,3

3,67

1,17

Мартынова, 1988

1п*

287,00

30,0

3,3

0

Гранит

4,50

0,12

12,80

0,01

Селезнёв, 1994

2п*

289,50

40,0

1,1

0

Порфириты, сланцы

3,48

0,21

12,28

0,02

Селезнёв, 1994

3п*

284,00

20,0

2,0

0

Гранит, кварц

2,80

0,2

15,30

0,01

Селезнёв, 1994

 

Геолого-технические  данные  по  водозаборной  скважине  № 1р  приводятся  ниже, в  таблицах  2.2, 2.3  и  на  рис. 2.4. В  качестве  справочной  информации  в  таблице  2.2  так  же  приводится  детальный  геологический  разрез  по  скважине  № 2р.

 

Таблица  2.2

 

Геологические  разрезы  по  скважинам  №№ 1р, 2р

 

Геолог.

индекс

Краткое  описание  пород

Глубина

подошвы

слоя, м

Мощность

слоя, м

Уровень

воды, м

появился

установился

Скважина  № 1р

Q

Суглинок  песчанистый, с  примесью  дресвы  и  щебня  до  20%

2,0

2,0

28,0

8,75

Mz

Дресвяно-глинистая  кора  выветривания  сланцев, с  глубины  12 м - дресвяно-щебнистая  с

глинистым  заполнителем

 

29,0

 

27,0

mPz

Сланцы  кварц-хлоритовые  с  прослоями  туфов  порфиритов, выветрилые, слаботрещиноватые,

в  интервале  66-70 м - сильнотрещиноватые

 

70,0

 

41,0

Кварц-карбонатная  порода  трещиноватая, кавернозная

80,0

10,0

Скважина  № 2р

Q

Суглинок  песчанистый, с  незначительной  примесью  гальки  кварца

3,5

3,5

28,0

19,40

Mz

Дресвяно-глинистая  кора  выветривания  сланцев

28,0

24,5

mPz

Сланцы  кварц-хлоритовые  кремнистые, выветрилые, трещиноватые, в  интервале  47-60 м -

сильнотрещиноватые

 

80,0

 

52,0

 

Таблица  2.3

 

Конструкция  скважины  № 1р

 

Бурение

Крепление

Диаметр, мм

Интервал, м

Диаметр, мм

Интервал, м

Примечание

от

до

от

до

225

0,0

12,0

219

+0,5

12,0

глухие

190

12,0

54,0

168

+0,5

29,0

глухие

 

 

 

168

29,0

54,0

перфорированные

125

54,0

80,0

без  обсадки

 

По  окончании  бурения  скважины  №№ 1р, 2р  были  опробованы  одиночными  опытными  откачками  продолжительностью, соответственно  14,8  и  30 суток. Результаты  опробования  приводятся  ниже, в  таблице  2.4, Приложениях  4, 5  и  на  рис. 2.5-2.8.

 

Таблица  2.4

 

Результаты  опробования  скважин  №№ 1р, 2р  опытными  откачками

 

№ пп

Наименование

Ед. изм.

Данные  опытных  откачек

скв. № 1р

скв. № 2р

1.

Начало  откачки

-

03.12.1989 г.

28.10.1989 г.

2.

Окончание  откачки

-

18.12.1989 г.

27.11.1989 г.

3.

Продолжительность

час/суток

356/14,8

721/30,0

4.

Статический  уровень

м

8,75

19,40

5.

Динамический  уровень

м

29,95

25,30

6.

Понижение

м

21,20

5,90

7.

Дебит

дм3/с

3,5

4,0

8.

Удельный  дебит

дм3/сּм

0,17

0,68

 

Опытная  откачка  воды  из  скважины  № 1р  проводилась  в  период  зимней  межени  1989-90 г.г.  82%  обеспеченности. Наблюдательные  скважины  отсутствовали, наблюдения  за  уровнем  воды  выполнялись  только  по  скважине  № 1р, вопрос  взаимодействия  со  скважиной  № 2р  не  изучался. В  первые  пять  минут  опыта  уровень  воды  понизился  до  глубины  17,65 м  от  статического  уровня - 8,75 м, при  понижении  8,90 м, что  позволяет  приблизительно  оценить  дополнительное  понижение  уровня  воды  в  скважине  (скин-эффект  ∆S), обусловленное  её  несовершенством  за  счёт  работы  призабойной  частью  в  интервале  залегания  водоактивной  зоны  повышенной  трещиноватости  от  66  до  70 м  и  глубже, величиной  6-7 м  или  67-78%  от  общего  понижения. Достоверность  выполненной  оценки  величины  скин-эффекта  подтверждается  результатами  выполненных  наблюдений  за  восстановлением  уровня  воды  по  окончании  откачки  (рис. 2.8). В  последующие  18 часов  опыта  темп  снижения  уровня  оставался  стабильным  составляя  0,05-0,10 м  в  час, после  чего  резко  возрос  до  0,20-0,50 м  в  час  и  продержался  на  этом  уровне  в  течение  трёх  суток, после  чего  стабилизировался  на  глубине  30,20-30,37 м  с  постепенным  повышением  до  29,91-30,09 м. Понижение  уровня  воды  на  конец  откачки  составило  21,20 м  с  завершением  в  установившемся  режиме  (рис. 2.5-2.7, Приложение  4). Продолжительность  периода  восстановления  уровня  воды  в  скважине  после  откачки  до  статической  отметки  составила  8,2 суток  (рис. 2.8, Приложение  4).

Из  скважины  № 2р  опытная  откачка  воды  проводилась  месяцем  ранее, чем  из  скважины  № 1р. Наблюдательные  скважины  отсутствовали, наблюдения  за  уровнем  воды  выполнялись  только  по  скважине  № 2р. Уровень  воды  в  скважине  стабилизировался  в  течение  первых  1,2 суток  опыта  на  глубине  25,20-25,31 м  при  понижении  5,80-5,91 м  от  статического  уровня - 19,40 м. Понижение  уровня  воды  на  конец  откачки  составило  5,90 м  с  завершением  в  установившемся  режиме  (рис. 2.5-2.7, Приложение  5). Наблюдения  за  восстановления  уровня  воды  в  скважине  по  окончании  откачки  не  выполнялись.

Анализ  геолого-гидрогеологических  условий  водозаборного  участка  и  результатов  опробования  скважин  опытными  откачками, позволяет  детализировать  вскрытый  водоносный  горизонт  в  разрезе, как  двухслойную  толщу  с  изменяющимся  напором  в  верхнем  слое, нижняя  часть  которой  имеет  трещинно-трещинное  строение  и  получает  дополнительное  питание  за  счёт  осушения  ёмкости  обводнённых  перекрывающих  дресвяно-глинистых  и  дресвяно-щебнистых  с  глинистым  заполнителем  образований  коры  выветривания  мезозоя. При  этом, скважиной  № 2р  вскрыта  основная  локальная  тектоническая  трещинная  зона  с  высокими  фильтрационными  свойствами, а  скважиной  № 1р  оперяющая  её  сеть  более  мелких  трещин  зоны  регионального  выветривания  коренных  пород. В  плане  водозаборный  участок  приурочен  к  углообразной  структуре  ограниченной  практически  безводными  монолитными  и  слаботрещиноватыми  гранитами, которые  могут  рассматриваться  в  качестве  водоупора, что  подтверждается  результатами  опробования  откачками  вскрывших  граниты  скважин  №№ 1п*, 3п*  (рис. 2.2, таблица  2.1), наличием  в  точке  выклинивания  сланцев  локализованного  очага  разгрузки  подземных  вод - восходящего  родника  (Родник  Памяти)  и  сильной  заболоченностью  участков  развития  гранитов  (рис. 2.1, 2.2).

Эксплуатационные  запасы  подземных  вод  водозаборного  участка  по  результатам  работ  по  бурению  водозаборных  скважин  №№ 1р, 2р  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  не  оценивались  и  на  утверждение  в  установленном  порядке  не  представлялись.

 

Водозаборная  скважина  № 1р  запущена  в  эксплуатацию  в  2000 году. Скважина  № 2р, как  уже  указывалось  выше, в  1990-2001 годах  эксплуатировалась  для  водоснабжения  Учебно-спортивной  базы  ВСФСО  «Динамо», а  в  2002 году  в  связи  с  подтягиванием  с  откачиваемой  водой  песчано-глинистого  материала  и  заиливанием  ствола  скважины  была  законсервирована, эксплуатироваться  в  дальнейшем  не  будет  и  подлежит  ликвидационному  тампонажу.

За  период  эксплуатации  водозаборной  скважины  № 1р  с  2000 года  среднегодовой  водоотбор  из  неё  составлял  67-195 м3/сутки, а  за  последние  три  года  2005-2007 г.г.  136-195 м3/сутки, при  среднем  172 м3/сутки  (таблица  2.5). Заявленное  нормативное  водопотребление  составляет  207 м3/сутки  (Приложение  1).

Скважина  № 1р  расположена  в  капитальном  наземном  кирпичном  павильоне  с  забетонированным  полом. Устье  скважины  приподнято  над  полом  на  +0,5 м, забетонировано  и  загерметизировано, а  затрубное  пространство  направляющей  колонны  зацементировано  на  всю  глубину  её  установки  в  интервале  0-12 м. Для  отбора  проб  воды  на  лабораторные  исследования  в  обвязке  скважины  установлен  специальный  кран-пробоотборник. Скважина  оборудована  насосом  ЭЦВ-6-10-80  с  глубиной  загрузки  на  45 м.

Вода  из  скважины  по  водоводу  диаметром  160 мм  длиной  2100 м  поступает  в  водонапорную  башню  объёмом  50 м3, расположенную  на  северо-восточной  окраине  пос. Карасьеозёрск, и  далее  самотёком  поступает  в  разводящую  сеть  посёлка. Водозаборная  скважина  эксплуатируется  в  круглосуточном  безостановочном  режиме  с  производительностью  ~ 8-10 м3/час, регулирование  которой  по  мере  надобности  осуществляется  обслуживающим  персоналом  при  помощи  специальной  задвижки  установленной  в  обвязке  скважины, с  кратковременными  остановками  не  чаще  1-2 раз  в  год  для  ревизии, ремонта  или  замены  водоподъёмного  оборудования. В  качестве  профилактического  мероприятия, отбираемые  подземные  воды  подвергаются  обеззараживанию  УФ  установкой  УОВ-10  производства  НПП  ЭГА  (г. Санкт-Петербург)  производительностью  10 м3/час  (240 м3/сутки), установленной  в  надскважинном  павильоне.

Инструментальный  учёт  величины  водоотбора  организован  и  ведётся  водопользователем  по  показаниям  расходомера  с  момента  пуска  водозаборной  скважины  в  эксплуатацию  в  2000 году, с  периодичностью  2-3 раза  в  месяц. В  настоящее  время  скважина  оборудована  расходомером  Meinecke  WPH-K-50  (Приложение  3). Показания  расходомера  заносятся  в  журнал  учёта  водопотребления  по  установленной  форме.

 

Таблица  2.5

 

Сведения  о  величине  водоотбора  из  скважины  № 1р

 

Год

Среднемесячный  водоотбор, м3/сутки

Осадки

Модуль  стока*

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

год

годовая

сумма,

мм

обеспе-

ченность,

%

модуль,

дм3/сּкм2

обеспе-

ченность,

%

2000

230

138

13

74

0

105

49

67

29

67

26

59

71

515

36

6,36

8

2001

52

63

44

28

111

118

107

117

116

148

164

154

102

624

9

7,04

5

2002

155

48

32

79

32

39

135

83

99

86

99

89

81

584

16

5,4

16

2003

110

37

36

55

70

42

140

81

63

59

60

45

67

490

49

6,7

6

2004

39

47

48

44

60

94

115

148

94

56

57

48

71

611

11

3,7

38

2005

54

168

49

78

129

126

133

104

164

202

216

212

136

456

60

3,8

38

2006

189

190

151

187

221

203

197

200

181

152

167

171

184

626

10

3,85

38

2007

215

189

147

164

200

229

185

187

229

212

198

190

195

632

10

 

 

средний  за  весь  период  эксплуатации  2000-2007 г.г

 

 

 

 

2000-2007

131

110

65

89

103

120

133

123

122

123

123

121

113

 

 

 

 

средний  за  последние  три  года  эксплуатации  2005-2007 г.г

 

 

 

 

2005-2007

153

182

116

143

183

186

172

164

191

189

194

191

172

 

 

 

 

 

Примечание: * - справочно  по  р. Крутихе  (ст. Березит)  (Вострокнутов, 2002  с  дополнениями).

 

Замеры  уровня  воды  в  скважине  до  августа  2006 года  водопользователем  не  выполнялись, так  как  устье  скважины  было  герметично  прикрыто  металлическим  воротником. В  августе  2006 года, в  связи  с  предстоящими  работами  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  и  по  просьбе  организации-исполнителя - ООО  «Экомстройпроект», скважина  была  оборудована  замерной  трубкой  и  стали  проводиться  регулярные  наблюдения  за  положением  динамического  уровня  воды  в  скважине  с  периодичностью  1-2 раза  в  месяц. Динамический  уровень  воды  в  скважине  находился  на  глубине  34,00-36,50 м  (Приложение  6). Результаты  замеров  заносятся  в  журнал  учёта  водопотребления  по  установленной  форме.

По  результатам  контрольных  замеров, выполненных  ООО  «Экомстройпроект»  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  в  период  с  марта  2007 г.  по  март  2008 г.  включительно, при  среднемесячном  водоотборе  147-229 м3/сутки  динамический  уровень  воды  находился  на  глубине:

- в  водозаборной  скважине  № 1р - 33,38-35,57 м  (статический  уровень  8,75 м, понижение  24,63-26,82 м, в  том  числе  скин-эффект  ∆S  ~ 67-78%  или  ~ 16,5-20,9 м  (стр. 29)),

- в  скважине  № 4689  (в  142 м  от  водозаборной  скважины  № 1р) - 14,26-15,14 м  (статический  уровень  13,00 м, понижение  1,26-2,14 м),

- в  скважине  № 2р  (в  580 м  от  водозаборной  скважины  № 1р) - 18,50-19,15 м  (статический  уровень  19,40 м, понижение  +0,90-+0,25 м)  (рис. 3.1, Приложение  6), характеризуя  режим  подземных  вод  водозаборного  участка, как  стационарный.

 

По  химическому  составу  отбираемые  подземные  воды  являются  гидрокарбонатными  магниево-кальциевыми  с  минерализацией  (сухим  остатком)  104-198 мг/дм3  и  по  всем  изученным  показателям  качества  соответствуют  гигиеническим  нормативам  установленным  для  источников  централизованного  хозяйственно-питьевого  водоснабжения, за  исключением  повышенного  содержания  кремния  7,61-14,75 мг/дм3, при  среднем  за  2000-2007 г.г. - 12,5 мг/дм3, которое  является  характерным  природным  признаком  формирования  химического  состава  подземных  вод  района  в  условиях  развития  преимущественно  кремнистых  водовмещающих  пород, представляя  собой  естественный  природный  фактор, а  не  последствие  антропогенного  загрязнения. По  микробиологическим  показателям  качества  подземные  воды  являются  здоровыми.

Согласно  классификации  ГОСТ  2761-84  «Источники  централизованного  хозяйственно-питьевого  водоснабжения. Гигиенические, технические  требования  и  правила  выбора»  подземные  воды  относятся  к  3-му  классу  и  требуют  проведения  обескремнивания  перед  подачей  в  разводящую  сеть.

В  соответствии  с  разработанной  водопользователем  Инвестиционной  программой  «Развитие  систем  водоснабжения  и  водоотведения  Екатеринбургского  муниципального  унитарного  предприятия  водопроводно-канализационного  хозяйства  (МУП  «Водоканал»)  на  2006-2015 годы», утверждённой  постановлением  Екатеринбургской  городской  Думы  от  27 июня  2006 года  (Приложение  10), строительство  станций  водоподготовки  запланировано  на  2010-2011 г.г.  с  объёмом  финансирования  25,5 млн. руб. Представление  проектной  документации  на  санитарно-эпидемиологическую  экспертизу  и  согласование  с  органами  санитарно-эпидемиологического  надзора  намечается  по  мере  её  разработки  и  составления.

 

Проект  организации  зон  санитарной  охраны  на  водозаборном  участке  скважины  № 1р  разрабатывался  в  1996 г.  проектным  институтом  «Уральский  Водоканалпроект»  по  заданию  застройщика  пос. Карасьеозёрск - треста  «Уралтрансспецстрой», и  не  был  завершён  в  связи  с  отсутствием  надлежащего  гидрогеологического  обоснования. На  санитарно-эпидемиологическую  экспертизу  проект  не  представлялся  и  в  установленном  порядке  не  утверждался, его  дальнейшая  разработка  была  отложена  до  выполнения  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  водозаборного  участка.

Временные  границы  зон  санитарной  охраны  скважины  № 1р  приняты  в  соответствии  с  рекомендациями  лицензии  на  право  пользования  недрами  (Приложение  2), в  следующих  размерах:

- первый  и  второй  пояс - совмещённые, радиусом  50 м  вокруг  скважины;

- третий  пояс - 606 м  вверх  по  потоку  и  123 м  вниз  по  потоку  от  скважины, при  ширине  146-390 м.

Совмещённая  зона  санитарной  охраны  первого  и  второго  поясов  радиусом  50 м  вокруг  скважины  № 1р  фактически  создана  и  содержится  в  надлежащем  состоянии. Скважина  расположена  в  капитальном  наземном  кирпичном  павильоне  с  забетонированным  полом. Устье  скважины  приподнято  над  полом  на  +0,5 м, забетонировано  и  загерметизировано, а  затрубное  пространство  направляющей  колонны  зацементировано  на  всю  глубину  её  установки  в  интервале  0-12 м. На  прилегающей  к  скважине  территории  выполнены  работы  по  благоустройству  с  расчисткой  и  планировкой, для  обеспечения  отвода  поверхностных  вод  за  её  пределы. Объекты  (или  использование  территории)  загрязняющие  подземные  воды  на  площади  зоны  в  настоящее  время  отсутствуют. Периметр  зоны  огорожен  металлическим  забором  из  сетки-рабицы  размером  100×100 м  высотой  2 м.

 

В  одной  водосборной  площади  с  водозаборной  скважиной  № 1р, в  142 м  северо-северо-восточнее  от  неё, находится  водозаборная  скважина  № 4689  Учебно-спортивной  базы  «Динамо», которая  с  конца  1970-х  годов  используется  для  подпитки  водой  котельной  базы. Водоотбор  из  неё  осуществляется  эпизодически, не  чаще  2-3 раз  в  год, и  заключается  в  наполнении  расположенной  рядом  со  скважиной  водонапорной  башни  объёмом  36 м3, из  которой  вода  подаётся  в  котельную  и  используется  по  мере  надобности. Годовой  водоотбор  из  скважины  составляет  ~ 72-108 м3/год  или  ~ 0,2-0,3 м3/сутки. Уровень  воды  в  скважине, по  результатам  замеров  выполненных  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод, находился  на  глубине  14,26-15,14 м  (статический  уровень  13,00 м, понижение  1,26-2,14 м). Учитывая  незначительную  величину  и  эпизодичность  водоотбора  из  скважины  № 4689, она  не  оказывает  и  не  может  оказать  влияния  на  режим  работы  водозаборной  скважины  № 1р.

В  460-480 м  северо-северо-западнее  водозаборной  скважины  № 1р, в  смежном  водосборном  бассейне, расположены  водозаборные  скважины  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  Учебно-спортивной  базы  «Динамо», № 5542  и  пробуренная  ей  в  замену  скважина  № 1э. В  настоящее  время  эксплуатируется  только  скважина  № 5542, вывод  которой  из  эксплуатации  и  перевод  водоснабжения  базы  на  использование  скважины  № 1э  предварительно  намечен  на  конец  2008 года, после  выполнения  всех  необходимых  мероприятий  по  обустройству  скважины  и  организации  зон  санитарной  охраны. Среднесуточный  водоотбор  из  скважины  № 5542  за  период  с  31.05.2007 г.  по  31.03.2008 г.  составлял  64 м3/сутки. Уровень  воды  в  скважинах, по  результатам  замеров  выполненных  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод, находился  на  глубине:

- в  скважине  № 5542 - 12,44-15,06 м  (статический  уровень  13,00 м, понижение  +0,56-2,06 м),

- в  скважине  № 1э - 15,58-15,90 м  (статический  уровень  16,00 м, понижение  +0,42-+0,10 м).

Взаимное  влияние  скважин  №№ 1р  и  5542  (1э)  при  эксплуатации  в  настоящее  время  отсутствует. Не  ожидается  такового  и  в  дальнейшем, учитывая  геолого-гидрогеологические  условия  водозаборных  участков  и  прерывистый  режим  работы  водозаборной  скважины  № 5542, с  продолжительностью  работы  насоса  4-6 часов  в  сутки  с  производительностью  ~ 11-12 м3/час, с  последующим  восстановлением  уровня  воды  в  скважине  при  прекращении  водоотбора  практически  до  статических  отметок  и  выше.

Других  действующих  водозаборов  на  рассматриваемой  площади, согласно  официальным  источникам  и  результатам  рекогносцировочного  гидрогеологического  обследования, не  имеется. Заявок  в  Уралнедра  на  лицензирование  других  объектов  в  границах  месторождения  не  поступало  и  лимиты  на  водопользование  из  подземных  источников  не  запрашивались.

 

В  соответствии  с  «Классификацией  эксплуатационных  запасов…»  (ГКЗ  МПР  РФ, 1997)  рассматриваемый  водозаборный  участок, по  совокупности  гидрогеологических, водохозяйственных, геоэкологических  и  горно-геологических  условий, относится  к  3-й  группе  сложности  с  очень  сложными  условиями, характеризующимися  весьма  невыдержанным  геологическим  строением, ограниченным  распространением  водоносных  горизонтов  в  трещиноватых  породах, крайней  изменчивостью  мощностей  и  фильтрационных  свойств  водовмещающих  пород.

 

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

uralgidrogeo@narod.ru