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)

ООО  «Уралтрансгаз»

Эколого-гидрогеологическое  предприятие  «Экомониторинг»

 

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

Гос. регистрационный  № 65-08-08

Инв. №

Экз. № 1

 

Утверждаю:

Начальник  Департамента

по  недропользованию  по  Уральскому  ФО

(Уралнедра)

 

 

 

_____________________ С.А. Рыльков

« ___ » _______________ 2008 г.

 

Отв. исполнитель  А.С. Шелпаков

 

Оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод

действующего  водозаборного  участка  скважин  №№ , 2э-дубль,   ООО  «Уралтрансгаз»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Газовик  Сысертского  городского  округа

  подсчётом  запасов  по  состоянию  на  01.01.2008 г.)

в  2-х  книгах

 

Книга 1  Текст  и  текстовые  приложения

 

Начальник  отдела  региональной  геологии, гидрогеологии  и  геофизики  Уралнедра:

В.В. Парфёнов

Директор  ЭГГП  «Экомониторинг»:

А.С. Шелпаков

Главный  инженер  ООО  «Уралтрансгаз»:

П.М. Созонов

 

г. Екатеринбург

2008 г.

 

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

 

СПИСОК  ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

 

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

 

ИНФОРМАЦИОННАЯ  КАРТА

 

Шелпаков А.С.

Оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважин  №№ , 2э-дубль,   ООО  «Уралтрансгаз»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Газовик  Сысертского  городского  округа    подсчётом  запасов  по  состоянию  на  01.01.2008 г.)  в  2-х  книгах.

Книга 1  Текст  и  текстовые  приложения - 93 л., 11 рис., 9 табл., 12 библ.

Книга 2  Протокол  заседания  ТКЗ  при  Уралнедра - 40 л.

Организация-исполнитель: Эколого-гидрогеологическое  предприятие  «Экомониторинг».

Адрес: 620014  г. Екатеринбург  ул. Вайнера, 55  каб. 513.

(ФГУ  НПП  «Росгеолфонд», ФГУ  «ТФИ  по  Уральскому  ФО», ООО  «Уралтрансгаз»).

Свердловская  область. О-41-122.

Реферат:

Целью  работ  являлась  оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважин  №№ , 2э-дубль,   эксплуатируемого  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Газовик  по  промышленным  категориям  в  объёме  разрешённого  водоотбора - 125 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  водозаборных  скважин; рекогносцировочное  гидрогеологическое  обследование  водосборного  бассейна  водозаборного  участка  с  обследованием  водозаборных  скважин; 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  хлорит-серицитовыми  выветрилыми  сланцами, перекрытыми  с  поверхности  щебнисто-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  125 м3/сутки, и  в  соответствии  с  «Классификацией  эксплуатационных  запасов…»  предлагаются  к  утверждению  по  категории  В  по  состоянию  на  01.01.2008 г.

Ключевые  слова: Медведевско-Арамильская  зона, Арамильско-Кашинский  аллохтонный  блок, 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  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э  ООО  «Уралтрансгаз»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Газовик  Сысертского  городского  округа  Свердловской  области  выполнялась  в  соответствии  с  геологическим  заданием  Департамента  по  недропользованию  по  Уральскому  федеральному  округу  (Уралнедра)  за  счёт  собственных  средств  недропользователя - ООО  «Уралтрансгаз».

Необходимость  постановки  работ  обоснована  условиями  лицензии  на  право  пользования  недрами  СВЕ-№ 02166-ВЭ  от  21.03.2006 г.  (Приложение  2)  на  добычу  питьевых  подземных  вод  на  водозаборном  участке  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Газовик, 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  30.12.2007 г., с  представлением  результатов  на  Государственную  геологическую  экспертизу  в  Уральский  филиал  ФГУ  ГКЗ  и  УралТКЗ  при  Уралнедра.

В  соответствии  с  лицензионными  условиями, максимальный  суммарный  среднегодовой  водоотбор  из  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э  ограничен  заявленной  водопользователем  нормативно-расчётной  величиной  составляющей  125 м3/сутки  (45,6 тыс. м3/год), при  этом  динамический  уровень  воды  в  скважинах  не  должен  опускаться  ниже  50 м. Граница  горного  отвода  установлена  радиусом  30 м  вокруг  скважин  при  глубине  100 м.

За  период  эксплуатации  водозабора  с  2000 года  среднегодовой  водоотбор  составлял  38-118 м3/сутки, а  за  последние  четыре  года  2004-07 г.г.  107-118 м3/сутки, при  среднем  112 м3/сутки  (таблица  2.5). Заявленное  нормативное  водопотребление  составляет  125 м3/сутки  (Приложение  1).

Целью  работ  являлась  оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э  эксплуатируемого  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Газовик  по  промышленным  категориям  в  объёме  разрешённого  лицензией  СВЕ-№ 02166-ВЭ  водоотбора - 125 м3/сутки.

Гидрогеологические  работы  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  выполнены  Эколого-гидрогеологическим  предприятием  «Экомониторинг»  в  2007 г. Полевые  работы  и  камеральная  обработка  материалов  с  составлением  отчёта  с  оценкой  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  выполнены  ответственным  исполнителем  работ - ведущим  гидрогеологом  Шелпаковым А.С.

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  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э  ООО  «Уралтрансгаз»  расположен  в  19-20 км  юго-восточнее  г. Екатеринбурга, в  0,3-0,6 км  северо-запад-нее  пос. Газовик, на  левобережном  приводораздельном  склоне  р. Сысерть, в  870-1250 м  от  её  русла  (рис. 1.1, 2.1). Административно  входит  в  состав  Сысертского  городского  округа  Свердловской  области.

Номенклатура  топографических  планшетов  масштаба  1:200 000 - О-41-XXXI, масштаба  1:50 000 - О-41-122-Б. Географические  координаты  центра  водозаборного  участка  56˚37′15′′ с.ш.  и  60˚56′54′′ 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  197-233 м  в  речных  долинах  до  325-342 м  на  водоразделах.

Гидрографическая  сеть  района  принадлежит  бассейну  р. Исеть  и  представлена  нижним  течением  её  правостороннего  притока  р. Сысерть, практически  в  приустьевой  части  последней, с  притоками  р.р. Каменкой, Черемшанкой, Раскуихой, Ольховкой, Шайдурихой. 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.

 

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-XXXI  (Верхний  Уфалей), выполненной  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  в  1968-70 г.г.  (Беляев, 1973), 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.

Бурение  водозаборных  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э  водозаборного  участка  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Газовик  производилось  буровым  участком  Челябинского  ЛПУ  ООО  «Уралтрансгаз»  в  1993  и  1997 г.г.  (Воронин, 1995, 1997). Эксплуатационные  запасы  подземных  вод  по  результатам  работ  не  оценивались  и  на  утверждение  в  установленном  порядке  не  представлялись.

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  работ  приурочен  к  восточной  окраине  Арамильско-Кашинского  аллохтонного  блока  Медведевско-Арамильской  зоны  Восточно-Уральской  мегазоны, практически  в  зоне  его  сочленения  с  Алапаевско-Куликовской  зоной  по  Мурзинскому  главному  разлому. Арамильско-Кашинский  аллохтонный  блок  слагают  палеозойские  отложения  новоберёзовской  (O2-3n), кремнисто-терригенной  (S1-2jt)  и  арамильской  (C1a)  толщ, представленные  базальтами, сланцами, туфопесчаниками, туфоалевролитами, гравелитами, песчаниками, алевролитами  и  кварцитами  с  крутым  восточным  падением  пород. Породы  прорваны  многочисленными  интрузиями  серпентинитов  Первомайского  дунит-гарцбургитового  комплекса  и  габброидов  Пышминского  габбрового  комплекса, 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  дресвяно-песчано-глинистыми  образованиями  коры  выветривания  мезозоя, средней  мощностью  5-10 м.

 

1.6. Гидрогеологические  условия

 

В  структурно-гидрогеологическом  отношении  район  работ  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. Сысерть  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  глинистого  и  песчано-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, базальтами, туфопесчаниками, туфоалевролитами, гравелитами, песчаниками, алевролитами, кварцитами;

- водоносная  зона  палеозойских  интрузивных  пород  ультраосновного  состава  (spPz), представленная  серпентинитами, тальк-карбонатными  породами;

- водоносная  зона  палеозойских  интрузивных  пород  основного  состава  (νPz), представленная  габбро, габбродолеритами  (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  подверженных  выветриванию  пород  составляют  сотые  и  десятые  доли  дм3/сּм, повышаясь  до  0,5-1 дм3/сּм  и  более  в  хорошо  выветривающихся  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  осуществляется  за  счёт  инфильтрации  атмосферных  осадков  на  площади  водосборных  бассейнов. Разгрузка  происходит  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  1-5 м  в  долинах  рек  до  5-10 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  тектонических  нарушений.

 

2. Геолого-гидрогеологические  условия  и  опыт  эксплуатации  водозаборного  участка

 

Рассматриваемый  водозаборный  участок  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  пос. Газовик  сформировался  в  1993 г., когда  буровым  участком  Челябинского  ЛПУ  ООО  «Уралтрансгаз»  в  300-600 м  северо-западнее  посёлка  были  пробурены  водозаборные  скважины  №№ 1э, 2э, 3э, расположенные  в  125-268 м  друг  от  друга  (Воронин, 1995)  (рис. 2.1). В  1996 г.  при  оборудовании  скважин  насосами  выяснилось, что  скважина  № 2э  на  глубине  39-40 м  забита  строительным  мусором  (бой  кирпича), в  связи  с  чем  в  1997 г.  в  3 м  от  неё  была  пробурена  новая  водозаборная  скважина  № 2э-дубль, а  скважина  № 2э  стала  наблюдательной. Одновременно, в  6 м  от  скважины  № 1э  была  пробурена  наблюдательная  скважина  № 1н  (Воронин, 1997). Все  скважины  находятся  на  балансе  ООО  «Уралтрансгаз»  (лицензия  СВЕ-№ 021 66-ВЭ  от  21.03. 2006 г.).

 

Водозаборные  скважины  приурочены  к  восточной  окраине  Арамильско-Кашинского  аллохтонного  блока  Медведевско-Арамильской  зоны, практически  в  зоне  его  сочленения  с  Алапаевско-Куликовской  зоной  по  Мурзинскому  главному  разлому  (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  образует  небольшой  самостоятельный  бассейн  местного  дренирования  площадью  1,4 км2  (размером  ~ 400-1500×600-1400 м)  (рис. 2.1, 2.2), совпадающий  с  границей  частного  поверхностного  водосбора, и  представлен  водоносными  зонами  палеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород  (mPz) - хлорит-серицитовые  сланцы, и  палеозойских  интрузивных  пород  ультраосновного  состава  (spPz) - серпентиниты  (рис. 2.2). В  разрезе  вскрытый  водоносный  горизонт  характеризуется, как  локальная  тектоническая  трещинная  зона  повышенной  проницаемости, выполняющая  роль  дрены  для  более  мелких  трещин  зоны  регионального  выветривания  коренных  пород.

Питание  подземных  вод  осуществляется  за  счёт  инфильтрации  атмосферных  осадков  на  площади  водосборного  бассейна, разгрузка  подземного  потока  происходит  в  р.р. Сысерть  и  Шайдуриху.

 

Скважинами  с  глубины  30-46 м  вскрыты  в  различной  степени  трещиноватые  хлорит-серицитовые  выветрилые  сланцы  водоносной  зоны  палеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород  (mPz), перекрытые  с  поверхности  щебнисто-дресвяно-глинистыми  и  дресвяно-щебнистыми  с  глинистым  заполнителем  образованиями  коры  выветривания  мезозоя. Зона  повышенной  трещиноватости  в  скважинах  вскрыта  в  интервале  глубин  от  45  до  53 м. Уровень  воды  в  скважинах  появился  на  глубине  30,0-44,0 м  и  установился  на  глубине  27,50-35,00 м.

Геолого-технические  данные  по  водозаборным  скважинам  приводятся  ниже, в  таблицах  2.2, 2.3  и  на  рис. 2.4-2.6.

 

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

Пониже-

ние,

м

Удельный

дебит,

дм3.м

Первоисточник

Q

Mz

248,08

68,0

-

30,0

Сланцы  трещиноватые

27,50

3,1

3,50

0,89

Паспорт  скважины

267,14

62,0

-

46,0

Сланцы  трещиноватые

34,00

0,8

3,50

0,23

Паспорт  скважины

2э-дубль

267,20

74,0

-

46,0

Сланцы  трещиноватые

35,00

1,9

9,00

0,21

Паспорт  скважины

269,40

62,0

-

34,0

Сланцы  трещиноватые

34,20

2,2

8,30

0,27

Паспорт  скважины

248,10

50,0

-

30,0

Сланцы  трещиноватые

27,20

не  опробовалась

Журнал  документации

 

Таблица  2.2

 

Геологические  разрезы  по  скважинам  №№ 1э, 2э-дубль, 3э

 

Геолог.

индекс

Краткое  описание  пород

Глубина

подошвы

слоя, м

Мощность

слоя, м

Уровень

воды, м

появился

установился

Скважина 

Mz

Щебнисто-дресвяно-глинистая  кора  выветривания  сланцев

8,0

8,0

30,0

27,50

Дресвяно-щебнистая  кора  выветривания  сланцев  с  глинистым  заполнителем

30,0

22,0

mPz

Сланцы  хлорит-серицитовые  выветрилые, трещиноватые, в  интервале  45-49 м  сильнотрещиноватые

68,0

38,0

Скважина  2э-дубль

Mz

Щебнисто-дресвяно-глинистая  кора  выветривания  сланцев

15,0

15,0

44,0

35,00

Дресвяно-щебнистая  кора  выветривания  сланцев  с  глинистым  заполнителем

46,0

31,0

mPz

Сланцы  хлорит-серицитовые  выветрилые, трещиноватые, в  интервале  51-53 м  сильнотрещиноватые

74,0

28,0

Скважина 

Mz

Щебнисто-дресвяно-глинистая  кора  выветривания  сланцев

12,0

12,0

34,0

34,20

Дресвяно-щебнистая  кора  выветривания  сланцев  с  глинистым  заполнителем

34,0

22,0

mPz

Сланцы  хлорит-серицитовые  выветрилые, трещиноватые, в  интервале  49-51 м  сильнотрещиноватые

62,0

28,0

 

Таблица  2.3

 

Конструкции  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э

 

Бурение

Крепление

Диаметр, мм

Интервал, м

Диаметр, мм

Интервал, м

Примечание

от

до

от

до

Скважина 

243

0,0

26,0

219

+0,5

26,0

глухие

190

26,0

45,0

без  обсадки

161

45,0

60,0

без  обсадки

132

60,0

68,0

без  обсадки

Скважина  2э-дубль

190

0,0

38,0

146

+0,4

42,0

глухие

161

38,0

42,0

 

 

 

 

132

42,0

60,0

без  обсадки

112

60,0

74,0

без  обсадки

Скважина 

243

0,0

32,0

168

+0,5

32,0

глухие

146

32,0

62,0

без  обсадки

 

Скважины  №№ 1э, 3э  были  опробованы  групповой  опытной  откачкой  продолжительностью  5,75 суток, а  из  скважины  № 2э-дубль  по  окончании  бурения  была  проведена  кратковременная  строительная  откачка  воды  продолжительностью  1 сутки. Результаты  опробования  приводятся  ниже, в  таблице  2.4, Приложении  4  и  на  рис. 2.7, 2.8.

 

Таблица  2.4

 

Результаты  опробования  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э откачками

 

№ пп

Наименование

Ед. изм.

№№ скважин  и  данные  откачек

групповая  опытная

2э-дубль

1.

Начало  откачки

-

14.06.1996 г.

08.04.1997 г.

2.

Окончание  откачки

-

20.06.1996 г.

09.04.1997 г.

3.

Продолжительность  откачки

час/суток

138/5,75

24/1

4.

Статический  уровень

м

27,50

34,20

35,00

5.

Динамический  уровень

м

31,00

42,50

44,00

6.

Понижение

м

3,50

8,30

9,00

7.

Дебит

дм3

3,1

2,2

1,9

8.

Удельный  дебит

дм3/сּм

0,89

0,27

0,21

 

Результаты  наблюдений  за  уровнем  воды  при  опробовании  скважин  №№ 1э, 3э  групповой  опытной  откачкой  показывают, что  стабилизация  динамических  уровней  воды  в  скважинах  наступила  в  течение  первых  суток  опыта  и  в  дальнейшем  они  не  снижались, с  завершением  откачки  в  установившемся  режиме. Взаимодействия  скважин  при  откачке  не  зафиксировано  (рис. 2.7, Приложение  4). Продолжительность  периода  восстановления  уровней  воды  в  скважинах  после  откачки  до  статических  отметок  составила  2-3 часа  (рис. 2.8, Приложение  4).

Эксплуатационные  запасы  подземных  вод  водозаборного  участка  по  результатам  работ  по  бурению  водозаборных  скважин  буровым  участком  Челябинского  ЛПУ  ООО  «Уралтрансгаз»  не  оценивались  и  на  утверждение  в  установленном  порядке  не  представлялись.

 

Водозабор  запущен  в  эксплуатацию  в  2000 году. В  постоянной  эксплуатации  поочерёдно  находятся  скважины  №№ 1э, 3э, а  скважина  № 2э-дубль  является  резервной  и  включается  только  при  ремонте  водоподъёмного  оборудования  и  замене  насосов  в  основных  водозаборных  скважинах. В  2007 г.  практически  эксплуатировалась  только  одна  скважина  № 3э, а  скважина  № 1э  так  же  находилась  в  резерве  (таблица  2.5).

За  период  эксплуатации  водозабора  с  2000 года  среднегодовой  водоотбор  составлял  38-118 м3/сутки, а  за  последние  четыре  года  2004-07 г.г.  107-118 м3/сутки, при  среднем  112 м3/сутки  (таблица  2.5). Заявленное  нормативное  водопотребление  составляет  125 м3/сутки  (Приложение  1).

 

Таблица  2.5

 

Сведения  о  величине  водоотбора  из  скважин  водозаборного  участка

 

Год

№ скв.

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,

%

2003

30

18

31

49

45

69

57

0

75

51

0

30

38

490

49

6,7

6

2э-дубль

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

4

0

18

19

9

7

6

0

4

63

5

5

68

4

18

всего

48

37

40

56

51

69

61

63

80

56

68

38

56

2004

62

62

59

41

42

61

77

54

30

60

42

126

60

611

11

3,7

38

2э-дубль

0

6

0

0

0

12

21

0

0

0

0

0

3

36

47

44

59

67

38

50

55

77

42

62

0

48

всего

98

115

103

100

109

111

148

109

107

102

104

126

111

2005

124

69

106

101

88

121

132

150

105

10

0

0

85

456

60

3,8

38

2э-дубль

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

36

0

0

0

0

0

0

0

92

96

96

27

всего

124

105

106

101

88

121

132

150

105

102

96

96

111

2006

40

0

40

0

45

67

76

81

73

50

90

0

47

626

10

3,85

38

2э-дубль

0

0

0

0

0

0

10

0

0

0

0

0

1

70

97

60

95

48

65

26

63

40

48

0

95

59

всего

110

97

100

95

93

132

112

144

113

98

90

95

107

2007

0

0

0

0

20

0

0

0

0

0

0

0

2

632

10

 

 

2э-дубль

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

108

88

96

86

140

144

120

132

118

132

108

116

116

всего

108

88

96

86

160

144

120

132

118

132

108

116

118

среднегодовой  водоотбор  за  период  2004-2007 г.г.

112

503

 

2,90

 

 

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

 

Скважины  №№ 1э, 3э  расположены  в  капитальных  наземных  кирпичных  павильонах  с  забетонированным  полом, а  скважина  № 2э-дубль  в  железобетонном  колодце  с  забетонированным  полом. Устья  скважин  приподняты  над  полом  на  +0,3-0,5 м, забетонированы  и  загерметизированы, а  затрубное  пространство  направляющих  колонн  зацементировано  на  всю  глубину  их  установки. Для  отбора  проб  воды  на  лабораторные  исследования  в  обвязке  скважин  и  накопительных  резервуаров  установлены  специальные  краны-пробоотборники. Скважина  № 1э  оборудована  насосом  ЭЦВ-6-6,5-120  с  глубиной  загрузки  на  60 м, скважина  № 2э-дубль - ЭЦВ-6-10-80  с  глубиной  загрузки  на  58 м  и  скважина  № 3э - ЭЦВ-5-6,3-80  с  глубиной  загрузки  на  55 м.

Вода  из  скважин  по  водоводу  диаметром  114 мм  длиной  250 м  поступает  в  два  накопительных  резервуара  ёмкостью  250 м3  насосной  станции  второго  подъёма, расположенной  на  западной  окраине  посёлка, и  далее  поверхностным  насосом  повышения  давления  подаётся  в  разводящую  сеть  посёлка. Основные  водозаборные  скважины  №№ 1э, 3э  находятся  в  эксплуатации  поочерёдно, режим  их  работы  имеет  прерывистый  характер  с  продолжительностью  работы  насоса  15-18 часов  в  сутки  с  производительностью  ~ 6-7 м3/час, в  зависимости  от  времени  заполнения  ёмкости  накопительных  резервуаров  и  величины  водоразбора. Водоподготовка  отбираемой  воды  не  проводится.

Инструментальный  учёт  величины  водоотбора  организован  и  ведётся  водопользователем  по  показаниям  расходомеров  с  момента  пуска  водозабора  в  эксплуатацию  в  2000 году, с  периодичностью  1-2 раза  в  месяц. Все  скважины  оборудованы  расходомерами  СТВ-65  (Приложение  3). Показания  расходомеров  заносятся  в  журнал  учёта  водопотребления  по  установленным  формам.

Замеры  уровней  воды  в  скважинах  до  октября  2006 года  носили  разовый  эпизодический  характер, а  с  ноября  2006 года  стали  проводиться  регулярные  наблюдения  за  положением  динамического  уровня  воды  в  скважинах  №№ 1э, 2э, 3э, 1н  с  ежемесячной  периодичностью. Замеры  глубины  залегания  динамического  уровня  воды  в  скважинах  выполняются  без  учёта  прерывистого  характера  режима  работы  водозаборных  скважин - как  во  время  работы  насосов, так  и  при  их  остановках, в  связи  с  чем  результаты  замеров  являются  малоинформативными  применительно  к  задаче  оценки  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  водозаборного  участка. Динамический  уровень  воды  в  основных  водозаборных  скважинах  находился  на  глубине: в  скважине  № 1э - 25,70-31,00 м, в  скважине  № 3э - 33,00-41,50 м  и  в  наблюдательной  скважине  № 2э, рядом  с  резервной  скважиной  № 2э-дубль, на  глубине  31,50-33,00  (Приложение  5). Результаты  замеров  заносятся  в  журнал  учёта  водопотребления  по  установленным  формам.

Контрольные  замеры  глубины  залегания  динамического  уровня  воды  в  скважинах  №№ 1э, 2э, 3э, 1н, выполненные  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  в  июле-декабре  2007 г., приурочивались  к  моменту  остановки  насоса  в  эксплуатировавшейся  в  этот  период  водозаборной  скважине  № 3э, по  окончании  периода  максимального  дневного  водоразбора  и  выполнялись  в  вечернее  время, в  связи  с  чем  характеризуют  максимальные  значения  суточных  понижений. По  результатам  наблюдений, при  среднемесячном  водоотборе  108-144 м3/сутки, максимальный  динамический  уровень  воды  в  скважинах  находился  на  глубине:

- в  эксплуатировавшейся  водозаборной  скважине  № 3э - 39,76-40,66 м,

- в  неэксплуатировавшейся  водозаборной  скважине  № 1э - 26,06-26,32 м,

- в  наблюдательной  скважине  № 1н    6 м  от  неэксплуатировавшейся  водозаборной  скважины  № 1э) - 26,04-26,30 м,

- в  наблюдательной  скважине  № 2э    3 м  от  резервной  водозаборной  скважины  № 2э-дубль) - 32,13-32,50 м.

Таким  образом, уровни  в  скважинах  №№ 1э, 2э, 1н  соответствовали  своим  статическим  отметкам  и  превышали  их, а  в  скважине  № 3э  уровень  воды  при  прекращении  водоотбора  восстанавливался  до  статической  отметки  34,20 м  и  выше  менее  чем  за  1 час  (Приложение  5), что  характеризует  режим  подземных  вод  водозаборного  участка, как  стационарный.

 

По  химическому  составу  отбираемые  подземные  воды  являются  гидрокарбонатными  магниево-кальциевыми  с  минерализацией  (сухим  остатком)  63-211 мг/дм3  и  по  всем  изученным  показателям  качества  соответствуют  гигиеническим  нормативам  установленным  для  источников  централизованного  хозяйственно-питьевого  водоснабжения. 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  1-му  классу  и  не  требуют  проведения  водоподготовки  перед  подачей  в  разводящую  сеть.

 

Проект  организации  зон  санитарной  охраны  на  водозаборном  участке  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э  разработан  Уральским  государственным  профессионально-педагогическим  университетом  в  1994 г.  (Зольников, Акрамов, 1994)  (Приложение  9). Положительно  прошёл  санитарно-эпидемиологическую  экспертизу  на  соответствие  государственным  санитарно-эпидемиологическим  правилам  и  нормативам  (Приложение  10)  и  утверждён  Постановлением  Главы  администрации  Сысертского  района  (Приложение  11).

Утверждённые  границы  зон  санитарной  охраны  скважин  №№ 1э, 2э-дубль, 3э  в  соответствии  с  проектом  имеют  следующие  размеры:

- первый  пояс - радиусом  50 м  вокруг  скважин;

- второй  и  третий  пояс - совмещённые, радиусом  400 м  вокруг  скважин.

Зона  санитарной  охраны  первого  пояса  радиусом  50 м  вокруг  скважин  фактически  создана  и  содержится  в  надлежащем  состоянии. На  прилегающей  к  скважинам  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  зон  всех  трёх  скважин  огорожен  забором  из  колючей  проволоки  размером  100-225×364-368 м.

 

Согласно  официальным  источникам  и  результатам  рекогносцировочного  гидрогеологического  обследования, других  действующих  водозаборов  на  рассматриваемой  площади  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