Примеры отчетов по оценке и переоценке запасов подземных вод, водозаборный участок скважин ОАО Племенной птицеводческий завод «Свердловский»

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

Департамент по недропользованию по Уральскому ФО (Уралнедра)

ОАО Племенной птицеводческий завод «Свердловский»

Эколого-гидрогеологическое предприятие «Экомониторинг»

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

Гос. регистрационный № 40-07-51

Инв. №

Экз. № 1

Утверждаю:

Начальник Департамента

по недропользованию по Уральскому ФО

(Уралнедра)

_____________________ С.А. Рыльков

12 мая 2008 г.

Отв. исполнитель А.С. Шелпаков

Оценка эксплуатационных запасов подземных вод

действующего водозаборного участка скважин №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488 ОАО Племенной птицеводческий завод «Свердловский» для хозяйственно-питьевого и производственно-технического водоснабжения предприятия в с. Кашино Сысертского городского округа Свердловской области

(с подсчётом запасов по состоянию на 01.09.2007 г.)

в 2-х книгах

Книга 1 Текст и текстовые приложения

Начальник отдела региональной геологии, гидрогеологии и геофизики Департамента Уралнедра:	В.В. Парфёнов
Генеральный директор ОАО Племенной птицеводческий завод «Свердловский»:	А.К. Грачёв
Директор ЭГГП «Экомониторинг»:	А.С. Шелпаков

г. Екатеринбург

2008 г.

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

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

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

ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА

Шелпаков А.С.

Книга 1 Текст и текстовые приложения - 102 л., 15 рис., 9 табл., 13 библ.

Книга 2 Протокол заседания ТКЗ при Уралнедра - 39 л..

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

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

(ФГУ НПП «Росгеолфонд», ФГУ «ТФИ по Уральскому ФО», ОАО Племенной птицеводческий завод «Свердловский»).

Свердловская область. О-41-122.

Реферат:

Оценка эксплуатационных запасов подземных вод действующего водозаборного участка скважин №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488 ОАО ППЗ «Свердловский» для хозяйственно-питьевого и производственно-технического водоснабжения предприятия в с. Кашино Сысертского городского округа Свердловской области выполнялась в соответствии с геологическим заданием Уралнедра с целью оценки эксплуатационных запасов подземных вод водозаборного участка по промышленным категориям на уровне разрешённого водоотбора - 625 м³/сутки и их ресурсной обеспеченности.

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 оценкой эксплуатационных запасов подземных вод.

Объектом изучения являлась водоносная зона палеозойских интрузивных пород кислого состава, представленная трещиноватыми и слаботрещиноватыми гранитами, перекрытыми с поверхности песчанистыми суглинками четвертичного периода и глинисто-песчано-дресвянистыми образованиями коры выветривания мезозоя.

Запасы подсчитаны гидравлическим методом применительно к существующему водоотбору и заявленному среднегодовому водопотреблению в количестве 630 м³/сутки, и в соответствии с «Классификацией эксплуатационных запасов…» предлагаются к утверждению по категории В по состоянию на 01.09.2007 г.

Ключевые слова: Медведевско-Арамильская зона, Кашинский гранитоидный массив, подземные воды, водоносная зона палеозойских интрузивных пород кислого состава, эксплуатационные запасы подземных вод, естественные ресурсы, привлекаемые 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 №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488 ОАО Племенной птицеводческий завод «Свердловский» (далее ОАО ППЗ «Свердловский») для хозяйственно-питьевого и производственно-технического водоснабжения предприятия в с. Кашино Сысертского городского округа Свердловской области выполнялась в соответствии с геологическим заданием Департамента по недропользованию по Уральскому федеральному округу (Уралнедра) за счёт собственных средств недропользователя - ОАО ППЗ «Свердловский».

Необходимость постановки работ обоснована условиями лицензии на право пользования недрами СВЕ-№ 01393-ВЭ от 05.02.2003 г. (Приложение 2) на добычу питьевых подземных вод на водозаборном участке одиночных скважин №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488 для хозяйственно-питьевого и производственно-технического водоснабжения предприятия и с. Кашино, 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 воды в скважинах и качеством отбираемой воды, определён до 01.01.2005 г., с представлением результатов на Государственную геологическую экспертизу в Уральский филиал ФГУ ГКЗ и Урал ТКЗ при Уралнедра.

В соответствии с лицензионными условиями, максимальный суммарный среднегодовой водоотбор ограничен заявленной водопользователем нормативно-расчётной величиной составляющей 625 м³/сутки (228,3 тыс. м³/год), в том числе: 544 м³/сутки (198,6 тыс. м³/год) из скважин №№ 6279, 6283, 8475, 8488 для хозяйственно-питьевого водоснабжения и 81 м³/сутки (29,7 тыс. м³/год) из скважин №№ 3305, 3318 для производственно-технических нужд, при этом динамический уровень воды в скважинах не должен опускаться ниже 30-35 м. Граница горного отвода установлена на расстоянии 50 м вокруг скважин при глубине 100 м.

За период эксплуатации водозабора с 1974 года среднегодовой водоотбор составлял 320-635 м³/сутки, а за последние пять лет 2002-06 г.г. и январь-август 2007 года 572-605 м³/сутки, при среднем 595 м³/сутки (таблица 2.5). Заявленное среднегодовое водопотребление составляет 630 м³/сутки (Приложение 1).

Целью работ являлась оценка эксплуатационных запасов подземных вод действующего водозаборного участка скважин №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488 эксплуатируемого для хозяйственно-питьевого и производственно-технического водоснабжения ОАО ППЗ «Свердловский» по промышленным категориям в объёме разрешённого лицензией СВЕ-№ 01393-ВЭ водоотбора - 625 м³/сутки.

Гидрогеологические работы по оценке эксплуатационных запасов подземных вод выполнены Эколого-гидрогеологическим предприятием «Экомониторинг» в 2006-07 г.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 №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488 ОАО ППЗ «Свердловский» расположен в 24-26 км южнее г. Екатеринбурга, в 0,2-0,5 км западнее и юго-западнее с. Кашино, на водоразделе р. Сысерть (пруд Ильинский) и её левостороннего притока р. Каменки, в приустьевой части последней (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˚31′50′′ с.ш. и 60˚51′43′′ в.д.

1.2. Орографическая и гидрографическая характеристика

В орографическом отношении поверхность описываемого района 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 300-340 м на водоразделах до 200-220 м в речных долинах, болотных котловинах и на пониженных участках.

Гидрографическая сеть района принадлежит бассейну р. Исеть, и представлена средним течением её правобережного притока р. Сысерть с притоками р.р. Черемшанка, Каменка, Чёрная. 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, в границах водозаборного участка, является пруд Ильинский на р. Сысерть с отметками заполнения 220-221 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, иногда жарким, летом и холодной продолжительной зимой. Наиболее холодным месяцем в году является январь со среднемесячной температурой -15,3^оС (абсолютный минимум -44^оС), а наиболее тёплым июль +17,4^оС (абсолютный максимум +38^оС). Среднегодовая температура воздуха +1,2^оС.

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 2002-2006 г.г. (по данным метеостанции г. Екатеринбурга)

Год	Температура воздуха, °C	Осадки
Год	Температура воздуха, °C	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
норма	1,2	503

Таким образом, климатические характеристики периода выполнения работ по температуре воздуха были в 2,1 раза выше нормы, а по осадкам составили 124% 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) (Беляев, 1973), выполненной Уралгидроэкспедицией в 1968-1970 г.г., 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.

Непосредственно на площади рассматриваемого участка поисково-разведочные гидрогеологические работы не проводились. Бурение водозаборных скважин №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488 водозаборного участка ОАО ППЗ «Свердловский» производилось СМУ «Союзшахтоосушение» и СМУ «Бурводстрой». 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 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.

1.5. Геологическое строение

В геолого-структурном отношении район работ приурочен к центральной части Арамильско-Кашинского аллохтонного блока Медведевско-Арамильской зоны Восточно-Уральской мегазоны, в зоне сочленения с Кашинским гранитоидным массивом. Арамильско-Кашинский блок слагают среднепалеозойские образования медведевской (D₁md) и терригенно-карбонатной (D₁tc) толщ, представленные базальтами и их туфами, туфопесчаниками, туфоалевролитами, кремнистыми и углисто-кремнистыми сланцами, мраморизованными известняками, песчаниками и алевролитами, с крутым восточным - до вертикального, падением пород. Породы прорваны многочисленными интрузиями гранитов и тоналитов Кашинского массива, интенсивно разбиты дизъюнктивными нарушениями и сильно изменены процессами метаморфизма.

Тектонические нарушения имеют преимущественно субмеридиональное простирание согласное с основными структурами. Подчинённое значение имеют субширотные нарушения типа сдвигов.

С поверхности породы фундамента практически повсеместно перекрываются песчано-глинистыми отложениями четвертичного периода и щебнисто-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 области развития Среднеуральской группы бассейнов грунтовых корово-трещинных вод, выделяемой в составе провинции 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 коренные породы, слагая 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), имеющих самостоятельное значение.

Водоносный четвертичный аллювиальный горизонт (аQ)

Получил развитие в речных долинах р. Сысерть и её притоков р.р. Черемшанка, Каменка, Чёрная и представлен суглинками и песчанистыми глинами - в верхней части разреза, и в различной степени глинистыми песками, гравием и галечниками - в нижней части разреза, 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 до 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 повсеместному бытовому загрязнению, выраженному 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, и 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.

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

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

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

Практически сплошным чехлом покрывает породы палеозойского фундамента и 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 составляет от долей метра до 25-30 м и более, при средней 5-10 м.

Учитывая то обстоятельство, что гипсометрически элювиально-делювиальные образования обычно находятся в зоне аэрации, они выполняют роль внутригодового и межгодового регулятора питания подземного потока. 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

Связаны с зоной регионального выветривания коренных 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 (трещинно-карстовый) горизонт имеют общие условия питания, циркуляции и разгрузки подземных вод, формирования химического состава и режима. В зависимости от литологического состава и гидрогеологических особенностей водовмещающих пород, выделяются следующие водоносные зоны:

- водоносная зона палеозойских метаморфизованных вулканогенно-осадочных пород (mPz), представленная базальтами и их туфами, туфопесчаниками, туфоалевролитами, кремнистыми и углисто-кремнистыми сланцами, мраморизованными известняками, песчаниками и алевролитами;

- водоносная зона палеозойских интрузивных пород кислого состава (γPz), представленная гранитами и тоналитами (рис. 2.2).

Подземные воды приурочены к зоне трещиноватости региональной коры выветривания пород палеозойского фундамента, глубина развития которой составляет от 20-30 до 50-60 м. Минимальные её значения присущи корам выветривания интрузивных пород, а максимальные - метаморфизованных и карбонатных пород.

Помимо региональной трещиноватости, широким развитием пользуются локальные трещинные зоны аномально высокой проницаемости, связанные с проявлениями дизъюнктивной тектоники, внедрением интрузий и контактам карстующихся пород с некарстующимися. Открытая трещиноватость в таких зонах прослеживается вглубь на 100-150 и более метров.

Обводнённость пород водоносных зон крайне неоднородна и существенно различается в зависимости от литологического состава водовмещающих пород. Удельные водопритоки в скважины вскрывшие зону выветривания пластичных слаботрещиноватых пород составляют сотые и десятые доли дм³/сּм, повышаясь до 0,5-1 дм³/сּм и более в сильнотрещиноватых и закарстованных породах. Отдельные скважины являются практически безводными. В локальных тектонических трещинных зонах водопритоки в скважины многократно превышают фоновые значения, достигая 2-5 дм³/сּм и более.

Питание подземных вод 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 субаквальная, рассредоточенная. Спорадически обводнённые щебнисто-песчано-глинистые элювиально-делювиальные образования коры выветривания мезозоя выполняют роль внутригодового и межгодового регулятора питания подземного потока.

Уровни подземных вод в сглаженной форме повторяют основные элементы рельефа и имеют преимущественно свободную поверхность, залегая на глубине от 0-1 м в речных долинах, озёрных и болотных котловинах до 10-15 м и глубже на хорошо выраженных водораздельных пространствах и приводораздельных склонах. На участках распространения щебнисто-песчано-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 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 допустимые для вод хозяйственно-питьевого назначения. Наиболее характерными из них являются железо, кремний и марганец, что связано с сильной заболоченностью водосборов и развитием преимущественно кремнистых водовмещающих пород.

В пределах населённых пунктов подземные воды повсеместно подвержены 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 зонах тектонических нарушений.

2. Геолого-гидрогеологические условия и опыт эксплуатации водозаборного участка

Водозаборный участок ОАО ППЗ «Свердловский» начал формироваться в 1974-75 г.г., когда СМУ «Союзшахтоосушение» в 200 м северо-восточнее промплощадки завода были пробурены водозаборные скважины №№ 3305, 3318 (рис. 2.1), расположенные в 3 м друг от друга.

В 1980 г., в связи с намечавшейся реконструкцией завода и ростом объёма производства выпускаемой продукции, с увеличением перспективной потребности предприятия в воде, СМУ «Бурводстрой» были выполнены работы по расширению водозабора и пробурены две водозаборные скважины №№ 6279, 6283 в 450 м северо-восточнее промплощадки завода и в 250 м северо-восточнее узла скважин №№ 3305, 3318 (рис. 2.1). Скважины пробурены в 8 м друг от друга.

В 1993 и 1995 г.г., в связи со строительством благоустроенных домов на юго-западной окраине с. Кашино и необходимостью организации их водоснабжения, СМУ «Бурводстрой» в 630 м севернее промплощадки завода и в 350 м северо-западнее узла скважин №№ 6279, 6283 были пробурены две водозаборные скважины №№ 8475, 8488 (рис. 2.1), расположенные в 3 м друг от друга.

Водозаборные скважины приурочены к западной окраине Кашинского гранитоидного массива, в зоне его контакта с породами Арамильско-Кашинского аллохтонного блока (рис. 2.2), в связи с чем геолого-гидрогеологические условия водозаборного участка характеризуются как очень сложные, что обусловливается 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 3,6 км² (размером ~ 600-2000×800-3000 м) (рис. 2.1, 2.2), совпадающий с границей частного поверхностного водосбора, и представлен водоносными зонами палеозойских интрузивных пород кислого состава (γPz) - граниты и палеозойских метаморфизованных вулканогенно-осадочных пород (mPz) - базальты и их туфы, туфопесчаники, туфоалевролиты, кремнистые и углисто-кремнистые сланцы.

Питание подземных вод осуществляется за счёт инфильтрации атмосферных осадков на площади водосборного бассейна и фильтрации поверхностных вод р. Сысерть (пруд Ильинский) (рис. 2.4). Разгрузка подземного потока происходит в р.р. Сысерть (пруд Ильинский) и Каменка.

Скважинами с глубины 7-9 м вскрыты трещиноватые и слаботрещиноватые граниты водоносной зоны палеозойских интрузивных пород кислого состава, перекрытые с поверхности песчанистыми суглинками четвертичного периода и глинисто-песчано-дресвянистыми образованиями коры выветривания мезозоя. Зона повышенной трещиноватости вскрыта скважинами в интервале глубин от 40 до 51 м. Уровень воды в скважинах появился на глубине 9,0-11,5 м и установился на этих же отметках.

Геолого-технические данные по водозаборным скважинам приводятся ниже, в таблицах 2.2, 2.3 и на рис. 2.5-2.10.

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
№ скв.	Абс. отметка устья, м	Глубина скважины, м	Q	Mz	Литология водоносного горизонта	Стати- ческий уровень, м	Дебит, дм³/с	Пониже- ние, м	Удельный дебит, дм³/с^.м	Первоисточник
3305	226,10	80,0	2,0	6,0	Гранит трещиноватый	9,10	7,0	30,40	0,23	Паспорт скважины
3318	226,10	80,0	2,0	6,0	Гранит трещиноватый	9,00	5,0	27,40	0,18	Паспорт скважины
6279	226,40	80,0	3,0	6,0	Гранит трещиноватый	11,00	10,0	3,40	2,90	Паспорт скважины
6283	226,40	81,0	3,0	6,0	Гранит трещиноватый	11,50	10,0	3,40	2,90	Паспорт скважины
8475	225,90	73,0	2,0	5,0	Гранит трещиноватый	11,00	3,0	18,00	0,17	Паспорт скважины
8488	225,90	70,0	2,0	5,0	Гранит трещиноватый	11,00	4,0	23,50	0,17	Паспорт скважины

Таблица 2.2

Геологические разрезы по скважинам №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488

Геолог. индекс	Краткое описание пород	Глубина подошвы слоя, м	Мощ- ность слоя, м	Уровень воды, м появился установ.
Скважина № 3305
Q	Сулинок плотный, песчанистый	2,0	2,0	нет свед. 9,10
Mz	Глинисто-песчано-дресвянистая кора выветривания гранитов	8,0	6,0
γPz	Гранит среднезернистый трещиноватый и слаботрещиноватый, в интервале 47-50 м - сильнотрещиноватый	80,0	72,0
Скважина № 3318
Q	Сулинок плотный, песчанистый	2,0	2,0	нет свед. 9,00
Mz	Глинисто-песчано-дресвянистая кора выветривания гранитов	8,0	6,0
γPz	Гранит среднезернистый трещиноватый и слаботрещиноватый, в интервале 47-50 м - сильнотрещиноватый	80,0	72,0
Скважина № 6279
Q	Сулинок плотный, песчанистый	3,0	3,0	11,50 11,00
Mz	Глинисто-песчано-дресвянистая кора выветривания гранитов	9,0	6,0
γPz	Гранит среднезернистый трещиноватый и слабо-трещиноватый, в интервале 45-51 м - сильнотрещиноватый	80,0	71,0
Скважина № 6283
Q	Сулинок плотный, песчанистый	3,0	3,0	11,50 11,50
Mz	Глинисто-песчано-дресвянистая кора выветривания гранитов	9,0	6,0
γPz	Гранит среднезернистый трещиноватый и слабо-трещиноватый, в интервале 45-51 м - сильнотрещиноватый	81,0	72,0
Скважина № 8475
Q	Сулинок плотный, песчанистый	2,0	2,0	11,00 11,00
Mz	Глинисто-песчано-дресвянистая кора выветривания гранитов	7,0	5,0
γPz	Гранит среднезернистый трещиноватый и слаботрещиноватый, в интервале 40-46 м - сильнотрещиноватый	73,0	66,0
Скважина № 8488
Q	Сулинок плотный, песчанистый	2,0	2,0	11,00 11,00
Mz	Глинисто-песчано-дресвянистая кора выветривания гранитов	7,0	5,0
γPz	Гранит среднезернистый трещиноватый и слаботрещиноватый, в интервале 40-46 м - сильнотрещиноватый	70,0	63,0

Таблица 2.3

Конструкции скважин №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488

Бурение			Крепление
Диаметр, мм	Интервал, м		Диаметр, мм	Интервал, м		Примечание
Диаметр, мм	от	до	Диаметр, мм	от	до	Примечание
Скважина № 3305
349	0,0	20,0	325	+0,2	20,0	глухие
295	20,0	80,0	219	+0,5	33,0	глухие
			219	33,0	80,0	перфорированные
Скважина № 3318
349	0,0	17,0	325	+0,2	17,0	глухие
295	17,0	70,0	219	+0,5	41,0	глухие
			219	41,0	70,0	перфорированные
190	70,0	80,0	без обсадки
Скважина № 6279
349	0,0	9,0	325	+0,2	9,0	глухие
244	9,0	70,0	219	+0,5	23,0	глухие
			219	23,0	70,0	перфорированные
190	70,0	80,0	без обсадки
Скважина № 6283
349	0,0	9,0	325	+0,3	9,0	глухие
244	9,0	70,0	219	+0,5	25,0	глухие
			219	25,0	70,0	перфорированные
190	70,0	80,0	без обсадки
Скважина № 8475
349	0,0	8,0	325	+0,4	8,0	глухие
244	8,0	60,0	без обсадки
190	60,0	73,0	без обсадки
Скважина № 8488
349	0,0	9,0	325	+0,5	9,0	глухие
244	9,0	70,0	без обсадки

Скважины опытными откачками не опробовались, по окончании бурения из них были проведены кратковременные строительные откачки воды продолжительностью по 3 суток. Результаты опробования приводятся ниже, в таблице 2.3, Приложении 4 и на рис. 2.11.

Таблица 2.4

Результаты опробования скважин №№ 3305, 3318, 6279, 6283, 8475, 8488 строительными откачками

№ пп	Наименование	Ед. изм.	№ скважин и данные откачек
№ пп	Наименование	Ед. изм.	3305	3318	6279	6283	8475	8488
1.	Начало откачки	-	17.11. 1974 г.	25.03. 1975 г.	3.06. 1980 г.	11.09. 1980 г.	12.10. 1993 г.	23.05. 1995 г.
2.	Окончание откачки	-	20.11. 1974 г.	28.03. 1975 г.	6.06. 1980 г.	14.09. 1980 г.	15.10. 1993 г.	26.05. 1995 г.
3.	Продолжительность откачки	час	72	72	72	72	72	72
4.	Статический уровень	м	9,10	9,00	11,00	11,50	11,00	11,00
5.	Динамический уровень	м	39,50	36,40	14,40	14,90	29,00	34,50
6.	Понижение	м	30,40	27,40	3,40	3,40	18,00	23,50
7.	Дебит	дм³/с	7,0	5,0	10,0	10,0	3,0	4,0
8.	Удельный дебит	дм³/сּм	0,23	0,18	2,90	2,90	0,17	0,17

Согласно результатам наблюдений за уровнем воды при строительных откачках, стабилизация динамических уровней воды во всех скважинах наступала в течение первых суток опыта и в дальнейшем они не снижались с завершением откачек в установившемся режиме (рис. 2.11).

За период эксплуатации водозабора скважинами №№ 3305, 3318 с 1974 по 2001 год достоверная информация об уровенном режиме подземных вод практически отсутствует и является малоинформативной применительно к задаче оценки эксплуатационных запасов подземных вод водозаборного участка (Приложение 4).

С начала 2002 года, с пуском скважины № 6279 в постоянную эксплуатацию с водоотбором 572-605 м³/сутки, при среднем 595 м³/сутки, режим подземных вод водозаборного участка характеризовался как стационарный. Динамический уровень воды установился и стабилизировался в интервале:

- 18,88-20,02 м в основной водозаборной скважине № 6279,

- 16,80-17,46 м в резервной скважине № 6283 (в 8 м от скважины № 6279),

- 11,30-11,94 м в скважине № 3305 (в 250 м от скважины № 6279),

- 10,70-11,10 м в скважине № 8475 (в 350 м от скважины № 6279) (Приложения 4, 5).

Таким образом, результаты строительных откачек воды и последующей эксплуатации скважин, позволяют охарактеризовать вскрытый водоносный горизонт, как локальную обводнённую тектоническую трещинную зону повышенной проницаемости, выполняющую роль дрены для более мелких трещин зоны регионального выветривания коренных пород, с перетеканием из рыхлых покровных глинисто-песчано-дресвянистых образований и осушением пород зоны аэрации, эксплуатационные ресурсы подземных вод которого формируются за счёт сезонного питания инфильтрацией атмосферных осадков выпадающих на площади водосборного бассейна, сезонной сработки ёмкости водоносного горизонта и фильтрации поверхностных вод р. Сысерть (пруд Ильинский).

Эксплуатационные запасы подземных вод водозаборного участка по результатам работ по бурению водозаборных скважин СМУ «Союзшахтоосушение» в 1974-75 г.г. и СМУ «Бурводстрой» в 1980, 1993 и 1995 г.г. не оценивались и на утверждение в установленном порядке не представлялись.

Водозабор запущен в эксплуатацию в 1974 году. До конца 2001 года в постоянной эксплуатации находилась скважина № 3305, а скважина № 3318 являлась резервной и включалась только при ремонте водоподъёмного оборудования и замене насоса в основной водозаборной скважине. Скважины №№ 6279, 6283, 8475, 8488 находились на консервации.

С начала 2002 года скважины №№ 3305, 3318 в связи с повышенным содержанием в отбираемой воде нитратов были переведены в разряд скважин производственно-технического водоснабжения и основной эксплуатационной стала скважина № 6279, а скважина № 6283 резервной и включается только при ремонте водоподъёмного оборудования и замене насоса в основной водозаборной скважине. Скважины №№ 8475, 8488 остались на консервации. Учитывая отсутствие на предприятии отдельного водопровода производственно-технического водоснабжения, скважины №№ 3305, 3318 в дальнейшем не эксплуатировались и фактически были законсервированы.

Скважины №№ 6279, 6283 расположены в отдельно стоящих, а скважины №№ 3305, 3318 и 8475, 8488 попарно в общих, капитальных наземных кирпичных павильонах с забетонированным полом. Устья скважин приподняты над полом на +0,3-0,5 м, забетонированы и загерметизированы, а затрубное пространство направляющих колонн диаметром 325 мм во всех скважинах зацементировано на всю глубину их установки. Для отбора проб воды на лабораторные исследования в обвязке скважин и водонапорной башни установлены специальные краны-пробоотборники. Все скважины оборудованы насосами ЭЦВ-8-25-100 с глубиной загрузки на 50 м.

Вода из скважин №№ 6279, 6283 по водоводу диаметром 200 мм подаётся в водонапорную башню объёмом 200 м³, расположенную на южной окраине промплощадки завода, и далее самотёком поступает в разводящую сеть предприятия и с. Кашино. Режим работы основной водозаборной скважины № 6279 практически постоянный, круглосуточный и составляет 22-23 часа в сутки с производительностью ~ 24-26 м³/час. Водоподготовка отбираемой воды не проводится.

До 2002 года учёт величины водоотбора производился исходя из паспортной производительности насоса и времени его работы, определяемого по расходу электроэнергии, а замеры глубины залегания динамического уровня воды в скважинах носили разовый, эпизодический характер и выполнялись водопользователем в основном при переоформлении документов на специальное водопользование и только в эксплуатирующейся паре скважин №№ 3305, 3318 без учёта прерывистого характера режима их работы, как во время работы насоса, так и при его остановках, в связи с чем результаты замеров являются малоинформативными применительно к задаче оценки эксплуатационных запасов подземных вод водозаборного участка. Динамический уровень воды в скважинах №№ 3305, 3318 находился на глубине 20,60-35,00 м (Приложение 4).

С начала 2002 года, с пуском скважин №№ 6279, 6283 в эксплуатацию, скважины оборудованы общим расходомером ВМХ-50 (Приложение 3) и проводятся регулярные наблюдения за режимом их эксплуатации с периодичностью: ежедневно за величиной водоотбора по показанию расходомера, ежемесячно за динамическим уровнем воды в скважинах №№ 6279, 6283 и эпизодически за динамическим уровнем воды в скважинах №№ 3305, 8475 (Приложение 4). Результаты замеров заносятся в журнал учета водопотребления по установленным формам.

Таблица 2.5

Сведения о величине водоотбора из скважин водозаборного участка

Год	Среднегодовой водоотбор, м³/сутки				Использование по потребителям, м³/сутки				Осадки		Модуль стока*
	скв. № 3305, 3318	скв. № 6279, 6283	скв. № 8475, 8488	Всего	ОАО ППЗ «Свердловский»			передано для хпв с. Кашино	годовая сумма, мм	обеспе- ченность, %	модуль, дм³/сּкм²	обеспе- ченность, %
					Всего	В том числе
					Всего	хпв	птв
2002	0	588	0	588	358	96	262	230	584	16	5,4	16
2003	0	603	0	603	352	105	247	251	490	49	6,7	6
2004	0	601	0	601	359	113	246	242	611	11	3,7	38
2005	0	605	0	605	355	82	273	250	456	60	3,8	38
2006	0	572	0	572	316	75	241	256	626	10	3,85	38
I-VIII/2007	0	600	0	600	335	94	241	265
среднее	0	595	0	595	346	94	252	249	503		2,90

Примечания:	1.	сокращения: хпв - хозяйственно-питьевое водоснабжение, птв - производственно-техническое водоснабжение;
	2.	* - справочно по р. Крутихе (ст. Березит) (Вострокнутов, 2002 с дополнениями).

По результатам режимных наблюдений, выполненных в ходе работ по оценке эксплуатационных запасов подземных вод за период с сентября 2006 г. по сентябрь 2007 г., при среднемесячном водоотборе 586-618 м³/сутки, динамический уровень воды в скважинах находился на глубине:

- в основной водозаборной скважине № 6279 - 19,49-19,77 м (18,88-20,02 м за весь период наблюдений 2002-2007 г.г.),

- в резервной скважине № 6283 (в 8 м от скважины № 6279) - 17,00-17,35 м (16,80-17,46 м за весь период наблюдений 2002-2007 г.г.),

- в скважине № 3305 (в 250 м от скважины № 6279) - 11,47-11,70 м (11,30-11,94 м за весь период наблюдений 2002-2007 г.г.),

- в скважине № 8475 (в 350 м от скважины № 6279) - 10,80-10,98 м (10,70-11,10 м за весь период наблюдений 2002-2007 г.г.) (рис. 3.1, Приложения 4, 5), характеризуя режим подземных вод водозаборного участка, как стационарный.

По химическому составу отбираемые подземные воды являются гидрокарбонатными магниево-кальциевыми с минерализацией 165-487 мг/дм³ и по всем изученным показателям качества соответствуют гигиеническим нормативам установленным для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, за исключением повышенного содержания в отдельных пробах кремния (до 10,8-11,9 мг/дм³, при среднем за последние три года 2004-07 г.г. - 9,8 мг/дм³), которое является характерным природным признаком формирования химического состава подземных вод района в условиях заболоченности водосборов и 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 1-му классу и не требуют проведения водоподготовки перед подачей в разводящую сеть.

Проект организации зон санитарной охраны на водозаборном участке скважин №№ 6279, 6283, 8475, 8488 разработан Эколого-гидрогеологическим предприятием «Экомониторинг» в 2005 г. в соответствии с рекомендациями гидрогеологического заключения Уралгидроэкспедиции № 16415 от 17 июня 2005 г. (Приложение 9). Положительно прошёл Государственную санитарно-эпидемиологическую экспертизу в ТУ Роспотребнадзора по Свердловской области и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Свердловской области» на соответствие государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» (Приложение 10) и утверждён главой администрации МО «Сысертский район» (Приложение 11).

Утверждённые границы зон санитарной охраны скважин №№ 6279, 6283, 8475, 8488 в соответствии с проектом имеют следующие размеры:

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

- третий пояс - площадью 3,3 км² (размером ~ 600-2000×800-3000 м) - по границе водосборной площади водозаборного участка скважин.

Для скважин №№ 3305, 3318 производственно-технического водоснабжения, создание каких-либо санитарно-охранных зон нормативными документами не предусматривается.

Совмещённые зоны санитарной охраны первого-второго пояса радиусом 50 м вокруг скважин №№ 6279, 6283, 8475, 8488 и скважин №№ 3305, 3318, которые до конца 2001 года использовались для хозяйственно-питьевого водоснабжения, фактически созданы и содержатся в надлежащем состоянии. На прилегающей к скважинам территории выполнены работы по благоустройству с расчисткой и планировкой, для обеспечения отвода поверхностных вод за пределы зон. Объекты (или использование территории) загрязняющие подземные воды на площади зон в настоящее время отсутствуют. Периметры зон огорожены забором из колючей проволоки.

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