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  № 40-07-35

Инв. №

Экз. № 1

 

Утверждаю:

Начальник  Департамента

по  недропользованию  по  Уральскому  ФО

(Уралнедра)

 

 

 

_____________________ С.А. Рыльков

« ___ » _______________ 2009 г.

 

Отв. исполнитель  А.С. Шелпаков

 

Оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод

действующего  водозаборного  участка  скважин  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  ООО  «Уралтрансгаз»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  оздоровительного  комплекса  «Прометей»  в  Сысертском  районе  Свердловской  области

  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

Главный  инженер  ООО  «Уралтрансгаз»:

П.М. Созонов

Директор  ЭГГП  «Экомониторинг»:

А.С. Шелпаков

 

г. Екатеринбург

2008 г.

 

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

 

СПИСОК  ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

 

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

 

ИНФОРМАЦИОННАЯ  КАРТА

 

Шелпаков А.С.

Оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважин  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  ООО  «Уралтрансгаз»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  оздоровительного  комплекса  «Прометей»  в  Сысертском  районе  Свердловской  области    подсчётом  запасов  по  состоянию  на  01. 01.2008 г.)  в  2-х  книгах.

Книга 1  Текст  и  текстовые  приложения - 106 л., 10 рис., 9 табл., 11 библ.

Книга 2  Протокол  заседания  ТКЗ  при  Уралнедра - 41 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  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  эксплуатируемого  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  оздоровительного  комплекса  «Прометей»  по  промышленным  категориям  в  объёме  разрешённого  водоотбора - 274 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  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  рифейско-нижнепалеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород, представленная  в  различной  степени  трещиноватыми  слюдисто-кварцевыми  выветрилыми  сланцами, перекрытыми  с  поверхности  дресвяно-глинистыми  и  глинистыми  образованиями  коры  выветривания  мезозоя.

Запасы  подсчитаны  гидравлическим  методом  применительно  к  существующему  водоотбору  и  заявленному  нормативному  водопотреблению  на  перспективу  развития  в  количестве  274 м3/сутки, и  в  соответствии  с  «Классификацией  эксплуатационных  запасов…»  предлагаются  к  утверждению  по  категории  В  по  состоянию  на  01.01.2008 г.

Ключевые  слова: Сысертско-Ильменогорская  зона, Шумихинская  куполовидная  структура, подземные  воды, водоносная  зона  рифейско-нижнепалеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород, 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  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  ООО  «Уралтрансгаз»  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  оздоровительного  комплекса  «Прометей»  (бывшего  пионерского  лагеря  «Искорка»  Уральской  геологосъёмочной  экспедиции  ПГО  «Уралгеология»  до  1996 года)  в  Сысертском  районе  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-№ 01990-ВЭ  от  11.05.2005 г.  (Приложение  2)  на  добычу  питьевых  подземных  вод  на  водозаборном  участке  скважин  №№ 113а, 113в  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  оздоровительного  комплекса  «Прометей», 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  30.12.2005 г., с  представлением  результатов  на  Государственную  геологическую  экспертизу  в  Уральский  филиал  ФГУ  ГКЗ  и  УралТКЗ  при  Уралнедра.

В  соответствии  с  лицензионными  условиями, суммарный  среднегодовой  водоотбор  из  скважин  №№ 113а, 113в  ограничен  величиной  заявленной  водопользователем  нормативной  потребности  составляющей  274 м3/сутки  (100,0 тыс. м3/год), при  этом  динамический  уровень  воды  в  скважинах  не  должен  опускаться  ниже  32  и  40 м, соответственно. Граница  горного  отвода  установлена  радиусом  50 м  вокруг  скважин, при  глубине  50 м  для  скважины  № 113а  и  100 м  для  скважины  № 113в.

За  период  эксплуатации  водозабора  с  1982 года  среднегодовой  водоотбор  составлял  30-262 м3/сутки, а  за  последние  пять  лет  2003-07 г.г.  74-262 м3/сутки, при  среднем  132 м3/сутки  (таблица  2.5). Заявленное  нормативное  водопотребление  оздоровительного  комплекса  на  перспективу  развития  составляет  274 м3/сутки  (Приложение  1)  и  фактически  достигнуто  к  середине  2007 года, в  связи  с  проводимой  реконструкцией  комплекса, вводом  новых  корпусов  и  других  объектов-водопотребителей  с  высоким  уровнем  благоустройства.

Целью  работ  являлась  оценка  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  действующего  водозаборного  участка  скважин  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  эксплуатируемого  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  оздоровительного  комплекса  «Прометей»  по  промышленным  категориям  в  объёме  разрешённого  лицензией  СВЕ-№ 01990-ВЭ  водоотбора - 274 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., под  методическим  руководством  главного  гидрогеолога  предприятия  Герасименко Б.Н.  и  при  непосредственном  участии  инженера-гидрогеолога  ООО  «Уралтрансгаз»  Копцева С.В.

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  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  ООО  «Уралтрансгаз»  расположен  в  31-33 км  южнее  г. Екатеринбурга  и  2,0-2,5 км  северо-за-паднее  пос. Верхняя  Сысерть, в  70-170 м  севернее  и  северо-западнее  оздоровительного  комплекса  «Прометей», на  правобережном  склоне  р. Сысерть  (Верхнесысертского  пруда), в  370-430 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-В. Географические  координаты  центра  водозаборного  участка  56˚26′53′′ с.ш.  и  60˚42′28′′ 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  233-249 м  в  речных  долинах  до  342-369 м  на  водоразделах.

Гидрографическая  сеть  района  принадлежит  бассейну  р. Исеть  и  представлена  верхним  течением  её  правостороннего  притока  р. Сысерть  с  притоками  р.р. Северной  Сысертью, Полдневой  Сысертью, Глубокой. 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  Верхнесысертский  пруд  на  р. Сысерть, имеющий  площадь  водного  зеркала  9,5 км2  при  объёме  ~ 30 млн. м3, с  отметкой  заполнения  247,1 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-XXXI  (Верхний  Уфалей), выполненной  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  в  1968-1970 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.

Первая  водозаборная  скважина  № 2826  для  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  оздоровительного  комплекса  «Прометей»  (бывшего  пионерского  лагеря  «Искорка»  Уральской  геологосъёмочной  экспедиции  ПГО  «Уралгеология»  до  1996 года)  была  пробурена  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  в  1953 г.  на  южной  окраине  его  территории  в  прибрежной  зоне  Верхнесысертского  пруда  (рис. 2.1, 2.2, таблица  2.1). Скважина  эксплуатировалась  до  1978 года, наблюдения  за  динамическим  уровнем  и  величиной  водоотбора  не  производились. После  25-тилетней  эксплуатации  скважина  вышла  из  строя  в  связи  с  сильной  коррозией  обсадных  труб  и  потерей  ими  целостности, что  привело  к  зашламованию  ствола  скважины  и  резкому  падению  её  производительности. Кроме  того, по  заключению  санитарно-эпидемиологических  органов, отбираемая  вода  перестала  отвечать  гигиеническим  нормативам  установленным  для  источников  централизованного  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  по  содержанию  азотсодержащих  веществ, и  отсутствию  возможности  организации  зон  санитарной  охраны  необходимых  размеров, в  связи  с  размещением  выше  по  потоку  от  скважины  неблагоустроенной  в  то  время  застройки  пионерского  лагеря  и  других  объектов-загрязнителей.

В  связи  с  вышеизложенным, в  1977-1981 г.г.  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  были  выполнены  поисково-разведочные  гидрогеологические  работы  по  изысканию  новых  источников  водоснабжения  за  счёт  подземных  вод  (Смирнов, 1981). Работы  были  выполнены  в  два  этапа - в  1977-1978 г.г.  и  1981 г.

В  1977-1978 г.г.  были  выделены  и  опоискованы  два  перспективных  участка: первый - в  700-800 м  севернее  лагеря  (скважины  №№ 1, 2)  и  второй - в  170 м  северо-западнее  лагеря  (скважина  № 113п)  (рис. 2.1, 2.2, таблица  2.1). 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. Кроме  того, для  экстренного  решения  проблемы  отсутствия  источника  водоснабжения  лагеря, в  связи  с  выходом  из  строя  водозаборной  скважины  № 2826, в  30 м  западнее  от  неё, в  более  благоприятных  санитарных  условиях, была  пробурена  скважина-дублёр  № 2а  (рис. 2.1, 2.2, таблица  2.1)  для  организации  временного  водоснабжения, которая  эксплуатировалась  до  начала  1982 года.

В  1981 г.  рядом  с  наиболее  водообильной  поисковой  скважиной  № 113п  была  пробурена  разведочно-эксплуатационная  скважина  № 113а  (рис. 2.1, 2.2, таблица  2.1). По  окончании  бурения  из  неё  была  выполнена  опытная  откачка  продолжительностью  17,8 суток  и  изучено  качество  вскрытых  подземных  вод. Откачка  проводилась  в  период  с  20.06.  по  08.07.1981 г.  при  стабильном  дебите  4,9 дм3  (423 м3/сутки). Динамический  уровень  воды  в  скважине  в  течение  первых  суток  опыта  понизился  до  глубины  18,56-18,62 м  и  в  дальнейшем  он  не  снижался, с  завершением  откачки  в  установившемся  режиме. Понижение  уровня  воды  в  скважине  на  конец  откачки  составило  2,94 м  при  удельном  дебите  1,67 дм3/сּм  (таблица  2.4). Продолжительность  периода  восстановления  уровня  воды  в  скважине  после  откачки  до  статической  отметки  составила  4 суток. Результаты  опытной  откачки  и  её  обработки  представлены  в  Приложении  4  и  на  рис. 2.6, 2.7.

Эксплуатационные  запасы  подземных  вод  водозаборного  участка  по  результатам  работ  не  оценивались  и  на  утверждение  в  установленном  порядке  не  представлялись. Результаты  работ  были  рассмотрены  на  заседании  НТС  Уральской  гидрогеологической  экспедиции  (Приложение  11), по  итогам  которого  скважина  № 113а  была  рекомендована  к  эксплуатации  с  водоотбором  423 м3/сутки  (4,9 дм3/с), на  уровне  дебита  опытной  откачки  достигнутого  в  условиях  установившейся  фильтрации, и  сделан  вывод  о  том, что  указанная  производительность  может  быть  приравнена  по  степени  изученности  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  к  категории  В  с  правом  проектирования. Кроме  того, исходя  из  небольшой  величины  понижения  уровня  подземных  вод  и  достаточно  мощной  зоны  трещиноватости  коллектора, было  отмечено, что  рекомендуемая  эксплуатационная  нагрузка  на  скважину  не  является  оптимальной  и  в  последующем  может  быть  увеличена, по  данным  фактического  режима  эксплуатации.

В  начале  1982 года  скважина  № 113а  была  запущена  в  эксплуатацию.

В  1986 г.  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  в  142 м  юго-восточнее  скважины  № 113а  и  70 м  севернее  комплекса  была  пробурена  резервная  водозаборная  скважина  № 113в  (рис. 2.1, 2.2, таблица  2.1). Учитывая, что  в  1981 г.  из  скважины  № 113а  была  проведена  представительная  опытная  откачка  воды  продолжительностью  17,8 суток, скважина  № 113в  откачкой  не  опробовалась, её  эксплуатационные  характеристики  были  косвенно  определены  по  производительности  выброса  воды  в  процессе  пневмоударного  бурения  скважины  (Письменская, 1986).

В  1997 г.  в  скважине  № 113в  и  в  1999 г.  в  скважине  № 113а  произошли  обрывы  насосов, в  связи  с  чем  рядом  с  ними  буровым  участком  Челябинского  ЛПУ  ООО  «Уралтрансгаз»  были  пробурены  новые  водозаборные  скважины  № 113в-дубль  в  8 м  от  скважины  № 113в  (Петров, 1998)  и  № 113а-дубль  в  7 м  от  скважины  № 113а  (Копцев, 2000)  (рис. 2.4, 2.5, таблицы  2.1-2.3). По  окончании  бурения  скважины  были  опробованы  кратковременными  строительными  откачками  продолжительностью  1,1-1,5 суток  (таблица  2.4). Скважины  №№ 113а  и  113в  стали  наблюдательными.

В  2006 г.  в  связи  с  проектированием  строительства  на  территории  оздоровительного  комплекса  административного  здания  Малоистокского  ЛПУ  ООО  «Уралтрансгаз», Уральской  гидрогеологической  экспедицией  были  выполнены  поисково-оценочные  гидрогеологические  работы  по  обоснованию  для  него  автономного  источника  хозяйственно-питьевого  водоснабжения  (Футорянский, 2006). Работы  проводились  в  200-300 м  южнее  водозаборных  скважин  №№ 113а-дубль, 113в-дубль, и  методически  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  две  поисковые  скважины  №№ 1п, 2п  (рис. 2.1, 2.2, таблицы  2.1, 3.2), после  чего  работы  были  прекращены  по  причине  отказа  заказчика - ОАО  «Газпроектинжиниринг»  (г. Воронеж), от  оплаты  выполненных  работ. Перспективы  дальнейшего  использования  пробуренных  поисковых  скважин  и  проходки  рядом  с  ними  водозаборной  скважины  неизвестны. Учитывая  отсутствие  возможности  организации  на  опоискованном  участке  зоны  санитарной  охраны  первого  пояса  необходимых  размеров, создание  на  его  базе  водозабора  хозяйственно-питьевого  назначения  и  согласование  с  органами  санитарно-эпидемиологического  надзора, представляется  маловероятным.

Восточнее  оздоровительного  комплекса, в  смежных  водосборных  бассейнах, расположены  водозаборные  скважины  №№ 2827, 2828, 2829  (рис. 2.1, 2.2, таблица  2.1), ранее  использовавшиеся  для  водоснабжения  находящихся  здесь  пионерских  лагерей  и  баз  отдыха, которые  в  настоящее  время  закрыты  и  находятся  на  консервации. Сведения  о  величине  водоотбора  и  положении  динамического  уровня  воды  при  эксплуатации  по  этим  скважинам  полностью  отсутствуют, перспективы  их  дальнейшего  использования  неизвестны.

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  западной  части  Восточно-Уральской  мегазоны  и  приурочен  к  северо-восточной  окраине  Шумихинской  куполовидной  структуры  Сысертско-Ильменогорской  зоны, практически  в  зоне  её  сочленения  с  Арамильско-Кашинским  аллохтонным  блоком  Медведевско-Арамильской  зоны  по  Сысертско-Иртяшскому  главному  разлому. Шумихинскую  куполовидную  структуру  слагают  рифейские  образования  верхнеиткульской  подсвиты  (R2it2)  и  игишской  свиты  (R2ig), представленные  плагиосланцами, кварцитами  и  микроамфиболитами, с  крутым  восточным  падением  пород. Мощность  верхнеиткульской  подсвиты  составляет  400-850 м, а  игишской  свиты  ~ 300-350 м. Породы  прорваны  многочисленными  интрузиями  гранитоидов  Верх-Исетского  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-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. 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  рифейско-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  рифейско-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  рифейско-нижнепалеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород  (mR-Pz), представленная  сланцами, кварцитами, мраморами;

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

Глубина  развития  зоны  трещиноватости  региональной  коры  выветривания  пород  рифейско-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  оздоровительного  комплекса  «Прометей»  (бывшего  пионерского  лагеря  «Искорка»  Уральской  геологосъёмочной  экспедиции  ПГО  «Уралгеология»  до  1996 года)  сформировался  в  1981-1986 годах, когда  Уральской  гидрогеологической  экспедицией  в  70-170 м  севернее  и  северо-западнее  комплекса  были  пробурены  водозаборная  скважина  № 113а  (Смирнов, 1981)  и  в  142 м  юго-восточнее  неё  резервная  водозаборная  скважина  № 113в  (Письменская, 1986)  (рис. 2.1). В  1997 г.  в  скважине  № 113в  и  в  1999 г.  в  скважине  № 113а  произошли  обрывы  насосов, в  связи  с  чем  рядом  с  ними  буровым  участком  Челябинского  ЛПУ  ООО  «Уралтрансгаз»  были  пробурены  новые  водозаборные  скважины  № 113в-дубль  в  8 м  от  скважины  № 113в  (Петров, 1998)  и  № 113а-дубль  в  7 м  от  скважины  № 113а  (Копцев, 2000). Скважины  №№ 113а  и  113в  стали  наблюдательными. Все  скважины  находятся  на  балансе  ООО  «Уралтрансгаз»  (лицензия  СВЕ-№ 01990-ВЭ  от  11.05.2005 г.).

 

Водозаборные  скважины  приурочены  к  северо-восточной  окраине  Шумихинской  куполовидной  структуры  Сысертско-Ильменогорской  зоны, практически  в  зоне  её  сочленения  с  Арамильско-Кашинским  аллохтонным  блоком  Медведевско-Арамильской  зоны  по  Сысертско-Иртяшскому  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  водосборный  бассейн  площадью  0,35 км2  (размером  ~ 370-500×630-870 м)  (рис. 2.1, 2.2)  и  представлен  водоносными  зонами  рифейско-нижнепалеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород  (mR-Pz) - слюдисто-кварцевые  сланцы, кварциты, и  палеозойских  интрузивных  пород  кислого  состава  (γPz) - граниты  (рис. 2.2). В  связи  с  высокими  фильтрационными  характеристиками  вскрытого  водоносного  горизонта  (рис. 2.6, 2.7), обусловленными  сильной  тектонической  раздробленностью  пород, и  наличием  значительно  развитой  сети  тектонических  нарушений, водораздел  в  северном  направлении, выше  по  потоку  от  водозаборных  скважин  №№ 113а-дубль  и  113в-дубль, полностью  сдренирован  и  под  ним  по  направлению  через  скважины  происходит  разгрузка  подземного  потока  со  смежных  водосборных  бассейнов  в  Верхнесысертский  пруд  (рис. 2.3).

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  водосборных  бассейнов, разгрузка  подземного  потока  происходит  в  Верхнесысертский  пруд.

 

Скважинами  с  глубины  8-10 м  вскрыты  в  различной  степени  трещиноватые  слюдисто-кварцевые  выветрилые  сланцы  водоносной  зоны  рифейско-нижнепалеозойских  метаморфизованных  вулканогенно-осадочных  пород  (mR-Pz), перекрытые  с  поверхности  дресвяно-глинистыми  и  глинистыми  образованиями  коры  выветривания  мезозоя. Зона  повышенной  трещиноватости  в  скважинах  вскрыта  в  интервале  глубин  от  27  до  40 м. Уровень  воды  в  скважинах  появился  на  глубине  15,0-18,0 м  и  установился  на  глубине  13,50-16,80 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

Пониже-

ние, м

Удельный

дебит,

дм3.м

Первоисточник

Q

Mz

113а-дубль

266,10

50,0

0

10,0

Сланцы, граниты

16,80

4,7

4,10

1,15

Копцев, 2000

113а

265,80

50,0

0

10,0

Сланцы, граниты

15,66

4,9

2,94

1,67

Смирнов, 1981

113в-дубль

262,10

55,0

0

8,0

Сланцы, гранитогнейсы

13,50

4,7

7,80

0,60

Петров, 1998

113в

261,90

69,0

0

8,0

Сланцы, гранитогнейсы

12,00

~ 8

~ 8

~ 1

Письменская, 1986

1

252,10

76,0

0

10,0

Сланцы

3,95

1,7

21,80

0,08

Смирнов, 1981

2

252,40

102,8

0

26,0

Сланцы, гранитогнейсы

2,70

6,2

22,64

0,27

Смирнов, 1981

250,10

66,3

0

8,0

Сланцы

2,50

13,0

6,20

2,10

Смирнов, 1981

2826

250,30

60,0

0

9,0

Сланцы

2,10

2,2

2,00

1,10

Смирнов, 1981

2827

253,50

103,0

1,0

9,0

Сланцы, граниты

3,00

8,0

13,20

0,61

Смирнов, 1981

2828

256,80

60,0

2,0

14,0

Сланцы

6,50

1,4

5,50

0,25

Смирнов, 1981

2829

265,40

93,6

0

6,0

Сланцы, граниты

14,10

8,3

16,00

0,52

Смирнов, 1981

1п

265,38

70,0

0

18,0

Сланцы, гранитогнейсы

16,40

0,6

1,03

0,58

Журнал  документации

2п

265,07

70,0

0

7,0

Сланцы, гранитогнейсы

16,50

2,8

2,18

1,28

Журнал  документации

 

Геолого-технические  данные  по  водозаборным  скважинам  приводятся  ниже, в  таблицах  2.2, 2.3  и  на  рис. 2.4-2.5.

 

Таблица  2.2

 

Геологические  разрезы  по  скважинам  №№ 113а-дубль, 113в-дубль

 

Геолог.

индекс

Краткое  описание  пород

Глубина

подошвы

слоя, м

Мощность

слоя, м

Уровень

воды, м

появился

установ.

Скважина  113а-дубль

Mz

Дресвяно-глинистая  кора  выветривания  сланцев

10,0

10,0

18,0

16,80

mR-Pz

Сланцы  слюдисто-кварцевые  выветрилые, трещиноватые, с  прослоями  гранитов, кварцитов  и  гнейсов,

в  интервале  28-40 м  сильнотрещиноватые

 

50,0

 

40,0

Скважина  113в-дубль

Mz

Глинистая  кора  выветривания  сланцев

8,0

8,0

15,0

13,50

mR-Pz

Сланцы  слюдисто-кварцевые  сильно-выветрилые, трещиноватые, в  интервале  27-36 м  сильнотрещиноватые

50,0

42,0

Гранитогнейсы

55,0

5,0

 

Таблица  2.3

 

Конструкции  скважин  №№ 113а-дубль, 113в-дубль

 

Бурение

Крепление

Диаметр, мм

Интервал, м

Диаметр, мм

Интервал, м

Примечание

от

до

от

до

Скважина  113а-дубль

243

0,0

10,5

219

+1,0

10,5

глухие

175

10,5

43,0

168

+1,0

13,0

глухие

 

 

 

168

13,0

43,0

перфорированные

125

43,0

50,0

без  обсадки

Скважина  113в-дубль

243

0,0

8,0

219

+0,5

8,0

глухие

175

8,0

30,0

168

+0,5

20,0

глухие

 

 

 

168

20,0

30,0

перфорированные

152

30,0

50,0

без  обсадки

125

50,0

55,0

без  обсадки

 

Учитывая, что  в  1981 г.  из  скважины  № 113а  была  проведена  представительная  опытная  откачка  воды  продолжительностью  17,8 суток, скважины  №№ 113а-дубль  и  113в-дубль  по  окончании  бурения  были  опробованы  только  кратковременными  строительными  откачками  продолжительностью  1,1-1,5 суток, а  скважина  № 113в  откачкой  не  опробовалась, её  эксплуатационные  характеристики  были  косвенно  определены  по  производительности  выброса  воды  в  процессе  пневмоударного  бурения  скважины. Результаты  опробования  приводятся  ниже, в  таблице  2.4, Приложении  4  и  на  рис. 2.6, 2.7.

 

Таблица  2.4

 

Результаты  опробования  скважин  откачками

 

№ пп

Наименование

Ед. изм.

№№ скважин  и  данные  откачек

113а

113а-дубль

113в

113в-дубль

1.

Начало  откачки

-

20.06.1981

23.03.2000

06.1986 - при

13.02.1998

2.

Окончание  откачки

-

08.07.1981

25.03.2000

пневмоудар-

14.02.1998

3.

Продолжительность

час/суток

427/17,8

36/1,5

ном  бурении

26/1,1

4.

Статический  уровень

м

15,66

16,80

12,00

13,50

5.

Динамический  уровень

м

18,60

20,90

~ 20

21,30

6.

Понижение

м

2,94

4,10

~ 8

7,80

7.

Дебит

дм3

4,9

4,7

~ 8

4,7

8.

Удельный  дебит

дм3/сּм

1,67

1,15

~ 1

0,60

 

Результаты  наблюдений  за  уровнем  воды  при  опробовании  скважины  № 113а  опытной  откачкой  показывают, что  стабилизация  динамического  уровня  воды  в  скважине  наступила  в  течение  первых  суток  опыта  и  в  дальнейшем  он  не  снижался, с  завершением  откачки  в  установившемся  режиме. Продолжительность  периода  восстановления  уровня  воды  в  скважине  после  откачки  до  статической  отметки  составила  4 суток  (рис. 2.7).

Эксплуатационные  запасы  подземных  вод  водозаборного  участка  по  результатам  работ  по  бурению  водозаборных  скважин  не  оценивались  и  на  утверждение  в  установленном  порядке  не  представлялись. Результаты  работ  Уральской  гидрогеологической  экспедиции  в  1977-1981 г.г.  (Смирнов, 1981)  были  рассмотрены  на  заседании  НТС  Уральской  гидрогеологической  экспедиции  (Приложение  11), по  итогам  которого  скважина  № 113а  была  рекомендована  к  эксплуатации  с  водоотбором  423 м3/сутки  (4,9 дм3/с), на  уровне  дебита  опытной  откачки  достигнутого  в  условиях  установившейся  фильтрации, и  сделан  вывод  о  том, что  указанная  производительность  может  быть  приравнена  по  степени  изученности  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  к  категории  В  с  правом  проектирования. Кроме  того, исходя  из  небольшой  величины  понижения  уровня  подземных  вод  и  достаточно  мощной  зоны  трещиноватости  коллектора, было  отмечено, что  рекомендуемая  эксплуатационная  нагрузка  на  скважину  не  является  оптимальной  и  в  последующем  может  быть  увеличена, по  данным  фактического  режима  эксплуатации.

 

Водозабор  запущен  в  эксплуатацию  в  1982 году  скважиной  № 113а, а  с  1987 года  и  скважиной  № 113в, заменёнными  в  1998-2000 г.г.  скважинами  №№ 113а-дубль, 113в-дубль. Скважины  №№ 113а-дубль  и  113в-дубль  находятся  в  эксплуатации  поочерёдно  без  какой-либо  систематизации  и  практически  никогда  не  включаются  одновременно, с  приблизительно  равным  среднегодовым  водоотбором  (таблицы  2.5, 3.2).

За  период  эксплуатации  водозабора  с  1982 года  среднегодовой  водоотбор  составлял  30-262 м3/сутки, а  за  последние  пять  лет  2003-07 г.г.  74-262 м3/сутки, при  среднем  132 м3/сутки  (таблица  2.5). Заявленное  нормативное  водопотребление  оздоровительного  комплекса  на  перспективу  развития  составляет  274 м3/сутки  (Приложение  1)  и  фактически  достигнуто  к  середине  2007 года, в  связи  с  проводимой  реконструкцией  комплекса, вводом  новых  корпусов  и  других  объектов-водопотребителей  с  высоким  уровнем  благоустройства.

Скважина  № 113а-дубль  расположена  в  капитальном  наземном  панельном  павильоне  с  забетонированным  полом, а  скважина  № 113в-дубль  в  железобетонном  подземном  колодце  с  забетонированным  полом. Устья  скважин  приподняты  над  полом  на  +0,5-1,0 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  накопительного  резервуара  установлены  специальные  краны-пробоотборники. Скважины  оборудованы  насосами  ЭЦВ-6-16-90  с  глубиной  загрузки  на  32 м  в  скважине  № 113а-дубль  и  38 м  в  скважине  № 113в-дубль.

Вода  из  скважин  по  водоводу  из  полиэтиленовых  труб  диаметром  100 мм  длиной  260 м  поступает  в  накопительный  резервуар  объёмом  250 м3  насосной  станции  второго  подъёма, расположенный  на  северо-восточной  окраине  оздоровительного  комплекса, и  далее  поверхностным  насосом  повышения  давления  подаётся  в  разводящую  сеть  комплекса. Водозаборные  скважины  №№ 113а-дубль  и  113в-дубль  находятся  в  эксплуатации  поочерёдно, режим  их  работы  имеет  прерывистый  характер, с  продолжительностью  работы  насоса  от  3-5 часов  в  сутки  в  осенне-зимне-весенний  период  до  15-19 часов  в  сутки  в  летний  период  с  производительностью  ~ 16-17 м3/час, в  зависимости  от  времени  заполнения  ёмкости  накопительного  резервуара  и  величины  водоразбора. Для  отдувки  радона  из  отбираемых  подземных  вод, перед  накопительным  резервуаром  установлены  две  аэрационные  установки  производства  Управления  «Энергогазремонт»  (филиал  ООО  «Уралтрансгаз»)  суммарной  производительностью  14 м3/час  (336 м3/сутки).

До  2002 года  учёт  величины  водоотбора  производился  по  паспортной  производительности  насосов  и  продолжительности  их  работы, косвенно  определяемой  по  расходу  электроэнергии. В  начале  2002 года  скважины  были  оборудованы  общим  расходомером  ВМХ-100, а  пересчет  водоотбора  на  каждую  водозаборную  скважину  выполнялся  по  паспортной  производительности  насосов  и  времени  их  работы. В  июле  2005 года  над  каждой  скважиной  был  установлен  расходомер  ВМХ-100  (Приложение  3)  и  организован  регулярный  инструментальный  учёт  величины  водоотбора  по  показаниям  расходомеров  с  периодичностью  1-3 раза  в  месяц. Показания  расходомеров  заносятся  в  журнал  учёта  водопотребления  по  установленным  формам.

Замеры  уровней  воды  в  скважинах  до  июля  2005 года  носили  разовый  эпизодический  характер  и  выполнялись  водопользователем  в  основном  при  переоформлении  документов  на  специальное  водопользование, ревизиях  и  заменах  насосного  оборудования, а  с  июля  2005 года  стали  проводиться  регулярные  наблюдения  за  положением  динамического  уровня  воды  в  затрубных  наблюдательных  скважинах  №№ 113а, 113в  с  периодичностью  1-2 раза  в  месяц. Выполнение  замеров  динамического  уровня  воды  в  водозаборных  скважинах  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  невозможно, так  как  их  устья  герметично  прикрыты  металлическими  воротниками. 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  скважинах  №№ 113а, 113в  находился  на  глубине: в  скважине  № 113а - 16,20-17,10 м  и  в  скважине  № 113в - 11,80-12,50 м  (Приложение  6). Результаты  замеров  заносятся  в  журнал  учёта  водопотребления  по  установленным  формам.

 

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

113а-дубль

30,5

31,5

31,5

58,3

50,0

58,8

55,9

59,9

37,8

0

0

0

34,5

490

49

6,7

6

 

113в-дубль

40,6

45,0

42,7

45,2

50,0

52,5

58,9

71,2

33,6

71,1

73,5

85,4

55,8

всего

71,1

76,5

74,2

103,5

100,0

111,3

114,8

131,1

71,4

71,1

73,5

85,4

90,3

2004

113а-дубль

0

0

0

0

50,0

0

20,3

0

0

0

50,2

4,1

10,4

611

11

3,7

38

 

113в-дубль

81,3

80,4

103,0

168,0

50,0

153,3

193,5

254,6

121,9

54,7

0

71,7

111,0

всего

81,3

80,4

103,0

168,0

100,0

153,3

213,8

254,6

121,9

54,7

50,2

75,8

121,4

2005

113а-дубль

4,1

3,4

28,5

32,6

33,9

32,5

32,3

31,6

35,0

21,7

22,4

21,7

25,0

456

60

3,8

38

 

113в-дубль

84,0

32,9

23,9

25,0

48,4

83,3

79,0

82,3

37,8

31,8

32,9

31,8

49,4

всего

88,1

36,3

52,4

57,6

82,3

115,8

111,3

113,9

72,8

53,5

55,3

53,5

74,4

2006

113а-дубль

40,8

20,0

18,1

39,8

38,5

51,7

75,8

112,9

88,1

28,4

29,3

28,4

47,7

626

10

3,85

38

 

113в-дубль

41,8

71,4

64,5

40,0

38,7

79,1

100,9

127,6

122,0

28,7

29,6

28,7

64,4

всего

82,6

91,4

82,6

79,8

77,2

130,8

176,7

240,5

210,1

57,1

58,9

57,1

112,1

2007

113а-дубль

26,2

29,0

26,2

126,1

150,4

322,6

342,1

371,1

282,7

354,2

323,3

263,2

218,1

632

10

 

 

 

113в-дубль

26,2

29,0

26,2

113,5

67,9

159,4

30,8

16,9

38,4

1,7

5,0

10,2

43,8

всего

52,4

58,0

52,4

239,6

218,3

482,0

372,9

388,0

321,1

355,9

328,3

273,4

261,9

средний

75,1

68,5

72,9

129,7

115,6

198,6

197,9

225,6

159,5

118,5

113,2

109,0

132,0

503

 

2,90

 

 

Примечание:

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

 

Контрольные  замеры  глубины  залегания  динамического  уровня  воды  в  скважинах  №№ 113а  и  113в, выполненные  в  ходе  работ  по  оценке  эксплуатационных  запасов  подземных  вод  в  июне - декабре  2007 г., приурочивались  к  моменту  остановки  насоса  в  эксплуатировавшейся  на  момент  замера  водозаборной  скважине, 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  262-482 м3/сутки, максимальный  динамический  уровень  воды  в  скважинах  находился  на  глубине:

- в  затрубной  наблюдательной  скважине  № 113а    7 м  от  водозаборной  скважины  № 113а-дубль) - 16,50-17,10 м,

- в  затрубной  наблюдательной  скважине  № 113в    8 м  от  водозаборной  скважины  № 113в-дубль) - 11,92-12,50 м;

восстанавливаясь  при  прекращении  водоотбора  до  статических  отметок  и  выше  за  2-5 часов  (рис. 2.7, Приложение  5), что  характеризует  режим  подземных  вод  водозаборного  участка, как  стационарный.

Выполнение  замеров  динамического  уровня  воды  в  водозаборных  скважинах  №№ 113а-дубль  и  113в-дубль, как  уже  указывалось  выше, невозможно, так  как  их  устья  герметично  прикрыты  металлическими  воротниками.

 

По  химическому  составу  отбираемые  подземные  воды  являются  гидрокарбонатными  магниево-кальциевыми  с  минерализацией  (сухим  остатком)  122-199 мг/дм3  и  практически  по  всем  изученным  показателям  качества  соответствуют  гигиеническим  нормативам  установленным  для  источников  централизованного  хозяйственно-питьевого  водоснабжения, за  исключением:

- повышенного  содержания  в  отдельных  пробах  кремния  9,8-11,5 мг/дм3, при  среднем  за  последние  пять  лет  2002-07 г.г. - 10,5 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;

- повышенного  содержания  во  всех  пробах  радона-222  476-886 Бк/дм3, которое  после  отдувки  на  аэрационных  установках  производства  Управления  «Энергогазремонт»  (филиал  ООО  «Уралтрансгаз»)  снижается  до  45-51 Бк/дм3, нормализуясь  до  уровня  ниже  предельно-допустимого.

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  ко  2-му  классу  с  отклонениями  по  отдельным  показателям, которые  могут  быть  устранены  аэрированием.

 

Проект  организации  зон  санитарной  охраны  на  водозаборном  участке  скважин  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  разработан  ПКТБ  «Астром»  (филиал  ООО  «Уралтрансгаз»)  в  2005 г.  (Копоченя, 2005)  в  соответствии  с  рекомендациями  гидрогеологического  заключения  Уралнедра  № 760/05-г  от  17.02.2005 г.  (Приложение  12). Положительно  прошёл  санитарно-эпидемиологическую  экспертизу  в  Территориальном  управлении  Федеральной  службы  по  защите  прав  потребителей  и  благополучия  человека  по  Свердловской  области  и  ФГУЗ  «Центр  гигиены  и  эпидемиологии  по  Свердловской  области»  на  соответствие  государственным  санитарно-эпидемиологическим  правилам  и  нормативам  (Приложение  13), согласован  Уралнедра  (Приложение  14)  и  в  настоящее  время  находится  на  утверждении  в  Министерстве  природных  ресурсов  Свердловской  области.

Границы  зон  санитарной  охраны  скважин  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  в  соответствии  с  проектом  имеют  следующие  размеры:

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

- третий  пояс - площадью  0,06 км2, по  границе  водосборного  бассейна  скважин.

Совмещённые  зоны  санитарной  охраны  первого  и  второго  поясов  радиусом  50 м  вокруг  скважин  №№ 113а-дубль, 113в-дубль  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  её  пределы. Объекты  (или  использование  территории)  загрязняющие  подземные  воды  на  площади  зон  в  настоящее  время  отсутствуют. Периметры  зон  огорожены  металлическим  забором  из  сетки-рабицы  размером  42-46×75-76 м  вокруг  скважины  № 113а-дубль  и  71-82×76-92 м  вокруг  скважины  № 113в-дубль.

 

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