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

ООО «Управляющая компания «Добрый город»

Эколого-гидрогеологическое предприятие «Экомониторинг»

Утверждаю:

Директор

ООО «Управляющая компания «Добрый город»

________________ О.С. Молоков

« ___ » __________________ 2007 г.

Экз. № 1

отчёт

о результатах гидрогеологических работ по обоснованию источника хозяйственно-питьевого водоснабжения пос. Добрый вблизи с. Курганово в Полевском городском округе за счёт подземных вод

Директор Эколого-гидрогеологического предприятия «Экомониторинг»:	Шелпаков А.С.
тел. (343)257-20-06

г. Екатеринбург

2007 г.

ВВЕДЕНИЕ

Гидрогеологические работы по обоснованию источника хозяйственно-питьевого водоснабжения пос. Добрый вблизи с. Курганово в Полевском городском округе за счёт подземных вод проводились Эколого-гидрогеологическим предприятием «Экомониторинг» в соответствии с геолого-техническим заданием ООО «Управляющая компания «Добрый город» на выполнение работ (Приложение 1) и гидрогеологическим заключением Регионального агентства Уралнедра № 2002/06-г от 18 августа 2006 г. (Приложение 2).

Нормативное водопотребление посёлка определено Заказчиком в количестве 930 м³/сутки (10,8 дм³/с) при минимально возможном удалении источника водоснабжения от проектируемого посёлка, с учётом возможности организации в дальнейшем вокруг водозаборной скважины зоны санитарной охраны первого пояса радиусом 30-50 м, в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения».

Требования к качеству подземных вод регламентируются нормативами СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», ГН 2.1.5. 1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования», ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора», СП 2.6.1.758-99 «Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)» и СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

1. Общие сведения о участке работ

Участок работ расположен в 14-15 км юго-западнее г. Екатеринбурга, в 4-5 км северо-восточнее с. Курганово, на водоразделе рек Чусовой (Верхнемакаровское водохранилище) и Шиловки, правостороннего притока р. Исеть. Административно входит в состав Полевского городского округа Свердловской области.

Номенклатура топографических планшетов: масштаба 1 : 200 000 - О-41-XXV и О-41-XXXI, масштаба 1 : 50 000 - О-41-109-Г и О-41-121-Б.

Географические координаты условного центра участка работ - 56˚39′45′′ с.ш. и 60˚25′20′′ в.д.

В геолого-структурном отношении площадь района приурочена к зоне сочленения Свердловского грабен-синклинория Верхотурско-Исетской зоны и Монетнинско-Седельниковского автохтонного блока Медведевско-Арамильской зоны, разделённых Верхисетским разломом. Геологический разрез сложен сильно дислоцированными метаморфизованными вулканогенно-осадочными породами нижнего-среднего палеозоя и представлен базальтами и их туфами, туфопесчаниками и сланцами, прорванными многочисленными интрузиями серпентинитов и дунитов Уктусского ультраосновного массива. Породы интенсивно разбиты тектоническими нарушениями, простирания согласного с основными структурами. С поверхности коренные породы практически повсеместно перекрываются песчано-глинистыми отложениями четвертичного периода и щебнисто-песчано-глинистыми образованиями коры выветривания мезозоя, средней мощностью 5-10 м.

В структурно-гидрогеологическом отношении район приурочен к 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 резкой неоднородностью фильтрационных свойств водовмещающих пород в плане и разрезе, как в пределах всего района в целом, так и по отдельным гидрогеологическим подразделениям в частности.

Представления о гидрогеологическом строении района базируются на результатах гидрогеологической съёмки масштаба 1:200 000 (Герасименко, 1972; Беляев, 1973), поисково-разведочных гидрогеологических работ для водоснабжения населённых пунктов и предприятий, расположенных на его площади, и материалах различных буровых организаций, производивших строительство водозаборных скважин для автономного водоснабжения отдельных потребителей.

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.р. Чусовой, Исеть и их притоков, 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 важным 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 важную 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 локально-водоносного полигенетического мезозойско-кайнозойского 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 и сланцами;

- водоносная зона палеозойских интрузивных пород ультраосновного состава (spPz), представленная серпентинитами и дунитами (рис. 1).

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 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 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 песчано-глинистые элювиально-делювиальные образования коры выветривания мезозоя выполняют важную 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 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. Методика проведения и основные результаты работ

По результатам рекогносцировочного гидрогеологического обследования участка работ и на основании имеющегося геолого-гидрогеологического материала по его площади, в соответствии с геолого-техническим заданием ООО «Управляющая компания «Добрый город» на выполнение работ (Приложение 1) и гидрогеологическим заключением Регионального агентства Уралнедра № 2002/06-г от 18 августа 2006 г. (Приложение 2), были намечены два перспективных участка, приуроченные к зонам литологических контактов по тектоническим нарушениям метаморфизованных вулканогенно-осадочных пород с серпентинитами Уктусского ультраосновного массива: западный - на западной окраине проектируемого посёлка и южный - в 250-400 м южнее и юго-восточнее проектируемого посёлка (рис. 1).

Для выделения на местности зон локализации подземного стока, удовлетворяющих заявленную нормативную потребность проектируемого жилого посёлка в воде, на западном участке был пройден один геофизический профиль ВЭЗ № 1 с шагом зондирования 100/50 м (всего 11 точек) (рис. 2) и на южном участке два профиля ВЭЗ №№ 2, 3 с шагом зондирования 25 м (всего 21 точка) (рис. 3, 4), с последующей заверкой выделенных перспективных зон бурением поисковых скважин №№ 1п, 2п и опробованием их пробными откачками с целью предварительной оценки водообильности вскрытых водовмещающих пород. Кроме того, учитывая устную просьбу Заказчика оценить возможность организации водоснабжения коттеджей за счёт бурения рядом с ними автономных индивидуальных водозаборных скважин, на южной окраине посёлка была пробурена поисковая скважина № 3п.

Геологические разрезы, конструкции и результаты опробования поисковых скважин пробными откачками приводятся ниже, в таблице 1.

По результатам бурения поисковых скважин и опробования их пробными откачками наиболее благоприятным для организации водозабора подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения посёлка является западный участок скважины № 1п, как наиболее водообильный, обеспеченный максимально возможным количеством естественных и привлекаемых ресурсов подземных вод и учитывающий возможность организации вокруг водозаборной скважины зоны санитарной охраны первого пояса радиусом 30-50 м, в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения».

Таблица 1

Геологические разрезы, конструкции и результаты опробования поисковых скважин №№ 1п, 2п, 3п пробными откачками

Бурение			Крепление			Геологический разрез				Результаты опробования
Д, мм	Интервал, м		Д, мм	Интервал, м		Интервал, м		Литологическое описание	Геол. индекс	Нст., м	Q, дм^3/с	S, м	q, дм^3/сּм
	от	до		от	до	от	до
Скважина № 1п
151	0,0	22,0	146	+0,5	22,0	0,0	16,0	Глина плотная, песчанистая	Q	16,05	2,2	7,62	0,29
						16,0	22,0	Щебнисто-дресвяно-глинистая кора выветривания серпентинитов	Mz
130	22,0	50,0	без обсадки			22,0	50,0	Серпентиниты выветрилые, трещиноватые, в интервале 39-44 м сильно трещиноватые	spPz
Скважина № 2п
151	0,0	30,0	146	+0,5	30,0	0,0	5,0	Глина плотная, песчанистая	Q	1,20	1,0	9,48	0,11
						5,0	30,0	Дресвяно-щебнистая кора выветривания серпентинитов, по трещинам с глинистым заполнителем	Mz
130	30,0	50,0	без обсадки			30,0	50,0	Серпентиниты выветрилые, трещиноватые и сильно трещиноватые, трещиноватость практически полностью залечена белым натечным новообразованием (кальцитом)	spPz
Скважина № 3п
151	0,0	5,0	146	+0,5	5,0	0,0	5,0	Глина плотная, песчанистая	Q	скважина безводная
130	5,0	50,0	без обсадки			5,0	50,0	Глина плотная, песчанистая, с незначительной примесью дресвы серпентинитов	Mz

Поисковой скважиной № 1п с глубины 22,0 м вскрыты выветрилые, трещиноватые и сильно трещиноватые серпентиниты водоносной зоны палеозойских интрузивных пород ультраосновного состава (spPz), перекрытые с поверхности песчанистой глиной четвертичного периода и щебнисто-дресвяно-глинистыми образованиями коры выветривания мезозоя. Уровень воды в скважине появился на глубине 20,0 м, установился на отметке 16,05 м.

Опробование поисковой скважины № 1п пробной откачкой выполнено 26 сентября 2007 г. погружным насосом Grundfos-SQ-5-70 с загрузкой водоприёмного клапана на глубину 35 м, при стабильном дебите 2,2 дм³/с (190 м³/сутки). Динамический уровень воды в скважине в первые три часа опыта понизился до глубины 23,66-23,67 м от статического уровня 16,05 м и стабилизировался на этой отметке, понижение уровня воды в скважине на конец откачки составило 7,62 м при удельном дебите 0,29 дм³/сּм (Приложение 3, рис. 6).

Таким образом, результаты пробной откачки воды, позволяют охарактеризовать вскрытый водоносный горизонт, как локальную обводнённую тектоническую трещинную зону, выполняющую роль дрены для более мелких трещин зоны регионального выветривания коренных пород, с перетеканием из вышезалегающих рыхлых покровных щебнисто-дресвяно-глинистых образований и осушением пород зоны аэрации.

Естественные ресурсы подземных вод водосборного бассейна водозаборного участка скважины № 1п, при площади 4,4 км² (рис. 1) и модуле эксплуатационных ресурсов для водоносной зоны палеозойских интрузивных пород ультраосновного состава в пределах зон локализации подземного стока по тектоническим нарушениям 2,2 дм³/сּкм² (Новиков, Герасименко, 2000), составляют 9,7 дм³/с или 838 м³/сутки. Учитывая крайне благоприятные геолого-гидрогеологические условия водозаборного участка, а именно наличие покровной толщи элювиально-делювиальных щебнисто-дресвяно-глинистых образований значительной мощности, способствующих внутригодовому и межгодовому регулированию питания подземного потока, и значительную протяжённость продуктивной линзы серпентинитов, дренирующей смежные водосборные бассейны и составляющей более 4-4,5 км (рис. 1), его эксплуатационные ресурсы могут быть существенно увеличены за счёт привлекаемых ресурсов, ориентировочно до 1200-1300 м³/сутки, по результатам бурения эксплуатационной скважины с последующим её опробованием опытной откачкой и ведения мониторинговых наблюдений за режимом эксплуатации водозабора.

Таким образом, нормативная потребность проектируемого посёлка в воде хозяйственно-питьевого назначения, составляющая 930 м³/сутки (10,8 дм³/с), полностью обеспечена естественными и привлекаемыми ресурсами подземных вод.

Малый поисковый диаметр водоприёмной части скважины № 1п и значительная глубина залегания вскрытого статического уровня воды, не позволили выполнить пробную откачку воды с производительностью максимально приближенной к заявленной потребности, в связи с чем, однозначная оценка возможности водоотбора 930 м³/сутки из одной водозаборной скважины (рис. 6) или необходимости проходки двух эксплуатационных скважин, не представляется возможной, и должна решаться по результатам бурения эксплуатационной скважины с последующим её опробованием опытной откачкой.

Исходя из возможности оборудования скважины отечественным или импортным водоподъёмным оборудованием, на выбор Заказчика предлагаются два варианта рекомендуемой конструкции эксплуатационной скважины, разработанных с учётом вскрытого геологического разреза и результатов опробования скважины № 1п пробной откачкой, которые приводятся ниже, в таблицах 2, 3.

Таблица 2

Рекомендуемая конструкция эксплуатационной скважины под насосы отечественного производства типа ЭЦВ-8

Бурение			Крепление
Д, мм	Интервал, м		Д, мм	Интервал, м		Примечание
	от	до		от	до
346	0,0	22,0	325	+0,5	22,0	глухие
295/243	22,0	70,0	219	+0,5	25,0	глухие
			219	25,0	70,0	перфорированные
160	70,0	80,0	без обсадки

Примечания:

1. конструкция обеспечивает возможность эксплуатационного водоотбора из скважины в количестве от 600 м³/сутки насосами типа ЭЦВ-8-25 до 960 м³/сутки насосами типа ЭЦВ-8-40;

2. затрубное пространство колонны диаметром 325 мм должно быть зацементировано в интервале 0-22 м;

3. устье скважины необходимо оборудовать металлическим оголовком диаметром 219 мм.

Таблица 3

Рекомендуемая конструкция эксплуатационной скважины под насосы импортного производства типа Grundfos-SP-17/30

Бурение			Крепление
Д, мм	Интервал, м		Д, мм	Интервал, м		Примечание
	от	до		от	до
243	0,0	22,0	219	+0,5	22,0	глухие
190	22,0	70,0	168	+0,5	25,0	глухие
			168	25,0	70,0	перфорированные
130	70,0	80,0	без обсадки

Примечания:

1. конструкция обеспечивает возможность эксплуатационного водоотбора из скважины в количестве от 580 м³/сутки насосами типа Grundfos-SP-17 до 1000 м³/сутки насосами типа Grundfos-SP-30;

2. затрубное пространство колонны диаметром 219 мм должно быть зацементировано в интервале 0-22 м;

3. устье скважины необходимо оборудовать металлическим оголовком диаметром 168 мм.

Водообильность южного участка скважины № 2п оказалась незначительной, в связи с тем, что трещиноватость вскрытых скважиной серпентинитов практически полностью залечена белым натечным новообразованием (кальцитом), при том, что основные естественные ресурсы подземных вод водосборного бассейна фактически отрезаны от скважины зоной распространения мезозойских глинистых образований линейной коры выветривания повышенной мощности (> 50 м) (рис. 1).

Организация водоснабжения коттеджей за счёт бурения рядом с ними автономных индивидуальных водозаборных скважин возможна только в северо-западной части посёлка. Глубина скважин, согласно геоэлектрического разреза ВЭЗ по профилю № 1 (рис. 2), с учётом надёжного перекрытия покровных щебнисто-дресвяно-глинистых образований и оборудования соответствующей водоприёмной части, должна составлять порядка 35-50 м. В юго-восточной части посёлка, по результатам геофизических исследований, заверенных бурением поисковой скважины № 3п, расположена зона мезозойских глинистых образований линейной коры выветривания повышенной мощности (> 50 м) (рис. 1), глубина залегания подошвы которой может составлять несколько сотен метров, в связи с чем, бурение автономных индивидуальных водозаборных скважин представляется невозможным.

В соответствии с «Классификацией эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод» (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.

По окончании бурения эксплуатационной скважины, перед пуском её в эксплуатацию, водопользователю необходимо оформить в установленном порядке «Лицензию на право пользования недрами на добычу подземных вод» в Департаменте по недропользованию по УрФО Уралнедра.

В процессе эксплуатации водозабора необходимо организовать регулярные режимные наблюдения за положением динамического уровня воды в скважине, величиной водоотбора и качеством отбираемых подземных вод, по результатам которых выполнить оценку эксплуатационных запасов подземных вод с представлением на Государственную геологическую экспертизу в Территориальную комиссию по запасам полезных ископаемых (УралТКЗ) при Уралнедра и санитарно-эпидемиологическую экспертизу в ТУ Роспотребнадзора по Свердловской области и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Свердловской области».

3. Характеристика качества подземных вод

При опробовании скважины № 1п пробной откачкой, было выполнено предварительное гидрохимическое опробование качества вскрытых подземных вод по основным показателям химического и органолептического состава на соответствие гигиеническим нормативам установленным СанПиН 2.1.4.1074-01, ГН 2.1.5.1315-03, ГОСТ 2761-84, СП 2.6.1.758-99 (НРБ-99) и СанПиН 2.1.4.1110-02 для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Анализ пробы воды выполнен гидрохимической лабораторией Института промышленной экологии Уральского отделения РАН, имеющей соответствующий аттестат аккредитации на выполнение химико-аналитических исследований. Результаты анализа приводятся ниже, в Приложении 4.

По химическому составу вскрытые подземные воды являются гидрокарбонатными магниево-кальциевыми с минерализацией 160 мг/дм³, характерная формула химического состава воды, следующая:

М 0,16	НСО3 77 SO4 16	(проба от 26 сентября 2007 г.)
	Са 50 Mg 38 Na 11

Микрокомпонентный состав подземных вод вскрытого водоносного горизонта детально изучен Уральской гидрогеологической экспедицией в 2000-2005 г.г. при проведении оценочных работ на Горнощитском водозаборном участке для резервного питьевого водоснабжения г. Екатеринбурга, расположенном в 4-5 км северо-восточнее водозаборного участка скважины № 1п (Сабуров, 2007) (Приложение 5). Согласно выполненных анализов подземные воды по всем изученным показателям качества соответствуют гигиеническим нормативам установленным для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. В соответствии с классификацией 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. По микробиологическим показателям качества подземные воды являются здоровыми.

По окончании бурения эксплуатационной скважины, при опробовании опытной откачкой, и до пуска её в эксплуатацию, водопользователю необходимо доизучить качество вскрытых подземных вод на соответствие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования», ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора», СП 2.6.1.758-99 «Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)» и СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, посезонным гидрохимическим опробованием в течение года по перечню показателей согласованному с ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Свердловской области» (Филиалом в Полевском районе)

4. Рекомендации по организации зон санитарной охраны водозаборного участка

Для обеспечения санитарно-эпидемиологической надёжности водозабора по регламенту СанПиН 2.1.4.11102-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» необходимо организовать вокруг водозаборной скважины зону санитарной охраны в составе 3-х поясов - первого, второго и третьего пояса.

Согласно классификации СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» вскрытые скважиной № 1п подземные воды относятся к категории защищённых от проникновения поверхностных загрязнений, так как перекрываются слабопроницаемой толщей песчанистых глин четвертичного периода и щебнисто-дресвяно-глинистых образований коры выветривания мезозоя общей мощностью 22,0 м, в связи с чем граница зоны санитарной охраны первого пояса (пояса строгого режима), предназначенного для защиты места водозабора и водозаборных сооружений от случайного или умышленного загрязнения и повреждения, может быть установлена радиусом 30 м вокруг скважины.

Размеры зоны санитарной охраны второго пояса (пояса ограничений), предназначенного для предупреждения микробного загрязнения воды источника водоснабжения, определяются с учётом времени просачивания загрязненных вод по вертикали через покровные слабопроницаемые образования (t_о), залегающие в кровле продуктивного горизонта, которое согласно «Рекомендаций по гидрогеологическим расчётам для определения границ 2 и 3 поясов ЗСО подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения» (ВНИИ «Водгео», 1983), рассчитывается по формуле:

tо =	no × mo
	^3Ö e^2 × ko

где no	-	активная пористость покровных слабопроницаемых щебнисто-дресвяно-глинистых образований над эксплуатируемым пластом, д.ед. = 0,1;
mo	-	мощность покровных слабопроницаемых щебнисто-дресвяно-глинистых образований над эксплуатируемым пластом, м = 22,0;
kо	-	коэффициент фильтрации покровных слабопроницаемых щебнисто-дресвяно-глинистых образований над эксплуатируемым пластом, м/сутки = 0,1;
e	-	показатель интенсивности атмосферного питания, м/сутки = 1,5×10^-4;

и составляет 1668 суток, в несколько раз превышая время выживания патогенной микрофлоры в условиях подземного потока принятое СанПиН 2.1.4.1110-02 для данного климатического пояса - 400 суток. Таким образом, зоны санитарной охраны первого и второго поясов могут быть совмещены в радиусе 30 м вокруг скважины.

Так как эксплуатационные запасы подземных вод водозаборного участка формируются за счёт естественных ресурсов, обеспеченных инфильтрацией атмосферных осадков выпадающих на всей площади водосбора скважины и их подсчёт выполнен на неограниченный период времени, зона санитарной охраны третьего пояса должна быть установлена в пределах всего водосборного бассейна площадью 4,4 км² (размером ~ 700-1700×1500-4000 м), граница которого показана на рис. 1.

Санитарная обстановка на водосборной площади водозаборного участка удовлетворительная, водосбор преимущественно залесён и частично покрыт кустарниковой и луговой растительностью. Условия для организации зон санитарной охраны всех трёх поясов благоприятные - объекты (или использование территории) загрязняющие подземные воды в настоящее время отсутствуют, что подтверждается «Актом санитарно-топографического обследования водозаборного участка» (Приложение 6).

Перед пуском скважины в эксплуатацию, в совмещённой зоне санитарной охраны первого-второго пояса - в радиусе 30 м вокруг скважины, необходимо выполнить работы по её благоустройству с расчисткой и планировкой прилегающей к скважине территории для отвода поверхностных вод за её пределы, ограждению периметра ЗСО забором и обустройству над скважиной капитального павильона.

Площадь зоны санитарной охраны третьего пояса, севернее и восточнее от скважины, частично занята проектируемой жилой застройкой пос. Добрый (рис. 1), однако, учитывая высокую степень благоустройства посёлка и коттеджей, в целом удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» к содержанию зон санитарной охраны подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения (Таблица 4).

Строительство объектов, обусловливающих опасность микробиологического загрязнения подземных вод в пределах совмещённой зоны санитарной охраны первого-второго пояса и химического загрязнения подземных вод в пределах зоны санитарной охраны третьего пояса, в перспективе не планируется. Новое строительство, связанное с нарушением почвенного покрова, в пределах зоны санитарной охраны третьего пояса, СанПиН 2.1.4.1110-02 не запрещается, но должно производиться при обязательном согласовании проектной документации с ТУ Роспотребнадзора по Свердловской области, ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Свердловской области» (Филиалом в Полевском районе) и наличии положительного гидрогеологического заключения Уралнедра.

Мероприятия по организации и режиму содержания зон санитарной охраны водозаборного участка регламентируются требованиями СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения», при соблюдении которых и неизменности сложившейся водохозяйственной обстановки на водосборной площади водозабора, возможность загрязнения подземных вод и существенного изменения их качества при эксплуатации не прогнозируется.

Таблица 4

Мероприятия по содержанию зон санитарной охраны водозабора согласно регламента СанПиН 2.1.4.1110-02

№ пп (по СанПиН)	ЗСО-I пояса	ЗСО- II пояса	ЗСО- III пояса
1 (3.2.1.1)	Территория планируется для отвода поверхностного стока за её пределы, озеленяется, ограждается и обеспечивается охраной. Дорожки к сооружениям оборудуются твёрдым покрытием	–	–
2 (3.2.1.2)	Запрещается посадка высокоствольных деревьев, все виды строительства, не имеющие отношения к эксплуатации, реконструкции и расширению водопроводных сооружений, в том числе прокладка трубопроводов различного назначения, размещение жилых и хозяйственно-бытовых зданий, проживание людей, применение ядохимикатов и удобрений	–	–
3 (3.2.1.3)	Здания оборудуются канализацией с отведением сточных вод в ближайшую систему бытовой или производственной канализации или на местные станции очистных сооружений. расположенные за пределами ЗСО-I пояса с учётом санитарного режима на территории ЗСО-II пояса	–	–
4 (3.2.1.4)	Водопроводные сооружения, расположенные в ЗСО-I пояса, оборудуются с учётом предотвращения возможности загрязнения питьевой воды через оголовки и устья скважин, люки и переливные трубы резервуаров и устройства заливки насосов	–	–
5 (3.2.1.5)	Все водозаборы оборудуются аппаратурой для систематического контроля соответствия фактического дебита при эксплуатации проектной производительности, предусмотренной при его проектировании и обосновании границ ЗСО	–	–
6 (3.2.3.1)	Запрещается размещение кладбищ, скотомогильников, полей ассенизации, полей фильтрации, навозохранилищ, силосных траншей, животноводческих и птицеводческих предприятий и других объектов, обусловливающих опасность микробного загрязнения подземных вод; применение удобрений и ядохимикатов; рубка леса главного пользования и реконструкции		–
7 (3.2.3.2)	Выполняется комплекс мероприятий по санитарному благоустройству территории населённых пунктов и других объектов (оборудование канализацией, устройство водонепроницаемых выгребов, организация отвода поверхностного стока и др.)		–
8 (3.2.2.1)	Выявляются, тампонируются или восстанавливаются все старые, бездействующие, дефектные или неправильно эксплуатируемые скважины, представляющие опасность в части возможности загрязнения водоносных горизонтов
9 (3.2.2.2)	Бурение новых скважин и новое строительство, связанное с нарушением почвенного покрова, производится при обязательном согласовании с центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора
10 (3.2.2.3)	Запрещается закачка отработанных вод в подземные горизонты, подземное складирование твёрдых отходов и разработка недр земли
11 (3.2.2.4)	Запрещается размещение складов горюче-смазочных материалов, ядохимикатов и минеральных удобрений, накопителей промстоков, шламохранилищ и других объектов, обусловливающих опасность химического загрязнения подземных вод
12 (3.2.2.5)	Своевременно выполняются необходимые мероприятия по санитарной охране поверхностных вод, имеющих непосредственную гидрологическую связь с используемым водоносным горизонтом, в соответствии с гигиеническими требованиями к охране поверхностных вод

На основании вышеизложенных рекомендаций водопользователю необходимо разработать «Проект организации зон санитарной охраны эксплуатационной скважины», согласовать и утвердить его в установленном порядке.

5. Рекомендации по ведению мониторинга подземных вод на водозаборном участке

В соответствии с действующими нормативными документами, в процессе эксплуатации водозабора для водопользователя является обязательным организация и проведение регулярных мониторинговых наблюдений за положением динамического уровня воды в скважине, величиной водоотбора и качеством отбираемых подземных вод.

Наблюдения за режимом эксплуатации водозабора согласно «Методических рекомендаций по организации и ведению мониторинга подземных вод на объектном (локальном) уровне их добычи на территории Свердловской области» (КПР по Свердловской области, 1999) должны проводиться - ежедневно за величиной водоотбора по показанию расходомера и ежедекадно за динамическим уровнем воды в скважине, с регистрацией результатов выполненных замеров в журнале учёта водопотребления установленной формы.

Постоянный производственный лабораторный контроль за показателями качества отбираемых подземных вод проводится по перечню и с периодичностью в соответствии с «Рабочей программой производственного контроля качества воды», согласованной с ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Свердловской области» (Филиалом в Полевском районе).

Отчёт о результатах ведения мониторинговых наблюдений за режимом эксплуатации водозабора ежегодно представляется водопользователем в Департамент по недропользованию по УрФО Уралнедра в установленные сроки.

заключение

По результатам выполненных гидрогеологических работ по обоснованию источника хозяйственно-питьевого водоснабжения пос. Добрый вблизи с. Курганово в Полевском городском округе за счёт подземных вод, на западной окраине проектируемого посёлка выделен перспективный водозаборный участок скважины № 1п (рис. 1). Эксплуатационные ресурсы подземных вод выделенного перспективного участка ориентировочно составляют 1200-1300 м³/сутки, в том числе естественные ресурсы обеспеченные инфильтрацией атмосферных осадков выпадающих на водосборной площади участка - 838 м³/сутки и привлекаемые ресурсы за счёт внутригодового и межгодового регулирования питания подземного потока покровной толщей элювиально-делювиальных щебнисто-дресвяно-глинистых образований, и притока воды из смежных водосборных бассейнов дренируемых продуктивной линзой серпентинитов - 360-460 м³/сутки, что полностью удовлетворяет заявленную нормативную потребность проектируемого посёлка в воде хозяйственно-питьевого назначения, составляющую 930 м³/сутки. Окончательная оценка эксплуатационных ресурсов и запасов подземных вод выделенного перспективного участка будет выполнена по результатам бурения эксплуатационной скважины с последующим её опробованием опытной откачкой и ведения мониторинговых наблюдений за режимом эксплуатации водозабора, с представлением на Государственную геологическую экспертизу в Территориальную комиссию по запасам полезных ископаемых (Урал ТКЗ) при Уралнедра и санитарно-эпидемиологическую экспертизу в ТУ Роспотребнадзора по Свердловской области и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Свердловской области».

В отчёте даны рекомендации по организации водозабора, конструкции эксплуатационной скважины, условиям эксплуатации, доизучению качества вскрытых подземных вод, организации и режиму содержания зон санитарной охраны водозаборного участка.

По окончании бурения эксплуатационной скважины, перед пуском её в эксплуатацию, водопользователю необходимо оформить следующие документы:

- «Лицензию на право пользования недрами на добычу подземных вод»,

- «Проект организации зон санитарной охраны водозабора»,

- «Рабочую программу производственного контроля качества воды»,

с согласованием и утверждением в установленном порядке.

Организация водоснабжения коттеджей за счёт бурения рядом с ними автономных индивидуальных водозаборных скважин возможна только в северо-западной части посёлка. В юго-восточной части посёлка расположена зона мезозойских глинистых образований линейной коры выветривания повышенной мощности (> 50 м), глубина залегания подошвы которой может составлять несколько сотен метров, в связи с чем, бурение автономных индивидуальных водозаборных скважин представляется невозможным.

Гидрогеолог: Шелпаков А.С.

uralgidrogeo@narod.ru