Гідрогеологічні дослідження мінеральних вод у зв"язку з будівництвом санаторію "Пролісок" - Дипломная работа

Дипломна робота виконана за матеріалами переддипломної практики, що проходила у складі гідрогеологічної партії Харківській геологорозвідувальної експедиції. Було виконано спеціальні інженерно-геологічні дослідження мінеральних вод в Драбівському районі Черкаської області у звязку з побудовою лікувального комплексу. У другому розділі наведено історію геологічного розвитку району дослідження. З пятого по десятий розділи ви можете побачити саме ті дослідження, які були зроблені при вивчені мінеральних вод Драбівського району.Потужність відкладень змінюється від 50 до 120 метрів. Потужність відкладень коливається від 20 метрів до 120 метрів і зростає в бік занурення ДДЗ. Потужність відкладень змінюється від декількох метрів до 30 метрів, а глибина залягання відкладень змінюється від 50 до 80 метрів. Потужність відкладень змінюється від 2-3 метрів до 20 метрів. Фільтр в свердловині встановлений в інтервалі 70-77 метрів в юрських пісках, мають потужність 5.5 м і залягають під юрськими глинами потужністю 8 метрів.

6.1 Радіоактивні дослідження

До складу геофізичних досліджень входили гамма-каротаж свердловини і радіогідрогеологічні випробування.

Гамма-каротаж свердловини виконувався станцією ВКВ-69 із застосуванням радіометра КУРА-1. В результаті гамма-каротажу радіоактивних аномалій не виявлено. Активність порід осадової товщі невисока і складає 2-3 мкр / год. Для піщаних відкладень (2-3 мкр / год), 6-12 МКРС / год - для глин.

У звязку з тим, що спостережні і розвідувально-експлуатаційна свердловини знаходяться в безпосередній близькості один від одного, каротаж виконувався лише в спостережної свердловині.

Результати радіогідроопробування зі свердловини №3031

№№ №№ скв. Дата відбору Уран г/дм3 Радій г/дм3 Гелій г/дм3

1 2 3 4 5 2870 3030 3029 3031 3031 9.08.07 г. 14.09.07 г. 16.10.07 г. 20.11.07 г. 9.02.08 г. 1.8*10-7 1.3*10-7 2.3*10-7 1.0*10-7 1.4*10-7 2.1*10-12 3.6*10-12 н.о. 2.3*10-12 1.8*10-12 21*10-5 14*10-5 32*10-5 27*10-5 20*10-5

Радіогідроопробування полягало у відборі проб води на визначення урану, радію, гелію. Проби відбиралося з розвідувально-експлуатаційної свердловини №3031 в процесі проведення дослідно-експлуатаційної відкачки.

За результатами аналізів, зміст урану знаходиться в межах 1.0 * 10-7 - 2.3 * 10-7 г. / дм3, радію - 1.8 * 10-12 - 3.6 * 10-12 г. / дм3, гелію - 14 * 10-5 - 32 * 10-5 см3 / дм3.

Результати радіо гідро опробування наведені в таблиці.

Геофізичні дослідження виконувалися каротажною станцією АЕКС-1500 і АЕКС-900. Як індикатор гамма-випромінювання в радіометрі КУРА-1 застосовувався кристал йодистого натрію у поєднанні з фотоелектричні помножувачем ФЕУ-74А. Витратометрія в свердловинах виконувалася РЕТС-22, в якості водопідіймального пристрої застосовувався насос «Малюк».

6.2 Умови формування мінеральних вод

Формування мінеральних вод малої і середньої мінералізації в описуваному районі відбувається в складних геолого-гідрогеологічних та гідродинамічних умовах, обумовлених знаходженням району до стику двох великих структур - Українського кристалічного щита і західного крила Дніпровсько-Донецької западини.

На кордоні цих структур протікає річка Дніпро, долина якої є регіональною областю розвантаження підземних вод як Українського щита, так і Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну. Підземні води верхнього поверху прісні і розвантажуються безпосередньо в долині річки Дніпро.

Води нижнього поверху характеризуються підвищеною мінералізацією, яка в центральній частині Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну в юрських відкладеннях змінюється від 5 до 19 г./дм3, а в тріасових - від 50 до 185 г. /дм3.

Розвантаження вод цих горизонтів здійснюється долиною річки Дніпро, причому найбільш активний процес її відбувається на ділянці від міста Переяслав-Хмельницький до міста Черкаси, де в межах Переяславсько-Черкаської депресії спостерігається глибокий розмив палеогенових, крейдових, юрських і тріасових утворень. Глибина депресії змінюється від 80 метрів в районі Мошногіря до 130-150 метрів північніше його.

Формування хімічного складу підземних вод нижнього поверху по Б.І. Куделіну починається в кінці міоцену, коли була створена артезіанська структура з чітко вираженими областями харчування і розвантаження.

З цього моменту починається витіснення і заміщення морських вод в горизонтах Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну прісними, що рухаються зі сторони Українського щита. Велику роль на формування хімічного складу вод надає регіональний водоупор, представлений глинами середньої та верхньої юри, який розділяє водоносні горизонти на два поверхи - верхній і нижній.

Наявність водоупора несприятливо позначається на умовах розвантаження мінералізованих вод нижнього поверху. Ухил пєзометричної поверхні мінералізованих вод тріасу направлений з лівобережної частини Дніпра у бік його долини і на ділянці між свердловинами №№2868 і 2861 становить 0.0001.

Підземні води, які рухаються зі сторони Українського щита в напрямку Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну, на стику з батськими водотривкими глинами розділяються на два потоки: один по крейдяним, палеогеновим і четвертинним відкладенням спрямований до Дніпра, інший - по кристалічним породам і відкладенням тріасу і юри - в сторони Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

З боку Українського щита ухили пєзометричної поверхні підземних вод значно вище, ніж з боку Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну і обчислюються від 0.001 до 0.015 і більше. Прісні води гідрокарбонатно-кальцієвого складу відтісняють мінералізовані води тріасу і юри, змішуються з ними, утворюючи при цьому зональність за хімічним складом і мінералізації.

Фільтраційні властивості тріасових відкладень характеризуються низькими значеннями водопровідності, внаслідок дрібнозернистого глинистого їх складу. Тому кордон прісних вод по породах кристалічного фундаменту в бік Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну просунулася далі, ніж у відкладеннях тріасу і юри. З цієї причини на ділянці досліджень в підземних водах нижнього поверху відзначається зворотна гідрохімічна зональність. Так в свердловині №2861 в нижніх горизонтах тріасу на глибині 123-126 метрів мінералізація становить 0.69 г. / дм3, а в середніх - на глибині 92-93 м 1.7 г. / дм3, у водоносному горизонті юрських відкладень на глибині 75-78 м вона підвищується до 1.8-2 г. / дм3.

Мінералізація підземних вод в крейдяних відкладеннях, що залягають безпосередньо над батським водоупором, по цій свердловині складає 1.2 г. / дм3. Її підвищення повязане з перетіканням вод нижнього поверху в верхній. За хімічним складом підземні води з мінералізацією 0.9 - 1.2 г. / дм3 ставляться до гидрокарбонатному-хлорідному кальцієво-натрієвих типу (нижні ділянки тріасового горизонту і води нижньої крейди), а з мінералізацією понад 1,5 г / дм3 - до хлоридного кальцієво-натрієвих типу.

На наш погляд, в районі свердловини №2861 підземні води кристалічних порід мають мінералізацію нижче 0.9 г./дм3. На прикладі цієї свердловини бачимо, що прісні води, які рухаються зі щита, витісняють мінералізовані не тільки в горизонтальній площині (в сторону Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну), але і у вертикальній - підпирають їх батським водоупором (за рахунок різниці відміток рівнів на Українському щиті і в Дніпровсько-Донецькому артезіанському басейні).

Аналогічна картина відзначається по свердловині №2864, в якій в тріасовому водоносному горизонті на глибині 162-165 м води мають мінералізацію 1.5 г. / дм3, а в юрському горизонті на глибині 83-86 - 3.5-3.6 г. / дм3. За складом води хлоридно-натрієві.

У міру занурення порід у бік Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну мінералізація підземних вод збільшується від 8 г / дм3 по свердловині №2868 до 27.7 г. / дм3 по свердловині №3031, що вказує на ослаблення процесів розбавлення та витіснення мінералізованих вод прісними.

У висновку відзначимо, що мінеральні води Мошногорського родовища, як ніякі інші подібного типу, формуються в складних умовах, обумовлених його положенням на стику двох великих гідрогеологічних структур: Українського щита та Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну. Тут же, в межах родовища, здійснюється розвантаження підземних вод цих структур. Все це зумовило формування прямої гідрохімічний зональності мінеральних вод в напрямку від Українського щита в сторону Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну і зворотного - у вертикальному розрізі. Але слід також зазначити, що зворотна гідрохімічна зональність властива на даній ділянці виключно прикордонній зоні, там, де зустрічаються потоки прісної і мінералізованої води.

На інших ділянках досліджуваної території гідрохімічна зональність пряма, мінералізація вод зростає з глибиною.

Складна гідрохімічна зональність певний вплив може надати на хімізм та мінералізацію вод в процесі їх тривалої експлуатації.

7. Гідрогеологічні розрахунки та оцінка запасів підземних вод

Для проведення розрахунків гідрогеологічних параметрів цільового водоносного горизонту і оцінки експлуатаційних запасів мінеральних вод на ділянці в районі санаторію «Пролісок» було пробурено три свердловини: одна розвідувально-експлуатаційна і дві спостережні, які були обладнані на цільовий нижьо тріасовий водоносний горизонт.

7.1 Експлуатаційний дебіт

Заявлена потреба у воді для санаторію «Пролісок» становить 65м3 / добу.

Дослідно-експлуатаційна відкачка виконувалася з дебітом 2 дм3 /с у двох режимах - безперервному і переривчастому. Отже, водоотбор при безперервному режимі склав 172.8 м3 / добу, а при переривчастому - 86.4 м3 / добу. При зазначених водоотбора були визначені основні гідрогеологічні параметри, вивчений хімізм підземних вод.

Тому, для розрахунку експлуатаційних запасів мінеральних вод розрахункові дебіти приймаємо фактично досягнутими при дослідно-експлуатаційної відкачки: для жорсткої схеми - 172.8м3 / добу;

в режимі експлуатації - 86.4 м3 / добу.

7.2 Розрахунок гідрогеологічних параметрів

Відповідно з даними, отриманими в ході дослідно-експлуатаційної відкачки за графіками тимчасового, майданного та комбінованого простежування зниження і відновлення рівнів, проведені розрахунки коефіцієнтів водопровідності, пьезопровідності і фільтрації.

Розрахунок водопровідності виконувався за формулою:

де: Q - дебіт свердловини, м3 / добу

С - кутовий коефіцієнт

Пьезопровідність водоносного горизонту визначалася за формулою: lga = 2lgv - 0.35 C, де: v - відстань до наглядової свердловини, м

А - відрізок, що відсікається графіком на осі ординат, м

Крім цього, виконаний розрахунок коефіцієнта водопровідності за формулами Дюпюї для сталого режиму фільтрації.

Для центральної свердловини коефіцієнт водопровідності визначається за формулою:

де: Q - дебіт свердловини, м3 / добу. a - коефіцієнт водопровідності, м2 / добу. t - час відкачки, доба ra - радіус свердловини, м

So - зниження в центральній свердловині, м

Для центральної та спостережних свердловин коефіцієнт водопровідності визначаємо за формулою:

де: ro - радіус центральної свердловини, м r1 - відстань до першої наглядової свердловини, м

So - зниження в центральній свердловині, м

S1 - зниження в першій спостережної свердловині, м.

Для виконання розрахунків приймаємо такі значення: Q = 172.8 м3 / добу; t = 122 діб; а = 2 * 104 м2 / діб. ro = 0.1 м; r1 = 2.6 м; So = 2.1 м; S1 = 0.41 м.

Для центральної та спостережних свердловин коефіцієнт водопровідності дорівнює 108.07 м2 / добу; а = 2 * 104 м2 /діб.

Ці дані будуть використані для оцінки запасів.

7.3 Обґрунтування величини допустимого зниження

Відповідно до того, що цільовий водоносний горизонт є напірним, то, згідно з «методичне керівництво з розвідки та оцінки експлуатаційних запасів підземних вод для водопостачання», допустиме зниження рівня на розрахунковий термін експлуатації приймаємо рівним 0.7 величини напору. Отже, величина допустимого зниження складе (при напорі рівному 547.3 м): Sдод = 0.7 * 547.3 = 383 метра

7.4 Розрахунковий термін експлуатації водозабору

У звязку з тим, що термін експлуатації в заявці замовником не обмовляється, будемо приймати для розрахунків амортизаційний термін експлуатації, який дорівнює 50 рокам, тобто 2 * 104 діб.

7.5 Прогноз якості мінеральних вод

При оцінці експлуатаційних запасів підземних мінеральних вод прогноз зміни якості води зводиться до вирішення наступних завдань: - Виявлення принципової можливості підтягування некондиційних вод до водозабору на ділянці санаторію «Пролісок»;

- Визначення максимально можливої мінералізації відбирається води при змішуванні кондиційних і некондиційних вод;

- Визначення часу руху некондиційних вод до водозабору;

- Прогноз зміни в часі якості мінеральних вод на кінець розрахункового терміну експлуатації водозабору.

7.6 Оцінка можливості зміни якості мінеральних вод

Виходячи з конкретних геолого-гідрогеологічних умов родовища, наступ некондиційних вод до водозабору може відбутися зверху і збоку.

Однак, відразу слід зазначити, що в процесі проведення дослідно-експлуатаційної відкачки, перетікання мінеральних вод верхній частині нижньо тріасового водоносного горизонту не встановлено.

Принципова можливість підтягування некондиційних вод існує практично завжди. Це випливає з того, що формування хлоридних натрієвих мінеральних вод Драбівського родовища відбувається в складних геолого-тектонічних і гідродинамічних умовах в результаті змішування, з одного боку, прісних гідрокарбонатно-кальцієвих вод Українського кристалічного щита, а, з іншого боку, мінералізованих хлоридно-натрієвих вод Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

Механізм формування мінеральних вод Драбівського родовища являє собою замкнуту, добре відрегульовану систему, яка функціонує протягом декількох мільйонів років, починаючи з кінця міоцену.

В принципі, водовідбір мінеральних вод експлуатаційної свердловиною може тільки локально і ненадовго змінити механізм утворення мінеральних вод, що виразиться в збільшенні або зменшенні мінералізації. Відповідно, збільшення мінералізації відбудеться в результаті підтягування некондиційних вод з боку Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну і зменшення, якщо некондиційні води надійдуть з боку Українського кристалічного щита.

Виходячи з вищесказаного, зробимо оцінку прогнозу мінеральних вод Драбівського родовища на розрахунковий період експлуатації, враховуючи конкретні геолого-гідрогеологічні умови родовища.

7.7 Визначення мінералізації при повному змішуванні кондиційних і некондиційних вод

Якість відкачуєвумої води може не виходити за межі допустимих норм при вступі некондиційних вод і змішуванні їх з кондиційним.

Тоді водозабір може працювати навіть в умовах постійного змішування цих вод.

Мінералізацію підземних вод цільового водоносного горизонту при повному їх змішуванні з некондиційними водами за умови їх підтягування зверху і збоку визначають за такими формулами: - При підтягуванні мінеральних вод зверху розрахунок виконаємо так:

де: C - мінералізація цільового водоносного горизонту при повному змішуванні з верхнім некондиційними водами, г / дм3;

C1 і Co - мінералізація, відповідно, кондиційних і некондиційних вод, г / дм3;

kmo і km1 - водопровідність, відповідно, кондиційного і некондиційного водоносного горизонту, м2 / добу.

Вихідні дані для розрахунків свердловини №2870: C1 - 5.9 г. / дм3, km1 - 1.14 м2;

Вихідні дані для розрахунків свердловини №3031: Co - 27.7 г. / дм3, kmo - 108.07 м2 /доб.

Тоді, На підставі виконаного розрахунку, можна зробити висновок, що мінералізація підземних вод при повному їх змішуванні відповідає встановленим нормам.

Тому, рішення задачі для визначення часу руху некондиційних вод до водозабору і прогноз зміни якості експлуатаційних запасів мінеральних вод в часі для умови підтягування некондиційних вод зверху - втрачає сенс.

Мінералізацію підземних вод цільового водоносного горизонту при підтягуванні некондиційних вод з боку Українського щита та Дніпровсько-Донецької западини, розрахуємо за формулою:

де: Co - мінералізація кондиційних вод цільового водоносного горизонту, 27.7 г. / дм3

C1 - мінералізація некондиційних вод з боку Українського щита, 14 г. / дм3

C2 - мінералізація некондиційних вод з боку Дніпровсько-Донецької западини, 49 г. / дм3.

У результаті розрахунків Cmax = 30.2 г. / дм3, тобто практично відповідає встановленим кондиціям.

Для визначення мінералізації експлуатаційних запасів підземних вод цільового водоносного горизонту при повному змішуванні підтягуються зверху і збоку некондиційних вод, в розрахунковій формулі замість Co підставляємо Cmax, отримане для умов підтягування некондиційних вод зверху: На підставі виконаних розрахунків, можна зробити висновок, що при повному змішуванні мінеральних вод цільового водоносного горизонту з некондиційними водами загальна мінералізація відповідає встановленим нормам, хоча і знаходиться на кордоні верхньої межі.

7.8 Висновки про прогнозування якості мінеральних вод Драбівського родовища

Відповідно до даних досвідчених і дослідних робіт на Драбівському родовищі мінеральних вод при експлуатації нижньо тріасового водоносного горизонту, існує принципова можливість підтягування некондиційних вод. Підтягування може відбувається зверху - з верхньої, менш мінералізованої частини нижньо тріасового горизонту, і збоку, як з боку Українського щита, так і з боку більш зануреної частини Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

Виконані вище розрахунки зміни якості мінеральних вод Драбівського родовища свідчать про відповідність якості експлуатаційних запасів встановленим кондиціям на протязі всього періоду експлуатації водозабору (5 * 104).

8. Підрахунок експлуатаційних запасів поземних мінеральних вод

8.1 Режим експлуатації мінеральних вод

Підземні мінеральні води являють собою дуже складний обєкт для оцінки їх експлуатаційних запасів.

Важливою особливістю оцінки експлуатаційних запасів є необхідність обгрунтування стійкості або припустима зміна якості води в процесі експлуатації на весь період.

У звязку з цим, при оцінці експлуатаційних запасів мінеральних вод відкачка повинна бути настільки тривалою, наскільки це необхідно для підтвердження джерел і умов формування їх якості, а також його відповідності встановленим кондиціям.

Дослідно-експлуатаційна відкачка на Драбівському родовищі мінеральних вод виконувалася в двох режимах: безперервному і переривчастому. Дебіт в процесі відкачки становив 2 дм3/с, а водоотбор, відповідно, для кожного з режимів, дорівнює: 172.8 м3 /добу і 86.4 м3 /добу.

Експлуатація родовища буде здійснюватися однією свердловиною протягом 12 годин щодоби впродовж 50 років (5 * 104 діб)

8.2 Обґрунтування фільтраційної схеми і методу підрахунку запасів

Формування мінеральних вод Драбівського родовища відбувається в складних гідродинамічних умовах. Основним джерелом формування експлуатаційних запасів є пружні і природні ресурси горизонту.

В межах родовища продуктивний горизонт приурочений до нижньої частини нижньо тріасових відкладень.

Відповідно до існуючих рекомендацій, на родовищах зі складними гідродинамічними умовами, де можливість аналітичного обліку і прогнозу зміни гідродинамічної обстановки під впливом водовідбору в значній мірі утруднена або повністю виключається, в таких умовах необхідно застосовувати гідравлічний метод оцінки запасів. Для розрахунків необхідно використовувати залежності, які отримані за даними тривалої дослідно-експлуатаційної відкачки.

8.3 Схема експлуатаційних запасів мінеральних вод

Оцінка експлуатаційних запасів підземних мінеральних вод регламентується, з одного боку, загальними положеннями чинної інструкції ДКЗ (9), а з іншого - кондиціями Одеського НДІ курортології на відповідний тип мінеральних вод конкретного родовища.

На підставі наявної заявки і відповідно до геологічним завданням, потреба в мінеральної води санаторію «Пролісок» становить 65 м3 /добу.

Розвідані родовище характеризується наступними особливостями, які зумовлюють оцінку експлуатаційних запасів мінеральних вод.

За гідрогеологічним умовам Драбівське родовище мінеральних вод, відповідно до інструкції ДКЗ (9), відноситься до другої (II) групі.

Аналіз результатів дослідно-експлуатаційної відкачки показує, що стабілізація рівнів було досягнуто як при безперервному, так і переривчастому режимі відкачування. Протягом усього періоду проведення відкачування в свердловині спостерігалася стабільність якості мінеральної води, повністю задовольняє вимогам норм, встановленим Одеським НДІ курортології.

На підставі даних, отриманих в результаті виконаних досвідчених і дослідницьких робіт та заявленої потреби в мінеральній воді, в також відповідно до вимог чинної інструкції ГКЗ, стосовно до даного типу корисної копалини, а також нормами Одеського НДІ курортології до експлуатаційних запасів підземних мінеральних вод Драбівського родовища, відносимо фактичний дебіт свердловини, який отримано в процесі проведення дослідно-експлуатаційної відкачки в переривчастому режимі, тобто 86.4 м3 /добу.

Відповідно до існуючої нормі експлуатаційних запасів підземних вод по відношенню до родовищ лікувальних мінеральних вод, дані запаси в повному їх кількості відносимо до запасів по категорії А.

Виходячи з умов розвіданого родовища, розрахунок експлуатаційних запасів виконаємо ще й аналітичним методом.

Доцільність застосування аналітичного методу оцінки запасів необхідна для підтвердження високої категорії розвіданих запасів даного родовища.

Розрахунок зниження рівня в експлуатаційній свердловині виконаємо для режиму роботи 12 годин на добу протягом 50 років (5 * 104 діб). Для обчислень використовуємо формулу:

де: Q - експлуатаційний дебіт, 86.4м3 / добу km - коефіцієнт водопровідності, 108.08 м2 / діб а - коефіцієнт рівнепроводимості, 2 * 104 м2 / діб t - розрахунковий термін експлуатації, 2 * 104 діб ro - радіус свердловини, 0.073 м

R - величина фільтраційного опору, що враховує недосконалість свердловини і визначається залежно від ставлення потужності горизонту: m = 25.5 м до радіусу свердловини ro = 0.073 м і довжини фільтра l = 17.7 м до потужності горизонту, тобто: Тоді, R=3.45

Розраховане пониження менше допустимого.

Розрахунок зниження рівня в експлуатаційній свердловині виконаємо і для перериваного режиму експлуатації протягом 50 років (2 * 104 діб). У цьому випадку експлуатаційний дебіт склав: 172.8 м3 / добу

Величина допустимого пониження в нашому випадку становить 383 метри.

Розрахункове зниження набагато менше допустимого. Звідси зробимо висновок, що свердловину можна експлуатувати з проектним дебітом.

8.4 Оцінка забезпеченості експлуатаційних запасів

На Драбівському родовищі мінеральних вод оцінка забезпеченості експлуатаційних запасів визначається величиною природних ресурсів підземних вод у відкладах нижнього тріасу. Якщо розглядати цю величину, як витрата підземного потоку, забезпеченого харчуванням то оцінку виконаємо шляхом визначення величини витрати потоку з виразу: Qe = k * m * I, де: k - коефіцієнт фільтрації, м / добу m - потужність водоносного горизонту, м

I - ухили підземного потоку, де: , де: H1 і H2 - абсолютні відмітки пєзометричної поверхні в свердловинах 3031 і 3030 м

L - відстань між свердловинами, рівне 2.6 метра.

Qe=108.07*0.012=1.3 м3/діб

Формування природних ресурсів відбуватиметься на площі розвитку депресійної лійки і матиме форму круга.

Визначимо розміри воронки депресії з виразу:

L - довжина кола воронки, м

Qe - фактична продуктивність свердловини, 86.4 м3 / добу

Визначимо радіус області, що забезпечує формування природних ресурсів, рівних експлуатаційним запасам, за формулою:

Радіус впливу водозабору в кінцевий термін експлуатації родовища розрахуємо за формулою:

Як видно з наведених розрахунків, радіус впливу водозабору буде набагато більше області формування природних ресурсів, які забезпечені природними ресурсами.

Таким чином, експлуатаційні запаси підземних мінеральних вод Драбівського родовища на кінцевий термін експлуатації є забезпеченими.

9. Оцінка підготовленості родовища для проектування лікувальних комплексів

9.1 Існуюче водопостачання

Для господарсько-питних цілей на території санаторію «Пролісок» пробурена одна свердловина. Свердловина експлуатує водоносний горизонт в нерозчленованих нижнє-середньо четвертинних алювіальних і перекривають їх середньо четвертинних воднольодовикових відкладах. Глибина свердловини - 52 м. Свердловина обсаджена трубами діаметром 6 до глибини 52 м з відстійником.

В інтервалі 45-51 м встановлений сітчастий фільтр. Свердловина обладнана електрозаглибним насосом ЕЦВ-5, гирло герметично закрита чавунною плитою. Водовідбір зі свердловини становить 68 м3 / добу.

Також на території санаторію «Пролісок» в 1994 році при проведенні пошукових робіт пробурена свердловина №2870 глибиною 490 м. Свердловиною розкриті води в верхньо пермских і нижнє тріасових відкладеннях, хлоридно натрієві з мінералізацією 5.9 г. / дм3. Дебіт свердловини при досвідченої відкачці склав 0.42 дм3 / с при зниженні 67.46 м. Свердловина використовувалася для режимних спостережень на стадії попередньої розвідки мінеральних вод.

9.2 Оцінка агресивності підземних мінеральних вод

Агресивні властивості мінеральних вод визначалися за результатами випробування свердловини №3031 в процесі дослідно-експлуатаційної відкачки.

Агресивність підземних вод по відношенню до металу оцінюється за коефіцієнтом корозії (Кк), який визначається за формулою Стеблер:

Кк = 1.008 (RMG - r HCO3), де: RMG, r HCO3, RCA - вміст у мг-екв / дм3.

За коефіцієнтом корозії розрізняють води: 1. Не корозійні, якщо Кк 1.008 RCA <0.

2. Полу корозійні, якщо Кк 0.

3. Корозирують, якщо Кк> 0.

За отриманими розрахунками видно, що води відносяться до корозуючих з коефіцієнтом корозії від 13.4 до 23. Вміст у воді агресивних гідрокарбонатів від 3.5 до 4.67 мг /екв /дм3, що характеризують витравлюють агресивність, свідчить про агресивні властивості води по відношенню до залізобетонних конструкцій.

Дані бактеріологічних проб води, виконаних в Драбівської РАЙСЕС

№№ №№ скв. Місце взяття проби Дата Колі-тітр Колі - індекс Число колоній в 1 мл

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 Санаторій «Пролісок» 1.08.11 р. 14.09.11 р. 30.10.11 р. 30.11.11 р. 03.12.11 р. 31.12.11 р. 16.01.12 р. 09.02.12 р. 23.02.12 р. 27.02.12 р. 28.02.12 р. 01.03.12 р. - - - - - - - - - - - - < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 1 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0

Сульфатної агресивністю води не володіють, так як вміст SO4 у воді до 100 м / дм, що набагато нижче допустимої норми, на водневого показника, за яким води мають слаболужну реакцію (РН = 6.8-7.95).

Таким чином, дані води мають агресивними властивостями по відношенню до бетону та металу.

З хімічного складу в даній воді виявлені: Метаборна кислота - 0.53 - 1.05, кремнієва кислота - 6.25 - 8.9. З мікрокомпонентів, які є токсичними, виявлені: ванадій - 0.011 - 0.02 мг / дм3 при допустимій норм для мінеральних вод - 0.4 мг / дм3; фтор - 0.44 - 0.56 мг/дм3 при допустимій нормі 5 мг / дм3; хром - 0.004-0.011 при нормі 0,5 мг/дм3.

Радіоактивні елементи у воді не виявлено або перебувають у малих кількостях.

У бактеріологічному відношенні води здорові (колі-індекс <3).

Отже, води цілком можуть бути використані в лікувальних цілях.

9.3 Оцінка підготовленості родовища

В результаті виконаних робіт по попередній розвідці Драбівського родовища хлоридних натрієвих мінеральних вод для санаторію «Пролісок» з достатньою повнотою вивчені геолого-гідрогеологічні умови фільтраційних властивостей, хімічний склад підземних вод. Виконано підрахунок експлуатаційних запасів по категорії А в кількості 86.4 м3 / добу. Згідно із заявкою, потреба санаторію «Пролісок» на перспективу дорівнює 65 м3 / добу. Як бачимо, заявлена ??кількість води повністю забезпечується розвіданими запасами категорії А в кількості 86.4 м3 / доб.

Тому, співвідношення категорій родовище вважається підготовленими до промислового освоєння. Слід зазначити, що дебіт розвідувально-експлуатаційної свердловини перевищує заявлену потребу, що, в свою чергу, дає можливість нарощувати потужності цього санаторію. Крім того, існує принципова можливість в нарощуванні запасів, так як розрахункове зниження значно менше допустимого.

В процесі експлуатації необхідно вести систематичний контроль за зміною якості відбирається води і водоотбором. Для цього експлуатаційна свердловина повинна бути обладнана витратоміром і пристосуванням для виміру рівнів. Виходячи з перерахованих вище рекомендацій, може бути вирішено питання раціонального використання мінеральних вод Драбівського родовища.

10. Розрахунок зон санітарної охорони родовища мінеральних вод

Кордон I пояса - 30 метрів (для напірних горизонтів).

Основним параметром, що визначає відстань від кордону другого поясу зони санітарної охорони до водозабору, є розрахунковий час Тм просування мікробного забруднення з потоком підземних вод до водозабору, яке має бути достатнім для втрати життєздатності та вірулентності патогенних мікроорганізмів, тобто для ефективного самоочищення. Кордон другого поясу визначається гідродинамічними розрахунками, виходячи з умов, що якщо за її межами через зону аерації або безпосередньо у водоносний горизонт надійдуть мікробні забруднення, то вони не досягнуть водозабору. Так як наша територія відноситься до II кліматичного району, то Тм = 200 діб.

III пояс зони санітарної охорони призначений для захисту підземних вод від хімічних забруднень. Розташування кордонів III поясу ЗСО також визначається гідродинамічними розрахунками, виходячи з умови, що якщо за її межами у водоносний горизонт надійдуть хімічні забруднення, вони або не досягнуть водозабору, переміщаючись з підземними водами поза області харчування, або досягнуть водозабору, але не раніше розрахункового часу Тх. Час просування забрудненої води від кордону III поясу ЗСО до водозабору повинно бути більше проектного терміну експлуатації водозабору (25-50 років). Джерелами хімічного забруднення підземних вод є неочищені виробничі стічні води, фільтрація з накопичувачів та інших технічних водойм і ємностей, які збирають виробничі відходи і стоки, забруднений поверхневий стік з міських і сільськогосподарських територій склади хімічних добрив та ін.

Розрахунок зон санітарної охорони виконаємо графоаналітичним методом відповідно до рекомендацій.

Враховуючи, що одиничний витрата є дуже малою величиною (ухил природного потоку дорівнює 0.012), тобто практично відсутня, область захоплення водозабору являє собою коло, радіус якої визначається за формулою:

Q - витрата водозабору, м3 / добу;

T - розрахунковий час просування частинок води від меж зон санітарної охорони до водозабору, діб;

m - потужність водоносного горизонту, м;

n - активна пористість водоносного горизонту.

Для розрахунку зон санітарної охорони на Драбівському ділянці приймаємо такі значення: Q = 172.8 м3 / добу; Т-200 діб; n - 0.2.

Потужність водоносного горизонту приймаємо рівної потужності обводнених пісків m = 25.5 м. У покрівлі обводнених пісків залягають червоно-бурі глини, які служать місцевим водоупором.

Тоді радіус зони санітарної охорони другого поясу (R2) дорівнює: Зона 2 пояса з урахуванням зони суворої санітарної охорони складе: 50 47 = 97 =100 метрів

Радіус зони санітарної охорони третього поясу (R3) при Т3 = 2 * 104 діб дорівнює: Безпосередньо в зонах обмежень джерелом забруднення відсутні.

Забруднення на значній глибині з водоупорами великої потужності практично виключається.

Висновки

Тема дипломної роботи - гідрогеологічні дослідження мінеральних вод у звязку з будівництвом лікувального комплексу санаторію «Пролісок»

Основними висновками по цій роботі є: 1. Клімат у цьому районі помірно-континентальний. Він характеризується теплим літом та не дуже холодною зимою.

Згідно з даними Черкаської метеостанції максимальна середньомісячна температура повітря за багаторічний період є 20.6 С0.

Територія відноситься к лівобережній частині Придніпровської низовини та представляю собою рівнину, зайняту древніми і молодими терасами річок: Дніпра, Сули, Оржиці. На півночі, Придніпровська низовина межує з Поліською низовиною і приурочена до Дніпровсько-Донецької тектонічної западини. В адміністративному відношенні район відноситься до Драбівського району Черкаської області.

2. Район робіт в геологічному та гідрогеологічному відношенні дуже добре вивчений.

Планомірне вивчення геологічної будови та гідрогеологічних умов району почалось у кінці 60-х років, коли в 1958-1960 роках А.М. Безуглий завершив комплексну геолого-географічну зйомку масштабу 1:200000.

3. Територія району більшій своїй північно-східною частиною розташовується в межах південного схилу ДДЗ, а меншій, південно-західною половиною охоплює частині східного крила головного і північну частини Смілянського антиклінальних ділянок Українського кристалічного щита. Більш детальну інформацію ви побачите на тектонічній карті

4. Район робіт розташований в межах Дніпровсько-Донецької западини. Докембрійський фундамент перекритий потужною товщею осадових утворень пермі, тріаса, юри, крейди палеогену і відкладеннями четвертинної системи.

Кристалічні породи утворюють щільний докембрійський фундамент. Потужність відкладень мезо-кайнозоя виключенням четвертинної системи зростають в сторону занурення ДДЗ. Більш детальну інформацію ви можете побачити на геологічній мапі району.

5. У сучасному рельєфі територія характеризується плоскою, похилою на південний захід поверхнею, порізаною неглибокими, слабкомеандруючими річковими долинами з пологими схилами річок Супій, Чумчак, Золотоношка, Кропивна, Ковраець.

Найбільш великою річкою на території ділянки є річка Супій. Ширина її заплави сягає чотирьох кілометрів, спостерігається добре виражена 2 надзаплавна тераса шириною 0.8 - 2.6 км. Погана видимість порід не дозволяє виявити подробиці геологічного розвитку досліджуваної території.

Як всяка геосинклінальная зона, Український щит пройшов етапи накопичення терригенно-вулканічних відкладень, складчастості і интрузій магми, розломів і жильних впроваджень.

У перебігу нижнього архею вся область щита представляла рухливу зону. У верхньому археї або нижньому протерозої рухлива зона виникала в середній і східній частинах щита.

6. У Черкаській області видобуваються такі корисні копалини: буре вугілля, торф, бентонітові глини, каоліни, граніти, глинисті породи, карбонатні осадові породи (крейда, мергель), осадові уламкові породи (пісковики). Великі запаси прісних і мінеральних підземних вод.

Поклади високо гліноземністих сировин представлені на досліджуваній території родовищем каолінів піздньо крейдового і ранньо палеогенового віку, розташованого в Золотонішському районі на кордоні Дніпровсько-Донецької западини і Українського кристалічного щита.

7. Відповідно до геологічною будовою в межах району визначені наступні водоносні горизонти: - Водоносний горизонт в сучасних алювіальних відкладеннях заплав річок та днищ балок (AIY);

- Водоносний горизонт верхньо четвертинних алювіальних відкладень (AIII);

- Водоносний горизонт середньо четвертинних алювіальних флювіогляціальних і перекривають їх середньо-верхньо четвертинних відкладень (a, FII, FIIDN);

- Водоносний горизонт в нерозчленованих ніжно четвертинних алювіальних і перекривають їх середньо четвертинних воднольодовикових відкладень (AI, FIIDN);

- Водоносний горизонт в межигірських відкладеннях (P3mz);

- Водоносний горизонт в канівських і бучакського відкладеннях (P2kn P2bc);

- Водоносний горизонт в альбских і сеноманських відкладеннях (K1al K2s);

- Водоносний горизонт у відкладеннях байосського ярусу (I2b);

- Водоносний горизонт у відкладеннях нижнього відділу тріасової системи (T1vd T1mv);

- Водоносний горизонт у відкладеннях шебелінської і кореневської свит (Т1sb T2 kr)

- Води тріщинуватою зони докембрійських кристалічних порід;

8. Гідрогеологічні параметри розроблюваного водоносного горизонту повинні задовольняти заявлену потребу у воді для санаторію. Ця потреба становить 65 м3 / добу.

Розроблюваний водоносний горизонт неповинен також містити токсичні компоненти в небезпечних для здоровя людини концентраціях, мати низький рівень агресивності, стабільність гідрохімічних показників.

У ході роботи і досліджень отриманих результатів стало ясно, що води досліджуваного водоносного горизонту цілком придатні для використання їх у лікувальних цілях; задовольняють всім, пропонованим до них вимогам.

Список використанних джерел

1. Айзенверг Д.Е. Каменноугольные отложения ДДВ. Биологический журнал АН УССР, т. 13. вып. 2. 1953.

2. Бабинец А.Е. Минеральные воды УССР. Вестник АН УССР, №7, 1958.

3. Балабушечив И.А. Геологическое строение ДДВ по данням геофизических исследований. Издательство АН УССР, 1950

4. Дмитриев Н.И. Ледниковые долины области Днепровского оледенения и прилегающей к ней полосы. ХГУ, 1940

5. Клименко В.Я. Структура ДДВ и условия ее формирования. АН СССР, 1955.

6. Рябухин Г.Е. Каневские дислокации среднего Приднепровья. Бюллет. МОИП, 1953.

7. Бондарчук В.Г. Геология Украины. АН УССР, 1959.

8. Кузнецов С.С. Геология СССР. Издательство «Высшая школа», М, 1968.

9. Наливкин Д.В. Геология СССР. Издательство АН СССР, М., 1962.

10. Гигиенические требования и контроль за качеством. ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая», М., 1983.

11. Гидрогеология СССР. М., «Недра», 1971. Т.5. 502 с.

12. Осауленко В.Т. Обработка результатов испытаний грунтов. - Днепропетровский ун-т, 1992.

13. Гр