Вимоги до вивченості родовищ питних і технічних вод

Під час проведення гідрогеологічних досліджень для виявлення експлуатаційних запасів питних і технічних вод та економічно раціонального вивчення відкритих родовищ слід дотримуватись установленої стадійності геологорозвідувальних робіт. В окремих випад­ках, залежно від ступеня вивченості родовища, складності гідро­геологічних умов, потреби у воді і встановленого терміну підготовки родовища для промислового освоєння, деякі стадії можуть вилучатись із загальної схеми геологорозвідувального процесу або об'єднуватися з іншими стадіями. Стадійність геологорозвідувальних робіт, що виконуються на власні кошти, установлюється замовником.

Вивченість родовища повинна забезпечити достовірну оцінку запасів підземних вод, їх якості й умов експлуатації при обов'язковому дотриманні вимог охорони навколишнього природного середовища.

На виявлених уперше родовищах питних і технічних вод слід проводити необхідний мінімум робіт для обгрунтування промислового значення цих родовищ, доцільності їх промислового освоєння та інвестування робіт з їх розвідки і підготовки до експлуатації. За резуль­татами цих робіт належить визначати загальну кількість попередньо розвіданих експлуатаційних запасів підземних вод. обґрунтовувати техніко-економічну доцільність подальших розвідувальних робіт, визначати ділянку розміщення та раціональну схему водозабору.

Розвідувальні гідрогеологічні роботи слід проводити, як правило, на і их родовищах (ділянках), які за результатами робіт попередніх сталій дістали позитивну геолого-економічну оцінку і за рішенням інвестора (замовника) підлягають освоєнню з метою забезпечення заявленої потреби у воді.

Для району родовища підземних вод потрібно мати гідрогеологічну (при потребі і геологічну) карту з відповідними розрізами, а також інші графічні матеріали, з відображенням на них особливостей геологічної будови та гідрогеологічних умов району поширення основних водоносних горизонтів, їх природних меж, закономірностей змін якості підземних вод, розташування діючих водозаборів, ділянок з розвіданими запасами підземних вод, гідрометричних створів, ділянок скидання побутових та промислових стоків та інших джерел забруднення підземних вод. Масштаб графічних матеріалів визначається потребою наочного відображення вказаної інформації.

На розвіданому родовищі потрібно мати топографічну основу, мас­штаб якої дає змогу відобразити особливості геологічної будови родовища, його гідрогеологічних і гідрогеохімічних умов та рельєфу місцевості. Усі розвідувальні й експлуатаційні виробки (свердловини, шурфи, шахтні колодязі, галереї), профіті геофізичних і точки гідрологічних спостережень, а також природні виходи підземних вод належить інструментально прив'язувати.

Геологічну будову та гідрогеологічні умови родовища (ділянки) слід відображати на спеціалізованих гідрогеологічних картах та розрізах, масштаб яких дає змогу показати розповсюдження, потужність, будову й умови затягання водоносних горизонтів, літологічний склад та характер зміни фільтраційних властивостей водомістких порід по площі і розрізу, положення рівнів підземних та поверхневих вод, їх якість та інші властивості.

Під час пошуків та розвідки підземних вод в умовах, коли одним з джерел формування експлуатаційних запасів є поверхневі води, слід провести гідрологічні дослідження та одержати необхідні матеріали для визначення загальної кількості поверхневих (водних) ресурсів і тієї їх частини, яка може брати участь у формуванні експлуатаційних запасів підземних вод та їх якості.

За допомогою гідрологічних досліджень належить визначати морфо-метричні характеристики водотоків. дані про їх рівневий режим, режим рідкого та твердого стоків, якість поверхневих вод. руслові процеси, тривалість періоду відсутності стоку під час пересихання або пере­мерзання водотоку. дані про відмітки виходу води на пойму, тривалість та періодичність її затоплення, величини максимальних та мінімальних середньодобових рівнів та витрат води розрахункової імовірності їх перевищення.

Склад та обсяг гідрологічних досліджень слід визначати з урахуванням ступеня складності гідрогеологічних особливостей ділянки та гідро­логічного режиму водотоків і водойм, ступеня вивченості району досліджень та площі родовища до початку пошуково-розвідувальних робіт, співвідношення величин поверхневих водних ресурсів та проектного водовідбору, можливості спрацювання природних запасів у маловодний період з їх подальшим відновленням.

Методику проведення геологорозвідувальних робіт (систему розташування, кількість і глибини виробок, види і обсяги дослідних робіт, їх тривалість) належить визначати з урахуванням складності гідро­геологічних, водогосподарських, еколого-геологічних та інших умов родовища, завдання замовника щодо потреби у воді і режиму водо­користування, наміченої схеми водозабору та потрібного ступеня вивченості запасів. Шляхом варіантних рішень слід визначати схему проектного водозабору з оптимальною кількістю свердловин, потрібних не тільки для виконання оцінки запасів, а й для визначення розрахункових показників і гідрогеологічних параметрів.

Свердловини за призначенням слід поділяти на: геологічні- карту-вальні, пошукові, розвідувальні, параметричні; гідрогеологічні-картувальні, пошукові, розвідувальні, розвідувально-експлуатаційні, експлуатаційні, спостережні в кущах свердловин, спостережні режимні (одиночні), розвідувальні і розвідувально-експлуатаційні центральні в кущах.

Розвідувальні і розвідувально-експлуатаційні свердловини належить розміщувати переважно в межах водозабірної ділянки з урахуванням раніше пробурених свердловин та у відповідності до наміченої схеми водозабору.

Конструкції розвідувально-експлуатаційних свердловин повинні забезпеч) вати можливість їх подальшої експлуатації з проектною продуктивністю.

Кількість свердловин, що належить пробурити за проектною схемою. визначається в залежності від складності гідрогеологічних умов родовища і самої схеми. Вона збільшується від родовищ з простими гідрогеологічними умовами до родовищ з дуже складними умовами. В останньому випадку на місці кожної проектної експлуатаційної свердловини повинна бути пробурена гідрогеологічна свердловина.

Під час розвідки родовищ, які вимагають спеціальних методів освоєння (променеві водозабори,- галереї, колодязі, з штучним поповненням підземних вод), допускається побудова розвідувально-експериментального водозабору, для чого, крім свердловин, здійсню­ється прохідка гірничих виробок-шурфів, канав, шахтних колодязів, котлованів під дослідні басейни. Таке будівництво слід проводити на ділянках з типовими для родовища гідрогеологічними умовами. Вивчення та оцінку запасів підземних вод таких родовищ слід проводити з використанням даних розвідки і експлуатації їх природно-техногенних аналогів.

Під час вивчення родовищ питних і технічних вод належить використовувати наземні і свердловинні методи геофізичних досліджень.

Наземні геофізичні дослідження слід проводити переважно комплексом методів і з випередженням основних обсягів буріння свердловин і дослідних робіт. Ці дослідження використовують з метою літологічного розчленування розрізу, виявлення умов залягання водовмісних порід, оконтурення ділянок водоносного горизонту з найбільш сприятливими умовами для акумуляції підземних вод та можливого їх відбору, оцінки мінливості фільтраційних властивостей водовмісних порід та мінералізації підземних вод, положення рівнів підземних вод у не порушених і порушених експлуатацією умовах.

Геофізичні дослідження в свердловинах слід проводити для уточнення геологічного розрізу, визначення інтервалів установлення фільтрів, виявлення особливостей зміни фільтраційних властивостей водовмісних порід та якості води в розрізі, установлення ефективної потужності водоносних горизонтів і величини допустимого зниження рівня води під час експлуатації, установлення статичних рівнів води у разі розкриття декількох водоносних горизонтів, вивчення взаємозв'язку водоносних горизонтів між собою і з поверхневими водами, технічного стану гідрогеологічних свердловин під час дослідно-фільтраційних робіт.

Вивчення родовищ підземних вод слід проводити дослідно-фільтраційні роботи, які включають: пробні, дослідні (одиночні, кущові, групові), дослідно-експлуатаційні відкачки (випуски) та нагнітання (наливи) води. В окремих випадках на діючих водо заборах проводиться дослідно-промислова експлуатація.

Пробні відкачки (випуски) належить проводити з метою одержання даних для попередньої оцінки зміни фільтраційних властивостей у просторі, якості підземних вод і визначення можливої продуктивності гідрогеологічних свердловин.

Дослідні відкачки (одиночні, кущові, групові) слід проводити з метою встановлення характеру залежності дебіту свердловини від зниження рівня води, визначення гідрогеологічних параметрів, граничних умов і взаємозв'язку водоносних горизонтів, зв'язку підземних і поверхневих вод, визначення величини зрізків рівнів води при взаємодії свердловин, визначення закономірностей у зміні рівнів води в часі, а також для вивчення якості води.

Дослідно-експлуатаційні відкачки із одної або групи свердловин (виробок), пробурених за схемою водозабору, проводяться переважно в таких випадках: під час розвідки родовищ, дуже складні гідрогеологічні умови яких не можуть бути відображені у вигляді розрахункової схеми; під час детальних досліджень із штучного підживлення водозаборів; під час досліджень, які проводяться для обгрунтування складних систем водозаборів (горизонтальних і променевих); для з'ясування зв'язку між підземними і поверхневими водами, між окремими водоносними горизонтами, а іноді і з іншою обгрунтованою виконавцями робіт метою Метою дослідно-експлуатаційних відкачок є встановлення емпіричних залежностей зміни рівнів підземних вод або їх якості при заданому водовідборі, а в разі досліджень щодо штучного поповнення підземних вод або використання складних систем водозаборів - оцінка ефективності роботи таких водозаборів у конкретних гідрогеологічних умовах. Під час розвідки родовищ 3-ої групи дослідно-експлуатаційні відкачки проводяться з витратами води, близькими до проектних.

Загальними вимогами до дослідних відкачок є:

• безперервність їх при заданій продуктивності (рівні води);

• стабільність продуктивності або стабільність рівня води в свердловині;

• v необхідних випадках відкачка проводиться із заданим режи­мом зміни продуктивності;

• досягнення на кінець відкачок у дослідних і спостережних свердловинах величин зниження рівня води, що перевищують можливі похибки вимірювання рівня (для забезпечення необхід­ної точності подальших розрахунків);

• обов'язкове проведення спостережень за відновленням рівня води в дослідних і спостережних свердловинах після закінчення відкачок;

• забезпечення відводу відкачуваної води на відстань, яка унемож­ливлює зворотне проникнення Ті в досліджуваний водоносний горизонт у зоні впливу відкачок;

• виконання під час відкачок мінералізованих вод, особливо про­тягом тривалого часу, комплексу заходів щодо охорони довкілля, узгоджених в установленому порядку.

В умовах, коли експлуатаційні запаси підземних вод забезпечуються за рахунок залучення природних або пов'язаних з водогосподарською діяльністю джерел формування, потрібно проводити водно-балансові дослідження. їх головне призначення - визначення кількісних характе­ристик приходних і витратних елементів водного балансу.

До комплексу водно-балансових досліджень уходять: вивчення режиму інфільтрації атмосферних опадів, випаровування з водної поверхні, суші і дзеркала ґрунтових вод, транспірації, фільтрації з русел річок, магістральних і зрошувальних каналів, інфільтрації з полів зрошення, розвантаження підземних вод у русла річок і у вигляді джерельного стоку, відбору підземних вод.

У розрахунках належить використовувати всі наявні матеріали спостережень за елементами водного балансу в районі, що дослід­жується. Якщо цих даних недостатньо, то належить провести натурні воднобалансові дослідження, результати яких безпосередньо можуть бути використані для визначення величин живлення і розвантаження підземних вод, а також для обгрунтування правомірності використання спостережень, які проводилися в подібних фізико-географічних умовах.

Під час пошуково-розвідувальних робіт належить одержати дані, які характеризують як природний режим підземних вод за сезонами року і в багаторічному періоді, так і порушений режим у районах діючих водозаборів і водопонижувальних пристроїв.

Одержання ці їх дані їх здійснюють з допомогою спеціально обладнаної спостережної мережі (спостережні свердловини, водомірні Пости та природні витоки підземних вод) з метою:

· уточнення умов взаємозв'язку поверхневих і підземних вод, а також підземних вод різних водоносних горизонтів; Р оцінки величини природного живлення водоносного горизонту за сезонами року (за даними про амплітуди коливання рівнів води і недостачу насичення порід);

· одержання даних про природні зміни рівнів для введення поправок у зниження рівнів при дослідно-фільтраційних роботах та експлуатації водозаборів;

· визначення розрахункових гідрогеологічних параметрів (коефі­цієнтів водопровідності та рівнепровідності, коефіцієнтів фільтрації роздільних малопроникних пластів та ін.) за даними змін рівнів підземних вод під впливом паводків або змін атмос­ферного тиску;

· визначення сезонних та багаторічних змін джерельного стоку (якщо ці роботи не входять до комішексу гідрометеорологічних досліджень);

· вивчення характеру змін якості підземних вод протягом року і в багаторічному періоді.

У всіх випадках, коли розвідувальні роботи проводяться на ділянках або в районах діючих водозаборів, гідрогеологічні дослідження слід починати з вивчення досвіду їх експлуатації з метою:

оцінки експлуатаційних запасів підземних вод на ділянках діючих водозаборів з пезатвердженими запасами і переоцінки запасів на ділянках водозаборів з раніше затвердженими запасами;

використання наявного досвіду експлуатації для оцінки запасів на родовищах, що розвідуються вперше, в аналогічних гідро­геологічних умовах;

оцінки взаємовпливу діючих та тих, що розвідуються, водо­заборів, а такого впливу відбору підземних вод на поверхневі водні джерела, екологічні й інші умови даного району. Відбір проб води для вивчення її хімічного складу, бактеріологічних і органолептичних показників слід проводити як під час проведення дослідно-фільтраційних досліджень, так і під час спостережень за режимом підземних вод горизонту, що оцінюється, та суміжних з ним водоносних горизонтів і поверхневих вод. У межах розвідувальної ділянки у водоносному горизонті, що вивчається, відбір проб води є обов'язковим з усіх свердловин, що використовуються для оцінки запасів підземних вод, а також із свердловин, джерел і поверхневих вод водотоків (водоймищ), що розташовані в зоні впливу водозабору.

Частоту відбирання проб води, кількість та види аналізів, а також перелік компонентів, які підлягають визначенню, слід встановлювати в залежності від складності гідрохімічних умов ділянки, цільового призначення води, у відповідності з вимогами чинних державних стандартів для питних вод та вимогами водокористувачів для технічних вод. Хіміко-аналітичні дослідження під час пошуків і розвідки підземних вод для питного і господарського призначення належить виконувати з додержанням діючих стандартів. У всіх випадках слід оцінювати корозійну активність підземних вод.

У районах, де можливе забруднення підземних вод унаслідок агрохімічної діяльності, промисловими, побутовими й іншими стічними водами, а також під впливом інших техногенних факторів, потрібно виз­начити характерні для даного району забруднювальні компоненти. Перелік таких компонентів належить узгодити з місцевими органами державної санітарно-епідеміологічної служби. У підземних водах нафтоносних районів та районів з підвищеним техногенним наван­таженням додатково слід вивчати вміст нафтопродуктів і склад газів

Перелік та допустимі концентрації забруднювальних компонентів установлюються Міністерством охорони здоров'я України.

До введення в дію вітчизняних нормативних документів відбір, зберігання, транспортування проб води слід здійснювати згідно з ГОСТ 24481 -80 та ГОСТ 4979-49. Аналіз проб підземних вод, призначених для питного водопостачання, слід виконувати згідно з вимогами: ГОСТ 4151-72, ГОСТ 18165-81, ГОСТ 18294-81, ГОСТ 4974-72, ГОСТ 4388-72, ГОСТ 4152-81, ГОСТ 18826-73, ГОСТ 4011-72, ГОСТ 18190-72, ГОСТ 18301-72, ГОСТ 18309-72, ГОСТ 18912-73, ГОСТ 18913-73, ГОСТ 18293-72, ГОСТ 18164-72, ГОСТ 18921 -73, ГОСТ 4386-81, ГОСТ 4245-72, ГОСТ 18963-73, ГОСТ 4389-72, ГОСТ 3351-74, ГОСТ 4192-82, ГОСТ 18308-72, ГОСТ 23950-80, ГОСТ 24902-81, ГОСТ 24849-81. ГОСТ 1030-83. ГОСТ 24481-81. які регламентують визначення окремих показників питних вод, зазначених у ГОСТ 2874-82. Для визначення вмісту інших речовин у підземних водах слід застосовувати відповідні чинні стандарти і методики.

Контроль за достовірністю і якістю гідрохімічного опробования та лабораторних досліджень належить здійснювати шляхом внутрішнього га зовнішнього геологічної ота лабораторного контролю.

Під час проведення геологорозвідувальних робіт на підземні води питної якості належить одержані дані, які характеризують санітарні умови оцінюваної площі. Санітарні обстеження проводять за участю представників місцевої санітарно-епідеміологічної станції; обстеження включають візуальне виявлення всіх джерел і осередків можливого забруднення підземних вод. При потребі слід бурити спеціальні свердловини для дослідження характеру й ступеня забруднення підземних вод і встановлення меж ореолів забруднення.

Для обгрунтування заходів щодо захисту підземних вод від забруднення за узгодженням з місцевою санітарно-епідеміологічною станцією при потребі слід проводити спеціальні фізико-хімічні дослідження води і грунтів та індикаторні досліди. Склад, обсяги і методика робіт у кожному випадку залежать від характеру забруднення і завдання, яке розв'язується.

Під час розвідувальних робіт потрібно вивчити інженерно-геологічні умови будівництва на ділянці водозабору (наявність зсувів, розмиву і переробки берегів, ослаблених грунтів і грунтів, що просідають, та ін.) і одержати дані для характеристики стійкості порід, які розкриватимуться експлуатаційними виробками.