Prospecțiune, explorare și evaluare a resurselor de apă subterană.
19.1. Sarcina de setare și explorare
apă subterană ca sursă de apă au o serie de avantaje față de suprafață. Acestea sunt caracterizate de o calitate mai mare, mai bine protejat împotriva poluării, resursele lor nu se confruntă cu fluctuații sezoniere și pe termen lung. În acest sens, evaluarea condițiilor de posibilitățile de formare și utilizare a apelor subterane, a apelor subterane este depozite izolate. Acest conturat spațial în cadrul acumulărilor de apă sistem de apă de anumite compoziții într-o cantitate suficientă pentru a le recuperare punct de vedere economic și de a folosi în economia națională.
In prezent, majoritatea cercetătorilor sunt împărțite cu privire la rezervele de apă subterană și performanțe naturale.
Rezervele naturale ale apelor subterane - aceasta este cantitatea de apă gravitațională, care este conținut în acvifere în condiții naturale (statice sau în mișcare). stocurile naturale sunt formate din stocuri elastice statice și dinamice, adică.:
exploatațiile statice și elastice (prin FM Bocheveru) caracterizează volumul gravitațional al apei în porii și fisuri în roca m3 purtător de apă.
stocurile elastice - cantitatea de apă care poate fi extras din presiunea acvifer, fără uscare, datorită proprietăților elastice ale apei și roci la nivel redus.
În conformitate cu rezervele dinamice (sau resursele naturale) înțeleg debitul apelor subterane în m 3 / zi, care curge prin acvifer. Rezervele dinamice în ciclul apei de pe Pământ este în mod constant reînnoit. În ceea ce privește acestea corespund fluxului apelor subterane, care reflectă reîncărcării anuală a apelor subterane. Rolul rezervelor dinamice în abordarea problemelor de apă este semnificativă.
Rezervele dinamice pot fi determinate prin formula cunoscută Darcy:
unde KF - coeficientul de filtrare, m / zi;
HSR. B, J - respectiv putere medie, lățime și panta fluxului de apă subterană.
Pentru a calcula stocurile dinamice utilizează, de asemenea, formula modulul care conține Photo subteran:
unde # 947; - modulul de curgere a apei subterane, l / s;
Fn - zona de alimentare cu apă subterană, la 2 km.
În cadrul stocurilor operaționale ar trebui să fie înțeles cantitatea de apă subterană, care poate fi obținută pe unitatea de timp din acvifer rațională din punct de vedere aporturile tehnice și economice, fără cote progresive de curgere scădere și nivelurile dinamice și deteriorarea calității apei în consumul estimat de apă pe parcursul întregii perioade.
În zonele de admisie reduce nivelul apelor subterane existente, sunt formate cratere depresie. Condițiile hidrogeologice, acest lucru poate provoca o atracție în acvifere surse de alimentare suplimentare. În acest caz, rezervele de operare pentru dimensiunea sa poate depăși stocurile naturale din rezervele suplimentare sau atrase de apă subterană.
În formarea rezervelor operaționale poate juca un rol semnificativ și stocurile sintetice. Ele sunt create prin pătrunderea apei de suprafață, atunci când se aplică structuri artificiale (bazine de infiltrare, puțuri de eliminare, și altele asemenea).
În general, condițiile de formare a rezervelor operaționale ale apelor subterane în zonele de prize de apă exprimate prin ecuația echilibrului:
în cazul în care Qdin. QST Qupr și - rezervele de apă subterană elastice în mod corespunzător dinamice și statice,
Qadd - suplimentare sau atrase de stocuri la operațiune,
Qisk - rezerve artificiale,
T - viață estimată a consumului de apă.
Prospectarea și explorarea apelor dulci, termale și minerale subterane sunt una dintre principalele probleme practice.
Sub prospectare și explorare înțeleasă ca un complex de lucrări care vizează determinarea depozitelor de apă subterană, pentru a determina stocurile lor operaționale și datele necesare pentru proiectarea și construcția instalațiilor de alimentare cu apă. Prospectarea și explorare sunt efectuate în ordine pentru o creștere treptată a cunoștințelor despre acest domeniu.
În prezent, a alocat căutarea preliminară de explorare, investigare detaliată și informații operaționale.
În etapa de căutare a principalelor sarcini - acvifere de selecție și domenii promițătoare pentru explorarea și evaluarea de prognostic a rezervelor recuperabile în porțiunile alocate.
Explorarea - studiul principalelor caracteristici ale condițiilor geologice și hidrodinamice ale depozitului, evaluarea principalelor surse de apă subterană, resursele o determinare preliminară a rezervelor recuperabile.
. Ca urmare a complexului de foraj, filtrare experimentală, geofizică și alte tipuri de locuri de muncă de date trebuie obținute pentru a permite:
1. Pentru a caracteriza și cuantifica sursele de pre resurselor de apă subterană;
2. Pentru a determina parametrii de proiectare a straturilor acvifere, calitatea;
3. preliminar estimează condițiile hidrogeologice și tehnice și economice de exploatare a acviferului;
4. Elaborarea de admisie diagramă schematică.
explorare detaliată este realizată în domeniu cu rezultatele pozitive ale anchetei preliminare. Scopul inteligenței detaliate - studierea proiectului de construcție și funcționarea instalației de alimentare cu apă, cu aducerea domeniul cunoașterii într-o măsură care să permită o evaluare a rezervelor recuperabile în ceea ce privește structura sistemului de diversiune aleasă. Rezerve aprobate în SCC sau SCR.
Informațiile operaționale se realizează în timpul construcției și funcționării aportul de apă, în scopul de a clarifica modul adecvat de operare pentru calcul predictiv, rezervele din reevaluare conform operațiunii.
19.2. Metodologia de aspecte cheie pentru evaluarea apei zapasovpodzemnyh operaționale
Numita structură de admisie a apei, prin care a făcut abstracție de apă subterană pentru alimentarea cu apă. Bazat pe adâncimea de apariție a formațiunii, grosimea este selectat forajelor puțuri sau mine.
CONSUMUL, constând din fântână, numită unică și multiplă - grup.
Structuri de admisie a apei, dezvăluind acvifer la capacitate maximă, sunt perfecte, nu în plin - imperfect.
aportul de apă se realizează din puțul de foraj în timpul pompării. Pomparea apei din fântâni sunt de obicei realizate prin intermediul unor pompe submersibile (Fig. 22), și elevatorul de aer (fig. 23).
Dacă nivelul apei în puț este de 7 m, pompele montate pe gura de sondă și la adâncimea nivelului apei mai mare de 7 m se utilizează pompe submersibile. Tipul pompei este selectată în funcție de viteza de proiectare de curgere a sondei, adâncimea nivelului dinamic al apei, diametrul găurii de sondă (operațional), puritatea apei, pompare durata, disponibilitatea energiei electrice și a altor factori. La nivel dinamic in situ pana la 7 m folosind pompe centrifuge de tip „C“, „K“ și „ENG“. Productivitatea lor este cuprinsă între 1 400 m 3 / h. La pomparea acvifere adânci airlifts folosite și pompe submersibile centrifugale ECV. Performanța lor e între 5 și 300 m3 / h, la o înălțime de presiune de la 20 până la 300 m (util pentru diametre bine de 114-407 mm).
Pentru godeurile prokachek folosite adesea Airlift de aer comprimat care produc compresoare COP etc. Performanță airlifts DC -. 50 până la 150 m3 / h, înălțimea presiunii până la 100 m, ele sunt folosite în găuri de diametre diferite, cu o adâncime. Distinge airlifts cu un tub central și aranjament paralel (Fig. 23). În cazul în care înălțimea de creștere a apei în funcție de nivelul dinamic de până la 20 m adâncime de scufundare în apă este deplasat și trebuie să fie de 2-2,5 ori mai mare înălțime de ridicare; atunci când înălțimea de ridicare a apei mai mare de 20 m - 1,5-1,7 ori mai mare. Apa de ploaie parte a sondei este filtrul fix de diferite tipuri și modele. Filtrele sunt instalate în roci moi și instabile. Tipul de filtru de design, dimensiunile pasajelor sale luate în funcție de dimensiunea particulelor de rocă purtătoare de apă.
În funcție de puterea și natura filtrului acvifer straturile purtătoare de apă se suprapun în totalitate sau parțial. Dimensiunea filtrului se determină diametrul final al găurii de sondă. Structural, este o conductă, a cărei suprafață este făcută rotundă sau deschideri dreptunghiulare (Fig. 24). Mărimea găurilor circulare de 1 până la 2 cm pentru o distanță cuprinsă între 1-4 cm. Găurile dreptunghiulare sunt realizate dimensiune 0,8-1,5 cm lățime și 2.2-4 cm lungime. Numărul de găuri per 1 m a conductei este 500-800 bucati. în funcție de diametrul său. Suprafața deschiderilor din filtru este lăsat la 20-22% (factor de umplere al filtrului). Adu porozitatea filtrului de peste 25% și 30-40% inciziei nu este recomandat găurit pentru a evita slăbirea puterii sale. La un bine nu intră în zgură, conductă perforată este acoperită o sită de filtru care nu este aplicat direct pe conductă, iar diametrul firului de 1-2 mm. Filuri lipit de-a lungul lungimii tubului, formând un cadru de sârmă. Dimensiunea grilei este aleasă în așa fel încât prin ea sitate acvifer sol într-o stare uscată, până la 40% în volum. Cu o astfel de îndepărtare a matricei acvifer formate sol bine filtrabil în jurul filtrului, care nu va crea o rezistență mare când acesta conduce apa la fântână. În unele cazuri, tubul carcasă presărat cu pietriș.
Conceptul de rază pâlnie de depresie și influență.
La pomparea apei din puț, datorită frecării particulelor de apă are loc coborârea pâlnie. crater Depresia este format, avand in plan de o formă apropiată de un cerc. În secțiune verticală pâlnie curba depresiune limitată, prăvăliș care crește pe măsură ce se apropie de axa sondei (fig. 25).
Demarcarea de pâlnie de depresie de o mare importanță practică în evaluarea proprietăților de filtrare ale rocilor, alocarea zonelor de protecție sanitară.
Raza pâlnie depresiune numită influența razei (R). În calculele practice pentru determinarea razei de influență a formulei de aproximare. Cel mai semnificativ raza de influență este determinată în procesul de teste de pompare a apei.
Raza redusă de influență (RPR) se calculează cu formula:
unde t - operarea timpului de admisie a apei,
# 945; - coeficientul de difuzivitate la presiune sau fără presiune urovneprovodnosti în acvifere, m / zi.
(# 945; - coeficientul de difuzivitate - Kf / nakt (ßB + ßn), unde n - porozitatea activă ßși ßn - proprietățile elastice ale rocilor si apa);
# 945; y - raportul urovneprovodnosti - # 945; y = Cp # 8729; HSR / μ, raportul dintre transmisivitate la roci rezervor fără presiune pierderea de apă gravitațională).
19.3. Afluxul de apă în puțuri de apă
Deplasarea apei în alveolele în timpul pompării are loc sub forma unui flux radial. Volumul de apă extrasă dintr-un puț într-o unitate de timp se numește debitul (capacitate), exprimată în l / s sau m³ / h, m³ / zi.
Rata de producție estimată este determinată prin formulele ca funcție de tipul acviferului (presiune sau fără presiune), de condiții bine perfecte (perfecte sau imperfecte) și puțuri de interacțiune.
1. Care este avantajul surselor de apă subterane la suprafață?
2. De ce este necesar pentru a se conforma etapizarea studiul surselor de apă subterane?
3. Care este diferența fundamentală între pompare și de pompare a apei din fântână?