В статье описаны основные методы, применяемые для оценки запасов подземных вод. Дана отдельная характеристика каждого метода, преимущества и недостатки.
Информация в статье дается в сжатом и упрощенном виде с целью ознакомления. Обращаем внимание, что с целью выполнения работ по оценке запасов, с использованием нижеуказанных методов оценки запасов, обязательно требуется лицензия на поиски и оценку подземных вод, или лицензия на добычу подземных вод, или совмещенная лицензия на поиски и оценку подземных вод и их добычу.
Эксплуатационные запасы подземных вод - это расход воды в кубометрах в сутки, который может быть получен рациональными в технико-экономическом отношении водозаборами при заданном режиме эксплуатации и качестве воды, удовлетворяющей потребителя в течение расчетного срока эксплуатации с учетом природоохранных ограничений.
Оценка (эксплуатационных) запасов подземных вод — это определение количества запасов подземных вод в сложившейся природной обстановке под влиянием естественных или техногенных факторов при условии соответствия их качества необходимому виду использования.
Исходя из определения оценки запасов подземных вод, ее проведение требует решения следующих основных задач:
- оценка обеспеченности запасов на основе балансового расчета источников их формирования;
- определение расхода водозабора и понижений уровня подземных вод;
- оценка влияния проектируемого водозабора на соседние действующие или проектируемые водозаборы, а также на окружающую среду, в том числе на поверхностный сток;
- прогноз возможности изменения качества подземных вод в течение эксплуатации водозабора;
- расчет зон санитарной охраны;
- технико-экономическое обоснование использования подземных вод.
В качестве критерия обеспеченности расхода водозабора (в случае обеспеченности емкостными запасами) принимается соотношение прогнозного понижения уровня подземных вод и его допустимого значения. Для безнапорных подземных вод допустимое понижение уровня принимается равным сумме 70 % мощности водоносного пласта и глубины погружения насоса под динамический уровень воды в скважине, для напорных — сумме половины мощности пласта и величины избыточного напора над кровлей.
Для оценки эксплуатационных запасов подземных вод применяются следующие методы: гидродинамический метод, гидравлический метод, балансовый метод, метод гидрогеологических аналогий и численное моделирование, а также их сочетания. Грамотно составленный отчет по оценке запасов подземных вод является ядром будущего проекта разработки месторождения подземных вод - неотъемлемого документа на сегодняшний день для законной эксплуатации артезианской скважины. В проекте месторождения также особое внимание учитывается зонам санитарной охраны.
Гидродинамический метод основан на использовании формул динамики подземных вод применительно к определенным расчетным схемам. Этот метод позволяет решить практически все приведенные выше задачи оценки запасов подземных вод, кроме технико-экономического обоснования. В зависимости от сложности геолого-гидрогеологических условий гидродинамические расчеты выполняются как аналитически, так и с помощью математического моделирования. Аналитические расчеты применимы для простых геолого-гидрогеологических условий, когда реальная природная обстановка легко приводится к типовым расчетным схемам. Математическое моделирование применяется, когда сложно схематизировать природные условия в простую схему, и позволяет учесть влияние всех факторов, определяющих формирование эксплуатационных запасов подземных вод на рассматриваемой территории.
Гидравлический метод основан на использовании теоретических или эмпирических зависимостей понижения уровня подземных вод от расхода водозабора или наоборот. То есть, этим методом можно спрогнозировать понижение уровня или расход водозабора, но нельзя оценить обеспеченность водоотбора. Прогноз осуществляется на основе данных, полученных по результатам проведения опытно-фильтрационных работ с максимальным расходом или наблюдений за действующим водозабором. Этот метод применяется на месторождениях подземных вод с очень сложными геолого-гидрогеологическими условиями.
Балансовый метод основан на определении и сопоставлении приходных и расходных статей водного баланса. Этот метод позволяет оценить обеспеченность запасов подземных вод, но не дает возможности спрогнозировать понижение уровня в скважине.
Метод гидрогеологических аналогий применяется при оценке запасов по низким категориям (C1, C2). В качестве аналогов берутся участки соседних месторождений со схожими геолого-гидрогеологическими условиями. Предполагается, что на оцениваемых участках с теми же условиями будут приблизительно равны значения расхода и понижений уровня. Сходство устанавливается на качественном уровне, так как количественные различия учитываются с применением соответствующих коэффициентов.
Численное моделирование применятся для месторождений подземных вод со сложными геолого-гидрогеологическими условиями и для ответственных сооружений. Метод сочетает преимущества гидродинамического и балансового метода. Отличается высокой точностью рассчитываемых значений и возможностью получения значений расчетных параметров в любой точке пространства и времени. Для использования этого метода необходимо максимальное среди прочих методов исходное количество информации. Этим определяется дороговизна этого метода.
Основной задачей гидрогеолога является выбор наиболее дешевого, но в тоже время достаточно точного, метода подсчета запасов подземных вод. Для этого необходимо досконально знать преимущества и недостатки каждого метода оценки запасов подземных вод.
Подробнее узнать какие бывают категории запасов подземных вод.