Оценка эффективности программного комплекса Ansdimat 8.1. при подсчете запасов подземных вод (на примере месторождений Северодвинского артезианского бассейна)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Кубанский государственный университет»

Кафедра региональной и морской геологии

Выпускная квалификационная (дипломная) работа

Оценка эффективности программного комплекса Ansdimat 8.1. при подсчете запасов подземных вод (на примере месторождений Северодвинского артезианского бассейна)

Краснодар 2014



Реферат

АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СКВАЖНЫХ СИСТЕМ, ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ВОДОЗАБОР, ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАПАСЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД, ДОПУСТИМОЕ ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД, ЗОНА САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ.

Дипломная работа состоит из введения, трех глав и заключения.

В работе рассмотрены геолого-гидрогеологические условия междуречье рр. Сухоны и Малой Северной Двины, детально изучены гидрогеологические условия Юдинского и Устюгского месторождений пресных подземных вод. При помощи программы ANSDIMAT проведена интерпретация данных опытно-фильтрационных работ, сделан подсчет запасов подземных вод и рассчитаны зоны санитарной охраны. Проведена сравнительная характеристика результатов исследования с результатами работ 1984 и 2004 гг. Выявлены достоинства и недостатки программного комплекса.



Содержание

Введение

1 Общая часть

1.1 Физико-географические условия

1.1.1 Местоположение

1.1.2 Геоморфология и рельеф

1.1.3 Климат

1.1.4 Гидрография

1.1.5 Экономика

1.2 Геолого-гидрогеологические условия территории

1.2.1 Геологическое строение

1.2.2 Тектоника

1.2.3 Гидрогеологические условия

1.3 Геолого-гидрогеологическая изученность территории

2. Специальная часть

2.1 Природная гидрогеологическая модель Юдинского месторождения пресных подземных вод

2.1.1 Подсчет эксплуатационных запасов водозабора «Нокшино»

2.1.2 Расчет размеров зон санитарной охраны водозабора «Нокшено»

2.2 Природная гидрогеологическая модель Устюгского месторождения пресных подземных вод

2.2.1 Подсчет эксплуатационных запасов водозабора «Северо-Западный»

2.2.2 Расчет размеров зон санитарной охраны водозабора «Северо-Западный»

3. Расчетная часть

3.1 Обработка данных опытно-фильтрационного опробования и обоснование схемы интерпретации куста скважины 30р

3.1.1 Создание аналитической модели водозабора «Нокшено» для предварительного подсчета запасов и расчета поясов ЗСО

3.2 Обработка данных опытно-фильтрационного опробования и обоснование схемы интерпретации куста скважины 16р

3.2.1 Создание аналитической модели водозабора «Северо-Западный» для предварительного подсчета запасов и расчета поясов ЗСО

3.3 Оценка дополнительных возможностей программного комплекса ANSDIMAT

Заключение

Список использованных источников



Введение

Большое количество аналитических моделей плановой фильтрации, охватывающих многочисленные актуальные практические схемы однородного и неоднородного строения пластов, были разработаны еще в 60-70 годах. Однако расчеты по довольно сложным формулам, содержащим специальные функции, интегралы, ряды, нуждались в вычислительных машинах, доступность которых для специалистов была ограничена.

Независимо от современных возможностей, аналитическое, и его более мощный аналог - численное моделирование, по прежнему продолжают оставаться «за кадром» в практике проведения гидрогеологических работ.

От части, это связано со снижением качества изысканий - исключением из их состава специального бурения и опытно-фильтрационных работ. Это ведет за собой оставление вопросов фильтрационных схем открытыми, а на параметры, используемые в расчетах, делается формальная ссылка. Из-за этого применение численного моделирования является необоснованным и может привести к ошибочным результатам.

Другой аспект этой проблемы - долгое отсутствие программного обеспечения, в котором были бы сведены все аналитические схемы. И малое количество специалистов, умеющих эффективно применять его на практике.

Применение аналитических алгоритмов, собранных в единую программу, позволяет рассматривать различные варианты типовых схем применительно к какому-либо объекту. Что в свою очередь в разы повышает степень изученности данного объекта и дает более точную интерпретацию натурных наблюдений.

Одним из таких программных комплексов является - ANSDIMAT. Он предназначен для обработки данных опытно-фильтрационных опробований аналитическими и графоаналитическими методами практически по всем распространенным в гидрогеологической практике типовым схемам.

Цель работы - оценить эффективность программы ANSDIMAT в практике гидрогеологических работ.

Перед постановкой задач было выбрано два месторождения пресных подземных вод (МППВ): Юдинское и Устюгское, расположенные в пределах города Великий Устюг Вологодской области. Важным условием выбора участков было отсутствие ранее примененных к ним программных продуктов для оценки запасов, т.е. все расчеты велись в ручную.

Задачи исследования:

1. Собрать фондовую литературу, касающуюся проведенных ранее гидрогеологических работ на вышеперечисленных месторождениях подземных вод.

2. Проанализировать методы ранее проведенных гидрогеологических работ на выбранных участках: интерпретации опытно-фильтрационных работ (ОФР), подсчет запасов подземных вод, расчет зон санитарной охраны (ЗСО).

3. С помощью программного комплекса ANSDIMAT произвести интерпретацию ОФР, сделать подсчет запасов и рассчитать зоны санитарной охраны.

4. Сравнить результаты расчетов ANSDIMAT с результатами разведочных работ. Оценить возможности и выявить достоинства и недостатки данного программного продукта.

Фактический материал для исследования и сам программный комплекс предоставлен компанией ОАО «Петербургская комплексная геологическая экспедиция» (ПКГЭ) г. Санкт-Петербург, в которой автор работы проходил производственную практику.

Теоретические и практические знания по использованию ANSDIMAT были получены во время прохождения семинара в Институте Геоэкологии РАН (СПбО) 21-22 октября 2013 г.

Основным методом исследования являлось математическое моделирования с использованием аналитических решений программного комплекса ANSDIMAT.

Полевые работы на выбранных участках были проведены в рамках государственного контракта «Оценка состояния месторождений питьевых и технических подземных вод нераспределенного фонда недр с целью приведения их запасов в соответствие с действующим законодательством на территории Вологодской и Архангельской областей». Это позволило получить дополнительную информацию о состоянии выбранных месторождений.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю к.г-мн. Любимовой Т.В., генеральному директору ОАО «ПКГЭ» Васину О.В. и руководителю производственной практики начальнику партии региональных гидрогеологических работ Воронюку Г.Ю.

программный аnsdimat гидрогеологический



1 Общая часть

1.1 Физико-географические условия

1.1.1 Местоположение

Исследуемая территория расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины в Присухонской низменности на левом берегу реки Сухоны, у истока Северной Двины. В административном отношении территория располагается в г. Великий Устюг.

Из сложившихся природных условий для решения вопроса централизованного водоснабжения города было выбрано два участка - «Устюгский» и «Юдинский» (рисунок 1) [1].

Устюгское месторождение пресных подземных вод расположено на Северо-западной окраине города. Площадь участка около 2,6 км². Географические координаты центра месторождения и угловых точек приведены в таблице 1.

Таблица 1

	с.ш.	в.д.
Центр МППВ	60°47/00//	46°17/52//
у.т. 1	60°47/37//	46°18/48//
у.т. 2	60°47/23//	46°17/34//
у.т. 3	60°46/41//	46°16/27//
у.т. 4	60°17/40//	46°46/32//
у.т. 5	60°46/43//	46°46/43//

Юдинское месторождения пресных подземных вод в 2,6 км к северо-востоку от г. Великий Устюг, на пойменной террасе р. Малой Северной Двины. Площадь участка 1,4 км². Географические координаты центра месторождения и угловых точек приведены в таблице 2.



Таблица 2

	с.ш.	в.д.
Центр МППВ	60°47/25//	46°23/40//
у.т. 1	60°47/49//	46°24/40//
у.т. 2	60°47/40//	46°24/49//
у.т. 3	60°46/45//	46°22/04//
у.т. 4	60°46/44//	46°22/24//

Рисунок 1 Обзорная карта Юдинского и Устюгского МППВ [от автора]

В гидрогеологическом отношении оба месторождения относятся к Северо-Двинскому артезианскому бассейну, в гидрологическом плане - приурочены к бассейну р. Малой Северной Двины, принадлежащему Беломорскому бассейну подземного стока [2].



1.1.2 Геоморфология и рельеф

Рассматриваемая территория расположена в междуречье Сухоны и Малой Северной Двины и геоморфологические условия определяются ее приуроченностью к широкой (до 5,3 км) долине этих рек. Все геоморфологические элементы территории отображены на геологической карте четвертичных образований в приложении 2.

Строение долины характеризуется наличием поймы и трех надпойменных террас. Пойма с абсолютными отметками поверхности 49-59 м имеет ширину до 3-4 км и ежегодно частично затапливается в паводки.

Первая надпойменная терраса, абсолютные отметки поверхности которой 59-63 м, сохранилась на небольших участках в виде останцев на левом берегу р. Сухоны, на территории г. Великий Устюг.

Вторая надпойменная терраса с уровнем 67,5-70 м абс. высоты отделяется от поймы 10-метровым уступом, обращенным к р. М. Сев. Двина. Плоская поверхность террасы имеет форму «залива» размером 3 х 3,5 км, с юга и северо-запада окаймляемого третьей надпойменной террасой. Центральная часть террасы заболочена. В средней части эрозионный уступ и восточная окраинная зона террасы прорезаны двумя соединяющимися оврагообразными ложбинами, глубиной до 8.

Третья надпойменная терраса с абсолютными отметками поверхности 71-74 м, полосой шириной 250-1000 м, огибает II террасу и полого опускается к последней. Со стороны р. Сухоны III надпойменная терраса отделена от поймы уступом высотой 10 м, а на крайнем Западе рассматриваемого района в пос. Яйково обрывается к р. Сухоне 24-метровым уступом. Вторая и третья надпойменные террасы повсеместно представлены аккумулятивным рельефом.

В западной части района долины рек Сухоны и М. Сев. Двины ограничиваются коренными склонами. Они имеют облик скатов шириной 1-2 км и высотой до 30-35 м, опускающихся к долинам с водоразделов. Нижняя часть склонов в полосе шириной 0,35-1 км покрывается водно-ледниковыми отложениями, верхняя имеет абразионный характер, сложена мореной с выходами дочетвертичных пород на дневную поверхность.

1.1.3 Климат

Исследуемый район расположен в зоне умеренно-континентального климата [3]. Положение района (географическая широта 60°46', географическая долгота 46°21') обуславливает суровость климата. Зимы долгие и холодные, а лето - умеренно-теплое. Среднегодовая температура составляет +1,4^оС, абсолютный минимум отмечался в январе (-49^оС), абсолютный максимум - в июле (+37^оС). Самый теплый месяц июль (+17,3^о), самый холодный - январь (-13,8^о) (рисунок 2).

Рисунок 2 Среднемесячная температура воздуха г. Великий Устюг

Годовое количество осадков колеблется в пределах от 395 мм до 676 мм, среднегодовое количество осадков - 573 мм (рисунок 3). Продолжительность выпадения осадков в среднем 189 дней в году. Выпадение осадков в течении года неравномерное, наибольшее количество их (60-80%) выпадает в виде затяжных моросящих или грозовых дождей в летний период. Существенное значение имеют также осадки, выпадающие в виде снега, которые составляют 35-40 % от всех годовых осадков [2].

Мощность снегового покрова достигает наибольших величин в марте (38-40 см). В отдельные годы снежный покров может быть больше 80 см. Продолжительность безморозного периода в районе составляет 109-114 дней. Первые заморозки начинаются 12-16 сентября, а последние - 24-25 мая. Глубина промерзания грунтов 50-80 см, реже до 140 см.

Рисунок 3 Годовое количество осадков г. Великий Устюг [от автора]

Среднегодовая относительная влажность воздуха составляет 78%. Пик влажности приходится на осенние месяцы (87% в ноябре), минимум на весну и начало лета (60% в июне) (рисунок 4).

Рисунок 4 Относительная влажность воздуха г. Великий Устюг



Преобладающим направлениями ветра зимой и осенью являются южные и юго-западные, весной - южные и северо-западные, летом - ветры северных направлений. Скорость ветра не превышает 4-5 м/сек. Максимальная скорость ветра - 27 метров в секунду - зафиксирована 1 мая 2000 года.

По природно-климатическим и социально-экологическим условиям Вологодская область относится к дискомфортной зоне [4]. Согласно СНиП 23-01-99 - «Строительная климатология», Вологодская область по климатическому районированию относится к климатическому подрайону II В [5].

1.1.4 Гидрография

Гидрографическая сеть района хорошо развита и принадлежит бассейну Белого моря. Все реки относятся к типу равнинных рек Европейского Севера. Характер питания и превышение количества осадков над испарением определяет гидрогеологический режим рек района.

Режим рек исследуемой территории определяется климатическими условиями. Питание рек смешанное и осуществляется за счет снеговых, дождевых и подземных вод. Доля участия того или иного источника питания распределяется по сезонам года весьма неравномерно.

В половодье в реки поступает большое количество воды в размере 38 % годового стока, связанное с таянием снега. Минимальный сток (14 %) происходит в зимний период, когда реки скованы льдом и сток формируется за счет подземных вод. Летом и осенью помимо подземного питания сток увеличивается за счет дождей и соответственно составляет 18 % от годового.

Основной водной артерией района и наиболее крупной из всех рек Севера Европейской части России является р. Северная Двина. Она образуется от слияния двух крупных рек - Сухоны и Юга у г. Великий Устюг и впадает в Двинскую губу после 730 км пути. До устья р. Вычегды она носит название Малой Северной Двины, а далее - Большой Северной Двины.

Река Малая Северная Двина длиной 68 км имеет северо-северо-восточной направление. Ширина долины этой реки до 5,3 км. Высота склонов долины от 10 до 30-40 м. Ширина поймы - 2,5-3,0 км, высота 3,5-4,0 м над уровнем воды. Река сильно меандрирует, пойма изобилует старицами, заливами. Ширина русла - 1-1,2 км. Вскрытие р. Малая Северная Двина происходит, в основном, в конце апреля. Продолжительность весеннего ледохода - 6-8 дней. Подъем уровня происходит быстро и на 10-й - 15-й день достигает 7-8 м над меженным уровнем. Максимальные уровни в период весеннего половодья устанавливаются на отметках 56,03-58,16 м абс. минимальные значения - 47,44-48,07 м. Расход воды в зимнюю межень 92,2 м³/сек, в период весеннего половодья достигает 7980-11720 м³/сек.

В пределах района расположены приустьевые части рек Сухоны и Юг.

Русло р. Сухона, шириной 350-450 м, слабоизвилистое с мелями и перекатами, дно преимущественно каменистое или галечное. Скорость течения составляет 0,2-0,4 м/сек. Высота первой надпойменной террасы над урезом воды составляет 10-12 м (абс. отметки 61-63 м), второй надпойменной террасы - около 16-18 м (до 73 м абс. высоты). В основании террас наблюдается цоколь из пермских отложений.

Во время ледохода, во второй половине апреля, нередки заторные подъемы воды, до 10 м нал предвесенним уровнем. Продолжительность весеннего подъема воды - 10-15 дней, а спад заканчивается лишь в конце июня. В летнюю межень максимальная глубина реки не превышает 2 м. Осенний паводок с подъемом воды до 2 м продолжается около 1,5 месяцев и прекращается с наступлением ледостава в октябре. Толщина льда весьма неравномерна и колеблется от 0,18 до 1,0 м. Среднегодовой расход воды у д. Гремячево составляет 468 м³/сек.

Ширина русла р. Юг колеблется в пределах 200-600 м, скорость течения в среднем 0,5 м/с. Гидрологический режим аналогичен режиму р. Сухоны. Среднегодовой расход воды близ устья составляет около 175 м³/сек.

Остальные реки района (Стрига, Ямжа) относятся к категории мелких рек. Заболоченность района сравнительно мала, так как развитая речная сеть хорошо дренирует территорию.

1.1.5 Экономика

Город Великий Устюг, с населением 31 926 чел (на 2010г.) - административный центр одноименного района Вологодской области.

Город характеризуется диверсифицированной структурой экономики [4], основными секторами которой являются промышленное производство, сельской лесное хозяйство, строительство, транспорт, связь, торговля.

Ведущим предприятиями промышленности являются:

1. ЗАО «Северная Чернь» - одно из крупнейших по международным меркам ювелирное предприятие.

2. ОАО «Великоустюгский РМЗ» - предприятие, специализируется на ремонте агрегатов к тракторам, двигателей и др., производит установку и изготовление нестандартного оборудования на лесозаготовительную технику.

3. ООО «Кисте - щёточная фабрика» - одно из старейших российских предприятий этого профиля, производит кисте - щёточные изделия для строительных и бытовых нужд.

4. ООО «Электротеплосеть» - это основное предприятие в системе жизнеобеспечения Великого Устюга. Предприятие на 99 % обеспечивает потребность населения города в отоплении и горячем водоснабжении.

5. Великоустюгский ликёроводочный завод - одно из старейших предприятий пищевой отрасли, построенное в 1901 году, сначала как казенный винный склад, где разливали водку и спирт, а с 1926 года - это ликёроводочный завод.

6. ООО «Сухоналес» (ООО «Великоустюгский ЛПХ») - одно из основных предприятий лесопромышленного комплекса.

Территориальное положение Великого Устюга достаточно выгодное, так как через него проходят магистральные автодороги межрегионального значения Урень - Шарья - Никольск- Котлас и Тотьма - Нюксеница - Великий Устюг. К городу подведена железнодорожная ветка, построен вокзал, рассчитанный на перевозку пассажиров не только Великоустюгского района, но и жителей соседних районов Вологодской области. Железнодорожная станция города Великий Устюг имеет более 10 погрузочно-разгрузочных железнодорожных терминалов, способных ежемесячно осуществлять обработку до 900 вагонов. Город Великий Устюг имеет свой аэропорт, позволяющий производить приём и отправку самолетов среднего класса.

1.2 Геолого-гидрогеологические условия территории

Геолого-гидрогеологические условия рассматриваемой территории даются по материалам разведочных работ для водоснабжения г. Великий Устюг [6-8] с учётом современной Серийной легенды Онежской серии листов Госгеолкарты РФ-200, утвержденной в 1998 г.

1.2.1 Геологическое строение

Территория водосборного бассейна р. Мал. Сев. Двины расположена в зоне сочленения двух крупных структур Русской плиты - Московской и Мезенской синеклиз. Главной структурой фундамента является Средне-Русский авлакоген, в пределах которого на северо-востоке выделяется Котласский прогиб [9].

По данным глубокой Великоустюгской скважины в составе осадочного чехла выделены образования рифея, венда, среднего и верхнего девона, среднего и верхнего карбона, нижней и верхней перми и отложения четвертичной системы. При этом необходимо иметь в виду, что данная местность приурочена к дочетвертичной эрозионной ложбине (пра-Северной Двины), расположенной в тектонически-ослабленной зоне из-за существования тектонического нарушения вдоль правого берега р. Сев. Двины. В данном разделе приводится краткое описание стратиграфических подразделений верхней части сводного разреза (Приложение Б), слагающих дочетвертичную и четвертичную толщу района исследования.

Пермская система.

Верхний (Татарский) отдел пермской системы - северодвинский (P₃s) и вятский (P₃v) ярусы развиты в регионе повсеместно, в долине р. М. Сев. Двина выходят на дочетвертичную поверхность и представлены саларевской (P₃sl), сухонской (P₃sh) и полдарской (P₃pld) свитами. Непосредственно на участках разведки [6-8] пермские отложения вскрываются на глубине 16-22 м. Максимальная вскрытая мощность - 97,5 м.

Северодвинский ярус (P₃s) в данном районе слагают отложения полдарской свиты (Р₂ рl) суммарной мощностью 68 м.

Северодвинские отложения развиты в данном районе повсеместно. Представлены они переслаивающимися мергелями серой, зеленовато-серой, мелковато-серой и коричневой окраски с подчиненными маломощными прослоями известняков глин, алевролитов, песков и песчаников.

Отложения Вятского яруса (P₃v) мощностью до 85 м наиболее широко развиты среди верхнепермских образований рассматриваемого района. Под отложениями квартера они прослеживаются в виде широких полос вдоль обоих склонов долины рек Мал.Северной Двина и Сухона. На водораздельных пространствах горизонт перекрыт нижнетриасовыми породами. В районе г. Великий Устюг они отсутствуют. Здесь вятские отложения залегают непосредственно под четвертичным покровом.

Нижнюю часть разреза (черевковские слои) повсеместно слагают пески и песчаники (4-39 м) с прослоями конгломератов и гравелитов. В толще четко выражена ритмичность слоев. Верхняя часть вятского горизонта (комарицкие слои) представлена ярко окрашенными алевролитами, глинами и мергелями, содержащими отложения светло-серого известняка.

Четвертичная система.

Образования квартера распространены повсеместно. максимальные их мощности, равные 30-50 м, приурочены к долинам рек Мал. Северной Двины и Сухоны. На склонах долин и прилегающих водоразделах мощность четвертичной толщи редко превышает 10-15 м, а местами сокращается до нескольких десятков сантиметров и здесь даже фиксируются выходы дочетвертичных пород на дневную поверхность.

Плейстоцен.

На территории развиты образования среднего звена - бабушкинского (московского) горизонта, верхнего звена и голоцена.

Бабушкинский (московский) горизонт.

Ледниковые отложения (gIIbb) на водоразделах распространены повсеместно, в долинах рек М. Сев. Двины и Сухоны развиты фрагментарно и представлены валунными суглинками и глинами с редкими прослоями и линзами песков и супесей. Мощность в среднем составляет 10-15 м.

Флювиогляциальные и ледниково-озерные отложения (f,lgIIbb) распространены преимущественно за пределами долины рек М. Сев. Двины и Сухоны, где они перекрывают бабушкинскую морену. В придолинных участках водно-ледниковые отложения представлены разнозернистыми гравийно-галечными песками, а выше на водоразделах - тонкими песками и супесями. Мощность их невелика и обычно не превышает 2-5 м.

Верхнее звено.

Микулинский и подпорожский горизонты.

Аллювиальные отложения микулинского начала валдайского времени (аIIImk - pd) выстелают основания пра-долин рек Сухоны и М. Сев. Двины и перекрываются или ленинградскими аллювиально-озерными или осташковскими-голоценовыми аллювиальными песками и песчано-гравийным материалом. Мощность аллювия колеблется в широких пределах - от 1-2 м до 18 м, преобладающая мощность 6-12 м. В составе аллювия преобладают пески с включением гравийно-галечного и валунного материала.

Данный горизонт распространен в районе Устюгского МППВ.

Ленинградский горизонт.

Аллювиально-озерные отложения (а,lIIIln) залегают в долине рек Мал. Сев. Двины и Сухоны, где слагают цоколи II и III надпойменных террас высотой соответственно 19 и 21 м. Развиты они на участке между рр. Сухоной и Стригой. Восточнее староречья р. Стриги (на участке проектного водозабора) эти образования отсутствуют. Мощность аллювиально-озерных отложений обычно 13-18 м. Представлены они преимущественно тонкослоистыми, местами оторфованными глинами и суглинками. В виде подчиненных прослоев мощностью до 5 м присутствуют супеси, разнозернистые пески и песчано-гравийный материал.

Осташковский горизонт.

Флювиогляциальные и ледниково-озерные отложения (f,lgIIIos) покрывают нижнюю часть коренного склона речных долин Сухоны и Мал.Северной Двины на абс. высотах 74-93 м. Залегают они на размытой поверхности морены. В составе водно-ледниковых образований преобладают разнозернистые пески с примесью гравийно-галечного материала. Мощность их в среднем около 5 м.

Озерно-аллювиальные отложения (laIIIos) слагают третью надпойменную террасу на абс. высотах 70-73 м. Мощность их до 5-7 м. В их составе разнозернистые пески и пески с гравием и галькой с редкими тонкими прослойками глин.

Аллювиальные отложения (аIIIоs) мощностью от 3 до 6 м выстилают поверхность II надпойменной террасы с уровнем 67,5-69 м абс. высоты и залегают на аллювиально-озерных осадках ленинградского горизонта. С восточной стороны их распространение ограничивается высоким уступом. К пойме р. М. Сев. Двина, с южной и северо-западной огибаются образованиями III террасы. Разрез аллювия выражен, главным образом, хорошо промытыми песками различной крупности зерна. В его основании вскрываются, а кое-где и в целом толща сложена гравийно-песчаным материалом, в поверхностной части встречаются супеси.

Аллювиальные отложения (аIIIos - Н) слагают верхнюю пойму и I надпойменную террасы рек Сухоны и М. Сев. Двины (абс. отметки 54-62 м) и выполняют переуглубленные участки долин в пределах развития этих долин. Аллювиальные отложения залегают на размытой поверхности дочетвертичных пород, реже морены и представлены преимущественно разнозернистыми песками с включением крупнообломочного материала. В основании аллювиальной толщи иногда встречаются прослои и линзы галечника мощностью до 4 м, содержащего отдельные мелкие валуны. В целом средняя мощность аллювия составляет 12-20 м.

Данный горизонт распространен в районе Юдинского МППВ.

Голоцен.

Аллювиальные отложения (аН) развиты на низкой пойме рек М. Сев. Двины и Сухоны (абс. отметки 49-53 м) и в виде узкой полосы прослеживаются вдоль долин рек, являющихся их притоками в частности р. Стриги. Русловой аллювий представлен разнозернистыми песками, а пойменный тонкими песками, супесями, суглинками.

Палюстрий (болотные) отложения (plH) имеют ограниченное распространение. Мощность торфа редко превышает 3 м.

1.2.2 Тектоника

По схемам геотектонического районирования рассматриваемая территория, относящаяся к северо-восточной окраине русской плиты, расположена в зоне сочленения нескольких надпорядковых структур. Это - Московская и Мезенская синеклизы, разделенные друг от друга Сухонской седловиной, соединяющей Онежский выступ кристаллического фундамента на северо-западе с Волго-Уральской антеклизой на востоке [9].

Основной особенностью тектоники района является наличие многочисленных сбросовых нарушений в пермской осадочной толще (рисунок 5). Их амплитуды в целом небольшие (от 0,3-0,5 до 10-15 м). Среди них выделяется глубинный разлом, хорошо проявляющийся и в породах кристаллического фундамента вдоль современной долины р. М. Сев. Двины, которая сама по себе приурочена к тектонически ослабленной зоне.

Рисунок 5 Гипсометрическая карта поверхности кристаллического фундамента. Масштаб 1:500 000 [9]

1.2.2 Гидрогеологические условия

Исследуемая территория расположена в юго-восточной части Северодвинского артезианского бассейна - бассейна второго порядка.

Гидрогеологические условия изученной части разреза определяются расположением территории в долине рр. М. Сев. Двина и Сухона, аллювиальным генезисом четвертичных отложений; питанием, за счет инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод; приуроченностью долины рек к тектонически-ослабленной зоне; наличием глубинного разлома, проявляющегося в кристаллическом фундаменте и проходящего вдоль реки Малая Северная Двина. По этому разлому происходит подток соленых вод в водоносные горизонты четвертичных отложений. Отсюда относительно небольшая мощность (до 60, реже до 80 м) зоны пресных вод.

Рассмотрим кратко основные гидрогеологические подразделения, распространенные на территории и более подробно осташковско-голоценовый аллювиальный и флювиогляциальный микулинско-подпорожский водоносные горизонты, на которые проводились разведочные работы (Приложение В).

В изученной части гидрогеологического разреза выделяются (сверху вниз):

- голоценовый болотный водоносный горизонт -plH;

- осташковский аллювиальный, озерно-аллювиальный, водноледниковый водоносный горизонт a,f,lg,laIIIos-Н;

- ленинградский аллювиально-озерный относительно водоупорный горизонт -alIIIln;

- микулинско-подпорожский аллювиальный водоносный горизонт - аIIImk-pd;

- бабушкинский водноледниковый водоносный горизонт - gIIbb;

- бабушкинский ледниковый относительно водоупорный горизонт - gIIbb;

- Северодвинско-вятский водоносный комплекс - P₃s-v.

Голоценовый болотный водоносный горизонт (plH) развит на небольших по площади участках, приурочен к I-III террасам р. М. Сев. Двина. Болота наземные или переходного типа. Торф плохо - и среднеразложившийся. Мощность его 0,5-3 м.

Уровень грунтовых вод близок поверхности. Вода болот пресная (минерализация 0,1-0,3 г/л) гидрокарбонатная кальциевая или магниевая. Характерно высокое содержание органики и железа.

Осташковско-голоценовый аллювиальный горизонт (a,f,lg,laIIIos-Н) развит на верхней пойме и I надпойменной террасе р. М. Сев. Двина. Залегает водоносный горизонт с поверхности или под болотными отложениями, подстилается водоупорной толщей ленинградского горизонта. Исключение составляет древняя долина р. М. Сев. Двина, выделенная по данным геофизических работ [9], проходящая в субширотном направлении в районе дд. Шатрово, Калашово, Аксеново, где водоносный горизонт залегает на московской морене или непосредственно на отложениях татарского яруса.

Водоносный горизонт объединяет подземные воды голоценовых и осташковских водных и водноледниковых отложений. Мощность горизонта от 3-4 м до 13-17,6 м. Наибольшая мощность отмечается в пределах древней долины р. М. Сев. Двина

Водовмещающие породы пески преимущественно разнозернистые с включением гравия и гальки, реже мелкозернистые глинистые, иногда супеси. Подземные воды имеют свободную поверхность. Уровень подземных вод залегает на глубине от 1-2 до 4-7 м, абсолютные отметки уровня 60-70 м.

Водообильность горизонта довольно высокая, удельный дебит скважин обычно от 3-4 л/сек до 1,8 л/сек. Лишь иногда удельный дебит менее 1 л/сек. Наибольшая водообильность отмечается в пределах Юдинского месторождения подземных вод, разведанного в 1984 году для хозяйственно-питьевого водоснабжения Великого Устюга. Эксплуатационные запасы месторождения в количестве 26 тыс.м³/сут (кат.А - 12 тыс.м³/сут, 13-14 тыс.м³/сут) утверждены ТКЗ СССР (протокол от 18.07ю1984 г. № 9519).

Именно высокие фильтрационные свойства отложений и прямая гидравлическая связь с рекой Малая Северная Двина послужили основой для разведки месторождения. При этом совершенно не учитывалось расположение месторождения в ежегодно затапливаемой пойме реки, разрушительное воздействие ледохода на водозаборные сооружения. Поэтому, а также ухудшение качества подземных вод, как следствие прямой связи с рекой, послужили причиной того, что это месторождение так и не было освоено. Максимальный водоотбор из него (1992-1995гг.) не превышал 3000 м³/сут.

Подземные воды рассматриваемого горизонта пресные (минерализация 0,18-0,69 г/л) гидрокарбонатные. Характерно высокое содержание железа - до 6-7 мг/л, марганца до 0,2 мг/л. В процессе эксплуатации, как результат инфильтрации речных вод резко ухудшились мутность, цветность, окисляемость, периодически отмечается повышенное содержание свинца нефтепродуктов, фенолов.

Ленинградский аллювиально-озерный водоупорный горизонт (alIIIln) развит в долине рек Малая Северная Двина и Сухона, на участке между рр. Сухона и Стрига. Залегает под осташковско-голоценовыми отложениями на глубине от 2-3 м до 13 м, подстилается аллювиальными микулинско-подольскими отложениями.

Мощность горизонта 13-18 м. Сложен преимущественно глинами и суглинками, в толще которых встречаются линзы супесей, разнозернистых песков, песчано-гравийного материала.

Отложения ленинградского горизонта служат относительным водоупором, разделяющим рассмотренный выше первый от поверхности осташковско-голоценовый водоносный горизонт и микулинско-подпорожский водоносный горизонт, служащий основным источником водоснабжения Великого Устюга.

Микулинско-подпорожский аллювиальный водоносный горизонт (аIIImk-pd) развит в основании долины рр. Сухона и М. Сев. Двина, где залегает на пермских отложениях, редко на московской морене.

Вскрывается скважинами на глубине от 7-10 м до 20-23 м. Мощность водоносного горизонта в среднем 6-12 м. Водовмещающие породы - пески разнозернистые с гравием и галькой, часто гравийно-песчаные отложения с включением гальки и валунов. В верхней части разреза встречаются пески мелко- и тонкозернистые, глинистые, мощность которых 0,5-1,0 м.

Подземные воды напорные. Напор над кровлей пласта в естественном состоянии составляет 5,5-9,5 м.

Водопроводимость горизонта - 363 м²/сут, коэффициент пьезопроводности - 1,7х10⁵ м²/сут.

Подземные воды пресные гидрокарбонатные. Минерализация - 0,3-0,4 г/л. Характерно высокое содержание железа до 0,5-2,0 мг/л.

Водоносный горизонт - основной источник водоснабжения города Великий Устюг. В 2006 водоотбор только для хозяйственно-питьевого водоснабжения города достиг 4,0-4,9 тыс.м³/сут.

В 2002-2005 г проведены работы по оценке запасов подземных вод данного горизонта [8], в результате которых подсчитаны запасы месторождения Устюгского в объёме - 6,8 тыс. м³/сут, удовлетворяющие водопотребность города (протокол ТКЗ от 17.04.2006 г №06-06/ВО).

Бабушкинский водноледниковый водоносный горизонт (f,lgIIbb) развит на небольшом участке в западной части территории вне долины рек Сухона и М. Сев. Двина, где вскрывается скважиной № 49590 (д. Слободка) в интервале глубин 20-25 м. Представлен гравийно-галечными отложениями. На водоразделах водно-ледниковые осадки представлены тонкозернистыми глинистыми песками и супесями мощностью 3-5 м.

Водоносный горизонт ранее и в процессе отчетных работ не изучался. Можно лишь отметить, что в силу ограниченности распространения водоносный горизонт не представляет интереса для целей водоснабжения.

Бабушкинский ледниковый относительно водоупорный горизонт (gIIbb) развит на локальных участках в цокольной части террас. На небольших по площади участках в районе дд. Слободка, Калашово (пойма р. Мал. Сев. Двины), Сотниково выходит на поверхность.

Литологический состав морены весьма пестрый: суглинки, глины, супеси, пески. Песчаные разности встречаются в виде небольших по площади обводненных маломощных линз. При близком к поверхности залегании подземные воды таких линз используются для индивидуального водоснабжения.

Северодвинско-вятский водоносный комплекс (P₃s-v) на рассматриваемой территории развит повсеместно. Залегает на глубине от 3-4 м на окаймляющей речную долину территории и где местами выходит на поверхность (район д. Слободка) до 29-41 м в долине рек Сухона и Малая Северная Двина.

Представлен переслаиванием мергелей, глин, алевролитов, песчаников и песков суммарной мощностью более 97,5 м. Непосредственно под четвертичными отложениями залегают плотные мергели или глины служащие относительным водоупором для всей водоносной части пермского разреза.

Подземные воды напорные. Пьезометрический уровень устанавливается от +0,5 м (скв.1730, д. Богородская, Мельница) до 37,5 м (скв.1138, д. Коробейниково). Величина напора над кровлей горизонта от нескольких метров до 15-20 м.

В вертикальном разрезе в водоносном горизонте отчетливо наблюдается гидрохимическая зональность. Непосредственно под четвертичными отложениями на глубине 40-50 м подземные воды пресные (минерализация 0,3-0,4 г/л) гидрокарбонатные. Уже на глубине 50-80 м подземные воды солоноватые (минерализация 1,3-1,5 г/л) сульфатно-хлоридные. Ниже по разрезу минерализация подземных вод достигает 4,4 г/л, по составу они хлоридные. На гидрохимической зональности сказывается также наличие глубинных разломов, благодаря чему граница пресных и солоноватых вод смещается вверх.

Водообильность полдарских отложений весьма пестрая, удельный дебит скважин, как правило, не более 0,1 л/сек, хотя в отдельных скважинах он достигает 0,7-0,9 л/сек.

Подземные воды довольно широко используются для водоснабжения отдельными предприятиями как в городе, так и в его окрестностях. Водоотбор из каждой отдельной скважины небольшой, обычно не превышает первых десятков м³/сут. Из рассмотрения гидрогеологии района видно, что основным источником водоснабжения Великого Устюга может быть микулинско-подпорожский водоносный горизонт.

1.3 Геолого-гидрогеологическая изученность территории

Территория района в гидрогеологическом плане изучена довольно хорошо. В 1968-1971 г.г. проведена комплексная геолого-гидрогеологическая съемка бассейна р. М. Сев. Двина масштаба 1:200000.

С 1975 года Вологодской гидрорежимной партией велись режимные наблюдения за уровнем подземных вод. С 1997 г. эти наблюдения ведутся МУП «Водоканал» г. Великий Устюг. В программу наблюдений входит измерение уровня и изучение качества подземных вод.

С 1976 по 1984 гг. проводилась разведка пресных подземных вод для водоснабжения г. Великий Устюг Вологодской области. Предварительная разведка была выполнена в 1976-77 гг. [7]. Детальная разведка - в 1984 по 1984 гг. [6], по результатам которой оценено Юдинское месторождение и запасы в объеме 26 тыс. м³/сут, в том числе по категории A - 12 тыс. м³/сут, по категории B - 14 тыс. м³/сут утверждены ГКЗ (протокол № 9519 от 18.07.1984 г.).

В 2006 году ФГУП ПКГЭ были выполнены оценочные работы по действующему водозабору г. Великий Устюг с оценкой запасов подземных вод микулинско-подпорожского водоносного горизонта в объёме 6,8 тыс.м³/сут, в том числе по категориям: В - 4,42 тыс.м³/сут и С₁- 2,38 тыс.м³/сут [8]. Запасы утверждены ТКЗ (протокол от 17.04.2006 №06-06/ВО) как балансовые. Месторождению присвоено название Устюгское. Заявленная водопотребность города удовлетворена.

2. Специальная часть

2.1 Природная гидрогеологическая модель Юдинского месторождения пресных подземных вод

Юдинское МППВ с 1987 г по 2007 г эксплуатировал водозабор «Нокшино», каптирующий осташковско-голоценовый аллювиальный водоносный горизонт. Водозабор расположен в пойме р. Малая Северная Двина. Участок водозабора находится в 2,6 км от города и занимает узкую полосу вдоль реки. Поверхность участка слабоволнистая (абс. отм. 53,5-54,5 м), большую часть года сухая, лишь в весенний паводок подвергается ежегодному затоплению. Береговая линия образует слабовыпуклую дугу.

В пределах поймы и I надпойменной террасы р. М. Сев. Двина развит осташковско-голоценовый аллювиальный горизонт (a,f,lg,laIIIos-Н), который протягивается полосой шириной 2-3 км с юго-запада на северо-восток.

Мощность аллювиального горизонта изменяется от 5,7 м (скв. 33 р) до 16,3 м (скв. 30 р), а в среднем составляет 11,5 м.

Водоносный горизонт представлен разнозернистыми песками с преобладающей фракцией 0,5-0,25 мм и содержит безнапорные воды (Приложение В). Его питание происходит за счет атмосферных осадков на всей площади распространения, дополнительно в пределах поймы запасы грунтовых вод ежегодно пополняются за счет паводковых вод. В меженный период водоносный горизонт дренируется р. М. Сев. Двина.

Водообильность осташковско-голоценового аллювиального горизонта характеризуется данными откачек, проведенных во время предварительной и детальной разведки [6,7]. Результаты откачек приводятся в таблице 3.

Режим уровня водоносного горизонта тесно связан с уровнем воды в реке, и синхронно повторяет его колебания [6]. В весенний паводок территория водозабора затапливается на 1,0-2,0 м выше поверхности земли. Продолжительность затопления длится не более 3-5 суток. Затем происходит быстрый спад и большую часть года уровень грунтовых вод находится на глубине 3,5-4,5 м.

Таблица 3 Результаты ОФР

№ скв.	Дебит, л/с	Понижение, м	Уд. дебит , л/с	Коэф. фильтрации, м/сут.
				По Дюпюи	По графикам прослеж.
					Временного	Площадного
31 р	17,85	4,10	4,35	51	103	-	-
32 р	18,52	4,45	4,16	74	104,6	-	-
30 р	18,52	2,13	8,7	114	132	110,5	70
25 р	9,0	1,27	7,08	118	117	98	200

Горизонт содержит воды гидрокарбонатные, редко - хлоридно-гидрокарбонатные смешанного катионного состава. Минерализация обычно колеблется от 182 мг/л до 450 мг/л. Жесткость колеблется в пределах 2,5-6,9 мг.экв/л, при этом обычно не превышает 5,0 мг.экв/л и почти полностью карбонатная. Большинство компонентов содержится в допустимых пределах. Исключение составляют фтор, железо и марганец. Железо преимущественно двухвалентное, в единичных пробах его содержание достигало 8,68 мг/л и 7,6 мг/л соответственно. Бактериологические показатели по всем скважинам положительные. По отдельным скважинам отмечается повышенное значение цветности, достигающей 40°.

Водоносный горизонт почти повсеместно подстилается северодвинско-вятским водоносным комплексом (P₃s-v), верхняя часть которого сложена преимущественно глинами и служит относительным водоупором.

Северодвинско-вятский водоносный комплекс (P₃s-v) распространен на всей площади участка. В процессе 15-ти суточной откачки из скв.25 в близкорасположенной скважине 24, оборудованной на водоносный комплекс, изменения уровня не наблюдалось [7].

Расчетная схема для оценки запасов принята для условий полуограниченного пласта с постоянным напором со стороны водоема. Предполагалось, что при работе водозабора река ограничит развитие депрессионной воронки и обеспечит стабильное положение уровня в эксплуатационных скважинах при заданных дебетах. В связи с этим расчет запасов был произведен по формулам установившегося движения.

Мощность водоносного горизонта по линии водозабора имеет следующие величины: 9,85 м (скв. 25), 12,55 м (скв. 31р), 15,05 м (скв. 30-р), 8,3 м (скв.32р). Для расчетов по принятой схеме взята средняя мощность по разведочным скважинам, которая составляет 11,5 м.

Допустимое понижение уровня при эксплуатации водозабора принято равным половине мощности водоносного горизонта, что составляет 5,7 м.

Расчетное значение коэффициента фильтрации составило 110,5 м/сут.

Средняя величина сопротивления ложа реки - 135 м.

2.1.1 Подсчет эксплуатационных запасов водозабора «Нокшино»

При подсчете запасов в 1984 г. проектный водозабор должен был состоять из 26 скважин с расстоянием через 100 м. Расчетная схема водозабора - линейный ряд. Нагрузка на каждую скважину - 1000 м³/сут. Линия водозаборных скважин было принято расположить в 100 м от уреза воды, что отвечало бы оптимальным условиям инфильтрационного водозабора, исключающим кольматацию русловых отложений [7].

Общее понижение уровня определялось по формуле:



где, H - мощность безнапорного горизонта, (11,5 м);

H₁- мощность водоносного горизонта с учетом понижения в пласте (9,25 м);

- суммарный дебит ряда скважин, (26 тыс. м³/сут);

Q - дебит одной скважины, (1000 м³/сут);

- дополнительное сопротивление русловых отложений, (135 м);

L - расстояние от водозаборного ряда до контура постоянного напора (100 м) ;

l - длина ряда скважин (2500 м);

k - коэффициент фильтрации (110,5 м/сут);

- приведенный радиус условной области влияния данной скважины (15,9 м);

- радиус скважины (0,1 м);

- дополнительное фильтрационное сопротивление, обусловленное несовершенством скважин.

По результатам расчета общее понижение уровня составило 3,2 м.

Допустимое понижение уровня 5,7 м, следовательно, запасы можно считать обеспеченными.

Увеличение эксплуатационных запасов возможно за счет сработки разности между допустимым понижением и расчетным.

Общее количество запасов, представленных к утверждению:

категория А - 11 скважин - 11000 м³/сут;

категория В - 13 скважин - 13000 м³/сут;

категория С₁ - 2 скважины - 2000 м³/сут;

2.1.2 Расчет размеров зон санитарной охраны водозабора «Нокшено»

В качестве границы первого пояса было установлено расстояние 100 м во всех направлениях от линии водозабора и от крайних скважин. Границу второго пояса ЗСО было рекомендовано установить из опыта эксплуатации аналогичных месторождений, в 300 м от водозабора, включая акваторию р. М. Сев. Двина.

Расчёты третьего пояса ЗСО выполнялись в соответствии с «Рекомендациями по гидрогеологическим расчётам для определения границ 2 и 3 поясов зон санитарной охраны подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения» [10].

Размеры ЗСО II и III пояса приведены в таблице 4.

Таблица 4 Размеры ЗСО

Пояс ЗСО	Результаты расчета ЗСО 1984 г
	R, м	r, м	2d, м
II	200	100	300
III	3000	100	4590

2.2 Природная гидрогеологическая модель Устюгского месторождения пресных подземных вод

Устюгское МППВ с 1967 г. по настоящее время эксплуатирует водозабор «Северо-Западный», каптирующий микулинско-подпорожский водоносный горизонт. Водозабор расположен на второй надпойменной террасе рек Сухона и М. Сев. Двина. Поверхность участка практически плоская равнина с абсолютными отметками 67,5-70,0 м. Лишь на крайнем северо-востоке поверхность слегка всхолмлена, абсолютные отметки ее здесь 66,8 - 71,2 м (Приложение А).

С поверхности на территории водозабора повсеместно развит осташковско-голоценовый водоносный горизонт. Мощность водоносного горизонта от 2,8 м до 6,5 м. Подземные воды имеют свободную поверхность, уровень подземных вод залегает на глубине 1-2,5 м. Водовмещающие породы пески разной зернистости, редко гравелистые пески и супеси.

Водообильность отложений на территории водозабора «Северо-Западный» не изучалась.

Подземные воды пресные гидрокарбонатные. Как и для всех водоносных горизонтов четвертичных отложений для горизонта характерно высокое содержание железа.

Озерно-аллювиальный ленинградский относительно водоупорный горизонт залегает под осташковско-голоценовыми отложениями на глубине от 4 до 9 м. Мощность горизонта 14-17 м. Сложен горизонт глинами и суглинками с прослоями супесей, песков, гравелистых песков мощностью до 5-7 м.

Микулинско-подпорожский водоносный горизонт залегает на глубине от 16,6 м (скв.24) до 24,0 м (скв.3), преобладающая глубина залегания 20-23 м. Мощность водоносного горизонта от 5,3 м (скв.14) до 12 м (скв.7), преобладающая мощность 8,9-11 м. Водовмещающие породы - пески разной зернистости, гравелистые пески, песчано-гравийные, галечно-гравийные, галечные отложения. Подземные воды напорные. Напор над кровлей пласта в естественном состоянии составляет 5,5-9,5 м.Среднесуточный дебит водозабора за время эксплуатации (1975-2004гг.) составил 3167 м³/сут.

Водообильность микулинско-подпорожского водоносного горизонта характеризуется данными откачек, проведенных из оценочных скважин [8]. Результаты откачек приводятся в таблице 5.

Таблица 5 Результаты ОФР

№ скв.	Дебит, л/сек	Понижение, м	Удельный дебит, л/сек	Коэф. водопроводимости, м2/сут
				km=130q	По графикам прослеж.
					Временного	Площадного
8	5,56	6,39	0,87	113,1	205,9	49,5
11	7,06	4,12	1,714	222,8	436,9	181,4
12	7,69	3,75	2,05	266,6	222,3	76,0
13	1,33	1,09	1,22	158,6	82,5	42,5
14	1,63	6,46	0,25	32,5	-	40,9
15	7,69	1,74	4,45	578,5	1430,4	422,6
16	7,14	2,65	2,69	304,8	608,7	363,0
17	7,14	3,57	2,0	260,0	403,8	308,7



Из таблицы 5 видно, что водообильность микулинско-подпорожских отложений изменяется в широких пределах - удельный дебит скважин изменяется от 0,25 л/сек до 4,45 л/сек; удельный дебит подавляющего большинства скважин 1,0 - 2,69 л/сек, то есть водообильность отложений весьма высокая.

Микулинско-подпорожский водоносный горизонт подстилается северодвинско-вятским водоносным комплексом. Непосредственно на территории водозабора северодвинско-вятский водоносный комплекс изучен в скважине № 24. Подземные воды здесь солоноватые (минерализация 1,05 г/л) смешанного состава. Водообильность горизонта низкая, удельный дебит скважины - 0,037 л/сек. В процессе 5-суточной откачки из скв. 16-р в близкорасположенной скв. 24, оборудованной на северодвинско-вятский водоносный комплекс, изменения уровня на возмущения в центральной скважине не наблюдалось.

Распространение водоносного горизонта ограничено долиной рр. Сухона и р. М. Сев. Двина, что определяет его граничные условия в плане. С западной стороны, где граница выклинивания водоносного горизонта проходит примерно в 1 км от водозабора, горизонт представляет собой пласт с постоянным расходом на контуре (Q=соnst=0), с южной стороны, р. Сухона служит контуром питания горизонта, то есть, границей с постоянным напором (Н=соnst). Наконец, на севере и востоке граница распространения водоносного горизонта проходит на значительном удалении (не менее 5-6 км) от водозабора, водоносный горизонт может рассматриваться как неограниченный пласт.

В соответствии с рекомендациями ГКЗ [8], расчетный срок эксплуатации в 2005 г был принят равным 10000 суток.

Допустимое понижение принято равным напору над кровлей горизонта плюс половина мощности водоносного горизонта. Напор над кровлей водоносного горизонта в естественном состоянии (скв.1, 2, 3, 4, 25) изменяется от 5,5 до 9,5 м и в среднем равен 7.3 м. Мощность водоносного горизонта в этих же скважинах находится в пределах 6-11,2 м и в среднем равна 7,44 м. Таким образом, допустимое понижение равно 11,02 м.

Коэффициенты водопроводимости и пьезопроводности определены по данным кустовых и опытной откачек, выполненных при оценочных работах. Результаты определения параметров, выполненных различными способами приведены в таблице 5.

За расчетное значение km принято среднее из определенных по двум наблюдательным при кустовой откачке из скважины 16-р (363 м²/сут).

За расчетное значение коэффициента пьезопроводности принимаем значение а, определенное по наблюдательной скважине № 1 при кустовой откачке из скважин 16 р, то есть равным 1,7 х 10⁵ м²/сут.

В проектный водозабор включены, в основном, действующие эксплуатационные скважины и скважины, пробуренные при проведении оценочных работ [8].

2.2.1 Подсчет эксплуатационных запасов водозабора «Северо-Западный»

При подсчете запасов в 2005 г. проектный водозабор состоял из 12 скважин: эксплуатационные скважины №№ 2, 3, 4, 5, 6, 7; оценочные скважины №№ 11, 12, 15, 16, 17; проектная скважина № 18. Расчетная схема - площадной водозабор, состоящий, как и современный водозабор «Северо-Западный», из беспорядочно расположенных 12 скважин.

Расчетный дебит скважин приняли равным: для эксплуатационных скважин - их производительности на 2004 г., для оценочных скважин - несколько ниже дебита опытных откачек при производстве оценочных работ. Дебит проектной скважины принят равным дебиту оценочных скважин (таблица 5).

При характеристике природной геологической модели месторождения было установлено, что на момент проведения работ водозабор «Северо-Западный» работал в установившемся режиме. Исходя из этого, эксплуатационные запасы подземных вод микулинско-подпорожского горизонта определялись совместным применением гидравлических и гидродинамических методов.

...