Бассейн реки Назарбай

В результате этих работ устанавливают следующие данные: размер и глубина водотока и водоема, литологический состав и водоносность пород слагающих дно и берега водотока, режим поверхностных вод, расход поверхностных вод на различных участках водотока, разгрузку подземных вод, паводки (их длительность и периодичность) и т.д. Работы выполняются минимум в течение года.3.9 Изучение режима подземных водПод режимом подземных вод понимают изменения в пространстве и во времени ресурсов, свойств и состава их (включая уровни, расходы, скорости, температуру, химический, газовый и бактериологический составы), отражающие процесс формирования подземных вод. Цель наблюдений за режимом — установление объективных законов явлений, имеющих место при формировании подземных вод, их объяснение и использование для обоснования различного рода гидрогеологических прогнозов.Режим подземных вод в зависимости от характера определяющих его явлений и факторов может быть естественным (формируется под действием комплекса естественных факторов — геологических, климатических, гидрогеологических, биолого-почвенных, космогенных и др.), нарушенным (создается главным образом под влиянием инженерно-хозяйственной деятельности человека) и смешанным, формирующимся под влиянием комплексного воздействия природных и искусственных факторов.Режим и баланс подземных вод позволяют дать количественную характеристику процессов формирования подземных вод, выявить основные закономерности пространственно-временного изменения их количества, качества и свойств, и использовать эти закономерности, для обоснования путей для наиболее рационального освоения и охраны подземных вод, состава мероприятий по борьбе с их вредным воздействием и способов управления их режимом. Данные наблюдений за режимом баланса подземных вод обеспечивают высокую достоверность и обоснованность выполняемых инженерных прогнозов, а также значительно повышают экономическую эффективность гидрогеологических исследований. Необходимо изучить поверхностные воды р. Назарбай, как одного из источников формирования ЭЗПВ (режим, качество, уровни, расходы, разгрузку подземных вод, паводки). Изучение режима поверхностного стока следует выполнять как минимум в течение года, при этом режим поверхностных вод должен быть изучен в увязке с режимом подземных вод.3.10Опытно-миграционные работыЭффективным методом обеспечения рационального использования подземных вод, контроль за их состоянием и взаимосвязи с различными компонентами окружающей природной среды является создание системы и проведения мониторинга МПВ. Целью мониторинга МПВ является обеспечение необходимой информацией о эксплуатации подземных вод, их охраны от загрязнения и истощения, предотвращения негативных последствий влияния водоотбора на окружающую среду, а также контроль за соблюдением требований, установленных при предоставлении недр для добычи подземных вод.Предприятие, загрязняющее окружающую среду, располагается на правом берегу реки Назарбай в 200 м от уреза реки. Фундамент здания расположен на глинах водоупорных неогенового возраста, мощность которых составляет 30 метров (по проекту данного курсового проекта), ниже расположен водоносный горизонт в трещиноватых карбонатных отложениях, смятых в складки девонского возраста. Ориентировочные параметры глин k0=10-2м/сут; na1= 0,05, ᵹ=0,03 м; для карбонатных отложений k=13м/сут, µ=0,001, ᵹ= 0,1м. Для прогноза распространение загрязнения необходимо оценить kфн,na. Для проведения ОМР необходимо бурение двух скважин, закачать в одну вещество NaCI и выкачивать из другой скважины. Одну из форм массопереноса в гомогенной среде является гомогенный массоперенос (перенос вещества движущимся потоком подземных вод, влияние градиента I), при этом считаем, что частицы перемещаются с одной скоростью, которая считается по формуле:,(15)гдеU – фиксированная скорость; nа - активная пористость,д.ед.;k - коэффициент фильтрации, д.ед.;I - напорный градиент, I=0,003 д.ед.Основная схема гомогенного массопереноса представлена поршневым вытеснением (рис. 3.5).Рис. 3.5Гомогенный перенос по схеме поршневого вытесненияВыбор продолжительности налива t0=10 суток. При выборе расположения скважин рассчитываем расстояние между скважинами при фиксированном времени, где U фиксированная скорость. , (16)., что по условию является больше, чем 30,соответственно, время откачки, расстояние между скважинами подобрано верно.Определение дебита откачки, для создания необходимого градиента напора величина Q находится по формуле: , (18).Между опытными скважинами следует иметь 1-3 наблюдательные скважины в качестве варианта проведения опыта (налив или откачка). Поэтому наиболее эффективно совмещение опытно-фильтрационных и опытно-миграционных работ – трассер в ближайшей наблюдательной скважине., (19)Найдем перенос вещества движущимся потоком подземных вод под влиянием градиента I по формуле:, (20).Ширина переходной зоны будет определятся по формуле:, (21)Отсюда находим t0:, (22)Наблюдения в процессе миграционного опыта следующие: измерение концентрации трассера верхней и нижней скважины; измерение уровня воды раз в час; расход 1 литра в час. Запуск индикатора необходимо проводить через определенное время, которое считается по формуле: , (23)Через 7 минут необходимо будет кинуть соль в наблюдательную скважину. Налив трассера в шурфТак как данное предприятие находится на мощной толще глинистых отложений, необходимо проверить грунты на миграцию при помощи опытного налива трассера в шурф, что отвечает условию миграции в глинах, параметры которых равны :na=0,3, ᵹ=0,1; глубина заложения шурфа h0= 0,5м. Схема опытной установки представлена на рис. 3.6.Рис.3.6 Схема опыта и движения воды при определении коэффициента фильтрации грунта в полевых условиях методом Нестерова: 1- внутреннее кольцо, 2 – наружнее кольцоДля этого необходима устройство горной выработки на месте где будет запроектировано предприятие. Под дном шурфа нужно пробурить регистрирующую скважину. Глубину фильтра ниже дна шурфа определяем исходя из условия определяемого по формуле:, (24)гдеt0 –время проведения опыта, примем 10 суток;Iz– равно 1.Выполняем проверку = =167<<30, соответственно перетекания не будет, и опасность загрязнения в подстилающий водоносный горизонт девонского возраста соответственно отсутсвует.3.11Устройство режимной наблюдательной сетиРежимная сеть создаётся для изучения естественного и нарушенного эксплуатацией режима подземных вод, определяют: 1) направление движения потока подземных вод на основе построения карты изогипс; 2) величину амплитуды колебаний уровня и связь ее с изменением инфильтрационного питания по сезонам года; 3) связь между изменением уровня подземных вод, метеорологическим и гидрологическим режимом.Для заданных условий проект размещения наблюдательной сети для изучения естественного режима подземных вод на водоразделе необходимо в виде конверта (пятиточечное расположение скважин). На водоразделе ставим 5 скважин, так как неизвестно направление движения ставим их в виде конверта, как показано на рис (…). Рис. 3.7. Схема расположения скважин в виде конверта (центральная - добывающая, по периферии - нагнетательные)Расстояние между скважинами определяем по следующим условиям: 1) разница величин отметок уровней, если скважина расположена по потоку то в ней значительно (в 20-30 раз) превышает точность измерения уровня воды и нивелировки; 2) все скважины должны находится в пределах одного геоморфологического элемента, это предполагает что условия геолого-гидрогеологические в пределах всего участка одинаковые; 3) расстояние между дальними скважинами не должно быть больше радиуса влияния от сезонного изменения уровня. Период этого изменения может быть ориентировочно определено tсез= 30 сут, тогда по формуле: ,Частота измерений в напорных водах принимается не реже 1 раза в декаду (т. е. 1 раз в 10 дней). 3.12Камеральные работыКамеральные работы являются завершающим этапом гидрогеологической съемки, которая заключается в окончательной обработке материалов. В состав камеральных работ входят: обобщение и анализ собранных материалов, комплексных исследований; подсчет разведанных запасов подземных вод и их категоризация. Осуществляется увязка и обобщение, составляется комплекс необходимых карт и разрезов, а также окончательный отчет по выполненной гидрогеологической съемке. Отчет составляется в соответствии с существующими методическими и инструктивными материалами. 3.13 Водоподготовка эксплуатируемого горизонтаОбессоливание воды означает уменьшение содержания в ней растворенных солей. Этот процесс называют также деионизацией, или деминерализацией. Для морских и засоленных (солоноватых) вод такой процесс называют опреснением [8]. Для многих процессов в теплоэнергетике, химии, электронике требуется вода, содержащая минимальные количества солей, вплоть до сверхчистой, которая практически их не содержит. Способы обессоливания: термический; ионообменный; мембранные; обратный осмос; электродиализ; комбинированные. Для опреснения засоленных вод используется термический метод, обратный осмос и электродиализ. Потребление при ионном обмене реагентов и объем отходов пропорциональны солесодержанию очищаемой воды, и поэтому его применение считается экономически оправданным при содержании солей до 2 г/л. Термический метод позволяет обессолить воду с любым солесодержанием. Во всем мире для опреснения морской воды наибольшее распространение получили установки обратного осмоса. Они обеспечивают получение воды с заданным высоким качеством. Лидирующее положение этого метода укрепляется по мере продолжающегося прогресса в технике изготовления мембран и дополнительного оборудования. Для получения глубокообессоленной (деионизированной) воды используется как чисто ионообменная технология, так и ее комбинация с различными методами очистки, включающая обратный осмос.ЗаключениеКурсовой проект выполнен по геологическому заданию, в котором требовалось: сформулировать цели и задачи проектируемых работ;построить рабочую разведочную модель объекта работ, определить тип МПВ, его характерные особенности, сложность гидрогеологических условий, степень изученности, перспективы для дальнейших разведочных работ участка;определить состав и качество необходимой гидрогеологической, геоэкологической и другой информации, необходимой для решения поставленных задач.Все выше поставленные задания решены и представлены соответственно в содержании курсового проекта, наиболее полно были разобраны следующие цели: опытно-миграционные работы, опытно – фильтрационные работы, в которых целесообразно вести режимные наблюдения. В курсовой работе был запроектирован линейный водозабор из четырех скважин. Водозаборные скважины проектируются глубиной 110 м. Конечный диаметр скважин – 0,14 м. Скважины планируется пробуритьударно-канатным способом. Дебит проектируемой скважины составил 5601 м3/сут. Расстояние между скважинами составили 45 м, 150 м и 500 м. Произвели подсчет попадания загрязняющих веществ (на примере NaCl) из близлежащего предприятия в подземные воды - опасность загрязнения в подстилающий водоносный горизонт девонского возраста отсутсвует.На основании анализа можно прийти к выводу о том, что строительство водозабора целесообразно и его дальнейшая эксплуатация с расчётным дебитом Q = 10000 м3/сут, но экономически наиболее выгодным вариантом строительства водозабора являются аллювиальные отложения приуроченные к р. Назарбай. Список используемой литературы Ананьев В.П. Инженерная геология: Учебник / В.П. Ананьев, А.Д. Потапов. М.: Высш. шк., 2009, 575 с. Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 2007, 448 с. ГОСТ 9.602-2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. М.: Стандартинформ, 2007, 54 с. Кирюхин В.А. Общая гидрогеология: Учебник. СПб: СПГГИ(ТУ), 2008, 439 с. Кирюхин В.А. Региональная гидрогеология: Учебник. СПб: СПГГИ(ТУ), 2005, 344 с.Кирюхин В.А. Общая гидрогеология: Учебник / В.А. Кирюхин, А.И. Коротков, А.Н. Павлов. Л: Недра, 1988, 359 с.Кирюхин В.А. Гидрогеохимия: Учебник / В.А. Кирюхин, А.И. Коротков, С.Л. Шварцев. М.: Недра, 1993, 384 с. Коробкин В.И. Инженерная геология и охрана окружающей среды: Учебник для ВУЗов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. Ростов-на- Дону: Изд-во Рост. ун-та, 2011, 348 с. Петров Н.С. Общая гидрогеология: Практикум / Н.С. Петров, А.А. Потапов. СПб: СПГГИ (ТУ), 1993, 65 с.Предельский Л.В. Инженерная геология: Учебник / Л.В. Предельский, О.Е. Приходченко. Ростов-на- Дону: Феникс, 2009, 465 с.СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: Минздрав России, 2002.СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. М., 1985. Чернышев С.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии: Учебн. пособие / Чернышев С.Н., Чумаченко А.Н., Ревелис И.Л. М.: Высшая школа, 2001, 254 с. Шварцев С.Л. Общая гидрогеология: Учебник. М: Недра, 1996, 324 с.