Методические рекомендации (стр. 6 )

4.13. При разведке месторождений, требующих специальных методов освоения (лучевыми водозаборами, галереями, колодцами, с искусственным подпитыванием подземных вод), необходимо строительство разведочно-экспериментального водозабора, для чего наряду с бурением скважин проходятся горные выработки – шурфы, канавы, шахтные колодцы, котлованы. Такое строительство осуществляется на участках с типичными для месторождения гидрогеологическими условиями.

4.14. Из пробуренных при разведке или существующих скважин проводятся пробные, опытные (одиночные и кустовые) и опытно-эксплуатационные откачки (выпуски). Продолжительность перечисленных видов опытно-фильтрационных исследований в каждом конкретном случае определяется исходя из особенностей решаемых задач и природных условий месторождения. Длительность гидродинамического опробования должна обеспечить получение данных, необходимых для обоснования расчетным или эмпирическим путем прогноза разработки месторождения подземных вод с проектным водоотбором при сохранении требуемого качества воды в течение расчетного срока эксплуатации. Приводимые ниже величины продолжительности откачек установлены исходя из накопленного опыта и являются ориентировочными.

4.14.1. Пробные откачки (выпуски) проводятся на поисково-оценочной стадии с целью получения данных для предварительной оценки водоносности продуктивных горизонтов, фильтрационных свойств водовмещающих пород и качества воды, а также для сравнительной оценки различных водоносных горизонтов или участков их развития с целью выбора перспективных площадей, горизонтов, зон, интервалов для последующего изучения. На более поздних стадиях геологоразведочных работ пробные откачки проводят из разведочных или разведочно-эксплуатационных скважин для определения их возможной производительности и, как правило, с одним максимально возможным понижением уровня воды продолжительностью 1–2 суток. В случае выявления перспективных объектов, их длительность может увеличиться и вслед за пробной проводится опытная откачка. В ряде случаев (многопластовые, трещинно-карстовые, трещинно-жильные месторождения и др.) целесообразно принимать технологию проведения пробных откачек, обеспечивающую поинтервальное гидродинамическое и гидрохимическое опробование скважин преимущественно в процессе их бурения для надежного выделения наиболее благоприятных интервалов по степени водоносности и качеству воды.

4.14.2. Опытные откачки (одиночные, кустовые и групповые) проводятся на этапе оценки или разведки месторождений с целью установления характера зависимости дебита скважины от понижения уровня воды, определения гидрогеологических параметров, химического состава подземных вод, их температуры, граничных условий и взаимосвязи водоносных горизонтов, связи подземных и поверхностных вод, определения величин срезок уровней при взаимодействии скважин, выявления закономерностей изменения уровней, дебита и качества воды во времени в зависимости от режима водоотбора, а также для установления оптимального проектного дебита скважин и режима эксплуатации.

Опытные одиночные откачки на месторождениях с простыми гидрогеологическими (в первую очередь гидрохимическими) условиями проводятся при одном понижении уровня. На месторождениях со сложными гидрохимическими условиями (наличие в плане или разрезе подвижных гидрохимических границ) или на месторождениях с весьма сложными условиями формирования эксплуатационных запасов подземных вод и крайней неравномерностью трещиноватости коллекторов, опытные откачки рекомендуется проводить при двух, реже трех ступенях понижения уровней воды. При этом различие в дебитах должно быть не менее полутора-двух раз. Это позволит установить зависимость химического состава отбираемых подземных вод от величины понижения уровня и дебита скважины и обосновать оптимальный режим эксплуатации.

Опытные кустовые откачки проводятся для получения исходных данных, характеризующих условия питания оцениваемого водоносного горизонта, взаимодействие скважин, степень подвижности гидрохимических границ в плане и разрезе. Продолжительность опытных откачек должна обеспечивать выявление гидродинамических и гидрохимических закономерностей и в среднем может составлять: для одиночных – 15 суток, кустовых – 20–30 суток, что обеспечивает получение представительных данных для определения расчетных гидрогеологических параметров. При наличии гидрохимических границ в исследуемом водоносном горизонте продолжительность кустовых откачек может быть увеличена. В случае удаленности таких границ может быть рекомендовано проведение опытно-промышленной разработки месторождения (участка) на базе запасов категории С1. При разведке месторождений первой группы, как правило, можно ограничиться проведением опытных откачек (выпусков), при этом дебит должен быть не менее проектного.

4.14.3. Опытно-эксплуатационные откачки из одной или группы скважин (выработок), пробуренных по схеме водозабора, проводятся при разведке месторождений подземных вод второй и третьей групп сложности, сложные и весьма сложные гидрогеологические, гидрохимические и геоэкологические условия которых не могут быть отображены в виде расчетной схемы. Целью опытно-эксплуатационных откачек является установление эмпирических зависимостей изменения во времени уровней подземных вод или их качества при заданном водоотборе, а в отдельных случаях – и степени подвижности контуров вод с различным составом. Такие откачки проводятся с дебитами, близкими к проектным. Их результаты должны обеспечить надежное определение возможных эксплуатационных дебитов скважин при устойчивом качестве воды и, желательно, уровенном режиме. Это достигается проведением опытно-эксплуатационных откачек в различных режимах и в течение продолжительного времени. На месторождениях 1-ой группы сложности их проведение, как правило, не требуется. На месторождениях 2-ой и 3-ей групп сложности продолжительность опытно-эксплуатационных откачек в зависимости от конкретных природных условий может составлять от 1 до 6 месяцев, иногда и более. При этом на месторождениях, которые подвержены воздействию климатических факторов, они проводятся в сроки, охватывающие периоды наибольшей и наименьшей интенсивности питания водоносного горизонта и в общем составляют не менее одного годового цикла. Для оценки запасов подземных вод крупных месторождений с весьма сложными гидрогеологическими и гидрохимическими условиями (3-я группа), освоение которых требует значительных материальных затрат, продолжительность опытно-эксплуатационных откачек может составлять более одного года.

4.15. Общими требованиями к откачкам являются:

-   их непрерывность при заданной ступени расхода (понижения) уровня;

-   постоянство расхода либо постоянство понижения уровня воды в скважине; в необходимых случаях откачки проводятся с заданным режимом изменения расходов;

-   достижение на конец откачек в опытных и наблюдательных скважинах величин понижения уровня воды, превышающих возможные ошибки измерения уровня (для обеспечения необходимой точности последующих расчетов);

-   обязательное проведение наблюдений за восстановлением уровня воды в опытных и наблюдательных скважинах после окончания откачек;

-   обеспечение отвода откачиваемой воды на расстояние, исключающее обратное поступление ее в опробуемый водоносный горизонт в зоне влияния откачек;

-   осуществление при откачках минерализованных технических вод, особенно в течение длительного времени, комплекса мероприятий по охране окружающей среды, согласованных в установленном порядке.

4.16. Опытные и опытно-эксплуатационные откачки из скважин, включенных в схему водозабора и используемых для обоснования запасов, проводятся в режиме и с дебитами, соответствующими проектным. Для обоснования запасов подземных вод в случае заявленного прерывистого режима в течение суток эксплуатации производятся откачки двух типов: с постоянным расходом, соответствующим среднесуточному водоотбору, идущему в обоснование эксплуатационных запасов, а также в прерывистом режиме с дебитом, величина которого кратно увеличивается на поправочный коэффициент, определенный по соотношению продолжительности суток и планируемого времени прерывистого водоотбора, что требуется для подтверждения неизменности качества воды при различных режимах водоотбора и сохранения динамического уровня в пределах допустимого.

4.17. В условиях, когда эксплуатационные запасы подземных вод обеспечиваются естественными водными ресурсами, необходимо проводить воднобалансовые исследования. Их основное назначение – получение количественных характеристик приходных и расходных элементов водного баланса.

В состав комплекса воднобалансовых исследований входят изучение режима инфильтрации атмосферных осадков, испарения с водной поверхности, суши и зеркала грунтовых вод, транспирации, фильтрации из русел рек, магистральных и оросительных каналов, инфильтрации с полей орошения, разгрузки подземных вод в русла рек в виде родникового стока, отбора подземных вод и др.

4.18. При поисково-разведочных работах должны быть получены данные, характеризующие как естественный режим подземных вод по сезонам года и в многолетнем периоде, так и нарушенный режим в районах действующих водозаборов. Получение этих данных осуществляется по специально оборудованной наблюдательной сети (наблюдательным скважинам, водомерным постам и естественным выходам подземных вод) с целью:

-   уточнения условий взаимосвязи подземных вод различных водоносных горизонтов;

-   в соответствующих условиях – для оценки величины естественного питания водоносного горизонта по сезонам года (по данным об амплитуде колебаний уровней и недостатке насыщения пород);

-   получения данных о естественных изменениях уровней для введения поправок в понижения уровней при опытных, опытно-эксплуатационных откачках и эксплуатации водозаборов;

-   определения расчетных гидрогеологических параметров (коэффициентов пьезопроводности или уровнепроводности, коэффициентов фильтрации разделяющих слабопроницаемых слоев и др.) по данным изменения уровней подземных вод под влиянием изменения атмосферного давления;