МЕТОДИКА ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ПРЕДЕЛАХ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ МАССИВОВ (НА ПРИМЕРЕ ОЛИМПИАДИНСКОЙ ПЛОЩАДИ)

Пинкевич М.Н.

Аспирант, Санкт-Петербургский горный университет

МЕТОДИКА ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ПРЕДЕЛАХ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ МАССИВОВ (НА ПРИМЕРЕ ОЛИМПИАДИНСКОЙ ПЛОЩАДИ)

Аннотация

В статье представлена методика поисков и разведки месторождений подземных вод в пределах гидрогеологических массивов (Енисейский кряж). Проведено гидрогеологическое районирование, по результатам которого построена схема районирования по обеспеченности естественными ресурсами подземных вод Олимпиадинской площади. По результатам геофизических исследований на перспективных участках были выбраны места заложения скважин. Оценены запасы Досеровского месторождения подземных вод.

Ключевые слова: гидрогеологическое районирование, естественные ресурсы подземных вод, геофизические методы.

Pinkevich M.N.

Postgraduate stuent, St. Petersburg Mining University

PROSPECTING TECHNIQUE OF GROUNDWATER IN HYDROGEOLOGICAL ARRAY (FOR EXAMPLE OLYMPIADINSKOYE AREA)

Abstract

The article presents a methodology for exploration of groundwater deposits in fractured rocks for Yenisei Ridge. Hydrogeological zoning, which is based on the results of zoning scheme to ensure the natural groundwater resources of the central part of Pitskogo hydrogeological massif. Some of promising areas was offered for raising exploration. Well spud-in places was selected by express complex of geophysical methods on the  promising areas. Reserves of Doserovskiy groundwater deposits was estimated.

Key words: hydrogeological zoning, natural resources of groundwater, geophysical methods.

Введение. В связи с развитием горнодобывающих предприятий в пределах Олимпиадинской площади (Енисейский кряж), требуется привлечение новых источников водоснабжения. Основная проблема заключалась в определении перспективных участков для проведения работ по геологическому изучению и выбора комплекса методов, которые позволили бы при минимальных трудозатратах предельно оперативно найти и оценить месторождение подземных вод.

Для этих целей было необходимо разработать и обосновать методику проведения гидрогеологических исследований для подсчёта запасов в пределах гидрогеологических массивов. Такая методика включила в себя проведение гидрогеологического районирования, наземных геофизических и гидрогеологических исследований.

По системе гидрогеологического районирования район исследований расположен в пределах центральной части Питского гидрогеологического массива.

Районирование территории. При гидрогеологическом опробовании, которое проводилось при изучении Олимпиадинского золоторудного месторождения, оказалось, что фильтрационные свойства всех распространенных пород в пределах Питского массива неоднородны, это не позволило выделить какие-либо стратиграфические подразделения в качестве основных критериев для определения перспективных участков.

Для выбора перспективного участка для постановки поисково-разведочных работ было проведено специальное гидрогеологическое районирование с определением величины естественных ресурсов в пределах выделенных участков и с учетом антропогенного загрязнения. По результатам гидрогеологического районирования была составлена схема районирования по обеспеченности естественными ресурсами подземных вод центральной части Питского гидрогеологического массива. (рис. 1).

Гидрогеологическое районирование проводилось на основе использования балансово-гидродинамического принципа с выделением бассейнов подземного стока (областей питания) подземных вод. Границами бассейнов подземного стока являются основные водоразделы. Границы и площадь бассейнов стока определены по топокартам масштаба 1:50 000.

Питание подземных вод в пределах частного водосбора реки обычно приравнивается к их естественным ресурсам [1], поэтому оценка естественных ресурсов подземных вод проводилась гидрометрическим методом. Гидрометрический метод основывается на оценке подземного питания реки путем оценки величины модуля подземного стока 50- и 95%-ной обеспеченности при наличии длительных рядов наблюдений или приведении к ним по объектам-аналогам. На исследуемой территории оценка величины естественных ресурсов производилась на основании определения гидрологических характеристик водотоков по результатам многолетних наблюдений на реках-аналогах р. Вельмо и р. Тея.

Ожидаемое качество подземных вод определялось на основе наличия техногенных объектов загрязнения (отвалов, хвостохранилищ и др.). Цвет на схеме отражает ожидаемое качество подземных вод (применительно к питьевым водам):

Рис.1 - Схема районирования по обеспеченности естественными ресурсами центральной части Питского гидрогеологического массива

 

- зеленый – участки с удовлетворительным качеством подземных вод

- красный – участки, не пригодные для организации питьевого водозабора из-за неудовлетворительного качества подземных вод.

Наряду с качеством подземных вод важным показателем для определения перспективности участка является расстояние от Олимпиадинского ГОКа до перспективного участка. На схеме горизонтальной и вертикальной штриховкой показаны участки, которые наиболее приближены к Олимпиадинскому ГОКу, наклонной штриховкой – удаленные участки.

Для определения перспективности участка с целью добычи подземных вод по результатам проведенного гидрогеологического районирования предложены следующие критерии [2]:

- обеспеченность бассейнов стока естественными ресурсами;

-  удовлетворительное качество воды в пределах выделенных бассейнов;

- удаленность предположительного центра водозабора от водопотребителя;

- условиями строительства водозабора и связанных с ним коммуникаций.

Исходя из вышеприведенных критериев, наиболее перспективным для дальнейшего геологического изучения с целью добычи подземных вод был выбран участок «Досеровский» (рис. 1).

Геофизические исследования. Для выявления площадей с повышенной (по сравнению с окружающими) проницаемостью пород, перед проведением непосредственных разведочных работ, основная роль была отведена наземным геофизическим работам.

При постановке геофизических работ основной вопрос состоял в выборе комплекса методов, который позволил бы с максимальной информативностью и в небольшие сроки выполнить исследования для определения мест заложения гидрогеологических скважин.

Такой комплекс методов включил в себя симметричное электропрофилирование (СЭП), метод естественного электрического поля, при необходимости вертикальное электрозондирование (ВЭЗ) и метода вызванной поляризации (ВП) в модификации электротомографии 2D (ЭТ).

В результате геофизических исследований М.Г. Пустозеровым [3] была разработана обобщенная карта водоносности Досеровского участка (рис. 2).

Были определены зоны трещиноватости и оценена степень дезинтеграции пород, оконтурены участки разгрузки подземных вод, оценены основные направления их движения и относительная скорость. Осуществлено литологическое расчленение разреза до глубины 200 м. Обособлены наиболее крупные водоаккумулирующие структуры и локальные водоподводящие каналы [3].

Рис. 2 - Обобщенная карта водоносности Досеровского участка по геофизическим данным (по данным М.Г. Пустозерова)

 

По результатам геофизических исследований, а также с учётом геологического строения, были выбраны места заложения поисково-разведочных скважин. При опробовании этих скважин были определены два наиболее перспективных участка для дальнейшего изучения

На выбранных участках были пробурены гидрогеологические скважины и проведены опытные откачки. Глубина скважин, исходя из глубины развития трещиноватых пород, составила 70-80 м.

По результатам опытных кустовых откачек и проведенных гидрогеологических расчетов, запасы подземных вод Досеровского месторождения были оценены в количестве 5200 м³/сут при соответствующем нормативным требованиям к качеству подземных вод на срок эксплуатации месторождения 25 лет.

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

- составленная схема гидрогеологического районирования территории позволила на стадии проектирования выбрать наиболее перспективный участок для геологического изучения с целью добычи подземных вод для водоснабжения Олимпиадинского ГОКа;

- применение предложенного комплекса методов позволяет оперативно найти и оценить новые месторождения подземных вод в пределах гидрогеологических массивов по сравнению с традиционной схемой, при этом не потеряв в точности результатов;

- на участке «Досеровский» были оценены и поставлены на баланс запасы подземных вод в количестве 5,2 тыс. м³/сут по категории С1+С2.

Литература

1. Боревский Б.В., Марков М.Л. Является ли меженный расход рек мерой питания подземных вод или общего подземного стока? // Разведка и охрана недр. 2014. №5. С 10-16.
2. Комплексирование геофизических методов при решении геологических задач / Под ред. В.Е. Никитского и В.В. Бродового. М. «Недра», 1987. 472 с.
3. Пустозеров М.Г. Экспресс-комплекс геофизических методов при поисках и оценке подземных вод на Енисейском кряже // Тезисы докладов второй международной научно-практической конференции «Инженерная геофизика-2006». Геленджик, 2006. С. 151-153.

References

1. Borevskij B.V., Markov M.L. Javljaetsja li mezhennyj rashod rek meroj pitanija podzemnyh vod ili obshhego podzemnogo stoka? // Razvedka i ohrana nedr. 2014. №5. P 10-16.
2. Kompleksirovanie geofizicheskih metodov pri reshenii geologicheskih zadach / Pod red.V.E. Nikitskogo i V.V. Brodovogo. M. «Nedra», 1987. 472 p.
3. Pustozerov M.G. Jekspress-kompleks geofizicheskih metodov pri poiskah i ocenke podzemnyh vod na Enisejskom krjazhe // Tezisy dokladov vtoroj mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Inzhenernaja geofizika-2006». Gelendzhik, 2006. Р. 151-153.