Подземные воды РАСПЕЧАТАТЬ


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ
КАФЕДРА ГЕОЛОГИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА
Комплекс лабораторных работ
« Поиски и разведка месторождений подземных вод
и их охрана от загрязнения»
Выполнила:
Студентка гр.ПРИЗ-08,
Шаврина Ю.С.
Проверил:
Бешенцев В.А
Тюмень, 2012 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1.Общие сведения о районе и участке работ…………………………3
1.1 Административное и географическое положение…………………..4
1.2 Краткий физико-географический очерк……………………………..4
1.3 Климат…………………………………………………………………5
1.4 Гидрография………………………………………………………….12
1.5 Почвы ………………………………………………………………...15
1.6 Растительность и животный мир……………………………………17
1.7 Геологическое строение района………………………………….....22
1.8 Гидрогеологические условия………………………………………..24
2. Обоснование конструкции скважины……………………………………....25
3. Расчеты водоприемной части фильтра……………………………………..27
3.1 Расчет количества гравийной обсыпки…………………………….29
4. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод……………………….31
4.1 Обоснование расчетной схемы……………………………………..32
4.2 Определение расчетных гидрогеологических параметров…….....33
4.3 Оценка эксплуатационных запасов подземных вод………………33
4.4 Расчет срезки уровня……………………………………………......35
5. Охрана подземных вод на водозаборном участке…………………………..35
5.1 Виды источники загрязнения подземных вод…………………...…36
5.2 Требование к качеству подземных вод……………………………...38
5.3 Профилактика загрязнений на водозаборном участке……………..45
Список используемой литературы……………………………………………..50
1.Общие сведения о районе и участке работ
1.1 Административное и географическое положение
В административном отношении участок работ расположен в северо-восточной части Уватского района Тюменской области, на территории Урненского месторождения. Географически изыскиваемый участок расположен в южной части Западно-Сибирской равнины на левом берегу реки Демьянка, на возвышенности Тобольский материк.
1.2 Краткий физико-географический очерк
В административном отношении участок работ расположен в северо-восточной части Уватского района Тюменской области, на территории Урненского месторождения. Географически изыскиваемый участок расположен в южной части Западно-Сибирской равнины на левом берегу реки Демьянка, на возвышенности Тобольский материк.
Рельеф представляет собой полого - волнистую равнину с общим уклоном к югу к реке Демьянка. Это типичная аккумулятивная равнина, сложенная почти исключительно толщами рыхлых или слабосцементированных отложений. Общий морфологический облик территории и основные формы рельефа созданы преимущественно речной эрозией.
Местность заболочена, частично покрыта лесом и влаголюбивой растительностью. Лес в районе работ смешанный и состоит из березы, осины и сосны.
1.3 Климат
Климатические характеристики района изысканий приведены по метеостанции, расположенной в п. Демьянское.
Максимальная высота снежного покрова достигает 98 см. Снежный покров образуется 27.Х, дата схода 3.V. Сохраняется снежный покров 185 дней. В течение года преобладают ветры южного направления. В декабре-феврале - южного, а в июне-августе - северного направления. Средняя годовая скорость ветра 3,7 м/с, максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь – 4,6 м/с и минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль О м/с. С октября по май наблюдаются гололедно-изморозные явления. Повторяемость их колеблется в больших пределах. В среднем за год наблюдается 3 дня с гололедом и 34 дня с изморозью. Среднее число дней в году с грозой - 26.
Основные климатические характеристики приведены в таблицах 1.3.1 -1.3.18.
Климатическая характеристика района изысканий принята согласно СНиП 23-01-99 по ближайшей метеостанции - Демьянское, и приводится в следующих таблицах.
Таблица 1.3.1 - Климатические параметры холодного периода м/с Демьянское
Температура воздуха наиболее холодных суток, °С, обеспеченностью Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью Продолжительность, сутки, и средняя температура воздуха, периода со средней суточной температурой воздуха
0.98 0.92 0.98 0.92 ≤0° С ≤8° С ≤10° С
продолжительность средняя температура продолжительность средняя температура продолжительность средняя температура
-47 -45 -44 -40 179 -12,1 241 -8 258 -6,8
Температура воздуха, °С, обеспеченностью 0.94 -24
Абсолютная минимальная температура воздуха, °С -51
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца, 8,4
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, % 81
Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее холодного месяца, % 80
Количество осадков за ноябрь - март, мм 115
Преобладающее направление ветра за декабрь - февраль Ю
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с 4,6
Средняя скорость ветра, м/с, за период со средней суточной температурой воздуха, < 8°С -
Таблица 1.3.2 - Климатические параметры теплого периода м/с Демьянское
Барометрическое давление, гПа 1000
Температура воздуха, °С, обеспеченностью 0.95 20,2
Температура воздуха, °С, обеспеченностью 0.98 24,4
Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца, "С 22,6
Абсолютная максимальная температура 2.2 Климат воздуха, °С 35
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца, °С 9,6
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца, % 72
Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее теплого месяца, % 59
Количество осадков за апрель - октябрь, мм 386
Суточный максимум осадков, мм 64
Преобладающее направление ветра за июнь - август С
Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, м/с 0
Таблица 1.3.3 - Среднемесячная температура воздуха, °С
Месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII год
по метеостанции Демьянское
Т, °С -19,2 -16,9 -9,4 0,7 7,7 14,7 17,6 14,5 8,9 0,2 -9,8 -17,0 -0,7
по метеостанции Угут
Т, °С -21,0 -19,4 -10,9 -1,1 6,0 13,4 17,4 13,6 7,9 -1,4 -12,6 -18,8 -2,2
Таблица 1.3.4 - Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на горизонтальную поверхность при безоблачном небе, МДж/м^ (широта 68°)
Месяцы I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Q, МДж/м2 - 112 282 567 809 865 889 639 355 122 34 -
Таблица 1.3.5 - Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на вертикальную поверхность при безоблачном небе, МДж/м^ (широта 68°)
Ориентация Месяцы
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
С - - - 116 177 292 278 - - - - -
СВ/СЗ - - - 257 320 486 440 - - - - -
В/З - - - 491 546 648 643 - - - - -
ЮВ/ЮЗ - - - 746 745 642 693 - - - - -
Ю - - - 673 681 596 646 - - - - -
Таблица 1.3.6 - Сумма среднесуточных температур воздуха ниже -20°, -15°, -10°, -5°, 0°С и выше 0°, +5°, +10°, и +15°С м/с Демьянское
Сумма отрицательных температур, °С Сумма положительных температур, °С
-20 -15 -10 -5 0 0 +5 +10 +15
-1530 -184 -2217 -2290 2008 1917 1605 1006
Таблица 1.3.7 - Даты наступления среднесуточных температур воздуха выше и ниже определенных пределов и число дней с температурой, превышающей эти пределы м/с Демьянское
Т, °С -15 -10 -5 0 5 10 15
начало 23.II 15.III 31.VIII 15.IV 4.VI 27.V 15.VI
конец 30.XI 14.XI 30.X 15.X 30.IX 11.IX 14.VIII
число дней 279 243 212 182 148 106 59
Таблица 1.3.8 - Повторяемость направлений ветра и штилей (%)*м/с Демьянское
Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ Штиль
I 6 3 7 23 30 21 6 4 8
II 9 3 8 19 27 22 6 6 9
III 11 22 7 14 24 22 10 10 7
IV 12 3 7 13 21 19 12 13 8
V 16 6 7 12 14 15 14 16 8
VI 20 7 6 10 14 16 12 15 7
VII 17 11 10 11 12 11 10 15 12
VIII 10 9 8 11 13 13 14 15 13
IX 8 5 7 14 20 19 14 11 8
X 9 3 4 10 22 24 18 11 5
XI 7 2 6 13 22 25 15 8 7
XII 12 3 8 18 27 22 9 6 10
Год 5 7 14 20 19 12 11 8
Примечание - Флюгер находится вдали от водных поверхностей, выше окружающих предметов
Таблица 1.3.9 - Среднемесячная и годовая скорость ветра, м/с Демьянское
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII год
3,7 3,7 4,0 4,0 4,2 3,8 3,0 2,8 3,5 4,3 4,0 3,6 3,7

Рисунок 1 - Роза ветров за год

Рисунок 2 - Роза ветров за январь
12

Рисунок 3 - Роза ветров за июль
Таблица 1.3.10 - Среднее количество осадков по месяцам, мм
Месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Х, мм приведенное к показаниям осадкомера по м/с Демьянское
18 15 17 22 43 56 71 69 54 39 28 22
с поправками к показаниям осадкомера по м/с Демьянское
28 24 27 31 51 62 77 75 60 50 40 34
Таблица 1.3.11 - Характеристика режима влажности воздуха м/с Демьянское
Месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Ср. мес. упругость вод.пара 1.5 1.5 2.3 4.6 6.9 11.2 14.2 13.3 9.3 5.3 2.8 1.8 6.2
Ср. относительная влажность воздуха, (%) 81 78 72 66 64 65 72 78 80 82 82 82 75
Таблица 1.3.12 - Характеристика температурного режима поверхности почвы м/с Демьянское
Т, °С I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Средняя -21 -19 -12 -2 8 17 21 16 9 0 -11 -18 -1
Средн.max -16 -12 -4 6 19 31 34 28 18 4 -7 -14 7
Средн.min -27 -26 -20 -8 1 7 11 9 4 -4 -16 -24 -8
Абсол.max 4 3 13 29 44 54 51 50 38 24 10 3 54
Абсол.min -53 -54 -49 -36 -15 -3 0 -5 -7 -23 -48 -54 -54
Таблица 1.3.13 - Среднее число дней с явлениями м/с Демьянское
Явления Месяцы Год
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Туман 2 1 0,9 1 0,8 0,5 1 4 3 2 2 2 20
Метель 11 9 10 4 0,8 2 6 9 52
Гололед 0,2 0,2 0,3 0,4 0,1 0,7 1 0,1 3
Изморозь 8 5 3 0,7 0,8 6 10 44
Гроза 0,4 3 7 9 5 1 0,1 26
Таблица 1.3.14 - Суточный максимум осадков различной обеспеченности (мм) м/с Демьянское
Месяц Средний максимум Обеспеченность, % Наблюд. максимум
63 20 10 5 2 1 I 3 2 5 6 8 11 15 14
II 3 2 5 7 9 13 17 16
III 4 3 6 8 9 11 12 11
IV 7 4 10 15 18 20 23 20
V 12 8 17 21 24 28 30 28
VI 16 12 23 30 38 48 55 54
VII 21 14 32 40 49 58 64 64
VIII 20 16 28 32 36 40 43 42
IX 15 11 21 28 35 46 52 49
X 8 7 11 13 15 17 19 18
XI 5 4 7 10 12 16 20 19
XII 4 3 6 8 9 13 16 16
Таблица 1.3.15 - Средняя декадная высота снежного покрова (см) по постоянной рейке м/с Демьянское
месяц IX X XI XII I
3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
О * * 2 3 6 10 15 20 24 28 30 33 35
З * * 2 5 10 15 17 25 28 33 38 41 месяц II III IV V наибольшая за зиму
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 сред. max min
О 37 39 41 42 42 41 31 14 * * * * 45 98 18
З 45 46 47 50 51 50 42 20 10 * * * 53 Примечание: * - снежный покров отсутствовал более чем в 50 % случаев; - место установки рейки: О - открытое, 3 - закрытое.
Таблица 1.3.16 - Снежный покров по многолетним наблюдениям (даты) м/с Демьянское
Число дней со снежным покровом Снежный покров
появление (дата) образование разрушение сход (дата)
средняя средняя средняя средняя
185 10.X 27.X 20.IV 3.V
Таблица 1.3.17 - Наибольшие декадные высоты снежного покрова различной обеспеченности (см) м/с Демьянское
Обеспеченность декадных высот (%) Место установки рейки
95 90 75 50 25 10 15 20 26 36 44 53 63 70 Открытое
24 31 43 53 64 76 84 Защищенное
Таблица 1.3.18 - Данные устойчивости снежного покрова различной обеспеченности м/с Демьянское
Даты устойчивости снежного покрова Обеспеченность (%)
95 90 75 50 25 10 5
Образования
(самая ранняя) 13.XI 11.XI 5.XI 27.X 18.X 13.X 10.X
Разрушения (самая поздняя) 3.IV 8.IV 13.IV 19.IV 27.IV 7.V 12.V
Средняя годовая сумма осадков составляет 580 мм, из них на холодный период приходится 25 %, а на теплый период – 75 %.
Снежный покров образуется в среднем 13 октября, средняя дата схода приходится на 4 мая. Максимальные запасы воды в снежном покрове составляют 120-140 мм.
Средняя многолетняя норма годового стока средних рек данного района составляет 120 мм.
1.4 Гидрография
Гидрографическая сеть района изысканий представлена следующими водотоками:
- река Малый Рогаис, длина реки 11 км, правый приток реки Большой Рогаис;
- река Большой Рогаис, длина реки 37 км, правый приток реки Урна;
- река Урна, длина реки 336 км, площадь бассейна 3,780 тыс. км2, левый приток реки Демьянка;
- река Демьянка, длина реки 1159 км, площадь бассейна 43,8 тыс. км2, правый приток реки Иртыш;
Площадка разведочной скважины № 41 и трассы инженерных коммуникации расположены у истоков р. Малый Рогаис. Расстояние от площадки скважины до р. Малый Рогаис составляет 600 м.
Река Малый Рогаис берет начало из болотного массива, течет на север и впадает слева в р. Большой Рогаис. Общая длина реки 11 км.
Долина реки неясно выражена, залесенная. Пойма двухсторонняя, заболоченная, залесенная. Русло реки умеренно извилистое.
Водоохранная зона 50 м (Водный кодекс РФ статья 65).
Площадка скважины и инженерные коммуникации находятся за пределами водоохраной зоны.
По характеру водного режима малые водотоки рассматриваемого района относятся к типу рек с весенне-летним половодьем и дождевыми паводками в теплое время года. Модуль среднегодового стока составляет 6 л/км2.
Поверхностный сток составляет 70-80 %, подземный 30-20 %.
При характеристике внутригодового распределения принято следующее деление на сезоны: весна IV-VI; лето-осень VII-XI; зима XII-III.
Весенний подъем уровня на водотоках начинается в середине апреля – (конце апреля) – начале мая и совпадает с переходом дневных температур воздуха к положительным значениям и началом снеготаяния.
Максимум отмечается при стаивании 2/3 снежного покрова на территории бассейна, через 10-12 дней после начала подъема, т. е. в конце апреля – начале мая.
Половодье характеризуется относительно высоким и быстрым подъемом уровня воды и сравнительно медленным спадом.
Гидрограф половодья имеет одновершинное, плавное очертание, если не нарушается выпавшими на водосборе осадками на спаде весеннего половодья.
Продолжительность половодья в разные годы различна, зависит от дружности весны и дифференцирована по площади водосбора: для рек с площадью водосбора менее 20 тыс. км2 его продолжительность не превышает 22 суток.
Летне-осенняя межень обычно продолжается с середины июня по конец октября. Летние и осенние паводки не превышают половодья в хронологическом ряду.
Зимняя межень устанавливается в конце октября – начале ноября и продолжается до начала подъема весенних вод.
Появление первых ледовых образований в виде заберегов и сала относится ко второй половине октября. Реки данной территории замерзает через 10-15 дней после устойчивого перехода среднесуточной температуры через 0оС, т. е. в первой – второй декаде ноября. Ледяной покров образуется путем смерзания заберегов.
Средняя продолжительность ледостава –180 – 200 дней.
При естественных условиях на перемерзающих реках наледей, как правило, не образуется или они очень незначительные. Но в отдельные годы, когда малые водотоки не перемерзают – мощность наледей составляет в среднем 0,10-0,30 м.
Однако значительное число наледей имеет место на малых перемерзающих реках при воздействии на них инженерно-технических сооружений (автомобильные и железные дороги, магистральные трубопроводы и др.), в результате нарушения естественных условий стока при ледоставе. Мощность таких наледей может превышать 1,5-2,0 м, при этом происходит наледообразование и на пойме водотоков.
Вскрытие водотоков происходит в середине апреля – начале мая.
В связи с высокой степенью извилистости и захламленности русел малых водотоков, весенний ледоход на них практически отсутствует. В большинстве случаев в весенний период отмечается появление воды на льду, затем лед тает на месте.
Данные наблюдений по ближайшим гидрологическим постам, привлеченные в качестве аналогов для получения расчетных гидрологических характеристик приведены в таблице 1.4.1
Таблица 1.4.1 - Гидрологическая изученность
№ п/п Река Пункт Пощадь
водосбора,
км2 Расст. от
устья, км «0» графика поста Период действия
отметка система открыт закрыт
1 Р. Туртас П. Нов. Туртас 8660 157 38,00 Усл. 1959 дейст
2 « Д. Кускачка 9860 72,0 32,24 БС 1965 1977
3 « Рыскины 18300 236 42,00 Усл. 1965 «
4 « Угут 22100 166 31,36 БС 1943 «
5 Вандрас Салым 1740 13.0 38,40 БС 1978 «
6 Демьянка Лымкоевские 30600 167 31,44 БС 1950 1988
1.5 Почвы
В соответствии с почвенно-географическим районированием Тюменской области территория нефтегазового освоения относится к подзоне подзолистых и болотно-подзолистых почв таежной зоны.
В зависимости от литологических и орографических условий можно выделить две группы почв, отличающихся режимом увлажнения:
территории суглинистых водоразделов, где оттаивающие в течение длительного времени (до середины июля - августа) сезонно-мерзлые горизонты замедляют вертикальный отток влаги и вызывают сезонное переувлажнение и оглеение всего профиля почв;
песчано-супесчаные надпойменные террасы и присклоновые суглинистые дренированные поверхности террас, отличающиеся быстрым протаиванием мерзлых горизонтов, формированием устойчивого промывного режима и локализацией признаков оглеения в глубоких горизонтах.
Недостаток тепловых ресурсов и продолжительное пребывание в мерзлом состоянии сокращает активный период почвообразования, замедляя процессы биохимических превращений, и предопределяет возможность интенсивного торфонакопления на поверхности почв.
По устойчивости к механическим воздействиям на описываемой территории можно выделить несколько категорий почв.
Слабой устойчивостью характеризуются почвенные покровы пойменных ландшафтов, представленные дерновыми глеевыми, аллювиальными дерновыми почвами.
Средней степенью устойчивости характеризуются плоские слабодренированные поверхности суглинистых и супесчаных водоразделов, покрытые темнохвойно-березовыми и сосново-темнохвойными сфагновыми лесами на торфянисто-подзолисто-элювиально-глеевых почвах и болотные ландшафты понижений рельефа с торфяными и торфянисто-глеевыми почвами.
Относительно устойчивыми являются дренированные вершинные поверхности суглинистых водоразделов, пологие склоны речных долин и равнин, сложенные суглинками и покрытые темнохвойными лесами. Они заняты преимущественно разновидностями подзолисто-элювиально-глеевых почв.
В настоящее время доля сельскохозяйственных земель от общей площади Уватского района составляет лишь 2,7 %, из которых разрабатывается лишь 26 %. Столь ограниченное использование почв объясняется сильной заболоченностью и залесенностью территории, суровостью климата, малой мощностью органогенных горизонтов и низким содержанием гумуса.
1.6 Растительность и животный мир
Согласно схемам ботанико-географического районирования рассматриваемый регион относится к северной части подзоны южной тайги и входит в состав Туртасского округа темнохвойно-березовых и темнохвойно-сосновых травяных и зеленомошных лесов и верховых болот.
В настоящий момент флористическое разнообразие Уватского района изучено в недостаточной степени. По предварительным данным на исследуемой территории произрастает в около 350 видов сосудистых растений, относящихся к 67 семействам.
Район намечаемой деятельности по освоению месторождений нефти и газа в рамках Демьянского проекта территориально приурочен к землям государственного лесного фонда Уватского (Верхне-Демьянское и Жердняковское лесничества) и Демьянского лесхозов. Несколько месторождений расположено на землях Юганского лесничества Юганского лесхоза, примыкающего к границе Верхне-Демьянского лесничества и Демьянского лесхоза.
Характерной чертой зонального комплекса выступает широкое распространение в составе лесных массивов вторичных темнохвойно-мелколиственных мелкотравно-зеленомошных и травяных лесов, в травяном покрове которых преобладают майник, кислица, седмичник, линнея северная.
В составе лесного фонда территории намечаемой деятельности преобладают леса III группы, занимающие 4300578 га (93,2%).
Лесной фонд района намечаемой деятельности характеризуется преобладанием хвойных пород деревьев – 57,9% от общей площади лесопокрытых земель. Основными лесообразующими хвойными породами являются сосна и кедр (соответственно 34% и 21% от площади хвойных насаждений). На территориях, занятых мелколиственными лесами (42% от общей лесопокрытой площади), преобладающей породой является береза (90%), на долю осины и ивы приходится лишь около 10% от площади лиственных насаждений.
На современном этапе степень нарушенности земель (и, соответственно, растительности) лесного фонда характеризуется как незначительная. Площадь техногенно нарушенных территорий складывается из объема вырубки под зимники и проходки сейсмопрофилей и составляет по предварительным оценкам 15717,46 га или 0,34% от площади земель ГЛФ Уватского района. Небольшие массивы вырубок отмечены к югу от лицензионных территорий Урненского и Усть-Тегусского месторождений.
Широкое распространение в рассматриваемом регионе получили болотные растительные сообщества, поскольку около 47% территории занято болотными массивами, среди которых в основном преобладают комплексы верховых болот.
Среди растительных комплексов верховых болот доминирующими являются сфагново-кустарничковые с угнетенной сосной растительные сообщества и топяные грядово-озерково-мочажинные болотные комплексы.
Пойменная растительность представлена в основном лесными сообществами. На участках высокой поймы, по долинам малых рек и ручьев территории произрастают темнохвойно-березовые, мелколиственно-темнохвойные, ивово-березово-осиновые травяные леса; на пониженных участках кедрово-сосново-березовые травяно-болотные леса.
На территории района намечаемой деятельности возможно нахождение ряда охраняемых и редких видов флоры (1 вид лишайника и 17 видов сосудистых растений) нуждающихся в охране, как на уровне местных административных природоохранных организаций, так и на государственном уровне.
Вероятно, что на исследуемой территории могут встречаться представители 3 семейств, относящиеся к категории редких и исчезающих видов, которые подлежат охране на государственном уровне: Орхидные (Orchidaceae) – 4 вида, лилейные (Liliacae) – 1 вид и кувшинковые (Nymphaceae) – 2 вида.
В связи с тем, что район размещения месторождений расположен на границе подзон средней и южной тайги Западной Сибири, здесь обитают представители этих двух фаунистических комплексов.
Фаунистический состав территории достаточно разнообразен. Фауна млекопитающих насчитывает около 63 видов млекопитающих, из которых часть заходит сюда спорадически, часть является синантропными видами, а часть встречается относительно редко. Важнейшее значение в функционировании экосистем имеют лось, северный олень, соболь, куница, мышевидные грызуны.
Состав орнитофауны включает 247 видов птиц, из них регулярно гнездится 170 видов, нерегулярно или эпизодически – 14 видов. Причем ряд представителей связан с интразональными пойменными лесами и водоемами и вне них практически не встречается. С удалением на север беднее становится состав птичьего населения. В составе птичьего населения ведущее место занимают воробьинообразные – 103 видов, далее следуют ржанкообразные – 46, и гусеобразные – 28 видов.
В соответствии с биотопической приуроченностью птиц выделяются 4 эколого-фаунистических комплекса: лесной (около 200 видов), лугово-кустарниковый (около 50 видов), водно-болотный (около 100 видов) и синантропный (18 видов).
Фоновыми видами в комплексе лесных птиц, который включает в себя также группу таежных видов, являются: юрок, пухляк, длиннохвостая и большая синица, горихвостка, белошапочная овсянка, лесной и пятнистый коньки, пеночки (таловка, теньковка и корольковая), славка-завирушка, серая мухоловка, зяблик, большой пестрый и трехпалый дятлы, кедровка, клест, дрозды (певчий и рябинник), рябчик, глухарь, тетерев, ястребы: тетеревятник и перепелятник. Средняя плотность населения птиц составляет 627 ос./км2.
Амфибии представлены 2 видами хвостатых и 5 видами бесхвостых. Из хвостатых земноводных наиболее распространен сибирский углозуб, или трехпалый тритон, населяющий долинные и пойменные леса. Большую часть жизни, кроме периода размножения (май-июнь), он проводит на суше в приречной полосе в 2 – 5 км от воды. Обыкновенный тритон редко встречается в лиственных и смешанных лесах с обилием мелких озер, прудов, стариц, болотистых понижений и ям только в подзоне южной тайги.
Территория Демьянских месторождений входит в ареал распространения ряда «краснокнижных» видов (черный аист, краснозобая казарка, скопа, беркут, сапсан, кречет, орлан-белохвост и др.).
Через район размещения Демьянских месторождений осуществляется весенне-осенняя миграция водоплавающих птиц. Направленность генерального миграционного потока совпадает с основной речной магистралью – р. Иртыш.
Кроме водоплавающих, на рассматриваемой территории регулярно наблюдаются сезонные миграции копытных. Зимние передвижения лосей определяются общим недостатком, рассредоточенностью, или плохой доступностью зимних кормов в местах летнего обитания. Направление миграции определяется не столько меньшей глубиной снежного покрова в местах зимовок, сколько большими и доступными запасами в них зимнего корма.
Большая часть троп диких животных приурочена к пограничным участкам между лесными и болотными массивами в системах придолинно-водораздельных ландшафтов.
Территория Демьянских месторождений находится в угодьях Уватского районного общества охотников и рыболовов, ГУП ПОХ «Кедровый» и нескольких охотничьих семей, а на землях ХМАО выделяются родовые угодья общины «Яун-Ях» и ряда охотничьих семей.
На современном этапе уровень антропогенной нагрузки на территории Демьянской группы месторождений достаточно низкий и это обстоятельство практически не оказывает серьезного влияния на животный мир. Современное состояние фауны близко к естественному (первоначальному), что справедливо как в отношении качественных параметров (видовое разнообразие животных), так и количественных показателей (численность, плотность размещения).
Гидрологическая сеть рассматриваемой территории относится к бассейнам двух основных рек - Иртыш и Обь, и представлена их притоками различных порядков, а также множеством небольших безымянных рек и ручьев.
Всего в водотоках территории обитает 18 видов рыб: осетр, стерлядь, нельма, муксун, пелядь, щука, налим, язь, сибирский елец, сибирская плотва, золотой карась, серебряный карась, ерш, окунь, пескарь, озерный гольян, лещ, судак.
Зимовальное значение рек территории несколько ограничено в связи с неблагоприятным кислородным режимом и заморными явлениями. Дефицит кислорода наступает в первой половине декабря. На зимовку основная часть стад осетра и нельмы скатывается в реку Обь и далее в Обскую губу, а оставшаяся – зимует на зимовальных ямах. На территории Уватского района отмечено семь зимовальных ям осетровых, на территории ХМАО таких зимовальных ям три. Местами зимовки туводных рыб являются различного рода живуны, а также незаморные озера.
Промысловый лов рыбы в водотоках, за исключением р. Иртыш, не ведется. Лов туводных видов рыб ведут в основном рыболовы-любители, основную долю от общего улова составляет язь, плотва, елец, щука.
Кормовую базу рыбного населения водотоков и водоемов составляют в основном фитопланктон, зоопланктон и зообентос.
1.7 Геологическое строение района
Рассматриваемая территория находится в центральной части Западно-Сибирской плиты, имеющей гетерогенный фундамент. Последний перекрыт в стратиграфической последовательности морскими и континентальными осадочными образованиями юрской, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем, слагающими мощный (2900—3550 м) мезозойско-кайнозойский платформенный чехол. Верхняя часть геологического разреза, представлена осадками олигоцен-четвертичного возраста. Данные образования наиболее подвержены техногенному воздействию, вследствие своего пространственного положения, являются также основаниями для строящихся зданий и сооружений, коллекторами пресных подземных вод.
Рассматриваемая территория, по схеме общего геокриологического районирования, расположена за пределами границы распространения современной и вечной мерзлоты. Пространственно она совпадает с зоной распространения сильноувлажненных практически незасоленных пород, глубина сезонного промерзания в ее пределах в естественных условиях колеблется от 0,3--0,8 м на торфяниках до 2,0—2,5 м в песках.
Район расположен в юго-западной части Западно-Сибирской аккумулятивной равнины. Абсолютные высоты поверхности современного рельефа здесь колеблются в диапазоне 25-105 м, определяя общую амплитуду эрозионного расчленения территории величиной до 65-70 м.
Главные черты геоморфологического строения рассматриваемой территории обусловлены геологической структурой и характером проявления тектонических движений в четвертичный период. Современное положение долин большинства рек района, согласно структурным и палеотектоническим построениям для бассейна Нижнего Иртыша, предопределено, по-видимому, разрывными нарушениями платформенного чехла. Не исключено, что некоторые из них являются тектоническими линеаментами, носят сквозной характер и контролируются долгоживущими разломами фундамента.
Ярусность, составляющая каркас современного рельефа, принята за основу геоморфологического районирования территории. В районе выделяется шесть цикловых геоморфологических уровней: среднечетвертичная озерно-аллювиальная равнина, средне-позднечетвертичная озерно-аллювиальная четвертая надпойменная терраса, позднечетвертичные аллювиальная и озерно-аллювиальная третьи надпойменные террасы, позднечетвертичная аллювиальная вторая надпойменная терраса, позднечетвертичная современная аллювиальная первая надпойменная терраса, современные пойменные террасы.
В геологическом строении территории принимают участие отложения четвертичной системы, по генетическому типу это аллювиальные, озерно-аллювиальные и биогенные отложения, которые слагают поймы и русла рек. Для аллювиальных отложений пойм в целом характерен пестрый гранулометрический состав. Однако сравнительно хорошо прослеживается увеличение дисперсности грунтов вниз по течению рек.
Отложения в пределах участка изысканий находятся в талом состоянии.
Участок работ находится на территории Урненского месторождения. Абсолютные отметки поверхности земли изменяются в пределах 99,17-100,48.
В геологическом строении площадки разведочной скважины Р-41, площадью 2,2 га, значительную часть занимает торф, мощностью от 3,5 до 3,7 м. Торф преимущественно сильноразложившегося состава. Далее на всю изыскиваемую глубину разреза залегают глинистые отложения, представленные суглинком голубовато-серым тяжелым пылеватым, мягкопластичной консистенции.
1.8 Гидрогеологические условия
Грунтовые воды данного района приурочены к биогенным отложениям, а также к современным аллювиальным, озерно-аллювиальным отложениям (скважины 1, 2). Грунтовые воды безнапорные, залегают близко к поверхности. Вскрыты всеми скважинами. Грунтовые воды на участке работ появились на глубине 0,1-1,5 м и установились на глубине 0,0-1,0 м.
Характерной особенностью изыскиваемой территории является высокое расположение уровня подземных вод, что может привести к ее заболачиванию.
Грунтовые воды по химическому составу гидрокарбонатные магниевo- кальциевые. Согласно ГОСТ 9.602-2005 (табл. 3, 5) степень агрессивного воздействия воды по отношению к свинцовой оболочке кабеля – низкая, к алюминиевой оболочке кабеля – средняя (по значению железа). Согласно СНиП 2.03.11-85 степень агрессивного воздействия воды на конструкции: из стали – среднеагрессивная (табл. 26), из бетона для марок по водопроницаемости W4 – слабоагрессивная (табл.5).
Согласно СНиП 2.03.11-85 табл. 7 обладает неагрессивной степенью воздействия на арматуру железобетонных конструкций при постоянном погружении, при периодическом смачивании – слабоагрессивной.
2. Обоснование конструкции скважины
Основой для выбора конструкции скважины является геологический разрез участка исследовании и параметры водоносного горизонта, выбранного в качестве источника водоснабжения.
Таблица 2.1

Таблица 2.2
Параметры водоносного горизонта принятые для обоснования конструкции скважины
Параметры водоносного горизонта Единица измерения Величина параметра
1)Глубина залегания кровли водоносного горизонта м. 130
2)Глубина залегания подошвы водоносного горизонта м. 155
3)Мощность водоносного горизонта м. 25
4)Статический уровень м. 5
5)Напор над кровлей водоносного горизонта м. 125
6)Коэффициент фильтрации м/сут. 5
7) Коэффициент водопроводимости м2/сут. 125
8)Проектный дебит м3/ч. 30
3. Расчеты водоприемной части фильтра
При выборе конструкции фильтра необходимо соблюдать следующие требования:
f >Q
f- водозахватывающая способность фильтра
Q – проектный дебит скважины, л/сек.
Водозахватывающая способность фильтра определяется по формуле:
f = VфF
Vф - допустимая скорость фильтрации при входе воды в фильтр м/сек,
F- площадь фильтрующей поверхности ( рабочая часть), м2.
Входная скорость определяется по формуле Абрамова
Vф = 3KK- коэффициент фильтрации водоносного горизонта м/сут, определяется по таблице:
Ориентировочные значения коэффициента фильтрации
Порода Коэффициент фильтрации, м/сут.
Порода Коэффициент фильтрации,
м/сут.
Песок пылеватый 0.5-1 Гравий 31-70
Песок мелкий 2-5 Галечник мелкий 71-300
Песок средний 6-15 Галечник средний 301-500
Песок крупный 16-30 Галечник крупный Более 500
Площадь рабочей части фильтра определяется по формуле:
F = πDL
D – наружный диаметр фильтра, мм
L – длина рабочей части фильтра, мм
Длина рабочей части фильтра рассчитывается по формуле ТУ СН 14-57:
L = Q3600πd3vçГде:
Q - проектный дебит скважины, в м3/час;
Ç – коэффициент скважности фильтровой сетки (0.3-0.4);
d- наружный диаметр фильтра, м.
v - допускаемая скорость входа воды в скважину м/с (0.0025-0.005).
Для осаждения остающихся в фильтре частиц породы в нижней рабочей части фильтра устанавливается отстойник (глухая труба).
Длина отстойника выбирается по ГОСТ 13-1872-42 (таблица 1.6).
Таблица 1.6
Длины отстойников
Глубина скважины, м Длина отстойника, м
до 15 1.5-2
16-30 не менее 3
31-90 не менее 5
более 90 не менее 10
3.1 Расчет количества гравийной обсыпки
В мелких и средних песках для увеличения отбора воды и продления срока эффективного действия скважин рекомендуется устанавливать фильтры с гравийной обсыпкой. Кроме того, гравийная обсыпка служит важным конструктивным элементом, позволяющим применять фильтры с большим размером проходных отверстий и с большой скважностью.
В настоящее время в качестве гравийной обсыпки используются песчано-гравийные смеси (ПГС), состоящие из просеянных крупнозернистых и гравелистых песков следующих фракций (по крупности частиц): 0.4-0.7, 0.7-1.2, 1.2-2.0, 2.0-5.0 мм.
Гравийную обсыпку засыпают через устье (при глубине скважины до 100м) крупными порциями, так чтобы не было расслоения обсыпки. При глубинах скважин более 100м. обсыпку ведут через питательные трубы диаметром от 70 до 100 мм.
Гравий засыпают в скважину с таким расчетом, чтобы его уровень был выше кровли водоносного горизонта. Учитывая возможное снижение уровня гравия при эксплуатации скважин, гравийную обсыпку делают с некоторым запасом. Если же уровень гравия понизился до кровли водоносного горизонта, то проводят дополнительную обсыпку.
Расчетный объем песчано-гравийной смеси для обсыпки фильтра, определяется по формуле:
W = n D2-d24 × L
D – диаметр бурения под фильтровую колонн, м;
d – диаметр фильтровой колонны, м;
L – длина рабочей части фильтра, м.
С учетом неизбежных потерь засыпаемого материала к расчетному объему ПГС добавляется 15 -20 %.
Данная расчетная скважина имеет глубину 200 м. Диаметр фильтра 219 мм., обсадные трубы должны отличаться от диаметра фильтра на 50-100 мм. Поэтому диаметр обсадной колонны 324 мм, диаметр кондуктора 426 мм.
Длина рабочей части фильтра 155-140=15 м.
Длина отстойника выбрана согласно ГОСТ 13-1872-42, равная 10 метров.
L=30 3600*3,14*0,219*3*0,0025*0,3=305,57=5,38≈5 м.F = 3,14*0,219*5=3,44 м2.
Vф=∛5=1,71 м/сут.=1,71/86400=0,0000198 м/с.
f= 3,44*0,0000198 = 0,000068 м3/с =0,068 л/с.
W=3,140,3242-0,21924*5=3,14*0,014*5=0,224 м3/ч.
Проектный дебит скважины Q=30 м3/час=8,333 л/с.
Водозахватывающая способность фильтра f= 0,068 л/с.
Насос типа ЭЦВ 8-40-60
4. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод
Оценка эксплуатационных запасов подземных вод представляет собой комплекс гидрогеологических прогнозов, выполняемых для обоснования возможности эксплуатации подземных вод водозаборными сооружениями применительно к определенному целевому назначению их использования.
Под эксплуатационными запасами понимается количество воды в кубических метрах в сутки, которое может быть получено рациональными в технико-экономическом отношений водозаборными сооружениями при заданном режиме эксплуатации и при качестве воды, удовлетворяющем требованиям в течение всего расчетного срока водопотребления.
Оценка ЭЗПВ выполняется с целью:
получения исходных данных для проектирования и строительства новых, а так же расширения действующих водозаборных сооружений;
обоснования целесообразности использования подземных вод, выявленных на стадии поисков или предварительной разведки месторождений, а так же планирование более детальных стадий поисково-разведочных работ на этих месторождениях;
оценки перспектив использования подземных вод в пределах отдельных гидрогеологических структур и регионов для составления комплексных схем использования и охраны водных ресурсов, региональных схем использования подземных вод, а так же планомерного проведения поисково-разведочных работ.
Оценка эксплуатационных запасов заключается в определении возможной производительности водозаборного сооружения при заданном понижении уровня в каптажных сооружениях или прогнозе понижений уровней в них, в пределах оцениваемой площади при заданной производительности водозабора.
Эксплуатационные запасы могут считаться обеспеченными, если положение расчетного динамического уровня hp или расчетное понижение уровня Sр не выходят за пределы максимально допустимого понижения Sдоп. Величина допустимого понижения обычно принимается равной 0.5-0.7 мощности эксплуатируемого водоносного горизонта для безнапорных вод и величине напора плюс (0.5-0.7) мощности – для напорных вод.
При Sр > Sдоп эксплуатационные запасы являются обеспеченными.
Если расчетное понижение воды в скважинах больше допустимого, то это значит, что суммарный дебит водозабора подземных вод необеспечен источниками формирования запасов, либо фильтрационные свойства пласта недостаточны для получения расчетного дебита. В этом случае расчеты следует повторить, уменьшив проектный расход водозаборного сооружения, либо изменить схему водозаборного сооружения.
4.1 Обоснование расчетной схемы
Расчеты производятся в соответствии с методическими рекомендациями «Оценка эксплуатационных запасов питьевых и технических подземных вод по участкам недр эксплуатируемых одиночными водозаборами» Министерство природных ресурсов РФ. Боревский Б.В.
Определим радиус формирования эксплуатационных запасов:
Rф =QвπМпр,
Qв - проектный дебит, л/с ;
Мпр – модуль проектных ресурсов подземных вод (дм3/с×км2)
В соответствии с работой « Оценка обеспеченности населения ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения», Мпр в водоносной толще Палеоген – Четвертичных отложений составляет 0.51
Qв = 30м3/час = 720м3/сут = 8.3 л/с.
Rф =8.33.14×0.51= 2.28 км.
Таким образом, эксплуатационные запасы подземных вод одиночного водозабора можно считать обеспеченными прогнозными ресурсами на площади радиусом 2280м.
4.2 Определение расчетных гидрогеологических параметров
Величина допустимого понижения должна приниматься с таким расчетом, чтобы в скважине был сохранен столб воды, обеспечивающий нормальную работу насосного оборудования, а длинна затопленной части фильтра обеспечивала поступление в скважину из пласта проектного дебита.
Sдоп. = Нн + 0.3m - ∆S – ( hн +1)
Sдоп – величина допустимого понижения;
Нн – напор над кровлей водоносного горизонта;
m – мощность водоносного горизонта, м.
hн – длина насоса (2м.);
∆S – фильтрационное сопротивление скважины(«скин-эффект»), зависит от степени разглинизации скважины и конструктивных особенностей.(≈5м.)
Sдоп. = 125 + 0.3×25 - 5 – ( 2 +1)=124м.
4.3 Оценка эксплуатационных запасов подземных вод
Расчет одиночного водозабора заключается в определении понижения уровня непосредственно на оцениваемом водозаборе. Для расчета понижения уровня в одиночных скважинах могут быть использованы следующие зависимости:
Sp= 0.366Qkm×lgRвлrскв - для напорных водоносных горизонтов;
Sp= 0.73Qk2h-SS×lgRвлrскв – для безнапорных водоносных горизонтов;
Q- производительность скважины(720м3/сут);
km – коэффициент водопроводимости, м2/сут.
Rвл - приведенный радиус влияния, м. При km ≥500м2/сут., Rвл =1000м. В обратном случае, Rвл рассчитывается по формуле:
Rвл= 1.5×at,коэффициент пьезопроводности(103-105 м2/сут.),
t- время эксплуатации, 25 лет.(104 сут.)
Rвл= 1.5×104×104 =1.5×104=15000м.
Sp= 0.366×720125×lg150000.109= 10.84 м.
Приведенная выше формула позволяет рассчитать понижение уровня в совершенной по степени и характеру вскрытия водоносного горизонта скважине. Однако, как правило, в эксплуатационной скважине одиночного водозабора основная доля понижения уровня формируется за счет несовершенства в скважине, поэтому его следует учитывать при расчетах. Несовершенство скважины по степени вскрытия может быть учтено путем введения в формулу поправки на несовершенство (ξ), определяемую из таблицы в зависимости от отношения l/m , m/rскв. Где l –длина фильтра, m- мощность водоносного горизонта, rскв – радиус скважины, м.
lm = 1525 = 0.6; mrскв. = 250.109 = 229.4 => ξ = 5.55
Формула Sp с учетом ξ:
Sp= 0.366Qkm×lg(Rвлrскв+ 0.434ξ )Sp= 0.366×720125×lg150000.109+ 0.434×5.55 = 15.83м.
4.4 Расчет срезки уровня
Одиночная скважина для производственного водоснабжения, с заявленной производительностью 720м3/сут., располагается в 2.8 км. От действующего водозабора. Расчет влияния данного водозабора на одиночную скважину будет заключаться в срезке уровня, который рассчитывается по формуле:
Sz = Qz 4πkmz[ln(2.25aztrz2)],
где:
Qz – суммарный дебит водозабора, (2000м3/сут);
kmz – коэффициент водопроводимости, ( 125м2/сут.);
az – коэффициент пьезопроводности,(104м2/сут.);
t – время эксплуатации,(104 сут.);
rz – расстояние до действующего водозабора, (2800м.)
Sz = 20004×3.14×125[ln(2.25104×10428002)]= 13.79м.
Итого, Sp. общ.= Sp.(ξ) + Sz
Sp. общ.= 15.83+13.79 = 29.62м.
Sp. общ. < Sдоп. (29.62м.< 124м.)
Вывод: Так как Sp. общ. < Sдоп., то эксплуатационные запасы являются обеспеченными.
5. Охрана подземных вод на водозаборном участке
5.1 Виды и источники загрязнения подземных вод
Загрязнение подземных вод связано с поступлением в водоносный горизонт различных загрязняющих веществ, при достижении которыми водозаборных сооружений, вода становится частично или полностью непригодной для использования по целевому назначению.
По характеру проявления и последствиям различают пять видов загрязнений подземных вод: бактериальное, химическое, радиоактивное, тепловое и механическое.
Бактериальное (механическое) загрязнение возникает при попадании в эксплуатируемый горизонт различного рода бактерий и вирусов. Источниками бактериального загрязнения являются фекальные и хозяйственно- бытовые сточные воды и сельскохозяйственные отходы, поступающие на участках с недостаточной природной защищенностью природных вод, неисправной канализационной сети, поглощающих скважин и колодцев, не ликвидированных скважин и т.д.
Химическое загрязнение – наиболее распространенный вид загрязнений подземных вод. Оно вызвано проникновением в водоносные горизонты различных органических и неорганических веществ токсического и нетоксического воздействия. При отсутствии сорбции и реакции взаимодействия с водовмещающими породами химическое загрязнение может быть длительным, трудно устранимым и неустранимым вообще. Основными источниками химического загрязнения подземных вод являются промышленные стоки, поступающие в водоносный горизонт из отстойников, накопителей, шламохранилищ и т.д. загрязнение может происходить так же за счет распространения загрязняющих веществ на участках скоплений твердых промышленных отходов, участков складирования и хранения нефтепродуктов, сброса сточных вод в поглощающие скважины, в результате закачивания промышленных стоков в глубокие горизонты и т.д. К источникам химического загрязнения пресных подземных вод относятся также природные некондиционные поверхностные и подземные воды, отличающиеся повышенной общей минерализацией, повышенными концентрациями железа, сульфатов, урана, сероводорода, радия и др. компонентов.
Радиоактивное загрязнение связано с повышением содержания в подземных водах различных радиоактивных веществ. Эти вещества отличаются способностью к самопроизвольному распаду. В зависимости от состава воды и Ph радиоактивные вещества в водной среде могут находится в виде ионов, нейтральных молекул и коллоидных частиц. Радиоактивное загрязнение подземных вод связано с работой предприятий атомной промышленности, разработкой месторождений радиоактивных элементов, захоронением отходов и сбросом радиоактивных сточных вод. Наиболее подвержены радиоактивному загрязнению грунтовые воды, имеющие непосредственную связь с атмосферными осадками, открытыми водоемами.
Тепловое загрязнение подземных вод связано с повышением их температуры за пределы допустимых норм. Этот вид загрязнений может сопровождаться изменением химического состава подземных вод, «цветением» воды, ростом содержания микроорганизмов. Тепловое загрязнение происходит в основном под влиянием отработанных тепловых вод ГРЭС и АЭС , прудов – охладителей нагретых промышленных вод, при сбросе в скважины нагретых вод из систем кондиционирования, в водохранилищах и др. Из за интенсивного теплообмена с горными породами тепловое загрязнение в больших масштабах проявляется редко.
Механическое загрязнение проявляется при повышенном содержании в воде механических примесей, взвешенных частиц, коллоидов и т.д. в подземных водах оно встречается редко, так как быстро улавливается пористой средой. На значительные расстояния механическое загрязнение может мигрировать только в закарстованных породах. Основными источниками механического загрязнения могут служить мутные поверхностные и ливневые воды.
5.2 Требование к качеству подземных вод
Понятие качества воды включает в себя совокупность показателей состава и свойств воды, определяющих пригодность ее для конкретных видов водопользования и водопотребления.
При работе водозаборного сооружения может происходить как улучшение качества подземных вод, так и его ухудшения.
Различают две степени загрязнения подземных вод. Первая относится к условиям, при которых содержание нормируемых компонентов превышает фоновое содержание, но остается меньше предельно допустимой концентрации (ПДК). Вторая степень наступает при концентрации нормируемых компонентов, превышающих установленные требования.
Качество подземных вод питьевого назначения должно соответствовать нормам, установленным стандартом – СанПиН 2.1.4.1074-01 (Санитарные правила и нормы). Качество воды оценивается по органолептическим, токсикологическим и микробным показателям.
К органолептическим показателям относятся запах, вкус, цветность и мутность. Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 органолептические показатели не должны превышать нормы ПДК приведенные в таблице 5.2.1. Вода не должна содержать различаемые невооруженным глазом водные организмы и иметь на поверхности пленку.
Токсикологические показатели качества воды характеризуют безвредность ее химического состава. Концентрации химических веществ являющиеся токсикологическими показателями приведены в таблице 5.2.1
Таблица 5.2.1
Нормы предельно – допустимых концентраций компонентов в подземных водах, предназначенных для хозяйственно- питьевого водоснабжения в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01
Компоненты Лимитирующий показатель вредности Единицы измерения Норматив Класс опасности
Физические свойства
Запах
Вкус
Цветность
Органолепт.
Органолепт.
Органолепт. Баллы
Баллы
Градус
2
2
20 -
-
-
мутность Органолепт. мг/дм3 1,5 -
Химические свойства
Водородный показатель, pH. Органолепт.
ед. 6,0-9,0 -
Натрий Сан-токсик. мг/дм2200 2
Аммоний Сан-токсик. мг/дм3 2 3
Жесткость общ. Общесанит. моль/дм3 7,0 3
Сульфаты Органолепт. мг/дм3 500 4
Хлориды Органолепт. мг/дм3 350 4
Нитраты Сан-токсик. мг/дм3 45,0 4
Минерализация Органолепт. мг/дм3 1000 3
Окисляемость Органолепт. мг/дм3 5 -
Кремнекислота Органолепт. мг/дм3 10 2
Микрокомпоненты
Железо общ. Органолепт. мг/дм3 1 3
Марганец Органолепт. мг/дм3 0,1 3
Медь Органолепт. мг/дм3 1 3
Цинк Органолепт. мг/дм3 5 3
Алюминий Сан-токсик. мг/дм3 0,5 2
Барий Сан-токсик. мг/дм3 0,1 2
Бериллий Сан-токсик. мг/дм3 0,0002 1
Бром Сан-токсик. мг/дм3 0,2 2
Бор Токсиколог. мг/дм3 0,5 2
Кобальт Сан-токсик. мг/дм3 0,1 2
Кадмий Сан-токсик. мг/дм3 0,001 2
Молибден Сан-токсик. мг/дм3 0,25 2
Мышьяк Сан-токсик. мг/дм3 0,05 2
Никель Сан-токсик. мг/дм3 0,1 3
Ртуть Сан-токсик. мг/дм3 0,0005 1
Свинец Сан-токсик. мг/дм3 0,03 2
Селен Сан-токсик. мг/дм3 0,01 2
Стронций Сан-токсик. мг/дм3 7 2
Фтор Сан-токсик. мг/дм3 1,2 -
Йод Сан-токсик. мг/дм3 -
Хром Сан-токсик. мг/дм5 0,5 3
Фенолы Сан-токсик. мг/дм3 0,001 4
Нефтепродукты Сан-токсик. мг/дм3 0,3 4
При обнаружении в воде нескольких химических веществ с лимитированным содержанием, сумма отношений их концентраций в воде к ПДК должна отвечать условию:
i=1nCiПДКi ≤1где: С1, С2,…,Сn – содержащиеся в воде концентрации различных веществ;
ПДК1, ПДК2,…, ПДКn – предельно допустимые концентрации соответствующих веществ, мг/л.
Вода считается чистой, если ее состав и свойства ни по одному из показателей не выходят за пределы установленных нормативов, а содержание вредных веществ не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК).
Санитарно-бактериологическая оценка качества воды основана на определении двух основных показателей, микробного числа и числа бактерий группы Coli.
Первый показатель дает представление об общей обсемененности воды аэробными сапрофитами, поэтому часто называется общим счетом аэробных сапрофитов или (кратко) общим счетом. Микробное число определяют методом посева на стандартную среду — мясопептонный агар (МПА).
Аэробные сапрофита составляют только часть общего числа микробов в воде, но являются важным санитарным показателем качества воды, так как между степенью загрязнения ее органическими веществами и микробным числом существует прямая зависимость. Кроме того, полагают, что чем выше микробное число, тем больше вероятность присутствия в воде патогенных микроорганизмов. Микробное число водопроводной воды не должно превышать 100. В природных водах этот показатель изменяется в очень широких пределах для разных водоемов и по сезонам года для одного и того же водоема. В чистых водоемах число аэробных сапрофитов может исчисляться десятками или сотнями, а в загрязненных и грязных водоемах составлять десятки тысяч и миллионы.
По второму показателю — числу бактерий группы Coli (кишечная палочка) оценивают возможное присутствие в воде патогенных микроорганизмов.
Бактерии группы Coli относятся к семейству энтеробактерий. Это неспороносные палочки, факультативные анаэробы, сбраживающие лактозу и глюкозу при температуре 37°С с образованием кислоты и газа и не обладающие оксидазной активностью. Они являются постоянными обитателями кишечника человека и животных; постоянно и в большом числе выделяются во внешнюю среду; дольше, чем патогенные микроорганизмы, сохраняют жизнеспособность в этой среде; более устойчивы к действию хлора, чем возбудители большинства инфекций. Именно эти свойства бактерий группы Coli обусловили возможность их использования в качестве санитарно-показательных микроорганизмов. Наличие коли- форм в воде говорит о ее фекальном загрязнении, а их число позволяет судить о степени этого загрязнения. Для количественного определения коли-форм применяют фуксин-сульфитный агар (среда Эндо).
Анализ водопроводной и чистой природной воды проводят после предварительного концентрирования воды на мембранных фильтрах. Результаты выражают в виде коли-индекса — числа бактерий в 1 л воды. Иногда делают пересчет, определяя коли-титр — наименьший объем воды (в мл), содержащий одну кишечную палочку. Коли-титр = 1000/коли-индекс.
Коли-индекс водопроводной воды должен быть не более 3. Допустимый коли-индекс воды источников водоснабжения зависит от предполагаемого способа очистки. Если намечается только хлорирование воды, то кали-индекс воды в источнике не должен превышать 1000; при полной очистке воды — 10 000.
В особых условиях по санитарно-эпидемиологическим показателям прибегают к определению в воде энтерококков, энтеровирусов, сальмонелл и проводят исследования воды на патогенную микрофлору.
В исключительных случаях по согласованию с органами санитарно – эпидемиологического надзора допустимо увеличение цветности воды до 35о, мутности (в паводковый период) до 2 мг/дм3, жесткости до 10мг-экв./ дм3, сухого остатка до 1500 мг/дм3, железа до 1 мг/дм3, марганца до 0.5 мг/дм3 .
Если вода не отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01, то соответствующей обработкой (осветление, опреснение, обесцвечивание, обеззараживание, умягчение, фторирование и др.) ее доводят до необходимых норм.
В зависимости от качества воды и требуемой степени обработки для доведения ее до кондиции, подземные источники хозяйственно – питьевого водоснабжения подразделяются на 3 класса:
1 класс – по всем показателям удовлетворяют требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01;
2 класс – качество воды имеет отклонения по отдельным показателям, которые могут быть устранены аэрированием, фильтрованием, обеззараживанием;
3 класс – качество воды имеет отклонения по отдельным показателям, доведение качества с дополнительными способами обработки ( отстаивание, фильтрование, применение реагентов и др.)
Вода, используемая для технических целей, может иметь разнообразное назначение, которое так же устанавливается в каждом конкретном случае. Требования к качеству определятся спецификой производств.
В целом можно считать, что потребляемая вода не должна вызывать ухудшения качества продукции и развития коррозии или различных солевых отложений в аппаратуре, трубопроводах и отдельных сооружениях. Для некоторых технологических процессов требуется вода со значительно меньшим содержанием примесей по сравнению с водой для питьевых целей.
Вода используемая для заводнения нефтяных пластов не должна снижать приемистость нагнетательных скважин и вызывать коррозию труб. Качество подземных вод используемых для заводнения нефтяных пластов должно соответствовать отраслевому стандарту (ОСТу) 39-225-88 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Требования к качеству». Основные показатели и нормы этого ОСТа приведены в таблице 5.2.2
Таблица 5.2.2
Показатели и нормы качества воды в соответствии с ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Требования к качеству»
Показатель Норма
Водородный показатель (pH) В пределах от 4,5 до 8,5.
Фильтрационная характеристика При снижении коэффициента приемистости нагнетательных скважин, с начала закачки воды на 20%, следует проводить работы по восстановлению фильтрационной характеристики призабойной зоны и, при необходимости, улучшать качество закачиваемой воды.
Совместимость с пластовой водой и породой При контакте в пластовых условиях закачиваемой воды с пластовой водой и породой коллектора может быть допущено снижение фильтрационной характеристики на 20%.
Размер частиц механических примесей и эмульгированной нефти При закачке воды в поровые коллекторы проницаемостью свыше 0,1 мкм2 должно быть 90% частиц не крупнее 5 мкм2 ; при закачке воды в поровые коллекторы, проницаемостью до 0,1- не крупнее 1 мкм2
Содержание растворенного кислорода Не должно превышать 0,5 мг/л
Набухаемость пластовых глин По мере организации закачки воды набухаемость глин коллекторов в закачиваемой воде не должна превышать значения их набухаемости в воде на первоначальной стадии освоения месторождения.
Коррозионная активность При коррозионной активности воды свыше 0,1 мм/год необходимо предусматривать мероприятия по антикоррозионной защите трубопроводов и оборудования.
5.3 Профилактика загрязнений на водозаборных участках
Одним из наиболее важных профилактических мероприятий в районах водозаборных сооружений является создание вокруг них зон санитарной охраны (ЗСО).Рис.5.1.

Рис.5.1. Зоны санитарной охраны.
В состав ЗСО входят три пояса , в которых осуществляются специальные мероприятия, исключающие возможность поступления загрязнений в водоносный горизонт в районе водозаборного сооружения.
Первый пояс ЗСО – пояс строгого режима, включает территорию расположения водозаборных сооружений, площадок размещения всех водопроводных и водоподводящих сооружений. Этот пояс устанавливается для устранения возможности случайного или умышленного загрязнения водоносного горизонта на месте расположения водозаборных и водопроводных сооружений.
Границы пояса строгого режима устанавливаются на расстоянии не менее 30 метров от водозаборных сооружений при условии естественной защищенности подземных вод, не менее 50 метров при эксплуатации недостаточно защищенных подземных вод. Для береговых (инфильтрационных) водозаборных сооружений, расположенных на расстоянии не менее 150м. от реки, в границы первого пояса включается вся территория между рекой и водозаборным сооружением.
Территория первого пояса зоны ЗСО огораживается забором. Площадка вокруг каждой скважины цементируется. Скважины помещаются в блок - боксы, дверь блок – боксов запирается на ключ, доступ к скважинам ограничен.
Второй и третий пояса ЗСО – пояса ограничений , предназначены для защиты водоносного горизонта от микробного( второй пояс) и химического (третий пояс) загрязнений.
Граница второго пояса ЗСО определяется исходя из условий , что если за его пределами через зону аэрации или непосредственно в водоносный горизонт поступает микробное загрязнение, то оно не достигает водозаборного сооружения. Это условие выполняется в тех случаях, когда время движения воды от границы второго пояса ЗСО до водозаборного сооружения будет превосходить время выживаемости патогенных организмов. Это расчетное время принимается равным 200-400 суток для грунтовых вод и 100-200 суток для напорных вод.
Граница третьего пояса ЗСО определяется исходя из условия, что если за ее пределами в водоносный пласт поступят загрязнения, они либо не достигнут водозаборного сооружения , или достигнут его не ранее расчетного времени эксплуатации водозаборного сооружения, принимаемое обычно равным 25 лет.
В пределах второго и третьего поясов ЗСО предусматривается выполнение следующих мероприятий: выявление, ликвидация всех бездействующих и дефектных скважин, запрещение накопителей промышленных стоков, складов горюче-смазочных материалов, складов ядохимикатов и минеральных удобрений. Во втором поясе дополнительно предусматривается запрещение размещении кладбищ , скотомогильников, животноводческих и птицеводческих предприятий и других сельскохозяйственных объектов, применение удобрений и ядохимикатов, промышленной рубке леса.
Границы второго и третьего поясов ЗСО обычно устанавливаются гидродинамическими расчетами. Без учета направления движения потока подземных вод радиус зоны санитарной охраны можно использовать следующую формулу:
R=QTπmnГде:
Q- производительность водозаборного сооружения, м3/сут;
m- мощность водоносного горизонта, м.
n - активная пористость пород (для песков в среднем равна 0.2)
Т- расчетное время (для второго пояса ЗСО – 100-400 суток, для третьего 104 суток.)
Первый пояс ЗСО = 30 метрам, так как выбранный водоносный горизонт является защищенным, сверху и снизу изолирован прослоями глины. Второй и третий пояс ЗСО рассчитаем по предложенной формуле:
R2 = 720×2003.14×25×0.2 = 95.8 м.
R3 = 720×1043.14×25×0.2 = 677.2 м.
Вывод: Первый пояс ЗСО составляет 30 метров, Второй пояс ЗСО равен 95.8 метрам, третий пояс ЗСО =677.2 метра.
Список использованной литературы
1. Учебное пособие. Поиски и разведка подземных вод. Т.В. Семенова, И.Н. Безуглая-Анненкова.
2. ГОСТ 17.1.3.03-77 «Охрана природы. Гидросфера. Правила выбора и оценка качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения».
3. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».
4. ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Требования к качеству.»5. Орадовская А.Е., Лапшин Н.Н. Санитарная охрана водозаборов подземных вод. М .: Недра, 1987.


Приложенные файлы

  • docx 6820220
    Размер файла: 580 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий