Родовища на площі поширення лінз
Верстат для буріння БУР-50:
ГІДРОГЕОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОМИСЛОВИХ ТИПІВ РОДОВИЩ ПРІСНИХ ПІДЗЕМНИХ ВОД І ЗАКОНОМІРНОСТІ ЇХ ПОШИРЕННЯ
Родовища на площі поширення лінз прісних підземних вод
Родовища, приурочені до площ поширення лінз прісних грунтових вод, діляться на два підтипи: а) родовища в лінзах піщаних масивів пустель; б) родовища в пріканальних лінзах (див. табл. 4).
Родовища першого підтипу поширені в аридної і гумідних зонах СРСР - в піщаних пустельних районах і на морських узбережжях. Однак найбільші родовища були виявлені в піщаних пустелях Середньої Азії і Південного Казахстану. Гідрогеологічні умови формування лінз прісних вод в піщаних пустелях вивчені слабко, тому ряд питань пов'язаних, наприклад, з генезисом лінз, треба буде розв'язати в ході широкомасштабних пошуково-розвідувальних робіт і в результаті узагальнення досвіду експлуатації родовищ.
Харчування прісних грунтових вод в лінзах може відбуватися за 'рахунок наступних джерел: а) інфільтрації атмосферних опадів; б) конденсації вологи з повітря; в) інфільтрації поверхневих вод тимчасово діючих потоків. Деякі дослідники припускають, що найбільш великі за обсягом і площі лінзи прісних підземних вод мають реліктове походження. Поряд с- дрібними лінзами, що мають площу 1-2 км2 і потужність водоносного горизонту 3-5 м, в нашій країні відомі великі лінзи, поширені на сотні і навіть тисячі квадратних кілометрів і мають потужності продуктивного горизонту до декількох десятків метрів. До таких великих лінз прісних вод приурочені родовища промислового типу.
У більш дрібних за площею лінзах аридной зони формуються обмежені природні ресурси і запаси прісних підземних вод (так звані подтакирние, прібарханние і ін.). Однак такі родовища мають відносно більш широке поширення, і їх ресурси нерідко є єдиним джерелом питної води в пустелі.
У аридной зоні СРСР родовища лінз прісних підземних вод відрізняються дуже складними гідрогеохімічні умовами. Лінзи ці формуються в піщаних масивах, внаслідок фізико-хімічного поділу прісних і солоних вод в товщі піщаного масиву (без наявності між ними слабопроницаемих порід), саме тому в літературі їх нерідко називають плаваючими лінзами. Таким чином, прісні грунтові води на площі лінзи в плані і розрізі безпосередньо контактують з підземними водами підвищеної (до 6 г / л) і високої (до 15 г / л) мінералізації.
Ці гідрогеохімічні особливості родовища зумовлюють вибір не тільки методики їх розвідки, але і технології експлуатації.
Найбільші родовища лінз прісних грунтових вод виявлені в пустелі Каракуми, де вони приурочені до піщаних утворень і. по В. Н. Куніна, називаються подпес- чанимі лінзами прісних вод. Найбільшою з них і відносно добре розвіданою є Ясханская лінза, де створено перший "в Радянському Союзі водозабірних споруд по схемі спарених свердловин (рис. 14).
1 - водоносні піски; 2 - глини; 3 - рівень прісних грунтових вод; 4 приблизна межа розділу прісних і мінералізованих вод; 5 - свердловина; 6 - джерело
В межах перехідних зон в плані і розрізі відзначається "поступове збільшення загальної мінералізації підземних вод. В вертикальному розрізі потужність перехідної зони відносно невелика і змінюється від 5 до 10 м, а в плані вона займає кілька кілометрів. Так, у південних і східних кордонів лінзи ширина перехідної зони в плані становить 3 км, а в окремих місцях вона досягає 10 км (мінералізація підземних вод -ізменяется від 1 до 30 г / л). На північному кордоні ширина перехідної зони складає 8 км. Було встановлено, що уздовж лівого берега Західного у збоя (палео-Аму- Дар'ї) чітко фіксується наявність природного розвантаження грунтових вод з площі Ясханской лінзи в формі низхідних джерел. З цим процесом пов'язано харчування прісних озер Західного Узбоя. розвідувальних робіт, проведеними на Ясханской лінзі, були виявлені "порівняно великі природні запаси прісних підземних вод і незначні щорічно поновлювані їх природні ресурси. В даний час на родовищі діє оригінальне водозабірних споруд, створене для господарсько-питного водопостачання Небіт-Дагу.
Родовища лінз прісних підземних вод другого підтипу (див. Табл. 4) поширені у вигляді лінійно-витягнутих фільтраційних потоків, що формуються вздовж іригаційних або транспортних каналів. Цей підтип родовищ можна назвати пріканальних лінзами прісних підземних вод.
Природні ресурси і запаси на таких месторожденіях- формуються за рахунок фільтраційних втрат з каналу. Масштаби пріканальних лінз прісних підземних вод визначаються, перш за все, природного ємністю водовмещаюгціх порід - потужністю зон аерації та повного насичення, - а також режимом джерела їх харчування - поверхневих вод каналу. Родовища ці, створювані в результаті інженерної діяльності людини, досить широко поширені на території СРСР, що пов'язано з інтенсивною водними ресурсами в рівнинних частинах країни. У аридной зоні родовища пріканальних лінз прісних вод формуються, наприклад, уздовж численних магістральних іригаційних каналів (Каракумський, Ферганський, Північно-Кримський та ін.). В гумідних зоні такі родовища формуються вздовж магістральних транспортних каналів (Волга - Київ та ін.)
При вивченні описуваних родовищ дуже важливо встановити положення кордонів лінзи в плані і розрізі. В цьому відношенні можна виділити дві найбільш типові. схеми (рис. 15) граничних умов, що складаються при формуванні лінзи в умовах: а) підпертої фільтрації з каналу; б) вільної фільтрації поверхнбстуих вод з каналу, коли рівень грунтових вод відривається від русла каналу. Ці умови гідравлічної взаємозв'язку прісних підземних вод лінзи і поверхневих вод каналу мають істотне значення при обгрунтуванні розрахункової схеми, прийнятої для оцінки експлуатаційних запасів, тому вони повинні бути вивчені в процесі проведення розвідувальних робіт. У аридной зоні СРСР, де в пухких, четвертинних утвореннях часто поширені солоні води, нижня межа лінзи прісних підземних вод під каналом має складні гідрогеохімічні умови: прісні води залягають безпосередньо на солоних водах-, утворюючи «плаваючі» лінзи прісних вод. У тих випадках, коли канал працює не цілий рік, в ньому з часом змінюються умови формування кордонів лінзи в плані і розрізі.
Таким чином, лінзи прісних підземних вод можуть утворюватися в умовах присутності постійно (поверхневі води Кадала) і періодично діючого джерела живлення. При близькому заляганні грунтових вод лінзи (менше 4 м) інфільтраційні втрати з каналу (основне джерело харчування) витрачаються на поповнення природних ресурсів і запасів, а також на випаровування. При глибині залягання грунтових вод більше 4 м інфільтраційні втрати витрачаються переважно "на поповнення запасів грунтових вод. Такі умови харчування і формування граничних умов фільтраційного потоку подканальних лінз прісних підземних вод обумовлюють деякі-особливості їх розвідки і оцінки експлуатаційних запасів.
В даний час накопичений невеликий досвід розвідки і експлуатації родовищ прісних підземних вод пріканальних лінз в нашій країні. В Узбекистані і Туркменістані існує кілька водозабірних споруд, розташованих уздовж іригаційних каналів, продуктивністю до 15 тис. М2 / сут. Родовища прісних підземних вод цього підтипу можуть бути використані для організації господарсько-питного водопостачання великих тваринницьких комплексів, зазвичай базуються уздовж великих іригаційних каналів.
Як приклад наведемо короткий опис подканаль- ної лінзи прісних грунтових вод, розташованої уздовж магістрального каналу Маслянка - Арал в межах поширення алювіальних відкладень в пониззі р. Амудар'ї. Лінза прісних грунтових вод сформувалася в алювіальних пісках в результаті інфільтрації поверхневих вод каналу. Рівень грунтових вод залягає на глибинах 1,5-3,0 м, фільтраційні втрати з, каналу досягають 0,17 м3 / с на 1 км його довжини. Харчування витрачається на випаровування і на поповнення запасів прісних грунтових вод. У плані лінза представляє собою порівняно вузьку смугу, орієнтовану вздовж каналу. Ширина лінзи по лівому березі каналу досягає 300 м, а по правому - • 700 м; довжина лінзи більше 3 км. Потужність сформованого продуктивного горизонту пресних- грунтових вод змінюється від 30 до 40 м; нижче поширені солоні підземні води-з мінералізацією до 10 г / л, що залягають на першому від поверхні водонепроникному шарі Глін. Потужність горизонту солоних вод під лінзою становить 45 м. Водоносні піски лінзи мають .Хорошее фільтраційними властивостями - коефіцієнт фільтрації досягає 20 м / сут. На базі ресурсів прісних грунтових вод лінзи побудовано водозабірних споруд (ряд водозабірних свердловин), загальною продуктивністю до 10 тис. М3 / добу.