WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 31 |

По совокупности этих двух показателей выделяется три категории защищенности: I – защищенные (напорные воды перекрыты выдержанным по площади и без нарушения сплошности водоупором при m0 > 10 м и H2 > H1); II – условнозащищенные (напорные воды перекрыты выдержанным по площади водоупором и без нарушения при а) 5 м < m0 < 10 м; H2 > H1 и б) m0 > 10 м; H2 < H1; III – незащищенные при а) m0 < 5 м;

H2 H1 и б) водоупор, невыдержанный по площади, имеются нарушения сплошности и литологические окна, H2 < H1.

Защищенность подземных вод зоны свободного водообмена можно определить на основе четырех показателей: глубины залегания уровня грунтовых вод (мощность зоны аэрации);

строения и литологии пород этой зоны; мощности слабопроницаемых отложений, залегающих над грунтовыми водами; фильтрационные свойства отложений вне зоны насыщения. Из всех перечисленных показателей наименьшее влияние на защищенность грунтовых вод оказывает глубина залегания уровня, наибольшее влияние – мощность и фильтрационные свойства слабопроницаемых пород подзоны аэрации. На производственном уровне перечень показателей иногда уменьшается до одного – мощности водоупорных пород в зоне аэрации.

При изучении вертикальной гидрогеодинамической зональности Ангаро-Ленского артезианского бассейна были установлены следующие величины вертикальных скоростей подземных вод. Для грунтовых вод эта величина составляет > n – n·10-1 м/сут, для подземных вод интенсивного водообмена – n·10-м/сут, замедленного водообмена n·10-2 – n·10-4 м/сут, пассивного водообмена n·10-4 – n·10-6 м/сут, где n = 1-9 (Ковалевский, 1994).

Исследования на территории Ангаро-Ленского артезианского бассейна показали, что проницаемость покровных отложений (суглинок щебнистый) составляет 0,03–0,05 м/сут, а для глин этот показатель составляет менее 0,001 м/сут (Писарский, 1994).

В. Н. Чубаров и др. (1995) отмечают, что для оценки и прогноза загрязнения подземных вод необходима разработка модели локально-регионального водообмена, включающей в себя зону аэрации и зону напорно-безнапорных вод. Зона аэрации наиболее подвержена антропогенной нагрузке при загрязнении подземных горизонтов. Разработка локальной модели требует решения двух основных задач: оценки инфильтрационного питания грунтовых вод атмосферными осадками через зону аэрации и расчета скорости и времени движения возможных загрязнителей через зону аэрации. Разработана методика определения защитных свойств зоны аэрации в связи с возможным радионуклидным загрязнением грунтовых вод Калужской, Тульской и Брянской области (Чубаров и др., 1995).

Для оценки инфильтрационного питания используется термодинамический метод, позволяющий рассчитать среднемесячные, среднегодовые и среднемноголетние величины инфильтрационного питания для различных геолого-геоморфологических и ландшафтных условий. Защищенность подземных вод зоны аэрации оценивается с использованием уточненной гидродинамической модели, позволяющей проводить расчеты скоростей переноса загрязнителей для различных мощностей зоны аэрации, типов горных пород и структуры порового пространства. Работа состоит из нескольких этапов: 1) типизации и районирования территории по условиям инфильтрационного питания; 2) локально-региональной оценки и прогноза инфильтрационного питания; 3) оценки защитных свойств зоны аэрации на исследуемой территории. Работа завершается построением карт инфильтрационного питания (Q, мм/год) и максимального времени (t, число лет) прохождения загрязнителей через зону аэрации (мощность Н, м). Данные, полученные для Брянской, Калининградской и Тульской областей (пески: Н = 1–5 м, Q = 310, t = 0,17–0,78, лессовые супеси и суглинки: Н = 1–5 м, Q = 250 м, t = 0,37–1,87), позволили построить серию результирующих карт.

Построение карт защищенности подземных вод от загрязнения радионуклидами рекомендуется проводить на уровнях мелкомасштабной и среднемасштабной оценки. Для этого необходимо иметь комплект карт, отражающих строение защитной зоны. Учитываются почвы и породы зоны аэрации, глубина залегания грунтовых вод, сведения о параметрах процесса фильтрации, инфильтрации, влагопереноса и др.

(Белоусова, 2003).

В качестве примера рассматривается природная защищенность подземных вод в районе поисково-разведочной скв. № 4 на нефть и газ, расположенной в Усть-Удинском районе Иркутской области на восточном побережье Братского водохранилища (рис. 5.4.1).

При бурении глубоких скважин на нефть и газ особое внимание обращается на защищенность подземных объектов, которые либо используются, либо потенциально могут использоваться в народном хозяйстве, например, для хозяйственного и технического водоснабжения, в теплоэнергетических, бальнеологических и других целях (Требования…, 1987).

Критериями защищенности служат глубина залегания уровня грунтовых вод (мощность подзоны аэрации), строение и литология пород подзоны аэрации, мощность слабопроницаемых отложений (залегающих над грунтовыми водами), фильтрационные свойства перекрывающих отложений вне подзоны насыщения. Из всех перечисленных показателей наименьшее влияние на защищенность подземных вод оказывает глубина залегания уровня грунтовых вод, наибольшее – мощность и фильтрационные свойства слабопроницаемых пород подзоны аэрации. По этой причине на отраслевом уровне (для месторождений полезных ископаемых) перечень критериев уменьшается до одного – мощности водоупорных пород в подзоне аэрации (Временные методические…, 1992, Экологические аспекты…, 2001).



Рис. 5.4.1. Природная защищенность подземных вод района размещения поисково-разведочной скважины № В целом для данной территории защищенность подземных вод может рассматриваться для водоносных горизонтов пластово-трещинных вод, залегающих первыми от поверхности (табл. 5.4.2). Эти воды могут быть использованы для технического и бытового водоснабжения. Они вскрываются гидроскважинами.

Таблица 5.4.Природная защищенность подземных вод Геологическ Наименование Максимальна Защищенно ий индекс водоносного горизонта я мощность сть перекрываю подземных щих вод пород O1is2 Водоносный горизонт средней 80 IV подсвиты ийской свиты O1is1 Водоносные горизонты 100 V отсутствуют, защищенность рассматривается по отношению к верхней подсвите усть-кутской свиты O1uk2 Водоносный горизонт верхней 30 II подсвиты усть-кутской свиты O1uk1 Водоносный горизонт нижней 40 II подсвиты усть-кутской свиты Cm3il Водоносный горизонт илгинской 60 III свиты Cm3vl3 Второй водоносный горизонт 50 III верхней подсвиты верхоленской свиты O1is2/O1is1 Зоны разгрузки подземных вод на 0 I O1uk2/O1uk1 контакте свит O1uk1/ Cm3il Cm3/Cm3vlЗащищенность подземных вод: I – незащищенные, II – низкая, III – средняя, IV – высокая, V – наиболее высокая Для площадки анализ защищенности проведен в отношении подземных вод верхней подсвиты усть-кутской свиты.

Перекрывающими являются породы верхней подсвиты устькутской свиты (мощность около 30 м), а также породы нижней подсвиты ийской свиты (мощность около 70 м). Отложения ийской свиты входят в зону аэрации, сдренированы и не содержат водоносных горизонтов. Породы перекрытия представлены, преимущественно, плотными песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Для площадки поисковой скважины № 4 защищенность указанного водоносного горизонта оценивается как наиболее высокая (V баллов).

5.5. Охрана и рациональное использование подземных вод месторождений нефти и газа Под охраной подземных вод следует понимать научно обоснованный регламент поведения, т. е. комплекс запретительных и разрешительных мер, направленных на профилактику негативных изменений качественных и количественных характеристик подземных вод. Наиболее известным примером такого типа управления являются назначения зон и округов санитарной охраны водозаборов. Для проектирования таких зон имеются соответствующие нормативно-методические материалы в виде санитарных норм и правил, строительных норм, положений и т. п. (СанПиН, СНиП).

Защита подземных вод подразумевает комплекс инженерных воздействий на них и на другие компоненты экосистемы с целью ограничения в пространстве и времени негативного влияния инженерных сооружений и/или хозяйственной деятельности.

Применяемыми в настоящее время мерами защиты являются: искусственное пополнение запасов подземных вод как средство защиты от истощения; изоляция потенциального или функционирующего источника загрязнения от подземных вод с помощью экранов, завес, дренажей и других средств;

локализация пятна загрязненных подземных вод с помощью отвлекающих водозаборов, создания противофильтрационных завес, барражей, стен в грунте и т. п.

Под еще мало распространенной реабилитацией подземных вод следует понимать возвращение им (чаще вместе с другими компонентами экосистемы) экологически приемлемых свойств и качеств.

Подземные воды – возобновляемое полезное ископаемое, чем они отличаются от других как твердых, так и жидких полезных ископаемых. Тем не менее, расходование этого ресурса в объемах, превышающих величину питания (т. е. естественного или искусственного восполнения), неизбежно приводит к истощению подземных резервуаров и связанной с породами воды. Истощение подземных вод вообще и их эксплуатационных запасов в частности, происходит главным образом при водоотборе, превышающем допустимое восполнение, изменении условий питания при водохозяйственном и мелиоративном строительстве или нерациональном водоотборе (например, при наличии годами изливающихся геологоразведочных скважин, бесцельно расходующих подземные воды).

Основные направления охраны подземных вод от истощения формулируются следующим образом: 1) определение величины эксплуатационных ресурсов подземных вод территорий как предела их рациональной эксплуатации; 2) управление эксплуатационным режимом подземных вод с учетом комплексного использования всех водных ресурсов и контроля за их отбором и использованием; 3) искусственное пополнение запасов подземных вод на действующих водозаборах и создание их искусственных запасов; 4) комплексное использование подземных вод при осушении горных выработок, защите территорий от подтопления, проведении мелиоративных работ и других мероприятий; 5) усиление законодательного контроля за использованием подземных вод.

Предотвращение истощения подземных вод в соответствии с перечисленными направлениями включает:

1. Учет запасов подземных вод.

2. Управление эксплуатационным режимом подземных вод с учетом контроля за их отбором.

В России контроль охраны подземных вод (как и водных ресурсов вообще) возложен на Министерство природных ресурсов. В его ведении находятся государственные геологические предприятия (ГГП), которые совместно с подразделениями федеральной службы по гидрометеорологии, Госкомитетом по охране окружающей среды, органами санитарного надзора и другими контролирующими организациями местной власти обязаны следить за использованием и охраной подземных вод. Министерство природных ресурсов, согласно «Положению о ведении государственного мониторинга водных объектов» (1997), осуществляет в составе мониторинга геологической среды мониторинг подземных водных объектов, в том числе их состояния и изменения количественных показателей.





Одновременно региональные ГГП, наряду с государственной сетью, курируют и контролируют сеть наблюдений ведомственных организаций, пользующихся подземными водами или оказывающих на них влияние.

3. Искусственное пополнение подземных вод занимает важное место в комплексе мероприятий по рациональному использованию и охране водных ресурсов. Этот метод воспроизводства дефицитных водных ресурсов, называемый в англоязычной литературе магазинированием, заключается в переводе под землю части поверхностных вод (паводковых, дождевых, сточных, речных и т. д.), направляемых на увеличение питания и эксплуатационных запасов водоносных горизонтов, а при необходимости – на создание новых резервуаров подземных вод. Таким способом формируются искусственные запасы подземных вод.

Комплекс мероприятий по охране подземных вод включает:

запрет на использование в практике бурения в качестве промывочной жидкости соленых вод, а для консервации скважин или ликвидации аварий – нефтепродуктов;

изоляцию производственных отходов, горюче-смазочных материалов, сточных вод; своевременный тампонаж и консервацию скважин и горных выработок;

предотвращение смешивания подземных вод различных водоносных горизонтов, если это ухудшает качество подземных вод;

изоляцию всех водоносных горизонтов при бурении скважин от поверхностных вод, а также верховодки и грунтовых вод от артезианских.

Борьба с загрязнением подземных вод включает профилактические и специальные мероприятия.

Профилактические меры являются основными, поскольку требуют наименьших затрат. Специальные мероприятия направлены в первую очередь на изоляцию источников загрязнения от остальной части водоносного горизонта (противофильтрационные стенки, завесы), перехват загрязненных подземных вод с помощью дренажа или откачки их из специальных скважин.

Локализационные мероприятия включают защиту подземных вод от загрязнения, когда участок водоносного пласта оказался уже загрязненным. Они ограничивают продвижение загрязняющих веществ по водоносному пласту, связаны с устройством преграждающих и перехватывающих устройств, всякого рода противофильтрационных завес. В сложных гидрогеологических условиях расчеты противофильтрационных и перехватывающих систем выполняются методами аналогового моделирования и с помощью ЭВМ. К сожалению, осуществление этих мероприятий обходится весьма дорого.

Восстановительные мероприятия ликвидируют загрязнение водоносного горизонта и восстанавливают природное качество подземных вод. Они могут быть осуществлены извлечением из пласта через дренажные скважины всего объема загрязненной воды либо интенсивной промывкой пласта с помощью устройства дренажных траншей.

В большинстве случаев восстановительные мероприятия дорогостоящие. Особенно это касается ликвидации аварий нефтепроводов, когда разливающаяся на поверхности нефть загрязняет как верхние, так и нижележащие водоносные горизонты.

Важнейшей профилактической мерой предупреждения загрязнения подземных вод в районах водозаборов служит устройство вокруг них зон санитарной защиты.

Зоны санитарной защиты (3C3) состоят из трех поясов.

Первый пояс включает территорию на расстоянии 30–50 м непосредственно от места водозабора (скважины). Это зона строгого режима, в ней запрещено присутствие посторонних лиц и проведение работ, не связанных с эксплуатацией водозабора.

Второй пояс ЗСЗ служит для защиты водоносного горизонта от бактериальных загрязнений, а третий – от химических загрязнений. Здесь запрещается размещение любых объектов, которые могут вызвать то или иное загрязнение, например животноводческих комплексов. Не допускается рубка леса, использование ядохимикатов и др.

Минприроды России в 1998 году утвердило Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых вредных воздействий (ПДВВ) на подземные водные объекты и предельно допустимых сбросов вредных веществ в подземные водные объекты. Нормативы ПДВВ представляют собой совокупность количественных и качественных показателей (характеристик) процессов и сооружений, которые могут оказывать вредное воздействие на подземные воды. В случае соблюдения этих нормативов вредное воздействие не превышает допустимых пределов.

Нормативы ПДВВ определяются для каждого проектируемого, строящегося или действующего объекта хозяйственной деятельности применительно к конкретному подземному водному объекту, на который может оказывать воздействие указанная деятельность.

По А. Е. Орадовской, мероприятия для защиты водоносных горизонтов от загрязнения подразделяются на профилактические, локализационные и восстановительные (Основы гидрогеологии, 1983).

Профилактические мероприятия включают систематический контроль за уровнем загрязнения подземных вод; оценку масштабов и прогноз изменения загрязнения: обоснование размещения любого объекта возможного воздействия на окружающую (в том числе и геологическую) среду с целью минимизации загрязнения подземных вод; изучение защищенности подземных вод; выявление источников загрязнения подземной гидросферы путем создания сети наблюдательных скважин на крупных промышленных объектах и водозаборах подземных вод.

Мероприятия общих природоохранных и законодательных актов, должны включать:

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 31 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.