Расчет эксплуатационных запасов месторождения подземных вод “Ростань”

4.5 Расчет эксплуатационных запасов месторождения подземных вод “Ростань”

Учитывая сложные геолого-гидрогеологические условия участка работ, в ФГУП «Воронежгеология» прогнозная оценка эксплуатационных запасов месторождения “Ростань” была подсчитана методами математического моделирования. При разработке математической модели в разрезе выделялось четыре основных водоносных горизонта, причем с целью реализации ламкинского водоупора, в составе первого комплекса было выделено три слоя. Таким образом, в вертикальном разрезе моделируемой территории выделено 6 слоев.

Проведённые расчёты подтвердили возможность отбора 44000м³/сут воды на участке «Ростань» из средне-верхнефаменского терригенно-карбонатного комплекса верхнего девона. Максимальное расчетное понижение по намечаемому к эксплуатации комплексу составляет 25,4м, по питающему - 23,7м (при допустимом понижении для питающего пласта - 42,9м). Ущерб поверхностному стоку p.p. Хопёр и Ворона не превысит 1,5% от минимального меженного их расхода Разработанная геофильтрационная модель района работ обладает достаточно большим запасом прочности, так как при решении прогнозных задач задано низкое значение гравитационной водоотдачи для первого модельного комплекса и не учитывается приток подземных вод поступающий с северо-восточной границы района.

В силу сложности характера вычислений с использованием специализированных программных средств, автору данной курсовой работы не было возможности проверить точность результатов. Был выбран косвенный метод прогнозной оценки эксплуатационных запасов месторождения: путем пересчетов на основе более простой модели работы водозабора, абстрагируясь от тесной связи с уваровско-тамбовским водоносным комплексом, наличия напора в средне-верхнефаменском водоносном горизонте, а также различного дебита каждой из 14-ти скважин проектного водозабора. Во внимание принимались только основные гидродинамические параметры.

Расчетные данные:

H = 30 м (мощность безнапорного пласта);

K = 75 м/сут (коэффициент фильтрации);

Т = 957 м²/сут (коэффициент водопроводности);

a_y = 1,8*10⁴ м²/сут (коэффициент уровнепроводности);

n = 14 скважин (количество скважин в ряду);

2σ = 461 м (ср. расстояние между скважинами);

длина линейного ряда = 5950 м.

Допустимое понижение S_доп=15 м.

Расчет производится по формуле:

, где:

Q_сум. – суммарный расход всех взаимодействующих скважин водозабора м³/сут.

Q₀ – дебит наиболее нагруженной скважины, работающей в центре водозабора, для которой определяется понижение уровня, м³/сут.

Q₁ …. Q_n – дебиты скважин, вызывающих срезки, расположенных на расстоянии r₁ …. R_n

R_n – приведенный радиус водозабора, определенный по формуле R_n=1,5, где t – расчетный срок эксплуатации водозабора = 10000 сут.

Q_сум принимаем равным 44000 м3/сут (заявленная потребность), тогда Q₁ … Q₂ == 3143 м³/сут.

r₀ = 0,2 м (скв. №7 – 56 р.э.);

r₁ = 337,5 м (скв. №8 – проектная);

r₂ = 675 м (скв. №9 – проектная);

r₃ = 1012,5 м (скв. №10 –проектная);

r₄ = 1350 м (скв. №11 – 55 р.э.);

r₅ = 2130 м (скв. №12 – проектная);

r₆ = 2910 м (скв. № 13 – проектная);

r₇ = 3700 м (скв. № 14 – 51 р.э.);

r₈ = 375 м (скв. № 6 – проектная);

r₉ = 750 м (скв. №5 - проектная);

r₁₀ = 1125 м (скв. № 4 – проектная);

r₁₁ = 1500 м (скв. №3 – 57 р.э.);

r₁₂ = 1875 м (скв. №2 –проектная);

r₁₃ = 2250 м (скв. №1 – проектная).

Тогда:

= 30 – 16 =14 м.

Таким образом, было получено понижение, не превышающее допустимого.

Заключение

В результате произведенных исследований было установлено:

По качественным характеристикам воды средне-верхнефаменского водоносного комплекса удовлетворяют требованиям СаНПиН. Количественные характеристики данного комплекса изучались с использованием схемы будущего водозабора из 14-ти скважин с совокупным дебитом 44000 м³/сут двумя методами: моделированием в программном комплексе MCG (создан в МГУ, кафедра гидрогеологии) и относительно простым схематичным методом оценки расчета водозаборных сооружений в однородном неограниченном пласте при постоянном дебите скважин. В первом случае, максимальное понижение составило 23 м при допустимых 42, во втором – 14 м при допустимых 15-ти.

Учитывая несовершенство любой математической модели вследствие невозможности учесть все факторы, определяющие гидродинамику, задача подтверждения одних расчетов другими изначально не ставилась. Целью расчетов было показать, что максимальное понижение центральной скважины водозабора в обоих случаях окажется меньше допустимого, то есть водозабор с его экономико-технологическими характеристиками сможет без проблем функционировать заданное расчетами время (10000 суток). А, следовательно:

задача хозпитьевого водоснабжения г. Борисоглебска с потребностью 52000 м³/сут может быть решена в соответствии с планом за счет использования ресурсов месторождения «Ростань» (44000 м³/сут). Оставшиеся потребности могут быть удовлетворены водами неогеновых и четвертичных водоносных комплексов городского водозабора «Чигорак».

ЛИТЕРАТУРА

А. Опубликованная:

1.   Боревский Б.В., Дробноход Н.И., Язвин Л.С. “Оценка запасов подземных вод”, Киев, Выща школа, 1989 г. – 407 с.

2.   Климентов П.П., Кононов В.М. “Методика гидрогеологических исследований”, Москва, Высшая школа, 1989 г. – 448 с.

3.   Мироненко В.А. “Динамика подземных вод”, Москва, Недра, 1983 г. – 357 с.

4.   Плотников Н.И. “Поиски и разведка пресных подземных вод”, Москва, Недра, 1985 г. – 370 с.

5.   Жернов И.Е. “Динамика подземных вод”, Киев, Вища школа, 1982 г. – 324 с.

Б. Фондовая:

6.   Заключение о результатах работ первой очереди I этапа по объекту «Изыскание дополнительных источников водоснабжения г. Борисоглебска Воронежской области на участке «Ростань»», г. Воронеж, 2001 г.

ГРАФИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ:

Гидрогеологическая карта масштаба 1:50000, совмещенная с картой фактического материала; Гидрогеологические разрезы по линиям I-I, II-II; График колебания дебита и динамического уровня в скважине 56 р.э. и др. данные по скважине; Иллюстрированное приложение работ на участке месторождения “Ростань”; Моделирование работы проектного водозабора, использующего ресурсы средне-верхнефаменского водоносного комплекса; Геологическая карта района работ масштаба 1:200000 с разрезом.