Проект гидрогеологических исследований пресных вод аллювиальных отложений долины реки Назарбай на стадии "оценка месторождения" (стр. 7 из 10)

·оценка качества воды продуктивного горизонта и выявление возможных тенденций его изменения.

Местоположение и схема опытного куста

Ввиду определенности расположения будущего водозабора (см.рис) (продольный профиль на расстоянии 100 м. от реки) считаем необходимым разместить специальный куст опытных скважин в центре будущего водозабора как в наиболее нагруженной его части, т.е. в месте пересечения продольного и поперечного профилей. Такое расположение позволит одновременно определить расчетные параметры продуктивного пласта и параметры взаимосвязи подземных и поверхностных вод.

В условиях когда является контуром питания

, принимают обычно двулучевую схему опытного куста. Один луч встречный поперечный реке, второй - параллельно реке. Правила нумерации скважин: на поперечном луче нечетные номера, на параллельном – четные.

Существуют определенные рекомендации по размещению наблюдательных скважин куста у реки [1]. В частности, на каждом из лучей целесообразно располагать не менее 2-3 наблюдательных скважин, при этом ближайшая скважина находится вне зоны прискваженных деформаций, т.е. на расстоянии

. В нашем случае .

На параллельном луче самая удаленная скважина должна обеспечиваться понижением не менее 0,3 м., при этом

. Используя эти рекомендации, наметим предварительную схему расположения скважин опытного куста, которая потом будет уточнена на основе проведения разведочных расчетов, имитирующих откачку.

Начнем обоснование размещения скважин по лучам, начиная с поперечного. Примем ближайшую наблюдательную скважину №1 на расстоянии r₁=20 м, чтобы минимизировать влияние несовершенства центральной скважины. Вторую скважину №3 располагаем на урезе реки, т.е.

. Возле скважины №3 в русле реки должна быть расположена мерная рейка, по которой будет измеряться уровень воды в реке. Скважина №5 будет располагаться на другом берегу реки на расстоянии равном и фиксировать реакцию реки на откачку. На расстоянии предусматривается дополнительная скважина №7 между скважинами №1 и №3. Для обеспечения получения информации о развитии воронки депрессии в сторону коренного берега расположим скважину №9 на обратном луче, на расстоянии .

На параллельном луче размещаем 2 наблюдательные скважины №2 и №4, соответственно, на

и . Для наблюдения за естественным режимом УГВ в процессе откачки будем использовать ближайшую поисково-разведочную скважину №6 находящуюся на расстоянии много больше превышающей радиус влияния , что обеспечивает изучение естественно режима.

Предложенная предварительная схема размещения скважин опытного куста (рис.) является ориентировочной и подлежит уточнению на основе разведочных расчетов.

Разведочные расчеты могут быть произведены для 2-х периодов:

·нестационарной фильтрации;

·стационарной фильтрации, которая наступит через

.

Выполним разведочные расчеты для периода квазистационарной фильтрации. Расчеты будут выполняться по формуле напорного потока, т.к. понижение УГВ при откачке вряд ли будут превышать

.

Расчетная формула будет иметь вид:

, где , .

Для выполнения разведочных расчетов по имеющейся формуле необходимо задаться дебитом центральной скважины. Ввиду отсутствия сведений о реальных дебитах разведочных скважин примем дебит центральной скважины по ее водозахватной способности:

,

где

,

.

Для опытной скважины принимаем

и , тогда .

В итоге

.

Кальматации нет в процессе кратковременной откачки никакого влияния факторов (типа кальматации, коррозии и др.) на скважины не будет. Такой дебит скважин может быть обеспечен насосом типа ЭЦВ, в частности ЭЦВ-12-375-30.

Выполненные расчеты по формуле представлены в таблице.

	0.2	20	30	40	50	60	70	80	90	100
	3.09	1.26	1.09	0.98	0.89	0.82	0.76	0.71	0.66	0.62

Обосновывая схему расположения опытного куста будем ориентироваться на т.н. эталонную откачку, при которой понижение в центральной скважине

должно быть не менее 3-5 м., понижение в самой удаленной скважине должно не менее 0,3-0,5 м.; разница в понижении в соседних наблюдательных скважинах не менее 0,2-0,3 м.

Анализ таблицы показывает, что все требования эталонной откачки соблюдены в нашем случае:

, разница понижениями в удаленных скважинах на лучах

Поэтому приведенную схему следует считать правильной.

Для того, чтобы иметь возможность определения параметров (ГГП) как по формулам стационарной фильтрации так и по квазистационарной, проверим длительность пребывания самой удаленной наблюдательной скважины в условиях квазистационарной фильтрации. Она должна быть не менее 5

, где определяется по формуле:

Для скважины №4

сут, тогда 5 , что недостаточно для получения ГГП. Эта скважина будет находится в квазистационарном режиме 7,5 сутр, что не достаточно для построения графика временного прослеживания . Необходимо переместить СКВ. №4 ближе к центру, например, . Тогда , а 5 , что вполне достаточно для построения представительного графика временного прослеживания. Т.о. скорректировали предварительно намеченную схему размещения скважин куста, переместив скв. №4 с параллельного луча на расстояние 80 м. Данная схема размещения скважин будет считаться окончательной.

Схема расположения опытного куста приведена на рисунке 8.

Продолжительность откачки

Откачка из куста скважин у реки рекомендуется проводить до стабилизации условия фильтрации. В рассмотренных условиях стабилизация условий наступит через 10 суток (по критерию), чтобы убедиться, что стабилизация не является ложной или кажущейся, откачку следует продлить на 2-3 суток. Таким образом, общая продолжительность откачки составляет 13 суток.

Интенсивность и характер возмущения про откачке (Q)

Интенсивность возмущения была обоснована выше и составляет

.

Такой дебит может быть обеспечен электронасосом ЭЦВ, в частности ЭЦВ-12-375-30.

Характер возмущения при откачке – это постоянство дебита, которое должно регулироваться. Допустимое отклонение про дебиту составляет 5-10% от его среднего значения.

Контроль проведения откачки и ее документация

Контроль проведения откачки заключается в ведении журнала установленной формы с регистрацией в нём основных параметров откачки (T,Q,S,tи др.)

В процессе проведения откачки необходимо вести контроль за изменением уровня во всех наблюдательных и опытных скважинах и за дебитом центральной скважины. Частота замера уровня и дебита должна быть больше в начале откачки и постепенно уменьшаться по мере ёё проведения. Ориентировочно принимается следующая частота замеров уровней и дебита: 1е часы откачки – 2-3 замера в час, в середине откачки 4-6 раз в сутки, в конечной части откачки – 1-3 раза в сутки.