рекомендации по оценке прогнозных ресурсов
реклама
Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации Федеральное агентство по недропользованию Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (ФГУП «ВСЕГИНГЕО)» РЕКОМЕНДАЦИИ по оценке прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3 питьевых, технических и минеральных подземных вод, выявленных в ходе регионального гидрогеологического изучения территории Российской Федерации и требования к порядку их учета и апробации. Москва, 2014 УДК:556:553.7:550.8 Рекомендации по оценке прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3 питьевых, технических и минеральных подземных вод, выявленных в ходе регионального гидрогеологического изучения территории Российской Федерации и требования к порядку их учета и апробации. – М., 2014, 33с. (Минприроды, Роснедра, ФГУП «ВСЕГИНГЕО»). Даны рекомендации по оценке прогнозных ресурсов категорий Р 2 и Р3 питьевых, технических и минеральных подземных вод при проведении региональных работ, включающие выбор объектов оценки, методы оценки прогнозных ресурсов, требования к изученности гидрогеологических условий и основные особенности проведения работ при съемках масштаба 1:1 000 000 и 1:200 000, требования к порядку апробации и учета прогнозных ресурсов Составитель Р.И. Плотникова при участии Семендяевой Л.В. Редактор В.М. Лукьянчиков Одобрены Ученым Советом ФГУП «ВСЕГИНГЕО» (протокол № 11 от 6 ноября 2012 г.) Утверждены Объединенной гидрогеологической, инженерно-геологической и геоэкологической секцией НРС «Роснедра». Протокол №2 от 14 февраля 2014 г. ▪Федеральное агентство по недропользованию МПР РФ ( Роснедра) ▪ ФГУП «ВСЕГИНГЕО» 2 Содержание 1 2 3 4 5 6 Перечень применяемых сокращений Общие термины и определения Общие положения Объекты оценки прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3. Оценка РП питьевых и технических вод Оценка РП минеральных подземных вод Требования к изученности гидрогеологических условий и основные особенности проведения работ для оценки прогнозных ресурсов при съемках масштаба 1:1000000 и 1:200000 Требования к порядку апробации и учета прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3 Список использованных источников Приложения Приложение 1. Подразделение минеральных подземных вод по назначению Приложение 2. Методика расчетов ресурсного потенциала подземных пресных вод 3 Перечень применяемых сокращений ГГК-1000 – гидрогеологическая карта масштаба 1:1 000 000 ГГК-200 - гидрогеологическая карта масштаба 1:200 000 ГМСН – государственный мониторинг состояния недр ГСР – гидрогеологические съемочные работы ГРР – геологоразведочные работы ПР – прогнозные ресурсы ПРПВ – прогнозные ресурсы подземных вод РП – ресурсный потенциал РППВ - ресурсный потенциал подземных вод Общие термины и определения Питьевые подземные воды – это преимущественно пресные (до 1г/дм3, в воднодефицитных регионах 1,5-3 г/дм3 по согласованию с органами здравоохранения) подземные воды, пригодные для питья и хозяйственно-бытовых целей в естественном виде или при условии водоподготовки, доступной с экономических и технологических позиций. Технические подземные воды – это подземные воды, пригодные для производственных нужд, качество которых определяет потребитель. Природные минеральные подземные воды – это подземные воды из определенных водоносных горизонтов или водоносных комплексов, сохраняющие естественный химический состав, не подверженные техногенному воздействию, а при наличии повышенного содержания биологически активных компонентов (бор, бром, мышьяк, железо суммарное, йод, кремний, органические вещества, свободная двуокись углерода) или повышенной минерализации, оказывающие лечебно-профилактическое действие. По назначению они подразделяются на питьевые столовые, лечебно-столовые и лечебные, и бальнеологические. Ранее и в более широком обобщающем понимании лечебно-столовые и лечебные и бальнеологические в литературе объединялись под названием минеральные лечебные. Теплоэнергетические подземные воды – это подземные воды, которые могут быть экономически эффективно использованы как природный энергоноситель для отопления, горячего водоснабжения, в некоторых технологических процессах, для выработки электроэнергии и т.д. Промышленные воды (гидроминеральное сырье) - это подземные воды, содержащие в растворе полезные компоненты (йод и бром, литий, бор, рубидий, вольфрам, калий, магний, поваренная соль, сульфаты натрия, сульфаты калия и другие компоненты) в количествах, при которых экономически эффективно их извлечение в промышленных масштабах. Ресурсный потенциал подземных вод территории - согласно Классификации / 7 / это максимальная возможная величина отбора подземных вод при условии их освоения по всей площади распространения продуктивных водоносных горизонтов и комплексов с учетом заданных гидрогеологических, санитарных и природоохранных ограничений. Ресурсный потенциал – это суммарная величина запасов и прогнозных ресурсов подземных вод на данный момент времени. Запасы подземных вод – количество подземных вод, которое может быть получено на месторождении (участке) с помощью геолого-технически обоснованных водозаборных сооружений при заданных режиме и условиях эксплуатации и качестве воды, удовлетворяющем требованиям ее целевого использования в течение расчетного срока водопотребления с учетом природоохранных требований. 4 Прогнозные ресурсы подземных вод – это разность между ресурсным потенциалом и утвержденными запасами, т. е. возможная дополнительная величина отбора воды на территории оцениваемого объекта (структуры, района т. д.). Месторождение подземных вод - пространственно-ограниченная часть водоносной системы, заключающая воды определенного состава (отвечающего установленным требованиям) в количестве, достаточном для их целевого использования. Участок водозабора подземных вод (водозаборный участок) – это участок недр, в пределах которого осуществляется извлечение подземных вод водозаборными сооружениями. Может находиться в пределах месторождения, если оно уже выявлено и оконтурено, или вне его, если утвержденные запасы по участку водозабора отсутствуют. Гидрогеологическая структура - соответствующая ей геологическая структура (ее часть или совокупность геологических структур), обладающая общностью (однородностью) условий формирования и распространения подземных вод и представляющая собой целостную балансовую (с гидрогеологических позиций) единицу. 5 1. Общие положения. 1.1. Настоящие Методические рекомендации по обеспечению учета ресурсной базы подземных вод с применением Классификатора названий месторождений и участков месторождений (далее - Методические рекомендации) разработаны в соответствии с Законом Российской Федерации от 21 февраля 1992 г. N 2395-1 "О недрах" (Ведомости Съезда народных депутатов Российской Федерации и Верховного Совета Российской Федерации, 1992, N 16, ст. 834; Собрание законодательства Российской Федерации, 1995, N 10, ст. 823; 1999, N 7, ст. 879; 2000, N 2, ст. 141; 2001, N 21, ст. 2061; 2001, N 33, ст. 3429; 2002, N 22, ст. 2026; 2003, N 23, ст. 2174; 2004, N 27, ст. 2711; 2004, N 35, ст. 3607; 2006, N 17 (ч. I), ст. 1778; 2006, N 44, ст. 4538; 2007, N 27, ст. 3213; 2007, N 49, ст. 6056; 2008, N 18, ст. 1941; 2008, N 29 (ч. I), ст. 3418; 2008, N 29 (ч. I), ст. 3420; 2008, N 30 (ч. II), ст. 3616), Положением о Министерстве природных ресурсов и экологии Российской Федерации, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 29 мая 2008 г. N 404 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2008, N 22, ст. 2581), Положением о Федеральном агентстве по недропользованию, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2004 г. N 293 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 26, ст. 2669; 2006, N 25, ст. 2723; 2008, N 22, ст. 2581) и содержат рекомендации по методическому обеспечению оценки прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3 питьевых, технических и минеральных подземных вод при проведении региональных гидрогеологических работ. 1.2. Методические рекомендации направлены на оказание практической помощи Федеральному агентству по недропользованию, его территориальным органам и организациям, находящимся в ведении Федерального агентства по недропользованию, при оценке прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3 питьевых, технических и минеральных подземных вод в ходе регионального гидрогеологического изучения территории Российской Федерации, их учета и апробации. 1.3. Оценка прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3 питьевых, технических и минеральных подземных вод осуществляется в соответствии с Классификацией запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод (далее – Классификация), утвержденной Приказом МПР России от 30.07.2007 г. №195, в которой впервые прогнозные ресурсы подземных питьевых, технических и минеральных вод разделены на три категории - Р1, Р2 и Р3. 1.4. Результаты оценки прогнозных ресурсов служат обоснованием оптимальных направлений и объемов геологоразведочных работ, текущего и перспективного планирования развития сырьевой базы подземных вод, составления комплексных схем обеспечения населения территорий питьевыми, техническими и минеральными водами. 1.5. В соответствии с Классификацией прогнозные ресурсы категорий Р2 и Р3 оцениваются по следующим региональным работам: - государственная гидрогеологическая съемка, гидрогеологическое доизучение территорий соответственно масштаба 1:200 000 и 1:1 000 000; - создание гидрогеологических карт крупных гидрогеологических структур или территорий, нуждающихся в оценке ресурсного потенциала для решения вопросов водообеспечения (Центры экономического роста и др.). 1.6. Прогнозные ресурсы питьевых, технических и минеральных подземных вод подлежат оценке или переоценке в случае существенного изменения экономической, экологической, водно-хозяйственной обстановки, влияющей на величину ресурсного потенциала. 1.7. Прогнозные ресурсы Р2 подсчитываются с целью обосновании возможности выявления в пределах гидрогеологических структур различных порядков или их частей, речных бассейнов (долин) перспективных участков недр для локализации месторождений подземных вод. Основой для подсчета прогнозных ресурсов Р2 являются материалы 6 среднемасштабных съемок, а также данные геофизических, гидрохимических, гидрологических и других геологоразведочных работ. Прогнозные ресурсы Р3 подсчитываются для оценки потенциальной возможности водообеспечения территорий в пределах крупных гидрогеологических структур, субъектов Российской Федерации. Подсчеты прогнозных ресурсов Р3 базируются, в основном, на материалах мелкомасштабных съемок, а также тематических работ с обобщением результатов геологических, гидрогеологических, геофизических и иных видов работ и исследований различного назначения. 1.8. Результаты оценки прогнозных ресурсов служат основанием для определения оптимальных направлений геологоразведочных работ, текущего и перспективного планирования развития сырьевой базы подземных вод страны и регионов. Прогнозные ресурсы Р2 и Р3 используются для оценки общей обеспеченности территорий водными ресурсами при разработке схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, обоснования постановки поисково-оценочных работ и обеспеченности запасов при их оценке. 2. Объекты оценки прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3. 2.1. Особенностями подземных вод обусловлен способ оценки прогнозных ресурсов (далее ПР), при котором подсчитывается ресурсный потенциал подземных вод (далее РППВ), из которого вычленяются прогнозные ресурсы подземных вод (далее ПРПВ) путем вычитания величины запасов, утвержденных на период работ, поэтому далее упоминается только РППВ. 2.2. Объектами для оценки РППВ являются гидрогеологические подразделения, перспективные для использования в качестве питьевых, технических и минеральных вод в пределах гидрогеологических структур и в соответствии с действующими гидрогеологическим районированием и гидрогеологической стратификацией. На данном этапе с целью обеспечения преемственности результатов РППВ, выполненной в 2011 г. для территории РФ, принятое в ней гидрогеологическое районирование, одобренное ФАН «Роснедра», является основой при рассматриваемых здесь съемках. 2.2.1.Объектами оценки РППВ в артезианских бассейнах являются водоносные горизонты и комплексы, в нестратифицируемых разрезах гидрогеологических массивов складчатых областей и щитов, фундаментов артезианских бассейнов - водоносные зоны экзогенной трещиноватости, водоносные карстовые зоны, водоносные зоны разломов и в регионах многолетней мерзлоты - водоносные зоны таликов, водоносные таликовые зоны. 2.2.2. Гидрогеологическое районирование территории РФ включает следующие таксономические единицы: провинция, подпровинция, район, подрайон. Им соответствуют гидрогеологические структуры первого, второго, третьего и четвертого порядков. По результатам съемки масштаба 1:1000 000 ресурсный потенциал и прогнозные ресурсы категории Р3 подземных вод оцениваются для гидрогеологических структур 2 и 3-го порядков, при съемке масштаба 1:200 000 – 3 и 4-го порядков. Гидрогеологические структуры картографируются на глубину изученного геологического разреза, в пределах которого выделяются гидрогеологические подразделения. Их названия и индексация привязываются к общей стратиграфической шкале. 2.2.3. В пределах выбранных структур оценка РППВ для питьевых и технических целей осуществляется для основных продуктивных горизонтов с учетом их гидрогеологических характеристик, потребности в воде централизованных и рассредоточенных потребителей и степени защищенности от внешнего воздействия. При слабой гидрогеологической изученности разреза допускается оценка по водоносным комплексам. При съемке масштаба 1:200 000 объект оценки – водоносный горизонт или подгоризонт. При выборе объекта предпочтение отдается горизонтам, которые могут 7 обеспечить требуемые дебиты скважин и качество воды, защищены от поверхностного загрязнения, при этом залегающие на экономически приемлемых глубинах. В случае отсутствия на рассматриваемой территории подземных вод, по качеству полностью соответствующих нормативным требованиям, объектом изучения могут быть подземные воды, пригодные для питьевых целей после водоподготовки, при этом следует исходить из реально существующих и приемлемых с экономических позиций технологий водоподготовки. 2.2.4. Выбор горизонтов для оценки ресурсного потенциала (РП) питьевых и технических подземных вод осуществляется с учетом комплекса гидрогеологических условий, определяющих тип месторождений подземных вод. Наиболее вероятные на территории съемки типы месторождений должны учитываться при выборе методики ее проведения, особенно при проектировании геофизических и буровых работ. В типизации месторождений /2/ выделены следующие типы месторождений: I-в речных долинах; II- в артезианских бассейнах платформ; III- в конусах выноса ( субэральных дельтах); IY - в ограниченных по площади структурах; Y- в бассейнах и потоках грунтовых вод; YI- в бассейнах субнапорных вод межморенных отложений; YII в потоках трещинно-жильных вод; YIII- в периферийных частях лавовых потоков; IХ-в таликах в области развития многолетнемерзлых пород. 2.3. Оценка РП минеральных подземных вод осуществляется в пределах тех же структур, что рассмотрены выше. Выбор водоносных горизонтов в качестве объектов оценки осуществляется с учетом их конкретных гидрогеологических характеристик, лечебной ценности и степени перспективности (потребительского спроса) минеральных подземных вод для использования. При наличии на территории нескольких разных типов минеральных подземных вод рекомендуется выбирать 1-2 горизонта, содержащих питьевую минеральную воду и 1-2 – бальнеологическую. Особое внимание следует уделять ценным с лечебных позиций минеральным водам, имеющим специфический состав или свойства, которые имеют более локальное распространение, с учетом степени изученности конкретных минеральных вод. 2.3.1. Перспективные площади локализации минеральных подземных вод определяются типами месторождений, которые различаются, прежде всего, по механизму формирования и, соответственно, характеру и размерам скопления минеральных вод. По комплексу геолого-гидрогеологических особенностей выделяются 6 типов месторождений: 1 - пластовые месторождения в платформенных бассейнах, 2 - пластовые месторождения в предгорных, межгорных и наложенных бассейнах складчатых областей, 3- месторождения трещинно-жильных водонапорных систем, 4 - месторождения безнапорных минеральных вод, 5 - месторождения инжекционного типа в артезианских бассейнах, 6 - месторождения инжекционного типа в бассейнах безнапорных вод. 3. Оценка РП питьевых и технических вод 3.1. РП питьевых и технических вод оценивается путем определения возможного суммарного отбора подземных вод на оцениваемой площади с учетом принятых ограничений. Основные принципы подсчета ресурсов подземных вод включают: Выделение объектов оценки РППВ на базе гидрогеологического районирования и гидрогеологической стратификации. РППВ и ПР оцениваются по основным целевым гидрогеологическим подразделениям. Учет качества подземных вод при подсчете РППВ. Обоснование учета различных источников формирования РППВ при его оценке. Обоснование выбора метода оценки РППВ. Учет гидрогеологических ограничений. Учет санитарных, водохозяйственных, природоохранных и иных ограничений. 8 3.2. Оценка РППВ осуществляется в следующем порядке с учетом масштаба съемки и степени детальности изучения ее территории. 3.2.2. На подготовительном этапе работ осуществляется ознакомление с результатами выполненной в 2011 г. оценки РППВ, сопоставление принятых исходных данных с реальной ситуацией на момент проведения съемки с учетом гидрогеологической информации, полученной в период с 2000 г., при необходимости вносятся изменения по результатам съемочных работ, которые должны быть обоснованы. Расчеты выполняются дифференцированно по водоносным подразделениям. 3.2.3. Оценка РППВ осуществляется для структур (или их частей) или соответствующих им структур следующего порядка (для масштаба 1:1000 000 – третьего, масштаба 1:200 000 – третьего и четвертого) и перспективных площадей с учетом реальной возможности подсчета РППВ в их пределах. Перспективными являются площади или части структур с благоприятными условиями для локализации РППВ: зоны с повышенной водопроводимостью пород, трещиноватостью и развитием карста, наличием нескольких перспективных горизонтов, на территориях многолетнемерзлых пород – зоны с меньшей их мощностью, наличием групп таликов и т.п. Соответственно величины РППВ определяются раздельно для таких площадей и остальной части структур – объектов оценки. 3.2.4. Одновременно оконтуриваются территории в зависимости от качества воды с разделением на 3 группы: пригодные без водоподготовки; условно пригодные, требующие доступной водоподготовки; требующие сложной водоподготовки. РП подземных вод разного качества подсчитывается раздельно через модули по выделенным зонам, и полученные величины показываются в атрибутивных таблицах к карте. 3.2.5. При оценке РППВ учитываются следующие ограничения: - из подсчета исключаются: водоносные горизонты, не получающие питания, эксплуатация которых практически полностью осуществляется за счет сработки емкостных запасов; территории, занятые заповедниками, заказниками, национальными парками и другими местностями с особым статусом; территории, где невозможно осуществить строительство и эксплуатацию водозаборов в связи с застройкой и невозможностью создания зон санитарной охраны; территории городов, месторождений твердых полезных ископаемых, нефти и газа, промышленных объектов; территории, где невозможно размещение водозаборов по орогидрографическим условиям; - выделяются площади, где РППВ оценивается, но не рекомендуется к освоению до проведения мероприятий по оздоровлению территории: территории с выявленным техногенным загрязнением подземных вод, либо неблагоприятной санитарной обстановкой, которая может быть в будущем улучшена при проведении определенных мероприятий. 3.2.6. При оценке РППВ на участках эксплуатации подземных вод береговыми водозаборами учитывается ущерб речному стоку. 3.2.7. Оценка РППВ проводится с учетом уровня подземных вод на момент подсчета при существующем водоотборе. 3.3. Расчет РППВ в различных гидрогеологических условиях выполняется в соответствии с рекомендациями / 4 /, в которых выделено 5 основных групп территорий, отличающихся характером распространения, условиями фильтрации, питания и разгрузки подземных вод и, соответственно, выявления месторождений. Краткая характеристика этих групп и особенности методики расчетов для этих групп приведены в приложении 2. На современном этапе предпочтительнее оценка РППВ методами моделирования с заданием равномерной или неравномерной (с учетом потенциальных потребителей) сетки водозаборов. 3.4. По результатам съемочных работ уточняются гидрогеологические условия оценки (по сравнению с принятыми ранее): границы гидрогеологических структур, объекты оценки на территории съемки, карты водопроводимости, допустимые понижения 9 и др. При съемке масштаба 1:200 000 выделяются и оконтуриваются объекты более низкого порядка (подрайоны) и участки, которые могут рассматриваться как перспективные для постановки поисково-оценочных работ. В случаях, когда никаких изменений в параметрах и схематизации гидрогеологических условий по дополнительно собранным материалам не выявлено, (обосновано фактическими данными) РППВ объектов оценки, выделенных на территории съемки, может рассчитываться по модулям, полученным на предыдущем этапе. Однако при этом оценка выполняется раздельно для основных продуктивных водоносных горизонтов или комплексов. При проведении региональных работ более крупного масштаба, особенно масштаба 1:200 000, детализация гидрогеологических условий априори является их задачей и соответственно РППВ подземных вод подлежит уточнению с повышением категории изученности прогнозных ресурсов до Р2. ПР подземных вод во всех случаях рассчитываются с учетом происшедших изменений в утвержденных запасах по всем выделенным объектам. 3.5. Во всех случаях для каждого выделенного объекта или частных водосборов определяется модуль питания подземных вод в естественных условиях, что часто требует дополнительных камеральных и (или) полевых работ, поскольку водохозяйственные условия за последние два десятилетия сильно изменились. На территориях, где проводилось математическое моделирование и имеется опыт эксплуатации, питание определяется по его результатам. 3.6. При оценке РППВ напорных горизонтов необходимы параметры (коэффициент фильтрации и мощность) слабопроницаемых отложений, которые могут быть заимствованы из отчетов по ГРР, где проводились соответствующие опытнофильтрационные работы. Наиболее целесообразно их определять по данным эксплуатации и результатам математического моделирования. В крайнем случае, они могут приниматься по литературным данным и объектам-аналогам на соседних территориях. 3.7. При оценке РППВ в речных долинах для определения параметров, характеризующих сопротивление русловых отложений, предпочтительно использовать опыт эксплуатации и данные наблюдений за режимом подземных вод. 3.8. Все принятые для оценки РППВ данные должны быть обоснованы и отражены в сводных таблицах и на следующих рабочих картах: 1. Карта гидрогеологического районирования и фактического материала, на которой показываются границы гидрогеологических структур разного порядка (для масштаба 1:1 000 000 – 1 и 2, иногда 3-го, для масштаба 1:200 000 – до 3-4 включительно), границы территорий групп А, Б, В, Г и Д, основных водоносных горизонтов (зон), разведанные месторождения и их запасы, действующие водозаборы и их производительность, дренажные и водопонизительные системы. 2. Карты уровней подземных вод, мощностей для безнапорных горизонтов, глубин залегания для напорных горизонтов. 3. Карты водопроводимости оцениваемых водоносных горизонтов и проницаемости разделяющих слабопроницаемых слоев. 4. Карты условий питания (естественных ресурсов) и (или) разгрузки (подземного стока). 5. Гидрохимические карты с границами распространения подземных вод различной минерализации, а также пригодности их для питья по содержанию отдельных нормируемых компонентов. 6. Карты защищенности подземных вод и выявленных источников загрязнения. Количество рабочих карт может меняться, но легенды их должны быть согласованы с основными картами, в том числе принятыми в новых требованиях к государственным геологическим картам / 6,12,13 /. 4. Оценка РП минеральных подземных вод 10 4.1. Минеральные воды федеральным законом отнесены к ценным природным лечебным ресурсам, нуждающимся в защите от загрязнения и истощения с целью сохранения их для будущих поколений, что диктует необходимость обеспечения рационального использования ресурсов минеральных вод и должно учитываться при выборе метода оценки РППВ. Основные принципы оценки РП и ПР минеральных вод при проведении региональных работ рассматриваемых масштабов нижеследующие: Определение потенциальных возможностей получения минеральных вод различных лечебных типов в гидрогеологических структурах осуществляется с соблюдением ограничительных условий, при которых исключается их полное истощение; Оценка выполняется обобщенными методами для РППВ, а ПР определяются исключением из полученных величин РППВ запасов разведанных месторождений; Оценка ПР минеральных вод осуществляется для конкретных лечебных типов, групп или классов, заключенных в наиболее перспективных для практического освоения водоносных горизонтах; При выборе перспективных водоносных горизонтов учитывается лечебная ценность и востребованность содержащихся в них минеральных вод, степень водообильности горизонта, её соотношение с потребностями в минеральной воде рассматриваемого типа и технико-экономические возможности её добычи. 4.2. Основные методы региональной оценки РП минеральных вод: - обобщенные гидродинамические расчеты; - математическое моделирование (если возможно получение необходимого объема информации); - комбинированный метод, сочетающий гидродинамический и эмпирический способ определения, или гидродинамический и метод аналогии и т.д. При оценке РП минеральных вод необходимо учитывать следующие особенности их использования: - расчеты должны выполняться исходя из требования сохранения минеральных вод как ценного природного лечебного средства; - потребность в минеральной воде, а значит и необходимая производительность водозаборных сооружений относительно невелика; - к качеству минеральных вод каждого типа предъявляются определенные требования (устанавливаются кондиции), а прогнозы его носят приближенный вероятностный характер. 4.3. Метод оценки РППВ с учетом этих требований определяется типами месторождений минеральных вод на изучаемой территории, которые дополнительно по характеру и площади распространения минеральных вод могут быть условно разделены на региональные (площадные) и локальные. С учетом сказанного месторождения минеральных вод подразделяются на две большие группы: - в артезианских бассейнах платформенных, предгорных и межгорных структур; - в гидрогеологических складчатых областях. В первой группе преобладают пластовые месторождения регионального (площадного) типа, в которых основные ресурсы минеральных вод, обычно напорных, состоят из упругих запасов. Суть оценки заключается в определении суммарной производительности водозаборов (реальных и предполагаемых) при допустимом понижении по известным зависимостям /19/. Водозаборы размещаются, исходя из относительно реальных возможностей (в перспективе) освоения минеральных вод, то есть с учетом соотношения обеспеченности региона рассматриваемым типом минеральных вод и потребности в них. Исходя из реальной потребности в минеральных водах (первые сотни м3/сут., редко больше), способ оценки РППВ иной: прогнозная производительность водозаборов 11 определяется на основе анализа имеющихся данных по ранее опробованным или действующим скважинам для выделенной относительно однородной по фильтрационным характеристикам территории. Для нее рассчитывается по обобщенным параметрам радиус, где взаимовлияние можно не учитывать, определяется количество водозаборов с такой производительностью на оцениваемой площади. Прогнозные ресурсы в этом случае равны сумме производительностей предполагаемых водозаборов. Исходя из общего расчетного количества водозаборов, определяется суммарная величина РППВ гидрогеологической структуры. Во второй группе - складчатых областях - при относительно ограниченном площадном распространении минеральных вод (межгорные и наложенные бассейны), подсчет ведется аналогично описанному выше с учетом граничных условий. В большинстве случаев здесь ограничительным условием является сохранение самоизлива воды из скважин или работа скважин в режиме газлифта, то есть допустимое понижение принимается равным избыточному напору. В наиболее сложных условиях применяется математическое моделирование при наличии достаточного количества информации. 4.4. Трещинно-жильные месторождения минеральных вод имеют чаще всего узколокальный характер. В случае приуроченности их к линейным разломам большой протяженности, прогнозные ресурсы рассчитываются через расход потока с учетом размеров зон тектонической трещиноватости пород (ширины и длины) /19 /, либо методом аналогии с имеющимися выявленными месторождениями. В этом случае определяется соотношение величины естественной открытой разгрузки минеральных вод, часто характерной для таких месторождений, и величины утвержденных запасов на разведанных месторождениях. Условием, гарантирующим сохранность месторождений локального типа, является отбор минеральных вод, не превышающий величину естественных их ресурсов. 4.5. Оценка РП минеральных подземных вод гидроинжекционных месторождений возможна, в основном, также с использованием соотношения величины разгрузки и утвержденных запасов на месторождениях, выявленных в аналогичных гидрогеологических условиях. Если это соотношение больше единицы, то к суммарной естественной разгрузке минеральных вод в оцениваемой структуре или ее части. применяется повышающий коэффициент. При наличии достаточного объема информации в районах, где месторождения такого типа эксплуатируются, для оценки прогнозных ресурсов можно применять математическое моделирование, однако в этом случае практически невозможен прогноз качества. 5. Требования к изученности гидрогеологических условий и основные особенности проведения работ для оценки прогнозных ресурсов при съемках масштаба 1:1000000 и 1:200000 Дополнительные (по отношению к имеющимся в действующих методических документах) требования к изученности гидрогеологических условий для оценки прогнозных ресурсов подземных вод приведены ниже. 5.1. Съемка масштаба 1.:1000000 5.1.1. Для оценки РППВ и ПРПВ в результате гидрогеологических исследований при съемках и картографировании масштаба 1: 1000 000 необходимо получить следующие основные исходные данные: а) Границы гидрогеологических структур первого и второго порядка; границы распространения основных водоносных горизонтов; при ограниченном (локальном) распространении горизонтов - границы ограниченных структур, зон тектонических нарушений. 12 б) Данные по разведанным месторождениям подземных вод (их запасы, распределенный или нераспределенный фонд); данные по действующим групповым и рассредоточенным водозаборам на участках недр, где нет утвержденных запасов подземных вод; по водоотбору дренажными и водопонизительными системами. в) Для каждого основного водоносного горизонта: - гидрогеологические параметры: водопроводимость, глубина залегания кровли, мощность общая и эффективная; - уровни подземных вод с выделением основных депрессионных воронок. г) Границы площадей с различным природным качеством подземных вод (по минерализации и содержанию отдельных компонентов, превышающих установленные ПДК), выявленные площади загрязнения подземных вод. д) Параметры слабопроницаемых разделяющих слоев (мощности и коэффициенты фильтрации); параметры, характеризующие сопротивления русловых отложений (Ао) и др. е) Питание (естественные ресурсы) подземных вод и их разгрузка (в том числе годовой и меженный подземный сток в реки), границы частных водосборов. ж) Границы участков, перспективных для постановки поисково-оценочных работ с целью локализации месторождений. з) Территории, где оценка РППВ не проводится. 5.1.2. Основной метод составления ГГК- 1000 - генерализация материалов ГГК-200 и более крупных, а также обобщение имеющейся информации по результатам региональных, поисково-оценочных и разведочных работ. При составлении гидрогеологических карт должны быть использованы: - изданные и подготовленные к изданию гидрогеологические карты всех масштабов и сопровождающие их информационные базы; - результаты поисково-оценочных и разведочных работ на месторождениях подземных вод; - данные по действующим водозаборам; - данные кадастра подземных вод; - фондовые картографические материалы; - материалы дешифрирования высотных и аэрокосмических съемок и др. Допускается при необходимости проведение полевых гидрогеологических работ в минимальных объемах. 5.1.3. На подготовительном этапе учитывается современная изученность РП и ПР подземных вод питьевого и технического назначения. Для этого подлежат сбору и изучению нижеследующие материалы: - результаты оценки РППВ, реализованные в виде карты масштаба 1:2500 000, которая завершена ГИДЭК в 2011 г./1 / и передана в «Роснедра» и ВНИИгеосистем; - положенные в основу названной карты результаты оценки обеспеченности населения Российской Федерации ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения, которая выполнялась в 1995 – 2001 г.г. территориальными организациями субъектов РФ. Они содержат более детальные данные и карты более крупного масштаба; - для оценки современного состояния подземных вод собираются данные ГМСН и статистических форм учета 4-ЛС (пресные воды) и 3-ЛС (минеральные воды). 5.1.4.. Полученные сведения анализируются и организуются в виде базы данных, которая должна включать сведения о разведанных месторождениях, действующих водозаборах, в том числе работающих без утверждения запасов и отдельных скважинах, содержащих необходимую информацию. Помимо гидрогеологических карт четвертичных и дочетвертичных отложений необходимы вспомогательные карты: - карта гидрогеологического районирования и фактического материала; - карты гидрогеологических параметров (коэффициента водопроводимости, эффективной мощности, водоотдачи), уровней (напоров) подземных вод основных 13 водоносных подразделений с зонами питания и разгрузки, а также перетекания из смежных горизонтов; - карта естественных ресурсов и подземного стока подземных вод; - гидрохимические карты с дифференциацией воды по качеству и пригодности ее для использования в зависимости от назначения: в зоне свободного водообмена – для питья и хозяйственно-бытовых нужд, ниже - для лечебных целей; - для районов развития многолетнемерзлых пород - карты глубин залегания и мощности таких пород; - карта использования подземных вод. Итоговая карта модулей РППВ составляется по объектам, выделенным для оценки на изучаемой территории, и сопровождается таблицами с данными об абсолютных величинах РППВ и ПР. Предварительные карты составляются на подготовительном этапе с целью уточнения задач съемочных работ. 5.1.5. На окончательном этапе все карты уточняются и составляются с учетом данных, имеющихся на момент проведения съемочных работ. Карта естественных ресурсов и подземного стока подземных вод составляется путем интеграции результатов их определения при среднемасштабных съемках, выполненных после 90-95 г.г. ХХ века. При их отсутствии величины подземного стока рассчитываются по гидрометрическим данным, полученным в период после последнего существенного изменения водного режима рек и хозяйственной деятельности человека (строительство водохранилищ, создание или закрытие дренажных систем и т.п.). В очень редких случаях можно проводить полевые гидрометрические исследования. Гидрохимические карты должны обеспечить районирование территории по качеству подземных вод перспективных горизонтов с позиций пригодности их для использования по назначению. Для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения это сведения по показателям, нормируемым СанПиН 2.1.4.1074-01, СанПиН 2.6.1.2523-09, ГН 2.1.5.1315-03, ГН 2.1.5.2312-08 / 25-42 /. При этом выделяются площади с разной степенью пригодности их в зависимости от реальной возможности водоподготовки. Рекомендуется подразделение их на пригодные для питья, условно пригодные (питьевое качество воды обеспечивается стандартной экономически приемлемой водоподготовкой) и малопригодные (требуется трудоемкая и дорогостоящая водоподготовка). При наличии данных выделяются площади распространения пресных вод высокого качества, перспективных для использования в качестве минеральных столовых. При составлении карт водопроводимости в случае недостаточности прямой гидрогеологической информации используется литолого-фациальная карта, с помощью которой по аналогии устанавливаются предположительно гидрогеологические параметры. При построении карт гидрогеологических параметров и гидрохимических показателей обязательно учитываются данные о тектонике и неотектонике, в том числе полученные путем дешифрирования аэро- и космоснимков с выделением зон растяжения, разуплотнения и повышенной проницаемости пород, с дифференциацией тектонических разломов на водо- и газопроводящие и непроницаемые. На территориях развития многолетнемерзлых пород должны быть показаны зоны тепловых аномалий, развития таликов. При необходимости проводятся работы по переинтерпретации результатов аэрои космосъемок и геофизических работ. Карта использования подземных вод содержит сведения: - об использовании (добыче для конкретных целей) подземных вод с учетом того, где добывается вода (на месторождениях с утвержденными запасами или на участках, где они отсутствуют); - об обеспеченности городов и районных центров подземными водами с учетом численности населения и потребности его в воде, доли подземных вод в структуре водоснабжения разной величины населенных пунктов. 14 На основе анализа всех данных выделяются площади, перспективные для постановки поисково-оценочных работ и выявления месторождений питьевых подземных вод. Выделение их должно проводиться с учетом специфических особенностей каждого района на основе анализа всех имеющихся геологических, структурных, морфологических и геофизических материалов и при съемках масштаба 1:1 000 000 носит предположительный характер. В пределах перспективных площадей подсчитываются прогнозные ресурсы подземных вод. 5.1.6. Требования к изученности территории и рекомендуемые источники информации являются общими для всех рассматриваемых типов подземных вод и перечислены выше. Отличием для минеральных вод является: - необходимость сбора сведений об основных типах минеральных вод, распространенных на территории и наиболее перспективных для использования с учетом спроса и лечебной ценности; - по перспективным горизонтам составляются рабочие гидрохимические карты, на которых показывается минерализация и типы минеральных вод в зависимости от специфического состава и лечебных свойств с учетом того, что водоподготовка минеральных вод применяется очень ограниченно, при этом исключаются способы, меняющие их состав, поэтому подземные воды должны соответствовать установленным для минеральных вод нормам как по полезным компонентам, так и нормируемым из-за токсичности; - повышенное внимание к информации о тектоническом строении и тектонодинамической характеристике территории на основе площадных глубинных геофизических исследований, аэро-, космофотоснимков, бурения поисково-разведочных и эксплуатационных скважин на подземные воды различного назначения, нефть, газ и др.; - сбор и обобщение данных по эксплуатируемым месторождениям и участкам минеральных вод либо в территориальных центрах ГМСН, либо территориальных и региональных центрах геологической информации, получающих данные по форме 3-ЛС. Некоторые различия в методике гидрогеологического изучения минеральных вод определяются принадлежностью к различным типам гидрогеологических структур. В артезианских бассейнах платформенных, предгорных и межгорных структур минеральные воды имеют практически повсеместное распространение ниже зоны свободного водообмена. Более локально, но достаточно широко распространены сероводородные, бромные и йодо-бромные, а также содержащие органическое вещество. Первоочередной задачей при гидрогеологическом изучении этих гидрогеологических структур является выбор водоносных горизонтов или комплексов, наиболее перспективных для освоения минеральных вод по сочетанию показателей и различных факторов. К ним относятся: лечебная ценность и востребованность минеральной воды, водообильность горизонта (фильтрационные свойства), глубина залегания горизонта и уровня подземных вод, напор над кровлей горизонта, при самоизливе – над поверхностью земли, защищенность их от поверхностного и глубинного загрязнения, возможность прогноза качества и предпосылки для его устойчивости при эксплуатации. В результате съемки должны быть получены в рассматриваемых гидрогеологических структурах следующие данные: 1. Литолого-фациальная характеристика водовмещающих пород; 2. Тектонические нарушения, их геодинамическая характеристика (растяжение, сжатие), гидрогеологическая роль; 3. Наличие или отсутствие водоупоров между водоносными горизонтами; 4. Гидрохимические закономерности в плане и разрезе горизонта; 5. Гидродинамические условия: фильтрационные свойства пород, их изменчивость в плане и разрезе, уровни (напоры) подземных вод; 15 6. Экологическая характеристика территории (защищенность минеральных вод от поверхностного и глубинного загрязнения), техногенная нагрузка, включая закачку в подземные горизонты различных стоков. Наиболее достоверной информацией о гидрохимических и гидродинамических показателях водоносных горизонтов являются отчеты о результатах поисковоразведочных работ на подземные воды (минеральные, термальные, промышленные, иногда питьевые). При их отсутствии используются данные, полученные попутно при бурении скважин на нефть, газ, параметрических, структурных. Полученная информация должна обеспечить определение гидрогеологических параметров, необходимых для подсчета РП и ПР минеральных вод, а также выявление основных закономерностей формирования ресурсов минеральных вод, взаимосвязей гидродинамических условий и качества минеральных вод. Кроме того, необходимо охарактеризовать фактическое использование минеральных вод, степень освоения разведанных месторождений, наличие нераспределенного фонда их. Для оценки защищенности подземных минеральных вод от техногенного воздействия необходим сбор основных сведений, которые могут оказывать влияние на состояние минеральных вод: нефтяные, газовые и угольные месторождения, глубокие карьеры, водоотлив при разработке месторождений твердых ископаемых, водозаборы, эксплуатирующие подземные воды продуктивных и смежных горизонтов для других целей (технических нужд, для поддержания пластовых давлений на нефтяных месторождениях, в районах с дефицитом воды – для хозяйственно-питьевых нужд и т.д.). Особое внимание следует уделять участкам недр, которые используются для сброса и захоронения промышленных стоков. Основные особенности гидрогеологического изучения в складчатых областях характерны для минеральных вод локального распространения (углекислые, кремнистые термальные, радоновые), формирование которых тесно связано с геолого-структурными тектоническими и неотектоническими условиями территории. Этим определяется необходимость особого внимания к тектоническому и геодинамическому анализу геологогидрогеологических условий территории. Задачей региональных исследований при этом является выявление гидрогазохимических, гидродинамических и геотемпературных аномалий, которыми обычно проявляются скопления минеральных вод и их связи с геолого-тектоническими условиями: характером структур, степенью раскрытости тектонических нарушений, их направлением, мощностью, глубиной залегания и т.д. Для складчатых областей очень важной является характеристика очагов открытой разгрузки минеральных вод из отчетов о результатах гидрогеологических съемок среднего и крупного масштаба и специальных рекогносцировочных обследований источников минеральных вод, выполненных в 70-90-е годы организациями министерств геологии и здравоохранения. В обязательном порядке должны быть использованы результаты региональных геофизических исследований, по которым могут быть выявлены геотемпературные, радиоактивные и другие аномалии. Подлежат анализу и при необходимости переинтерпретации результаты аэро-фото-космосъемок. В некоторых малоизученных регионах при гидрогеологическом изучении с целью оценки прогнозных ресурсов минеральных вод требуется проведение рекогносцировочного обследования естественных источников подземных вод и скважин и их гидрохимического и газового опробования. Изученность гидрогеологических условий территории должна соответствовать требованиям Классификации к прогнозным ресурсам категории Р 3. На отдельных хорошо изученных участках могут быть выделены прогнозные ресурсы категорий Р 2 и Р1. К ним также относятся отдельные месторождения, прогнозные ресурсы которых подсчитаны при поисках и разведке, а также участки, где водоотбор ведется без оценки запасов. 5.2. Съемка масштаба 1.:200000 16 5.2.1. При близких по содержанию и по смыслу) задачах региональные исследования масштабов 1:1000 000 и 1:200 000 отличаются степенью детальности изучения территории съемки и способами получения информации, соответственно – результатами. Одной из важнейших задач ГСР-200 является оценка перспектив обеспечения населения территории подземными водами путем локализации их ресурсного потенциала и выделения участков, перспективных для постановки ГРР с целью выявления и оценки запасов месторождений. 5.2.2. При исследованиях масштаба 1:1 000 000 основная роль принадлежит обобщению ретроспективной информации. Исследования масштаба 1:200 000 начинают со сбора и более детальной переинтерпретации данных ранее выполненных гидрогеологических, геофизических (включая дистанционные) и буровых работ. Существенная роль отводится полевым исследованиям на площадях, наиболее перспективных по геолого-структурным и другим данным для выявления подземных вод определенных типов. Они включают: площадные наземные геофизические работы для выявления и изучения зон повышенной водообильности, тектонических нарушений и установления их гидрогеологического значениия, тепловых, радиоактивных аномалий; обязательные обследования естественных источников подземных вод и их географической привязки, скважин, колодцев и других выработок и их гидрохимического и газового опробования; изучение проявлений палеоразгрузки минеральных вод (травертины и другие солеотложения); выявление и по возможности опробование скважин, колодцев и других выработок различного назначения, предположительно вскрывших подземные, в том числе минеральные воды; бурение скважин осуществляется для подтверждения и уточнения гидрогеологических характеристик участков (преимущественно питьевых вод) с повышенной водообильностью, выявленных геофизическими и другими методами, характеристик ограниченных структур с трещинно-карстовыми и рыхлообломочными коллекторами, либо площадей повышенной водопроводимости в пределах одного горизонта, а также для уточнения контуров питьевых вод в засушливых районах и таликов в зонах многолетнемерзлых пород; в мало изученных районах при наличии обоснованной потребности возможно бурение единичных скважин для изучения минеральных вод; гидрометрические работы для оценки подземного стока. 5.2.3. Общая изученность территории съемки масштаба 1:200 000 должна соответствовать требованиям Классификации к прогнозным ресурсам категории Р 2, в сложных и мало изученных условиях допустима оценка прогнозных ресурсов минеральных вод по категории Р3. 5.2.4. Фактические и картографические данные, включая все вспомогательные карты и разрезы, необходимые для оценки ресурсного потенциала и прогнозных ресурсов подземных вод по выбранным водоносным горизонтам, обязательно вводятся в базу данных в соответствии с требованиями к ним при оформлении результатов съемочных работ любого масштаба. 6.Требования к порядку апробации и учета прогнозных ресурсов категорий Р2 и Р3 6.1. Прогнозные ресурсы категории Р3 подсчитываются по результатам региональных работ масштаба 1:1000000, иногда для малоизученных районов – масштаба 1:200 000 и используются для характеристики обеспеченности ресурсами подземных вод крупных территорий, составления схем комплексного использования и охраны водных 17 ресурсов по крупным речным бассейнам и территориям субъектов РФ и фактически определяют возможности формирования и локализации месторождений подземных вод. Прогнозные ресурсы категории Р2 оцениваются по данным ГСР масштаба 1:200 000 и определяют возможности выявления месторождений подземных вод в пределах перспективных гидрогеологических структур или площадей, установленных в процессе предыдущих исследований. 6.2. Госгеолкарта-1000/3 рассматривается в качестве геолого-картографической информационной системы федерального уровня, а прогнозные ресурсы выявленных полезных ископаемых включаются в Единую информационно-аналитическую систему (ЕИАС) «Минерально-сырьевые ресурсы России». В их число должны включаться и прогнозные ресурсы подземных вод. При съемках масштаба 1:200 000 составляются государственные карты геологического содержания в аналоговой и цифровой формах с базами данных. Они служат основным источником информации для определения закономерностей образования и размещения месторождений полезных ископаемых и прогнозной оценки перспективных площадей. Периодически обновляемые данные о ресурсном потенциале регионов Российской Федерации служат основой для прогноза развития минеральносырьевой базы, выбора перспективных площадей для постановки поисковых работ. Карты гидрогеологического содержания должны содержать оценку прогнозных ресурсов подземных вод, сведения о площадях, перспективных для поисков месторождений подземных вод. В большинстве случаев прогнозные ресурсы по изученности соответствуют категории Р2, реже Р3. Результатом должны быть обоснованные рекомендации по выбору перспективных площадей для постановки прогнозно-поисковых работ. 6.3. Объектами учета являются провинция, подпровинция, район, подрайон или их части (перспективные площади). Этим таксономическим единицам соответствуют гидрогеологические структуры первого, второго, третьего и четвертого порядков и отдельные площади. По результатам съемок масштабов 1:1000 000 и 1:200 000 учету подлежат прогнозные ресурсы питьевых, технических и минеральных подземных вод. 6.4. Отчеты по результатам ГСР должны включать раздел с подсчетом прогнозных ресурсов, содержащий использованные фактические и картографические материалы, позволяющие оценить степень достоверности выполненных расчетов и правильность обоснования предлагаемой категоризации прогнозных ресурсов подземных вод. В разделе должна быть изложена методика оценки РП и ПР подземных вод, обоснование принятых расчетных схем и гидрогеологических параметров. Результаты оценки отображаются на погоризонтных картах, на которых показаны объекты оценки и модули РППВ, а в атрибутивных таблицах обязательно приводятся величины РППВ, ПР и их категорий, а также утвержденных запасов на момент завершения работ по объектам оценки. 6.5. Оценка прогнозных ресурсов подземных вод осуществляется по утвержденным методическим рекомендациям, а их апробация и учет - в перспективе в соответствии с Положением о порядке апробации и учета прогнозных ресурсов подземных вод, которое должно быть официально утверждено. До его утверждения апробация осуществляется на НРС «Роснедра» при рассмотрении отчета по съемке, который дает рекомендации о постановке прогнозных ресурсов подземных вод на учет. Для этого необходима экспертиза специалиста по оценке запасов и прогнозных ресурсов подземных вод. После официального принятия упомянутого Положения, апробация и учет ПР подземных вод осуществляется в соответствии с ним. 6.6. В Положении должна предусматриваться форма для учета (паспорт) оцениваемого объекта и их перечня (кадастра). Эти документы должны содержать следующие сведения: - наименование объекта, организация-исполнитель, составители; - результаты рассмотрения НТС территориального агентства по недропользованию; 18 - общие сведения: вид и стадия работ, географическая привязка, площадь объекта оценки, тип воды по назначению; - структурно-гидрогеологическая характеристика: провинция, подпровинция, район, подрайон и соответствующие им гидрогеологические структуры различных порядков, оцениваемый объект, гидрогеологическое подразделение, его тип по характеру водоносности, вещественный и формационный состав, возраст пород, распространение в гидрогеологической структуре и гидравлическое соотношение со смежными подразделениями, тип прогнозируемых месторождений по особенностям проведения ГРР и эксплуатации; - наличие площадей, не подлежащих оценке (особо охраняемые территории и др.); - результаты оценки прогнозных ресурсов: структура или часть структуры, оцениваемая площадь, метод оценки, величины прогнозных ресурсов раздельно для питьевых, технических и минеральных вод; - для питьевых вод данные приводятся с дифференциацией по качеству: пригодные, условно пригодные (после экономически приемлемой водоподготовки), мало пригодные (требуется дорогостоящая сложная водоподготовка), для минеральных - с дифференциацией по назначению: столовых, лечебно-столовых, лечебных и бальнеологических; - перспективные для поисков – оценочных работ участки и обоснование их выделения; - рекомендации по дальнейшему геологическому изучению. При постановке на учет дополнительно представляются следующие материалы: - Карты модулей ресурсного потенциала и (или) прогнозных ресурсов подземных вод раздельно по типам вод и водоносным горизонтам (комплексам) или зонам с атрибутивными таблицами, содержащими величины РППВ и прогнозных ресурсов подземных вод по оцениваемым объектам. 6.7. Отчетные материалы и прогнозные ресурсы подземных вод по гидрогеологическим съемкам, гидрогеологическом доизучении, создании Государственных гидрогеологических карт масштаба 1:1 000 000 и 1:200 000 защищаются на НТС региональных органов по недропользованию. Экспертиза и апробация авторских прогнозных ресурсов выполняется в профильном институте и НРС Роснедра. Утверждение апробированных прогнозных ресурсов производится Роснедра. Постановка на учет осуществляется уполномоченной «Роснедрами» организацией, которая будет определена в упомянутом выше положении. 19 Список использованных источников 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. Боревский Б.В., Абрамов В.Ю. Результаты оценки ресурсного потенциала пресных подземных вод на территории Российской Федерации. // Материалы международной научно-практической конференции «Питьевые подземные воды. Изучение, использование и информационные технологии», ч. 2, стр.39-49. – Московская область, п. Зеленый, 2011. Боревский Б.В., Дробноход Н.И., Язвин Л.С. «Оценка запасов подземных вод», Киев, Высшая школа 1989. Боревский Б.В., Кочетков М.В. Современные проблемы поисково-разведочных работ и оценки запасов пресных подземных вод. // Материалы международной научно-практической конференции «Питьевые подземные воды. Изучение, использование и информационные технологии», ч.1, стр. 55-72. – Московская область, п. Зеленый, 2011. Боревский Б.В., Язвин Л.С. Оценка обеспеченности населения Российской Федерации ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения (Методические рекомендации по проведению второго этапа работ). – М., ГИДЭК, 1995. Временные требования к организации, проведению и конечным результатам геолого-съемочных работ, завершающихся созданием Госгеолкарты-200 (2-е изд.). – М., 1999. 160 с. Единые требования к составу, структуре и форматам представления в НРС Роснедр комплектов цифровых материалов листов Государственных геологических карт масштабов 1:1 000 000 и 1:200 000. – М., Роснедра, 2012. Классификация запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод. – М., МПР РФ, 2007 Классификация минеральных вод и лечебных грязей для целей их сертификации. Методические указания № 2000/34. Адилов В.Б., Бережнов Е.С. Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии. М., 2000. 74 с. Методические рекомендации по применению «Классификация запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод». – М., МПР России, 2007. Методические рекомендации по проведению геологоразведочных работ с целью оценки запасов и прогнозных ресурсов минеральных подземных вод. – М., ВСЕГИНГЕО, 2012. Методические рекомендации по составлению карты прогнозных ресурсов и эксплуатационных запасов минеральных подземных вод СССР масштаба 1:2 500 000. М., ВСЕГИНГЕО, 1985. Методическое пособие по составлению цифровых карт геологического содержания в среде ArcGis (.zip) из программных средств. Методическое руководство по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1 000 000 (третьего поколения). — СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 288 с. + графич. прил. 49 л. Методическое руководство по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:200 000 (второго издания). — СПб., ВСЕГЕИ, 2009. 231 с. Национальный стандарт РФ. ГОСТ Р 54316-2011. Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия. М., Стандартинформ, 2011.42 с. Плотникова Р.И., Соустова Т.Н. Минеральное сырье. Минеральные подземные воды // Справочник. – М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. 57 с. Полевые работы при геолого-съемочных работах масштаба 1:200 000. 20 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. Методические рекомендации. Вып. 3. – СПб., ВСЕГЕИ, 2000. Принципы гидрогеологической стратификации и районирования территории России (Методическое письмо). – М.: МПР РФ, ВСЕГИНГЕО, 1998. 21 с. Разведка месторождений минеральных подземных вод. / Под ред. Г.С.Вартаняна М. «Недра», 1990. 220 с. Требования к базовым картам для ИАС ГМСН с учетом современной схемы гидрогеологического районирования и стратификации. – М., Гидроспецгеология, 2010. Требования к гидрогеологическому доизучению площадей масштаба 1:200 000 с эколого-геологическими исследованиями и картографированием (ГГД - ЭГИК). – М., ВСЕГИНГЕО, 1995. 26 с. Требования к составлению Государственной гидрогеологической карты масштаба 1:200 000 / Л. А. Островский, В. Н. Островский, Р. К. Шахнова.— М., 1995. 30 с. Требования к составу и правилам оформления представляемых на государственную экспертизу материалов по подсчету запасов питьевых, технических и минеральных подземных вод. – М., Минприроды России, 2010. Эталонная база изобразительных средств Госгеолкарты-200/2 (версия 5.04). Нормативные документы, регламентирующие качество воды 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ 17 ноября 2002 г.). СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества» (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ 26 сентября 2001 г.). СанПиН 2.1.4.2580-10. Изменения N 2 к СанПиН 2.1.4.1074-01 Санитарноэпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.2580-10 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 25 февраля 2010 г. N 10). СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ 06.11.2001 г.). СанПиН 2.3.2.2575-10 Изменение N 16 к СанПиН 2.3.2.1078-01 "Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов" (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 27 января 2010 г. N 6). СанПиН 2.1.4.1116-2002 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 19 марта 2002 года N 12). СанПиН 2.1.4.2581-10 Изменения N 1 к СанПиН 2.1.4.1116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества" Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.2581-10 (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 25 февраля 2010 г. N 11). СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 7 июля 2009 г. N 47). Санитарные правила для предприятий по обработке и розливу питьевых 21 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. минеральных вод (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 30 июля 1987 г. N 4416-87). СП 11-108-98 Изыскания источников водоснабжения на базе подземных вод (Одобрен Департаментом развития научно-технической политики и проектноизыскательских работ Госстроя России (письмо от 23.04.98 г. № 9-10-17/17) (введен с 1 января 1999 г.). СП 2.1.5.1059-01 Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения (Утверждён 25.07.2001 Главным государственным санитарным врачом РФ, Постановление 19, введены в действие с 01.01.2002 г.). СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)» (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 26 апреля 2010 г. N 40, введены в действие с 17 сентября 2010 г.). СП 1974-79 «Санитарные правила по устройству и эксплуатации водозаборов с системой искусственного пополнения подземных вод хозяйственно-питьевого назначения» (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ 26 марта 1979 г.). ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» (взамен ГН 2.1.5.585a-96, ГН 2.1.5.689-98, СП 2.1.5.761-99, ГН 2.1.5.963а-00, ГН 2.1.5.1093-02, введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 15 июня 2003 год) (с изменениями от 28 сентября 2007 г.). ГН 2.1.5.2307-07 «Ориентировочные допустимые уровни воздействия (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурнобытового водопользования» (взамен ГН 2.1.5.1316-03, ГН 2.1.5.1831-04 «Дополнение 1 к ГН 2.1.5.1316-03», введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации с 1 марта 2008 г.). ГН 2.1.5.2312-08 «Ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Дополнение N 1 к ГН 2.1.5.2307-07» (введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации с 1 апреля 2008 года). ГН 2.1.5.2312-08 «Ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Дополнение N 1 к ГН 2.1.5.2307-07» (введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации с 1 апреля 2008 года). ГН 2.1.5.2738-10 "Предельно допустимая концентрация (ПДК) Оизопропилметилфторфосфоната (зарина) в воде водных объектов хозяйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования" (взамен ГН 2.1.6.1373-03, введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации с 1 марта 2008 г. №119 с 1 декабря 2010 года). 22 Приложение 1 Подразделение минеральных подземных вод по назначению Столовые - это природные минеральные воды с минерализацией до 1 г/дм3. Питьевые лечебно-столовые - воды с минерализацией от 1 до 10 г/дм3 или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты, массовая концентрация которых не ниже бальнеологических норм, принятых в Российской Федерации. По величине общей минерализации они подразделяются на маломинерализованные - от 1 до 5 г/дм3 и среднеминерализованные - от 5 до 10 г/дм3. Питьевые лечебно-столовые минеральные воды применяются как лечебное средство при курсовом назначении. Маломинерализованные воды могут использоваться в качестве столового напитка. Питьевые лечебные - воды с минерализацией от 10 до 15 г/дм3 или при меньшей минерализации с наличием в них повышенных количеств мышьяка, бора и некоторых других биологически активных микрокомпонентов. Допускается применение лечебных вод и более высокой минерализации (20-25 г/дм3 и более) по специальным, утвержденным Минздравом России методикам. Лечебные питьевые воды обладают выраженным лечебным действием на организм человека и применяются только по назначению врача в определенной дозировке. Минеральные лечебные (включая лечебно-столовые) воды согласно Классификации минеральных вод и лечебных грязей для целей их сертификации подразделяются по лечебным свойствам на 10 групп: 1. Минеральные воды, действие которых определяется ионным составом и минерализацией (без специфических свойств и компонентов). 2. Углекислые воды. 3. Сероводородные воды. 4. Железистые воды. 5. а) Бромные, б) Йодные, в) Йодо-бромные воды. 6. Кремнистые термальные воды. 7. Мышьяксодержащие воды. 8. Радоновые (радиоактивные) воды. 9. Борсодержащие воды. 10. Воды, обогащенные органическим веществом. Бальнеологические – это минеральные воды, применяющиеся для наружных процедур, имеют минерализацию от 15 г/дм3 и выше, вплоть до рассолов с минерализацией 150-300 г/дм3 преимущественно хлоридного натриевого состава, или более низкой минерализации при содержании биологически активных компонентов – брома, йода, сероводорода, углекислоты, радона. 23 Приложение 2 Методика расчетов ресурсного потенциала подземных пресных вод Особенности методики расчетов РППВ в различных гидрогеологических условиях рассмотрены ниже в полном соответствии с рекомендациями /4/, в которых выделено 5 основных групп территорий, отличающихся характером распространения, фильтрации, питания и разгрузки подземных вод и, соответственно, выявления месторождений. 1. Группа А. Основные водоносные горизонты на оцениваемой территории имеют широкое площадное распространение. Эксплуатация подземных вод по гидрогеологическим условиям возможна на всей площади распространения водоносных горизонтов. Площади оптимального размещения водозаборных сооружений совпадают с площадями питания подземных вод. Это артезианские бассейны платформенного типа, межгорные артезианские бассейны, бассейны грунтовых вод в рыхлообломочных отложениях, широкие речные долины и т.д. По гидравлическому характеру и количеству продуктивных водоносных горизонтов здесь выделяются территории, где: 1) первый от поверхности продуктивный водоносный горизонт безнапорный или субнапорный; 2) продуктивный водоносный горизонт напорный; 3) развито несколько продуктивных водоносных горизонтов в разрезе. Для оценки РППВ площадь каждого оцениваемого водоносного горизонта разбивается на блоки по числу действующих и проектируемых водозаборных сооружений. При определении шага сетки (радиусов блока) следует исходить из реальных условий размещения водозаборных сооружений, в первую очередь, учитывая плотность расположения основных рассредоточенных потребителей, гидрогеологические факторы (водопроводимость водоносного пласта и питание подземных вод), рельеф местности, условия застройки территории, наличие месторождений полезных ископаемых. Модуль РППВ рассчитывается для каждого блока по приведенным ниже формулам либо на основе тестового моделирования. 1). К первой подгруппе относятся водоносные горизонты, являющиеся первыми от поверхности и получающие питание за счет инфильтрации атмосферных осадков, а также продуктивные водоносные горизонты, получающие в естественных условиях питание путем перетекания из вышележащего водоносного горизонта, когда такое питание может быть принято постоянным вследствие слабой его зависимости от условий эксплуатации. Модуль прогнозных ресурсов ( М Э ) определяется по формуле (1). (1) М Э 1М пит , где М пит - среднемноголетний модуль питания (естественных ресурсов) подземных вод в процессе эксплуатации, 1 - коэффициент использования питания подземных вод в зависимости от схемы размещения водозаборов, фильтрационных свойств оцениваемого пласта и допустимого понижения уровня. При установлении величины М пит следует учитывать следующее. Модуль питания в общем случае не может отождествляться с модулем подземного стока в реки, так как сток подземных вод в реки представляет собой только один из элементов, и в нем не отражена разгрузка подземных вод путем испарения с уровня грунтовых вод, родниковый сток и разгрузка в моря. Определение полной величины питания подземных вод представляет собой весьма сложную задачу и требует проведения специальных режимных наблюдений, что не всегда возможно. Использование в настоящее время в расчетах полной величины питания возможно в районах, где оценка запасов или РППВ выполнялась методом математического моделирования, имеются данные по оценке питания подземных вод как в естественных условиях, так и в условиях эксплуатации полученные при решении обратных задач. 24 При оценке питания грунтовых вод рекомендуется следующие способы: - использовать величину среднегодового многолетнего модуля подземного стока в реки с учетом того, что этот прием дает заниженные результаты; - использовать величину модуля питания, определенную по результатам решения обратных задач с использованием методов математического моделирования, либо по данным эксплуатации подземных вод. При переносе полученного модуля питания на другие территории, необходимо учитывать не только аналогию природной, но и водохозяйственной обстановки; - при отсутствии всех указанных данных значение модуля питания можно приближенно определить по расходу подземного потока по формуле Дарси, либо по значению коэффициента подземного стока, представляющего собой отношение подземного стока к среднегодовой величине атмосферных осадков. Этот коэффициент обычно составляет 0.1-0.2 и может увеличиваться до 0.3-0.4 на участках, сложенных с поверхности трещиноватыми и (или) закарстованными породами. Входящий в формулу (1) коэффициент 1 показывает, какую часть питания подземных вод можно привлечь к водозаборным сооружениям в зависимости от параметров пласта, абсолютной величины интенсивности питания, допустимого понижения уровня и расстояния между водозаборами (радиуса блока). Эта величина приводится в таблице 4 в зависимости от значений ( Кhср Sдоп / Wпит ) и Rk , где K - коэффициент фильтрации, м/сут.; hср - средняя мощность водоносного горизонта, м; Sдоп - допустимое понижение уровня, м; Wпит - интенсивность питания подземных вод, м/сут. Для субнапорных и напорных условий вместо Khср . используется величина водопроводимости ( km ). Если в процессе эксплуатации предполагается снижение напора ниже кровли продуктивного горизонта более чем на 20-30%, то величина hср . определяется по формуле: hср = H (1 S доп / 2 H ) , (2) где H - полная мощность водоносного горизонта, Rk - радиус круга, площадь которого равна площади F блока, образованного линиями, проходящими через середины расстояния между соседними водозаборными сооружениями, м; Rk = 0,565 F , (3) При размещении водозаборов по равномерной сетке: Rk = 0,565l, (4) где l - расстояние между соседними водозаборными сооружениями. 25 Таблица 4 Значения α1 для безнапорного горизонта Значения 1 при Rk в метрах равном: ( Кhср Sдоп / Wпит ) , м2 10 1,5*106 2*106 2,5*106 103 0,54 0,76 0,96 1 1,5*103 0,24 0,34 0,43 0,55 2*103 0,14 0,19 0,2 0,31 3*103 0,06 0,08 0,11 0,14 5*103 0,02 0,03 0,04 0,05 3*106 4*106 5*106 6*106 8*106 107 1,5*107 2*107 3*107 5*107 8*107 108 2*108 3*108 5*10(8) 8*108 109 2*109 5*109 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,68 0,9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,38 0,51 0,61 0,71 0,87 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,17 0,22 0,027 0,31 0,39 0,45 0,68 0,87 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,06 0,08 0,1 0,11 0,14 0,16 0,24 0,31 0,45 0,71 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 8*103 104 0,008 0,005 0,012 0,008 0,015 0,01 0,019 0,012 Продолжение таблицы 4 0,024 0,015 0,032 0,02 0,038 0,024 0,044 0,028 0,055 0,035 0,064 0,041 0,095 0,061 0,12 0,078 0,18 0,11 0,28 0,18 0,43 0,27 0,6 0,38 0,98 0,63 1 0,93 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2*104 0,001 0,002 0,0025 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,009 0,01 0,015 0,02 0,03 0,04 0,07 0,1 0,16 0,23 0,41 0,64 0,76 1 1 Как видно из таблицы 4, величина α1 при одних и тех же значениях гидрогеологических параметров и интенсивности питания водоносных горизонтов может значительно изменяться в зависимости от радиуса блока (расстояния между водозаборными сооружениями), что следует учитывать при обосновании схемы водозаборных сооружений. Величина допустимого понижения уровня ( Sдоп ) для безнапорных водоносных горизонтов рекомендуется принимать равной половине мощности водоносного горизонта, а для субнапорных и напорных - величине напора плюс половина мощности эксплуатируемого пласта, но при большой мощности величина допустимого понижения может превышать указанные пределы при условии, что остаточный столб воды в скважине обеспечивает ее нормальную работу. 2). Напорные водоносные горизонты, получающие в естественных условиях питание путем перетекания из смежных не продуктивных водоносных горизонтов, а также латерального притока из области питания. Питание подземных вод в процессе эксплуатации зависит от разности уровней между эксплуатируемыми и питающими горизонтами и существенно возрастает по сравнению с питанием в естественных условиях. Значения латерального притока из области питания, в пределах которой оцениваемый водоносный горизонт является первым от поверхности, как правило, незначительно, однако в отдельных случаях эта составляющая питания может играть существенную роль. Модуль РППВ напорного горизонта может быть приближенно определен по формуле: М Э 2 М пер М л п , (5) 26 где М пер - модуль максимально возможного перетекания подземных вод в напорный горизонт через слабопроницаемые отложения из вышележащего горизонта в процессе эксплуатации, л/с*км2, 2 - коэффициент, определяющий долю от величины максимального перетекания, которое может быть привлечено к водозаборным сооружениям М л п - модуль питания подземных вод оцениваемого горизонта за счет латерального потока, поступающего из его области питания, величина которого может быть определена по формуле Дарси. Величина М пер рассчитывается по формуле (6) М пер = 1,16 *10 4 * ( K 0 / m0 ) * H , (6) где K 0 и m0 соответственно коэффициент фильтрации и мощность слабопроницаемого пласта, через который происходит перетекание (размерность K 0 м/сут; m0 - метры); H - разность уровней, под воздействием которой происходит перетекание в процессе эксплуатации. При определении величины H следует учитывать, что при глубине залегания динамического уровня подземных вод ниже кровли оцениваемого горизонта питания не происходит, поэтому в этих случаях при расчете принимается глубина залегания кровли оцениваемого горизонта. Величина 2 зависит от водопроводимости водоносного горизонта, параметров слабопроницаемого слоя и радиуса блока (расстояния между водозаборами), и может быть определена по таблице 5. Таблица 5 Значения B Kmm0 / K 0 3 10 2*103 5*103 8*103 104 2*104 5*104 8*104 105 Значения 2 2 при величине Rk в метрах, равной 103 2*103 3*103 4*103 5*103 8*103 104 2*104 0,34 0,68 0,92 0,97 0,98 0,99 0,99 1 1 0,1 0,31 0,74 0,89 0,91 0,98 0,99 0,99 1 0,05 0,15 0,53 0,74 0,81 0,94 0,99 0,99 1 0,03 0,09 0,38 0,61 0,71 0,9 0,98 0,98 1 0,017 0,06 0,27 0,49 0,6 0,87 0,97 0,98 0,99 0,007 0,02 0,15 0,25 0,35 0,7 0,93 0,97 0,98 0,004 0,015 0,08 0,18 0,25 0,58 0,89 0,97 0,97 0,001 0,004 0,02 0,05 0,07 0,23 0,65 0,84 0,88 Рассчитанная по формуле (6) величина модуля перетекания с учетом коэффициента использования ( 2 M пер ) не должна превышать общего модуля питания (естественных ресурсов) подземных вод: ( 2 M пер ) M пит , (7) где M пит - модуль питания подземных вод, поступающих в грунтовый водоносный горизонт на рассматриваемой площади в естественных условиях. Входящая в формулу (5) величина модуля питания за счет латерального потока М л п определяется, как частное от деления расхода, поступающего из области питания ( Qп ) на оцениваемую площадь водоносного горизонта (F): М л п = Qп /F, (8) Формула (8) является приближенной и дает достаточно надежные результаты, если М л п значительно меньше, чем 2 М пер. , что выполняется в большинстве случаев. Если эти величины соизмеримы, для расчета может быть использован метод математического моделирования. 27 3). Многослойные водоносные толщи. В пределах отдельных территорий могут быть развиты два или несколько водоносных горизонтов, разделенных слоями слабопроницаемых отложений. При этом могут быть выделены два случая: а) все основные продуктивные водоносные горизонты являются напорными; б) верхний основной продуктивный водоносный горизонт - безнапорный, остальные напорные. В случае а) основная сложность связана с тем, что вода, поступающая в систему напорных водоносных горизонтов путем перетекания через слабо проницаемый слой, лимитируется пропускной способностью этого слоя. Перераспределение этого питания между отдельными напорными пластами зависит от параметров этих пластов и разделяющих их слабопроницаемых отложений и принятых величин допустимых понижений уровня. Однако суммарный дебит водозаборов во всех водоносных напорных пластах не должен превышать величину перетекания из грунтового водоносного горизонта, суммированного с поступлением воды из области питания по всем напорным горизонтам. В связи с этим могут быть рекомендованы два расчетных приема для оценки прогнозных ресурсов подземных вод. 1. Вся система напорных водоносных горизонтов сводится к единому водоносному комплексу с суммарной водопроводимостью, получающему основное питание за счет перетекания и осуществляется приближенная оценка РППВ по зависимости (5), при этом используются суммарные значения водопроводимости оцениваемых напорных водоносных горизонтов и величины М л п . 2. Используются методы математического моделирования с выделением основных водоносных горизонтов и слабопроницаемых слоев. При этом может быть проведено моделирование всей оцениваемой площади или отдельного блока, ограниченного непроницаемыми границами, в котором задаются все необходимые параметры водоносных и слабопроницаемых пластов, величины допустимых понижений и питание, приходящееся на каждый блок. Для случая б), когда один из основных водоносных горизонтов - первый от поверхности безнапорный горизонт, основная сложность связана также с распределением общего питания, поступающего в водоносную систему, между безнапорным и напорным (напорными) водоносными пластами. Для этого случая также целесообразно использовать метод математического моделирования. При использовании тестового моделирования выделяются блоки, различающиеся основными параметрами, определяющими величину возможного водоотбора из каждого блока (величиной водопроводимости, вертикальной проводимости, мощностью слабопроницаемых слоев, величиной допустимого понижения уровня, размерами блока, величиной питания). Создание для каждого типового блока схематической модели позволяет оперативно рассматривать широкий диапазон изменения гидрогеологических условий на оцениваемой площади. 2. Группа Б. Продуктивные водоносные горизонты (или "продуктивные площади" в пределах единого горизонта) имеют ограниченное площадное распространение. Основной РППВ сосредоточен в пределах этих площадей, где и возможно создание централизованных водозаборов. На остальной территории распространения водоносных горизонтов они мало водообильны, породы слабопроницаемы или безводны, либо ограниченное распространение водоносных горизонтов обусловлено структурнотектоническими факторами. К этой группе относятся территории, где локализуются месторождения III и IV типов, а также зоны повышенной водообильности трещиннокарстовых карбонатных коллекторов в артезианских бассейнах. Площади возможного размещения водозаборных сооружений меньше площадей питания в процессе эксплуатации, которые, как правило, превышают площади распространения продуктивных горизонтов (площадей) и поэтому модуль РППВ, отнесенный к последней, соответственно больше модуля питания. Площадь питания 28 подземных вод может приниматься равной площади частного водосбора (водосборов). Однако следует учитывать, что часть разгрузки происходит за пределами структуры. Особенностью рассматриваемых структур является наличие достаточной регулирующей емкости, что позволяет часто рассматривать не минимальные, а среднемноголетние характеристики питания. В рассматриваемых условиях основным методом оценки РППВ каждой структуры при наличии опыта эксплуатации является метод гидрогеологической аналогии, когда модуль при достигнутом понижении уровня определяется через расход эксплуатируемого водозабора и площадь структуры. Если водоотбор явно меньше РППВ (при эксплуатации продолжается разгрузка подземных вод за пределы структуры или в ее пределах), в рассчитанный модуль вносятся соответствующие поправки, учитывающие соотношение питания подземных вод и существующего водоотбора). При отсутствии данных эксплуатации РППВ может быть оценен через модуль питания подземных вод структуры следующим образом: - Определяется величина питания подземных вод структуры как сумма площадного питания, поступающего непосредственно на территорию структуры, и питания, поступающего путем латерального подземного стока с окружающих структуру пород. Последняя величина может быть определена по формуле Дарси по величине расхода естественного потока. - Определяется модуль суммарного питания подземных вод структуры ( М пит ) по формуле (9): М пит = М пит.стр. Qприт / F1 , (9) где: M пит.стр - модуль питания, поступающего непосредственно на площадь структуры за счет инфильтрации атмосферных осадков; Qприт - расход подземных вод, поступающих в структуру с окружающих пород. - Полученная величина М пит. пересчитываться в интенсивность питания W по формуле (10). W = 0.864 *10 4 * М пит. F1 (10) - Площадь оцениваемой структуры разбивается на блоки c разными параметрами. При небольших размерах структуры она вся может рассматриваться как один блок. - Модуль РППВ рассчитывается так же как для территории группы А. Входящий в формулу коэффициент 1 определяется по таблице 3 при принятых значениях W и Khср.Sдоп . - Если модуль питания в соответствии с ранее приведенными рекомендациями определялся по среднемноголетнему меженному стоку в реки, для расчета модуля также может быть использована формула (1), в которой величину 1 рекомендуется принимать равной 1,0. В тех случаях, когда оцениваемая структура пересекается реками, кроме рекомендуемой оценки площадного модуля РППВ, может быть дополнительно рассчитан линейный модуль применительно к эксплуатации инфильтрационных водозаборов. Методика расчета для указанных условий приведена ниже. Общий РППВ и ПР подземных вод на оцениваемой площади определяются как сумма ресурсов отдельных структур. 3. Группа В. Это территории, где водоносные горизонты имеют площадное распространение, но основной РППВ сосредоточен на локальных участках с повышенными фильтрационными свойствами водовмещающих пород и ограниченной площадью. Соответственно эксплуатация подземных вод в основном возможна только на этих участках. Такие гидрогеологические условия характерны для районов 29 распространения трещиноватых кристаллических пород, сквозных таликов в зонах распространения многолетнемерзлых пород и некоторые другие. Площадь этих участков значительно меньше области питания, поэтому расчетные модули РППВ относятся не к локальным зонам равномерной трещиноватости, а к частному водосбору в целом. В рассматриваемых условиях выделение перспективных участков очень затруднено. При съемках масштаба 1:200 000 основные закономерности и частично площади их развития могут быть выявлены с оценкой РППВ. При съемках масштаба 1:1000 000 оценку РППВ в основном рекомендуется проводить для частных водосборов. Достаточно высокая водообильность отдельных трещиноватых зон обуславливает разгрузку большей части подземных вод из них в речную сеть. При размещении водозаборных скважин в пределах этих зон может быть полностью перехвачен меженный приток в реки и ручьи в пределах рассматриваемого частного водосбора. Так как величина указанной разгрузки, как правило, невелика, при наличии коры выветривания, обладающей определенной регулирующей емкостью, в качестве величины прогнозных ресурсов может приниматься среднемноголетний меженный сток в реки. При наличии водозабора-аналога модуль оценивается как частное от деления расхода водозабора на площадь частного поверхностного водосбора. Оценка РППВ в районах распространения многолетнемерзлых пород выполняется аналогично, главным образом, для участков, расположенных вблизи локальных сквозных таликов, через которые осуществляется разгрузка подземных вод. Оценивая меженный среднемноголетний сток подземных вод в реки, в этих случаях необходимо учитывать наледный сток. Ресурсы в пределах каждого частного водосбора определяются как произведение модуля РППВ на его площадь, а для всего оцениваемого района - как сумма ресурсов на территории всех водосборов. 4. Группа Г (горные районы). Эксплуатация подземных вод возможна преимущественно путем использования отдельных родников. Оценка РППВ в этих районах можно проводить по модулю меженного родникового стока года 95% вероятности, при этом для расчета модуля учитываются родники, которые могут быть использованы для водоснабжения. 5. Группа Д. Основные водоносные горизонты приурочены к речным долинам, гидравлически связаны с поверхностным стоком рек, и эксплуатация подземных вод ориентирована на создание береговых (инфильтрационных) водозаборов. РППВ оценивается по линейному модулю М л , который может быть рассчитан по формуле (11). М л = 11,6 3 * Khср.Sдоп /( Z KHA0 ) , (11) где М л - линейный модуль прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод (расход водозаборов в л/с на 1 км длины водозаборного ряда), K - коэффициент фильтрации, м/сут; hср. - средняя мощность водоносного горизонта, определяется по формуле (2), Sдоп - допустимое понижение уровня, м, Z - расстояние водозабора от реки, H - мощность водоносного горизонта в естественных условиях, A0 - параметр,характеризующий сопротивление русловых отложений, сут. A0 = m0 / K0 , (12) где m0 и K 0 - соответственно мощность (в м) и коэффициент фильтрации (в м/сут.) слабопроницаемого слоя между рекой и водоносным горизонтом. Параметр A0 определяется по данным опытно-фильтрационных работ, эксплуатации подземных вод и наблюдений за их режимом. 30 3 - коэффициент использования привлекаемых ресурсов подземных вод при принятых расстояниях между водозаборными скважинами. Коэффициент α3 определяется по таблице 6. Значение 3 Таблица 6 ,м Значение 3 при величине L KHA0 (м), равном 100 200 300 500 100 0,55 0,35 0,25 0,16 200 0,71 0,52 0,4 0,27 300 0,79 0,62 0,5 0,36 500 0,86 0,73 0,63 0,48 В таблице 6 λ - расстояние между водозаборными скважинами. Определенный линейный модуль не должен превышать пропускную способность русловых отложений, которая рассчитывается по формуле: qл 12(hр m0 ) / A0 * b (13) где q л - удельная пропускная способность русловых отложений (в л/с на км длины), hр - глубина воды в реке, b - ширина реки. Приведенные в предыдущих пунктах зависимости используются для расчета инфильтрационных водозаборов, когда основным является первый от поверхности безнапорный водоносный горизонт. Если основной водоносный горизонт в долине отделен от реки другим водоносным горизонтом и является напорным, вместо средней мощности hср. безнапорного пласта используется величина " m " - мощность напорного пласта, а входящая в эту формулу величина kHA0 заменяется на величину kmAz , где Az - суммарное сопротивление всей толщи, расположенной между кровлей водоносного горизонта и рекой, ! ! Az = A0 (mzal / K zal ) m0 / K 0 , (14) где mzal и K zal , m0 ' и K 0 ' - соответственно мощность и вертикальный коэффициент фильтрации вышележащего аллювиального горизонта и слабопроницаемого пласта, разделяющего водоносные горизонты (при его наличии). Параметр Az определяется по данным опытно-фильтрационных работ на оцениваемый горизонт, по опыту эксплуатации водозаборов или по данным наблюдений за режимом подземных вод. Как и в случае эксплуатации безнапорного пласта величина линейного модуля не должна превышать пропускную способность реки, определяемую по формуле (13). Эффективные результаты для определения величины линейного модуля РППВ могут быть получены при расчетах на тестовых моделях по лентам тока для оцениваемых типовых условий с различными параметрами связи водоносного горизонта с рекой Az и A0 . При оценке РППВ инфильтрационных береговых водозаборов следует учитывать соотношение пропускной способности русла и расхода реки. Если меженный сток реки меньше пропускной способности русла, то ресурсы подземных вод не могут быть больше расхода реки. Кроме того, РППВ может лимитироваться пределами согласованного с органами по охране и использованию вод уменьшения поверхностного стока под влиянием планируемого безвозвратного отбора подземных вод. В этих случаях сначала выполняются расчеты предельно возможного водоотбора, затем они корректируются с 31 учетом согласованного уменьшения расхода реки в межень года 95% обеспеченности за счет безвозвратного водоотбора. Если такие согласования отсутствуют, то может применяться норма уменьшения поверхностного стока, установленная бывшим Минводхозом СССР: 25% от меженного расхода реки для малых рек с меженными расходами менее 1 м3/с. При установлении новых нормативных требований для Российской Федерации в целом или ее отдельных субъектов следует руководствоваться этими новыми правилами. 32
