Ресурси підземних вод. Підземні води - методи пошуку підземних вод

гідрогеологія кругообіг поверхневий вода

Для регіональної оцінки природних ресурсів прісних підземних вод використовується гідрологого-гідрогеологічний метод розчленування гідрографа річкового стоку за джерелами живлення, розроблений Б.І. Куделін (див. рис. 7.8). За допомогою цього методу в 60-ті роки було визначено середньорічний підземний стік у річки, або природні ресурси прісних підземних вод зони інтенсивного водообміну. Їхнє сумарне значення на території СРСР оцінено в 32 924 м 3 /с, що становить близько 22% від загального річкового стоку. Ця цифра у наступні роки не уточнювалася.

Закономірності розподілу природних ресурсів на території СРСР показані на схемі (див. рис. 7.9), де наведені середньобагаторічні модулі підземного стоку. Їх значення, як зазначалося (гл. 7), відбивають вплив кліматичних умов - географічної зональності. Так, у північних районах (басейни стоку в Біле та Баренцеве моря) вони досягають 1,5 - 3,0 л/(с-км2), а на півдні (басейни стоку в Чорне та Каспійське моря) не перевищують 0,5-0 1 л/(с-км2).

На розподілі підземного стоку позначається також вплив рельєфу, і насамперед висотної поясності, яка регулює зміну ландшафтно-кліматичних умов та ступеня розчленування рельєфу у різних висотних зонах. З висотою підземний стік зазвичай збільшується слідом за зростанням кількості атмосферних опадів, що випадають, і ступеня дренованості водоносних комплексів. Так, у передгірських районах Кавказу значення модуля підземного стоку, як правило, не перевищують 1 л/(с-км2), у середньо- та високогірних районах зростають до 10-20 л/(с-км2). На Валдайській і Приволзькій височинах модуль підземного стоку дещо більше, ніж на рівнинах, що примикають до них, - відповідно 2-3 і 1,0-1,5 л/(сХ Хкм2).

Значні природні ресурси підземних вод формуються у районах розвитку карсту. Так, на Уфімському плато, складеному закарстованими породами нижньої пермі, модуль підземного стоку досягає 4 л/(с-км2). У прилеглих районах, де карст не проявився, його значення дорівнюють 1,5-2,0 л/(с-км2). Особливо посилюється підземний стік у закарстованих гірських районах (Урал, Крим, Кавказ).

Дуже сприятливі умови складаються також у районах, складених добре проникними піщано-галечниковими відкладеннями, наприклад, у передгірних шлейфах, де модулі підземного стоку досягають кількох десятків літрів на секунду з 1 км 2 . Значні ресурси підземних вод формуються у галузях їх харчування околицях артезіанських басейнів, що у зоні гумідного клімату. Модулі підземного стоку у цих районах становлять 3-4 л/(с-км2).

Значно зменшуються природні ресурси підземних вод у районах розвитку багаторічної мерзлоти, де утруднено інфільтраційне живлення підземних вод. На півночі Східно-Сибірської платформи модуль підземного стоку вбирається у 0,5 л/(с-км2). Для районів розвитку багаторічної мерзлоти характерне утворення льоду, що акумулює підземний стік у зимовий період. Танення льоду збільшує межовий стік рік у літній період.

У гол. 10 вказувалося відмінність понять природні ресурси та природні запаси підземних вод. Перше характеризує витрата, а друге – обсяг підземних вод у горизонті, комплексі, структурі. Розглянемо тепер закономірності розподілу природних запасів підземних вод.

Природні запаси підземних вод на нашій планеті дуже значні, але їх оцінка представляє складне завдання, оскільки занадто наближено беруться розрахункові параметри. Нагадаємо, що і при розрахунку обсягу підземної гідросфери також виникають великі труднощі – неоднаковий підхід до обліку різних видів та фазових станів води. Сильно відрізняється також і глибина, на яку підраховуються кількості води в літосфері. Так, наприклад, А. Полдерварт та В.Ф. Дерп-гольц визначили обсяг підземної гідросфери відповідно 840 і 1050 млн. км3. Мабуть, надалі ці цифри уточнюватимуть, але для нас важливо звернути увагу на порядок цифр.

Загальні запаси прісних підземних вод планети М.І. Львовичем оцінюються приблизно 4 млн. км3. Як бачимо, ця величина становить лише 0,4-0,5% від загального обсягу підземної гідросфери, у якій переважають солоні води та розсоли. Природні запаси прісних підземних вод біля СРСР становлять близько 0,6-0,7 млн. км3. Ця цифра потребує подальшого уточнення, оскільки середня потужність зони прісних вод прийнята умовно рівною 200 м.

Розподіл природних запасів прісних підземних вод біля нашої країни дуже нерівномірно. Найбільші їх обсяги накопичилися в артезіанських басейнах із добре проникними відкладеннями, що мають значну потужність зони прісних вод. Така ситуація складається в байкальських западинах, на півночі Сахаліну, на південному сході Західного Сибіру. Для порівняльної оцінки природних запасів запроваджується поняття їх модуля - кількості води (млн. м3), яку можна одержати з 1 км 2 площі водоносного горизонту при його осушенні. Найбільші модулі природних запасів прісних підземних вод (до 20 млн. м3/км2) відзначаються передгірних шлейфах Середню Азію, Південного Казахстану, Предкавказзя. Так, значення цього модуля в бучацькому водоносному горизонті Дніпровсько-До-нецької западини сягає 5 млн. м3/км2.

Багато районів характеризуються дуже невеликими запасами прісних підземних вод. До них відносяться передусім галузі розвитку багаторічної мерзлоти, де зона прісних вод проморожена. Також малі їх запаси у галузях розвитку процесів континентального засолення (Центральний Казахстан, Пріаральє, Прикаспійська западина), у районах поширення порід зі слабкою проникністю (Балтійський щит).

У гол. 10 було надано формулювання експлуатаційних запасів підземних вод, тобто. кількості води, яку можна витягати з надр, дотримуючись певних вимог до режиму експлуатації. Регіональна оцінка експлуатаційних запасів підземних вод - проводиться у порядку прогнозу за спеціальною методикою з допомогою моделювання, зокрема і ЕОМ. Така оцінка виконана для 25 артезіанських басейнів, експлуатаційні запаси їм становлять 4050 м 3 /с. До цих басейнів увійшли Московський, Азово-Кубанський, Дніпровсько-Донецький, Західно-Сибірський, Іркутський, Причорноморський, Прибалтійський, Терсько-Кумський, Ферганський та ін. Разом з тим орієнтовна оцінка експлуатаційних запасів підземних вод зроблена і для всієї території СРСР . Таку роботу було проведено виробничими геологічними об'єднаннями під науково-методичним керівництвом ВСЕГІНГЕО.

Прогнозні експлуатаційні запаси прісних підземних вод оцінюються на території Радянського Союзу цифрою 10300 м3/с. Вони становлять приблизно 90% природних ресурсів. Закономірності розподілу експлуатаційних запасів підземних вод у різних структурно-гідрогеологічних умовах приблизно такі самі, як і для природних ресурсів. Найбільші експлуатаційні запаси прісних вод зосереджені в артезіанських басейнах платформного типу (Московський, Волго-Камський, Дніпровсько-Донецький, Кулундіно-Барнаульський та ін.) та в артезіанських басейнах міжгірського та передгірського типу (Кавказ, Тянь-Шань, Алтай, Алтай, .

Порівняння обводненості території проводиться за модулем експлуатаційних запасів. Найбільшими модулями експлуатаційних запасів характеризуються міжгірські басейни та конуси виносів. В Араратському, Чуйському, Іссик-Кульському, Ферганському артезіанських басейнах, конусах виносу Кавказу та Тянь-Шаню вони досягають 210 л/(с-км2). Продуктивність окремих водозаборів досягає кількох кубічних метрів за секунду. Такі водозабори здатні задовольняти потреби великих міст, промислових підприємств та іригаційних систем.

Прогнозні запаси перевіряються гідрогеологічною розвідкою родовищ підземних вод. Щорічно ведеться розвідка на понад 1000 об'єктах. Результати розвідки затверджуються, як говорилося в гол. 10, у ГКЗ або ТКЗ. Якщо порівнювати затверджені запаси з прогнозними, то видно, що можливості для розширення водопостачання за рахунок підземних вод є й чималі. Для території СРСР гідрогеологічною розвідкою освоєно лише приблизно 12% суми прогнозних запасів (або близько 1200 м 3 /с). З них на водопостачання міст витрачається 320-350, сільських об'єктів 180-200 та на зрошення земель 200 м 3 /с. У сумі це становить 700-750 м3/с, або 7% від прогнозних запасів. Це свідчить про значні потенційні можливості розширення використання прісних підземних вод для різних практичних цілей. Але слід на увазі, що невисокий коефіцієнт використання спостерігається в межах добре обводнених територій, а в областях посушливого клімату і слабкої обводненості він наближається до максимального і зазвичай перевищує 50-60%.

Модулі експлуатаційних запасів до 2-5 л/(с-км2) відзначаються в багатьох артезіанських басейнах платформного типу - Московському, Дніпровсько-Донецькому, Прибалтійському, Чулимо-Єнісейському та ін. Найбільші їх значення встановлені в долинах рік, районах розвитку порід підвищеної обводненості за-карстовані вапняки, гравійно-піщані відкладення). У процесі експлуатації деяких водозаборів збільшення їх продуктивності відбувається за рахунок припливу поверхневих вод та підземних вод інших горизонтів. У деяких випадках це сприяє покращенню якості експлуатованих вод (зниження жорсткості та мінералізації, знезалізнення та ін.), але нерідко спостерігається зворотна картина, особливо коли при осушенні верхніх горизонтів відбувається підтягування солоних вод із глибини.

Модулі експлуатаційних запасів прісних підземних вод у районах з несприятливими умовами їхнього формування зазвичай не перевищують 0,1 л/(с-км2). Така обстановка спостерігається на Південному Уралі в Центральному Казахстані, Донбасі, Прикаспії та ін., але і в цих умовах можна знайти ділянки з високою обводненістю порід. Це – зони тектонічних порушень, ділянки із закарстованими породами, долини великих річок.

Оцінка ресурсів та запасів підземних вод проводиться не тільки з метою водопостачання. Вона виконується також виявлення закономірностей поширення скупчень мінеральних лікувальних, промислово цінних і теплоенергетичних вод, і навіть визначення потенційних можливостей їх експлуатації.

Серед лікувальних вод найбільше значення мають вуглекислі, сірководневі, йодисті, бромисті, радонові води. Вони використовуються для лікування безпосередньо на курортах і в баль-неолікарнях, а на ряді родовищ для розливу води в пляшки та застосування цих вод як лікувально-їдальні. На території Радянського Союзу експлуатується понад 500 родовищ мінеральних вод. Їхня мережа постійно розширюється. Щорічно розвідуються та підраховуються запаси мінеральних вод на 10-15 експлуатованих родовищах, відкриваються нові прояви та родовища мінеральних вод.

Експлуатаційні запаси вуглекислих вод становлять нашій країні приблизно 100 тис. м3/сут. Вуглекислі води тяжіють до областей сучасного та молодого вулканізму (Карпати, Кавказ, Тянь-Шань, Саяни, Забайкалля, Примор'я, Камчатка). Найбільш відомі серед великих родовищ вуглекислих вод знаходяться на Кавказі (Кисловодське, Єсентукське, Боржомське).

Експлуатаційні запаси сірководневих вод перевищують 35 тис. м3/добу. Найбільші їх запаси формуються в гіпсозо-ангідритових та нафтогазоносних відкладеннях міжгірських западин, крайових прогинів та пов'язаних з ними платформних областей. Це насамперед Предкарпатський, Закарпатський, Індоло-Кубанський, Терсько-Каспійський, Амудар'їнський, Передкопетдазький, Передуральський прогини, багато міжгірських западин (Куринська, Ріонська, Ферганська та ін.), Волго-Уральська область, деякі райони Скіфської плити. Найбільші запаси сірководневих вод встановлені на родовищах Мацеста (район Сочі) та Кемері (Прибалтика).

Йодисті та бромисті води формуються у глибокозалягаючих горизонтах артезіанських басейнів платформного типу. Їх експлуатаційні запаси оцінюються приблизно 11 тис. м3/сут [І] Одним із великих родовищ бромистих вод є Старорусское, розташоване на південь від оз. Ільмень.

Експлуатаційні запаси радонових вод дорівнюють приблизно 7 тис. м3/добу. У більшості випадків радонові води виявляються в районах розвитку кислих інтрузивних порід та їх жильних дериватів.

Серед інших типів мінеральних лікувальних вод, що експлуатуються в нашій країні, слід зазначити також залізисті та миш'яковисті. Їхні експлуатаційні запаси значно поступаються розглянутим вище.

Використання підземних вод як хімічної сировини ведеться у обмежених розмірах. Прикладом родовищ бромних розсолів є Краснокамське, йодних солоних вод – Семи-гірське та Чартакське, йодо-бромних розсолів – Челекенське. Слід зазначити, що природні запаси промислово цінних розсолів нашій країні значні. Наприклад, тільки для центральної частини Московського артезіанського басейну вони оцінюються 37,8 - 1015 м 3 . Тому розвідані запаси таких вод становлять дуже невелику частку від того, що можна взяти в надрах. Те ж саме можна сказати про води, що являють собою хімічну сировину на бір, калій, рубідій, цезій, стронцій.

Комплексне використання підземних вод є важливим, але поки що недостатньо ефективно вирішуване народногосподарське завдання. Подальше вдосконалення технології вилучення корисних компонентів із підземних вод значно розширить можливості практичного використання гідромінеральної сировини. Як одне з джерел такої сировини необхідно залучати техногенні води (нафтопромислові, солепромислові, шахтні та ін.), оскільки їх переробка дозволить не лише отримувати промислово цінні компоненти, а й сприятиме охороні навколишнього середовища.

Ресурси підземних вод теплоенергетичного призначення вивчені недостатньо. Є лише прогнозні оцінки термальних вод біля СРСР, зроблені Б.Ф. Маврицьким Так, для складчастих областей прогнозні ресурси термальних вод їм оцінюються в 6,6 м 3 /сек, а пароводяної суміші - в 5 т/сек. Найбільш сприятливі умови для використання підземного тепла є в Камчатсько-Курильській області, де функціонує Паужетська ГеоТЕС з потужністю близько 11 МВт і ведеться розвідка ряду родовищ термальних вод (Мутнівське, Кошелевське та ін.)

Артезіанські басейни мають значно більші ресурси Так, у межах платформних областей вони визначені приблизно в 220 м 3 /с Майже 78% з них знаходиться в Західно-Сибірській артезіанській області

Незважаючи на те, що основні ресурси термальних вод приурочені до артезіанських областей, їх практичне використання утруднене через високу мінералізацію води, відсутність необхідних геолого-економічних показників рентабельності комплексної експлуатації родовищ сотених термальних вод (рис 12 4) Разом з тим перспективи, звичайно, є. Так, наприклад, впровадження інтенсивних методів розробки родовищ термальних вод з підтримкою пластових тисків, що дозволяють назад закачувати мінералізовані води, можуть дати економію 130-140 млн. т умовного палива. Це дозволить гідрогеологам зробити вагомий внесок у виконання енергетичної програми СРСР

Викладений у цьому розділі матеріал дозволяє зробити висновок, що наша країна винятково багата на водні ресурси, причому це багатство визначається не лише великою кількістю ресурсів, а й різноманітністю типів вод різного призначення. У нашій країні, як в жодній іншій країні світу, є всі основні типи мінеральних лікувальних, промислово цінних та теплоенергетичних вод Пошуки, розвідка та експлуатація родовищ різних типів підземних вод проводяться у нас у масштабі, що розширюється з кожним роком. При подальшому вивченні підземної гідросфери гідрогеологи зіткнуться з багатьма раніше невідомими та несподіваними явищами.

Водну оболонку Землі – гідросферу – формують підземні води, атмосферна волога, льодовики та поверхневі водоймища, у тому числі океани, моря, озера, річки, болота. Усі води гідросфери взаємопов'язані між собою і перебувають у безперервному кругообігу.

Основний склад гідросфери – солоні води. На прісну воду припадає менше ніж 3% всього обсягу. Цифри умовні, оскільки у розрахунках враховано лише розвідані запаси. Тим часом, за припущеннями гідрогеологів, у глибинних шарах Землі знаходяться колосальні сховища підземних вод, родовища яких ще належить відкрити.

Підземні води як частина водних ресурсів планети

Підземні води - води, що містяться у водовмісних осадових породах, що складають верхній шар земної кори. Залежно від навколишніх умов, таких як температура, тиск, види гірських порід, води знаходяться у твердому, рідкому чи пароподібному стані. Класифікація підземних вод прямим чином залежить від ґрунтів, що складають земну кору, їх вологоємності та глибини залягання. Шари водонасичених порід звуться «водоносні горизонти».

Водоносні горизонти з прісною водою вважаються одним із найважливіших стратегічних ресурсів.

Характеристики та властивості підземних вод

Розрізняють безнапірні водоносні горизонти, обмежені пластом водонепроникних порід знизу і звані ґрунтовими водами, і напірні, розташовані між двома водотривкими пластами. Класифікація підземних вод на кшталт водонасичених грунтів:

порові, що залягають у пісках;
тріщинні, що наповнюють порожнечі твердих скельних порід;
карстові, що знаходяться у вапняках, гіпсах та подібних до них водорозчинних породах.

Вода, універсальний розчинник, активно поглинає речовини, що входять до складу порід, і насичується солями та мінералами. Залежно від концентрації розчинених у воді речовин розрізняють прісну, солонувату, солону воду та розсоли.

Види води у підземній гідросфері

Вода під землею перебуває у вільному чи пов'язаному стані. До вільних підземних вод відносяться напірні та безнапірні води, здатні переміщатися під дією гравітаційних сил. Серед пов'язаних вод:

кристалізаційна вода, що хімічно входить у кристалічну структуру мінералів;
гігроскопічна та плівкова вода, фізично пов'язана з поверхнею частинок мінералів;
вода, що у твердому стані.

Запаси підземних вод

На підземні води припадає близько 2% обсягу всієї гідросфери планети. Під терміном «запаси підземних вод» мається на увазі:

Кількість води, що міститься у водонасиченому шарі ґрунту – природні запаси. Поповнення водоносних горизонтів відбувається за рахунок річок, атмосферних опадів, перетікання води з інших водонасичених пластів. Оцінюючи запасів підземних вод враховується середньорічний обсяг підземного стоку.
Об'єм води, який може бути використаний при розтині водоносного горизонту, - пружні запаси.

Ще один термін – «ресурси» – означає експлуатаційні запаси підземних вод або обсяг води заданої якості, який можна видобути з водоносного горизонту в одиницю часу.

Забруднення підземних вод

Експерти класифікують склад та вид забруднення підземних вод наступним чином:

Хімічні забруднення

Неочищені рідкі стоки та тверді відходи підприємств індустрії та сільського господарства містять різноманітні органічні та неорганічні речовини, у тому числі важкі метали, нафтопродукти, токсичні отрутохімікати, ґрунтові добрива, дорожні реагенти. Хімічні речовини проникають у водоносні горизонти через ґрунтові води та неправильно ізольовані від суміжних водонасичених пластів свердловини. Хімічні забруднення підземних вод відзначаються широким поширенням.

Біологічні забруднення

Неочищені господарсько-побутові стоки, несправні каналізаційні магістралі та поля фільтрації, що розташовані поблизу водозабірних свердловин, можуть стати джерелами зараження водоносних горизонтів хвороботворними мікроорганізмами. Чим вище фільтраційна здатність ґрунтів, тим повільніше поширюється біологічне забруднення підземних вод.

Вирішення проблеми забруднення підземних вод

Враховуючи, що причини забруднення підземних вод носять антропогенний характер, заходи щодо охорони підземних водних ресурсів від забруднення повинні включати моніторинг побутових та промислових стоків, модернізацію систем очищення та утилізації стічних вод, обмеження скидів стоків у поверхневі водоймища, створення водоохоронних зон, усочення.

Запаси підземних вод

За різними ознаками нині виділяється також кілька груп запасів підземних вод.

Природні запаси - маса гравітаційної води в пласті у природних умовах. Та частина цієї маси, яка може бути вилучена з напірного водоносного горизонту за рахунок пружних властивостей води та гірських порід без осушення пласта, називається пружними запасами. Оцінюючи запасів підземних вод для водопостачання (прісні води) запаси зручніше висловлювати не масою, а обсягом води, оскільки чисельно значення одиниці і обсягу води у разі досить близькі. У такому наближеному трактуванні природні запаси дорівнюють сумі обсягу води, укладеної в пласті (ці запаси іноді називають «ємнісними»), і обсягу води, що видобувається в напірних умовах без осушення пласта («пружні запаси»). Величина останніх у порівнянні з ємнісними запасами зазвичай становить частки пропети.

Штучні запаси підземних вод-це їх обсяг у пласті, що утворився в результаті зрошення, підпору водосховищами, штучного заводнення пласта.

Експлуатаційні запаси підземних вод - кількість підземних вод, яка може бути отримана раціональними в техніко-економічному відношенні водозабірними спорудами при заданому режимі експлуатації та за якістю води, що відповідає вимогам протягом усього розрахункового терміну водоспоживання. Кількість води, про яку йдеться у наведеному вище визначенні, рекомендується висловлювати витратою води. Отже, строго кажучи, йдеться не про експлуатаційні запаси, а про експлуатаційні ресурси водоносного горизонту. З терміном експлуатаційні запаси можна погодитись лити з практичної точки зору - ДКЗ стверджує запаси корисних копалин (переважна їх частина - тверді копалини, де термін «запаси» є точним), а не ресурси.

Термін «експлуатаційні ресурси» застосовується за прогнозними оцінками у регіональному плані, як характеристика потенційних можливостей експлуатації підземних вод у тому чи іншому великому регіоні.

З урахуванням їх заповнення виділяють запаси, що заповнюються (за умови надходження ресурсів) і незаповнювані (за відсутності джерел їх формування). До останніх належать, звані, геологічні запаси підземних вод, рівні обсягу води у горизонті.

Як і ресурси, запаси з урахуванням площі їхнього поширення, поділяються на регіональні та локальні, а на основі генетичних ознак - на природні та штучні (накопичуються за участю антропогенного впливу). Якщо запаси певного горизонту заповнюються частково за рахунок припливу води з інших водоносних об'єктів, то кількість води, що надходить з них, відносять до запасів, що залучаються.

Особливу групу складають експлуатаційні запаси, які можуть бути вилучені або вилучаються з водоносних об'єктів, що експлуатуються, насамперед, з родовищ підземних вод з дотриманням природоохоронних заходів (7). Як правило, експлуатаційні запаси приурочені до родовищ підземних вод, що забезпечують економічно обґрунтований видобуток. Ступінь складності цих родовищ (чи його ділянок) різна. У зв'язку з цим вони поділяються на три групи.

До першої з них присвячені експлуатаційні запаси родовищ підземних вод із простими умовами. На площі їх поширення водоносні горизонти (підрозділи) витримані за площею та будовою, однорідні за фільтраційними властивостями, забезпечені харчуванням (ресурсами) та характеризуються стійким кондиційним хімічним складом.

Друга група родовищ підземних вод характеризується складною будовою, а також складними гідрогеохімічними та геотермічними умовами. При цьому, однак, можна оцінити зміни різних компонентів природного середовища, застосовуючи в обмежених обсягах спеціальні технології при розвідці та освоєнні запасів.

У третю групу входять експлуатаційні запаси родовищ з дуже складними умовами, що характеризуються невитриманою геологічною будовою, крайньою мінливістю потужностей та фільтраційних властивостей порід, що водовміщають, а також складними гідрогеохімічними та геотермічними умовами. p align="justify"> Проведення розвідувальних робіт на таких родовищах вимагає застосування спеціальних дорогих технологій, реалізація яких на стадії розвідки може бути технічно нездійсненна або економічно недоцільна.

Експлуатаційні запаси поділяються на категорії (А, В, С1, С2) за ступенем вивченості умов формування, кількості та якості підземних вод, а також умов експлуатації та підготовленості родовищ підземних вод до подальшого вивчення чи освоєння.

За умовами освоєння, господарського та економічного значення експлуатаційні запаси поділяються на балансові та позабалансові. До першої з цих груп належать запаси, доцільність використання яких встановлена на основі всіх геолого-економічних та санітарно-гігієнічних факторів, що враховуються діючими інструктивними документами. Можливість їх використання має бути підтверджена відповідними федеральними чи територіальними органами. До позабалансових відносяться запаси, використання яких на період оцінки не може бути визнано за доцільне з низки причин (техніко-економічним, технологічним, екологічним).

У нашій державі всі корисні копалини належать народу, а користування ними можливе на підставі спеціальної ліцензії. Щоб отримати такий дозвіл, потрібно попередньо придбати ліцензію на видобуток корисних копалин. Цій процедурі передує постановка на облік, яка провадиться на підставі оцінки.

Оцінка запасу підземних вод - комплексні роботи, які дозволяють оцінити кількість води, що видобувається, її придатність та якість. На цьому етапі також визначається можливий режим водозабору, який не вплине на стан підземних вод і навколишнє середовище.

Хід робіт

Роботи складаються з певних заходів:

збір архівних даних, аналіз гідрогеологічних умов надр у конкретній місцевості;
аналіз характеристик підземних вод та навколишнього середовища;
дослідно-фільтраційні роботи;
роботи зі спостереженню режимом вод.

Після збору всіх даних проводиться обробка отриманої інформації, польових робіт. Робляться гідрогеологічні розрахунки із моделюванням. На закінчення формується звіт щодо оцінки запасів підземних вод.

Категорії запасів підземних вод в залежності від ступеня їх вивченості

А – підтверджує, що водозабір має підтверджений досвід експлуатації.
В – підтверджує факт дослідної відкачування.
С1 - свідчить про проведені гідрогеологічні дослідження та отримані позитивні розрахункові дані.
С2 - може присвоюватися великим за площею місцевостям, без прив'язки до конкретного місця водозабору.

Оцінка запасів підземних вод із присвоєнням перших двох категорій дає право на водозабір у визначених звітом обсягах із ліцензією на 25 років.

Категорія С1 вигідна для перспективного водозабору. Мається на увазі, що при поетапному введенні виробництва категорію А або В можна розглядати як перший етап, а С1 як заділ на майбутнє. Категорія також вигідна в тих випадках, коли в конкретній місцевості запаси води, яку можна видобувати без шкоди для навколишнього середовища, добігають кінця. Хоча ліцензії такої категорії не видаються на більші терміни (не більше ніж на 5 років), за цей час можна провести всі проектні та будівельні роботи. Після закінчення підлягає переоцінці.

Методики розвідувальних робіт

Оцінка запасу підземних вод включає декілька заходів. Після того, як отримано позитивний прогноз, ділянка переходить у категорію перспективних. Починаються розвідувальні роботи, що складаються з наведених нижче етапів.

Попередня розвідка

На цьому етапі вивчаються особливості ділянки, її геологічну будову. Проводиться кількісна та якісна оцінка, вивчаються джерела формування запасів. Обґрунтовується найраціональніша схема зведення По суті, визначається загальне місце розташування, і з'ясовується, чи зможе воно забезпечити заявлену потужність.

Детальна розвідка

До другого етапу переходять лише в тому випадку, якщо ділянка дійсно перспективна для промислового використання.

Детальна розвідка передбачає визначення категорії з максимальною точністю та підрахунок рівня запасів із перспективою на найближче майбутнє. Саме ці дані потрібні для проектування ВЗП. Майданчик вивчається на предмет природних гідродинамічних явищ (мається на увазі, чи можуть бути на ділянці обвали та зсуви), вимірюється величина та ступінь їх промерзання. Від цих показників залежить категорія буримості.

Експлуатаційна розвідка

Цей вид робіт передбачає вже стабільне промислове освоєння ділянки з паралельними дослідженнями:

вивчають можливі умови для формування депресійної вирви;
проводиться стаціонарне спостереження землі за рівнем зниження води;
проводиться якісне дослідження води, наскільки вона змінюється за певний період (місяць, рік), робиться прогноз майбутніх періодів;
намічаються необхідні заходи щодо поповнення запасів, щоб захистити водний пласт від виснаження, та низку інших заходів.

Оцінка експлуатаційних запасів підземних вод – дуже важливий етап у процесі підземного водозабору. Якщо порівнювати тверді корисні копалини та підземні води, то останні мають динамічний характер, тобто вода змінюється за складом, якістю та кількістю постійно. Не існує можливості один раз порахувати кількість води та весь час розраховувати на певний обсяг водоспоживання. Величина відтоку та припливу залежить від безлічі факторів, які постійно слід вивчати та аналізувати.

Хто здійснює оцінку запасів підземних вод?

На законодавчому рівні обов'язок щодо проведення оцінки вод покладено на надрокористувача. Зрозуміло, що звичайна людина не може провести самостійно такі роботи, тому звертається до організацій, які займаються подібними роботами.

Надрокористувач зобов'язаний отримати дві ліцензії:

на геологічне вивчення;
на видобуток підземних вод.

Ліцензії мають виходити послідовно. Спочатку розвідувальні роботи і тільки потім видобуток. Кожен користувач підземних вод повинен розуміти, що нормативні акти передбачають відповідальність використання води без ліцензії. Надрокористувач не звільняється від обов'язку отримати дозвільні документи, навіть якщо свердловина сформована 100 років тому або перейшла у власність разом із земельною ділянкою. Хоча закон дозволяє використовувати без ліцензії свердловину, якщо вона лише покриває потреби конкретної сім'ї і не використовується в промислових масштабах. Свердловина не може бути джерелом водопостачання для кількох домоволодінь. В інших випадках обов'язково має бути проведена робота з оцінки запасів підземних вод та отримана ліцензія. Якщо цього не проводилося, дії підпадають під норми КпАП.

На що слід звернути увагу підбираючи виконавця робіт?

На сьогоднішній день безліч компаній пропонують послуги з гідрогеологічних досліджень, не маючи навіть у своєму штаті таких співробітників. Оцінка запасу підземних вод має проводитись виключно профільним фахівцем, тому краще шукати професіонала, а не організацію. Найкраще, щоб за його плечима був не лише диплом за спеціальністю «гідрогеологія», а й публікації у профільній літературі. У геолога мають бути практично втілені проекти та затверджені звіти.

Існує ще великий ризик зв'язатися з непрофільною організацією та не отримати бажаного обсягу водоспоживання. Ця проблема, звичайно, усувається, коли роботи проводяться на вже готовій свердловині та всі заходи спрямовані виключно на узаконення користування водою.

Навіщо потрібна переоцінка запасів водозабору?

Оцінка та переоцінка запасів підземних вод – це найскладніша геологічна процедура, основний напрямок якої – раціональне користування існуючими надрами. Прісна вода - це найцінніший ресурс, що вимагає постійної охорони з боку людини.

Переоцінка підземних вод не завжди має лише економічне підґрунтя. У деяких регіонах підземні води – єдине джерело водопостачання, тож жодного питання про доцільність підходу не стоїть. Роботи з переоцінки передбачають охоронні заходи водоносних горизонтів від деградації та виснаження. Проводиться постійний контроль за якістю води. Вивчається вплив природних та техногенних факторів на ступінь її забруднення.

Підприємницькі ризики

Слід пам'ятати, що оцінка запасу підземних вод може бути негативною, але до отримання позитивного результату потрібно буде вкласти чималі кошти. Можливо, що згідно з даними звіту буде доведено, що промисловий забір води недоцільний в економічному сенсі для промислового виробітку. Тому цей вид підприємницької діяльності є досить ризикованим.

ЗАПАСИ ПІДЗЕМНИХ ВОД (а. subsurface water storage; н. Untergrundwasservorrate; ф. ressources en eaux souterraines; і. reservas de aguas subterraneas) — кількість води, що міститься у водоносному горизонті в природних умовах або надходить до нього в результаті проведення водоспаду. Під терміном " запаси підземних вод " часто розуміють також кількість води, яка може бути використана. Існує ряд класифікацій запасів підземних вод з метою оцінки кількості підземних вод. У більшості з них розрізняють поняття "ресурси" та "запаси". Терміном "запаси" зазвичай позначають обсяг (масу) підземних вод, терміном "ресурси" - витрата підземних вод в одиницю часу. Виділяють природні та пружні запаси. Природні (звані також статичними, геологічними, віковими або ємнісними) запаси підземних вод характеризують в об'ємних одиницях загальну кількість води у водоносному пласті, пружні запаси - кількість води, що вивільняється при розтині водоносного пласта і зниженні пластового тиску в ньому при відкачуванні розширення води та зменшення порового простору самого пласта.

У практиці гідрогеологічних досліджень зазвичай проводять оцінку природних та експлуатаційних ресурсів підземних вод. Природні ресурси (або динамічні запаси) характеризують величину живлення підземних вод рахунок інфільтрації атмосферних опадів, поглинання річкового стоку і перетікання з інших водоносних горизонтів, сумарно виражену величиною витрати потоку чи товщиною шару води, що у підземні води. Середньобагаторічна величина живлення підземних вод, за вирахуванням випаровування, дорівнює величині підземного стоку, тому при регіональних оцінках природні ресурси підземних вод часто виражаються середньорічними і мінімальними значеннями модулів підземного стоку.

Експлуатаційні запаси підземних вод (ресурси) — кількість води, яка може видобуватися в одиницю часу з водоносного горизонту раціональним у техніко-економічному відношенні водозабором при заданому режимі експлуатації та якості води, що задовольняє вимогам протягом усього розрахункового періоду експлуатації. Експлуатаційні запаси (ресурси) є одним із основних критеріїв можливості та доцільності використання підземних вод для різних цілей. При цьому, за традицією, що склалася, при регіональних оцінках зазвичай користуються терміном "експлуатаційні ресурси", а при оцінках для водопостачання конкретних об'єктів - "експлуатаційні запаси". При оцінці експлуатаційних запасів (ресурсів) враховується можливість використання природних (у тому числі пружних) запасів, природних ресурсів, а також залучених (додаткових) ресурсів, що утворюються безпосередньо внаслідок експлуатації водозаборів (залучення поверхневих вод, підземних вод "непродуктивних" горизонтів тощо) .).

Важливим джерелом формування експлуатаційних запасів можуть бути штучні запаси і ресурси, створювані рахунок закачування поверхневих вод у природні підземні ємності з допомогою спеціальних споруд, фільтраційних втрат з водоймищ і каналів, інфільтрації поливних вод зрошуваних масивах тощо. p align="justify"> Ресурси (запаси) прісних підземних вод визначають на локальних ділянках з метою водопостачання конкретних об'єктів (міст, підприємств) і великих території, для яких дається регіональна оцінка природних та експлуатаційних ресурсів з метою перспективного планування можливостей використання підземних вод. Оцінка експлуатаційних запасів підземних вод на локальних ділянках проводиться на підставі спеціальних розвідувальних гідрогеологічних робіт або даних експлуатації діючих водозаборів стосовно виділених родовищ підземних вод або їх окремих ділянок.

Експлуатаційні запаси підземних вод залежно від ступеня, вивченості якості вод та умов експлуатації поділяються на 4 категорії - А, В, С1 та С2. До категорії А належать запаси, розвідані та вивчені з детальністю, що забезпечує повне з'ясування умов залягання, будови, величин напору та фільтраційних властивостей водоносних горизонтів, умов їх харчування, можливостей поповнення експлуатаційних запасів, встановлення зв'язку водоносних горизонтів між собою та з поверхневими водами, вивчення якості підземних вод із достовірністю, що підтверджує можливість їх використання за заданим призначенням на розрахунковий термін водоспоживання. Експлуатаційні запаси підземних вод категорії А визначаються за даними експлуатації, дослідно-експлуатаційних або дослідних відкачування стосовно наміченої схеми розташування каптажних споруд. У практиці щодо запасів категорії А допускається розрахункова екстраполяція результатів експлуатації та досвідчених даних.

До категорії В належать запаси, розвідані та вивчені з детальністю, що забезпечує з'ясування основних особливостей умов залягання, будови та живлення водоносних горизонтів, встановлення зв'язку підземних вод (запаси яких оцінюються) з іншими водоносними горизонтами та з поверхневими водами, визначення приблизної кількості природних водних ресурсів як можливих джерел поповнення експлуатаційних запасів підземних вод Якість підземних вод має бути вивчена з такою ж детальністю, як і для запасів категорії А. Експлуатаційні запаси категорії В визначають у межах детально вивченої ділянки за даними дослідних відкачування або розрахункової екстраполяції стосовно наміченої схеми водозабору.

Запаси категорії С1 вивчаються з детальністю, що забезпечує з'ясування загалом будови, умов залягання та поширення водоносних горизонтів. Якість підземних вод вивчається тією мірою, щоб можна було заздалегідь вирішити питання можливості їх використання за заданим призначенням. Запаси оцінюються за даними пробних відкачування з одиничних свердловин, а також за аналогією зі схожими районами.

До категорії С2 відносяться запаси, встановлені на підставі загальних геолого-гідрогеологічних даних, підтверджених випробуванням водоносного горизонту в окремих точках або за аналогією. Якість підземних вод також визначається за пробами, взятими в окремих точках водоносного горизонту, або за аналогією. Експлуатаційні запаси категорії С2 оцінюються у межах водоносних комплексів та виявлених сприятливих структур. Регіональна оцінка природних та експлуатаційних ресурсів підземних вод виконана вперше у світовій практиці. Результати оцінки показують, що найбільшими ресурсами характеризуються міжгірські западини та передгірні прогини у гірничоскладчастих областях країни, що відрізняються сприятливими умовами формування підземних вод. Модулі експлуатаційних ресурсів у цих районах сягають 10 л/с. Південного Тянь-Шаню та ін.). Сприятливі природні умови накопичення підземних вод відзначаються у великих артезіанських басейнах платформного типу (Московському, Дніпрово-Донецькому, Прибалтійському, Західносибірському та ін.). Модулі експлуатаційних ресурсів складають від 1-2 до 3-5 л/с.км 2 дебіти групових водозаборів вимірюються сотнями л/с, в долинах річок - до 1 м 3 /с.

Найбільш несприятливими гідрогеологічними умовами характеризуються Балтійський та Український кристалічний щити, деякі райони Північного та Південного Уралу, Сибіру, Крайньої Півночі, Північного Сходу, Далекого Сходу, Центрального та ін. Модулі експлуатаційних ресурсів на більшій частині території цих районів не перевищують 0,1 л с.км 2 лише на більш обводнених ділянках досягаючи 1-2 л/с.км 2 .

У CCCP відповідно до Основ водного законодавства використання прісних підземних вод, не пов'язане з , як правило, не допускається, і тільки в районах, де відсутні поверхневі джерела, але є достатні експлуатаційні запаси прісних підземних вод, можлива їх експлуатація для інших цілей за спеціальністю дозволу державних органів, що регулюють використання та охорону водних ресурсів. Про розподіл та використання ресурсів мінеральних та