Задачи и методы оценки качества п.в. при разведке и эксплуатации месторожд-й. Принципы проектирования зон санитарной охраны водозаборов

Качество воды, извлекаемой водозабором, контролируется эксплуатирующей организацией, а при подаче ее в водоразборную сеть - местными органами санитарно-эпидемиологического надзора (СЭС). Контроль кондиционности воды осуществляется по трем группам показателей:

1)органолептические свойства (непосредственно воздействующие на органы чувств человека),

2)химический состав (общая минерализация, отдельные макро- и микрокомпоненты),

3)бактериальная зараженность.

1.Выявление ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ (на начальных стадиях поисково-разведочных работ) - анализируется естественная и техногенная гидрогеохимическая ситуация

2. Если такие источники установлены, то (после предварительного выбора места и конструкции водозабора) необходимо оценить ВОЗМОЖНОСТЬ ПОПАДАНИЯнекондиционных вод в водозахватные устройства.

3.Если в выделенную зону захвата водозабора попадает какой-либо из выявленных потенциальных источников загрязнения с концентрацией (содержание любого нормируемого показателя качества), то целесообразно вначале оценить ПРЕДЕЛЬНОЕ ВОЗМОЖНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ, т.е. качество воды в наихудшем варианте, при полном попадании загрязнения в водозабор.

4.Однако, даже если окажется, что загрязнение угрожает водозабору ( > ПДК ), следует рассчитатьКРИТИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ - время подтягивания загрязнения к водозабору.

5. ЗАВЕРШЕНИЕ ПРОГНОЗА КАЧЕСТВА: если по этапам прогноза получены отрицательные ответы, то нужно либо "закрывать" месторождение (нет эксплуатационных запасов!), либо проектировать какие-то защитные меры:

1. Перемещение водозаборного участка - этим достигается увеличение длины пути (с соответствующим возрастанием ) или изменение положения зоны захвата.
2. Уменьшение проектной производительности водозабора (т.е. уменьшение ЭЗ !), чтобы уменьшить скорости и соответственно - величины .
3. Организация гидродинамической защиты (идеи без комментариев понятны из рис. 6.4)

ЗСОI пояс "строгого режима" (внутренний): 30-50 м вокруг станций I подъема - для предотвращения случайного или умышленного загрязнения непосредственно через водозахватные устройства. Охраняется; земля отчуждается; внутри пояса строгого режима часто создается искусственное покрытие (гравийно-галечное, асфальт). Гидрогеологическое обоснование практически не требуется.
Размеры II и III поясов определяются гидродинамическим и миграционным расчетом. Их назначение:

II пояс - охрана от бактериальных (микробных)загрязнений,
IIIпояс - охрана от химических загрязнений.

Основной принцип расчета размеров II/III поясов: граница каждого пояса - это изохрона, т.е. совокупность точек, из которых загрязнение достигает водозабора через заданный расчетный промежуток времени. Разница II и III поясов - как раз в величине этого расчетного промежутка времени.

IIпояс рассчитывается по сроку выживания болезнетворных бактерий в подземных водах: для расчетного времени 100, 200, 400 суток (в зависимости от климатической зоны и "массивности" микробного загрязнения)
III пояс:для миграции химических загрязнителей принимается полный расчетный срок эксплуатации, обычно 10⁴ суток.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДООТБОРА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Несколько разрозненных тезисов по этой модной для неспециалистов (особенно "зеленого" цвета) и весьма болезненной (для ответственных специалистов), но крайне слабо разработанной тематике.

1)Эксплуатационный водоотбор является одним из наиболее распространенных и значимых видов техногенного воздействия на гидросферу и сопряженные с ней элементы окружающей среды. Современные тенденции развития систем водообеспечения однозначно свидетельствуют о неизбежности постоянного его расширения в обозримой перспективе.

2)Эксплуатационный водоотбор неизбежно наносит ущерб окружающей среде, особенно в районах массированного (практически площадного) водоотбора.

3)Инициировать оценку возможного ущерба окружающей среде обязан гидрогеолог, выполняющий поисково-разведочные работы на конкретном месторождении. Это непосредственно вытекает из самого понятия "эксплуатационные запасы подземных вод" - к ним могут быть отнесены только те количества воды, эксплуатационный отбор которых не приводит к недопустимому (по масштабу и качеству) ущербу окружающей среде.

4)Конечный прогноз воздействия на отдельные элементы окружающей среды должен быть разработан профильными специалистами; в профессиональной компетенции гидрогеолога находится лишь обеспечение "краевых" условий этой задачи, т.е. прогнозное количественное (в пространственно-временных координатах) обоснование ожидаемых воднобалансовых и гидрогеодинамических изменений под влиянием работы водозаборного сооружения.

5)Основные агенты воздействия на окружающую среду при работе водозаборов:

5.1)изменение водного баланса поверхностной гидросети (водотоки, водоемы, болота)

5.2)изменение глубины залегания свободной поверхности грунтового водоносного горизонта

5.3)изменение напряженного состояния обводненных массивов горных пород

5.4)изменение гидрогеотермического режима (интенсивность и направленность тепловых потоков) массивов многолетнемерзлых пород

6)Основные экологические последствия длительной эксплуатации водозаборов могут заключаться в следующем:

6.1)ухудшение условий обитания и деградация водной и околоводной флоры и фауны поверхностной гидросети

6.2)ухудшение условий увлажнения приповерхностной части разреза с деградацией почв и ландшафтного комплекса в целом

6.3)ухудшение несущей способности массивов горных пород как основания для инженерных сооружений с просадками земной поверхности, активизацией опасных геодинамических процессов (суффозия, карстообразование)

6.4)изменение пространственной конфигурации мерзлых и талых толщ с сопутствующими опасными мерзлотными явлениями.

9.10. Источники подтопления на градопромышленных территориях. Образование техногенной верховодки. Влияние подтопления на опалзневые и суффозионные процессы.

Градопромышленная гидрогеология рассматривает решение задач гидрогеологического обоснования строительства и эксплуа­тации промышленных и гражданских сооружений, причем на градопромышленных агломерациях основными задачами являются изучение подтопления и загрязнения территорий применительно к обоснованию управления этими процессами. Особым направлени­ем решения проблем борьбы с загрязнением на градопромышленных территориях является устройство объектов скла­дирования и захоронения промышленных и бытовых отходов, в которых по особенностям гидрогеологического обоснования выде­ляются объекты закачки промышленных стоков в глубокие водо­носные горизонты.

2.1.Подтопление градопромышленных территорий

Подтопление территорий, являющееся одним из наиболее распространенных и опасных геологических экзогенных процес­сов, происходит в результате подъема УГВ, приводящего к ухуд­шению инженерно-геологической и экологической обстановок.

Проявления подтопления и защита подтопляемых территорий

Характер формирования подтопления предопределяется соче­танием источников (факторов) обводнения и гидрогеологических условий на подтопляемых территориях. Обычно подтопление тер­риторий происходит в две стадии: при строительстве — за счет увеличения инфильтрации при планировке территорий и засыпке естественных дрен — и при эксплуатации — за счет повышенной инфильтрации осадков, утечек производственных вод, потерь воды из водопроводных и канализационных сетей, при орошении на городских территориях. К внешним источникам обводнения градо-промышленных территорий относятся создание водохранилищ, прудов-накопителей и поступление воды со стороны окружающих орошаемых территорий.

Подтопление градопромышленных территорий может приво­дить к проявлениям опасных геологических процессов:

1) Существенное влияние на формирование оползней 2) проявление суффозионных процессов(но должно быть место куда может выноситься порода). Щелевая суффозия в щели в инженерных коммуникациях(тоннели метро, канализационные коллекторы) – влечет образование провалов на поверхности.

Для защиты: 1)гидроизоляция 2)дренаж(горизонтальный-труба для отвода и вертикальный-вертикальные скважины)

Требуется ГГ обоснование дренажа. Вообще эта проблема связана со строением дренируемых водоносных пород которые представлены гр. водами или верховодкой.

1 тип Однопластовый поток. Наиболее благоприятные условия для дренажа. Если высокая проводимость (больше 100-200 мкв/сут) то эффективен вертик.дренаж.

2 тип Поток 2-х этажного строения. Появляется грунтовый поток с верховодкой. Основная опасность – подтопление со стороны верховодки. Техногенная верх-ка (дополняется техногенными источниками питания) В данном случае подойдет т.н. сбросной дренаж. Вертикальные скважины до УГВ.