Освоение месторождений подземных вод

Итак, пройдены все стадии поисков месторождения и его разведки, завершившиеся подсчетом ЭЗ, т.е. обосновано место расположения, необходимое количество и рациональная конструкция водозахватных устройств, дан прогноз качества воды и оконтурена ЗСО (с перечнем необходимых санитарно-оздоровительных мероприятий), так или иначе согласованы вопросы влияния водозабора на окружающую среду. Отчет о поисково-разведочных работах экспертируется и защищается в Государственной или территориальной комиссии по запасам полезных ископаемых.

Для целей водохозяйственного учета и оценки перспектив дальнейшего изучения общая сумма утверждаемых эксплуатационных запасов разбивается на несколько категорий по степени изученности: А - освоенные, В - разведанные, С1 - предварительно оцененные, С2 - выявленные, Р - прогнозные ресурсы.

Целесообразная степень изученности месторождений подземных вод определяется степенью сложности гидрогеологических, водохозяйственных, геоэкологических и горно-геологических условий. В настоящее время предлагается использовать три градации группировки месторождений: с простыми, сложными и весьма сложными условиями.

Мы не рассматриваем принципы категоризации ЭЗ и группировки месторождений, поскольку они не имеют какого-либо содержательного гидрогеологического смысла. Специалист, работающий в области поисков и разведки подземных вод, должен владеть соответствующими методическими и нормативными документами на момент производства работ и руководствоваться ими.

После утверждения ЭЗ выполняется проектирование и строительство водозабора; затем эксплуатирующая организация, получив лицензию, начинает эксплуатацию (промышленное освоение) месторождения.

Период эксплуатации месторождения в методическом смысле должен рассматриваться как очередная стадия его разведки ("эксплуатационная разведка"), основной целью которой является контроль оправдываемости прогнозных расчетов. С этой целью на действующем водозаборе создается система объектного мониторинга, данные которого передаются по территориальной принадлежности в общую систему Государственного мониторинга состояния недр. Основное содержание гидрогеологических наблюдений на стадии освоения месторождения: пространственно-временной контроль развития депрессии напоров, изменения качества извлекаемой воды и состояния окружающей среды.

Постепенное накопление информации за многолетний период дает возможность корректировки первичных (разведочных) прогнозов. Такая необходимость реально возникает по таким причинам:

опасность "недобора" реальной производительности по сравнению с расчетной заявленной потребностью (отчетливо выраженная тенденция к перепонижению уровней, критическое ухудшение качества воды). В таких ситуациях необходима разработка рекомендаций по перераспределению нагрузки между скважинами или изменению схемы водозабора, защитным мероприятиям по сохранению качества и т.д.)

появление дополнительной потребности в воде: в этих случаях необходима оценка возможности увеличения производительности уже действующих скважин, рекомендации по расширению водозабора на фланговых участках; возможно - разработка мероприятий по искусственному пополнению запасов подземных вод.

изменение водохозяйственной обстановки: гидротехническое строительство, орошение и/или мелиорация сельскохозяйственных земель, изменение районных схем водопользования (например, ликвидация старых водозаборов и т.д.).

Если эти причины оказываются существенными, то производится ПЕРЕОЦЕНКА (пересчет) ЭЗ на основе уточнения первичной (разведочной) фильтрационной схемы. При этом в том или ином объеме может быть предпринята доразведка месторождения (обычно на фланговых участках), однако, наиболее добротный и надежный материал может быть получен по данным длительных наблюдений за эксплуатацией водозабора. Ведь эксплуатационный водоотбор - это, по сути, мощный опыт, причем такой длительности и интенсивности, которых в принципе невозможно достичь при разведке. Особенно важно, что при таких масштабах возмущения достаточно отчетливо проявляются замедленные во времени процессы, а также ощущается влияние удаленных границ и зон неоднородности.

Следует особо подчеркнуть, что эффективная и надежная интерпретация этих уникальных данных возможна только при рациональной и ответственной организации объектного мониторинга на всем периоде освоения месторождения, что, увы, выполняется крайне редко. С позиций гидрогеолога нужно помнить, что все расчеты параметров и эпигнозный анализ производятся с использованием величин понижений (изменений!) уровней, поэтому абсолютно необходимо, чтобы наблюдательная сеть была создана и оборудована до начала эксплуатации, чтобы на ней можно было максимально долго отследить естественный (ненарушенный) фон уровней и расходов.

Желательно осуществление наблюдений как за гидрогеодинамическими элементами потока, так и за доступными балансовыми механизмами. Обычные объекты наблюдений (мониторинга):

Все эксплуатационные скважины - на них должны наблюдаться производительность и динамические уровни; фиксируются кратковременные технологические и аварийные остановки и, естественно, длительные остановки для капитального ремонта скважин или насосного оборудования. Периодически производится гидрогеохимическое, бактериологическое опробование и т.д.

Система наблюдательных скважин: их количество и схема расположения диктуются типом месторождения и масштабом водоза