Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

IX. 3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД



Накопленный в СССР и за рубежом опыт показывает, что» одним из основных источников водоснабжения, широко исполь­зуемых как в горных районах криолитозоны, так и на равнинах (в АО), являются аллювиальные воды подрусловых и поймен­ных таликов. Наиболее перспективны в этом отношении воды пе­реуглубленных долин-грабенов, выполненных мощными толща­ми гравийно-галечных отложений. Такие до'лины известны как: в ГМ (ГАМ), так и на сочленении различных ГГС (см. VII. 5; рис. 39). На аллювиальных водах таких долин поставлено, на­пример, водоснабжение Норильского горнопромышленного* района.

212 .


Рис. 52. Схема водозабора в пос. Хандыга (Гидрогеология СССР, т. XX):/ — песчано-галечныйаллю­вий, 2 — супесчаный аллювий, 3 —• насыпной грунт, 4 — граница ММП, а — фильтровая часть дрены, б — водоподъемная шахта, в — наносная станция

Эксплуатация аллювиальных вод грунтаво-фильтрацион-вых таликов производится при помощи одиночных колодцев, си­стем колодцев, расположенных поперек долин или вдоль нее (каскадом), водосборных галерей, одиночных скважин и их ря­дов (Калабин, 1960; Гидрогеология, XVI, 1970; Рогинец, 1973). В Якутии наиболее часто инфильтрационные водозаборы состо­ят из /водаприемнош колодца и (Водозахватного штрека (рис. 52). Такая конструкция проста, но проходка штрека требует большого объема до­рогих горнопроходческих ра­бот. Вместо водозахватного штрека применяются также подрусловые дрены из сталь-ных труб большого диаметра (более 1000 мм). Для захва­та воды они перфорируются на некотором участке и вокруг

б

них устраивается обратный фильтр. Опыт создания во­дозаборных сооружений пока­зывает, что с санитарной точки зрения наиболее благо­приятны галереи и штреки. Их

целесообразно укладывать в основании аллювия при его мощ­ности в несколько метров или на глубине 5—8 м при большей мощности. Значительное заглубление улучшает очистительные свойства сооружений, надежнее предохраняет их от зимнего промерзания, а в долинах перемерзающих зимой рек увеличи­вает эксплуатационные запасы грунтовых вод. Следует сказать, что опыт водоснабжения 'поселков за счет аллювиальных вод в бассейне р. Колымы свидетельствует о значительной сработке. естественных запасов в зимнее время. Дебиты водозаборов уменьшаются зимой по сравнению с летним периодом более чем в 10 раз, прекращается образование наледей.

Отбор воды из аллювиальных отложений колодцами мало благоприятен с санитарно-охранных позиций. Поэтому не реко­мендуется уменьшать длину каптажных галерей за счет созда­ния над ними колодцев, так как при этом резко снижается очис­тительное действие каптажного устройства.

Каптажные сооружения в суровых мерзлотных и климати­ческих условиях часто необходимо обогревать, предохраняя от зимнего промерзания, что особенно опасно при сильной сработ­ке водоносного горизонта. Для эксплуатации шахтного колодца достаточно иметь над ним отапливаемое сооружение. Для кап­тажных галерей небходим их обогрев по всей длине. Часто для этого применяются паропроводы со сбросом конденсата. Одна-



ко такая система дорогостоящая и неблагоприятная в эксплуа­тационном отношении: поступление пара приводит к развитию1 организмов, разрушающих деревянные конструкции галерей. Более удобны в эксплуатации низкотемпературные электрона­греватели (греющие кабели и панели), управление работой ко­торых легко автоматизируется. Известны и другие приемы обо-' прев а (каптажных устройств (см. IX. 4).

Благоприятным фактором при эксплуатации аллювиальных вод русловых и пойменных таликов является полное восстанов­ление их запасов в летнее время, неблагоприятным — подвер­женность загрязнению. Источниками загрязнения наиболее час­то являются промывочные отходы при разработке россыпных месторождений цветных металлов и золота, бытовые отходы по­селков и городов, сброс промышленных вод различными пред­приятиями (горно-обогатительными и целлюлозными комбина­тами, фабриками и т. д.). Так, работа драг, промприборов, гид­равлических устройств в районах разработки россыпей резкси увеличивает содержание в воде органических и минеральных веществ и ее мутность. Происходят заиление аллювия и умень­шение его фильтрационных свойств, а также кольматация кап­тажных сооружений. Следствием является частичное промерза­ние наиболее заиленных отложений и сокращение талика, а так­же снижение дебитом водозаборов. Кроме того, (в русловом ал­лювии накапливается органическое вещество, гниение которо­го ухудшает качества воды.

Интенсивность загрязнения аллювиальных вод в криолито-зоне изменяется по сезонам года. Так, в долинах рек, сток ко­торых прекращается зимой, происходит глубокое сезонное про­мерзание отложений водоносного талика, достигающее 3—4 м. CMC изолирует аллювиальные воды и предохраняет их от за­грязнения. Поэтому даже в поселках они могут использоваться^ зимой для водоснабжения без еанитарно-химической обработ­ки. Весеннее половодье уносит накопившиеся за зиму на по­верхности источники загрязнения. Разрушение CMC на тали­ках в силу высоких водно-фильтрационных свойств аллювия происходит быстро, что приводит к восстановлению связи по­верхностных и подземных вод и увеличению загрязнения пос­ледних летом. Для уменьшения загрязнения водозаборные соо­ружения рекомендуется располагать выше поселков. Однако-сброс в талик горячих циркуляционных вод электростанций, ко тельных и др., рекомендуемый для увеличения размера его (см. IX. 4), приводит к необходимости отклоняться от этого правила. В результате возрастает загрязнение, хотя эксплуата­ционные запасы вод зимой увеличиваются.

В условиях прерывистого распространения ММТ инфильт­рация атмосферных осадков часто происходит на междуречьях, а разгрузка подземных вод в долинах рек (Забайкальская ГСО, Чульманский АдАБ). Поэтому гражданское и промышленное


строительство 'на дождевально-радиациюнных таликах (в очень благоприятных инженерно-геологических условиях) приводит к появлению здесь источников загрязнения, влияющих на качест­во аллювиальных вод в долинах. Это необходимо учитывать при выборе места ^водозаборов, проектировании и строительстве ка­нализационных сооружений в поселках, при создании водоох­ранных зон (см. IX. 5).

Водоснабжение за счет вод глубокого подмерзлотного сто­ка производится как в АБ платформ, так и в ГСО. Подземные* воды эксплуатируются при помощи скважин, проходящих мерз­лую толщу и углубляющихся в водоносные слои. Глубины сква­жин варьируют в больших пределах (от 100 до 600 м), что за­висит от мощности ММП и глубины залегания водоносного го­ризонта 'И его водообильности. *

Важной особенностью, использования подмерзлотных вод является необходимость предотвращения замерзания разведоч­ных, эксплуатационных и наблюдательных (режимных) на во­ду скважин. Это достигается:

1) непрерывной откачкой воды. Иногда даже при кратко­
временной остановке откачки вода в стволе скважины замерза­
ет. Зимой это чаще всего происходит вблизи поверхности. Мно­
гочисленны случаи замерзания и на существенно больших глу­
бинах (до 200 м). Указанным способом удается предотвратить
образование в стволе ледяных пробок в условиях ММП с темпе­
ратурами выше —3, —4° и при больших расходах воды;

2) подогревом воды в стволе скважины как в период про­
ведения откачки, так и при остановке. Для подогрева применя­
ются специальные электронагревательные кабели. Такие кабе­
ли, опущенные в скважину, не допускают замерзание воды при
остановке откачек. При их включении лед тает и скважина ста­
новится пригодной для эксплуатации;

3) замещением воды незамерзающей жидкостью в стволах
наблюдательных или консервируемых скважин. Иногда для этих
целей воду в скважинах подсаливают или заменяют рассолом.
Однако со временем соленость воды уменьшается и она может
замерзнуть. В наблюдательных скважинах воду часто замеща­
ют керосином, что обеспечивает возможность проводить наблю­
дения за колебаниями уровня, а также термометрические изме­
рения.

Эксплуатация артезианских вод подмерзлотного стока встречает и другие трудности. К числу их относятся аномально-низкое положение пьезометрического уровня вод (см. VII. 4), малая производительность водоносных горизонтов.

В ГСО при сплошном распространении мерзлых толщ в ус­ловиях невысокой новейшей тектонической активности при ин­тенсивной эксплуатации пластово-трещинных и трещинных под­мерзлотных вод часто наблюдается их истощение (сработка уп­ругих запасов), а иногда подток сильноминерализованных вод,


в связи с чем встает вопрос об искусственном восполнении их за­пасов (см. IX. 4) 'и улучшении качества.

Воды подмерзлотного стока в целом слабо подвержены промышленному загрязнению. Соблюдение простейших сани­тарных норм при их отборе делает эти (воды весьма благоприят­ными в санитарном отношении. Несомненно надежным источ­ником водоснабжения являются пресные трещинно-жильные во­ды глубокого стока, разгружающиеся по напорно-фильтрацион-ным таликам, приуроченным к разломам. Обычно высокие деби-ты даже в конце зимы, близкое залегание к поверхности в (Мес­тах разгрузки, хорошее качество воды и высокая санитарная благонадежность привлекают к ним (внимание гидрогеологов. Однако места их выхода строго локализованы и обычно удале­ны от промышленных объектов и поселков. В 'настоящее время нет опыта каптажа таких вод для крупных водозаборов. Сис­тема каптажных сооружений должна предохраняться от зимне­го промерзания. Известно, что промерзание вод на участках вы­хода на поверхность создает дополнительный криогенный напор и может приводить к их прорывам в новых местах. Замерзание каптажных устройств также приводит к образованию обходных путей фильтрации и новых очагов разгрузки таких (вод (Вель-мина, 1952).

Воды 'несквозных и сквозных таликов под термокарстовыми озерами эксплуатируются скважинами в засушливых районах Центральной Якутии, где отсутствуют другие источники (водо­снабжения. Выше указывалось, что эти воды имеют сложный хи­мический состав, иногда повышенную минерализацию. Очень часто для них характерны повышенная жесткость, аномально-высокое содержание железа, а также органическое загрязнение и неприятный запах (см. П. 4, IV. 3). В процессе их эксплуата­ции состав и минерализация меняются. При этом в водоносный талик происходит подтягивание озерных вод, в зависимости от состава которых происходит изменение вод © талике. В опреде­ленных случаях (например, при искусственном наполнении озе­ра) эти изменения могут способствовать улучшению качества подземных вод. При этом породы талика, исполняя роль филь­тра, способствуют уменьшению их санитарной неблагонадеж­ности по сравнению с озерными водами.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.