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 .

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.

Поиск по сайту: