Объекты гидрогеологической съемки

 

Основными объектами маршрутной гидрогеологической съемки являются естественные и искусственные проявления подземных

вод (родники, колодцы, буровые на воду скважины, выходы грунтовых

вод в карьерах, строительных котлованах, дорожных выемках

и т.д. Наряду с этим при проведении маршрутов выполняется

большой комплекс геологических, геоморфологических, гидрологических,

геоботанических и других работ и наблюдений.

Состав геоморфологических и геологических наблюдений определяется

геологической изученностью территории и ее физико-

географическими и геолого-структурными условиями (рельеф,

обнаженность и др.). Методически является наиболее правильным

проведение гидрогеологической съемки на территории планшетов(районов), по которым уже имеются (составленные ранее) кондиционныегеологические карты того же или более крупного масштаба. При отсутствии такой информации целесообразно проведение комплексной геолого-гидрогеологической съемки с соответствующими методическими требованиями. При наличии материалов предшествующей геологической съемки для района работ уже имеются геоморфологическая и геологические карты, разрезы и др. В этом случае состав геоморфологических и геологических наблюдений, выполняемых при проведении маршрутной гидрогеологической съемки, должен включать главным образом "контрольные" оценки положения основных "линейных" зон (границы геоморфологических элементов, литогенетических комплексов отложений, структурных элементов, зон тектонических нарушений и др.), а также "гидрогеологическое" описание опорных обнажений района с характеристикой строения зоны аэрации, расчленением разреза на потенциально водоносные (проницаемые) и "водоупорные" слои, описанием состава горных пород, характера их трещиноватости и закарстованности, отбором проб пород на необходимые лабораторные определения и др. Работы и наблюдения, выполняемые на этих объектах, определяются их видом. Естественные водопроявления (родники) при их наличии во всех случаях являются наиболее интересными и ценными объектами исследования. Работы и наблюдения, выполняемые при описании родников, должны включать:

• топографическую (нанесение на рабочую карту) и высотную: в абсолютных отметках (по карте) или относительно уреза воды ближайшего поверхностного водотока, привязку места выхода источника;

• геоморфологическую (положение на определенном элементе рельефа) и геологическую (стратиграфический возраст и состав отложений) привязку места выхода;

• описание характера выхода источника: одиночный, групповой, пластовый, связанный с системой трещин или карстовых пустот, нисходящий или восходящий, наличие воронки, характер и ширина русла водотока, наличие специфических отложений в месте выхода или в русле (травертины, сера, ил и др.), тип растительности и т.д.;

• определение дебита источника (л/с);

• определение физических свойств воды (вкус, запах, цвет, прозрачность);__

• отбор пробы на химический анализ и определение неустойчивых компонентов химического состава непосредственно на источнике;

• определение температуры подземных вод в месте выхода родника

с использованием родникового или "ленивого" термометра;

• характеристика каптажного устройства (при его наличии), санитарное

состояние места выхода;

• характеристика режима источника и его практического использования

(при постановке специальных наблюдений или по данным опроса местных жителей).

При обследовании естественных водопроявлений (родников) в

процессе проведения маршрутных гидрогеологических работ наиболее

сложным является определение их дебита. Способы, которые

могут использоваться при этих оценках, определяются главным образом

величинами дебитов источников. При дебите до 1 — 1,5 л/с

может использоваться наиболее простой объемный способ определения

(поскольку у маршрутной группы, как правило, отсутствуют

емкости более 10—12 л). При значениях дебита до 10—15 л / с непосредственно в маршрутах возможно его определение с использованием

водосливов (водосливных рамок). При использовании

треугольного водослива (Томсона) с вырезом 90° (рис. 17.1) расчет

расхода производится по зависимости:

Q= 1,4 Н ^{5 / 2},

где Q — дебит родника, м3 / с; Н — величина напора над порогом

водослива, м.

Водосливная рамка устанавливается перпендикулярно потоку воды в русле,

вдаативается в грунт и изолируется для устранения фильтрации в обход рамки1.

При дебите источника более 15—20 л / с в условиях проведения

маршрутной съемки единственно возможным является определение

расхода способом площадь—скорость:

Q = УS,

где Q — дебит родника, м3 / с; S — площадь поперечного сечения

водотока в русле, м2; У — скорость течения, м/с.

Для измерения дебита этим способом выбирается прямолинейный участок русла водотока ниже места выхода источника, свободный от растительности, валунов, участков русла с отсутствием течения и т.д. Ширина русла и

промеры глубин проводятся по поперечнику, перпендикулярному течению потока (S=bH); b — ширина русла в выбранном сечении, м; / нии, м. Скорость течения определяется с помощью поплавков или гидрометрических вертушек. Схемы промера глубин при различной ширине и глубинах водотока, способы расчета средней глубины, коэффициенты для перехода от значений поверхностной скорости, измеренной поплавками, к значению средней скорости течения, устройство и принципы использования гидрометрических вертушек рассматриваются в гидрологических и гидрогеологических справочных руководствах. Дебит источника дает только косвенное представление о водообильности водоносного горизонта, поскольку при съемке невозможно определить площадь, на которой формируется его расход (площадь водосбора источника). В связи с этим на отдельных участках территории может выполняться оценка модуля родникового стока, который является более объективной характеристикой.

Оценка выполняется для участка территории, ограниченного

естественными границами (речной бассейн, площадь распространения

отложений конкретного водоносного горизонта и т.д.) по зависимости:

где M/р — модуль родникового стока, л/с • км2; — суммарный

расход источников, выходящих в пределах рассматриваемой площади,

л/с; — площадь участка, км². Однако и эта характеристика

является в какой-то мере условной, поскольку часть (в определенных

условиях основная) разгрузки грунтовых вод осуществляется

непосредственно в русла рек, озерные котловины и т.д.

Среди искусственных проявлений подземных вод наиболее массовыми

(при наличии на территории работ населенных пунктов)

являются колодцы, при обследовании которых выполняются следующие

работы и наблюдения:

• привязка колодца на местности (см. родники);

• определение глубины залегания уровня воды и глубины колодца

(определение мощности слоя воды);

• описание конструкции и размеров сруба;

• определение физических свойств воды (температура, цвет,

вкус, запах);

• отбор пробы на химический анализ и определение неустойчивых

компонентов состава;

• характеристика санитарного состояния и использования колодца;

• описание горных пород, вскрытых при выкапывании колодца,

и характера появления воды при вскрытии водоносного горизонта

(на основании опроса людей, сооружавших колодец);

• характеристика режима колодца: колебания уровня воды в различные

сезоны года, производительность при интенсивном

отборе воды, изменения цвета, вкуса, запаха воды и т.д. (по

опросу местных жителей).

Рекомендуемые старыми методическими руководствами откачки из колодцев в настоящее время практически не проводятся в связи с недостаточной точностью получаемых результатов. Как исключение возможна оценка интенсивности водопритока в колодец, определяемая по времени восстановления уровня после его значительного понижения при отборе воды (приток воды, л/с). Отбор пробы воды на химический анализ и определение компонентов непосредственно в процессе отбора пробы целесообразно проводить только на колодцах, которые используются постоянно. Заброшенные и не эксплуатирующиеся колодцы, как правило, не опробуются, поскольку химический состав и качество воды в них

могут резко отличаться от наблюдаемых в естественных условиях. Буровые на воду скважины, как пробуренные непосредственно при проведении съемочных работ, так и при предыдущих гидрогеологических работах на территории съемки, являются наиболее важным объектом исследования. Материалы буровых скважин централизованных водозаборов населенных пунктов, промышленных предприятий и других объектов, пробуренных раньше, как правило, хранятся в федеральных или территориальных геологических фондах. Эти материалы собираются и анализируются

уже на стадии проектирования съемочных работ. В процессе проведения

съемки по действующим водозаборам возможно получение дополнительной информации о текущей производительности водозаборных скважин, величинах понижения уровня, а также данных о химическом составе и качестве подземных вод. Целесообразным является также отбор проб воды для проведения контрольных анализов.

Скважины индивидуального пользования, по которым отсутствует

документация о бурении и опробовании, являются малоинформативными

объектами. Даже при наличии доступа к ним возможно только получение (путем опроса) данных о глубине скважины и глубине залегания (вскрытия) уровня подземных вод. В том случае, если скважина находится в постоянной эксплуатации, целесообразным является определение физических свойств

воды (температура, вкус, цвет, запах) и отбор пробы для определения

химического состава. Заброшенные и неликвидированные скважины, имеющиеся на территории съемки, в том случае, если по ним отсутствуют материалы по бурению и опробованию, практически не являются

объектами исследования. Получаемая по ним информация (например, дебит при самоизливе, химический состав подземных вод и др.) не может быть "привязана" к конкретному водоносному горизонту или интервалу разреза.

Опробование искусственных проявлений подземных вод, связанных

с карьерами, строительными котлованами, дорожными выемками, проводится по схеме, примерно соответствующей принятой при описании источников.

Маршрутные работы (съемка) обеспечивают получение необходимой гидрогеологической информации только в "открытых" районах с интенсивно расчлененным рельефом, для которых характерно наличие многочисленных обнажений горных пород и естественных проявлений подземных вод. В районах с низинным слабо расчлененным рельефом с практическим отсутствием естественных проявлений подземных вод маршрутные съемки дают резко ограниченный объем фактического материала. Возможным является только исследование с помощью мелкого шурфования строения и состава пород зоны аэрации, а также определение глубины залегания грунтовых вод и отбор проб на химический анализ (при глубинах залегания до 1,0—1,5 м). Основной объем гидрогеологической информации в этом случае может быть получен по результатам обследования искусственных

проявлений подземных вод (колодцы, буровые на воду скважины, карьеры и

др.), а также путем проведения специальных работ (гидрометрические съемки,геофизические работы, геоботанические наблюдения и др.).^[4]