Метод указания к теме «Разбор проектов гидрогеологических исследований для орошения».

Метод указания к теме «Разбор проектов г/г исследований для орошения». В основу материала положено «Методическое руководство по гидрогеологическим инженерно­геологическим исследованием для мелиоративного строительства». М.; 1972г. по ред.Плотникова Н.И. и выпуск IY этого пособия (М. 1979г.). Перед   выполнением   работы   необходимо   повторить   разделы   инженерной   геологии,   где изучаются стадии, задачи и методика проведения исследовании для целей мелиорации. В частности,   для   обоснования   проекта   орошения   земель   рекомендуется   комплексная гидрогеологическая и инженерно­геологическая съемка масштаба 1:50000.  В   связи   с   этим,   на   данном   занятии   предполагается   освоение   методики проектирования   комплексной   съемки   масштаба   1:50000.   Учащимся   раздается   карты масштаба   1:50000   (геологическая,   гидрогеологическая   либо   инженерно­геологическая) которая является основой для проектирования.  Задача.  Обосновать категорию сложности природных условий территории, составить программу комплексной гидрогеологической инженерно­геологической съемки 1:50000 и обосновать виды и объемы основных работ решающих задачи комплексной съемки.  18.1 Обоснование категории сложности природных условий территории. Так как комплексная съемка отражает характеристику и состояние и зоны аэрации и зоны насыщения, оценка природных условий при съемочных работах здесь более полная чем при обычной съемки. Категория сложности территории определяется по следующим показателям:  1. По условиям питания грунтовых вод – 1 – 3 балла по участию в питании атмосферных осадков – атмосферных осадков и поверхностных вод – различных источников питания. 2. По изменчивости состава пород водоносных горизонтов 1 – 3 балла – однородный слой – чередования   двух   литологических   разностей   –   сложное   не   выдержанное   чередование различных типов пород.   3. Глубина залегания подземных вод 1 – 3 балла от территории на которых выделяются одна или две градации УГВ – необходимость от трех до четырех градации УГВ – свыше четырех градации УГВ.  В случаях распространения верховодки для простой и средней категории добавляется один балл.  4.  По   степени   общей   минерализации   грунтовых   вод   1   ­3  балла   –  на   карте   достаточно выделить одну ­   две градации минерализации – необходимо выделить 3 – 5 градации – необходимо выделить более пяти градации. Для линз пресных вод к простой и средней категории   добавляется   один   балл   если   такие   месторождения   не   индицируется   в ландшафте. 5. По засоленности пород зоны аэрации 1 – 3 балла – от территории характеризующихся одной степенью засоления – к территориям   которые характеризуются двумя степенями засоления – и  территории где необходимо изучить сложное мозаичное чередование пород с различной степенью засоления.  6.   По   составу   пород   зоны   аэрации   1   –   3   балла   –   от   разреза   представленного   одной литологической разностью пород – до двух литологических разностей – до трех и более литологических разностей. При   распространении   в   зоне   аэрации   просадочных   отложений   для   простой   и   средней категории добавляется один балл. Оценка сложности природных условий территории получается путем вычисления среднего количества баллов по всем шести признакам и выше приведенным условиям. В зависимости   от   полученного   и   среднего   балла   определяется   минимальная   расстояние между опорными геофизическими профилями которые являются основой для обоснования остальных видов работ . Таблица 1. Рекомендуемые расстояние между опорными геофизическими профилями в зависимости от категории сложности проведения съемки.  Категория сложности Простая Средняя Сложная Баллы 1,0 – 1,3 1,31 – 1,5 1,51 – 1,7 1,71 – 1,9 1,91 – 2,2 2,21 – 2,4 2,41 – 2,6 2,61 – 2,8 2,81 ­ 3 Расстояние в км 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 18.2 Обоснование видов и объемов работ. Для   проведения   комплексной   съемке   необходим   стандартный   набор   работ (см.занятие 3.2). Здесь проведем обоснование видов и объемов основных полевых работ: 1. Геофизические работы  Если внешние (геоморфологические) признаки позволяют определить направление максимальной  изменчивости свойств пород то вдоль этого направления проектируются профили   ВЭЗ­ВП   на   расстояниях   указанных   в   таблице   1.   Все   остальные   работы сосредотачиваются на этих профилях. В противном случае, для выявления направления максимальной   изменчивости   на   территории   проектируется   два   рекогносцировочных геофизических   профилей   ВЭЗ­ВП   взаимно­перпендикулярных   друг   другу.   После выявления   направления   максимальной     изменчивости   проектируются   опорные геофизические профили соответствие с таблицей 1.  2. Буровые работы. Буровые работы проводятся для решения следующих вопросов: изучение водно­ физических и механических свойств пород зоны аэрации, фильтрационных свойств пород, содержания солей во всех   породах выше первого водоупора. При отсутствии в районе комплексной гидрогеологической и инженерно­геологической съемки масштаба 1:200000 необходимо проектировать четыре группы скважин: 1. Опорные скважины 300м – 500м и более с условием, что они вскрывают водоносный горизонт   ниже   регионального   водоупора.   Если   же   мощность   регионального   водоупора более   50м   то   они   должны   проходит   третью   часть   его.   Назначение   этих   скважин:   а) поинтервальное   опробование   всех   встречающихся   водоносных   горизонтов;   б) интерпретация   электроразведочных   работ;   в)   оценка   степени   влияния   на   свойства эксплуатируемых водоносных горизонтов, лежащих ниже регионального водоупора.  Ориентировочно, на каждый профиль длиной 60 ­ 80км 1 – 3 опорных скважин или 1 – 2 скважины на 100км2 картируемой территории.  2.   Разведочные   гидрогеологические   скважины   глубиной   до   регионального   водоупора назначения   поиски   и   разведка   перспективного   водоносного   горизонта   поэтому   все встречающиеся   водоносные   горизонты   этими   скважинами   опробуются   пробными откачками.  Выявленный  же   перспективный   водоносный  горизонт   опробуется  опытными Необходимо учесть проведение следующих видов опытных гидрогеологических и откачками.   Глубина   скважин   50   –   200м   количество   не   менее   3   ­4   скважин   на   100км профиля, сложных условиях на профили скважины проходится через 3­5км.    Скважины 1­2 группы рекомендуется бурить колонковым способам со сплошным отборам керна.  3.   Картировочная   скважина   глубина   20­50м,   назначение   –   изучение   вводно­солевого баланса   зоны   аэрации   и   гидрогеологических   условий   грунтовых   вод   и   верховодки. Количество 2 – 5 скважин на 200км2 картируемой территории, скважины проходится через 2­3 км на опорных профилях, чередуясь скважины 3­4группы.   4.   Разведочные   инженерно­геологические   скважины;   назначение   ­   детальное   изучение физико­механических, фильтрационных свойств, солевого состава грунтов зоны аэрации количество 2 – 5  на   200км2  картируемой территории, глубина до 20м. Часть скважин может   заменить   шурфами.   Буровые   и   горно­проходческие   работы   (3­4группа) первоначально   располагается   на   расстояние,   соответствующих   расстояние   между опорными   профилями,   однако   на   контактах   террас,   склонах   водоразделах   или   границ распространения комплексов пород расстояние может сократиться до 0,2­0,5км. Скважины 3 – 4 группы проходит ударно­канатным способом напорных профилях, чередуя через  одну, с условием, что каждый геоморфологический элемент должен быть изучен скважинами этих групп.  3. Опытные работы.   инженерно­геологических работ.  ­   пробные   поинтервальные   откачки   скважинах   первой,   второй   группы   для   оценки встречающихся водоносных горизонтов; ­ опытные одиночные откачки из скважин третьей группы с целью площадного изучение перспективного водоносного горизонта и оценки эксплуатационных запасов по категории С1.  ­ кустовые откачки с целью изучения граничных условий и гидродинамических параметров перспективного водоносного горизонта; ­ опытные наливы в зоне аэрации с целью оценки фильтрационных свойств для расчета дренажа; ­ зондирование с целью изучения физико­механических свойств зоны аэрации; ­   опытные   инженерно­геологические   работы   с   целью   определения   показателей механических свойств, просадки. Фильтрационные свойства пород зоны аэрации изучается с   помощью   наливов   в   шурфы   до   глубины   5м   на   каждую   литологическую   разность.   В лессовых   породах   проводится   зональные   наливы   на   глубину   1­1,5м;   2,5­3м;   4,5­5,5м   с обязательными 2­3 кратным дублированием опыта.  Для изучения фильтрационных свойств водоносных горизонтов рекомендуется откачки: 5­7 определении фильтрационных свойств для суглинисто­глинистого разреза и 3­4 определения для песчаного разреза в общем на площадь до 20км требуется предусмотреть не менее 3 откачек, на площадь не менее 10 км2, не   менее   2   откачек.   Для   изучения   параметров   перспективного   водоносного   горизонта требуется   предусмотреть   9­11   кратную   повторность   изучения   кустовыми   откачками   в простых условиях 3­4 кратную повторность.  4. Стационарные (режимные) работы.   вопросов:   Определение   геологических   параметров   водоносного   горизонта,   определение гидрохимических параметров, изучение критического режима грунтовых вод до и во время эксплуатации массива орошения, экстраполяция данных об элементах баланса на период эксплуатации. Пункты наблюдения располагается по створом (вдоль направления потока подземных   вод).   При   однослойном   строении   пласта   минимальное   количество   точек   в Необходимо   создать   временную   наблюдательную   сеть   для   решения   следующих створе     равно   2.   При   многослойных   толщах   создается   куст   пьезометров   опущенных   в различные   водоносные   горизонты.   В   случае   слабой   естественной   дренированности, количество   кустов   пьезометров   должно   быть   увеличено   с   целью   определения   глубины воздействия   дренажа   на   поток   подземных   вод.   Для   определения   гидрохимических параметров   необходимо   минимум   две   скважины   по   потоку   грунтовых   вод;   в   случае активного вертикального водообмена кусты из 2 – 5 скважин. Для выявления засоления пород зоны аэрации необходимо наметить опытные площадки из 2­3 скважин, наблюдения не менее 4 раз в год с отборам образцов на влажность и количество солей в одних и тех же точках.  5. Опробование.  Оптимальное количество образцов подлежащих изучению лабораторных условиях должно  составлять  25­30  для  каждой  литологической  разности.  При  этом  определение подлежать: 1. Грансостав  2. Плотность скелета  3. Естественная влажность  4. Характеристики пластичности  5. Максимальная молекулярная водоемкость 6. Полная водоемкость 7. Водоотдача Образцы с нарушенной структуры отбирается через 1м до глубины 10м из каждого слоя, далее до УГВ через каждое 2,5­3м, далее через 5м. Монолиты отбирается из шурфов через 1м до глубины 5м свыше этого из глубоких скважин картировочных скважин опробуется каждая литологическая разность, но не реже чем через 3 м.