Спостережні свердловини для дослідження змін рівня або руху підземних вод

     Спостережна свердловина будується, щоб зафіксувати зміни рівня води, її температури та хімічного складу для вивчення режиму підземних вод, під час здійснення дослідних та пробних відкачок із свердловин на той же водоносний горизонт неподалік.

     У проектах водозаборів підземних вод має бути передбачено мережу спостережних свердловин та безперервний моніторинг стану вод через аналіз їх даних.

     Спостережні (іще кажуть - режимні, п’єзометричні) свердловини на перший (верхній) водоносний горизонт будують однотрубними. На усті роблять бетонний або глинистий замок завглибшки до 0,5 м для запобігання забрудненню, а колону обладнують охоронним оголовком.

     Якщо спостережну свердловину бурять на другий чи глибші водоносні горизонти, то його необхідно ізолювати від верхніх водоносних шарів (рис. 1). Цього досягають шляхом спуску обсадної колони аж до покрівлі підстилаючих водотривких порід та установкою фільтру «впотай». Тампонаж найчастіше провадять шляхом задавлювання башмака у глинисті породи чи установленням глинистої пробки.

     Фільтр у спостережні свердловини монтують без застосування глинистого промивання, інакше виникає потреба в його розглинизації. Конструкцію фільтрів спостережних свердловин підбирають за літологічним складом водоносного шару, але через те, що фільтри не розраховано на тривалий та масований відбір води, можна використовувати матеріал із більшим опором (із нижчою шпаруватістю).

     Чи не найважливішою характеристикою режиму підземних вод є їх рух (течія).

     На побутовому рівні можна зустріти думку, що підземні води як колись заповнили собою порожнини у водовмісних породах, так і стоять там без руху. І що ці води - сучасники динозаврів (або мамонтів), тому вони не містять ніякої «хімії». Насправді ж такі випадки – рідкісний виняток із правила; підземні води безперервно рухаються, як і води поверхневі; просто ми цього не бачимо. І не знаємо.

     Рух води в гірських породах є перемінним – як за напрямком, так і за швидкістю. Рух ґрунтових вод зазнає більших змін у часі, рух підземних – менших (глибші горизонти більш стабільні).

     Рух підземних вод та його зміни залежать від чинників як природного, так і штучного характеру:

  • – нерівномірність опадів та інфільтрації в ґрунт (як в просторі, так і в часі);
  • – коливання рівнів у водоймах та на річках (повені й паводки - як природні, так і техногенні);
  • – спорудження водосховищ і каналів;
  • – зрошення і, навпаки, осушення значних територій;
  • – відкачки підземних вод із свердловин і шахт;
  • – втрати води у зношених водогонах;
  • – утилізація стічних вод.
 

     Для найпростішого визначення напрямку руху ґрунтових (підземних) вод за позначками дзеркала води потрібно мати дані не менш ніж трьох свердловин, розташованих у плані у вигляді трикутника зі стороною приблизно 50 – 200 метрів (чим менше нахил потоку, тим більша має бути ця відстань). Напрям течії проводиться перпендикулярно до ізоліній (ліній рівного напору по позначках ізогіпс або ізоп'єз).

Рис.1. Будова спостережної свердловини з вмонтованим фільтром

     Швидкість руху ґрунтових (підземних) вод визначається геофізичними, індикаторними та термометричними методами з використанням спеціальної апаратури та матеріалів: зондів, фотоапаратів, резистивметрів, флюроскопів; радіоактивних ізотопів, електролітів, солей та барвників.

     Для обладнання свердловин автономними приладами реєстрації гідрогеологічних параметрів необхідна наступна інформація:

  1. 1. Скільки свердловин необхідно обладнати приладами та в який термін.
  2. 2. Які параметри водоносного горизонту бажано вимірювати (рівень, мінералізацію, температуру).
  3. 3. Глибина свердловин.
  4. 4. Діаметр свердловин.
  5. 5. Амплітуда коливань рівня води у свердловинах.
  6. 6. Глибина до рівня води від поверхні землі.
  7. 7. Спостережна чи експлуатаційна свердловина, тип насосу, глибина його опускання від поверхні землі.
  8. 8.Водоносний горизонт: напірний(величина напору)/безнапірний, товщина водоносного горизонту (потужність), геологічний вік.
  9. 9. Що відомо про хімічний склад води у свердловині (важливо при вимірюванні мінералізації води та окремих інгредієнтів).
  10. 10. Чи потрібна можливість знімати покази приладів у реальному часі (по кабелю), не піднімаючи прилад на поверхню.
  11. 11. Особливості, проблеми, та з якою метою потрібно реєструвати параметри.

     Буріння глибоких фільтрових шпар "на пісок" - це буріння свердловини діаметром 125 ÷ 324 мм, з обсипанням щебенем фільтрової колони, заввишки до 6 метрів і більше. Продуктивність такого виду свердловин може досягати 10 ÷ 30 м3/год і більше.

     Буріння свердловин здійснюється на водоносні горизонти у відкладеннях четвертинного віку, Бучацький, харківський, неогеновий, київський горизонти. Фільтрова частина свердловини складається з перфорованої труби, покритої сітчастим фільтром, яка знаходиться в зоні водоносного піску, звідки здійснюється забір води. Продуктивність (дебіт) таких свердловин складає від 0,18 до 9,0 м3/год.

     В залежності від обраного способу буріння і технології проходки стовбура свердловини проводиться з прямою і зворотною промивкою.

     Довжина фільтрової колони, тип фільтра, діаметр труб і інтервали установки визначають за даними буріння, геофізичних досліджень і її цільовим призначенням.

     Проміжні обсадні колони (кондуктора) використовуються для перекриття окремих водних горизонтів і перекриття зон поглинання промивної рідини. Типові конструкції свердловин на воду наведені на малюнку нижче.

     У даному типі свердловин використовуються заглибні насоси. Установка насоса здійснюється над фільтровою частиною. Води даних свердловин використовується для господарсько-питних цілей. Свердловини такого типу, використовуються і при водозниження.

Організація моніторингу підземних вод передбачає виконання наступних організаційно-технічних заходів:

  1. 1. Підготовка та обладнання свердловин для здійснення спостережень у відповідності з таблицями 1-4. На діючих і резервних свердловинах повинні бути нанесені фарбою паспортні номери.
  2. 2. Оснащення свердловин технічними засобами виміру (рівнеміри для виміру рівня підземних вод в свердловині, автоматичне обладнанням для вимірювання концентрації важких металів у підземних водах, та швидкості руху водного потоку).
  3. 3. Підготовка базу даних реєстрації результатів спостережень за необхідними показниками.
  4. 4. Для ведення моніторингу підземних вод призначається відповідальна посадова особа, в функції якого входить:
  • - здійснення спостережень за рівнями і температурою підземних вод, дебітом свердловин, відбір проб води;
  • - ведення і зберігання документації по водозабірним спорудам: паспорта свердловин, журнали опробування свердловин, результати хімічних та мікробіологічних аналізів підземних вод, копії ліцензійних угод;
  • - ведення та зберігання журналів спостережень за станом підземних вод, водозабірних споруд, зон санітарної охорони, матеріалів інспекційних перевірок та ін;
  • - підготовка документації для передачі в територіальні центри Державного моніторингу геологічного середовища та звітності державного статистичного спостереження;
  • - участь спільно з представниками центрів Держсанепіднагляду в обстеженні зон санітарної охорони водозабору;
  • - спостереження за технічним станом водозабірних свердловин.

У відповідності з «Правилами технічної експлуатації систем водопостачання та водовідведення населених пунктів», один раз на рік в період, що визначається місцевими умовами, повинна проводитися генеральна перевірка стану свердловини та її обладнання. При генеральної перевірці встановлюється стан обсадних труб, водоприймальної частини свердловини, насосного обладнання, проміряти глибина свердловини, проводиться вилучення насоса з свердловини і його профілактичний ремонт.

     Несправність свердловини розпізнається по зміні продуктивності, різкої зміни положення рівня, погіршення якості води. У випадках, коли зміна продуктивності та погіршення якості води викликані кількома причинами, для встановлення їх повинні проводитися спостереження за технічним станом свердловини і водопідйомного обладнання. На підставі результатів досліджень визначаються шляхи ремонту або ліквідації свердловини.

     Результати робіт обов'язково повинні бути задокументовані і складено акт у довільній формі, в якому повинні зазначатися: фактичний стан обсадних труб, фільтрової частини свердловини, насосного обладнання, виміряна глибина свердловини, а також проведені ремонтні та профілактичні роботи. Ці документи зберігаються в матеріалах по експлуатаційних свердловинах.

     У тому випадку, якщо ухвалено рішення про ліквідацію свердловини, вона повинна бути запомпована у відповідності з діючими нормативними документами та складено акт.

     Спостереження за станом зони санітарної охорони водозабору. Цей вид робіт включає періодичне (раз на рік) обстеження спільно з представниками держсанепіднагляду зони санітарної охорони водозабору з метою виявлення джерел можливого забруднення підземних вод і перевірки дотримання встановленого регламенту господарської діяльності в цій зоні.

     За результатами кожного обстеження складається акт, в якому зазначаються джерела і причини виявленого або можливого забруднення підземних вод, а також рекомендації щодо усунення встановлених недоліків та строк їх ліквідації. Акт складається в трьох примірниках: один примірник надсилається суб'єкту господарської діяльності, який порушив регламент господарської діяльності в зоні санітарної охорони водозабору для усунення виявлених недоліків, другий - органу Держсанепіднагляду, третій - надрокористувачу.

Коментарі закрито.