Бурение: основные термины и определения
Геологией называется наука, изучающая строение и историю развития Земли. Предметом изучения в геологии являются горные породы, по которым можно проследить хронологию геологического развития Земли, формирование литосферы как в далеком прошлом, так и продолжающиеся в настоящее время физические процессы, происходящие в земной коре.
Геология: основные сведения.
Гидрогеологией называется наука, изучающая структуру и закономерности распространения, виды взаимодействия с горными породами, свойства и состав подземных вод. В процессе развития гидрогеология широко использует математический аппарат, методы и накопленные знания из физики, химии, а так же смежных прикладных наук, таких как геофизика, метеорология, геохимия геология, гидрология и др.
Гидрогеология: основные сведения.
Наиболее водоносными являются горные породы, имеющие в своей объемной структуре значительное количество пустот по отношению к общему объему, по которым возможно движение и проникновение воды. К ним относятся: немонолитные скальные, валунообразные, гравийные породы, а так же галечники и крупнозернистые пески.
Классификация подземных вод
Классифицировать виды подземных вод можно по признакам залегания и подпитки водоносных горизонтов. А именно: артезианские (напорные) горизонты, безнапорные межпластовые горизонты, объемные грунтовые воды со свободной поверхностью, верхневодные горизонты. Водоносные горизонты всегда имеют основание из плотных, слабо проводящих воду, водоупорных горных пород. Эти основания, а точнее их верхняя поверхность называется подошвой водного горизонта. Условия распространения, объемы и направления циркуляции водоносных слоев определяет структура горной породы. Это могут быть рыхлые слои, например песчаные или гравийные, а могут быть плотные, но подверженные сильному образованию трещин скальные породы.
В случае распространения водоносного слоя в трещинах скальной породы подземные воды называются трещинными. Все виды подземных водных слоев широко распространены как трещинах скальных пород, так и в объемных, рыхлых, горных породах.
Циркуляция подземных вод
Фильтрация, или другими словами движение подземных вод в водоносном горизонте происходит по объемным трещинам или порам, которые присутствуют в горных породах.
При этом движение отдельных струй происходят с небольшими скоростями, без дробления основного потока параллельно друг другу. Этот вид циркуляции подземных водных потоков чаще всего встречается в природных условиях, и получил название - ламинарный. Формулировка закона ламинарного движения подземных вод имеет следующую формулировку: количество (расход) воды фильтрующийся через данное поперечное сечение (площадь) горной породы прямо пропорционален этому сечению и напору воды, и обратно пропорционален длине пути фильтрации на определенном участке движения потока. В некоторых карстовых слоях горных пород и скальных породах с большими трещинами при средней скорости подземных потоков воды белее 1000 м/сутки наблюдается отклонения от закона ламинарного движения. В этом случае движение воды принимает турбулентный или вихреобразный характер и отдельные струи воды теряют параллельное движение.
Виды скважин
Водоносные пласты подземных вод вскрываются скважинами. Устройство скважин имеет значительные преимущества по сравнению с иными водозаборными сооружениями. Этим обусловлено такое массовое распространение скважин.
В зависимости от необходимых объемов добычи воды применяется бурение групповых или одиночных скважин. Соответственно водозаборы подразделяют на одиночные и групповые.
Устройство групповых водозаборов определяется из условий режима эксплуатации и вида взаимодействия нескольких одиночных скважин. При этом расстояние между ними выбирается по оптимальным условиям параллельной работы.
Одиночные или единичные скважины не взаимодействуют между собой. И хотя территориально они могут находится в непосредственной близости, но не соединены общностью режима работы и не могут рассматриваться как групповые.
При необходимости организации крупных водозаборов, особенно в малоизученных районах требуется проводить изыскательные работы и разведочное бурение. Но в регионах, где гидрогеологические свойства хорошо исследованы и имеют высокие перспективы разработки водоносных слоев для организации группового группового водозабора имеет смысл начинать сразу эксплуатационную разведку с применением скважин большого диаметра. После опробования водоносного горизонта и подтверждения целесообразности промышленного использования эти скважины оборудуют водоподъемниками эксплуатационного назначения и переводят в разряд источников постоянного водоснабжения.
При бурении одиночных скважин необходимо считаться с высокой затратностью их обустройства, т.к в этом случае предварительная разведка не проводится. А ввод в эксплуатацию конечного инженерного объекта сочетается с геолого-разведывательными работами.
На правах рекламы: