Инженерная геодинамика

Характеристика участка

Геологическое строение

В геолого-структурном отношении  участок работ расположен в центральной части Осетинского синклинального прогиба. Прогиб с севера граничит со Змейско-Заманкульской антиклинальной зоной, а с юга с узкой полосой Черногорской моноклинали. Вся полоса Черногорской моноклинали является областью питания, так как все стратиграфические элементы, слагающие ее, имеют выход на дневную поверхность с наклоном слоев на север, к зоне транзита Осетинского артезианского бассейна, в центральной части которой расположен оцениваемый участок подземных вод.

Всю Осетинскую наклонную  равнину мощным чехлом перекрывают  четвертичные отложения. В ее центральной  части мощность четвертичных образований составляет 190 м.

На водозаборном участке  вскрытая мощность четвертичных отложений  составляет 120 м. Отложения представлены чередованием пластов гравийно-галечников с песчаным заполнителем мощностью от 2 до 18 м, и гравийно-галечников с песчано-глинистым заполнителем мощностями от 4 до 11 м.

По своей геофизической  характеристике отложения четвертичного  возраста представлены весьма дифференцированной кривой «КС» и четкими отрицательными аномалиями кривой «ПС». Гравийно-галечникам с песчано-глинистым заполнителем соответствуют значения кажущегося сопротивления 10-30 Ом·м, а с песчаным заполнителем – 200-400 Ом·м.

Гидрогеологические  условия

Четвертичные аллювиально-флювиогляциальные  гравийно-галечниковые отложения в  пределах Осетинской наклонной равнины  залегают на площади 1500 км². Они представляют здесь огромный резервуар, на 25% своего объема выполненный подземной водой. Этот резервуар постоянно пополняется грунтовыми водами, протекающими в аллювиальных отложениях горных рек. Кроме того, разливающиеся по поверхности конусов выноса речные воды в какой-то довольно значительной части расходуют свой поток на инфильтрацию в крупнопористый песчано-гравийно-галечниковый материал. Этими поступлениями и частичной инфильтрацией речных вод через пойменные отложения в течениях в равнинной части впадины, определяется беспрерывное восполнение эксплуатационных ресурсов подземных вод, формирующихся в галечниковых отложениях впадины.

Водонасыщенные галечники подстилаются водоупорными глинами неогена. Так что единственным выходом из впадины для поверхностных и подземных вод являются «Эльхотовские ворота», пропиленные водами реки Терек и впадающими в нее реками Ардон, Фиагдон и др., в Мало-Кабардинском хребте.

Водоносный горизонт грунтовых  вод приурочен к четвертичным отложениям (Q_I-III), представленным гравийно-галечниками с песчаным и песчано-глинистым заполнителем.

В центральной части равнины, где расположен оцениваемый водозаборный участок, мощность четвертичных отложений достигает 190 м (по аналогии с Ардонским месторождением подземных вод).

Вскрытая мощность отложений  четвертичного возраста на водозаборном участке ЗАО АПК «Мичуринский» составила 120 м.

Глубина залегания грунтовых  вод на участке колеблется от 8 до 11 м ниже поверхности. Средний уклон потока подземных вод в пределах участка составляет 0,04.

В пределах описываемой площади  в непосредственной близости от водозаборного участка ЗАО АПК «Мичуринский» в 150 метрах протекает р. Фиагдон, однако, река не находится в гидравлической связи с горизонтом грунтовых вод, что подтверждается глубиной залегания зеркала грунтовых вод ( 7 м).

Водоносный горизонт грунтовых  вод четвертичных отложений в  пределах Осетинской наклонной равнины опробован многочисленными разведочными и разведочно-эксплуатационными скважинами. Конкретно на водозаборном участке пробурены 4 эксплуатационных скважин глубиной 120 м. По данным опробования дебиты скважин составили 28-40 дм³/с, при понижениях уровня 2,95-3,55 м. Удельные дебиты скважин колеблются в пределах 9,5-11,3 л/с. По эксплуатационной скважине №581, расположенной в 2 км к юго-востоку от водозабора ЗАО АПК «Мичуринский», снабжающего водой с. Мичурино, удельный дебит составил 9,2 дм³/с.

Коэффициенты водопроводимости и уровнепроводности, определенные по данным кустовой откачки, составляют 2570 м²/сут и 1,6·10⁴ м²/сут, соответственно. Коэффициент гравитационной водоотдачи составил μ = 0,16.

В соответствии с «Классификацией  эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод», по степени сложности гидрогеологических условий оцениваемый участок подземных вод относится к I группе – с простыми гидрогеологическими водохозяйственными и геоэкологическими условиями.

Данные для расчета  ГГ параметров и подсчета ЭЗПВ

Оцениваемый водозаборный участок  ЗАО АПК «Мичуринский», несмотря на значительную потребность в воде (4446 м³/сутки), по всем остальным признакам относится к автономному эксплуатационному участку. Водозаборный участок расположен на территории водопользователя и ограничивается площадью I пояса ЗСО.

Согласно лицензионному  лимиту на добычу подземных вод потребность в воде составляет 4446 м³/сутки. Из них 9 м³/сутки – для хозяйственно-питьевого водоснабжения и 4437 м³/сутки – для производственно-технического водоснабжения предприятия.

Водозабор ЗАО АПК «Мичуринский»  состоит из 4-х эксплуатационных скважин (№№1-4), расположенных в широтном направлении (см. чертеж №1, 2).

В результате проведенных  гидрогеологических исследовательских  работ установлено, что в 2004-2005 г.г., в течение 12 месяцев, из 4-х водозаборных скважин (см. табл. прил. №4) в основном постоянно функционировали 2 скважины, за исключением отдельных промежутков времени, когда водозабор не работал или работали 1 или 3 скважины. При работе 2-х скважин (№№1 и 4). Среднесуточный суммарный водоотбор составлял 3630 м³/сутки. Этот самый длительный период в течение исследований составит 9 месяцев. При работе 3-х скважин (№№1, 2 и 4) в ноябре 2004 года и феврале 2005 г. среднесуточный суммарный водоотбор составлял 5700 м³/сутки.

Учитывая анализ опыта  эксплуатации действующего водозабора и потребное количество подземных вод (4446 м³/сутки) три из четырех водозаборных скважин вполне могут удовлетворять потребность водопользователя при их постоянной работе с дебитами 1482 м³/сутки каждой скважины (1482 × 3 = 4446 м³/сутки).

Таким образом, оценка эксплуатационных запасов подземных вод по автономному  водозаборному участку ЗАО АПК  «Мичуринский» будет производиться по 3-м водозаборным скважинам №№1, 2 и 4, дебитом по 1482 м³/сутки каждая.

Расчет прогнозного понижения  уровня будет производиться в  наиболее загруженной части водозабора – по скважине №2. Все 3 скважины располагаются на одной линии в широтном направлении в крест направления потока подземных вод. Расстояния от скважины №2 до №1 и №4 составляют 60 и 120 м, соответственно.