Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Геологічний факультет
Кафедра гідрогеології та інженерної геології
Курсова робота
з навчальної дисципліни
Методика гідрогеологічних досліджень
Проект проведення пошуку підземних вод для водопостачання сільськогосподарських об'єктів Радомишльського району Житомирської області
Київ - 2011
Вступ
Геологічне завдання на проведення пошукових робіт підземних вод для водопостачання сільськогосподарських об’єктів Радомишльського району Житомирської області видане на основі пооб’єктного плану геологорозвідувальних робіт Житомирської ГРЕ на 1993 рік, затвердженого ГГП "Північукргеологія" 4.02.1993р. і замовлення Житомирського обласного виробничого управління меліорації та водного господарства №5-31 від 8.02.1993р.
І. Цільове призначення робіт, просторові границі, основні оціночні параметри:
Провести пошуки підземних вод в кристалічних породах нижнього – середнього протерозою з метою виявлення джерел водопостачання 28 сільськогосподарських об’єктів Радомишльського району із сумарним споживанням 8050м3/добу.
ІІ. Геологічні задачі, послідовність і основні методи їх вирішення
1. Вивчити наявний матеріал раніше проведених геолого-гідрогеологічних робіт. Провести детальне гідрогеологічне дослідження пошукових ділянок.
2. Виконати площинні геофізичні дослідження з метою виявлення зон підвищеної тріщинуватості в кристалічних породах нижнього протерозою.
3. Пробурити пошукові свердловини на водоносний горизонт тріщинуватих кристалічних порід нижнього протерозою.
4. Виконати дослідні роботи з метою визначення водозабезпеченості, фільтраційних властивостей цільового горизонту і вивчення хімічного складу підземних вод.
5. Провести комплекс геофізичних досліджень в свердловинах, виконати випробування, лабораторні та інші види робіт.
ІІІ. Очікувані результати і терміни виконання робіт
В результаті виконання робіт буде надана загальна характеристика гідрогеологічних умов району робіт, визначені точки для закладання розвідувально-експлутаційних свердловин і виконана попередня оцінка експлуатаційних запасів підземних вод в кількості, що забезпечуватиме заявлену потребу.
Терміни виконання робіт: початок – червень 1993 року; закінчення – червень 1996 року.
1. Географо-економічні умови району проведення робіт
1.1 Клімат
Клімат району м’який, помірно-континентальний, гумідний. Середня температура січня -4, липня +18
Середньорічна кількість опадів 560-625мм/год. Надлишок атмосферних опадів сполучається із низькою випарованістю, що при слабкій розчленованості поверхні сприяє розвитку заболочених ділянок. Перезволоженість характеризують високі коефіцієнти зволоженості у лісовій зоні – 1,2-1,3 і можуть досягати 2,9.
1.2 Рельєф
В орографічному відношенні територія району розташована в межах Житомирського Полісся і уявляє собою пологохвилясту денудаційну та акумулятивно-зандрову рівнину з абсолютними відмітками поверхні 123-212м.
Район робіт характеризується поганою відслоненістю і середньою складністю гідрогеологічних умов.
Виходи кристалічних порід на денну поверхню зрідка спостерігаються в долинах рік Тетерів, Коробочка, Глуховка.
1.3 Гідрографія
Гідрографічна мережа доволі густа, відноситься до басейну ріки Тетерів. Основною водною артерією є р. Тетерів, що перетинає Радомишльський район з південного заходу на північний схід з добре розвиненою долиною. Ширина р. Тетерів змінюється від 10-15м до 100-150м. Глибина її 0,5-6м. Русло міандрує, має цілий ряд притоків, найбільшими з них є Дубовець, Мика, Білка. В районі села Біла Криниця знаходиться гребля, підпір рівня якої сягає до с. Кримок.
Основним джерелом живлення рік являються талі снігові і ґрунтові води з незначним підживленням за рахунок підземних вод.
Водний режим характеризується чітко вираженою весняною повінню з максимальною висотою підйому води 2,5-3,5м. Льодостав на ріках триває з грудня до середини березня.
1.4 Рослинність
У рослинному покриві соснові, мішані широколистяно-соснові і березові ліси з ділянками мохово-осокової рослинності перемежовуються із культурною рослинністю сільськогосподарських та, менше, промислово-солітебних земель. Як деревинна рослинність, так і вологолюбне різнотрав'я відносяться до гігрофітів та гігроксерофітів, що живляться за рахунок ґрунтових та більш глибинних підземних вод. У ґрунтовому покриві розповсюджені піщані дерново-підзолисті та дерново-глейові типи ґрунтів.
Приблизно 30% всієї території вкрито лісом, 10-15% займають болота і заболочення. Отже, у сучасному рослинному покриві Житомирського Полісся основна роль належить лісовій та болотній рослинності як за зайнятою площею, так і за функціональним значенням.
1.5 Економіка
Територія проектованих робіт в адміністративному відношенні розташована в межах Радомишльського району Житомирської області України.
Найбільшими населеними пунктами являються смт. Радомишль, Кочерів, с. Потіївка, Заболоччя, Борщов, Пилиповичі, Межирічка, пов’язані між собою мережею шосейних доріг покращеного типу. Більшість доріг ґрунтові, в паводковий період і дощі стають важкопрохідними.
Провідними галузями народного господарства являються деревообробна і гірничодобувна промисловості, сільське і лісове господарство.
Електропостачання району здійснюється держмережею.
2. Огляд, аналіз і оцінка раніше проведених робіт
Планомірне вивчення даної території почалося після 50х років.
З початку 60х років різними авторами (Забіяка Л.І. 1968р., Шоцький І.І. 1969р., Хворов М.І. 1970р., Забіяка Л.І. 1972р., Букович І.П. 1976р.,) була виконана полистова геологічна зйомка масштабу 1:50000.
Широке використання геофізичних матеріалів в комплексі з інтерпретаційним і профільним бурінням дозволило скласти комплект карт, що відображають нові дані про геолого-структурні особливості в польвих копалинах вивченої території.
В значній мірі уточнена стратиграфічна схема Коростеньського плутона, в основу якої була покладена послідовність становлення інтрузивних фаз та їх фаціальних різновидів.
Встановлено широкий розвиток розривних порушень, згрупованих в ряд тектонічних зон, що обумовлюють блокову будову кристалічної основи.
Структурно-профільним бурінням встановлено складну будову зони Центрального розлому.
В 1983 році Довгань Р.М. завершив роботи по глибинному геологічному картуванню масштабу 1:50000 листів М-35-59-Б, В, Г і М-35-71-А, Б, Г.
В результаті цих робіт була уточнена геологічна будова кристалічного фундаменту і до четвертинних відкладів. Вивчена потенційна рудоносність переміщених гранітів (бістріївського типу) Кочерівської зони. Виявлені прояви вольфрамових скарноідів. Проведена оцінка флюоритоносності території.
В 1975 році Правобережною ГРЕ були завершені геологорозвідувальні роботи по пошукам підземних вод для водопостачання смт. Радомишль. Виявлені і затверджені запаси в ДКЗ України за промисловими категоріями в кількості 29100м3/добу.
Матеріали звітів останніх років використані при написанні справжнього проекту.
Для виконання геологорозвідувальних робіт на пошуки підземних вод для водопостачання сільськогосподарських об’єктів Радомишльського району є топооснова масштабів 1:200000, 1:50000, 1:25000.
Геофізичні дослідження на проектній території проводяться з 1951 року (Філімонов В.В., Барабанова А.П.). Надалі на досліджуваній території проводились багато чисельні геофізичні дослідження з різноманітними задачами і масштабами. Основні напрями робіт – геологічне картування, пошук нікелю і титану, п’єзоелектричної сировини, гідрогеологія.
Роботи з водозабезпечення сіл і господарств району проводились, в основному, інститутом "Укргіпроводгосп" (Київською геолого-геофізичною експедицією) в 1966-1967рр. і мали вельми обмежений характер. Геофізичні дослідження включали незначні об’єми ВЕЗ, рідше – магніторозвідку, СЕП і ДЕП. Результатами цих робіт являлося виділення точок під буріння розвідувально-експлуатаційних свердловин на воду. Аналіз вказаних робіт вказує на неможливість їх використання в повній мірі внаслідок малих об’ємів і, в більшості випадків, відсутності надійної топогеодезичної прив’язки.
В 1972 році Правобережною ГРЕ сумісно з Комплексною геофізичною партією КГКЕ (Бевза Д.Г., Шнитковської В.В.) проводилась попередня розвідка підземних вод для водопостачання м. Радомишль. В результаті цих робіт встановлені аномалії підвищеної провідності, пов’язані з підвищеною тріщинуватістю і тектонічними порушеннями.
Для вирішення подібних задач авторами рекомендовано проведення профільно-площинних електророзвідувальних робіт методами ВЕЗ з подальшою деталізацією і використанням сейсморозвідки.
Отже, район робіт достатньо широко вивчений геофізичними методами, але гідрогеофізичні дослідження проведені в незначному обсязі і мають обмежений характер.
3. Геологічна характеристика
Територія району проектних робіт розташована в північно-західній частині УКЩ і характеризується складною геологічною будовою.
Тут виділяються складні дислокаційні утворення кристалічного фундаменту, представлені породами нижнього протерозою, їх кора вивітрювання і осадові відклади – мезо-кайнозою.
Нижній протерозой (PR1)
Серед порід нижнього протерозою виділяються інтрузивні утворення коростеньського і кіровоградсько-житомирського комплексів, а також метаморфізовані породи тетерівської серії.
Коростеньський інтрузивний комплекс (PR1ks)
Породи коростеньського інтрузивного комплексу поширені в західній і північно-західній частині району робіт і представлені гранітами, габро, габро-анортозитами. Макроскопічно – це породи рожевувато-сірі, зеленувато-темно-сірі з різною стелінню тріщинуватості.
Кіровоградсько-житомирський комплекс (PR1kz)
Інтрузивні утворення кіровоградсько-житомирського комплексу поширені на більшій частині площі проектних робіт і представлені гранітами, мігматитами біотитовими і амфібол-біотитовими. Макроскопічно – це сірі різної зернистості породи прошиті мережею дрібних і крупних розломів.
Тетерівська серія (PR1tt)
Породи тетерівської серії на території проектованих робіт представлені нерозчленованими утвореннями у вигляді гнейсів, сланців біотит-мусковітових, біотитових, мармурами і амфіболітами.
Мезозой-кайнозой (kvMz-Kz)
Нерозчленовані мезозой-кайнозойські утворення на території проектних робіт представлені корою вивітрювання розвиненою майже повсюдно, за винятком ділянок розмиву і виходу кристалічних порід на денну поверхню. Середня потужність відкритої свердловинами кори вивітрювання складає 16м.
В більшості випадків кора вивітрювання представлена каолінами первинними, щебнисто-дресвянистими. У підошві шару – найчастіше дресвою материнських порід.
Повсюдно вона перекривається відкладами кайнозою, і лише у східній частині території – мезозоєм.
Мезозой (Mz)
Мезозойські утворення в межах проектних робіт представлені відкладами юрської (І) і крейдової (К) систем.
Юрські відклади представлені батським ярусом (І2bt) в східній частині району робіт. Літологічно – це піски різної зернистості, алеврити, глини і буре вугілля. Потужність відкладів батського ярусу змінюється від 5м до 60м.
Крейдові відклади представлені сеноманським ярусом (К2s) у східній частині району робіт. Літологічно – це піски різної зернистості, пісковики глауконітово-кварцеві, мергелі. Середня потужність відкладів сеноманського ярусу складає 1м.
Кайнозой (Kz)
В межах території проектних робіт виділяються відклади палеогену, неогену та четвертинної системи.
Палеоген (P)
Палеогенові відклади представлені утвореннями бучакської (P2bc), київської (P2kv) і межигірської (P2mz) свит.
Бучакська свита має обмежене розповсюдження у вигляді окремих островів на території робіт. Відклади представлені різнозернистими пісками, пісковиками, бурими глинами і вторинними каолінами. Потужність відкладів змінюється від 7,1 до 53м.
Київська с вита має широке розповсюдження у східній частині району робіт і простягається з північного сходу на південний захід на вододілах, а в західній частині має обмежене розповсюдження. Потужність відкладів змінюється від 3,4 до 22м.
Межигірська свита має широке розповсюдження у східній частині району робіт. В західній частині практично відсутня. Залягає, переважно, на відкладах київської та бучакської свит та корі вивітрювання, а перекривається неогеновими і четвертинними відкладами. Потужність відкладів змінюється від 1,2 до 8,8м.
Неоген (N)
У відкладах неогену виділяються новопетровська свита і товща строкатих глин.
Новопетровська свита (N1np) має широке розповсюдження у східній частині району робіт і обмежене в західній. Відклади представлені пісками тонко-дрібнозернистими, рідше пісковиками, аргілітами і глинами. Потужність відкладів змінюється від 1 до 13,5м.
Товща строкатих глин (N1-2ps) широко розповсюджена по всій території района робіт. Залягає на відкладах новопетровської свити, рідше на палеогенових відкладах. Літологічно – це переважно глини з лінзами і прошарками різнозернистих пісків незначної потужності. Потужність строкатих глин змінюється від 0,7 до 25,5м.
Четвертинна система (Q)
Відклади четвертинної системи плащеподібно перекривають всю територію проектних робіт, відсутні лише в місцях виходу порід протерозою на денну поверхню, і представлені різноманітними генетичними типами осадків, серед яких виділяються: сучасний елювій (eIV), сучасні болотні (bIV), сучасні алювіальні (aIV), верхньочетвертинні алювіальні (aIII) і нерозчленовані середньочетвертинні (f1g1lgIIdn) утворення.
Нерозчленовані середньочетвертинні (f1g1lgIIdn) відклади представлені перешаруванням водно-льодовикових (fIIdn), льодовикових (gIIdn) і озерно-льодовикових (lgIIdn) осадків. Літологічно – це різнозернисті піски з прошарками супісків і суглинків. Потужність їх змінюється від 1,7 до 28м, середня – 11м.
Верхньочетвертинні алювіальні (aIII) відклади долин рік поширені вузькими смугами вздовж рік. Представлені різнозернистими пісками, рідше з прошарками і лінзами супісків і суглинків. Потужність їх змінюється від 1 до 8м.
Сучасні алювіальні (aIV) відклади приурочені до долин сучасних рік, струмків, ярів і балок. Літологічно – це різнозернисті піски з галькою і уламками кристалічних порід, рідше супіски і суглинки. Потужність їх змінюється від 0.5 до 7м.
4. Геоморфологія
Ділянка робіт розташована в межах Кочерівської тектонічної зони. В орографічному відношенні це рівнина, розмежована сучасною гідро мережею. Тип рельєфу – пластово-акумулятивна слабко-нахилена і слабко-розчленована горбисто-хвиляста моренно-водно-льодовикова рівнина на палеогено-неогенових відкладах.
Поверхню цього рельєфу визначає розповсюдження низовинної льодовикової та водо льодовикової рівнини із розширеними ділянками алювіальних рівнин – це обумовлює формування згладженого рельєфу та незначну глибину ерозійного зрізу (15-20м). Елювіальні елементарні ландшафти сформовані на просторих плоско-хвилястих кінцево-моренних горбисто-грядових підвищеннях; супераквальні – по вузьких слабко-нахилених надзаплавних річкових терасах; акумулятивно-алювіальні – в межах котловинно-улоговинних ділянок верхових боліт; субаквальні – вздовж заплав та русел хвилястої гідро мережі.
5. Гідрогеологічна характеристика
Згідно геологічної будови на території проектних робіт виділяються наступні водоносні горизонти і комплекси:
- в сучасних алювіальних (aIV) відкладах;
- у верхньочетвертинних алювіальних (aIII) відкладах;
- у нерозчленованих середньочетвертинних (f1g1lgIIdn) відкладах;
- у новопетровських відкладах неогену (N1np);
- у відкладах межигірської свити палеогену (P2mz);
- в київських відкладах палеогену (P2kv);
- в бучакських відкладах палеогену (P2bc);
- в сеноманських відкладах верхньої крейди (К2s);
- у відкладах батського ярусу юри (І2bt);
- у тріщинуватих кристалічних породах нижнього протерозою і продуктах їх руйнування (PR1).
Водоносний горизонт сучасних алювіальних (aIV) відкладів приурочений до пойменних відкладів долин рік, струмків, днищ балок і розвинений у вигляді вузьких смуг вздовж русел.
Потужність водоносного горизонту змінюється від 0.5 до 7м. Водовмісними породами являються піски різнозернисті, рідше супіски. Воді безнапірні. Водовідбір з колодязів рідко перевищує 0,5-1м3/добу. Рівні встановлюються на глибинах 1,4-5м. Хімічний склад підземних вод змішаного багатокомпонентного типу.
Води використовуються населенням для задоволення власних господарсько-питних потреб. Водоносний горизонт для централізованого водопостачання непридатний.
Водоносний горизонт верхньочетвертинних алювіальних (aIII) відкладів поширений у вигляді вузьких смуг в долині р. Тетерів та її приток.
Потужність водоносного горизонту змінюється від 1 до 8м. водовмісними породами являються піски різнозернисті з уламками кристалічних порід. Води безнапірні. Дебети окремих одиночних свердловин за межами району робіт не перевищують 1л/с. Рівні встановлюються на глибинах 1-3м. Хімічний склад підземних вод строкатий і підданий хімічному забрудненню у зв'язку із слабкою захищеністю. Водоносний горизонт для централізованого водопостачання непридатний.
Водоносний комплекс нерозчленованих середньочетвертинних (f1g1lgIIdn) відкладів поширений повсюдно, за винятком долин рік і місць виходу корінних порід на денну поверхню. Потужність водоносного горизонту змінюється від 1,7-28м. Водовмісними породами є різнозернисті піски з прошарками супісків і суглинків. Води безнапірні. Водовідбір з колодязів рідко перевищує 0,3-0,8м3/добу. Рівні встановлюються на глибинах 1-4м. За хімічним складом води комплексу вирізняються своєю строкатістю. Погано захищені від поверхневого забруднення. Водоносний горизонт для централізованого водопостачання непридатний.
Водоносний горизонт у новопетровських відкладах неогену (N1np) поширений на більшій частині досліджуваної території. Потужність водоносного горизонту змінюється від 1-13,5м. Водовмісними породами є піски тонко-дрібнозернисті, рідше пісковики. Води мають напірно-безнапірний характер. Дебети окремих одиночних свердловин за межами району робіт змінюються від 0,01 до 1л/с, рідко перевищуючи 1л/с. Рівні встановлюються на глибинах 1-6м. За хімічним складом води в основному гідрокарбонатні кальцієві. Добре захищені від поверхневого забруднення потужною товщею строкатих глин. Можна ставити питання про використання даного водоносного горизонту для незначних користувачів.
Водоносний горизонт у відкладах межигірської свити палеогену (P2mz) поширений у східній частині району робіт. Водовмісними породами є піски тонко-дрібнозернисті, рідше пісковики. Потужність водоносного горизонту змінюється від 1,2 до 8,8м. Дебет свердловин за межами району робіт становить 0,04л/с. Води переважно гідрокарбонатно-кальцієві з мінералізацією 0,5г/дм3. Водоносний горизонт для централізованого водопостачання практичної цікавості не становить.
Водоносний горизонт в київських відкладах палеогену (P2kv) поширений у східній частині району робіт. Водовмісними породами є піски тонко-дрібнозернисті з прошарками і лінзами пісковиків. Потужність водоносного горизонту змінюється від 2 до 22,4м. Підстилається даний водоносний горизонт товщею сеноман-турона, на обмежених ділянках – породами докембрію або їх корою вивітрювання. Води напірні.
Відомості про водовмісність і хімічний склад підземних вод даного горизонту на проектній території робіт відсутні. Цей горизонт може використовуватись для індивідуальних потреб населення.
Водоносний горизонт в бучакських відкладах палеогену (P2bc) поширені в центральній частині району робіт. Водовмісними породами являються піски різнозернисті, пісковики. Потужність водоносного горизонту змінюється від 7,1 до 52,7м. Води напірні. Відомості про водовмісність відсутні. Води переважно гідрокарбонатно-кальцієві, рідше гідрокарбонатні кальцієво-магнієві і гідрокарбонатні кальцієво-натрієві з мінералізацією 1г/дм3. Води відносяться до м’яких і помірно жорстких.
У практичному відношенні даний водоносний горизонт на всій площі свого розвитку може бути використаний для індивідуальних потреб населення.
Водоносний горизонт в сеноманських відкладах верхньої крейди (К2s) поширений у східній частині району робіт. Водовмісними породами є піски тонко-дрібнозернисті, пісковики. Потужність водоносного горизонту змінюється від 5 до 10м. Глибина залягання коливається від 8 до 32,4м. Степінь водовмісності горизонту непостійна за площею і залежить від літології водовмісних порід, їх невитриманості за площею і умовами живлення. Живлення водоносного горизонту відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, а також за рахунок перетоку вод з водоносних горизонтів київської, юрської систем і тріщинуватих вод кристалічного фундаменту. Розвантаження підземних вод відбувається в долини ріки Тетерів і її приток. За хімічним складом підземні води гідрокарбонатно-кальцієві прісні з мінералізацією 0,3-0,4г/дм3. У практичному відношенні даний водоносний горизонт може бути використаний для індивідуальних потреб населення у якості фільтрових свердловин.
Водоносний горизонт у відкладах батського ярусу юри (І2bt) поширений у північно-східній частині району робіт. Водоносність відкладів батського ярусу носить невитриманий характер, що обумовлено особливостями літологічного складу цієї товщі складеної глинами і пісками з прошарками бурого вугілля і вторинних каолінів. Водовмісними породами є піски різнозернисті з перевагою крупнозернистих, які до підошви шару збагачені галечниковим матеріалом. Потужність водоносного горизонту змінюється від декількох сантиметрів до 34м. Води мають напірний характер. Відомості про водовмісність відсутні. Якість води добра. Хімічний склад підземних вод переважно гідрокарбонатно-кальцієвий. Живиться даний водоносний горизонт за рахунок притоку напірних тріщинуватих вод на ділянках, де водовмісні породи лежать безпосередньо на кристалічних.
Потік вод юрських відкладів має напрямок, загальний для вод всіх водоносних горизонтів до четвертинних відкладів.
Водоносний горизонт для централізованого водопостачання практичної цікавості не становить, але являтиметься джерелом формування експлуатаційних запасів підземних вод при експлуатації водоносного горизонту тріщинуватих кристалічних порід.
Водоносний горизонт у тріщинуватих кристалічних породах нижнього протерозою (PR1) приурочений до тріщинних колекторів кристалічних порід і має повсюдне розповсюдження. Водовмісні породи представлені гнейсами, гранітами і їх мігматитами, габро та їн.
Тріщинуватість, пов’язана з
29-04-2015, 00:56