Живлення тріщинних вод відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, розвантаження відбувається в долини рік і глибокі балки у вигляді багаточисельних джерел.
Даний горизонт являється єдиним джерелом для водозабезпечення великих водоспоживачів.
6. Об’єми та методика проектних робіт
Роботи з пошуків джерел централізованого водопостачання населених пунктів району проектуються вперше.
Приводом для проектування являється геологічне завдання, видане експедиції ГГП "Північукргеологія" у відповідності із замовленням Житомирського обласного управління меліорації і водного господарства №5-31 від від 8.02.93р.
Згідно замовлення, необхідно виконати пошукові роботи на 28 ділянках, включаючи 40 сіл района, з потребою у воді вище існуючого водопостачання від 100 до 500м3/добу (Додаток 1).
Виходячи з геолого-гідрогеологічних умов району, з метою виконання геологічного завдання проектом передбачається проведення наступного комплексу геологорозвідувальних робіт:
- організація;
- проектування;
- гідрогеологічне дослідження району робіт;
- наземні геофізичні дослідження;
- бурові роботи;
- геофізичні дослідження в свердловинах;
- дослідні гідрогеологічні роботи;
- випробування;
- лабораторні роботи;
- топогеодезичні роботи;
- інші роботи;
- камеральні роботи.
7. Організація та проектування
Пошуки джерел водопостачання Радомишльського району будуть проводитись робітниками гідрогеологічної і бурової партій Житомирської ГРЕ, що базується в смт. Нова Борова Володар-Волинського району Житомирської області.
Перед початком польових робіт буде виконано гідрогеологічне дослідження території об’єктів водопостачання, обговорення і затвердження ділянок проведення польових робіт із землекористувачами.
Після затвердження ділянок виконання робіт на них будуть проведені геофізичні дослідження комплексною геофізичною партією Дніпрвської ГРЕ, що базується у сел. Бортничі Київської області.
Бурові роботи будуть здійснюватися самохідними буровими установками СКБ-4 і ПБУ-ЗІФ 650м.
Дослідні роботи виконуватимуться спеціалізованими відкачувальними бригадами Житомирської ГРЕ.
Геофізичні дослідження в свердловинах виконуються за підрядом каротажним загоном Дніпровської геолого-геофізичної експедиції, що базується на території Житомирської ГРЕ в смт. Нова Борова.
Відстань від бази Житомирської ГРЕ до смт. Радомишль 80км.
Середня відстань від м. Радомишль до кожної ділянки складає 23км. (Додаток 2)
630:28=23км
Середня відстань від бази Житомирської ГРЕ до ділянок робіт 103км.
Витрати на організацію робіт передбачити у розмірі 100%.
Проектно-кошторисна документація на пошуки підземних вод складається співробітниками гідрогеологічної партії із залученням відповідних спеціалістів експедиції.
При цьому виконується комплекс робіт необхідний для обґрунтування видів, об’ємів і методики потрібних для виконання геологічних завдань:
- збір і вивчення фондових матеріалів в об’ємі, достатньому для складання проекту;
- рекогносцирувальне обстеження площі проектних робіт;
- побудова необхідних карт і схем;
- складання проекту і кошторису та їх затвердження.
Геологічною основою для виконання геологорозвідувальних робіт являються матеріали геологічної зйомки масштабу 1:50000 виконаної на території району в 1968-1983рр. різними авторами.
Район робіт характеризується складністю геолого-гідрогеологічних умов. Тому для виконання поставленої задачі необхідне ретельне вивчення геолого-гідрогеологічної обстановки кожної з 28 ділянок, що значно збільшує витрати часу на вибір раціональних об’ємів і методик робіт.
Виходячи з цього, категорія складності проектних робіт згідно "Проектно-кошторисних нормативів", затверджених Мінгео УССР 13.04.83р. – ІІІ.
Затрати праці на проектування у відповідності часовими нормами складатимуть 265 чол.тиж. (Додаток 3).
8. Гідрогеологічні дослідження району робіт
Для визначення меж пошукових ділянок і затвердження їх із замовником проектом передбачено виконання гідрогеологічного дослідження району робіт.
В результаті такого виду робіт будуть затверджені межі ділянок проектних робіт із замовником, стан підземних шляхів на домовлених ділянках, наявність ораних і занедбаних земель, лісів, гідротехнічних споруд, вивчені санітарно-гігієнічні норми, а також терміни виконання пошукових робіт.
Попередньо вказані питання фіксуються відповідним актом і підписуються представниками "Замовника" і "Виконавця".
Користуючись досвідом робіт, витрати праці на виконання даного виду робіт складають 1бр/зм на 1 ділянку.
До складу бригади входять гідрогеолог ІІ категорії і технік І категорії.
Витрати праці становитимуть:
гідрогеолог ІІ кат. 1бр/зм·28=28чол.дн.
технік І кат. 1бр/зм·28=28чол.дн.
Всього: 56чол.дн.
9. Наземні геофізичні дослідження
9.1 Геофізичні умови і посилання для здійснення геофізичних досліджень
Гідрогеологічні умови проектної ділянки такі, що перспективи водопостачання сільськогосподарських об’єктів і населених пунктів, переважно, пов’язані із тріщинними водами.
Досвід гідрогеологічних досліджень на території УКЩ свідчать про існування цілком визначених критеріїв пошуків родовищ тріщинних вод. Використовуючи досвід раніше проведених пошукових і розвідувальних робіт (також і для водопостачання м. Радомишль) можна зробити наступні висновки:
1. Більшість родовищ підземних вод розташовані в долинах рік і балках.
2. У багатьох випадках родовища тріщинних вод співпадають із опусканням крівлі порід фундаменту.
3. На території родовищ тріщинних вод поширені переважно проникні породи зі збільшеною потужністю кори вивітрювання дресвянистого типу, піски і піщані відклади, тріщинувата верхня зона кристалічних порід, за рахунок яких формуються природні запаси води.
4. Можливий розвиток локальних ділянок з підвищеною та інтенсивною тріщинуватістю кристалічних порід.
Необхідними посиланням для здійснення геофізичних робіт являються помітні відмінності монолітних і тріщинуватих кристалічних порід, а також осадові відклади за фізичними властивостями (електричний опір і швидкість поширення пружних хвиль в залежності від їх ступеню тріщинуватості, пористості, рівня заповнення тріщин глинистим матеріалом, літологічного складу та ін.).
Електричні властивості порід району вивчались у процесі ведення геологічних і геофізичних зйомок пошукових і розвідувальних робіт з метою водопостачання м. Радомишль і сільськогосподарських об'єктів сусідніх Коростеньського і Коростишівського районів.
Електричний опір порід залежить від багатьох факторів: складу і структури, ступеня тріщинуватості і обводненості порід, їх положення відносно РГВ та ін. (Додаток 4)
Як видно з таблиці, монолітні кристалічні породи, залюгаючі в основі розрізу мають найбільш високі опори (більш 600Ом·м) і являються опорним горизонтом високого опору.
Особливе положення серед кристалічних порід району займають графіт-біотитові гнейси із вкрапленістю сульфідів, знайдені у межах Віленської зони зім'яття. Ці породи характеризуються підвищеною електричною провідністю.
З мірою збільшення тріщинуватості кристалічних порід їх опір зменшується до 150Ом·м. Сильно тріщинуваті, вивітрені кристалічні породи, розвинені в тектонічно послаблених зонах зазвичай характеризуються підвищеною електропровідністю.
Опір кори вивітрювання каолінистого складу 20-180Ом·м, а дресвянистого складу 100-380Ом·м. Різнозернисті піски широко представлені у верхній частині розрізу, в залежності від ступеня обводненості переважають опори від 40 до 1000Ом·м, а іноді й більше. Опір водоносних пісків, залягаючи у верхній частині розрізу 50-150Ом·м.
Таким чином серед порід, що залягають вище опорного електричного горизонту високого опору найбільшим поширенням за площею і витриманістю у розрізі користуються різнозернисті піски, кори вивітрювання кристалічних порід і розвинені в тектонічно послаблених зонах вивітрені і тріщинуваті породи фундаменту.
За даними каротажа і в результаті інтерпретації параметричних ВЕЗ у межах проектної площі виділяють до п'яти геоелектричних горизонтів.
За геоелектричними характеристиками серед кристалічних порід виділяються монолітні або слабко тріщинуваті, віднесені до п'ятого геоелектричного шару із опором більше 600Ом·м, а також ділянки тріщинуватих і сильно зруйнованих порід із опором 150-600Ом·м, віднесені до четвертого геоелектричного горизонту.
Кора вивітрювання кристалічних порід складена каолінами і дресвою і має опір 40-380Ом·м. Вона складає третій від поверхні геоелектричний горизонт і характеризується потужністю 1-50м.
Другий від поверхні геоелектричний горизонт складений переважно різнозернистими пісками, сухими або слабко обводненими у верхній частині і водо насиченими у нижній частині частині розрізу. Він характеризується опором від 50-160 (водоносні піски) до 150-5000Ом·м (сухі піски). Рідше поширені суглинки і супіски. Їх електричний опір досягає 20-50Ом·м. Потужність другого горизонту від 1 до 30-40м.
Перший геоелектричний горизонт включає в себе ґрунтово-рослинний шар і поверхневі глини, суглинки, супіски. Характеризується опором 8-100Ом·м і потужністю 0,5-5м.
Криві ВЕЗ на проектній площі характеризуються наступними типами: двохшарові; трьохшарові типу А (рідше чотирьохшарові типу КН).
Двохшарові криві ВЕЗ мають широке розповсюдження в долинах рік, де кристалічні породи залягають на невеликій глибині.
Криві типу А також приурочені до долин рік, але на цих ділянках зростає потужність кори вивітрювання і осадових утворень представлених переважно піщано-глинистими відкладами.
Криві типу Н приурочені, як правило, до схилів річкових долин і вододілам, де розвинені глинисті відклади, що залягають на породах кристалічного фундаменту.
За даними інтерпретації параметричних ВЕЗ на свердловинах опір надопорної товщі 20-50Ом·м, а потужність досягає 30-40м.
Досвід геофізичних досліджень, виконаних на території Українського щита, свідчить про те, що над водозбагаченою зоною фіксуються у багатьох випадках характерні криві типу А з перегином при значеннях відносних електричних опорів 50-150Ом·м.
Отже, існують причини розчленування осадової товщі і виділення тріщинуватих зон в кристалічному фундаменті (за величиною опору) за допомогою методу ВЕЗ.
Пружні властивості гірських порід характеризуються одним з найбільш інформативних параметрів – граничною швидкістю поширення поздовжньої хвилі.
Відомості про швидкісну характеристику геологічного розрізу отримані за матеріалами пошукових робіт рідкісних металів (Висоцький Б.Л. та ін., 1980р.), а також пошукових робіт, виконаних для водопостачання сільськогосподарських об'єктів Коростеньського і Брусилівського районів. (Додаток 5)
Із цих матеріалів можна зробити висновок, що верхній структурний поверх, складений осадовими відкладами і корою вивітрювання кристалічних порід , за величинами граничних швидкостей заломлених поздовжніх хвиль уявляють собою дуже неоднорідне середовище. Середня швидкість поздовжніх хвиль у пухких утвореннях коливається у межах 0,2-1,9км/с.
Покрівля кристалічних порід фундаменту являється контрастною заломленою межею, для якої характерні швидкості 2500-7000м/с. на контакті рихлих відкладів з монолітними кристалічними породами, утворюючими нижній структурний поверх, відбувається різке зростання швидкості до 5000-7000м/с.
Зі збільшенням ступені тріщинуватості цих порід зменшується швидкість пружних хвиль: у слабко тріщинуватих кристалічних породах – 4100-4500м/с, в тріщинуватих і сильно тріщинуватих кристалічних породах – 2500-4000м/с. Зони із аномально низькими значеннями граничних швидкостей (менше 3000м/с) часто заповнені глинистим матеріалом.
Таким чином, покрівля монолітних кристалічних порід, що мають максимальні значення швидкостей пружних поздовжніх хвиль являється контрастною заломленою межею. Вона впевнено просліджується сейсморозвідкою – кореляційним методом заломлених хвиль (КМЗХ).
Зони зі зниженими і низькими значеннями граничних швидкостей, зіставлені із тріщинуватими та інтенсивно тріщинуватими кристалічними породами, є найважливішим пошуковим критерієм на тріщинні підземні води.
Із усього вище сказаного виходить, що існують вагомі причини для вирішення поставлених задач комплексом методів електророзвідки ВЕЗ і сейсморозвідки КМЗХ.
9.2 Задачі, методика та об’єми проектних геофізичних робіт
Виходячи із геологічного завдання, метою геофізичних робіт являється виявлення ділянок (аномалій), перспективних на пошуки прісних підземних вод і видача рекомендацій для буріння пошукових гідрогеологічних свердловин.
Справжнім проектом передбачається виконання пошукових геофізичних робіт на 15 ділянках Радомишльського району Житомирської області.
Раціональна площа досліджень визначена для кожної з ділянок в залежності від потреб у воді, геоморфологічних умов місцевості, плану забудови населених пунктів, а також наявних геологічних та геофізичних даних.
Ділянки загальною площею 97км2 розташовані поблизу населених пунктів: Заболоччя, Леніно, Заболоть, Котовка, Русанівка, Осички, Нов. Юрівка, Травневе, Глиновці, Веприн, Мирча, Заньки, Текляновка, Гришківці, Нов. Буда, Новосілки, Вишевичі, Меделівка, Межирічка, Кайтанівка, Пилиповичі, Переміж’я, Журавлинка, Кочерів.
На першому етапі у межах ділянок буде проведена площинна зйомка методом ВЕЗ по мережі 200×200м, щ являється найбільш інформативною при гідрогеофізичних дослідженнях на пошуки тріщинних вод. Одночасно ці роботи дозволяють зробити оцінку перспективності площі на виявлення проникних осадових відкладів і кори вивітрювання, за рахунок яких формуватимуться природні запаси води. Однак основні перспективи пошуків підземних вод в даному районі пов’язані із вивченням тріщинуватої зони кристалічних порід, оскільки відсутні осадові відклади великої потужності.
Надалі на перспективних аномальних зонах, виділених площинними зйомками ВЕЗ, будуть проведені профільні деталізовані дослідження методами КМЗХ із кроком 10 і 5м (49,4пог.км) і ВЕЗ із кроком 100м (9,4пог.км), на основі яких будуть виділені конкретні точки, рекомендовані для буріння гідрогеологічних свердловин.
Нижче наведені об’єми і методика з кожного виду робіт.
гідрографія свердловина підземні води
9.3 Електророзвідка
Електророзвідка методом ВЕЗ передбачається для вирішення наступних задач:
- виявлення і простеження тектонічних і тріщинуватих зон в кристалічних породах;
- вивчення гіпсометрії покрівлі фундаменту;
- визначення сумарної потужності осадових відкладів і кори вивітрювання;
- отримання якісної характеристики фільтраційних властивостей пухких утворень.
В результаті вирішення цих задач будуть виділені ділянки перспективні для пошуків підземних вод.
Проведеними раніше дослідженнями встановлено, що геологічна будова району, а зокрема тектонічні умови, являються складними для пошуків підземних вод у породах кристалічного фундаменту.
Є ряд факторів, що ускладнюють вирішення цієї задачі. До їх числа варто віднести достатньо широкий розвиток порід основного і ультраосновного складу, найбільш молодих утворень досліджуваної території і стійких до процесів вивітрювання; наявність Віленської зони розломів, де широко розвинені графітизовані породи, а також порівняно слабко розвинені гідрографічні мережі.
Враховуючи складні геологічні та гідрогеологічні умови району робіт, обмеженість площ пошукових ділянок і досвід попередніх досліджень, площинна зйомка буде проведена методом ВЕЗ по мережі 200×200м.
Така щільність спостережень дозволить достатньо впевнено виділити структури, сприятливі для пошуків підземних вод.
Площа зйомки визначена конкретно для кожної ділянки з урахуванням наявних геологічних, геоморфологічних і геофізичних даних, а також потреби населених пунктів у воді.
Сумарна площа зйомки усіх ділянок складає 70м2 або 350пог.км профільних спостережень із кроком 200м (виключені із об’ємів виконаних раніше на проектних ділянках 675 точок ВЕЗ площинних зйомок по мережі 500×200м, 1000×1000м).
В подальшому на перспективних аномаліях, виділених за матеріалами площинних робіт методом ВЕЗ, будуть виконані деталізовані роботи із кроком 100м по окремим профілям.
Передбачається, що в результаті цих спостережень буде вирішена задача простежування і уточнення розташування перспективних аномалій, виявлених площинною зйомкою, визначена їх геологічна природа, уточнені параметри аномалій.
Профільні деталізовані дослідження методом ВЕЗ будуть виконані в обсязі 49,4пог.км.
Електророзвідувальні деталізовані роботи методом ВЕЗ будуть проводитися в зимній період – 20% (10пог.км) і в літній період – 80% (59,4пог.км) від загального об’єму.
Польовим дослідженням передуватимуть параметричні зондування свердловин, виділені з метою вивчення геоелектричного розрізу і визначення параметрів для кількісних розрахунків.
Параметричні ВЕЗ у двох взаємоперпендикулярних азимутах намічено провести на 20 свердловинах.
Величина розносів АВ параметричних ВЕЗ приймається 1000м, відстань між свердловинами 5км, при ІІІ категорії складності в літній період.
Затрати часу і праці на виконання спостережень на одній свердловині розраховані на основі СУСН вик.3, частина 2, табл.2, ст.4, табл.13).
0,34:2,16·2·1,1+1,12:100·(5-1)=0,39пр.зм
При виборі розносів лінії живлення АВ слід враховувати не лише глибину залягання докембрійського фундаменту, але й необхідність простеження тріщинуватих і тектонічних зон кристалічних порід, що вирізняються, як показує аналіз раніше проведених робіт, виположуванням асимптоти кривих ВЕЗ. Звідси випливає необхідність проведення спостережень зі збільшеною довжиною розносів лінії АВ.
Глибина залягання кристалічних порід на проектній площі коливається від декількох до 30-40м, а в межах окремих ділянок досягає 50-60м. З урахуванням вище викладеного, а також даних раніше проведених робіт (попередня розвідка підземних вод для водопостачання м. Радомишль Житомирської області титул 231), передбачаються наступні розноси лінії АВ: АВ=300м – 10%, АВ=500м – 20%, АВ=750м – 30%, АВ=1000м – 30%, АВ=1500м – 10%.
Роботи методом ВЕЗ будуть виконуватися на ділянках пересічної місцевості, поблизу населених пунктів та їх межах, в долинах рік і на схилах, на ділянках зайнятих забудовами, городами і ріллею. У відповідності до вказаних умов весь обсяг ВЕЗ віднесено до ІІІ категорії складності.
Польові заміри будуть здійснюватися приладом АЕ-72 з батарейним живленням. Розгортання і згортання дротів лінії живлення АВ буде проводитись вручну (неконвеєрний спосіб).
При проектуванні робіт враховується, що виконання електророзвідувальних замірів поєднане з деякими труднощами. Біля населених пунктів можливі інтенсивні перешкоди, викликані близькістю ліній електропередач, роботою силових та енергетичних установок (індустріальні перешкоди).
При вимірюваннях в долинах рік, на заболочених ділянках мають місце перешкоди пов’язані із явищем нестійкої поляризації.
Умови для влаштування заземлень в межах ділянок робіт вцілому є сприятливими. Але в деяких місцях відмічається наявність високоомних пісків у верхній частині розрізу. У зв’язку з цим передбачаються наступні умови вимірювань.
Складні умови вимірювань різниці потенціалів (∆U) при нормальних умовах заземлення електродів (К=1,15) – 40% площі.
Нормальні умови вимірювань різниці потенціалів (∆U) при складних умовах заземлення електродів (К=1,1) – 35% площі.
Нормальні умови вимірювань різниці потенціалів (∆U) і заземлення електродів (К=1) – 25% площі.
Середнє значення поправочного коефіцієнта до норм часу складає:
К=
=1,1
Польові електророзвідувальні виміри будуть здійснюватися у літній 80% об'єму робіт і зимній 20% період.
Для оцінки якості польових матеріалів передбачається виконання наземних контрольних спостережень у обсязі 5% від кількості координатних точок. Середня відносна похибка вимірів не повинна перевищувати ±5%.
Для профілактичного огляду і ремонту апаратури, обладнання і спорядження передбачається 1 приладо-зміна в місяць, у зв'язку із чим до норм часу застосовується поправочний коефіцієнт 1,04 (СУСН вип.3, частина 2, п.25).
У зв'язку із можливою двоякою інтерпретацією матеріалів ВЕЗ, заснованої на використанні одного фізичного параметра – електричного опору, на стадії деталізації передбачається проведення робіт методом сейсморозвідки КМЗХ.
9.4 Сейсморозвідка
За результатами інтерпретації матеріалів ВЕЗ буде виконана профільна сейсморозвідка КМЗХ.
Досвід попередніх досліджень свідчить про високу геологічну ефективність сейсморозвідки методом заломлених хвиль при пошуках і розвідці тріщинних вод.
Метод дозволяє при деталізації аномальних зон, виявлених електророзвідкою, визначити гіпсометрію поверхні кристалічних порід, виявити і детально вивчити зони тріщинуватих порід. При сприятливих умовах надається можливість виділити більш зруйновані ділянки і оцінити ступінь тріщинуватості кристалічних порід.
Посиланням для здійснення сейсморозвідки в таких умовах являється залежність величини граничних швидкостей поздовжніх і поперечних хвиль, коефіцієнтів їх затухання, динамічних модулів пружності від ступені тріщинуватості, руйнування кристалічних порід, напрямку зон тріщинуватості і характеру їх насичення.
Проектом передбачається здійснення профільних сейсморозвідувальних робіт КМЗХ на поздовжніх хвилях.
Сейсморозвідка КМЗХ буде виконана на деталізаційному етапі досліджень з метою уточнення геологічної природи аномалій і розташування розломів і тріщинуватих зон, виділених зйомкою ВЕЗ.
Об'єм деталізаційних сейсморозвідувальних досліджень
29-04-2015, 00:56