Гідрогеологічні дослідження мінеральних вод у зв'язку з будівництвом санаторію 'Пролісок'

Гідрогеологічні дослідження мінеральних вод у зв'язку з будівництвом санаторію 'Пролісок'

Вступ

географічний орогідрографія геологічний тектоніка

Дипломна робота виконана за матеріалами переддипломної практики, що проходила у складі гідрогеологічної партії Харківській геологорозвідувальної експедиції. Було виконано спеціальні інженерно-геологічні дослідження мінеральних вод в Драбівському районі Черкаської області у звязку з побудовою лікувального комплексу.

Актуальність роботи. Вивчення та спостереження за дослідженнями мінеральних вод є актуальними проблемами для всієї України, а, насамперед, для бальнеології.

Мета дослідження:дослідження мінеральних вод у Драбівському районі та доцільна їх експлуатація.

Дипломна робота оформлена у одинадцяти основних розділах. У першому розділі розкрита фізико-географічна характеристика досліджуваного регіону. У другому розділі наведено історію геологічного розвитку району дослідження. Наступний розділ присвячений аналізу геологічної будови району вивчення. У четвертому розділі розкриті гідрогеологічні умови району. З пятого по десятий розділи ви можете побачити саме ті дослідження, які були зроблені при вивчені мінеральних вод Драбівського району. Техніка безпеки підчас проведення досліджень розкрита у одинадцятому розділі.

Отримана під час досліджень інформація була порівняна із фондовим матеріалом та літературою, результат чого відображений у дипломній роботі.

1. Фізико-географічна характеристика району

.1 Клімат

Клімат у цьому районі помірно-континентальний. Він характеризується теплим літом та не дуже холодною зимою.

Згідно з даними Черкаської метеостанції максимальна середньомісячна температура повітря за багаторічний період є 20.6 С0.

В середньому, за рік територія Черкаської області отримує близько 100 ккал/см2 сонячної радіації, яка поступає за весняно-літній період. Радіаційний баланс позитивний. В році, найбільші величини радіаційного балансу приходяться на літній період.

Основні опади приносять циклони, переважно атлантичного походження. Річна сума опадів знижається з північного заходу на південний схід.

Зима у цьому районі триває від 55 до 75 днів і характеризується великими змінами температури повітря. Висота сніжного покриву близько 30 см. Весною швидко зростає температура повітря. Літо тепле. Осінь характеризуються сухою погодою, але в другій частині зявляються опади.

1.2 Орогідрографія

Територія відноситься к лівобережній частині Придніпровської низовини та представляю собою рівнину, зайняту древніми і молодими терасами річок: Дніпра, Сули, Оржиці. На півночі, Придніпровська низовина межує з Поліською низовиною і приурочена до Дніпровсько-Донецької тектонічної западини.

Абсолютні відмітки поверхні близько від 90 до 140 метрів над рівнем моря. Оглядову карту району досліджень, можно побачити на рис. 1.

Рис. 1 Оглядова карта району досліджень

Найбільш великими елементами рельєфу є тераси: заплавна, 1 надзаплавна (борова чи піщана), 2 надзаплавна (однолесової), 3 надзаплавна (двулесова), 4 надзаплавна (морена).

З невеликих форм рельєфу на території зустрічаються: яружно-балочна мережа, заболочені стариці, степні блюдця та конуси виносу.

Всі форми рельєфу, які зустрічаються на цій території звязані з ерозійно-акумулятивною діяльністю Дніпра.

Річна мережа належить до басейну річки Дніпро, яка протікаю у південно-західній частині території и складається з притоку рік Супой, Сула, Золотоношка, Крапивна, Чумчак, Ковраєць.

Треба звернути увагу на головну водну артерію - річку Дніпро. Це третя ріка в Європі по довжині. З загальної довжини Дніпра 2285 км приходиться на Україну. З них 316 км русла знаходиться на території Черкаської області. Басейн Дніпра займає половину країни. В Черкаській області є декілька водосховищ.

Середня густина річної мережі в Черкаській області - 0.25 км на 1 квадратний кілометр. Ріки переважно снігового живлення. Норма стоку близько 3 дм3/с. Річки замерзають на 3-4 місяці. Основну масу наносів ріки переносять під час весіннього повінню. Води рік Черкаської області використовуються для водопостачання й зрошення. Головний постачальник водних ресурсів - Дніпро - 53.5 км3 в середній по водоносності рік. Атмосферні опади складають 660 мм/рік, на повний річний стік приходиться 83 мм. В річному обємі річний стік складає 15%. Поверхневий стік приходиться на весняну повінь. Щоб урегулювати стік на Дніпрі створенні ставки й водосховища. Корисна ємкість водосховищ Дніпра більше 18 км2. Вони можуть затримувати 1/3 стоку Дніпра, що дозволяє використовувати його води на зрощення, водопостачання міст, промислових підприємств, регулювати режим паводків.

Річки на цій території за своїм режимом відносяться до типу рівнинних рік з сніговим живленням. Помітну участь в їх живленні приймають грунтові води. Зимою та влітку ріки повністю переходять на грунтове живлення, а незначні водотоки й верхні частини крупних рік пересихають влітку чи промерзають взимку.

Початок льодоставу починаються у кінці листопада - початок грудня. Середня тривалість льодоставу 2-3 місяці. Тривалість паводку - 1-2 місяці. Розподілення річного стоку нерівномірне. Велика його частина (50-85%) відбувається весною, а влітку період річний стік знижається до 20%, а зимою лише 10%. Інтенсивність випаровування з водною поверхні у різни роки неоднакова: максимальна - 830-900 мм., середня - 650-750 мм., мінімальна - 480-530 мм. Найбільша величина випаровування - в липні и складає 120-135 мм.

.3 Економіка

В адміністративному відношенні район відноситься до Драбівського району Черкаської області.

Найближчими населеними пунктами є обласний центр - місто Черкаси та районний центр - місто Золотоноша. Є асфальтні дороги між цими містами та Київом, також є Одеська залізна дорога. Географічне положення району робіт представлене координатами: 49о58, - 50о 00, ПШ; 32о08, - 32о10, СД.

Район робіт характеризується великою щільністю населення. Найближчими селами є села: Шрамковка, Великий Хутор, Безбородьки. Мають між собою гарно розвинену мережу автомобільних доріг з твердим покриттям.

Населення замається сільським господарством. Незначна частина населення є обслуговуючим персоналом санаторія «Пролісок».

Основну роль в економіці району грає тваринництво та землеробство. Тому щільність населення незначна. За останній період було побудовано 3 хімкомбінату - «Азотні добрива», «Хімволокно», «Хімреактив».

2. Історія дослідження району

Район робіт в геологічному та гідрогеологічному відношенні дуже добре вивчений.

Планомірне вивчення геологічної будови та гідрогеологічних умов району почалось у кінці 60-х років, коли в 1958-1960 роках А.М. Безуглий завершив комплексну геолого-географічну зйомку масштабу 1:200000.

Декілька пізніше, у 1965-1972 роках В.М. Строєв, В.А. Голубєв, О.Н. Цимбал, В.Т. Санін виконують комплексну гідрогеологічну зйомку.

В 1971-77 роках Л.С. Крижановський та інші виконують роботу по перспективній оцінки експлуатаційних запасів підземних вод Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

В 1972 році В.А. Голубєв зробив зведення по промисловим водам Черкаської області і мапу існуючих родовищ водопостачання.

В 1978 року свердловинами в байосських відкладеннях юри були вскриті хлоридно-натриєві води.

В 1983-1985 роках А.П. Гаркуша, В.С. Поліщук та інші виконують роботи за попередньою розвідкою підземних вод мінерального складу для санаторія «Мошногорьє».

В 1985-1988 роках проведена детальна розвідка Мошногорського видобутку мінеральних вод для санаторія «Мошногорьє» и «Жемчуг» в Черкаській області.

В 1996-1997 роках почалась детальна розвідка Драбівського родовища мінеральних вод для санаторія «Пролісок».

3. Геологічна будова району

Район робіт розташований в межах Дніпровсько-Донецької западини. Докембрійський фундамент перекритий потужною товщею осадових утворень пермі, тріаса, юри, крейди палеогену і відкладеннями четвертинної системи.

Кристалічні породи утворюють щільний докембрійський фундамент. Потужність відкладень мезо-кайнозоя виключенням четвертинної системи зростають в сторону занурення ДДЗ. Більш детальну інформацію ви можете побачити на геологічній мапі району (рис. 2).

Геологічна карта району робіт (рис. 2)

.1 Стратиграфія

Кристалічні відкладення на території представлені біотито-плагіоклазовими гнейсами, гранітами, мігматитами і корою вивітрювання.

Архейська ератема

Найбільш древніми породами на території району є біотито-плагіоклазові гнейси. Частіше за все гнейси зеленовато-сірі, зеленовато - чорні.

Граніти користуються широким поширенням. Граніти представлені сіровато-красними велико-зернистими, іноді пегматоідними масивними різновидами.

Мігматити поширені широко на даній території. Вони представляють собою продукти метаморфічного перетворення порід гнейсової серії гранітами житомирсько-кіровоградського комплексу. Це буровато-красні неравномірнозерністі породи.

Кора вивітрювання вскрита свердловинами на контакті с породами осадового чохла.

Мезозойська еротема (Mz)

Мезозойські відкладення на території розвинені усюди і представлені утвореннями тріасової, юрської і крейдовою систем.

Тріасова система (Т)

Нижній відділ(Т1)

Нижній відділ тріасової системи складаються з відкладень шебелінської, кореневської, радченкоської і миргородської світ.

Шебелінська світа (Т1sb) розвинена усюди. Відкладення шебелінської світи знаходяться на кристалічних породах та покриваються відкладеннями кореневської світи. Вони представлені пісками і глинами. Забарвлення порід строката, з переважанням червоно-бурого. Піски зазвичай дрібнозернисті, кварцові. Потужність відкладень змінюється від 50 до 120 метрів. Глибина залягання від 340 до 980 метрів

Кореневска світа (T1 kr). Відкладення кореневської світи мають повсюдне поширення і залягають суцільним покривом на опадах шебелинської світи. Кореневска світа представлена ​​світло-блакитно-сірими і червоноколірними пісками з прошарками піщанистих вапняків.

Потужність відкладень змінюється від 30 до 100 метрів. Глибина залягання від 320 до 900 метрів. Залягання відкладень кореневської світи на відкладеннях шебелинської світи незгодні.

Радченківська світа (T1 vd). Відкладення радченківської світи становить основну частину розрізу тріасу. За літолого-фаціальними ознаками вони, в свою чергу, діляться на 2 товщі: нижню-піщану і верхню-глинистий. Піщана товща, що складають більшу частину світи, залягає на верхній приміських відкладень. Товща складена пісками кварцовими світло-сірими та блакитно-сірими, від дрібнозернистих до гравелістих. Потужність пісків змінюється від 70 до 130 метрів. Глибина залягання від 250 до 760 метрів.

Глини, що складають верхню частину світи, цегляно-червоні, червоні, жирні. Потужність глинистої товщі становить 50 метрів. Загальна потужність радченківської світи досягає 150 метрів.

Миргородська світа (T1 mv). Відкладення цієї світи, на досліджуваній території, поширені повсюдно. Вони представлені в нижній частині піску з прошарками пісковиків світло-сірий з зеленуватим відтінком, верхньої частини тіла червоними, в'язкими, жирними. Потужність відкладень змінюється від 80 до 200 метрів. Потужність глин змінюється від 50 до 100 метрів. Глибина залягання від 180 до 500 метрів.

Юрська система (I)

Відкладення юрської системи залягають на розмитій поверхні тріасових відкладень. Перекривають їх відкладення крейдової системи, породи кайнозойської групи четвертинних відкладень.

В межах описуваного району виділені світи середнього і верхнього відділів юрської системи - це байосського, батського, келловейського і оксфордський ярусу. Потужність відкладень становить 200 метрів. Глибина залягання відкладень змінюється від 100 до 230 метрів.

Середній відділ(I2)

Байосський ярус (I2 b). Відкладення цього ярусу мають майже повсюдне поширення. Представлені переважно глинами, меншою мірою пісками. Потужність відкладень змінюється від 25 до 90 метрів. Глибина залягання відкладення від 160 до 590 метрів. Байосські відкладення - зеленувато-сірі глини і сірі піски дрібно-тонкозернисті.

Батський ярус (I2 bt). Відкладень батського ярусу в районі поширені повсюдно, до складу батського ярусу входять глини сірі, темно-сірі. Глибина залягання відкладень від 80 до 370 метрів.

Відкладення батського ярусу залягає на відкладеннях байосського ярусу і перекриваються відкладами келловейського ярусу. Залягання відкладень батського ярусу згідне.

Верхній відділ (I3)

Келловейський ярус (I3 k). Відклади поширені практично повсюдно. Відкладення келловея залягають згідно на відкладеннях батського ярусу. Перекриті відкладеннями оксфордського ярусу, нижньої і верхньої крейди, а в місцях відсутності крейдяних відкладень - палеогеновими і четвертинними відкладеннями.

Відкладення келловейського ярусу представлені темно-сірими, зеленувато-сірими глинами, алевритами. Потужність відкладень коливається від 20 метрів до 120 метрів і зростає в бік занурення ДДЗ. Глибина залягання до 120 метрів і зростає в бік занурення ДДЗ. Глибина залягання порід змінюється від 100 до 220 метрів.

Оксфордський ярус (I3o). Відкладення оксфордського ярусу розповсюдженні майже усюди, відсутні в південно-західній частині розглянутої території. Відкладення залягають згідно на відкладеннях келловейського ярусу і перекриваються крейдовими відкладеннями.

Відкладення представлені блакитно-сірими глинами з тонкими прошарками піску. Потужність відкладень коливається від декількох метрів до 30 м. Глибина залягання від 130 до 220 м.

Крейдова система (К)

Відкладення крейдяної системи незгодні залягають на верхньоюрських породах і повсюдно перекриваються піщаними відкладеннями палеогенової системи. У їх складі виділяються морські альбські відкладення і сеноманські верхньої крейди.

Нижній відділ-К1

Альбський ярус - К1 al. Відкладення альбського ярусу поширені лише в центральній частині території. Залягають незгідно на відкладеннях оксфордського ярусу і перекриті верхньокрейдовими сеноманськими відкладеннями.

Представлені сірувато-зеленими різнозерністими пісками. Потужність відкладень становить 20 метрів. Глибина залягання порід до 200 метрів.

Верхній відділ-К2

Сеноманський ярус - К2 s. Відкладення сеноманського ярусу розповсюджені практично усюди, за винятком південно-західного району, де вони розмиті.

Залягають згідно на відкладеннях альбського ярусу, перекриваються палеогеновими відкладеннями.

Залежно від літологічного складу порід, сеноманський ярус підрозділяється на под'яруса: нижній і верхній.

Нижній представлений товщею глауконітових пісків з прошарками глин. Потужність відкладень змінюється від декількох метрів до 90 метрів. Глибина залягання від 100 до 140 метрів.

Палеонтологічні дослідження: Actinocamax plenus (Морозова Н.С.)

Відкладення верхнього под'яруса представлені білою щільною крейдою. Широке поширення має у східній частині району. Потужність відкладень змінюється від 20 до 70 метрів. Глибина залягання 130 метрів.

Кайнозойська ератема (Kz)

Палеогенова система (Р)

Серед відкладень палеогенової системи на досліджуваній території виділяються відкладення канівської, бучацької та київської свит еоцену і межигірської свити нижнього і середнього олігоцену.

Еоцен Р2

Канівська свита - P2 kn. Відкладення канівської свити мають широке поширення, крім південно-західній частині, де вони розмиті. Незгідно залягають на крейдових відкладеннях і перекриваються бучакською та київською свитами.

Представлені канівські відкладення пісками сірими, дрібно-середньозернистими. Потужність відкладень становить 30-40 метрів. Глибина залягання змінюється від 80 до 140 метрів.

Бучакська свита - P2 bc. Відкладення бучакської свити мають широке поширення, відсутні лише в південно-західній частині розглянутої території. Вони згідно залягають на відкладеннях канівської свити, перекриваються київськими мергелями.

Представлені різнозерністими зеленувато-сірими пісками. Потужність відкладень змінюється від декількох метрів до 30 метрів, а глибина залягання відкладень змінюється від 50 до 80 метрів.

Київська свита - P2 kv. Відкладення київської свити поширені в північно-східній частині розглянутої території. Вони згідно залягають на відкладеннях бучакської свити, перекриваються породами межигірської свити, а також відкладеннями четвертинної системи. Представлені мергелями блакитно-сірими, потужність відкладень від декількох метрів до 40 метрів. Глибина залягання змінюється від 30 до 60 метрів.

Олігоцен Р3

Межигірська свита - P3 mz. Відкладення межигірської свити мають обмежене поширення. Поширенні в північно-східній частині описуваного району.

Залягають згідно на відкладеннях київської свити, перекриваються четвертинною товщею.

Представлені відкладення пісками сірими, кварцовими, дрібнозернистими, іноді з прошарками пісковиків. Потужність відкладень змінюється від 2-3 метрів до 20 метрів. Глибина залягання відкладень становить 40 метрів.

Четвертинна система (Q)

Відкладення четвертинної системи поширені повсюдно, залягаючи на розмитій поверхні палеогенових відкладень. Загальна потужність четвертинних відкладень складає 50 метрів і більше.

У віковому відношенні четвертинні відклади представлені нижньо четвертинними, середньо четвертинними, верхньо четвертинними сучасними відкладеннями.

Нижньо четвертинні відкладення (Q1)

Нижньо четвертинні відклади поширені в межах 4 надзаплавної тераси річки Дніпро і представлені алювіальними відкладеннями. Алювіальні відклади представляють собою потужну товщу переважно піщаних різниць. Залягають вони на відкладеннях верхнього палеогену. Це різнозернисті кварцові піски. Потужність їх коливається від 3 до 14 метрів.

Середньо четвертинні відкладення (Q2)

До середньо четвертинних відкладень відносяться водно-льодовикові і алювіально-флювіогляціальні відкладення дніпровського горизонту. Водно-льодовикові відкладення залягають в підставі дніпровського льодовикового горизонту на 4 надзаплавної терасі. Представлені різнозернистими пісками. Потужність відкладень змінюється від 5 до 25 метрів.

Алювіально-флювіогляціальні відкладення мають широке поширення в долині річки Дніпро, залягає на корінних породах палеогену, в основі товщі алювіальних піщаних утворень, що складають зрозумію. Представлені кварцовими пісками світло-сірого кольору. Потужність відкладень коливається від 2 до 12 метрів.

Верхньо четвертинні відкладення (Q3)

Алювіальні відкладення 2 надзаплавної тераси залягають в підставі верхньо четвертинних утворень і поступово переходять до низу. Представлені жовтувато-сірими і світло-сірими різнозернистими кварцовими пісками з прошарками суглинків та супісків. Потужність відкладень змінюється від 0.5 до 28 метрів.

Сучасні відкладення (Q4)

До сучасних відкладеннях відносяться алювіальні відкладення заплав річок та днищ балок. Алювіальні відкладення мають широке поширення в заплаві Дніпра і його приток. Представлені русловим кварцовими пісками, супісками, суглинками.

У долинах Дніпра і його приток сучасний алювій залягає на аллювільно-флювіогляціальних пісках середнього відділу четвертинних відкладень. Потужність сучасних алювіальних відкладень в заплавах Дніпра та його притоків варіює в широких межах: від часток метра на вододілах до десятків метрів в межах дніпровської долини.

.2 Тектоніка

Територія району більшій своїй північно-східною частиною розташовується в межах південного схилу ДДЗ, а меншій, південно-західною половиною охоплює частині східного крила головного і північну частини Смілянської антиклінальної ділянки Українського кристалічного щита. Більш детальну інформацію ви побачите на тектонічній карті.

Рис. 3 Тектонічна карта України

Ділянка Українського кристалічного щита характеризується розвитком тектонічних структур двох структурних поверхів - нижнього, складеного породами докембрію і утворює фундаменту, і верхнього, утвореного малопотужним чохлом осадових порід мезо-кайнозою. Для нього характерна незначна роль верхнього структурного поверху в загальному будові.

Нижній структурний поверх утворений складнопобудованними складчастими спорудами, які розбиті розломами на ряд блоків самого різного розміру.

Гранітоїди Кіровоградсько-житомирського комплексу утворюють складки, що мають субмеридіональне простягання в західній частині району.

Вісь Смілянсько-Кіровоградської антиклінарної ділянки проходить в субмеридіональному напрямку приблизно через центральну частину території району. Цьому комплексу підпорядкований Корсунській-Миргородський плутон.

Поверхня кристалічних порід має слабкий загальний нахил на схід і північний схід і досить розчленований рельєф з відносним перевищенням від 30-40 до 60 метрів. При цьому характер поверхні фундаменту нагадує рельєф денної поверхні осадових порід. Освіта депресій фундаменту пов'язане з найдавнішими ерозійно-денудаційним процесами і розривними порушеннями. Максимальні відмітки поверхні докембрійських порід встановлені в західній частині території і досягають +136 метрів, мінімальні відносяться до схилу ДДЗ на сході району та опускаються до -522 метра.

Найбільш великими розломами є: Ядловський-Трактеміровскій, Придніпровський. Вони перетинають всю центральну територію району в субмеридіональному напрямку. З великих субширотних розломів виділяються: Межиріцький і Яблоновський-Межіріческій.

Верхній структурний поверх території району, що відноситься до щита, який складений осадовими утвореннями мезозою і кайнозою, які залягають майже горизонтально. Слабкі плікативні порушення з'являються вже за межами щита і відносяться до комплексу структур верхнього поверху ДДЗ.

Рис. 4 Тектонічна карта Черкаської області

Ділянка ДДЗ також розділена на два структурних поверхи - нижній, докембрийский і верхній - осадовий, мезозойський. Тут добре проглядається Канівського-Трахтемирівський горст, що простягається в субмеридиональном напрямку і бере початок в межах Українського кристалічного щита. Поверхня горсту порівняно рівна по фундаменту і має слабкий нахил на північ. Достовірно встановлено факт відображення будови горсту у верхньому структурному поверсі і в рельєфі денної поверхні, ускладненою ерозійними процесами більш пізнього часу.

Поверхня кристалічних порід і в присхиловій частині ДДЗ має пологе падіння на північний схід і схід під кутом менше 1 градуса.

Верхній структурний поверх присхиловій частини ДДЗ має досить складну будову, а також ділянки, як Канівський і Мощногорскій відрізняються дуже складним взаємовідношенням між окремими тектонічними елементами.

Характерною особливістю будови осадового чохла є наявність позитивних структурних елементів на тлі загального занурення порід на північний схід, що свідчить про дію сил стиснення між Дніпровсько-Донецької западини та Українським кристалічним щитом.

До них відносяться Остерського-Золотоніський вал і вал в північно-східному куті території району.

Крім цих двох структур у верхньому поверсі виділяються Канівський і Мощногорскій складно дислоковані ділянки, а також Переясловська-Черкаська депресія.

Довжина Переясловська-Черкаської депресії, що проходить уздовж Дніпра - 85-90 км, ширина від 6 до 15 км, а глибина - 130-150 метрів. Депресія заповнена потужною товщею (100-110 метрів) алювіально-флювіогляціальних опадів нижньої половини середнього відділу антропогену і більш молодими відкладеннями четвертинного віку потужністю 30-40 метрів і більше.

За своїм генезисом депресія відноситься до тектонічних утворень середньо четвертинного прильодовикового віку.

Район Канівських дислокацій розташований на правому схилі долини Дніпра, в північно-західному куті району і має ширину від 2.8-3 км в своїй північній частині до 9-10 км - в південній частині розглянутого району. Найголовнішими структурними формами тут є складки-надвиги і складки-взброси, осі яких майже скрізь паралельні один одному. Характер залягання складок вказує на переміщення осадових товщ з північного сходу на південний захід. Вся осадова товща залягає на глинах батського ярусу і представлена відкладеннями юри, крейди, палеогену і четвертинними дольодовикової відкладенням.

Льодовикові, післяльодовиковий відкладення всюди лягають на розмиту поверхню дислокованих порід і залягають горизонтально, не беручи участі в дислокаціях.

Більшість дослідників вважають Канівські і Мошногірські дислокації наслідком тектонічних рухів фундаменту дуже складного характеру і відкидають переважаючі раніше твердження про льодовиковому їх походження.

Мошногірські дислокації розташовані в центрі району. Відрізняються вони від Канівських тільки по напрямку тектонічних рухів. Тут переважав рух з боку південної ділянки надвигового клина, утвореного між Ірдинським скидання-зрушенням і південним фланговим зрушенням.

Рельєф фундаменту підтверджує наявність тут тектонічних зрушень досить значною амплітуди, що торкнулися всіх осадових відкладень аж до четвертинних.

У висновку потрібно сказати, що по часу утворення всі молоді тектонічні явища і явища четвертинного часу, що мають місце на території району, слід віднести до тектонічному циклу тектогенеза, який розглядається окремо від альпійського циклу і розвиток якого, очевидно, перебуває у своїй початковій стадії.

3.3 Геоморфологія

У сучасному рельєфі територія характеризується плоскою, похилою на південний захід поверхнею, порізаною неглибокими, слабкомеандруючими річковими долинами з пологими схилами річок Супій, Чумчак, Золотоношка, Кропивна, Ковраець.

Найбільш великою річкою на території ділянки є річка Супій. Ширина її заплави сягає чотирьох кілометрів, спостерігається добре виражена 2 надзаплавна тераса шириною 0.8 - 2.6 км.

Всі річки течуть у південному напрямку, заплави їх рівні, широкі. У долинах річок Чумчак і Гнила Оржиця спостерігається заболоченість. Перебіг річок повільний. Слабкомеандруючи русла річок цих зазвичай маловодні, у спекотні місяці місцями пересихають.

Третя надзаплавна тераса Дніпра простежується в південно-західній частині описуваної території.

Четверта надзаплавна тераса Дніпра займає всю описувану територію.

Абсолютні відмітки поверхні 119-120 м над рівнем моря. Повний же інтервал абсолютних відміток досліджуваного району, який складає частину Придніпровської низовини і являє собою рівнину, зайняту древніми і молодими терасами річки Дніпро, коливається від 90 до 140 км.

Тераси є найбільш великими елементами рельєфу: заплавна, 1 надзаплавна або борова, або піщана, 2 надзаплавна або однолесова, 3 надзаплавна або двулесова, 4 надзаплавна або моренна.

З дрібних форм рельєфу на розглянутій території зустрічаються: яружно-балочна мережа, заболочена стариці, кучугури пісків, степові блюдця і конуси виносу в гирлах великих балок. Всі названі форми рельєфу, як великі, так і дрібні в тій чи іншій мірі пов'язані з ерозійно-акумулятивний діяльністю Дніпра і його приток.

Ерозійно-акумулятивний рельєф приурочений до долин річок. Ерозійні процеси розвинені незначно, але все ж таки більше у верхів'ях річок. Переважають же в середньому і в нижній течії річок акумулятивні процеси. Відзначається невідповідність похованого рельєфу докембрійського фундаменту Придніпровської низовини і сучасного рельєфу цієї ділянки.

Річка Дніпро та його притоки на даній території мають приголосні долини, консеквентні по відношенню до структури Дніпровсько-Донецької западини в цілому. Зсув водотоку Дніпра по четвертинного періоду зі сходу на захід в результаті більшого підмивання правого берега було обумовлено різними причинами і, в першу чергу, зануренням східних околиць Українського кристалічного щита, спрямованим розмивом в епоху заповнення Придніпровської низовини льодовиковими масами.

Залежно від розвитку долини Дніпра, притоки його виробляли собі ложа відповідні. Це положення показало єдність гіпсометричних терасових рівнів у межах Лівобережної низовини, а також геоморфологічний тип терас. Найбільшої глибини ерозія досягла за час додніпровского розвитку. Подальші розмиви вже не досягали початкового рівня. Відкладаються з часом алювіальні опади накладалися на товщу раннього аллювія. В результаті цього молодші тераси зайняли не тільки нижчу гіпсометричну висоту, але і меншу площу.

Тому кожен геоморфологічний район відзначається своєрідними рисами, мало схожими на риси інших районів.

.4 Історія геологічного розвитку

Погана видимість порід не дозволяє виявити подробиці геологічного розвитку досліджуваної території.

Як всяка геосинклінальна зона, Український щит пройшов етапи накопичення терригенно-вулканічних відкладень, складчастості і інтрузій магми, розломів і жильних впроваджень.

У перебігу нижнього архею вся область щита представляла рухливу зону. У верхньому археї або нижньому протерозої рухлива зона виникала в середній і східній частинах щита.

До верхнього протерозою вся територія щита вступила в платформену стадію розвитку, коли накопичилося полого дислокована, що не дуже потужна овручска товща і по розломах проникали габро, лабродориту і ріпакової з пегматитами і порфірітових дайок. У цей час Український щит з'єднався з Воронезьким масивом в єдине кристалічна освіту, якому Н.С. Шацький дав назву Сарматського щита. З девону воно почало розпадатися у зв'язку з виникненням Дніпровсько-Донецької западини з герцинською рухомою зоною в Донецькому басейні.

Отже, між північним схилом Української щита на південному заході і Воронезької антеклизи на північному сході утворився найбільший на Східно-Європейській платформі Дніпровсько-Донецький авлакоген, що тягнеться в схід - південно-східному напрямку від басейну Прип'яті до Донецького кряжу. Східне продовження цього авлакогена - Донецька авлакогеосинклінальна зона, що перетворилося в кінці палеозою в інтрактратонну складчасту зону, належить до Донецько-Североустюртскої метаплатформенної області. Основу структури авлакогена утворила Прип'ятської-Дніпровська зона грабенообразних занурень кристалічного фундаменту довжиною до 900 кілометрів і шириною 100 -150 кілометрів. Вона складається з трьох поперечних сегментів, що розрізняються за глибиною залягання фундаменту, повноті і потужності розрізу, що виконують відкладень і ширині: Прип'ятської западини, Брагінський-Чернігівської сідловини та Дніпровської западини.

Дніпровська грабенообразна западина відрізняється великою протяжністю (400 кілометрів) і глибиною (5-10 кілометрів у західній частині до 15 км східний), тривалістю і складністю розвитку. По покрівлі фундаменту вона має форму ступеневого грабена з найбільш опущеною внутрішньої зоною шириною до 50-70 кілометрів, в якій за сейсмічними даними передбачається присутність комплекс відкладень, проміжного між породами фундаменту і середнього палеозою. Цей комплекс, мабуть, відносяться до верхнього протерозою. Передбачуваним західним закінченням цього історичного прогину є Овруцька синкліналь в північно-західній частині Українського щита. Таким чином, середня і східна частини Дніпровсько-Донецького авлакогена були, ймовірно, закладені значно раніше, ніж його західна частина, і пізній девон з'явився для них епохою тектоно-магматичної регенерації.

3.5 Корисні копалини

У Черкаській області видобуваються такі корисні копалини: буре вугілля, торф, бентонітові глини, каоліни, граніти, глинисті породи, карбонатні осадові породи (крейда, мергель), осадові уламкові породи (пісковики). Великі запаси прісних і мінеральних підземних вод.

Поклади високогліноземністих сировин представлені на досліджуваній території родовищем каолінів піздньо крейдового і ранньо палеогенового віку, розташованого в Золотонішському районі на кордоні Дніпровсько-Донецької западини і Українського кристалічного щита.

Каолінові глини відомі також у нижньо тріасових відкладеннях.

Величезні запаси писального крейди, що представляє сировину для багатьох галузей промисловості, пов'язані з верхньо крейдовими, переважно верхньо сеноманськими відкладеннями Української синеклізи. Також великі запаси мергелю як в крейдяних відкладеннях, так і у відкладеннях палеогенової системи (київська свита P2 kv).

Родовища цінних видів декоративного та будівельного каменю - гранітів і кварцитів - приурочені до утворень архейсько-нижньопротерозойського фундаменту на Українському кристалічному щиті.

У зв'язку із зростанням темпів будівництва в м. Черкаси величезне значення набула розробка кар'єрів для видобутку піску і глини, що використовуються для виробництва цегли та інших будматеріалів.

Особливо слід відзначити мінеральні води.

Мінеральні води

Район робіт, виходячи із його геолого-гідрогеологічних особливостей по В.В. Іванову і Г.А. Невреєву, характеризується розвитком мінеральних вод без специфічних компонентів і властивостей, лікувальне значення яких визначається, головним чином, їх іонним складом і загальною мінералізацією.

Карта мінеральних вод (рис. 5)

Це, насамперед, хлоридно-натрієві води з мінералізацією від 1.7-3.5 до 7.5-30 г./дм3. Головною областю поширення цих вод є Дніпровсько-Донецький артезіанський басейн.

Мінеральні води приурочені до тріасових і юрських відкладів, а також порід кристалічного фундаменту в присхилових частинах щита. Глибина залягання мінеральних вод, залежно від глибини залягання підошви регіонального водоупору (бат-байосські глини) змінюється від 70-90 м на правобережжі Дніпра до 160 м і більше - на лівобережжі. У цьому напрямку збільшується і їх мінералізація.

На стадії пошукових робіт Черкаської геологорозвідувальної експедицією на території санаторію «Пролісок» Драбівського району були зустрінуті мінеральні води на глибині 470 м. Від верхнього поверху прісних вод, приурочених до четвертинних, палеогеновим і крейдових відкладень, мінеральні води відокремлюються потужною товщею юрських (байосс, бат і келловей) глин. Потужність їх змінюється від 10-30 см на правобережжі до 200 м і більше - на лівобережжі р. Дніпро. Велика товща глин перешкоджає розвантаженню мінеральних вод в верхні горизонти, чим створюються умови сталості їх сольового і іонного складу в часі. Дебіт свердловини 2874 при відкачці склав 0.42 дм3/с при зниженні 67.46 м. За хімічним складом води хлоридно-натрієві з мінералізацією 5.9 г./дм3. На стадії попередньої розвідки свердловиною 3031 на території санаторію «Пролісок» Драбівського району були розкриті мінеральні води на глибині 580 м. Дебіт свердловин 3031 склав при відкачці 2 дм3/с при зниженні 37.7 м. За хімічним складом води хлоридно-натрієві з мінералізацією 27 г. / дм3. Прояв мінеральних вод хлоридно-натрієвого типу є в районі міста Золотоноша. Тут в свердловині 2502 на глибині 230 м в пісковиках тріасу були розкриті води з мінералізацією 7.1 г./дм3 миргородського типу. Дебіт свердловин склав 3.1 дм3/с при зниженні 44.4 м. Абсолютна відмітка рівня - 91 м, що на 4 м вище рівня грунтових вод верхніх горизонтів. Аналогічного складу на глибині 387,2 м були зустрінуті води свердловиною 3209 в с. Безбородькі Драбівського району. Тут мінералізація води становила 14.4 г./дм3. Води відносяться до Будапештського (Чернівецькому) типу. Дебіт свердловини склав 1.37 дм3 /с при зниженні 14.4 м.

У підніжжя Мошногорського кряжу, біля с. Будіще геологічної свердловиною 5779 в кристалічних породах протерозою (граніти-ріпаківі) на глибині 190-309 метрів виявлені хлоридно-натрієві води з мінералізацією 1.6 г./дм3. Свердловина пробурена при виробництві геологічної зйомки масштабу 1:50 000 Н.Ф. Піддубним. В даний час ведеться вивчення хімічного складу. Вода може бути використана для розливу.

На території санаторію «Мошногір'я» є дві свердловини, які каптують мінеральну воду байосських відкладень юри. В свердловині 1 мінералізація становить 2.3 г./дм3, а в свердловині 2 - 3.4 г./дм3. Склад води хлоридно-натрієво-кальцієвий і хлоридно-натрієвий, відповідно. В даний час експлуатується свердловина 2. Вода її використовується для внутрішнього застосування: добовий водовідбір - 30-80 м3.

У м. Черкаси, на машзаводі в 1972 році Черкаської геологічною експедицією була пробурена свердловина на воду №253. Глибина свердловини - 171 метр - до тріасових пісків. Фільтр в свердловині встановлений в інтервалі 70-77 метрів в юрських пісках, мають потужність 5.5 м і залягають під юрськими глинами потужністю 8 метрів. Дебіт свердловини склав 6.25 дм3/с при зниженні 12.5 м, склад води - хлоридно-натрієвий з мінералізацією 7.8 г./дм3. Свердловина не використовується.

У кристалічних породах свердловиною 7 в районі с. Лубенци Чигиринського району, на правому схилі р. Тясмін, виявлена ​​хлоридно-натрієво-кальцієва вода з мінералізацією 1,6 г/дм3. Вода не використовується, тому що дебіт свердловини склав 0.1 дм3 /с при зниженні 37.7 м.

Наведені дані про прояви мінеральних вод в описуваному районі свідчить про повсюдне їх розповсюдженні в прибережній частині правобережжя Дніпра і на всій території лівобережжя. Незважаючи на те, що води мають лікувальні властивості і можуть з успіхом застосовуватися як лікувальні та лікувально-столові, до теперішнього часу вони практично не знайшли застосування. У цехах розливу міст Черкаси, Золотоноша, Драбова та інших раніше розливаються прісні підземні води. Лише тільки після отримання завдання на розвідку мінеральних вод для санаторію «Мошногір'я», в експедицію надійшли листи облхарчпрому, Черкаського пивзаводу та міжколгоспного санаторію «Пролісок» в пгт. Драбів Черкаській області на розвідку мінеральних вод або буріння свердловин для розливу і лікувальних цілей. Особливий інтерес, на мій погляд, заслуговують мінеральні води на лівобережній частині Дніпра, де мінералізація їх збільшується до 7-8 г./дм3 і більше. На базі цих вод в прибережній частині Дніпра можливе будівництво санаторно-курортних установ і профілакторіїв для оздоровлення людей.

4. Гідрогеологічні умови

Досліджуваний район розташований у прибортової частини Дніпровсько-Донецької западини, яка характеризується заляганням водоносних горизонтів, розділених водотривкими товщами.

Кристалічні породи докембрію утворюють фундамент, що перекривається потужною товщею осадових порід кайнозою, мезозою і палеозою. Потужність відкладень мезо-кайнозою зростає в бік занурення ДДЗ. Необхідно також відзначити, що досліджуваний район знаходиться на території Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну першого порядку та Дніпровського артезіанського басейну другого порядку.

Відповідно до геологічною будовою в межах району визначені наступні водоносні горизонти:

Водоносний горизонт в сучасних алювіальних відкладеннях заплав річок та днищ балок (aIY);

Водоносний горизонт верхньо четвертинних алювіальних відкладень (aIII);

Водоносний горизонт середньо четвертинних алювіальних флювіогляціальних і перекривають їх середньо-верхньо четвертинних відкладень (a, fII, fIIdn);

Водоносний горизонт в нерозчленованих ніжно четвертинних алювіальних і перекривають їх середньо четвертинних воднольодовикових відкладень (aI, fIIdn);

Водоносний горизонт в межигірських відкладеннях (P3mz);

Водоносний горизонт в канівських і бучакського відкладеннях (P2kn + P2bc);

Водоносний горизонт в альбских і сеноманських відкладеннях (K1al + K2s);

Водоносний горизонт у відкладеннях байосського ярусу (I2b);

Водоносний горизонт у відкладеннях нижнього відділу тріасової системи (T1vd + T1mv);

Водоносний горизонт у відкладеннях шебелінської і кореневської свит (Т1sb + T2 kr)

Води тріщинуватою зони докембрійських кристалічних порід;

Гідрогеологічна карта району робіт (рис. 6)

Водоносний горизонт в сучасних алювіальних відкладеннях заплав річок та днищ балок (aIY)

Водовмісні породи відрізняються різкою зміною механічного складу як в горизонтальному, так і у вертикальному напрямках. У підставі водоносного горизонту залягають більш великі різниці.

Потужність товщі водовмісних порід коливається від 3-6 метрів у заплавах дрібних річок і днищ балок до 15-25 м у заплаві р. Дніпро і деяких його приток. Абсолютні позначки - 75-120 метрів, підошви - 55-110 м. Водоносні горизонт вміщує грунтові води, рівні яких в колодязях встановлюються на глибинах 0.5-1.5 метра нижче денної поверхні. Дебіти джерел коливаються від 0.05 до 0.07 дм3 / с.

За хімічним складом води даного горизонту переважно гідрокарбонатні кальцієві і гідрокарбонатні магнієво-кальцієві з мінералізацією 0.32-0.85 г. / дм3 і величиною загальної жорсткості - 5-11 мг-екв / дм3. Жорсткість, переважно, переборна. Реакція підземних вод даного горизонту слабколужна, рН змінюється в межах 7.1-7.5. Води прозорі, безбарвні.

Відсутність витриманих водоупорів як у покрівлі водовмісних порід горизонту, так і в підошві, сприяє інтенсивному його харчування за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і забезпечує гідравлічну зв'язок з водоносними горизонтами в четвертинних палеогенових відкладеннях.

Водоносний горизонт в сучасних алювіальних відкладеннях заплав річок та днищ балок, у зв'язку з незначною потужністю водовмісних порід, слабкою його водообільністтю і порівняно легким забрудненням вод з поверхні, може використовуватися лише дрібними індивідуальними водоживленням.

Водоносний горизонт верхньо четвертинних алювіальних відкладень (aIII)

Водоносний горизонт має обмежене поширення, приурочений до долини р. Супой. Водовмісні породи представлені пісками з прошарками суглинків, супісків і глин.

Потужність водоносного горизонту змінюється від 4 до 15 метрів.

Водоносний горизонт безнапірний. Глибина залягання рівнів коливається від 6 до 10 метрів. Водоносний горизонт стелить четвертинними відкладеннями. Покрівлею служать суглинки.

На досліджуваної території води експлуатуються окремими свердловинами і шахтними колодязями. Продуктивність свердловини 19 становить 5 дм3 / с при зниженні на 1 м. Середній водовідбір з колодязів складає 0.2-2 м3.

За хімічним складом води гідрокарбонатні магнієво-кальцієві, мінералізація 0.2-0.9 г. / дм3. Реакція вод нейтральна і слабо лужна (рН 6.8-8.3).

Харчування водоносного горизонту відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів. Через обмеженого поширення використовується лише дрібними споживачами за допомогою одиночних свердловин і шахтних колодязів.

Водоносний горизонт середньо четвертинних алювіальних флювіогляціальних і перекривають їх середньо-верхньо четвертинних відкладень (a, fII, fIIdn)

Поширений лише в південно-західній частині розглянутої території і приурочений до I, II і III надзаплавних терасах Дніпра та Супій.

Водовмісні породи даного горизонту представлені пісками кварцовими сірими, світло-сірими різнозерністими, переважно дрібнозернистими.

Крім алювіальних пісків, що складають даний горизонт в розрізі, присутні еолово-делювіальні, частково обводнені, суглинки, води яких експлуатуються шахтними криниць. Водовмісні породи виходять на денну поверхню, підстилаються водоносними піщаними четвертинними утвореннями, а також місцями водоносними і водотривкими породами межигірської та київської свит.

Абсолютні відмітки покрівлі розглянутих відкладень знаходяться в межах 80-120 метрів, підошви - 30-80 метрів. Потужність водомістких порід коливається від 20 до 70 м, складаючи в більшості випадків 30-40 метрів.

Підземні води описуваного горизонту безнапірні. Рівні їх, за даними ряду колодязів та свердловин, встановлюються на глибинах від 2.6 до 21.5 метрів від денної поверхні.

Дебіти свердловин складають 2.01 дм3 / с. Продуктивність колодязів змінюється від 0.5 до 2 дм3 / с.

За хімічним складом води розглянутого горизонту відносяться, головним чином до гідрокарбонатних магнієво-кальцієві. Мінералізація вод змінюється від 0.15 до 0.75 г. / дм3. Жорсткість їх становить 4-18 мг-екв / дм3 і є переважно усуненою. Реакція вод змінюється від слабокислою до слаболужною, однак, переважають значення рН 7 (7.1-8).

Харчування водоносного горизонту відбувається повсюдно за рахунок інфільтрації атмосферних опадів. Даний водоносний горизонт широко експлуатується за допомогою свердловин і шахтних колодязів.

Водоносний горизонт в нерозчленованих ніжно четвертинних алювіальних і перекривають їх середньо четвертинних воднольодовикових відкладень (aI, fIIdn)

Водоносний горизонт має широке поширення. Відсутня лише в південно-західній частині розглянутої території.

Водовмісні породи представлені у верхній частині суглинками лессовидними, супесями, у нижній - кварцовими різнозерністими, переважно дрібнозернистими пісками з прошарками суглинків, іноді гравію. Більш водообільною є нижня частина товщі, складена пісками, що володіють хорошою водовіддачею. Водоносний горизонт залягає на водотривких відкладеннях київської свити або на відносинах піщаних відкладеннях олігоцену. Глибина залягання покрівлі водоносного горизонту коливається від 6 до 12 метрів. Потужність водомістких порід - від 30 до 50 метрів. Водоносний комплекс містить грунтові та слабонапірні води. Рівні вод встановлюються на глибинах 8-15 метрів. Абсолютні відмітки рівнів змінюються від 123 до 92 метрів.

Водоносний горизонт експлуатується свердловинами і шахтними колодязями. Дебіти свердловин змінюються в межах від 1-8.5 дм3 / с при відповідних пониженнях 2-9 м. Добові водовідбору з колодязів, в середньому, складають 0.01-0.5м3.

Хімічний склад вод гідрокарбонатно-магнієво-кальцієві. Мінералізація - від 0.3 до 0.8 г. / дм3.

Води, в основному, жорсткі і помірно жорсткі. Величина загальної жорсткості - 5.6-8.6 мг-екв / дм3. Реакція нейтральна, рідше слабколужна (рН - 6.8-7.8). Водовмісні піски мають гарну водовіддачею.

Описуваний водоносний горизонт гідравлічно пов'язаний з вище розташованими водоносними горизонтами в четвертинних відкладеннях і з нищележащим водоносним горизонтом у межигірських відкладеннях. Харчування його відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, розвантаження здійснюється в долинах річок.

Описуваний водоносний горизонт використовується для господарсько-побутових потреб за допомогою шахтних колодязів та каптованих джерел, а також для централізованого водопостачання.

Водоносний горизонт в межигірських відкладеннях (P3mz)

Водоносний горизонт розвинений в північно-східній частині описуваної території. Водовмішуюча товща порід даного горизонту складена пісками світло-сірими різнозерністими, глинистими, глинисто-алеврітними, що містять малопотужні прошарки слабо зцементованих пісковиків. Потужність змінюється в таких межах, при цьому спостерігається її збільшенні в північно-східному напрямку: від 5-8 метрів до 50-60 метрів в північно-східній частині розглянутої території. Водовмісні породи залягають під четвертинними водоносними відкладеннями, подстилаються глинами і мергелями київської свити.

Водообільність розглянутого водоносного горизонту знаходиться в прямій залежності від літологічного і механічного складу водовмісних порід. Через це, дебіти свердловин коливаються від 0.2 дм3 / с при зниженні рівня на 1 м до 4.8 дм3 / с при зниженні його на 14.5 м.

За хімічним складом підземні води в межигірських відкладеннях переважно гідрокарбонатні магнієво-кальцієві, рідше - хлоридно-гідрокарбонатні кальцієво-натрієві і сульфатно-гідрокарбонатні кільціево-натрієві з мінералізацією 0.3-0.5 г. / дм3. Загальна жорсткість коливається в межах 4.5-5.5 мг-екв / дм3 і є переважно усуненою. Реакція підземних вод змінюється від слабо кислої (рН 6) до слабо лужної (рН 7.8).

Харчування водоносного горизонту відбувається, головним чином, за межами досліджуваної території, на північно-східному крилі Дніпровсько-Донецької западини. Тут водопроникні відкладення межигірської свити виходять на денну поверхню та живлення горизонту здійснюється за рахунок фільтрації атмосферних опадів.

Даний водоносний горизонт має гідравлічну зв'язок з горизонтами, приуроченим до вище розміщених четвертинним відкладенням і, володіючи напірними властивостями, до деякої міри підживлює їх. Зважаючи обмеженого поширення, водоносний горизонт у відкладеннях межигірської свити може експлуатуватися спільно з водоносними горизонтами в четвертинних відкладеннях.

Водоносний горизонт в канівських і бучакських відкладеннях (P2kn + P2bc)

Водоносний горизонт має повсюдне поширення даної території. Виняток становить невеликий за площею ділянку, приурочений до сучасної долині Дніпра, що знаходиться в даний час під водами Кременчуцького водосховища, де даний горизонт відсутній.

Водовмісні породи канівської і бучакської свит представлені пісками сірими різнозерністими, переважно дрібнозернистими. Водовмісні породи описуваного горизонту залягають на глибинах 40-90 м під обводненими опадами четвертинного віку і під водотривкими мергелями київської свити. У міру занурення на північний схід водовмісні породи канева та бучака подстилаются водоносними і водотривкими відкладеннями крейдового віку.

Потужність водовмісних порід збільшується з південного заходу на північний схід. Вона коливається в межах від 18 до 70 метрів, складаючи в середньому 40-50 метрів.

Розглянутий водоносний горизонт вміщує напірні води. Величини напорів становлять 60-70 метрів. Водообільность порід залежить від літологічного і гранулометричного складу водовмісних порід. Дебіти свердловин варіюють від 0.91 дм3 / с при зниженні 42 м до 6.7 дм3 / с при зниженні 7.8 м.

За хімічним складом підземні води бучакського і канівських відкладень віднесені до хлоридно-гідрокарбонатних натрієвих та гідрокарбонатно-хлоридні натрієві з мінералізацією 0.3-2 г. / дм3. Загальна жорсткість вод коливається від 0.1 мг-екв / дм3, будучи переважно усуненою. Реакція води слабколужна, рН змінюється від 7.2 до 8.2.

Харчування водоносного горизонту відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів за межами даної території, головним чином, на північно-східному крилі Дніпровсько-Донецької западини, в меншій мірі на схилі Українського кристалічного масиву.

На досліджуваної території водоносний горизонт в канівських і бучакських відкладеннях є основним потенційним джерелом водопостачання.

Водоносний горизонт в альбскіх і сеноманських відкладеннях (K1al + K2s)

Водоносний горизонт розвинений широко тільки в північно-східній частині розглянутої території.

Водовмісні породи представлені пісками глауконітовими і кварцовими, зеленувато-сірими різнозерністими, глинистими. У покрівлі сеноманських відкладень є пачка водотривких мергелів. Потужність їх змінюється від декількох метрів до 150 метрів. Залягають водоносні відклади альбского і сеноманського ярусів на глибинах 150-200 м під обводненими відкладеннями канівської свити і водотривкими породами сеномана, подстилаються водотривкими відкладеннями юрської системи. Потужність водовмісних порід коливається від 40 до 120 метрів.

Водоносний горизонт вміщує напірні води. Величина напору становить 17-200 метрів, продуктивність залежить від фільтраційних властивостей порід і становить 1.4 дм3 / с при зниженні 4.7 метра.

За хімічним складом води гідрокарбонатні кальцієві, гідрокарбонатні кальцієво-натрієві. Мінералізація становить від 0.5 до 1 г / дм3.

Харчування водоносного горизонту відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і переливу більш високонапірних вод юрських відкладень. Зважаючи глибокого залягання, даний водоносний горизонт не експлуатується. Цим водоносним горизонтом закінчується верхній геологічний поверх.

Водоносний горизонт у відкладеннях байосського ярусу (I2b)

Водоносний горизонт в байосських відкладеннях має широке поширення, відсутній лише в південно-західній частині досліджуваної території. Цей водоносний горизонт є перехідною зоною від верхнього гідрогеологічного поверху до нижнього.

Водовміщуяча товща представлена, в основному, дрібнозернистими кварцовими пісками з прошарками глин. У бік ДДЗ піски поступово фаціальні заміщаються глинами піщанистих. Потужність водоносного горизонту становить 18-40 метрів. Водоносний горизонт напірний, величина напору становить 180-390 метрів, збільшуючись в сторону занурення байосських відкладень. Дебіти свердловин, що розкрили байосський горизонт, змінюються від 0.6 дм3 / с до 3.7 дм3 / с при пониженнях від 6.8 до 34 м. Дебіти складають від 0.09 до 0.1 дм3 / с.

Води горизонту солонуваті, за хімічним складом натрієві з мінералізацією 1.6-3.8 г. / дм3. Загальна жорсткість вод горизонту змінюється в межах 11-16 моль / м3. Харчування водоносного горизонту, головним чином, здійснюється за рахунок перетікання підземних вод з нижчого тріасового водоносного горизонту і вод тріщинуватою зони кристалічного фундаменту.

Водоносний горизонт в байосських відкладеннях має гарну водообільністтю і мінералізацією, може бути використаний в лікувальних цілях. Наприклад, в санаторії «Мошногір'я» використовується водоносний горизонт байосських відкладень. Добовий водовідбір становить в середньому 60 м3.

Водоносний горизонт у відкладеннях нижнього відділу тріасової системи (T1vd + T1mv)

Даний водоносний горизонт характеризується повсюдним поширенням. Водовмісними породами є зеленувато-сірі глинисті піски з прошарками пісковиків і червоно-бурих глин, які на ділянці роботи є місцевим водоупором. Потужність водовмісних порід змінюється від 51 до 65 метрів. Статистичний рівень встановлюється на глибині 37.7 м, величина напору становить 547.3 м, дебіт свердловини змінюються від 1.37 до 2 при пониженнях від 34.4 до 8.95 м.

Води описуваного водоносного горизонту хлоридно-натрієвого типу з мінералізацією від 14 до 27 г. / дм3. Реакція вод нейтральна. Настільки висока мінералізація вод пов'язана із зануренням порід нижнього відділу тріасової системи в напрямку до осьової частини Дніпровсько-Донецької западини, що обумовлює затруднений водообмін.

Харчування водоносного горизонту відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів.

Водоносний горизонт у відкладеннях нижнього відділу тріасової системи може бути використаний в лікувальних цілях. Водоносні відклади залягають на утвореннях верхньої пермі, перекриваються відкладами середньої юри. Глибина залягання покрівлі водоносного горизонту збільшується в північно-східному напрямку від 170 до 800 метрів.

Водоносний горизонт у відкладеннях шебелінської і кореневської свит

Водоносний горизонт у відкладеннях верхнього відділу пермської системи на розглянутій території поширений майже повсюдно.

Водовмісні породи даного горизонту представлені пісками і пісковиками кварцово-польовошпатовими іржаво-червоними, жовтувато і блакитно-сірими, переважно дрібнозернистими, що містять прошарки і лінзи глин.

Водоносні породи даного горизонту залягають на глибинах 300-1000 метрів під товщею мезо-кайнозойських відкладень, подстилаються докембрийскими кристалічними утвореннями.

Водоносний горизонт вміщує напірні води, статистичні рівні яких встановлюються на глибинах 10-100 метрів від денної поверхні. Абсолютні відмітки рівнів коливаються в межах від +50 до +95 метрів. Величини напорів досягають 500 метрів і більше.

Залежно від складу водовмісних порід, дебіти свердловин, експлуатуючих даний водоносний горизонт, коливаються від 0.5 до 3 дм3 / с при пониженнях рівнів на 40 метрів і більше.

За хімічним складом води відносяться до гідрокарбонатних натрієво-кальцієві або хлоридно-гідрокарбонатних натрієвих з мінералізацією 50-100 г./дм3.

Харчування горизонту здійснюється за рахунок перетікання з нижчих вод тріщинуватою зони кристалічних порід. Практичною значення вод розглянутого водоносного горизонту невелика через значні глибин залягання, невисокою продуктивністю свердловин і високої мінералізації вод.

Води тріщинуватою зони докембрійських кристалічних порід

Підземні води тріщинуватою зони кристалічних порід поширені лише в південно-західній частині досліджуваної території.

Вони приурочені до тріщинуватих гранітам і мігматити, гранодіоритів і гнейсам, що залягає на глибині 400 м і більше, під товщею обводнених четвертинних, палеогенових, юрських, тріасових і пермських відкладень.

Води тріщинуватою зони кристалічних порід не вивчені в достатній мірі на даній території. Тому гідравлічні дані не наводяться

Загальні гідрогеологічні закономірності

Описувана територія приурочена до Дніпровського артезіанського басейну другого порядку. На даній ділянці спостерігається пряма гідрохімічна зональність. Мінералізація водоносних горизонтів збільшується з глибиною. Мінімальна мінералізація наголошується у водоносному горизонті сучасних алювіальних відкладень (0.32 г. / дм3), максимальна - в водоносному горизонті відкладень верхнього відділу пермської системи (Р2): 100 г. / дм3.

Виділяються два гідрогеологічних поверху: верхній включає такі водоносні горизонти - четвертинний, межигірських відкладів (P3mj), канівських і бучакських (P2kn + P2bc), альбських і сеноманських відкладень (К1al + К2s). Перехідною зоною є водоносний горизонт відкладень байосського ярусу (I2b).

Нижній гідрогеологічний поверх складається з трьох горизонтів: відкладень нижнього відділу тріасової системи (T1vd + T1mv), відкладень верхнього відділу пермської системи (Р2), води тріщинуватою зони докембрійських кристалічних порід.

Загальна потужність прісних вод - від 250 до 411 м. Потужність водоносної частини другого гідрогеологічного поверху більше 490 м. Пластові тиску гідростатичні.

Основний горизонт, використовуваний для водопостачання, водоносний горизонт канівських і бучакських відкладень.

5. Методика та обсяг виконаних робіт

Роботи по розвідці підземних мінеральних вод для санаторію «Пролісок» були проведені у дві стадії: пошуки і попередня розвідка. Пошуки виконувалися в 2002-2004 роках. Попередня розвідка проводилась в 2005-2007 роках.

Були поставлені конкретні завдання, згідно з якими проводилась гідрогеологічні дослідження. Відповідно до них визначилася методика проведення робіт.

5.1 Пошукова стадія

Завданням пошукової стадії було: визначити наявність мінеральних вод, вивчити параметри водоносного горизонту, а також хімічний склад підземних вод.

На стадії пошуків було виконано буріння однієї пошукової свердловини і проведена дослідна відкачка.

5.2 Обґрунтування вибору ділянки та глибини досліджень

На підставі аналізу геологічної будови і гідрогеологічних умов району, припустили, що водоносний горизонт в тріасових відкладеннях є найбільш перспективним для пошуків мінеральних вод для санаторію «Пролісок».

Водоносний горизонт в нижньо тріасових відкладеннях був розкритий свердловиною №3209 при проведенні комплексної гідрогеологічної зйомки масштабу 1: 200 000. Її дебіт склав 1.37 дм3/с при зниженні 34.4 м, мінералізація - 14 г./дм3, вода хлоридно-натрієвого складу.

Відповідно до цього в якості цільового був обраний тріасовий водоносний горизонт. Виходячи з глибини залягання водоносного горизонту, глибинність досліджень приймалася від 460 до 490 метрів.

5.3 Обґрунтування обсягів робіт

Буріння пошукової свердловини виконувалося з метою вивчення геологічної будови, хімізму і мінералізації підземних вод, визначення параметрів водоносного горизонту і попередньою оцінкою запасів. Свердловина розташована на території, що безпосередньо примикає до санаторію «Пролісок».

Спочатку проходка свердловини здійснювалася діаметром 112 мм до глибини 150 метрів з відбором керна. Надалі вироблялося розширення стовбура свердловини під обсадних труб діаметром-8. Після кріплення стовбура свердловини обсадними трубами виконувалася цементація черевика. До глибини 450 метрів проходка велася діаметром 93 мм з відбором керна. Після розширення стовбура свердловини кріплення здійснювалося трубами діаметром 127 мм. Башмак обсадних труб встановлений на глибині 447.5 м і зацементований.

Голова колони встановлена на глибині 108.5 м розбивним пеньковим сальником. При досягненні проектної глибини в свердловині виконаний комплекс геофізичних досліджень методами ГК, КС, ПС. На підставі рекомендацій, виданих за результатами каротажу, був визначений інтервал установки фільтра. Фільтр діаметром 89 мм встановлений в інтервалі 467.6-476.1 м; нижче, до глибини 484.6 м - відстійник того ж діаметру.

Фільтрова колона діаметром 89 мм «впотай» на розжимному сальнику. Голова її встановлена на глибині 416 м. Після установки фільтрової колони була виконана промивка свердловини чистою водою і прокачування ерліфтом, мета якої було пожвавлення водоносного горизонту.

Дослідно-фільтраційні роботи виконувалися з метою випробування водоносного горизонту та отримання порівняльної фільтраційної характеристики водовмісних порід. У пошуковій свердловині №2670 була проведена одиночне досвідчене відкачування. Відкачування тривало 241 годину при одному максимально можливому дебіті і зниженні. Дебіт в перебігу всього відкачування був постійним і склав 0.43 дм3 /с. Настільки малий дебіт при значному зниженні 67.46 м пов'язаний, по всій видимості, з неповною разглинизаціюї фільтра.

Після закінчення відкачування проводилося спостереження за відновленням рівня. Для визначення надійності сальникових пристроїв проводилася витратометрія.

Для вивчення якості підземних вод відбиралися проби води на повний хім. аналіз і визначення мікрокомпонентів. Методика виконання аналізів проб води відповідає вимогам ГОСТу 2874-82 «Вода питна».

5.4 Попередня розвідка

Відповідно до результатів досліджень, отриманих на пошукової стадії, були визначені завдання попередньої розвідки. У завдання цієї стадії дослідження увійшло визначення інтервалу водовмісних порід тріасового водоносного горизонту з більш високими фільтраційними властивостями і мінералізацією, оцінка експлуатаційних запасів мінеральних вод для санаторію «Пролісок» у кількості 65 м3 / добу по промисловим категоріям з мінералізацією згідно заявці.

В результаті виконаних робіт на пошукової стадії підтверджено наявність мінеральних вод в тріасовому водоносному горизонті. Мінералізація підземних вод, розкритих свердловиною №2870, становила 5-5.9 г. / дм3. Враховуючи той факт, що у верхній частині тріасового водоносного горизонту виявилися вкрай низькі фільтраційні характеристики, на стадії попередньої розвідки передбачалося випробувати його нижню частину, де очікувалися більш високі фільтраційні властивості водовмісних порід.

Попередньою розвідкою передбачалося буріння однієї розвідувально-експлуатаційної і двох спостережних свердловин на цільовий водоносний горизонт.

Враховуючи можливість організації зон санітарної охорони, а також передачі розвідувальної свердловини в експлуатацію, буріння її виконано на території безпосередньо примикає до санаторію «Пролісок». Розвідувально-експлуатаційна свердловина №3031 обладнувалася на цільовий нижньо тріасовий водоносний горизонт.

Для визначення темпу зниження рівня підземних вод в процесі дослідно-експлуатаційної відкачки, а також для визначення гідрогеологічних параметрів, враховуючи значну глибину залягання, було пробурено дві спостережні свердловини №3029 і №3030. Перша розташована на відстані 4.5 м, друга - 2.6 м від центральної свердловини.

Для оцінки експлуатаційних запасів підземних мінеральних вод за високими промисловими категоріями передбачалося проведення дослідно-експлуатаційної відкачки в двох режимах: безперервний режим відкачування - 2921 годину і переривчастою режим - 2184 години.

У всіх трьох пробурених свердловинах проводилися пробні відкачки з метою визначення водообільності, а також вивчення хімічного складу підземних вод. Крім того, проектом передбачалося проведення річного циклу режимних спостережень, вирішуючи тим самим завдання, обумовлене проектом і геологічним завданням ПГО «Севукргеологія».

Буріння здійснювалося верстатом УГВ-50 М. Загальний обсяг буріння склав 1256 п.м.

5.5 Буріння спостережних свердловин

Мета спостережних свердловин - уточнення геологічного розрізу, визначення перспективного інтервалу установки фільтра, водообільності свердловини і мінералізації підземних вод.

Початковий діаметр буріння 215.9 мм до глибини 197 м. Кріплення стовбура свердловини до глибини 196.3 м здійснювалося трубами 6 з подальшою цементацією затрубного простору. Буріння здійснювалося без відбору керна.

Надалі буріння здійснювалося діаметром 112 мм. Відбір керна проводиться з глибини 300 м і до 636 м. Розширення стовбурів свердловин до діаметра 151 мм проводилося в інтервалі від 196.3 м до 490 м. Кріплення стовбурів свердловин здійснювалося трубами діаметром 127 мм. З метою запобігання перетікання підземних вод верхніх водоносних горизонтів, затрубний простір повністю зацементований.

В якості промивної рідини при бурінні в інтервалі 0-490 м застосовувався нормальний глинистий розчин з додаванням 2-3% глини. При бурінні в інтервалі 490-570 м в якості промивної рідини використовувався малоглиністий розчин на основі гіпану. Буріння в інтервалі 570-624 метра здійснювалося з промивної рідиною на основі екструзівного крохмального реагенту.

Фільтраційна колона діаметром 89 мм встановлена ​​ «впотай» на замку і сальнику в інтервалі 477-624 м. Фільтри в інтервалі 599.5-610.5 м. Сальник подвійний, що складається з набору дерев'яних кілець завдовжки 2 м, і розбивний пеньковий. Промивання здійснювалася через зворотний клапан, встановлений у відстійнику.

5.6 Буріння розвідувально-експлуатаційної свердловини

Розвідувально-експлуатаційна свердловина бурилась з метою вивчення хімізму і мінералізації підземних вод ділянки, для визначення гідрогеологічних параметрів горизонту і оцінки експлуатаційних запасів мінеральних вод

На ділянці розвідки пробурена одна розвідувально-експлуатаційна свердловина глибиною 620 м. Проходка свердловини в інтервалі від 0 до 544 м здійснювалася без відбору керна, а від 544 до 620 - з підйомом керна. Вихід керна склав 63%. Початковий діаметр буріння свердловини до глибини 226 м склав 328 мм. Кріплення стінок свердловини здійснювалося трубами д-8 з подальшою цементацією затрубного простору.

Подальше буріння до глибини 544 метри здійснювалося д-190.5 мм. Кріплення стовбура здійснювалося «впотай» на замку і сальнику трубами д-146 мм. Голова колони знаходилася на глибині 236 м. В інтервалі 544-620 буріння здійснювалося д-132 мм. Фільтрова колона д-108 мм встановлена «впотай» на замку і сальнику. Голова колони встановлена на глибині 530 м, фільтр в інтервалі від 588.3 м до 606 м, а відстійник із зворотним клапаном - в інтервалі 606 до 615 м.

Промивання свердловини здійснювалася через зворотній клапан, після чого проводилася розбивка прядив'яного сальника. Буріння в інтервалі від 0 до 226 м здійснювалося з промиванням нормальним глинистим розчином. В інтервалі буріння від 226 м до 544 м промивка здійснювалася малоглиністим розчином на основі гіпану. Буріння в інтервалі від 544 м до 652 м здійснювалося з промиванням розчину на основі екструзивного крохмального реагенту.

Основним видом робіт, на даній стадії розвідки, було проведення дослідно-фільтраційних робіт для отримання достовірних відомостей про фільтраційні властивості порід. Визначення розрахункових гідрогеологічних параметрів. З цією метою проведена дослідно-експлуатаційна відкачка.

5.7 Дослідно-фільтраційна відкачка

Відповідно до існуючих рекомендацій та інструкцій для підрахунку експлуатаційних запасів мінеральних вод та визначення фільтраційних параметрів на ділянці робіт в районі санаторію «Пролісок» та свердловини №3031, обладнаної на водоносний горизонт в нижньо тріасових відкладеннях, виконана дослідно-експлуатаційна відкачка.

Відкачка проведена в двох режимах - безперервному і переривчастому. В якості водопідіймального обладнання свердловина №3031 пробурена на ділянці, що безпосередньо примикає до території санаторію «Пролісок». Спостережні свердловини №3030 і №3029 знаходяться на відстані 12.6 м і 4.5 м. Відповідно від розвідувальної. Пошукова свердловина №2870 знаходиться в 7.6 м від розвідувальної. Вона використовувалася для режимних спостережень, а в період дослідно-експлуатаційної відкачки - для визначення можливості перетікання і взаємозв'язку слабко мінералізованих вод верхньої частини нижньо тріасових водоносного горизонту з мінеральними водами його нижньої частини.

Дебіт в процесі дослідно-експлуатаційної відкачки склав 2 дм3 / с, зниження рівня на кінець як безперервного, так і переривчастого режимів, залишало 8.95 м, питомий дебіт - 0.22 дм3 / с. Зниження рівня в спостережних свердловинах: №3030 склало 0.41 м, №3029 - 0.32 м. Впливу дослідної відкачки на зміну рівня в спостережної свердловині №2870 не відзначалося.

Темп зниження рівня в свердловинах дозволив вести виміри з частотою один замір на хвилину протягом перших 15 хвилин відкачування, потім виміри виконувалися через 10, 20 і 30 хвилин в наступні півтора години, потім виміри виконувалися через годину і далі через кожні дві години. Спостережна свердловина №3030 зреагувала через 6 хвилин від початку відкачки, а свердловина №3029 через 11 хвилин. Результати відкачування оброблялися графо-аналітичним методом.

Аналізуючи хід дослідно-експлуатаційної відкачки, можна відзначити, що передача обурення від центральної свердловини до спостережної відбувається досить швидко. Воронка депресії, сформована в процесі відкачки, плоска. При відкачці спостерігалося встановлення стаціонарного режиму фільтрації. Стабілізація рівня в розвідувальної свердловини наступила через 566 годин, а в спостережної - 584 години.

На графіку тимчасового простежування зниження рівнів виділяються три ділянки. На першій ділянці точки графіка не лягають на загальну пряму. Ця ділянка відображає експотенціальну залежність зниження рівня в часі в умовах пружного режиму.

Через 2-3 години з початку відкачки починає формуватися друга прямолінійна ділянка графіка, який відображає закономірності зміни знижень при квазістаціонарному режимі фільтрації. Тривалість другого періоду становить близько 36 годин від початку відкачування. Цей період відповідає істинним значенням параметрів горизонту в зоні впливу.

Третя ділянка графіка, де крива переходить в горизонтальну ділянку, відповідає настанню стабілізації рівнів.

При проведенні відкачування в переривчастому режимі, спостерігалося синхронне зниження і відновлення рівня, як у центральній, так і в спостережних свердловинах. Зниження рівня в розвідувально-експлуатаційної свердловини при переривчастому режимі склало 8.95 м, а в наглядових - 0.41 м і 0.32 м. В процесі щодобових зупинок відкачування протягом 12 годин відновлення рівнів до статистичних не відбувалося.

Після закінчення переривчастого режиму дослідно-експлуатаційної відкачки виконані спостереження за відновленням рівня. Повне відновлення до статистичного рівня відбулося через 120 годин. Аналізуючи отримані графіки тимчасового простежування відновлення рівнів води в розвідувальної і спостережних свердловинах, можна виділити три ділянки.

На першій ділянці графіків точки не лягають на загальну пряму.

Друга ділянка проявляється в спостережних свердловинах через 0.1 години; 0.3 години від початку відкачки, а в розвідувальної - 2 години. Він відображає закономірність зміни рівня при квазістаціонарному режимі фільтрації. Тривалість другої ділянки графіка становить порядку однієї години по наглядовою свердловинах і дванадцяти годин по розвідувально-експлуатаційної. Цей період відповідає істинним значенням параметрів водоносного горизонту в зоні впливу.

Третя ділянка графіків, де крива випологовуються і кут нахилу практично не змінюється до настання повного відновлення рівня. Дебіт свердловини №3031 замірявся три рази на добу.

Результати спостережень коливання динамічного рівня і дебіти фіксувалися в журналах відкачок. Відомості про дебіт свердловин і тривалості відкачування поміщені в таблиці.

Таблица коливання дин. рівня

№Режим відкачки№Скв.Дебіт, дм3/сПониж., мТривалістьТип водопод. оборуд.Спосіб заміру рівняВідкачка, гВосстан., г1Безперервний303122.12921-ЭЦВ-8хлопушка2Переривчастий303122.12184108ЭЦВ-8хлопушка

Скидання відкачуємої води здійснювався в зливний колодязь каналізації.

5.8 Режимні спостереження

Роботи проводилися з метою вивчення рівневого режиму підземних вод в часі.

Спостереження виконувалися по свердловині №2870, яка обладнана на нижньо тріасових водоносний горизонт, його верхню частину. Режимні спостереження виконувалися в період з 15.12.95 року по 5.08.97 року. Заміри виконувалися через 5 діб. Протягом дослідно-експлуатаційної відкачки заміри по свердловині виконувалися відповідно до методики досвідчених робіт. Рівень режим підземних вод вивчався на стадії попередньої розвідки.

В результаті обробки матеріалів режимних спостережень родовищі, встановлено, що підземні води водоносного горизонту піддані сезонним коливанням.

Спостереження за ходом природного режиму підземних вод на ділянці показало, що амплітуда коливання рівня підземних вод становить 0.06 метра. Абсолютні відмітки рівня коливаються від 91.3 м до 91.36 м.

Підйом рівня підземних вод спостерігається в кінці травня, початку червня, досягаючи максимуму в жовтні. В кінці грудня, початку січня відбувається зниження рівня і він досягає своїх мінімальних значень в середині квітня.

Для оцінки якості мінеральних підземних вод за хімічними показниками і характеру зміни їх у часі проводилося гідрохімічний випробування. Відбір проб здійснювався по розвідувально-експлуатаційних свердловин №3031 при проведенні дослідно-експлуатаційної відкачки з частотою через 9-12 днів. Відбір і транспортування проб здійснювалася відповідно до ГОСТу 4979-49 і 18963-73, виробництво хімічних аналізів відповідно до державних стандартів на визначення окремих хімічних елементів.

Рядові проби на повний хім. аналіз виконувалися в польовий лабораторії Черкаської ДРЕ, контрольні проби - в центральній лабораторії ПГО «Севукргеологія». Внутрішній контроль проводився в польовий лабораторії ЧГРЕ, а зовнішній - в Центральній лабораторії. Кількість проб зовнішнього контролю склало 4, а внутрішнього 7, що в процентному відношенні від загальної кількості проб відповідає 11% і 20%.

Відповідно до існуючої методикою та рекомендаціями, дана кількість контролю як внутрішнього, так і зовнішнього, за умови гарної збіжності результатів, є достатнім для підтвердження достовірності отриманих результатів.

5.9 Геофізичні дослідження

Геофізичні дослідження в свердловині проводилися метою детального розчленування геологічного розрізу, а також для визначення інтервалу установки фільтра.

У зв'язку з тим, що свердловини знаходяться на досить близькій відстані один від одного, каротаж виконаний тільки в спостережної свердловині №3030.

Геологічний розріз свердловини представлений, в основному, піщано-глинистими відкладеннями. Літологічний розчленування по геофізичних методів представлено тільки з глибини 485 м, де виконано повний комплекс досліджень.

До глибини 485 м за методом ГК виділені серед піщаної товщі мергелі, які виділяються кілька підвищеним значенням природної радіоактивності. Відкладення крейди мають значно меншу гамма-активність, ніж вище лежачі піски. Піски і глини розділяються між собою по кривій методу ГК різними значеннями природної радіоактивності. Глини мають гамма-активність від 6 до 12 мкр / год, а піски - 2-3 мкр / год.

На кривій методу ПС піски виділяються негативними, а глини - позитивними аномаліями природного потенціалу. Прошарок пісковиків виділяються різким збільшенням удаваного опору на всіх кривих методу КЧ, записаними різними зондами.

Геофізичні дослідження в свердловині №3030 глибиною 635 м виконані для розчленування розрізу свердловини за літологічного складу і визначення інтервалу водопритоку для установки фільтрів.

Як уже зазначалося, в свердловині був виконаний комплекс методів, що включає: гамма-каротаж, метод удаваного опору чотирма зондами, метод природного потенціалу, резістівіметрія.

Свердловина каротувалася станцією ВКВ-69. Метод ГК виконаний апаратурою КУРА-1.

Для реєстрації кривих КС використовувалися 4 градієнт-зонда різних розмірів.

Необхідність бічного зондування обумовлена ​​призначенням самої свердловини, тобто для пошуків мінералізованих вод в теригенних відкладах.

Масштаб запису інтенсивності природної радіоактивності 1.5 мкр / год для всіх видів зондів 2 мм / см. Діаграми реєструвалися в масштабі глибин 1: 200.

Водоносний горизонт представлений сірими середньозернистими пісками з прошарками піщаником. Ці піски мають мінімальні значення природної радіоактивності на діаграмі ГК і негативні аномалії природного потенціалу на кривій ПС. Як і передбачалося, у міру збільшення глибини дослідження стінок свердловини, опір порід, насичених мінералізованими водами, знижувалося. Цей висновок і був покладений в основу виділення перспективного інтервалу в розрізі свердловини для установки фільтра.

6. Результати дослідних робіт

6.1 Радіоактивні дослідження

До складу геофізичних досліджень входили гамма-каротаж свердловини і радіогідрогеологічні випробування.

Гамма-каротаж свердловини виконувався станцією ВКВ-69 із застосуванням радіометра КУРА-1. В результаті гамма-каротажу радіоактивних аномалій не виявлено. Активність порід осадової товщі невисока і складає 2-3 мкр / год. Для піщаних відкладень (2-3 мкр / год), 6-12 МКРС / год - для глин.

У зв'язку з тим, що спостережні і розвідувально-експлуатаційна свердловини знаходяться в безпосередній близькості один від одного, каротаж виконувався лише в спостережної свердловині.

Результати радіогідроопробування зі свердловини №3031

№№№№ скв.Дата відборуУран г/дм3Радій г/дм3Гелій г/дм31 2 3 4 52870 3030 3029 3031 30319.08.07 г. 14.09.07 г. 16.10.07 г. 20.11.07 г. 9.02.08 г.1.8*10-7 1.3*10-7 2.3*10-7 1.0*10-7 1.4*10-72.1*10-12 3.6*10-12 н.о. 2.3*10-12 1.8*10-1221*10-5 14*10-5 32*10-5 27*10-5 20*10-5

Радіогідроопробування полягало у відборі проб води на визначення урану, радію, гелію. Проби відбиралося з розвідувально-експлуатаційної свердловини №3031 в процесі проведення дослідно-експлуатаційної відкачки.

За результатами аналізів, зміст урану знаходиться в межах 1.0 * 10-7 - 2.3 * 10-7 г. / дм3, радію - 1.8 * 10-12 - 3.6 * 10-12 г. / дм3, гелію - 14 * 10-5 - 32 * 10-5 см3 / дм3.

Результати радіо гідро опробування наведені в таблиці.

Геофізичні дослідження виконувалися каротажною станцією АЕКС-1500 і АЕКС-900. Як індикатор гамма-випромінювання в радіометрі КУРА-1 застосовувався кристал йодистого натрію у поєднанні з фотоелектричні помножувачем ФЕУ-74А. Витратометрія в свердловинах виконувалася РЕТС-22, в якості водопідіймального пристрої застосовувався насос «Малюк».

6.2 Умови формування мінеральних вод

Формування мінеральних вод малої і середньої мінералізації в описуваному районі відбувається в складних геолого-гідрогеологічних та гідродинамічних умовах, обумовлених знаходженням району до стику двох великих структур - Українського кристалічного щита і західного крила Дніпровсько-Донецької западини.

На кордоні цих структур протікає річка Дніпро, долина якої є регіональною областю розвантаження підземних вод як Українського щита, так і Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну. Підземні води верхнього поверху прісні і розвантажуються безпосередньо в долині річки Дніпро.

Води нижнього поверху характеризуються підвищеною мінералізацією, яка в центральній частині Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну в юрських відкладеннях змінюється від 5 до 19 г./дм3, а в тріасових - від 50 до 185 г. /дм3.

Розвантаження вод цих горизонтів здійснюється долиною річки Дніпро, причому найбільш активний процес її відбувається на ділянці від міста Переяслав-Хмельницький до міста Черкаси, де в межах Переяславсько-Черкаської депресії спостерігається глибокий розмив палеогенових, крейдових, юрських і тріасових утворень. Глибина депресії змінюється від 80 метрів в районі Мошногір'я до 130-150 метрів північніше його.

Формування хімічного складу підземних вод нижнього поверху по Б.І. Куделіну починається в кінці міоцену, коли була створена артезіанська структура з чітко вираженими областями харчування і розвантаження.

З цього моменту починається витіснення і заміщення морських вод в горизонтах Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну прісними, що рухаються зі сторони Українського щита. Велику роль на формування хімічного складу вод надає регіональний водоупор, представлений глинами середньої та верхньої юри, який розділяє водоносні горизонти на два поверхи - верхній і нижній.

Наявність водоупора несприятливо позначається на умовах розвантаження мінералізованих вод нижнього поверху. Ухил п'єзометричної поверхні мінералізованих вод тріасу направлений з лівобережної частини Дніпра у бік його долини і на ділянці між свердловинами №№2868 і 2861 становить 0.0001.

Підземні води, які рухаються зі сторони Українського щита в напрямку Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну, на стику з батськими водотривкими глинами розділяються на два потоки: один по крейдяним, палеогеновим і четвертинним відкладенням спрямований до Дніпра, інший - по кристалічним породам і відкладенням тріасу і юри - в сторони Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

З боку Українського щита ухили п'єзометричної поверхні підземних вод значно вище, ніж з боку Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну і обчислюються від 0.001 до 0.015 і більше. Прісні води гідрокарбонатно-кальцієвого складу відтісняють мінералізовані води тріасу і юри, змішуються з ними, утворюючи при цьому зональність за хімічним складом і мінералізації.

Фільтраційні властивості тріасових відкладень характеризуються низькими значеннями водопровідності, внаслідок дрібнозернистого глинистого їх складу. Тому кордон прісних вод по породах кристалічного фундаменту в бік Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну просунулася далі, ніж у відкладеннях тріасу і юри. З цієї причини на ділянці досліджень в підземних водах нижнього поверху відзначається зворотна гідрохімічна зональність. Так в свердловині №2861 в нижніх горизонтах тріасу на глибині 123-126 метрів мінералізація становить 0.69 г. / дм3, а в середніх - на глибині 92-93 м 1.7 г. / дм3, у водоносному горизонті юрських відкладень на глибині 75-78 м вона підвищується до 1.8-2 г. / дм3.

Мінералізація підземних вод в крейдяних відкладеннях, що залягають безпосередньо над батським водоупором, по цій свердловині складає 1.2 г. / дм3. Її підвищення пов'язане з перетіканням вод нижнього поверху в верхній. За хімічним складом підземні води з мінералізацією 0.9 - 1.2 г. / дм3 ставляться до гидрокарбонатному-хлорідному кальцієво-натрієвих типу (нижні ділянки тріасового горизонту і води нижньої крейди), а з мінералізацією понад 1,5 г / дм3 - до хлоридного кальцієво-натрієвих типу.

На наш погляд, в районі свердловини №2861 підземні води кристалічних порід мають мінералізацію нижче 0.9 г./дм3. На прикладі цієї свердловини бачимо, що прісні води, які рухаються зі щита, витісняють мінералізовані не тільки в горизонтальній площині (в сторону Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну), але і у вертикальній - підпирають їх батським водоупором (за рахунок різниці відміток рівнів на Українському щиті і в Дніпровсько-Донецькому артезіанському басейні).

Аналогічна картина відзначається по свердловині №2864, в якій в тріасовому водоносному горизонті на глибині 162-165 м води мають мінералізацію 1.5 г. / дм3, а в юрському горизонті на глибині 83-86 - 3.5-3.6 г. / дм3. За складом води хлоридно-натрієві.

У міру занурення порід у бік Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну мінералізація підземних вод збільшується від 8 г / дм3 по свердловині №2868 до 27.7 г. / дм3 по свердловині №3031, що вказує на ослаблення процесів розбавлення та витіснення мінералізованих вод прісними.

У висновку відзначимо, що мінеральні води Мошногорського родовища, як ніякі інші подібного типу, формуються в складних умовах, обумовлених його положенням на стику двох великих гідрогеологічних структур: Українського щита та Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну. Тут же, в межах родовища, здійснюється розвантаження підземних вод цих структур. Все це зумовило формування прямої гідрохімічний зональності мінеральних вод в напрямку від Українського щита в сторону Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну і зворотного - у вертикальному розрізі. Але слід також зазначити, що зворотна гідрохімічна зональність властива на даній ділянці виключно прикордонній зоні, там, де зустрічаються потоки прісної і мінералізованої води.

На інших ділянках досліджуваної території гідрохімічна зональність пряма, мінералізація вод зростає з глибиною.

Складна гідрохімічна зональність певний вплив може надати на хімізм та мінералізацію вод в процесі їх тривалої експлуатації.

7. Гідрогеологічні розрахунки та оцінка запасів підземних вод

Для проведення розрахунків гідрогеологічних параметрів цільового водоносного горизонту і оцінки експлуатаційних запасів мінеральних вод на ділянці в районі санаторію «Пролісок» було пробурено три свердловини: одна розвідувально-експлуатаційна і дві спостережні, які були обладнані на цільовий нижьо тріасовий водоносний горизонт.

7.1 Експлуатаційний дебіт

Заявлена потреба у воді для санаторію «Пролісок» становить 65м3 / добу.

Дослідно-експлуатаційна відкачка виконувалася з дебітом 2 дм3 /с у двох режимах - безперервному і переривчастому. Отже, водоотбор при безперервному режимі склав 172.8 м3 / добу, а при переривчастому - 86.4 м3 / добу. При зазначених водоотбора були визначені основні гідрогеологічні параметри, вивчений хімізм підземних вод.

Тому, для розрахунку експлуатаційних запасів мінеральних вод розрахункові дебіти приймаємо фактично досягнутими при дослідно-експлуатаційної відкачки:

для жорсткої схеми - 172.8м3 / добу;

в режимі експлуатації - 86.4 м3 / добу.

7.2 Розрахунок гідрогеологічних параметрів

Відповідно з даними, отриманими в ході дослідно-експлуатаційної відкачки за графіками тимчасового, майданного та комбінованого простежування зниження і відновлення рівнів, проведені розрахунки коефіцієнтів водопровідності, пьезопровідності і фільтрації.

Розрахунок водопровідності виконувався за формулою:

де: Q - дебіт свердловини, м3 / добу

С - кутовий коефіцієнт

Пьезопровідність водоносного горизонту визначалася за формулою:

= 2lgv - 0.35 + C,

де: v - відстань до наглядової свердловини, м

А - відрізок, що відсікається графіком на осі ординат, м

Крім цього, виконаний розрахунок коефіцієнта водопровідності за формулами Дюпюї для сталого режиму фільтрації.

Для центральної свердловини коефіцієнт водопровідності визначається за формулою:

де: Q - дебіт свердловини, м3 / добу.- коефіцієнт водопровідності, м2 / добу.- час відкачки, добаa - радіус свердловини, мo - зниження в центральній свердловині, м

Для центральної та спостережних свердловин коефіцієнт водопровідності визначаємо за формулою:

де: ro - радіус центральної свердловини, м1 - відстань до першої наглядової свердловини, мo - зниження в центральній свердловині, м1 - зниження в першій спостережної свердловині, м.

Для виконання розрахунків приймаємо такі значення:= 172.8 м3 / добу; t = 122 діб; а = 2 * 104 м2 / діб.o = 0.1 м; r1 = 2.6 м; So = 2.1 м; S1 = 0.41 м.

Для центральної та спостережних свердловин коефіцієнт водопровідності дорівнює 108.07 м2 / добу; а = 2 * 104 м2 /діб.

Ці дані будуть використані для оцінки запасів.

7.3 Обґрунтування величини допустимого зниження

Відповідно до того, що цільовий водоносний горизонт є напірним, то, згідно з «методичне керівництво з розвідки та оцінки експлуатаційних запасів підземних вод для водопостачання», допустиме зниження рівня на розрахунковий термін експлуатації приймаємо рівним 0.7 величини напору. Отже, величина допустимого зниження складе (при напорі рівному 547.3 м):дод = 0.7 * 547.3 = 383 метра

7.4 Розрахунковий термін експлуатації водозабору

У зв'язку з тим, що термін експлуатації в заявці замовником не обмовляється, будемо приймати для розрахунків амортизаційний термін експлуатації, який дорівнює 50 рокам, тобто 2 * 104 діб.

.5 Прогноз якості мінеральних вод

При оцінці експлуатаційних запасів підземних мінеральних вод прогноз зміни якості води зводиться до вирішення наступних завдань:

Виявлення принципової можливості підтягування некондиційних вод до водозабору на ділянці санаторію «Пролісок»;

Визначення максимально можливої мінералізації відбирається води при змішуванні кондиційних і некондиційних вод;

Визначення часу руху некондиційних вод до водозабору;

Прогноз зміни в часі якості мінеральних вод на кінець розрахункового терміну експлуатації водозабору.

7.6 Оцінка можливості зміни якості мінеральних вод

Виходячи з конкретних геолого-гідрогеологічних умов родовища, наступ некондиційних вод до водозабору може відбутися зверху і збоку.

Однак, відразу слід зазначити, що в процесі проведення дослідно-експлуатаційної відкачки, перетікання мінеральних вод верхній частині нижньо тріасового водоносного горизонту не встановлено.

Принципова можливість підтягування некондиційних вод існує практично завжди. Це випливає з того, що формування хлоридних натрієвих мінеральних вод Драбівського родовища відбувається в складних геолого-тектонічних і гідродинамічних умовах в результаті змішування, з одного боку, прісних гідрокарбонатно-кальцієвих вод Українського кристалічного щита, а, з іншого боку, мінералізованих хлоридно-натрієвих вод Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

Механізм формування мінеральних вод Драбівського родовища являє собою замкнуту, добре відрегульовану систему, яка функціонує протягом декількох мільйонів років, починаючи з кінця міоцену.

В принципі, водовідбір мінеральних вод експлуатаційної свердловиною може тільки локально і ненадовго змінити механізм утворення мінеральних вод, що виразиться в збільшенні або зменшенні мінералізації. Відповідно, збільшення мінералізації відбудеться в результаті підтягування некондиційних вод з боку Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну і зменшення, якщо некондиційні води надійдуть з боку Українського кристалічного щита.

Виходячи з вищесказаного, зробимо оцінку прогнозу мінеральних вод Драбівського родовища на розрахунковий період експлуатації, враховуючи конкретні геолого-гідрогеологічні умови родовища.

7.7 Визначення мінералізації при повному змішуванні кондиційних і некондиційних вод

Якість відкачуєвумої води може не виходити за межі допустимих норм при вступі некондиційних вод і змішуванні їх з кондиційним.

Тоді водозабір може працювати навіть в умовах постійного змішування цих вод.

Мінералізацію підземних вод цільового водоносного горизонту при повному їх змішуванні з некондиційними водами за умови їх підтягування зверху і збоку визначають за такими формулами:

При підтягуванні мінеральних вод зверху розрахунок виконаємо так:

де: C - мінералізація цільового водоносного горизонту при повному змішуванні з верхнім некондиційними водами, г / дм3;1 і Co - мінералізація, відповідно, кондиційних і некондиційних вод, г / дм3;o і km1 - водопровідність, відповідно, кондиційного і некондиційного водоносного горизонту, м2 / добу.

Вихідні дані для розрахунків свердловини №2870:1 - 5.9 г. / дм3, km1 - 1.14 м2;

Вихідні дані для розрахунків свердловини №3031:o - 27.7 г. / дм3, kmo - 108.07 м2 /доб.

Тоді,

На підставі виконаного розрахунку, можна зробити висновок, що мінералізація підземних вод при повному їх змішуванні відповідає встановленим нормам.

Тому, рішення задачі для визначення часу руху некондиційних вод до водозабору і прогноз зміни якості експлуатаційних запасів мінеральних вод в часі для умови підтягування некондиційних вод зверху - втрачає сенс.

Мінералізацію підземних вод цільового водоносного горизонту при підтягуванні некондиційних вод з боку Українського щита та Дніпровсько-Донецької западини, розрахуємо за формулою:

де: Co - мінералізація кондиційних вод цільового водоносного горизонту, 27.7 г. / дм31 - мінералізація некондиційних вод з боку Українського щита, 14 г. / дм32 - мінералізація некондиційних вод з боку Дніпровсько-Донецької западини, 49 г. / дм3.

У результаті розрахунків Cmax = 30.2 г. / дм3, тобто практично відповідає встановленим кондиціям.

Для визначення мінералізації експлуатаційних запасів підземних вод цільового водоносного горизонту при повному змішуванні підтягуються зверху і збоку некондиційних вод, в розрахунковій формулі замість Co підставляємо Cmax, отримане для умов підтягування некондиційних вод зверху:

На підставі виконаних розрахунків, можна зробити висновок, що при повному змішуванні мінеральних вод цільового водоносного горизонту з некондиційними водами загальна мінералізація відповідає встановленим нормам, хоча і знаходиться на кордоні верхньої межі.

7.8 Висновки про прогнозування якості мінеральних вод Драбівського родовища

Відповідно до даних досвідчених і дослідних робіт на Драбівському родовищі мінеральних вод при експлуатації нижньо тріасового водоносного горизонту, існує принципова можливість підтягування некондиційних вод. Підтягування може відбувається зверху - з верхньої, менш мінералізованої частини нижньо тріасового горизонту, і збоку, як з боку Українського щита, так і з боку більш зануреної частини Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

Виконані вище розрахунки зміни якості мінеральних вод Драбівського родовища свідчать про відповідність якості експлуатаційних запасів встановленим кондиціям на протязі всього періоду експлуатації водозабору (5 * 104).

8. Підрахунок експлуатаційних запасів поземних мінеральних вод

8.1 Режим експлуатації мінеральних вод

Підземні мінеральні води являють собою дуже складний об'єкт для оцінки їх експлуатаційних запасів.

Важливою особливістю оцінки експлуатаційних запасів є необхідність обгрунтування стійкості або припустима зміна якості води в процесі експлуатації на весь період.

У зв'язку з цим, при оцінці експлуатаційних запасів мінеральних вод відкачка повинна бути настільки тривалою, наскільки це необхідно для підтвердження джерел і умов формування їх якості, а також його відповідності встановленим кондиціям.

Дослідно-експлуатаційна відкачка на Драбівському родовищі мінеральних вод виконувалася в двох режимах: безперервному і переривчастому. Дебіт в процесі відкачки становив 2 дм3/с, а водоотбор, відповідно, для кожного з режимів, дорівнює: 172.8 м3 /добу і 86.4 м3 /добу.

Експлуатація родовища буде здійснюватися однією свердловиною протягом 12 годин щодоби впродовж 50 років (5 * 104 діб)

8.2 Обґрунтування фільтраційної схеми і методу підрахунку запасів

Формування мінеральних вод Драбівського родовища відбувається в складних гідродинамічних умовах. Основним джерелом формування експлуатаційних запасів є пружні і природні ресурси горизонту.

В межах родовища продуктивний горизонт приурочений до нижньої частини нижньо тріасових відкладень.

Відповідно до існуючих рекомендацій, на родовищах зі складними гідродинамічними умовами, де можливість аналітичного обліку і прогнозу зміни гідродинамічної обстановки під впливом водовідбору в значній мірі утруднена або повністю виключається, в таких умовах необхідно застосовувати гідравлічний метод оцінки запасів. Для розрахунків необхідно використовувати залежності, які отримані за даними тривалої дослідно-експлуатаційної відкачки.

8.3 Схема експлуатаційних запасів мінеральних вод

Оцінка експлуатаційних запасів підземних мінеральних вод регламентується, з одного боку, загальними положеннями чинної інструкції ДКЗ (9), а з іншого - кондиціями Одеського НДІ курортології на відповідний тип мінеральних вод конкретного родовища.

На підставі наявної заявки і відповідно до геологічним завданням, потреба в мінеральної води санаторію «Пролісок» становить 65 м3 /добу.

Розвідані родовище характеризується наступними особливостями, які зумовлюють оцінку експлуатаційних запасів мінеральних вод.

За гідрогеологічним умовам Драбівське родовище мінеральних вод, відповідно до інструкції ДКЗ (9), відноситься до другої (II) групі.

Аналіз результатів дослідно-експлуатаційної відкачки показує, що стабілізація рівнів було досягнуто як при безперервному, так і переривчастому режимі відкачування. Протягом усього періоду проведення відкачування в свердловині спостерігалася стабільність якості мінеральної води, повністю задовольняє вимогам норм, встановленим Одеським НДІ курортології.

На підставі даних, отриманих в результаті виконаних досвідчених і дослідницьких робіт та заявленої потреби в мінеральній воді, в також відповідно до вимог чинної інструкції ГКЗ, стосовно до даного типу корисної копалини, а також нормами Одеського НДІ курортології до експлуатаційних запасів підземних мінеральних вод Драбівського родовища, відносимо фактичний дебіт свердловини, який отримано в процесі проведення дослідно-експлуатаційної відкачки в переривчастому режимі, тобто 86.4 м3 /добу.

Відповідно до існуючої нормі експлуатаційних запасів підземних вод по відношенню до родовищ лікувальних мінеральних вод, дані запаси в повному їх кількості відносимо до запасів по категорії А.

Виходячи з умов розвіданого родовища, розрахунок експлуатаційних запасів виконаємо ще й аналітичним методом.

Доцільність застосування аналітичного методу оцінки запасів необхідна для підтвердження високої категорії розвіданих запасів даного родовища.

Розрахунок зниження рівня в експлуатаційній свердловині виконаємо для режиму роботи 12 годин на добу протягом 50 років (5 * 104 діб). Для обчислень використовуємо формулу:

де: Q - експлуатаційний дебіт, 86.4м3 / добу- коефіцієнт водопровідності, 108.08 м2 / діб

а - коефіцієнт рівнепроводимості, 2 * 104 м2 / діб- розрахунковий термін експлуатації, 2 * 104 дібo - радіус свердловини, 0.073 м- величина фільтраційного опору, що враховує недосконалість свердловини і визначається залежно від ставлення потужності горизонту: m = 25.5 м до радіусу свердловини ro = 0.073 м і довжини фільтра l = 17.7 м до потужності горизонту, тобто:

Тоді, R=3.45

Розраховане пониження менше допустимого.

Розрахунок зниження рівня в експлуатаційній свердловині виконаємо і для перериваного режиму експлуатації протягом 50 років (2 * 104 діб). У цьому випадку експлуатаційний дебіт склав: 172.8 м3 / добу

Величина допустимого пониження в нашому випадку становить 383 метри.

Розрахункове зниження набагато менше допустимого. Звідси зробимо висновок, що свердловину можна експлуатувати з проектним дебітом.

8.4 Оцінка забезпеченості експлуатаційних запасів

На Драбівському родовищі мінеральних вод оцінка забезпеченості експлуатаційних запасів визначається величиною природних ресурсів підземних вод у відкладах нижнього тріасу. Якщо розглядати цю величину, як витрата підземного потоку, забезпеченого харчуванням то оцінку виконаємо шляхом визначення величини витрати потоку з виразу:

e = k * m * I, де:

- коефіцієнт фільтрації, м / добу- потужність водоносного горизонту, м

I - ухили підземного потоку, де: , де:1 і H2 - абсолютні відмітки п'єзометричної поверхні в свердловинах 3031 і 3030 м- відстань між свердловинами, рівне 2.6 метра.

Qe=108.07*0.012=1.3 м3/діб

Формування природних ресурсів відбуватиметься на площі розвитку депресійної лійки і матиме форму круга.

Визначимо розміри воронки депресії з виразу:

- довжина кола воронки, ме - фактична продуктивність свердловини, 86.4 м3 / добу

Визначимо радіус області, що забезпечує формування природних ресурсів, рівних експлуатаційним запасам, за формулою:

Радіус впливу водозабору в кінцевий термін експлуатації родовища розрахуємо за формулою:

Як видно з наведених розрахунків, радіус впливу водозабору буде набагато більше області формування природних ресурсів, які забезпечені природними ресурсами.

Таким чином, експлуатаційні запаси підземних мінеральних вод Драбівського родовища на кінцевий термін експлуатації є забезпеченими.

9. Оцінка підготовленості родовища для проектування лікувальних комплексів

.1 Існуюче водопостачання

Для господарсько-питних цілей на території санаторію «Пролісок» пробурена одна свердловина. Свердловина експлуатує водоносний горизонт в нерозчленованих нижнє-середньо четвертинних алювіальних і перекривають їх середньо четвертинних воднольодовикових відкладах. Глибина свердловини - 52 м. Свердловина обсаджена трубами діаметром 6 до глибини 52 м з відстійником.

В інтервалі 45-51 м встановлений сітчастий фільтр. Свердловина обладнана електрозаглибним насосом ЕЦВ-5, гирло герметично закрита чавунною плитою. Водовідбір зі свердловини становить 68 м3 / добу.

Також на території санаторію «Пролісок» в 1994 році при проведенні пошукових робіт пробурена свердловина №2870 глибиною 490 м. Свердловиною розкриті води в верхньо пермских і нижнє тріасових відкладеннях, хлоридно натрієві з мінералізацією 5.9 г. / дм3. Дебіт свердловини при досвідченої відкачці склав 0.42 дм3 / с при зниженні 67.46 м. Свердловина використовувалася для режимних спостережень на стадії попередньої розвідки мінеральних вод.

9.2 Оцінка агресивності підземних мінеральних вод

Агресивні властивості мінеральних вод визначалися за результатами випробування свердловини №3031 в процесі дослідно-експлуатаційної відкачки.

Агресивність підземних вод по відношенню до металу оцінюється за коефіцієнтом корозії (Кк), який визначається за формулою Стеблер:

Кк = 1.008 (rMg - r HCO3), де:

, r HCO3, rCa - вміст у мг-екв / дм3.

За коефіцієнтом корозії розрізняють води:

. Не корозійні, якщо Кк +1.008 rCA <0.

. Полу корозійні, якщо Кк <0, але Кк +1.008 rCA> 0.

. Корозирують, якщо Кк> 0.

За отриманими розрахунками видно, що води відносяться до корозуючих з коефіцієнтом корозії від 13.4 до 23. Вміст у воді агресивних гідрокарбонатів від 3.5 до 4.67 мг /екв /дм3, що характеризують витравлюють агресивність, свідчить про агресивні властивості води по відношенню до залізобетонних конструкцій.

Дані бактеріологічних проб води, виконаних в Драбівської райСЕС

№№№№ скв.Місце взяття пробиДатаКолі-тітрКолі - індексЧисло колоній в 1 мл1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 123031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 3031 Санаторій «Пролісок»1.08.11 р. 14.09.11 р. 30.10.11 р. 30.11.11 р. 03.12.11 р. 31.12.11 р. 16.01.12 р. 09.02.12 р. 23.02.12 р. 27.02.12 р. 28.02.12 р. 01.03.12 р.- - - - - - - - - - - -< 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 31 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0

Сульфатної агресивністю води не володіють, так як вміст SO4 у воді до 100 м / дм, що набагато нижче допустимої норми, на водневого показника, за яким води мають слаболужну реакцію (рН = 6.8-7.95).

Таким чином, дані води мають агресивними властивостями по відношенню до бетону та металу.

З хімічного складу в даній воді виявлені: Метаборна кислота - 0.53 - 1.05, кремнієва кислота - 6.25 - 8.9. З мікрокомпонентів, які є токсичними, виявлені: ванадій - 0.011 - 0.02 мг / дм3 при допустимій норм для мінеральних вод - 0.4 мг / дм3; фтор - 0.44 - 0.56 мг/дм3 при допустимій нормі 5 мг / дм3; хром - 0.004-0.011 при нормі 0,5 мг/дм3.

Радіоактивні елементи у воді не виявлено або перебувають у малих кількостях.

У бактеріологічному відношенні води здорові (колі-індекс <3).

Отже, води цілком можуть бути використані в лікувальних цілях.

9.3 Оцінка підготовленості родовища

В результаті виконаних робіт по попередній розвідці Драбівського родовища хлоридних натрієвих мінеральних вод для санаторію «Пролісок» з достатньою повнотою вивчені геолого-гідрогеологічні умови фільтраційних властивостей, хімічний склад підземних вод. Виконано підрахунок експлуатаційних запасів по категорії А в кількості 86.4 м3 / добу. Згідно із заявкою, потреба санаторію «Пролісок» на перспективу дорівнює 65 м3 / добу. Як бачимо, заявлена ​​кількість води повністю забезпечується розвіданими запасами категорії А в кількості 86.4 м3 / доб.

Тому, співвідношення категорій родовище вважається підготовленими до промислового освоєння. Слід зазначити, що дебіт розвідувально-експлуатаційної свердловини перевищує заявлену потребу, що, в свою чергу, дає можливість нарощувати потужності цього санаторію. Крім того, існує принципова можливість в нарощуванні запасів, так як розрахункове зниження значно менше допустимого.

В процесі експлуатації необхідно вести систематичний контроль за зміною якості відбирається води і водоотбором. Для цього експлуатаційна свердловина повинна бути обладнана витратоміром і пристосуванням для виміру рівнів. Виходячи з перерахованих вище рекомендацій, може бути вирішено питання раціонального використання мінеральних вод Драбівського родовища.

10. Розрахунок зон санітарної охорони родовища мінеральних вод

Кордон I пояса - 30 метрів (для напірних горизонтів).

Основним параметром, що визначає відстань від кордону другого поясу зони санітарної охорони до водозабору, є розрахунковий час Тм просування мікробного забруднення з потоком підземних вод до водозабору, яке має бути достатнім для втрати життєздатності та вірулентності патогенних мікроорганізмів, тобто для ефективного самоочищення. Кордон другого поясу визначається гідродинамічними розрахунками, виходячи з умов, що якщо за її межами через зону аерації або безпосередньо у водоносний горизонт надійдуть мікробні забруднення, то вони не досягнуть водозабору. Так як наша територія відноситься до II кліматичного району, то Тм = 200 діб.пояс зони санітарної охорони призначений для захисту підземних вод від хімічних забруднень. Розташування кордонів III поясу ЗСО також визначається гідродинамічними розрахунками, виходячи з умови, що якщо за її межами у водоносний горизонт надійдуть хімічні забруднення, вони або не досягнуть водозабору, переміщаючись з підземними водами поза області харчування, або досягнуть водозабору, але не раніше розрахункового часу Тх. Час просування забрудненої води від кордону III поясу ЗСО до водозабору повинно бути більше проектного терміну експлуатації водозабору (25-50 років). Джерелами хімічного забруднення підземних вод є неочищені виробничі стічні води, фільтрація з накопичувачів та інших технічних водойм і ємностей, які збирають виробничі відходи і стоки, забруднений поверхневий стік з міських і сільськогосподарських територій склади хімічних добрив та ін.

Розрахунок зон санітарної охорони виконаємо графоаналітичним методом відповідно до рекомендацій.

Враховуючи, що одиничний витрата є дуже малою величиною (ухил природного потоку дорівнює 0.012), тобто практично відсутня, область захоплення водозабору являє собою коло, радіус якої визначається за формулою:

- витрата водозабору, м3 / добу;- розрахунковий час просування частинок води від меж зон санітарної охорони до водозабору, діб;- потужність водоносного горизонту, м;- активна пористість водоносного горизонту.

Для розрахунку зон санітарної охорони на Драбівському ділянці приймаємо такі значення:= 172.8 м3 / добу; Т-200 діб; n - 0.2.

Потужність водоносного горизонту приймаємо рівної потужності обводнених пісків m = 25.5 м. У покрівлі обводнених пісків залягають червоно-бурі глини, які служать місцевим водоупором.

Тоді радіус зони санітарної охорони другого поясу (R2) дорівнює:

Зона 2 пояса з урахуванням зони суворої санітарної охорони складе:

+ 47 = 97 =100 метрів

Радіус зони санітарної охорони третього поясу (R3) при Т3 = 2 * 104 діб дорівнює:

Безпосередньо в зонах обмежень джерелом забруднення відсутні.

Забруднення на значній глибині з водоупорами великої потужності практично виключається.

Висновки

Тема дипломної роботи - гідрогеологічні дослідження мінеральних вод у зв'язку з будівництвом лікувального комплексу санаторію «Пролісок»

Основними висновками по цій роботі є:

. Клімат у цьому районі помірно-континентальний. Він характеризується теплим літом та не дуже холодною зимою.

Згідно з даними Черкаської метеостанції максимальна середньомісячна температура повітря за багаторічний період є 20.6 С0.

Територія відноситься к лівобережній частині Придніпровської низовини та представляю собою рівнину, зайняту древніми і молодими терасами річок: Дніпра, Сули, Оржиці. На півночі, Придніпровська низовина межує з Поліською низовиною і приурочена до Дніпровсько-Донецької тектонічної западини. В адміністративному відношенні район відноситься до Драбівського району Черкаської області.

. Район робіт в геологічному та гідрогеологічному відношенні дуже добре вивчений.

Планомірне вивчення геологічної будови та гідрогеологічних умов району почалось у кінці 60-х років, коли в 1958-1960 роках А.М. Безуглий завершив комплексну геолого-географічну зйомку масштабу 1:200000.

. Територія району більшій своїй північно-східною частиною розташовується в межах південного схилу ДДЗ, а меншій, південно-західною половиною охоплює частині східного крила головного і північну частини Смілянського антиклінальних ділянок Українського кристалічного щита. Більш детальну інформацію ви побачите на тектонічній карті

. Район робіт розташований в межах Дніпровсько-Донецької западини. Докембрійський фундамент перекритий потужною товщею осадових утворень пермі, тріаса, юри, крейди палеогену і відкладеннями четвертинної системи.

Кристалічні породи утворюють щільний докембрійський фундамент. Потужність відкладень мезо-кайнозоя виключенням четвертинної системи зростають в сторону занурення ДДЗ. Більш детальну інформацію ви можете побачити на геологічній мапі району.

. У сучасному рельєфі територія характеризується плоскою, похилою на південний захід поверхнею, порізаною неглибокими, слабкомеандруючими річковими долинами з пологими схилами річок Супій, Чумчак, Золотоношка, Кропивна, Ковраець.

Найбільш великою річкою на території ділянки є річка Супій. Ширина її заплави сягає чотирьох кілометрів, спостерігається добре виражена 2 надзаплавна тераса шириною 0.8 - 2.6 км. Погана видимість порід не дозволяє виявити подробиці геологічного розвитку досліджуваної території.

Як всяка геосинклінальная зона, Український щит пройшов етапи накопичення терригенно-вулканічних відкладень, складчастості і интрузій магми, розломів і жильних впроваджень.

У перебігу нижнього архею вся область щита представляла рухливу зону. У верхньому археї або нижньому протерозої рухлива зона виникала в середній і східній частинах щита.

. У Черкаській області видобуваються такі корисні копалини: буре вугілля, торф, бентонітові глини, каоліни, граніти, глинисті породи, карбонатні осадові породи (крейда, мергель), осадові уламкові породи (пісковики). Великі запаси прісних і мінеральних підземних вод.

Поклади високо гліноземністих сировин представлені на досліджуваній території родовищем каолінів піздньо крейдового і ранньо палеогенового віку, розташованого в Золотонішському районі на кордоні Дніпровсько-Донецької западини і Українського кристалічного щита.

. Відповідно до геологічною будовою в межах району визначені наступні водоносні горизонти:

Водоносний горизонт в сучасних алювіальних відкладеннях заплав річок та днищ балок (aIY);

Водоносний горизонт верхньо четвертинних алювіальних відкладень (aIII);

Водоносний горизонт середньо четвертинних алювіальних флювіогляціальних і перекривають їх середньо-верхньо четвертинних відкладень (a, fII, fIIdn);

Водоносний горизонт в нерозчленованих ніжно четвертинних алювіальних і перекривають їх середньо четвертинних воднольодовикових відкладень (aI, fIIdn);

Водоносний горизонт в межигірських відкладеннях (P3mz);

Водоносний горизонт в канівських і бучакського відкладеннях (P2kn + P2bc);

Водоносний горизонт в альбских і сеноманських відкладеннях (K1al + K2s);

Водоносний горизонт у відкладеннях байосського ярусу (I2b);

Водоносний горизонт у відкладеннях нижнього відділу тріасової системи (T1vd + T1mv);

Водоносний горизонт у відкладеннях шебелінської і кореневської свит (Т1sb + T2 kr)

Води тріщинуватою зони докембрійських кристалічних порід;

. Гідрогеологічні параметри розроблюваного водоносного горизонту повинні задовольняти заявлену потребу у воді для санаторію. Ця потреба становить 65 м3 / добу.

Розроблюваний водоносний горизонт не повинен також містити токсичні компоненти в небезпечних для здоров'я людини концентраціях, мати низький рівень агресивності, стабільність гідрохімічних показників.

У ході роботи і досліджень отриманих результатів стало ясно, що води досліджуваного водоносного горизонту цілком придатні для використання їх у лікувальних цілях; задовольняють всім, пропонованим до них вимогам.

Список використанних джерел

1.Айзенверг Д.Е. Каменноугольные отложения ДДВ. Биологический журнал АН УССР, т. 13. вып. 2. 1953.

2.Бабинец А.Е. Минеральные воды УССР. Вестник АН УССР, №7, 1958.

.Балабушечив И.А. Геологическое строение ДДВ по данням геофизических исследований. Издательство АН УССР, 1950

.Дмитриев Н.И. Ледниковые долины области Днепровского оледенения и прилегающей к ней полосы. ХГУ, 1940

.Клименко В.Я. Структура ДДВ и условия ее формирования. АН СССР, 1955.

.Рябухин Г.Е. Каневские дислокации среднего Приднепровья. Бюллет. МОИП, 1953.

.Бондарчук В.Г. Геология Украины. АН УССР, 1959.

.Кузнецов С.С. Геология СССР. Издательство «Высшая школа», М, 1968.

.Наливкин Д.В. Геология СССР. Издательство АН СССР, М., 1962.

.Гигиенические требования и контроль за качеством. ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая», М., 1983.

.Гидрогеология СССР. М., «Недра», 1971. Т.5. 502 с.

.Осауленко В.Т. Обработка результатов испытаний грунтов. - Днепропетровский ун-т, 1992.

.Грунтоведение: учебник для вузов. - М.: изд-во МГУ, 2005.

.Звіт Черкаської ДРЕ «Попередня розвідка Драбовського родовища мінеральних вод для санаторію» Пролісок «», 1995