Проект проведення пошуку підземних вод для водопостачання сільськогосподарських об'єктів Радомишльського району Житомирської області
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Геологічний факультет
Кафедра гідрогеології та інженерної геології
Курсова робота
з навчальної дисципліни
Методика гідрогеологічних досліджень
Проект проведення пошуку підземних вод для водопостачання сільськогосподарських об'єктів Радомишльського району Житомирської області
Київ - 2011
Вступ
Геологічне завдання на проведення пошукових робіт підземних вод для водопостачання сільськогосподарських об’єктів Радомишльського району Житомирської області видане на основі пооб’єктного плану геологорозвідувальних робіт Житомирської ГРЕ на 1993 рік, затвердженого ГГП "Північукргеологія" 4.02.1993р. і замовлення Житомирського обласного виробничого управління меліорації та водного господарства №5-31 від 8.02.1993р.
І. Цільове призначення робіт, просторові границі, основні оціночні параметри:
Провести пошуки підземних вод в кристалічних породах нижнього – середнього протерозою з метою виявлення джерел водопостачання 28 сільськогосподарських об’єктів Радомишльського району із сумарним споживанням 8050м3/добу.
ІІ. Геологічні задачі, послідовність і основні методи їх вирішення
1. Вивчити наявний матеріал раніше проведених геолого-гідрогеологічних робіт. Провести детальне гідрогеологічне дослідження пошукових ділянок.
2. Виконати площинні геофізичні дослідження з метою виявлення зон підвищеної тріщинуватості в кристалічних породах нижнього протерозою.
3. Пробурити пошукові свердловини на водоносний горизонт тріщинуватих кристалічних порід нижнього протерозою.
4. Виконати дослідні роботи з метою визначення водозабезпеченості, фільтраційних властивостей цільового горизонту і вивчення хімічного складу підземних вод.
5. Провести комплекс геофізичних досліджень в свердловинах, виконати випробування, лабораторні та інші види робіт.
ІІІ. Очікувані результати і терміни виконання робіт
В результаті виконання робіт буде надана загальна характеристика гідрогеологічних умов району робіт, визначені точки для закладання розвідувально-експлутаційних свердловин і виконана попередня оцінка експлуатаційних запасів підземних вод в кількості, що забезпечуватиме заявлену потребу.
Терміни виконання робіт: початок – червень 1993 року; закінчення – червень 1996 року.
Географо-економічні умови району проведення робітКлімат
Клімат району м’який, помірно-континентальний, гумідний. Середня температура січня -4, липня +18
Середньорічна кількість опадів 560-625мм/год. Надлишок атмосферних опадів сполучається із низькою випарованістю, що при слабкій розчленованості поверхні сприяє розвитку заболочених ділянок. Перезволоженість характеризують високі коефіцієнти зволоженості у лісовій зоні – 1,2-1,3 і можуть досягати 2,9.
Рельєф
В орографічному відношенні територія району розташована в межах Житомирського Полісся і уявляє собою пологохвилясту денудаційну та акумулятивно-зандрову рівнину з абсолютними відмітками поверхні 123-212м.
Район робіт характеризується поганою відслоненістю і середньою складністю гідрогеологічних умов.
Виходи кристалічних порід на денну поверхню зрідка спостерігаються в долинах рік Тетерів, Коробочка, Глуховка.
1.3 Гідрографія
Гідрографічна мережа доволі густа, відноситься до басейну ріки Тетерів. Основною водною артерією є р. Тетерів, що перетинає Радомишльський район з південного заходу на північний схід з добре розвиненою долиною. Ширина р. Тетерів змінюється від 10-15м до 100-150м. Глибина її 0,5-6м. Русло міандрує, має цілий ряд притоків, найбільшими з них є Дубовець, Мика, Білка. В районі села Біла Криниця знаходиться гребля, підпір рівня якої сягає до с. Кримок.
Основним джерелом живлення рік являються талі снігові і ґрунтові води з незначним підживленням за рахунок підземних вод.
Водний режим характеризується чітко вираженою весняною повінню з максимальною висотою підйому води 2,5-3,5м. Льодостав на ріках триває з грудня до середини березня.
1.4 Рослинність
У рослинному покриві соснові, мішані широколистяно-соснові і березові ліси з ділянками мохово-осокової рослинності перемежовуються із культурною рослинністю сільськогосподарських та, менше, промислово-солітебних земель. Як деревинна рослинність, так і вологолюбне різнотрав'я відносяться до гігрофітів та гігроксерофітів, що живляться за рахунок ґрунтових та більш глибинних підземних вод. У ґрунтовому покриві розповсюджені піщані дерново-підзолисті та дерново-глейові типи ґрунтів.
Приблизно 30% всієї території вкрито лісом, 10-15% займають болота і заболочення. Отже, у сучасному рослинному покриві Житомирського Полісся основна роль належить лісовій та болотній рослинності як за зайнятою площею, так і за функціональним значенням.
1.5 Економіка
Територія проектованих робіт в адміністративному відношенні розташована в межах Радомишльського району Житомирської області України.
Найбільшими населеними пунктами являються смт. Радомишль, Кочерів, с. Потіївка, Заболоччя, Борщов, Пилиповичі, Межирічка, пов’язані між собою мережею шосейних доріг покращеного типу. Більшість доріг ґрунтові, в паводковий період і дощі стають важкопрохідними.
Провідними галузями народного господарства являються деревообробна і гірничодобувна промисловості, сільське і лісове господарство.
Електропостачання району здійснюється держмережею.
2. Огляд, аналіз і оцінка раніше проведених робіт
Планомірне вивчення даної території почалося після 50х років.
З початку 60х років різними авторами (Забіяка Л.І. 1968р., Шоцький І.І. 1969р., Хворов М.І. 1970р., Забіяка Л.І. 1972р., Букович І.П. 1976р.,) була виконана полистова геологічна зйомка масштабу 1:50000.
Широке використання геофізичних матеріалів в комплексі з інтерпретаційним і профільним бурінням дозволило скласти комплект карт, що відображають нові дані про геолого-структурні особливості в польвих копалинах вивченої території.
В значній мірі уточнена стратиграфічна схема Коростеньського плутона, в основу якої була покладена послідовність становлення інтрузивних фаз та їх фаціальних різновидів.
Встановлено широкий розвиток розривних порушень, згрупованих в ряд тектонічних зон, що обумовлюють блокову будову кристалічної основи.
Структурно-профільним бурінням встановлено складну будову зони Центрального розлому.
В 1983 році Довгань Р.М. завершив роботи по глибинному геологічному картуванню масштабу 1:50000 листів М-35-59-Б, В, Г і М-35-71-А, Б, Г.
В результаті цих робіт була уточнена геологічна будова кристалічного фундаменту і до четвертинних відкладів. Вивчена потенційна рудоносність переміщених гранітів (бістріївського типу) Кочерівської зони. Виявлені прояви вольфрамових скарноідів. Проведена оцінка флюоритоносності території.
В 1975 році Правобережною ГРЕ були завершені геологорозвідувальні роботи по пошукам підземних вод для водопостачання смт. Радомишль. Виявлені і затверджені запаси в ДКЗ України за промисловими категоріями в кількості 29100м3/добу.
Матеріали звітів останніх років використані при написанні справжнього проекту.
Для виконання геологорозвідувальних робіт на пошуки підземних вод для водопостачання сільськогосподарських об’єктів Радомишльського району є топооснова масштабів 1:200000, 1:50000, 1:25000.
Геофізичні дослідження на проектній території проводяться з 1951 року (Філімонов В.В., Барабанова А.П.). Надалі на досліджуваній території проводились багато чисельні геофізичні дослідження з різноманітними задачами і масштабами. Основні напрями робіт – геологічне картування, пошук нікелю і титану, п’єзоелектричної сировини, гідрогеологія.
Роботи з водозабезпечення сіл і господарств району проводились, в основному, інститутом "Укргіпроводгосп" (Київською геолого-геофізичною експедицією) в 1966-1967рр. і мали вельми обмежений характер. Геофізичні дослідження включали незначні об’єми ВЕЗ, рідше – магніторозвідку, СЕП і ДЕП. Результатами цих робіт являлося виділення точок під буріння розвідувально-експлуатаційних свердловин на воду. Аналіз вказаних робіт вказує на неможливість їх використання в повній мірі внаслідок малих об’ємів і, в більшості випадків, відсутності надійної топогеодезичної прив’язки.
В 1972 році Правобережною ГРЕ сумісно з Комплексною геофізичною партією КГКЕ (Бевза Д.Г., Шнитковської В.В.) проводилась попередня розвідка підземних вод для водопостачання м. Радомишль. В результаті цих робіт встановлені аномалії підвищеної провідності, пов’язані з підвищеною тріщинуватістю і тектонічними порушеннями.
Для вирішення подібних задач авторами рекомендовано проведення профільно-площинних електророзвідувальних робіт методами ВЕЗ з подальшою деталізацією і використанням сейсморозвідки.
Отже, район робіт достатньо широко вивчений геофізичними методами, але гідрогеофізичні дослідження проведені в незначному обсязі і мають обмежений характер.
3. Геологічна характеристика
Територія району проектних робіт розташована в північно-західній частині УКЩ і характеризується складною геологічною будовою.
Тут виділяються складні дислокаційні утворення кристалічного фундаменту, представлені породами нижнього протерозою, їх кора вивітрювання і осадові відклади – мезо-кайнозою.
Нижній протерозой (PR1)
Серед порід нижнього протерозою виділяються інтрузивні утворення коростеньського і кіровоградсько-житомирського комплексів, а також метаморфізовані породи тетерівської серії.
Коростеньський інтрузивний комплекс (PR1ks)
Породи коростеньського інтрузивного комплексу поширені в західній і північно-західній частині району робіт і представлені гранітами, габро, габро-анортозитами. Макроскопічно – це породи рожевувато-сірі, зеленувато-темно-сірі з різною стелінню тріщинуватості.
Кіровоградсько-житомирський комплекс (PR1kz)
Інтрузивні утворення кіровоградсько-житомирського комплексу поширені на більшій частині площі проектних робіт і представлені гранітами, мігматитами біотитовими і амфібол-біотитовими. Макроскопічно – це сірі різної зернистості породи прошиті мережею дрібних і крупних розломів.
Тетерівська серія (PR1tt)
Породи тетерівської серії на території проектованих робіт представлені нерозчленованими утвореннями у вигляді гнейсів, сланців біотит-мусковітових, біотитових, мармурами і амфіболітами.
Мезозой-кайнозой (kvMz-Kz)
Нерозчленовані мезозой-кайнозойські утворення на території проектних робіт представлені корою вивітрювання розвиненою майже повсюдно, за винятком ділянок розмиву і виходу кристалічних порід на денну поверхню. Середня потужність відкритої свердловинами кори вивітрювання складає 16м.
В більшості випадків кора вивітрювання представлена каолінами первинними, щебнисто-дресвянистими. У підошві шару – найчастіше дресвою материнських порід.
Повсюдно вона перекривається відкладами кайнозою, і лише у східній частині території – мезозоєм.
Мезозой (Mz)
Мезозойські утворення в межах проектних робіт представлені відкладами юрської (І) і крейдової (К) систем.
Юрські відклади представлені батським ярусом (І2bt) в східній частині району робіт. Літологічно – це піски різної зернистості, алеврити, глини і буре вугілля. Потужність відкладів батського ярусу змінюється від 5м до 60м.
Крейдові відклади представлені сеноманським ярусом (К2s) у східній частині району робіт. Літологічно – це піски різної зернистості, пісковики глауконітово-кварцеві, мергелі. Середня потужність відкладів сеноманського ярусу складає 1м.
Кайнозой (Kz)
В межах території проектних робіт виділяються відклади палеогену, неогену та четвертинної системи.
Палеоген (P)
Палеогенові відклади представлені утвореннями бучакської (P2bc), київської (P2kv) і межигірської (P2mz) свит.
Бучакська свита має обмежене розповсюдження у вигляді окремих островів на території робіт. Відклади представлені різнозернистими пісками, пісковиками, бурими глинами і вторинними каолінами. Потужність відкладів змінюється від 7,1 до 53м.
Київська с вита має широке розповсюдження у східній частині району робіт і простягається з північного сходу на південний захід на вододілах, а в західній частині має обмежене розповсюдження. Потужність відкладів змінюється від 3,4 до 22м.
Межигірська свита має широке розповсюдження у східній частині району робіт. В західній частині практично відсутня. Залягає, переважно, на відкладах київської та бучакської свит та корі вивітрювання, а перекривається неогеновими і четвертинними відкладами. Потужність відкладів змінюється від 1,2 до 8,8м.
Неоген (N)
У відкладах неогену виділяються новопетровська свита і товща строкатих глин.
Новопетровська свита (N1np) має широке розповсюдження у східній частині району робіт і обмежене в західній. Відклади представлені пісками тонко-дрібнозернистими, рідше пісковиками, аргілітами і глинами. Потужність відкладів змінюється від 1 до 13,5м.
Товща строкатих глин (N1-2ps) широко розповсюджена по всій території района робіт. Залягає на відкладах новопетровської свити, рідше на палеогенових відкладах. Літологічно – це переважно глини з лінзами і прошарками різнозернистих пісків незначної потужності. Потужність строкатих глин змінюється від 0,7 до 25,5м.
Четвертинна система (Q)
Відклади четвертинної системи плащеподібно перекривають всю територію проектних робіт, відсутні лише в місцях виходу порід протерозою на денну поверхню, і представлені різноманітними генетичними типами осадків, серед яких виділяються: сучасний елювій (eIV), сучасні болотні (bIV), сучасні алювіальні (aIV), верхньочетвертинні алювіальні (aIII) і нерозчленовані середньочетвертинні (f1g1lgIIdn) утворення.
Нерозчленовані середньочетвертинні (f1g1lgIIdn) відклади представлені перешаруванням водно-льодовикових (fIIdn), льодовикових (gIIdn) і озерно-льодовикових (lgIIdn) осадків. Літологічно – це різнозернисті піски з прошарками супісків і суглинків. Потужність їх змінюється від 1,7 до 28м, середня – 11м.
Верхньочетвертинні алювіальні (aIII) відклади долин рік поширені вузькими смугами вздовж рік. Представлені різнозернистими пісками, рідше з прошарками і лінзами супісків і суглинків. Потужність їх змінюється від 1 до 8м.
Сучасні алювіальні (aIV) відклади приурочені до долин сучасних рік, струмків, ярів і балок. Літологічно – це різнозернисті піски з галькою і уламками кристалічних порід, рідше супіски і суглинки. Потужність їх змінюється від 0.5 до 7м.
4. Геоморфологія
Ділянка робіт розташована в межах Кочерівської тектонічної зони. В орографічному відношенні це рівнина, розмежована сучасною гідро мережею. Тип рельєфу – пластово-акумулятивна слабко-нахилена і слабко-розчленована горбисто-хвиляста моренно-водно-льодовикова рівнина на палеогено-неогенових відкладах.
Поверхню цього рельєфу визначає розповсюдження низовинної льодовикової та водо льодовикової рівнини із розширеними ділянками алювіальних рівнин – це обумовлює формування згладженого рельєфу та незначну глибину ерозійного зрізу (15-20м). Елювіальні елементарні ландшафти сформовані на просторих плоско-хвилястих кінцево-моренних горбисто-грядових підвищеннях; супераквальні – по вузьких слабко-нахилених надзаплавних річкових терасах; акумулятивно-алювіальні – в межах котловинно-улоговинних ділянок верхових боліт; субаквальні – вздовж заплав та русел хвилястої гідро мережі.
5. Гідрогеологічна характеристика
Згідно геологічної будови на території проектних робіт виділяються наступні водоносні горизонти і комплекси:
в сучасних алювіальних (aIV) відкладах;
у верхньочетвертинних алювіальних (aIII) відкладах;
у нерозчленованих середньочетвертинних (f1g1lgIIdn) відкладах;
у новопетровських відкладах неогену (N1np);
у відкладах межигірської свити палеогену (P2mz);
в київських відкладах палеогену (P2kv);
в бучакських відкладах палеогену (P2bc);
в сеноманських відкладах верхньої крейди (К2s);
у відкладах батського ярусу юри (І2bt);
у тріщинуватих кристалічних породах нижнього протерозою і продуктах їх руйнування (PR1).
Водоносний горизонт сучасних алювіальних (aIV) відкладів приурочений до пойменних відкладів долин рік, струмків, днищ балок і розвинений у вигляді вузьких смуг вздовж русел.
Потужність водоносного горизонту змінюється від 0.5 до 7м. Водовмісними породами являються піски різнозернисті, рідше супіски. Воді безнапірні. Водовідбір з колодязів рідко перевищує 0,5-1м3/добу. Рівні встановлюються на глибинах 1,4-5м. Хімічний склад підземних вод змішаного багатокомпонентного типу.
Води використовуються населенням для задоволення власних господарсько-питних потреб. Водоносний горизонт для централізованого водопостачання непридатний.
Водоносний горизонт верхньочетвертинних алювіальних (aIII) відкладів поширений у вигляді вузьких смуг в долині р. Тетерів та її приток.
Потужність водоносного горизонту змінюється від 1 до 8м. водовмісними породами являються піски різнозернисті з уламками кристалічних порід. Води безнапірні. Дебети окремих одиночних свердловин за межами району робіт не перевищують 1л/с. Рівні встановлюються на глибинах 1-3м. Хімічний склад підземних вод строкатий і підданий хімічному забрудненню у зв'язку із слабкою захищеністю. Водоносний горизонт для централізованого водопостачання непридатний.
Водоносний комплекс нерозчленованих середньочетвертинних (f1g1lgIIdn) відкладів поширений повсюдно, за винятком долин рік і місць виходу корінних порід на денну поверхню. Потужність водоносного горизонту змінюється від 1,7-28м. Водовмісними породами є різнозернисті піски з прошарками супісків і суглинків. Води безнапірні. Водовідбір з колодязів рідко перевищує 0,3-0,8м3/добу. Рівні встановлюються на глибинах 1-4м. За хімічним складом води комплексу вирізняються своєю строкатістю. Погано захищені від поверхневого забруднення. Водоносний горизонт для централізованого водопостачання непридатний.
Водоносний горизонт у новопетровських відкладах неогену (N1np) поширений на більшій частині досліджуваної території. Потужність водоносного горизонту змінюється від 1-13,5м. Водовмісними породами є піски тонко-дрібнозернисті, рідше пісковики. Води мають напірно-безнапірний характер. Дебети окремих одиночних свердловин за межами району робіт змінюються від 0,01 до 1л/с, рідко перевищуючи 1л/с. Рівні встановлюються на глибинах 1-6м. За хімічним складом води в основному гідрокарбонатні кальцієві. Добре захищені від поверхневого забруднення потужною товщею строкатих глин. Можна ставити питання про використання даного водоносного горизонту для незначних користувачів.
Водоносний горизонт у відкладах межигірської свити палеогену (P2mz) поширений у східній частині району робіт. Водовмісними породами є піски тонко-дрібнозернисті, рідше пісковики. Потужність водоносного горизонту змінюється від 1,2 до 8,8м. Дебет свердловин за межами району робіт становить 0,04л/с. Води переважно гідрокарбонатно-кальцієві з мінералізацією 0,5г/дм3. Водоносний горизонт для централізованого водопостачання практичної цікавості не становить.
Водоносний горизонт в київських відкладах палеогену (P2kv) поширений у східній частині району робіт. Водовмісними породами є піски тонко-дрібнозернисті з прошарками і лінзами пісковиків. Потужність водоносного горизонту змінюється від 2 до 22,4м. Підстилається даний водоносний горизонт товщею сеноман-турона, на обмежених ділянках – породами докембрію або їх корою вивітрювання. Води напірні.
Відомості про водовмісність і хімічний склад підземних вод даного горизонту на проектній території робіт відсутні. Цей горизонт може використовуватись для індивідуальних потреб населення.
Водоносний горизонт в бучакських відкладах палеогену (P2bc) поширені в центральній частині району робіт. Водовмісними породами являються піски різнозернисті, пісковики. Потужність водоносного горизонту змінюється від 7,1 до 52,7м. Води напірні. Відомості про водовмісність відсутні. Води переважно гідрокарбонатно-кальцієві, рідше гідрокарбонатні кальцієво-магнієві і гідрокарбонатні кальцієво-натрієві з мінералізацією 1г/дм3. Води відносяться до м’яких і помірно жорстких.
У практичному відношенні даний водоносний горизонт на всій площі свого розвитку може бути використаний для індивідуальних потреб населення.
Водоносний горизонт в сеноманських відкладах верхньої крейди (К2s) поширений у східній частині району робіт. Водовмісними породами є піски тонко-дрібнозернисті, пісковики. Потужність водоносного горизонту змінюється від 5 до 10м. Глибина залягання коливається від 8 до 32,4м. Степінь водовмісності горизонту непостійна за площею і залежить від літології водовмісних порід, їх невитриманості за площею і умовами живлення. Живлення водоносного горизонту відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, а також за рахунок перетоку вод з водоносних горизонтів київської, юрської систем і тріщинуватих вод кристалічного фундаменту. Розвантаження підземних вод відбувається в долини ріки Тетерів і її приток. За хімічним складом підземні води гідрокарбонатно-кальцієві прісні з мінералізацією 0,3-0,4г/дм3. У практичному відношенні даний водоносний горизонт може бути використаний для індивідуальних потреб населення у якості фільтрових свердловин.
Водоносний горизонт у відкладах батського ярусу юри (І2bt) поширений у північно-східній частині району робіт. Водоносність відкладів батського ярусу носить невитриманий характер, що обумовлено особливостями літологічного складу цієї товщі складеної глинами і пісками з прошарками бурого вугілля і вторинних каолінів. Водовмісними породами є піски різнозернисті з перевагою крупнозернистих, які до підошви шару збагачені галечниковим матеріалом. Потужність водоносного горизонту змінюється від декількох сантиметрів до 34м. Води мають напірний характер. Відомості про водовмісність відсутні. Якість води добра. Хімічний склад підземних вод переважно гідрокарбонатно-кальцієвий. Живиться даний водоносний горизонт за рахунок притоку напірних тріщинуватих вод на ділянках, де водовмісні породи лежать безпосередньо на кристалічних.
Потік вод юрських відкладів має напрямок, загальний для вод всіх водоносних горизонтів до четвертинних відкладів.
Водоносний горизонт для централізованого водопостачання практичної цікавості не становить, але являтиметься джерелом формування експлуатаційних запасів підземних вод при експлуатації водоносного горизонту тріщинуватих кристалічних порід.
Водоносний горизонт у тріщинуватих кристалічних породах нижнього протерозою (PR1) приурочений до тріщинних колекторів кристалічних порід і має повсюдне розповсюдження. Водовмісні породи представлені гнейсами, гранітами і їх мігматитами, габро та їн.
Тріщинуватість, пов’язана з активною циркуляцією підземних вод, прослідковується в середньому до глибини 80-100м. Води горизонту переважно напірні. Дебети свердловин змінюються від 0,5 до 5,5л/с при пониженнях від 6,45 до 56м. Води прісні, переважно гідрокарбонатні з мінералізацією від 0,23 до 1,76г/дм3. Загальна жорсткість змінюється від 3 до 8,68мг·екв.
Живлення тріщинних вод відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, розвантаження відбувається в долини рік і глибокі балки у вигляді багаточисельних джерел.
Даний горизонт являється єдиним джерелом для водозабезпечення великих водоспоживачів.
6. Об’єми та методика проектних робіт
Роботи з пошуків джерел централізованого водопостачання населених пунктів району проектуються вперше.
Приводом для проектування являється геологічне завдання, видане експедиції ГГП "Північукргеологія" у відповідності із замовленням Житомирського обласного управління меліорації і водного господарства №5-31 від від 8.02.93р.
Згідно замовлення, необхідно виконати пошукові роботи на 28 ділянках, включаючи 40 сіл района, з потребою у воді вище існуючого водопостачання від 100 до 500м3/добу (Додаток 1).
Виходячи з геолого-гідрогеологічних умов району, з метою виконання геологічного завдання проектом передбачається проведення наступного комплексу геологорозвідувальних робіт:
організація;
проектування;
гідрогеологічне дослідження району робіт;
наземні геофізичні дослідження;
бурові роботи;
геофізичні дослідження в свердловинах;
дослідні гідрогеологічні роботи;
випробування;
лабораторні роботи;
топогеодезичні роботи;
інші роботи;
камеральні роботи.
7. Організація та проектування
Пошуки джерел водопостачання Радомишльського району будуть проводитись робітниками гідрогеологічної і бурової партій Житомирської ГРЕ, що базується в смт. Нова Борова Володар-Волинського району Житомирської області.
Перед початком польових робіт буде виконано гідрогеологічне дослідження території об’єктів водопостачання, обговорення і затвердження ділянок проведення польових робіт із землекористувачами.
Після затвердження ділянок виконання робіт на них будуть проведені геофізичні дослідження комплексною геофізичною партією Дніпрвської ГРЕ, що базується у сел. Бортничі Київської області.
Бурові роботи будуть здійснюватися самохідними буровими установками СКБ-4 і ПБУ-ЗІФ 650м.
Дослідні роботи виконуватимуться спеціалізованими відкачувальними бригадами Житомирської ГРЕ.
Геофізичні дослідження в свердловинах виконуються за підрядом каротажним загоном Дніпровської геолого-геофізичної експедиції, що базується на території Житомирської ГРЕ в смт. Нова Борова.
Відстань від бази Житомирської ГРЕ до смт. Радомишль 80км.
Середня відстань від м. Радомишль до кожної ділянки складає 23км. (Додаток 2)
630:28=23км
Середня відстань від бази Житомирської ГРЕ до ділянок робіт 103км.
Витрати на організацію робіт передбачити у розмірі 100%.
Проектно-кошторисна документація на пошуки підземних вод складається співробітниками гідрогеологічної партії із залученням відповідних спеціалістів експедиції.
При цьому виконується комплекс робіт необхідний для обґрунтування видів, об’ємів і методики потрібних для виконання геологічних завдань:
збір і вивчення фондових матеріалів в об’ємі, достатньому для складання проекту;
рекогносцирувальне обстеження площі проектних робіт;
побудова необхідних карт і схем;
складання проекту і кошторису та їх затвердження.
Геологічною основою для виконання геологорозвідувальних робіт являються матеріали геологічної зйомки масштабу 1:50000 виконаної на території району в 1968-1983рр. різними авторами.
Район робіт характеризується складністю геолого-гідрогеологічних умов. Тому для виконання поставленої задачі необхідне ретельне вивчення геолого-гідрогеологічної обстановки кожної з 28 ділянок, що значно збільшує витрати часу на вибір раціональних об’ємів і методик робіт.
Виходячи з цього, категорія складності проектних робіт згідно "Проектно-кошторисних нормативів", затверджених Мінгео УССР 13.04.83р. – ІІІ.
Затрати праці на проектування у відповідності часовими нормами складатимуть 265 чол.тиж. (Додаток 3).
8. Гідрогеологічні дослідження району робіт
Для визначення меж пошукових ділянок і затвердження їх із замовником проектом передбачено виконання гідрогеологічного дослідження району робіт.
В результаті такого виду робіт будуть затверджені межі ділянок проектних робіт із замовником, стан підземних шляхів на домовлених ділянках, наявність ораних і занедбаних земель, лісів, гідротехнічних споруд, вивчені санітарно-гігієнічні норми, а також терміни виконання пошукових робіт.
Попередньо вказані питання фіксуються відповідним актом і підписуються представниками "Замовника" і "Виконавця".
Користуючись досвідом робіт, витрати праці на виконання даного виду робіт складають 1бр/зм на 1 ділянку.
До складу бригади входять гідрогеолог ІІ категорії і технік І категорії.
Витрати праці становитимуть:
гідрогеолог ІІ кат. 1бр/зм·28=28чол.дн.
технік І кат. 1бр/зм·28=28чол.дн.
Всього: 56чол.дн.
9. Наземні геофізичні дослідження
9.1 Геофізичні умови і посилання для здійснення геофізичних досліджень
Гідрогеологічні умови проектної ділянки такі, що перспективи водопостачання сільськогосподарських об’єктів і населених пунктів, переважно, пов’язані із тріщинними водами.
Досвід гідрогеологічних досліджень на території УКЩ свідчать про існування цілком визначених критеріїв пошуків родовищ тріщинних вод. Використовуючи досвід раніше проведених пошукових і розвідувальних робіт (також і для водопостачання м. Радомишль) можна зробити наступні висновки:
1. Більшість родовищ підземних вод розташовані в долинах рік і балках.
2. У багатьох випадках родовища тріщинних вод співпадають із опусканням крівлі порід фундаменту.
3. На території родовищ тріщинних вод поширені переважно проникні породи зі збільшеною потужністю кори вивітрювання дресвянистого типу, піски і піщані відклади, тріщинувата верхня зона кристалічних порід, за рахунок яких формуються природні запаси води.
4. Можливий розвиток локальних ділянок з підвищеною та інтенсивною тріщинуватістю кристалічних порід.
Необхідними посиланням для здійснення геофізичних робіт являються помітні відмінності монолітних і тріщинуватих кристалічних порід, а також осадові відклади за фізичними властивостями (електричний опір і швидкість поширення пружних хвиль в залежності від їх ступеню тріщинуватості, пористості, рівня заповнення тріщин глинистим матеріалом, літологічного складу та ін.).
Електричні властивості порід району вивчались у процесі ведення геологічних і геофізичних зйомок пошукових і розвідувальних робіт з метою водопостачання м. Радомишль і сільськогосподарських об'єктів сусідніх Коростеньського і Коростишівського районів.
Електричний опір порід залежить від багатьох факторів: складу і структури, ступеня тріщинуватості і обводненості порід, їх положення відносно РГВ та ін. (Додаток 4)
Як видно з таблиці, монолітні кристалічні породи, залюгаючі в основі розрізу мають найбільш високі опори (більш 600Ом·м) і являються опорним горизонтом високого опору.
Особливе положення серед кристалічних порід району займають графіт-біотитові гнейси із вкрапленістю сульфідів, знайдені у межах Віленської зони зім'яття. Ці породи характеризуються підвищеною електричною провідністю.
З мірою збільшення тріщинуватості кристалічних порід їх опір зменшується до 150Ом·м. Сильно тріщинуваті, вивітрені кристалічні породи, розвинені в тектонічно послаблених зонах зазвичай характеризуються підвищеною електропровідністю.
Опір кори вивітрювання каолінистого складу 20-180Ом·м, а дресвянистого складу 100-380Ом·м. Різнозернисті піски широко представлені у верхній частині розрізу, в залежності від ступеня обводненості переважають опори від 40 до 1000Ом·м, а іноді й більше. Опір водоносних пісків, залягаючи у верхній частині розрізу 50-150Ом·м.
Таким чином серед порід, що залягають вище опорного електричного горизонту високого опору найбільшим поширенням за площею і витриманістю у розрізі користуються різнозернисті піски, кори вивітрювання кристалічних порід і розвинені в тектонічно послаблених зонах вивітрені і тріщинуваті породи фундаменту.
За даними каротажа і в результаті інтерпретації параметричних ВЕЗ у межах проектної площі виділяють до п'яти геоелектричних горизонтів.
За геоелектричними характеристиками серед кристалічних порід виділяються монолітні або слабко тріщинуваті, віднесені до п'ятого геоелектричного шару із опором більше 600Ом·м, а також ділянки тріщинуватих і сильно зруйнованих порід із опором 150-600Ом·м, віднесені до четвертого геоелектричного горизонту.
Кора вивітрювання кристалічних порід складена каолінами і дресвою і має опір 40-380Ом·м. Вона складає третій від поверхні геоелектричний горизонт і характеризується потужністю 1-50м.
Другий від поверхні геоелектричний горизонт складений переважно різнозернистими пісками, сухими або слабко обводненими у верхній частині і водо насиченими у нижній частині частині розрізу. Він характеризується опором від 50-160 (водоносні піски) до 150-5000Ом·м (сухі піски). Рідше поширені суглинки і супіски. Їх електричний опір досягає 20-50Ом·м. Потужність другого горизонту від 1 до 30-40м.
Перший геоелектричний горизонт включає в себе ґрунтово-рослинний шар і поверхневі глини, суглинки, супіски. Характеризується опором 8-100Ом·м і потужністю 0,5-5м.
Криві ВЕЗ на проектній площі характеризуються наступними типами: двохшарові; трьохшарові типу А (рідше чотирьохшарові типу КН).
Двохшарові криві ВЕЗ мають широке розповсюдження в долинах рік, де кристалічні породи залягають на невеликій глибині.
Криві типу А також приурочені до долин рік, але на цих ділянках зростає потужність кори вивітрювання і осадових утворень представлених переважно піщано-глинистими відкладами.
Криві типу Н приурочені, як правило, до схилів річкових долин і вододілам, де розвинені глинисті відклади, що залягають на породах кристалічного фундаменту.
За даними інтерпретації параметричних ВЕЗ на свердловинах опір надопорної товщі 20-50Ом·м, а потужність досягає 30-40м.
Досвід геофізичних досліджень, виконаних на території Українського щита, свідчить про те, що над водозбагаченою зоною фіксуються у багатьох випадках характерні криві типу А з перегином при значеннях відносних електричних опорів 50-150Ом·м.
Отже, існують причини розчленування осадової товщі і виділення тріщинуватих зон в кристалічному фундаменті (за величиною опору) за допомогою методу ВЕЗ.
Пружні властивості гірських порід характеризуються одним з найбільш інформативних параметрів – граничною швидкістю поширення поздовжньої хвилі.
Відомості про швидкісну характеристику геологічного розрізу отримані за матеріалами пошукових робіт рідкісних металів (Висоцький Б.Л. та ін., 1980р.), а також пошукових робіт, виконаних для водопостачання сільськогосподарських об'єктів Коростеньського і Брусилівського районів. (Додаток 5)
Із цих матеріалів можна зробити висновок, що верхній структурний поверх, складений осадовими відкладами і корою вивітрювання кристалічних порід , за величинами граничних швидкостей заломлених поздовжніх хвиль уявляють собою дуже неоднорідне середовище. Середня швидкість поздовжніх хвиль у пухких утвореннях коливається у межах 0,2-1,9км/с.
Покрівля кристалічних порід фундаменту являється контрастною заломленою межею, для якої характерні швидкості 2500-7000м/с. на контакті рихлих відкладів з монолітними кристалічними породами, утворюючими нижній структурний поверх, відбувається різке зростання швидкості до 5000-7000м/с.
Зі збільшенням ступені тріщинуватості цих порід зменшується швидкість пружних хвиль: у слабко тріщинуватих кристалічних породах – 4100-4500м/с, в тріщинуватих і сильно тріщинуватих кристалічних породах – 2500-4000м/с. Зони із аномально низькими значеннями граничних швидкостей (менше 3000м/с) часто заповнені глинистим матеріалом.
Таким чином, покрівля монолітних кристалічних порід, що мають максимальні значення швидкостей пружних поздовжніх хвиль являється контрастною заломленою межею. Вона впевнено просліджується сейсморозвідкою – кореляційним методом заломлених хвиль (КМЗХ).
Зони зі зниженими і низькими значеннями граничних швидкостей, зіставлені із тріщинуватими та інтенсивно тріщинуватими кристалічними породами, є найважливішим пошуковим критерієм на тріщинні підземні води.
Із усього вище сказаного виходить, що існують вагомі причини для вирішення поставлених задач комплексом методів електророзвідки ВЕЗ і сейсморозвідки КМЗХ.
9.2 Задачі, методика та об’єми проектних геофізичних робіт
Виходячи із геологічного завдання, метою геофізичних робіт являється виявлення ділянок (аномалій), перспективних на пошуки прісних підземних вод і видача рекомендацій для буріння пошукових гідрогеологічних свердловин.
Справжнім проектом передбачається виконання пошукових геофізичних робіт на 15 ділянках Радомишльського району Житомирської області.
Раціональна площа досліджень визначена для кожної з ділянок в залежності від потреб у воді, геоморфологічних умов місцевості, плану забудови населених пунктів, а також наявних геологічних та геофізичних даних.
Ділянки загальною площею 97км2 розташовані поблизу населених пунктів: Заболоччя, Леніно, Заболоть, Котовка, Русанівка, Осички, Нов. Юрівка, Травневе, Глиновці, Веприн, Мирча, Заньки, Текляновка, Гришківці, Нов. Буда, Новосілки, Вишевичі, Меделівка, Межирічка, Кайтанівка, Пилиповичі, Переміж’я, Журавлинка, Кочерів.
На першому етапі у межах ділянок буде проведена площинна зйомка методом ВЕЗ по мережі 200Ч200м, щ являється найбільш інформативною при гідрогеофізичних дослідженнях на пошуки тріщинних вод. Одночасно ці роботи дозволяють зробити оцінку перспективності площі на виявлення проникних осадових відкладів і кори вивітрювання, за рахунок яких формуватимуться природні запаси води. Однак основні перспективи пошуків підземних вод в даному районі пов’язані із вивченням тріщинуватої зони кристалічних порід, оскільки відсутні осадові відклади великої потужності.
Надалі на перспективних аномальних зонах, виділених площинними зйомками ВЕЗ, будуть проведені профільні деталізовані дослідження методами КМЗХ із кроком 10 і 5м (49,4пог.км) і ВЕЗ із кроком 100м (9,4пог.км), на основі яких будуть виділені конкретні точки, рекомендовані для буріння гідрогеологічних свердловин.
Нижче наведені об’єми і методика з кожного виду робіт.
гідрографія свердловина підземні води
9.3 Електророзвідка
Електророзвідка методом ВЕЗ передбачається для вирішення наступних задач:
виявлення і простеження тектонічних і тріщинуватих зон в кристалічних породах;
вивчення гіпсометрії покрівлі фундаменту;
визначення сумарної потужності осадових відкладів і кори вивітрювання;
отримання якісної характеристики фільтраційних властивостей пухких утворень.
В результаті вирішення цих задач будуть виділені ділянки перспективні для пошуків підземних вод.
Проведеними раніше дослідженнями встановлено, що геологічна будова району, а зокрема тектонічні умови, являються складними для пошуків підземних вод у породах кристалічного фундаменту.
Є ряд факторів, що ускладнюють вирішення цієї задачі. До їх числа варто віднести достатньо широкий розвиток порід основного і ультраосновного складу, найбільш молодих утворень досліджуваної території і стійких до процесів вивітрювання; наявність Віленської зони розломів, де широко розвинені графітизовані породи, а також порівняно слабко розвинені гідрографічні мережі.
Враховуючи складні геологічні та гідрогеологічні умови району робіт, обмеженість площ пошукових ділянок і досвід попередніх досліджень, площинна зйомка буде проведена методом ВЕЗ по мережі 200Ч200м.
Така щільність спостережень дозволить достатньо впевнено виділити структури, сприятливі для пошуків підземних вод.
Площа зйомки визначена конкретно для кожної ділянки з урахуванням наявних геологічних, геоморфологічних і геофізичних даних, а також потреби населених пунктів у воді.
Сумарна площа зйомки усіх ділянок складає 70м2 або 350пог.км профільних спостережень із кроком 200м (виключені із об’ємів виконаних раніше на проектних ділянках 675 точок ВЕЗ площинних зйомок по мережі 500Ч200м, 1000Ч1000м).
В подальшому на перспективних аномаліях, виділених за матеріалами площинних робіт методом ВЕЗ, будуть виконані деталізовані роботи із кроком 100м по окремим профілям.
Передбачається, що в результаті цих спостережень буде вирішена задача простежування і уточнення розташування перспективних аномалій, виявлених площинною зйомкою, визначена їх геологічна природа, уточнені параметри аномалій.
Профільні деталізовані дослідження методом ВЕЗ будуть виконані в обсязі 49,4пог.км.
Електророзвідувальні деталізовані роботи методом ВЕЗ будуть проводитися в зимній період – 20% (10пог.км) і в літній період – 80% (59,4пог.км) від загального об’єму.
Польовим дослідженням передуватимуть параметричні зондування свердловин, виділені з метою вивчення геоелектричного розрізу і визначення параметрів для кількісних розрахунків.
Параметричні ВЕЗ у двох взаємоперпендикулярних азимутах намічено провести на 20 свердловинах.
Величина розносів АВ параметричних ВЕЗ приймається 1000м, відстань між