title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Понятие о водоупорах и коллекторах

Понятие о водоупорах и коллекторах

Все известные нам горные породы по своему отношению к воде могут быть условно разделены на две группы: водоупоры и коллекторы. Водоупоры отвечают условию водонепроницаемости и способны лишь удерживать воду, но не отдавать ее; коллекторы, наоборот, легко пропускают через себя воду, но при открытых внешних границах (в образце, в крупном блоке, в геологической структуре) не способны ее удержать.
Условность этих определений очевидна, так как, во-первых, при определенных условиях водоупоры могут довольно хорошо пропускать воду (например, глинистые толщи при высоких температурах) или коллекторы становятся водоупорами (например, замерзнувшие водоносные пески); во-вторых, любой водоупор в какой-то мере пропускает воду, как и любой коллектор способен удерживать какое-то количество воды; и, в-третьих, коллектор может не содержать воды потому, что он оказался сдренированным, или осушенным, или вода была в нем ограниченное время, как это наблюдается в зоне аэрации в период инфильтрации атмосферных осадков. Таким образом, приведенные выше понятия имеют классификационный характер и представляют некие модели, отражающие приближенно природную обстановку. Кроме того, в литературе довольно часто встречаются такие определения, как «надежный» или «слабый» водоупор, «хороший» или «плохой» коллектор. Это говорит о существовании определенных количественных критериев оценки водоносности и водопроводимости пород.
В какой-то мере такие характеристики давались при описании фильтрационных свойств пород. Количественным критерием для оценки степени водопроницаемости пород является коэффициент фильтрации. По этому показателю можно составить следующий ряд:


Критерием возможностей пород принимать и отдавать воду служит коэффициент водоотдачи. По этому показателю породы можно разделить на такие классы:

Показатели водопроницаемости и водоотдачи обычно тесно связаны между собой. Чем лучше водопроницаемость, тем больше водоотдача. И наоборот. Такие соотношения наблюдаются в верхней части гидрогеологического разреза. В условиях значительного роста температур и давлений эта связь может нарушаться, поскольку фильтрационные и емкостные свойства пород по-разному реагируют на изменение термодинамической обстановки.
Несмотря на сделанные оговорки, полезно показать подходы для использования количественных критериев с целью выделения коллекторов и водоупоров.

Следует сразу отметить, что приведенные классы коллекторов и водоупоров отвечают своим названиям при их определенной выдержанности в разрезе и плане, при соответствии их размеров масштабу исследований. Распространение некоторых водоупоров или коллекторов имеет региональный характер. Например, майкопские глины в Предкавказье, чеганские глины в Приаралье. То же самое можно сказать о таких коллекторах, как альб-сеноманские пески на юге Восточно-Европейской платформы или известняки верхнего мела в Предкавказье. В этих случаях выделение коллекторов и водоупоров не представляет каких-либо затруднений.
Вместе с тем коллекторы и водоупоры часто занимают небольшие площади, являются невыдержанными по площади и разрезу. В этих случаях для оценки роли водоупоров или, другими словами, степени взаимосвязи разобщенности коллекторов, разделенных водоупором, используются данные о положении статических уровней подземных вод в коллекторах, расположенных выше и ниже водоупора, о влиянии откачки подземных вод из одного коллектора на уровень подземных вод в другом, о проникновении каких-либо характерных компонентов (например, хлор-иона или загрязнителя) из одного коллектора в другой. Могут применяться и другие методы оценки (температурные, изотопные и др.).
Нередко наблюдаются случаи, когда в гидрогеологическом разрезе переслаивание водоупоров и коллекторов носит сложный характер. В этих случаях выделение самостоятельных водоупоров и коллекторов затруднительно. Поэтому тогда говорят о преимущественно водоносной или водоупорной толще.
Изучением соподчиненности таксономических единиц в гидрогеологическом разрезе занимается специальное направление в гидрогеологии, которое называется гидрогеологической стратификацией.

title-icon Подобные новости