title-icon
Яндекс.Метрика
» » Основные виды работ при гидрогеологической съемке

Основные виды работ при гидрогеологической съемке

Сбор материалов. После получения задания на производство съемки нужно:
1) ознакомиться с картограммой геологической и гидрогеологической изученности территории, решить вопрос о том, будет ли производиться работа на готовой геологической основе или необходимо ставить комплексную геолого-гидрогеологическую съемку;
2) выяснить обеспеченность топоосновой и аэрофотоматериалами и заказать недостающие топографические планшеты и аэрофотоснимки. Это надо делать заранее, так как от заказа до получения этих материалов часто проходит достаточно длительный срок.
3) ознакомиться с основными сводными фондовыми и опубликованными работами по району и разобраться в общей гидрогеологической ситуации;
4) произвести предварительное дешифрирование аэрофотоснимков;
5) собрать основные данные по климату, гидрологии, экономике района.
6) составить каталог имеющихся буровых скважин, включающий в себя сведения по геологическому разрезу, гидрогеологическому опробованию, химическому составу воды, конструкции скважин;
7) составить по имеющимся данным каталоги источников и колодцев;
8) наметить основные маршруты и опорные разрезы, которые должны быть изучены в первую очередь для ознакомления съемщиков с гидрогеологическими особенностями территории;
9) составить карты геологической и гидрогеологической изученности территории с нанесением материалов ранее проведенных съемок и всех известных к началу работ водопроявлений;
10) составить библиографическую картотеку;
11) свести собранные материалы на перфокарты.
Тщательно проведенный сбор материалов и главное толковая систематизация и обработка позволят правильно запроектировать объемы работ, правильно выявить «белые пятна», экономично распределить маршруты, не открывать уже известное (это иногда случается при съемке из-за спешки в период сбора материалов).
Проектирование. Проект съемочных работ обычно состоит из четырех частей (общей, методической, производственной и сметы). В общей части по имеющимся для района материалам дается краткая характеристика физико-географических, геологических и гидрогеологических условий района. Методическая часть посвящена обоснованию объемов работ, методов исследования, выбору оборудования. В производственной части дается расчет затрат времени на все виды работ, выбор транспорта, расчет штата партии. Заканчивается проект сметой. Проект рассматривается на техническом совещании экспедиции или объединения и после утверждения является документом, обязательным для исполнения. Если по ходу работ необходимо изменить какие-то статьи проекта, составляется специальное дополнение к проекту. Выполнение запроектированных объемов работ контролируется руководством объединения или экспедиции и байком, финансирующим работы.
Организация работ. Формируется съемочная партия. В зависимости от объема и состава работ она может включать в себя съемочный, буровой, гидрорежимный, геофизический, топографический, геоботанический и другие отряды. Обычно на съемке заняты от 10 до 20—25 человек. В подготовительные работы входят: получение имущества, продовольствия, горючего; проверка приборов; обеспечение партии транспортом; транспортировка к месту работ сотрудников и имущества; организация базы; организация радиосвязи и т. д.
Аэровизуальное обследование территории. Очень полезно провести облет всей территории на вертолете или небольшом самолете. Это даст возможность получить общее представление о районе, его рельефе, обнаженности, проходимости, наметить посадочные площадки, если в дальнейшем для перевозки отряда будет использоваться самолет, наметить местоположение временных баз отрядов. Наиболее оптимальной для рекогносцировки считается высота полета 200—400 м.
Гидрогеологические наблюдения в маршруте. Маршруты задаются так, чтобы пересечь вкрест простирания основные водоносные горизонты, проследить изменения литологического состава, водопроницаемости, водообильности. Необходимо пройти маршрутом по долинам главных рек и ручьев. Нужно пересечь основные области питания водоносных горизонтов и проследить связь подземных вод с основными орографическими элементами. Маршруты могут быть заданы не только вкрест или по простиранию пласта или структуры, но и вкрест или по направлению основных орографических элементов. Правильно наметить маршруты — большое искусство, требующее от начальника партии способностей, знаний, опыта. В труднодоступных районах эта задача усложняется возможностями переброски отряда, организацией временных баз.
При комплексной геолого-гидрогеологической съемке гидрогеологу невозможно пройти все необходимые маршруты. Съемка ведется всеми комплексно, н гидрогеолог должен научиться квалифицированно вести весь комплекс работ, а кроме того, научить других съемщиков вести гидрогеологические наблюдения.
Примерный план описания источника: место выхода источника (привязка) к хорошо фиксируемым на карте и местности точкам; приуроченность к элементам рельефа с указанием относительного превышения выхода источника от уровня воды в реке, основания террасы, днища лога и т. д.; приблизительная абсолютная отметка (определяется по горизонталям карты); водовмещающие породы по возможности с более подробным описанием литологии, степени трещиноватости, характера выветривания; характер выхода источника (протяженность, площадь); если есть возможность определить, восходящий или нисходящий; форма и размеры родниковой воронки; натечные образования (туфы), их состав и форма и размеры натеков; дебит и способ его измерения, опросные сведения об изменении дебита в течение года, о пересыхании источника; температура воды и воздуха; физические свойства воды (цвет, запах, вкус); сведения о газировании источника; каптажи (оборудование) источника; санитарное состояние; использование; объем отобранных проб воды (газа) на химический анализ.
Приблизительный план описания колодца: месторождение; приуроченность к элементам рельефа; приблизительная абсолютная отметка устья; водовмещающие породы (по ближайшим обнажениям, отвалам, опросным данным); глубина до дна колодца; глубина до воды; сведения о водопотреблении; температура воды, воздуха; физические свойства воды (цвет, запах, вкус); описание каптажа и водоподъемного устройства; санитарное состояние; объем отобранных проб воды на химический анализ.
Гидрогеологические наблюдения ведутся в маршруте непрерывно. Если источники встречаются очень часто, только наиболее интересные фиксируются точками. В межточечных описаниях указывается количество встреченных второстепенных источников и их принадлежность к тому или иному водоносному горизонту, примерный дебит. Отмечается заболоченность, исчезновение и появление ручьев, появление и выклинивание водоупоров, изменение характера растительности и т. д. Для каждого района есть свой комплекс гидрогеологических данных, которые можно увидеть в маршруте; гидрогеолог-съемщик должен постоянно развивать свою наблюдательность и умение правильно интерпретировать эти данные.
Для наиболее интересных точек обязательно делать зарисовки. Зарисовки должны быть точными и ясными, с обязательным указанием размеров, мощностей, геологических индексов пород, стран света. Полезно сделать зарисовки, объединяющие несколько точек и показывающие соотношение водоносных горизонтов и водоупоров.

На рис. 11.5 приведены два примера маршрутных зарисовок источников. В первом примере выход источника и соотношение водоносного горизонта и водоупора хорошо видны и гидрогеологическая ситуация в. точке сомнений не вызывает. Второй пример сложнее. В маршруте по задернованному полю мы встречаем воронку, из которой вытекает ручеек. Единственная геологическая информация, которую мы можем получить, это с помощью закопушки обнаружить залегающие под почвенным слоем ледниковые отложения. Вся остальная ситуация нанесена на основании нашего знания разреза и имеющихся по району данных, из которых известно, что глинистые известняки франского яруса, мощность которых обычно составляет 20—40 м, являются относительным водоупором, под которым залегает напорный старооскольский водоносный горизонт соленых вод, дающий самоизлив. Соленый вкус воды источника подтверждает правильность предлагаемой трактовки гидрогеологической ситуации, которая будет уточнена после дополнительного анализа материалов по скважинам, химического анализа отобранной воды, сопоставления с материалами по другим источникам и обнажениям.
Бывают и такие случаи, когда принадлежность источника к тому или иному водоносному горизонту мы сможем определить только в камеральный период, после обработки всех имеющихся полевых и аналитических материалов. Поэтому, если во время маршрута важные детали были упущены, наши выводы могут оказаться неполноценными, поскольку вернуться на источник возможности, как правило, не будет.
Геоморфологические наблюдения. Рельеф, его происхождение, динамика современного развития в значительной мере определяют гидрогеологические особенности территории. Общее представление о рельефе гидрогеолог должен составить в период сбора материалов. Надо тщательно изучить топографические карты, составить по ним гипсометрическую схему района, изучить особенности рельефа при предварительном дешифрировании аэрофотоснимков. Работу эту обычно проделывает геолог-четвертичник, гидрогеолог должен познакомиться с ее результатами.
В маршруте постоянно ведутся полевые геоморфологические наблюдения, которые фиксируются отдельными точками (рис. 11.6) или вводятся в межточечные описания. Методика этих наблюдений рассматривается в курсах геологического картирования и геоморфологии. Отдельные точки геоморфологических наблюдений приурочиваются к характерным формам рельефа, сопряжению различных элементов. Через основные элементы рельефа с использованием топографической карты строятся полевые геоморфологические профили. По этим линиям должны быть особенно тщательно изучены геологический разрез и обводненность пород и выявлена роль рельефа (и в особенности речных долин) в аккумуляции и разгрузке подземных вод. Эти сведения можно получить только при полевых наблюдениях. Дешифрирование аэрофотоснимков и морфометрические построения по топографическим картам могут их дополнить, но не заменить.

Геоботанические наблюдения. Растительные сообщества, используемые в качестве показателей гидрогеологических условий, носят название гидроиндикаторов. Гидроиндикаторы, растущие в условиях близкого к поверхности положения уровня грунтовых вод, называют гидрофитами; растения с корневой системой, достигающей грунтовых вод на значительной глубине, — фреатофиты; засухоустойчивые растения, существующие только за счет влаги атмосферных осадков, — ксерофиты. Первые две группы гидроиндикаторов — прямые, третья — косвенная. Прямые гидроиндикаторы с некоторой, своей для каждого индикатора, точностью указывают на глубину залегания грунтовых вод. Значение косвенных индикаторов меняется для каждого физико-географического и гидрогеологического типа района.
Геоботанические наблюдения в засушливых районах производятся обычно в следующем порядке. Сначала гидрогеолог ориентируется в общих гидрогеологических условиях, выясняет, богат ли участок водами, залегающими близко к поверхности. Преобладание кустарников типа полыни, злаков с жесткими листьями, являющихся ксерофитами, говорит о слабом увлажнении. На этом фоне выделяются участки растений с темной сочной зеленью, сочными стеблями, сохраняющими окраску в течение всего лета. Это — фреатофиты. Сочные темно-зеленые растения, лишенные листьев, на побегах которых иногда выступает соль — галофиты, свидетельствующие о неглубоком залегании подземных вод повышенной минерализации.
Второй стадией исследований является нанесение на карту и оконтурирование участков развития фреатофитов и галофитов и прогнозы качества воды. Для отбора проб воды необходимы проходка шурфов и бурение скважин. Обычно на этом возможности гидрогеолога, в особенности не имеющего большого опыта подобных наблюдений, кончаются. Более тонкие задачи, в частности выявление литологических разностей пород с помощью геоботанического метода, должен решать специальный геоботанический отряд, работающий в тесном сотрудничестве с геологами и гидрогеологами. Результатом работы отряда становится гидроиндикационная карта, являющаяся большим подспорьем при ведении гидрогеологической съемки.
В увлажненных районах значение геоботанических наблюдений снижается, однако в отдельных случаях эти наблюдения могут дать полезную информацию гидрогеологу. Большой интерес, например, представляют геоботанические наблюдения на болотах. По типу растительности можно определить, сохранилась ли связь поверхности болота с грунтовыми водами, т. е. является ли болото верхового, низинного или переходного типа.
Открытые болота, покрытые сфагновыми мхами и пушицей, относятся к верховым, т. е. питающимся атмосферными осадками. Болота, поросшие ивняком, ольхой, осокой, — низинные, значительную долю в питании которых составляют грунтовые воды; небольшое количество этих растений свидетельствует о смешанном питании, такие болота называют переходными.
Можно также выделить отдельные элементы болот: проточные топи, избыточно увлажненные окраины крупных верховых болот — лагги (швед.), характеризующиеся сфагново-осоковой и сфагново-тростниковой растительностью. Правильно определить условия питания болота очень важно, поскольку в увлажненных областях болота часто являются одним из основных регуляторов поверхностного и подземного стока.
Можно привести примеры и других геоботанических признаков, которые могут пригодиться при гидрогеологическом картировании: «пьяный лес» на оползнях, наклон деревьев на начинающих развиваться карстовых воронках и т. д.
Отбор проб воды. При гидрогеологической съемке обязательно отбираются пробы воды на химический анализ. Объем проб на полный химический анализ 2,5—3,0 л, на сокращенный — 0,5—1,0 л.
При сокращенном химическом анализе определяются натрий, калий, кальций, магний, хлор, сульфаты, гидрокарбонаты, карбонаты, нитраты, нитриты; железо; кроме того, свободная углекислота, сухой остаток, pH.
При полном анализе к ним добавляются определения иода, брома, бора, фтора, перманганатной окисляемости, а также спектральный анализ сухого остатка и специальные анализы по усмотрению гидрогеолога, связанные со спецификой данного района. Отдельные пробы объемом 0,5—1,0 л отбираются на радиоактивные элементы — уран и радий.
Пробы отбираются в стерильную посуду, которая не менее трех раз прополаскивается водой из обследуемого источника, закупориваются резиновой пробкой и отправляются в лабораторию. В случае необходимости пробки заливаются смесью парафина (80—90 %) и канифоли (10—20%). При отборе рассолов пробу отфильтровывают у источника, удалив таким образом взвешенные в воде кристаллы соли.
В ряде случаев отбирают специальные пробы на компоненты, содержание которых быстро изменяется при хранении пробы.
А. Пробы для определения общего содержания углекислого газа и гидрокарбонат-иона.
В углекислых минеральных водах при их выходе на поверхность быстро улетучивается углекислый газ, карбонатное равновесие сдвигается, в результате чего одни формы углекислоты переходят в другие, изменяется pH и часто выпадают в осадок карбонаты кальция, магния, железа.
Двуокись углерода и гидрокарбонат-ион на месте переводят в нерастворимый карбонат бария прибавлением насыщенного раствора гидроокиси бария:

Колбы для отбора таких проб заранее подготавливают в лаборатории. Для этого с помощью резиновой груши через колбу емкостью 0,3—0,5 л пропускают очищенный известью от углекислого газа воздух, затем быстро приливают 50 мл насыщенного раствора двуокиси бария и колбу плотно закрывают. Отбор пробы производят с помощью сифона до метки 150 мл.
Б. Пробы для определения агрессивной углекислоты.
В бутылку добавляют 2—3 г химически чистого карбоната кальция, происходит реакция СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2. Одновременно отбирают пробу на НСО3- без добавления мрамора. По увеличению содержания НСО3- в первой пробе по сравнению со второй определяют агрессивную углекислоту.
В. Пробы для определения сероводорода и гидросульфат-иона.
Сероводород и гидросульфид-ион при хранении пробы окисляются до свободной серы и сульфат-иона. Поэтому пробу часто консервируют уксуснокислым кадмием

Уксуснокислый кадмий добавляют из расчета 100 мл 4 %-ного раствора на 500 мл воды,
Г. Пробы для определения железа.
В природных водах железо легко окисляется и выпадает в осадок в виде гидроокисей и карбоната

Для удержания железа в воде необходим избыток углекислоты или создание кислой среды. Стабилизация ионов железа производится 20—30 мл специально приготовленного ацетатного буферного раствора (с рН=4) на 0,5-литровую бутылку отобранной воды. Консервация пробы концентрированной серной или соляной кислотой не рекомендуется, так как при наличии осадка такая консервация приводит к переходу в раствор части железа из осадка и полученные концентрации железа оказываются завышенными.
Отбор проб газа. Сухой газ отбирается следующим образом. Выход газа каптируется с помощью большой металлической воронки. На воронку надевается резиновая трубка, через которую газ подается в бутыль, заполненную водой и опущенную в ведро с водой.
Отбор проб спонтанного газа, т. е. выделяющегося в виде пузырьков из источников и скважин, производится в бутыль, заполненную водой исследуемого источника с помощью воронки. При отборе проб спонтанного газа из нефонтанирующей скважины производится герметизация устья скважины, например разрезанной пополам резиновой волейбольной камерой, после чего накопленный в стволе газ отбирается через трубку в бутыль, наполненную водой из скважины. Отбор проб из фонтанирующих скважин производится так же, как из источников. В случае сильного излива используются специальные газоотделители.
Пробы растворенного газа отбираются вакуумным способом с помощью бутыли Савченко емкостью 10—12 л (рис. 11.7). Порядок операций: 1) откачать воздух из камеры, 2) медленно откачивать воздух из бутыли через трубку 2, наполняя одновременно бутыль испытуемой водой через шланг 3; 3) после наполнения 15—20 см3 воды, закрыть зажим шланга 3, оставив шланг в воде и продолжать разрежение в течение 30—35 мин; 4) перекрыв зажим шланга 2, наполнить бутыль водой до 8 л, затем взболтать воду для дегазации; 5) открыть зажим шланга 1 и дать футбольной камере 4 расшириться для приведения давления к атмосферному; 6) вытеснить газ в подготовленные бутылки, накачивая воздух в камеру через шланг 1, и выпуская газ через шланг 3, не допустив захвата в него воздуха. Отбор пробы закончить, когда в бутылку начнет поступать вода из бутыли Савченко.
Гидрологические наблюдения. Взаимосвязь подземных и поверхностных вод, соотношение подземного и поверхностного стока должны изучаться непосредственно в поле. Гидрогеолог должен не только уметь собрать необходимые гидрологические сведения, но и провести комплекс полевых гидрологических наблюдений на малых реках и ручьях. Кроме того, навыки гидрологических наблюдений помогут правильно измерить дебит крупных источников. Измерение расхода ручьев, малых рек, крупных источников производится с помощью водосливов, гидрометрических вертушек.
Опытные наливы в шурфы. Изучение зоны аэрации при гидрогеологической съемке имеет чрезвычайно большое значение для понимания закономерностей формирования подземных вод. Через эту зону осуществляются инфильтрационное питание, загрязнение, транспирация, испарение, вынос и поступление солей и газов. Зона аэрации — своеобразная лаборатория, где формируются подземные воды. Она обычно доступна для непосредственных наблюдений в обнажениях и неглубоких горных выработках, и изучение ее дает много ценной информации для понимания гидрогеологических условий изучаемого района.

Для оценки водопроницаемости зоны аэрации производятся наливы воды в шурфы. Впервые такой метод был предложен в 1926 г. А. К. Болдыревым. В испытуемой породе вырывается шурф с площадью сечения w, в который подается вода, поддерживаемая на постоянном уровне (~10 см от дна шурфа) до установления более или менее постоянного расхода Q. Коэффициент фильтрации вычисляется по закону Дарси K=Q/w.
Недостатки метода: не учитывается боковое растекание, капиллярные силы, фильтрация вверх по стенкам шурфа. Результаты обычно получаются завышенными. Методом Болдырева можно пользоваться только для приближенного определения коэффициента фильтрации в крупнозернистых песках и трещиноватых породах.
По методу Н.С. Нестерова в дно шурфа вдавливаются два стальных цилиндра диаметром примерно 0,5 и 0,25 м, один внутри другого. В цилиндры наливают воду слоем 10 см и поддерживают постоянный уровень, например, с помощью сосудов Maриотта. После стабилизации расхода коэффициент фильтрации определяют по данным внутреннего цилиндра по формуле

где Z — глубина просачивания, определяемая по данным влажности пород в скважинах ручного бурения, пробуренных до и после опыта; hк — капиллярное давление, близкое к 50 % от максимальной высоты капиллярного поднятия; H — высота воды в шурфе.
Значение hк можно определить по таблице Н.Н. Биндемана (табл. 11.1).
Метод Нестерова дает более точные результаты, чем метод Болдырева, и применим для мелко- и тонкозернистых песков.
Строгая постановка задачи для стационарного осесимметричного потока по методу Н.К. Гиринского дает следующее решение:

где H — высота стоков воды в кольце, вдавленном в дно шурфа; d — диаметр кольца; р — заглубление металлического цилиндра в грунт.
Для случая d=0,35 м и р=0,01 м Н. К. Гиринским составлены таблицы е=f(hк + H).
Присутствие защемленного воздуха в породе занижает полученные значения коэффициента фильтрации. Для исключения этого влияния определяется пористость ненасыщенной и насыщенной водой породы и вводится соответствующая поправка.

Буровые работы и опробование скважин. Гидрогеологическая съемка начиная с масштаба 1:200 000 и крупнее обязательно сопровождается буровыми работами, объем которых иногда достигает нескольких тысяч метров на один лист съемки. Для закрытых районов результаты бурения являются основным материалом для составления гидрогеологической карты. Скважины обычно располагаются так, чтобы были охарактеризованы первые от поверхности водоносные горизонты. Количество скважин зависит от масштаба съемки и сложности гидрогеологических условий. Более глубокие горизонты характеризуются 3—4 скважинами каждый. Иногда в пределах планшета бурится несколько структурно-гидрогеологических скважин глубиной до 1—2 км. Разумно задать объем буровых работ достаточно трудно. Глубинность гидрогеологической съемки определяется, согласно инструкций, глубиной залегания водоносного горизонта, имеющего практическое значение. Как правило, это нижний горизонт пресных вод, но может быть и горизонт минеральных, промышленных, термальных, технических вод. При решении вопроса о глубинности съемки нужно учесть многие моменты: степень освоенности района, возможность решить общие вопросы глубинной гидрогеологии по региональным данным и сведениям по смежным территориям, общую перспективность района на тот или иной вид нужных для освоения глубинных вод, возможности использовать данные по составу этих вод как поисковый признак на полезные ископаемые, в частности нефть, и т. д. Вопрос этот решается коллективом специалистов вместе с заинтересованными организациями районов, на территории которых производятся исследования.
Опробование водоносных горизонтов при съемке обычно производится пробными откачками с одним понижением уровня продолжительностью до 4—6 смен. Каждый водоносный горизонт должен быть охарактеризован не менее чем пятью откачками. Для характеристики наиболее важных в практическом отношении водоносных горизонтов ставятся единичные опытные откачки продолжительностью до 20—30 смен. Все откачки сопровождаются отбором проб воды на химический анализ. По данным откачек определяются коэффициенты фильтрации и водопроводимость пород.
Наблюдения за режимом подземных вод. При производстве гидрогеологической съемки имеют целью установление общих закономерностей изменения во времени уровня, температуры, дебита, химического состава подземных вод в зависимости от воздействия различных природных факторов (климатических, гидрологических, геоморфологических, геологических, гидрогеологических и др.) и в результате хозяйственной деятельности человека. Кроме того, по результатам режимных наблюдений определяются некоторые гидродинамические параметры пород. Продолжительность режимных наблюдений определяется длительностью проведения съемочных работ и обычно ограничивается одним — двумя годами. Поэтому по их результатам можно получить лишь предварительные представления о режиме, балансе и условиях формирования подземных вод и наметить режимную сеть для стационарных наблюдений.
Содержание режимных наблюдений определяется степенью изученности режима подземных вод и целевой направленностью гидрогеологической съемки. Например, при проведении общей гидрогеологической съемки преимущественно изучается режим первого от поверхности водоносного горизонта. Более сложные задачи ставятся перед режимными наблюдениями при проведении специальных съемок: изучение режима нескольких водоносных горизонтов (в том числе и глубокозалегающих), их взаимосвязи между собой и с поверхностными водами, изменения в течение года содержания бальнеологически ценного компонента и т. д.
По результатам режимных исследований составляются: годовые таблицы и графики данных наблюдений по каждой наблюдательной точке за уровнем, дебитом, температурой и химическим составом подземных и поверхностных вод, а также таблицы метеорологических наблюдений; карты гидроизогипс или глубин залегания грунтовых вод на определенный период; гидрохимические карты на характерные периоды года с показом минерализации, содержания отдельных компонентов; гидрогеологические профили.
Наиболее полный материал о режиме подземных вод может быть получен по результатам многолетних наблюдений на балансовых площадках или скважин, входящих в стационарную режимную сеть. Такая сеть часто разбивается при геологических съемках, производящихся в целях мелиорации земель.
Геофизические работы. Позволяют решать следующие задачи: гидрогеологическую стратификацию разреза (в том числе и не вскрытого бурением); изучение и оценку вещественного состава и фильтрационных свойств пород, слагающих зону аэрации, водоносные горизонты и водоупоры; изучение и картирование разрывных дислокаций, зон трещиноватости, подземных карстовых полостей; выявление погребенных долин; картирование грунтовых вод с различной минерализацией; определение глубин залегания грунтовых вод в песчано-галечных отложениях; установление направления и скорости движения подземных вод; исследование мерзлых пород, их мощности, расположения сквозных и несквозных таликов, залежей подземного льда; выявление связи наледей с зонами разломов и разгрузки подземных вод.
Наиболее пригодны для гидрогеологической съемки такие методы электроразведки, как вертикальное электрическое зондирование, дипольное электрическое зондирование, симметричное электропрофилирование, дипольное электромагнитное профилирование. Из сейсморазведочных методов наибольший эффект дает метод преломленных волн. В ряде случаев применяются отдельные методы магнито- и гравиразведки.
Составление гидрогеологических карт. По результатам гидрогеологической съемки, обработки фондовых и литературных материалов составляются гидрогеологические карты. Последние делятся на обзорные (мельче 1:1000000), мелкомасштабные (1:500000—1:1000 000), среднемасштабные (1:100000—1:200000), крупномасштабные (1:50 000 и крупнее).
Обзорные карты должны давать представление о гидрогеологических условиях крупных регионов, всей территории России или земного шара в целом. Их цель — отражать основные закономерности распространения подземных вод и изменения их отдельных характеристик.
Мелкомасштабные карты отражают гидрогеологические условия больших территорий. Их целью являются показ распространения основных водоносных комплексов, их главных характеристик, особенностей формирования подземных вод.
Среднемасштабные карты (рис. 11.8) используются для отражения гидрогеологических условий отдельных районов (в пределах листов международной разграфки). Целью этих карт является как изображение общих гидрогеологических условий, так и оценка возможностей практического использования подземных вод, выбор первоочередных участков для дальнейшего их изучения.

Крупномасштабные карты полно и точно отображают гидрогеологические условия небольших по площади районов, где намечается хозяйственное освоение территории. Эти карты составляются с такой степенью детальности, которая позволяет решать практические гидрогеологические задачи, служить основой для постановки более детальных исследований. В зависимости от поставленных практических гидрогеологических целей карты содержат весьма полные сведения о гидрогеологических условиях участка, где проектируется шахтное, карьерное, гидротехническое или другое строительство или решаются какие-либо конкретные специальные задачи (выбор участка водозабора, мелиорация земель, оценка оруденения и др.).
По целевому назначению и содержанию гидрогеологические карты могут быть общими — для полной характеристики общих гидрогеологических условий территории и специальными — для решения какой-либо узкой, предварительно поставленной перед исследователем задачи (водоснабжение района, орошение земельного массива, гидрогеохимические поиски полезного ископаемого и др.). На общих картах с максимальной полнотой, определяющейся масштабом, отражаются все основные гидрогеологические элементы. На специальных картах показываются отдельные элементы или стороны гидрогеологических условий. Особые группы представляют карты гидрогеологического районирования, которые могут быть как общими, например при структурно-гидрогеологическом районировании, так и специальными, например при районировании для каких-либо целей (водоснабжение, мелиорация и др.).
Наряду с картами, отражающими современную гидрогеологическую обстановку, могут составляться карты палеогидрогеологические и карты прогноза гидрогеологических условий, которые по своему содержанию могут быть как общими, так и специальными.
На общих гидрогеологических картах среднего масштаба, составляемых при государственной гидрогеологической съемке согласно разработанным легендам, требуется показывать следующие данные: 1) распространение водоносных горизонтов, комплексов, зон и водоупоров в соответствии с возрастом водовмещающих пород; 2) водопроводимость выделенных водоносных подразделений; 3) запасы подземных вод на разведанных участках; 4) показатели водообмена, гидроизогипсы и пьезоизогипсы, направление потока подземных вод, участки самоизлива скважин, участки инфильтрации и инфлюации поверхностных вод, участки открытой и скрытой разгрузки подземных вод; 5) водо- и газопроявления; 6) минерализацию, химический и газовый состав и температуру подземных вод.
Кроме того, на картах отражаются природные объекты и процессы, а также инженерные сооружения, оказывающие влияние на гидрогеологические условия территорий. Вся перечисленная информация наносится на карту с помощью специально разработанной системы условных обозначений.
Карта сопровождается гидрогеологическими разрезами, на которых должны отражаться геологическое строение на глубину, литологический состав водоносных горизонтов (комплексов), фациальные изменения, водоупорные толщи, уровни залегания и напоры водоносных горизонтов (комплексов), минерализация и дебит.
Методика составления специальных гидрогеологических карт среднего и крупного масштабов определяется прежде всего тем, какое содержание в них вкладывается и какое целевое назначение они имеют. Поскольку содержание специализированных карт разнообразно, единая методика их составления отсутствует. При составлении специализированных карт необходимо следовать основному правилу — цветной закраской показываются главные гидрогеологические элементы. Последовательность применения других знаков выбирается с учетом наглядности изображения гидрогеологических данных и степени их важности.
Среднемасштабные, крупномасштабные и детальные карты специального назначения составляются для выявления направленности гидрогеологических процессов при решении конкретных инженерных задач в связи с поисками и разведкой подземных вод или других полезных ископаемых, мелиорацией почв и осушением водоносных горизонтов. Примерами таких карт могут быть карты естественных ресурсов и эксплуатационных запасов подземных вод, ожидаемых водопритоков, гидрогеохимических ореолов и потоков рассеяния, гидромелиоративного районирования, режима подземных вод и др.
Объяснительная записка к гидрогеологической карте. Должна достаточно полно отражать физико-географические, геологические и гидрогеологические условия территории, но при этом автор должен писать четко, ясно и уложиться в отведенный ему объем страниц (особенно при подготовке карт к изданию). Краткое содержание объяснительной записки к издаваемым общим гидрогеологическим картам сводится к следующему.
Во «Введении» дается краткое географическое описание района; приводятся сведения о промышленности, сельском хозяйстве; данные о рельефе, климате, гидрографии, растительности, почвах.
В хронологическом порядке описывается история геологического, гидрогеологического, геофизического изучения территории. Указываются сроки проведения, объемы работ, состав исполнителей.
Глава «Геологическое строение» содержит описание стратиграфии, тектоники, магматизма, истории геологического развития района. Очень важны здесь подробные сведения о литологическом составе пород, пористости, трещиноватости, характере тектонических нарушений с точки зрения возможной их обводненности. Глава эта является основой для выделения водоносных горизонтов и комплексов и водоупоров, областей и участков питания и разгрузки подземных вод.
Глава «Мерзлотные условия» обязательно составляется для районов развития многолетней мерзлоты. Здесь приводятся данные о распространении мерзлых пород по площади и в разрезе, степени прерывистости мерзлоты, льдистости пород. Большое внимание уделяется описанию наледей, таликов и их гидрогеологической роли.
Глава «Геоморфология» дает представление о развитых на территории генетических типах рельефа. Описываются денудационные и террасовые поверхности, погребенные долины. Здесь же говорится о современных экзогенных процессах — выветривании, карсте, мерзлотных процессах, роли человеческой деятельности в формировании рельефа.
Основным разделом записки является глава «Подземные воды». В начале ее дается обоснование принятой гидрогеологической стратификации (выделение водоносных горизонтов и комплексов, водоупоров). Для каждого из выделенных гидрогеологических подразделений описывается его распространение по площади и в разрезе, мощность, состав слагающих его пород и их фациальные изменения. Гидродинамическая характеристика содержит данные о водно-физических свойствах пород, водопроницаемости, водопроводимости, глубинах залегания подземных вод и напорах и их изменении во времени, дебитах скважин, источников и колодцев, направлении движения подземных вод, гидравлической взаимосвязи водоносных горизонтов и комплексов. Обязательно характеризуется гидрогеологическая роль водоупорных горизонтов и комплексов. Гидрогеохимическая характеристика включает в себя сведения о минерализации, химическом и газовом составе подземных вод и их изменении по площади, в разрезе и во времени.
Далее описываются общие закономерности распространения и формирования подземных вод, условия питания и разгрузки, вертикальная зональность, общие особенности гидрогеологического режима. На основании выявленных закономерностей дается гидрогеологическое районирование территории.
Завершается глава сведениями об использовании подземных вод в хозяйственно-питьевых целях, для орошения, в лечебных целях, для извлечения промышленно ценных компонентов, для получения тепловой энергии, оцениваются перспективы добычи подземных вод разного назначения. Одновременно отмечается и вредное влияние подземных вод при строительстве, добыче полезных ископаемых, освоении земель и возможности его ослабления или устранения. Для районов, перспективных на рудные полезные ископаемые, соли, нефть, оцениваются возможности применения поисковых гидрогеохимических методов.
Последняя глава отчета посвящена направлению и перспективам гидрогеологических исследований на рассматриваемой территории.
Объяснительная записка сопровождается рисунками, мелкомасштабными схемами, разрезами опорных скважин, каталогами скважин, источников, колодцев.
В объяснительных записках к гидрогеологическим картам специального назначения перечисленные главы составляются по возможности кратко, но вводятся специальные главы, например: «Карст», «Гидрогеохимические ореолы рассеяния», «Мелиоративное районирование», «Закономерности распространения углекислого газа в подземных водах» и т. д.
Отчеты по гидрогеологической съемке защищаются на научно-технических советах производственных геологических объединений, а для карт, подготовленных к изданию,— на специальном редсовете ВСЕГИНГЕО. Авторы учебника помнят, насколько строгой и серьезной была защита составленных или отредактированных ими гидрогеологических карт.

title-icon Подобные новости