Определение параметров области фильтрации в условиях прерывистого водоотбора

Введение. В работе рассмотрены особенности проведения и обработки опытно-фильтрационных работ в сложных гидрогеологических условиях при прерывистом водоотборе. Актуальность работы обусловлена широким распространением такого режима эксплуатации водоподъемных сооружений. Проблема исследования заключается в возможной неоднозначности данных, получаемых при откачках с переменными значениями дебита. Исследования проводились на Ергенинском месторождении минеральных вод, расположенном в зоне сочленения Ергенинской возвышенности и долины реки Волги.

Цель. Корректировка методики опытно-фильтрационных работ в условиях изменяющегося дебита на основании опыта авторов и соответствующих исследований.

Материалы и методы. В основу работы положен опыт геологоразведочных работ на действующем водозаборе с целью переоценки запасов подземных вод Ергенинского месторождения минеральных вод, разработка которого в соответствии с технологической схемой предусматривалась в прерывистом режиме дебита скважины. Опытная откачка из слабонапорного ергенинского горизонта продолжительностью трое суток проводилась в режиме эксплуатации, в ходе которой выделены 10 стадий дебита. Определение коэффициента водопроводимости выполнено методом суперпозиции по ступеням дебита как одиночное скачкообразное возмущение, прослеженное по приведенному понижению в приведенном времени. Уровень подземных вод фиксировался датчиком давления, дебит — по водомерному счетчику. Обработка откачки производилась методом временного прослеживания, в ходе опыта использовался одиночный водозабор. Полученные данные обработаны в программе Microsoft Excel.

Результаты. Исследовано влияние периодов неполного восстановления уровня подземных вод на достоверность результатов расчета коэффициента водопроводимости методом скачкообразного изменения дебита. Сформулирован вывод о возможных причинах значительных колебаний значений коэффициента водопроводимости в ходе обработки данных опытно-фильтрационных работ, возможности применения данного метода при обработке такого рода откачек.

Заключение. На основе результатов сделан вывод о наследии ступеней откачки с высоким дебитом на последующие. Выдвинуто предположение о влиянии границы области фильтрации III рода на данные, получаемые в ходе опытно-фильтрационных работ. На стадии откачки с высоким дебитом происходит инверсия разгрузки в вышележащий горизонт, наследство которой проявляется далее и при падении дебита и выражается ростом уровня, а не его снижением, как следовало ожидать. Отмечается, что достоверность данных, получаемых в ходе обработки таких откачек, обеспечивается в случае полного восстановления уровня после предыдущих ступеней.

1. Боревский Б.В., Самсонов Б.Г., Язвин Л.С. Методика определения параметров водоносных горизонтов по данным откачек. 2-е изд. М.: Недра, 1979. 326 с.

2. Бочевер Ф.М. Теория и практические методы гидрогеологических расчетов эксплуатационных запасов подземных вод. М.: Недра, 1968. 328 с.

3. Штенгелов Р.С., Филимонова Е.А., Шубин И.С. Обработка откачки из напорного водоносного горизонта при переменном дебите и атмосферном давлении. Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2017. № 3. С. 50—58.

4. Фисун Н.В., Шапин А.А. Особенности формирования понижения и качества подземных вод в условиях прерывистого режима водоотбора. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2014. № 5. С. 75—79.