Помощь студентам в учебе
Геохимические особенности Емельяновского месторождения подземных вод (Красноярский край)
|
ВВЕДЕНИЕ 13
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 16
2. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД 19
3. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ. ТЕХНОГЕННЫХ
ФАКТОРОВ И УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ
ВОД В РАЙОНЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 22
3.1 Географическое и административное положение 22
3.2 Климат 22
3.3 Рельеф 26
3.4 Почвы и растительность 27
3.5 Гидрография 28
3.6 Геологические условия 31
3.7 Гидрогеологические условия района 39
3.8 Основные техногенные объекты 48
4. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 52
6. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 74
6.1 Предпроектный анализ 74
6.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 74
6.1.2. Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 76
6.1.3. SWOT - анализ 78
6.1.4. Оценка готовности проекта к коммерциализации 80
6.1.5. Методы коммерциализации результатов научно -технического
исследования 81
6.2 Инициация проекта 81
6.2.1. Цели и задачи исследования 81
6.2.2. Структура работ в рамках научного исследования 83
6.2.3. Ограничения и допущения проекта 84
6.3 Планирование управления научно -техническим проектом 84
6.3.1. Иерархическая структура работ проекта 85
6.3.2. План проекта 85
6.4 Бюджет научного исследования 86
6.4.1. Материальные затраты 86
6.4.2. Основная заработная плата 87
6.4.3. Дополнительная заработная плата научного персонала 89
6.4.4. Отчисления на социальные нужды 90
6.4.5. Накладные расходы 90
6.4.6. Формирование бюджета затрат научно- исследовательского
проекта 91
6.4.7. План управления коммуникациями проекта 91
6.4.8. Реестр рисков проекта 91
6.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности 92
6.5.1. Оценка абсолютной эффективности исследования 92
6.5.2. Чистая текущая стоимость (NPV) 92
6.5.3. Дисконтированный срок окупаемости 96
6.5.4. Оценка сравнительной эффективности исследования 97
7. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 101
7.1 Введение 101
7.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности .... 102
7.3 Производственная безопасность 104
7.4 Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 105
7.4.1. Недостаточная освещенность рабочего места 105
7.4.2. Расчет искусственного освещения 106
7.4.3. Отклонение показателей микроклимата 109
7.4.4. Нервно-психические перегрузки 111
7.4.5. Поражение электрическим током 112
7.4.6. Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия
опасных и вредных факторов на работника водозабора подземных вод 112
7.5 Экологическая безопасность 113
7.5.1. Камеральные работы (этап разработки) 113
7.5.2. Эксплуатация водозаборов Емельяновского МПВ 114
7.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 116
7.7 Возникновение пожаров 117
7.8 Выводы по разделу 119
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 124
Приложение А
Приложение Б
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 16
2. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД 19
3. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ. ТЕХНОГЕННЫХ
ФАКТОРОВ И УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ
ВОД В РАЙОНЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 22
3.1 Географическое и административное положение 22
3.2 Климат 22
3.3 Рельеф 26
3.4 Почвы и растительность 27
3.5 Гидрография 28
3.6 Геологические условия 31
3.7 Гидрогеологические условия района 39
3.8 Основные техногенные объекты 48
4. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 52
6. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 74
6.1 Предпроектный анализ 74
6.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 74
6.1.2. Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 76
6.1.3. SWOT - анализ 78
6.1.4. Оценка готовности проекта к коммерциализации 80
6.1.5. Методы коммерциализации результатов научно -технического
исследования 81
6.2 Инициация проекта 81
6.2.1. Цели и задачи исследования 81
6.2.2. Структура работ в рамках научного исследования 83
6.2.3. Ограничения и допущения проекта 84
6.3 Планирование управления научно -техническим проектом 84
6.3.1. Иерархическая структура работ проекта 85
6.3.2. План проекта 85
6.4 Бюджет научного исследования 86
6.4.1. Материальные затраты 86
6.4.2. Основная заработная плата 87
6.4.3. Дополнительная заработная плата научного персонала 89
6.4.4. Отчисления на социальные нужды 90
6.4.5. Накладные расходы 90
6.4.6. Формирование бюджета затрат научно- исследовательского
проекта 91
6.4.7. План управления коммуникациями проекта 91
6.4.8. Реестр рисков проекта 91
6.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности 92
6.5.1. Оценка абсолютной эффективности исследования 92
6.5.2. Чистая текущая стоимость (NPV) 92
6.5.3. Дисконтированный срок окупаемости 96
6.5.4. Оценка сравнительной эффективности исследования 97
7. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 101
7.1 Введение 101
7.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности .... 102
7.3 Производственная безопасность 104
7.4 Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 105
7.4.1. Недостаточная освещенность рабочего места 105
7.4.2. Расчет искусственного освещения 106
7.4.3. Отклонение показателей микроклимата 109
7.4.4. Нервно-психические перегрузки 111
7.4.5. Поражение электрическим током 112
7.4.6. Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия
опасных и вредных факторов на работника водозабора подземных вод 112
7.5 Экологическая безопасность 113
7.5.1. Камеральные работы (этап разработки) 113
7.5.2. Эксплуатация водозаборов Емельяновского МПВ 114
7.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 116
7.7 Возникновение пожаров 117
7.8 Выводы по разделу 119
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 124
Приложение А
Приложение Б
Актуальность данной работы не вызывает сомнений, так как обеспечение населения качественной питьевой водой является важнейшей и приоритетной проблемой. От качества питьевой воды зависит состояние здоровья людей, уровень их санитарно-эпидемиологического благополучия, комфортности проживания и экологической безопасности. Особенно актуальны вопросы качества для районов, в которых природные воды уже в естественном состоянии зачастую являются некондиционными по ряду нормируемых компонентов. Именно к таким территориям относится Емельяновский район, Красноярского края, где водоснабжение подавляющей части населенных пунктов полностью базируется на подземных водах.
Как факторы, определяющие формирование подземных вод, в данной работе рассмотрены ландшафтно-климатические и геолого-структурные условия территории, освещены вопросы гидрогеологического районирования, антропогенной деятельности человека и более подробно, на основе фондовых материалов и результатов анализов по эксплуатационным скважинам, дана гидрогеохимическая характеристика подземных вод месторождения. Выявлены геохимические особенности подземных вод участка исследования, проанализированы данные наблюдений за химическим составом вод в водозаборных скважинах во временном промежутке и по площади участка. Сопоставлены данные по качественному составу подземных вод юрского водоносного комплекса на смежной территории с участком исследования. Даны рекомендации по использованию подземных вод глубоких горизонтов.
Объектом исследования являются подземные воды юрского водоносного комплекса Емельяновского МПВ, расположенного в Емельяновский районе Красноярского края и предназначенного для питьевых и технических нужд ООО «Аэропорт Красноярск». Предмет исследования - их химический состав, процессы и факторы его формирования.
Цель работы заключается в изучение геохимии подземных вод района Емельяновского месторождения в пространственном и временном аспектах, выявление процессов формирования состава вод, а также геохимических особенностей подземных вод Емельяновского месторождения.
В ходе работы были поставлены следующие задачи:
- описать основные морфологические, климатические, геологические, гидрогеологические, антропогенные особенности изучаемой территории;
- дать характеристику фактического материала и методики обработки информации;
- проанализировать данные наблюдений за химическим составом вод в водозаборных скважинах, а также показатели их уровней;
- выявить временные и пространственные тенденции в изменчивости состава подземных вод;
- выявить причины и факторы, определяющие формирование геохимического состава подземных вод эксплуатируемого водоносного комплекса; выявить его геохимические особенности;
- дать рекомендации по эксплуатации подземных вод и по изменению глубины и конструкции скважины при бурение новых водозаборов.
Новизна научной работы:
1. Обобщены и уточнены данные о химическом составе подземных вод юрских отложений как в пределах участка исследования, так и на смежной территории.
2. Уточнены закономерности поведения отдельных макро и микрокомпонентов в подземных водах юрских отложений рассматриваемой территории.
3. Построена карта пространственного распределения минерализации и анионно-катионного состава подземных вод юрских отложений Емельяновского месторождения, а также схема содержания в них железа и марганца
Как факторы, определяющие формирование подземных вод, в данной работе рассмотрены ландшафтно-климатические и геолого-структурные условия территории, освещены вопросы гидрогеологического районирования, антропогенной деятельности человека и более подробно, на основе фондовых материалов и результатов анализов по эксплуатационным скважинам, дана гидрогеохимическая характеристика подземных вод месторождения. Выявлены геохимические особенности подземных вод участка исследования, проанализированы данные наблюдений за химическим составом вод в водозаборных скважинах во временном промежутке и по площади участка. Сопоставлены данные по качественному составу подземных вод юрского водоносного комплекса на смежной территории с участком исследования. Даны рекомендации по использованию подземных вод глубоких горизонтов.
Объектом исследования являются подземные воды юрского водоносного комплекса Емельяновского МПВ, расположенного в Емельяновский районе Красноярского края и предназначенного для питьевых и технических нужд ООО «Аэропорт Красноярск». Предмет исследования - их химический состав, процессы и факторы его формирования.
Цель работы заключается в изучение геохимии подземных вод района Емельяновского месторождения в пространственном и временном аспектах, выявление процессов формирования состава вод, а также геохимических особенностей подземных вод Емельяновского месторождения.
В ходе работы были поставлены следующие задачи:
- описать основные морфологические, климатические, геологические, гидрогеологические, антропогенные особенности изучаемой территории;
- дать характеристику фактического материала и методики обработки информации;
- проанализировать данные наблюдений за химическим составом вод в водозаборных скважинах, а также показатели их уровней;
- выявить временные и пространственные тенденции в изменчивости состава подземных вод;
- выявить причины и факторы, определяющие формирование геохимического состава подземных вод эксплуатируемого водоносного комплекса; выявить его геохимические особенности;
- дать рекомендации по эксплуатации подземных вод и по изменению глубины и конструкции скважины при бурение новых водозаборов.
Новизна научной работы:
1. Обобщены и уточнены данные о химическом составе подземных вод юрских отложений как в пределах участка исследования, так и на смежной территории.
2. Уточнены закономерности поведения отдельных макро и микрокомпонентов в подземных водах юрских отложений рассматриваемой территории.
3. Построена карта пространственного распределения минерализации и анионно-катионного состава подземных вод юрских отложений Емельяновского месторождения, а также схема содержания в них железа и марганца
В соответствии с поставленной целью и задачами, в выпускной квалификационной работе были описаны основные морфологические, климатические, геологические, гидрогеологические, антропогенные особенности изучаемой территории. Собраны материалы предшественников по геолого-гидрогеологическим и экологическим условиям. На основе материалов изученности были построены геологическая и гидрогеологическая карты района и участка исследования.
Были характеризованы геохимические особенности территории, при которых изменение качественного состава подземных вод происходит в связи с природными процессами.
Анализ собранного материала позволил сделать вывод о том, что на всем протяжении эксплуатации в подземных вода Емельяновского месторождения отмечались повышенные содержания железа до 27,1 ПДК и марганца до 4,5 ПДК. С ними связаны повышенные значения органолептических показателей - запаха - до 2 ПДК, мутности - до 33 ПДК и показателя цветности - до 7 ПДК.
Кроме того, в ходе эксплуатации наблюдается тенденция к повышению величины содержания железа, а также жесткости, марганцу, что вызвано, скорее всего, старением оборудования скважин, плохим тампонажем или некачественной сваркой труб при обсадке, что приводит к попаданию (перетеканию) вод из верхних слоев (где происходит аккумуляция железа).
Повышенное же содержание железа и марганца, а также органолептических показателей объясняется природным содержанием их в подземных водах. Связано это в первую очередь, с геологическим строением территории.
Кроме этого, необходимо отметить, что ухудшение качества подземных вод по содержанию железа и марганца связано так же и с техническим состоянием скважин - старение оборудования, кольматация скважин.
Отличительной особенностью гидрохимических условий района МПВ является изменчивость химического состава подземных вод юрских отложений, как по площади, так и по разрезу. Для того, чтобы проследить эту зональность были изучены и проанализированы данные химического состава соседних водозаборов, находящихся западнее и восточнее от изучаемого месторождения. На основании выполненного анализа была построена карта пространственного распределения минерализации и анионно-катионного состава подземных вод юрских отложений с картой врезкой содержания железа и марганца в подземных водах и гидрогеологический разрез по линии расположения водозаборов.
Полученные автором результаты могут быть полезны специалистам, чьи интересы связаны с проблемами экологической безопасности и решением хозяйственно-питьевых проблем, направленных на разработку перспективных планов водоснабжения населения. В частности, полученные данные об уровнях природных концентраций химических элементов в водах могут быть использованы при мониторинге экологического состояния окружающей среды. Кроме того, результаты исследований могут быть использованы в качестве основы для районирования территории по условиям и интенсивности загрязнения опасными веществами. Создана информационно -картографическая система, базирующаяся на основе электронного представления гидрогеохимических карт (картограммы гидрогеохимической изученности, карт фактического материала, карт гидрогеохимического районирования химического состава подземных вод, карты факторов формирования качества подземных вод, карт оценки качества питьевых подземных вод), позволяющая оперативно производить оценку состава подземных вод, что обеспечивается расширением доступности узкоспециальных материалов, представления их в виде, удобном для принятия решений, открытым пользовательским интерфейсом для пополнения базы данных.
Были характеризованы геохимические особенности территории, при которых изменение качественного состава подземных вод происходит в связи с природными процессами.
Анализ собранного материала позволил сделать вывод о том, что на всем протяжении эксплуатации в подземных вода Емельяновского месторождения отмечались повышенные содержания железа до 27,1 ПДК и марганца до 4,5 ПДК. С ними связаны повышенные значения органолептических показателей - запаха - до 2 ПДК, мутности - до 33 ПДК и показателя цветности - до 7 ПДК.
Кроме того, в ходе эксплуатации наблюдается тенденция к повышению величины содержания железа, а также жесткости, марганцу, что вызвано, скорее всего, старением оборудования скважин, плохим тампонажем или некачественной сваркой труб при обсадке, что приводит к попаданию (перетеканию) вод из верхних слоев (где происходит аккумуляция железа).
Повышенное же содержание железа и марганца, а также органолептических показателей объясняется природным содержанием их в подземных водах. Связано это в первую очередь, с геологическим строением территории.
Кроме этого, необходимо отметить, что ухудшение качества подземных вод по содержанию железа и марганца связано так же и с техническим состоянием скважин - старение оборудования, кольматация скважин.
Отличительной особенностью гидрохимических условий района МПВ является изменчивость химического состава подземных вод юрских отложений, как по площади, так и по разрезу. Для того, чтобы проследить эту зональность были изучены и проанализированы данные химического состава соседних водозаборов, находящихся западнее и восточнее от изучаемого месторождения. На основании выполненного анализа была построена карта пространственного распределения минерализации и анионно-катионного состава подземных вод юрских отложений с картой врезкой содержания железа и марганца в подземных водах и гидрогеологический разрез по линии расположения водозаборов.
Полученные автором результаты могут быть полезны специалистам, чьи интересы связаны с проблемами экологической безопасности и решением хозяйственно-питьевых проблем, направленных на разработку перспективных планов водоснабжения населения. В частности, полученные данные об уровнях природных концентраций химических элементов в водах могут быть использованы при мониторинге экологического состояния окружающей среды. Кроме того, результаты исследований могут быть использованы в качестве основы для районирования территории по условиям и интенсивности загрязнения опасными веществами. Создана информационно -картографическая система, базирующаяся на основе электронного представления гидрогеохимических карт (картограммы гидрогеохимической изученности, карт фактического материала, карт гидрогеохимического районирования химического состава подземных вод, карты факторов формирования качества подземных вод, карт оценки качества питьевых подземных вод), позволяющая оперативно производить оценку состава подземных вод, что обеспечивается расширением доступности узкоспециальных материалов, представления их в виде, удобном для принятия решений, открытым пользовательским интерфейсом для пополнения базы данных.