Аннотация 2
Содержание 3
Список иллюстраций 4
Список таблиц 4
Список текстовых приложений 5
Список графических приложений 5
Введение 6
1 Физико-географический очерк 7
2 Геолого-гидрогеологическая изученность района 11
3 Геологическое строение 14
3.1 Стратиграфия 14
3.2 Тектоника 21
3.3 Геоморфология 23
4 Гидрогеологические условия 27
5 Общая характеристика существующего водоснабжения 38
5.1 Общая характеристика Медведевского участка 38
5.2 Общая характеристика водозаборов района исследования 38
6 Компьютерное моделирование 39
6.1 Схематизация гидрогеологических условий 39
6.2 Обоснование граничных условий и расчетных параметров
моделируемых слоев 42
6.3 Калибровка модели 43
6.4 Результаты решения стационарной задачи 45
6.5 Результаты решения нестационарной задачи 48
6.6 Результаты решения прогнозной задачи 52
Заключение 64
Список использованных источников 66
Настоящая работа написана по материалам, собранным автором в Марийском филиале ФБУ «Территориальный фонд геологической информации».
Активное развитие и расширение городских агломераций приводит к усилению нагрузки на геологическую среду, в том числе и на подземные воды. Увеличивается количество водозаборов, их водоотбор, как следствие усиливается взаимодействие между скважинами, создается дополнительная срезка уровней подземных вод. Оценка этого взаимодействия является одной из главных, при эксплуатации водозаборов в пределах крупных населенных пунктов, в т.ч. г. Йошкар-Ола и его окрестностей.
Решение этой задачи лучше всего выполнять с использованием методов математического моделирования, которые позволяют создать постоянно действующую модель, дополняемую и изменяемую.
Целью работы является:
- оценка баланса подземных вод на Медведевском участке Йошкар-Олинского месторождения подземных вод Республики Марий Эл методом компьютерного моделирования с использованием программного обеспечения Processing Modflow,
- оценка влияния взаимодействующих скважин.
В процессе выполнения работы были поставлены следующие задачи:
- изучить геологическое строение, гидрогеологические условия рассматриваемого района по данным фондовых и опубликованных материалов;
- изучить данные по водоотбору, фильтрационно-емкостным параметрам на водозаборных участках оцениваемой территории;
- создать геофильтрационную модель междуречья р.р. Нолька и Большая Ошла, с использованием программного обеспечения Processing Modflow;
- дать оценку работы Медведевского участка с проектируемым водоотбором 6 тыс. м3/сут и влиянию взаимодействующих водозаборов на моделируемой площади с водоотбором более 100 м3/сут.
В ходе решения поставленных задач:
- изучено геологическое строение и гидрогеологические условия рассматриваемого района;
- изучены данные по водоотбору, фильтрационно-емкостным параметрам на водозаборных участках оцениваемой территории;
- создана действующая геофильтрационная модель, дополняемая и изменяемая;
- дана оценка влияния Медведевского участка на естественный сток;
- выполнен прогноз изменения уровней подземных вод Медведевского участка на прогнозный срок эксплуатации 25 лет;
- получены значения прогнозных понижений уровней и карты изменения напоров по площади на прогнозный срок эксплуатации 25 лет. А также проведена оценка влияния водозаборов с дебитом более 100 м3/сут на изменение напоров в скважинах Медведевского участка;
- обоснована возможность проектируемого водоотбора с учетом допустимого понижения уровня;
- проведена количественная оценка источников формирования запасов подземных вод.
По результатам решения стационарной, нестационарной и прогнозной задачи можно сделать следующие выводы:
1) При работе скважин Медведевского участка (без взаимодействия с другими водозаборами) с водоотбором 6000 м3/сут на моделируемой площади произойдет перехват поверхностного стока, значительно уменьшится разгрузка в реки (на 3,73 тыс. м3/сут) и значительно увеличится величина перетока из первого слоя во второй (на 4,11 тыс. м3/сут).
2) Наибольшее влияние на снижение уровня Медведевского участка оказывает работа Арбанского участка. В результате формируется воронка депрессии. Прогнозное понижение уровней не превысит допустимое, поэтому истощение запасов подземных вод на период 25 лет не ожидается.
3) Общая величина расходных статей баланса составит 249,58 тыс. м3/сут. Прогнозный водоотбор будет обеспечиваться за счет перетока вод из вышележащего первого слоя, который в свою очередь обеспечивается перехватом подземного стока в реки и инфильтрацией атмосферных осадков; а также перетоком из нижележащего горизонта.
Проведенные на компьютерной модели прогнозные расчеты доказывают обеспеченность потребности в объеме 6 тыс. м3/сут балансовыми запасами.
