Grundwasserressourcen. Eigenschaften und Eigenschaften des Grundwassers. Grundwasserübertragung

Grundwasserreserven

Derzeit werden mehrere Gruppen von Grundwasserreserven anhand verschiedener Merkmale unterschieden.

Naturreserven sind die Masse des Gravitationswassers in einem Stausee unter natürlichen Bedingungen. Der Teil dieser Masse, der aufgrund der elastischen Eigenschaften des Wassers aus dem begrenzten Grundwasserleiter entnommen werden kann Felsen ohne die Formation zu entwässern, nennt man elastische Reserven. Bei der Bewertung der Grundwasserreserven für die Wasserversorgung (Süßwasser) ist es bequemer, die Reserven nicht nach Masse, sondern nach Wasservolumen auszudrücken, da die Zahlenwerte der Einheitsmasse und des Wasservolumens in diesem Fall recht nahe beieinander liegen. In dieser ungefähren Interpretation entsprechen natürliche Reserven der Summe des in der Formation enthaltenen Wasservolumens (diese Reserven werden manchmal als „kapazitive Reserven“ bezeichnet) und dem unter Druckbedingungen entnommenen Wasservolumen, ohne die Formation zu entwässern („elastische Reserven“). ). Der Wert der letzteren im Vergleich zu den kapazitiven Reserven beträgt in der Regel einen Bruchteil eines Eigentums.

Künstliche Grundwasserreserven sind ihr Volumen in einem Stausee, das durch Bewässerung, Stauung durch Stauseen und künstliche Überflutung des Stausees entsteht.

Betriebliche Grundwasserreserven sind die Menge an Grundwasser, die durch technisch und wirtschaftlich sinnvolle Entwässerungsbauwerke bei gegebener Betriebsweise und mit bedarfsgerechter Wasserqualität über den gesamten geschätzten Zeitraum des Wasserverbrauchs gewonnen werden kann. Es wird empfohlen, die in der obigen Definition genannte Wassermenge als Wasserverbrauch auszudrücken. Daher sprechen wir streng genommen nicht von Betriebsreserven, sondern von den Betriebsressourcen des Grundwasserleiters. Aus praktischer Sicht können wir dem Begriff „Betriebsreserven“ zustimmen – das State Reserves Committee genehmigt Mineralreserven (die überwiegende Mehrheit davon sind feste Mineralien, wo der Begriff „Reserven“ präzise ist) und keine Ressourcen.

Der Begriff „Betriebsmittel“ wird bei Prognosebewertungen in einem Regionalplan als Merkmal für das Potenzial zur Grundwassernutzung in einer bestimmten Großregion verwendet.

Unter Berücksichtigung ihrer Wiederauffüllung werden erneuerbare Reserven (vorbehaltlich des Erhalts von Ressourcen) und nicht erneuerbare (sofern keine Quellen für ihre Bildung vorhanden sind) unterschieden. Zu letzteren zählen die sogenannten geologischen Grundwasserreserven, die der Wassermenge im Horizont entsprechen.

Wie Ressourcen werden Reserven unter Berücksichtigung ihres Verbreitungsgebiets in regionale und lokale und basierend auf genetischen Merkmalen in natürliche und künstliche (angesammelt unter Beteiligung anthropogenen Einflusses) unterteilt. Wenn die Reserven eines bestimmten Horizonts durch den Zufluss von Wasser aus anderen Grundwasserleitern teilweise wieder aufgefüllt werden, wird die aus ihnen stammende Wassermenge als angezogene Reserven eingestuft.

Eine besondere Gruppe bilden betriebliche Reserven, die aus ausgebeuteten Grundwasserleitern, vor allem aus Grundwasservorkommen, unter Einhaltung von Umweltmaßnahmen gefördert werden können oder gefördert werden (7). Betriebsreserven beschränken sich in der Regel auf Grundwasservorkommen, die eine wirtschaftlich vertretbare Gewinnung gewährleisten. Der Grad der Komplexität dieser Lagerstätten (oder ihrer Abschnitte) ist unterschiedlich. Diesbezüglich werden sie in drei Gruppen eingeteilt.

Die erste davon umfasst Betriebsreserven von Grundwasservorkommen mit einfache Bedingungen. Grundwasserleiter (Unterteilungen) sind im Bereich ihrer Verbreitung einheitlich in Fläche und Struktur, einheitlich in den Filtereigenschaften, mit Nährstoffen (Ressourcen) versorgt und durch eine stabile chemische Standardzusammensetzung gekennzeichnet.

Die zweite Gruppe von Grundwasservorkommen zeichnet sich durch eine komplexe Struktur sowie komplexe hydrogeochemische und geothermische Bedingungen aus. Es ist jedoch möglich, Änderungen in verschiedenen Komponenten auszuwerten natürlichen Umgebung, Einsatz spezieller Technologien in begrenzten Mengen bei der Exploration und Erschließung von Reserven.

Die dritte Gruppe umfasst Betriebsreserven von Feldern mit sehr schwierigen Bedingungen, die durch eine instabile geologische Struktur, extreme Schwankungen der Mächtigkeit und Filtrationseigenschaften wasserführender Gesteine ​​sowie komplexe hydrogeochemische und geothermische Bedingungen gekennzeichnet sind. Die Durchführung von Explorationsarbeiten an solchen Lagerstätten erfordert den Einsatz spezieller teurer Technologien, deren Umsetzung in der Explorationsphase technisch oder wirtschaftlich nicht realisierbar sein kann.

Nutzbare Reserven werden in Kategorien (A, B, C1, C2) eingeteilt, je nach Kenntnisstand über die Entstehungsbedingungen, Menge und Qualität des Grundwassers sowie Betriebsbedingungen und Bereitschaft der Grundwasservorkommen für weitere Untersuchungen oder Entwicklungen.

Je nach Entwicklungsbedingungen, wirtschaftlicher und wirtschaftliche Bedeutung Die Betriebsreserven werden in On-Balance- und Off-Balance-Reserven unterteilt. Die erste dieser Gruppen umfasst Reserven, deren Durchführbarkeit auf der Grundlage aller geologischen, wirtschaftlichen und sanitären und hygienischen Faktoren unter Berücksichtigung der geltenden Vorschriften festgestellt wurde. Die Möglichkeit ihrer Verwendung muss von der zuständigen Bundes- bzw. Bundesbehörde bestätigt werden Gebietskörperschaften. Zu den außerbilanziellen Reserven zählen solche, deren Verwendung während des Beurteilungszeitraums aus verschiedenen Gründen (technische, wirtschaftliche, technologische, ökologische) nicht als angemessen angesehen werden kann.

Sankt Petersburg Staatliche Universität

Fakultät für Geographie und Geoökologie

Grundwasserressourcen

Studenten im zweiten Jahr

Abteilungen für Geoökologie und

Umweltmanagement

Guboglo N.V.

Sankt Petersburg

Das Grundwasser.

Grundwasser ist eine wertvolle natürliche Ressource, die in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit genutzt wird. Die Verschmutzung von Oberflächengewässern hat dazu geführt, dass das Interesse an der Möglichkeit der Nutzung unterirdischer Wasservorkommen zugenommen hat. Dazu gehört die Ansammlung von Wasser einer bestimmten Qualität, das entnommen werden kann, um verschiedene Objekte in der erforderlichen Menge und für einen bestimmten Zeitraum mit Wasser zu versorgen Betrieb.

Wasser verwendet für:

Trink- und Brauchwasserversorgung

Die Verteilung der Süßwasserressourcen im Erdinneren unterliegt der Breitenzoneneinteilung. Ein besonders wirksamer Faktor ist das Klima. In Gebieten mit feuchtem Klima reicht Frischwasser für die Haus- und Trinkwasserversorgung meist aus oder liegt im Überschuss vor, während in ariden oder semiariden Gebieten ein Mangel an frischem Grundwasser herrscht.

Die geologische Struktur des Territoriums ist für die Verteilung des frischen Grundwassers von großer Bedeutung. Die größten Reserven befinden sich in Vorgebirgs- und Zwischengebirgssenken, insbesondere in alluvialen Ablagerungen darin, sowie in Schwemmkegeln und Vorgebirgsfahnen, die überwiegend aus Sand- und Kieselmaterial bestehen, wo Abflussmodule mehrere zehn Liter pro Sekunde und Quadratkilometer erreichen. Die Ressourcen an frischem Grundwasser sind in plattformartigen artesischen Becken in der Feuchtzone von großer Bedeutung.

Mineralisches Grundwasser

Derzeit gelten nur solche Wässer als mineralische Heilwässer, die zu balneologischen Zwecken oder zum Trinken verwendet werden können. In der modernen Medizin gibt es mehrere Dutzend Arten von Heilmineralwässern, die jeweils nur unter bestimmten hydrogeologischen Bedingungen und in einer bestimmten physikalisch-chemischen Umgebung gebildet werden können. Gleichzeitig werden alle Heilwässer in zwei Gruppen eingeteilt: Trinkwässer (medizinisch und medizinisch) und balneologisch (äußerliche Anwendung: Bäder, Duschen usw.).

Industrielles Grundwasser

Industrielles Grundwasser ist Wasser, aus dem industriell wertvolle Bestandteile gewonnen werden können; Solche Wässer können als flüssige Erze bezeichnet werden. Derzeit wird Grundwasser entnommen am meisten Weltreserven an Brom und Jod. Darüber hinaus können aus dem Grundwasser Steinsalz, Soda, Bor, Lithium, Cäsium, Rubidium, Strontium, Radium und eine Reihe weiterer Bestandteile gewonnen werden.

Hydrothermale Ressourcen

Grundwasserressourcen in Russische Föderation.

Die prognostizierten Grundwasserressourcen belaufen sich auf mehr als 869 Millionen m3/Tag und werden hauptsächlich in den Einzugsgebieten Wolga (116,46 Millionen m3/Tag) und Ob (282,35 Millionen m3/Tag) gebildet – etwa 46 % der Gesamtmenge in Russland. Über 77 % (670 Millionen m3/Tag) konzentrieren sich auf die Föderationskreise Nordwesten, Ural, Sibirien und Fernost, wobei der größte Teil (29 %) im Föderationskreis Sibirien liegt.

Auf dem Territorium der Russischen Föderation wurden 4.483 Grundwasservorkommen erkundet, davon sind 1.990 in Betrieb. Die Gesamtzahl der erkundeten Betriebsgrundwasserreserven, die für die häusliche, Trink-, Industrie- und technische Wasserversorgung, Landbewässerung und Weidenbewässerung geeignet sind, beträgt 89,4 Millionen m3/Tag, einschließlich der für die industrielle Entwicklung vorbereiteten (Kategorien A+B+C1) – 80,4 Millionen m3/Tag. Die gesamte Grundwasserproduktion beträgt 28,15 Millionen m3/Tag, einschließlich in Gebieten mit nachgewiesenen Reserven – 15,32 Millionen m3/Tag oder 54,4 %, in unbestätigten Grundwasserreserven – 12,83 Millionen m3/Tag

Der Zentralrussland verfügt über die größte Anzahl erkundeter Vorkommen und Betriebsreserven an Grundwasser – 1119 (25 %) bzw. 26,12 Millionen m3/Tag (29 %). In den Föderationskreisen (Abb. 1.1) variiert die Anzahl der erkundeten Lagerstätten zwischen 416 (Nordwesten) und 749 Millionen m3/Tag (Sibirische Föderation), die Betriebsreserven liegen zwischen 4,5 (Nordwesten) und 15,9 Millionen m3/Tag (Wolga-Bundesbezirk). Bezirk).

Die größte Anzahl nachgewiesener Grundwasserreserven, Millionen m3/Tag: Region Moskau – 8,67; Region Krasnodar - 4,39; Samara-Region - 2,82; Region Nischni Nowgorod - 2,67; Republik Baschkortostan - 2,43; Altai-Territorium - 2,28; Gebiet Irkutsk - 2,05; Region Orenburg - 1,98; Region Chabarowsk- 1,84; Gebiet Wladimir - 1,83; Gebiet Stawropol - 1,81; Region Kemerowo- 1,70; Region Woronesch - 1,68; Gebiet Nowosibirsk - 1,66; Region Krasnojarsk- 1,65; Republik Nordossetien – Alanien – 1,62; Gebiet Wolgograd - 1,52. Die Gesamtreserven dieser 17 Teilgebiete der Russischen Föderation betragen 42,60 Millionen m3/Tag oder 47,7 % der Gesamtreserven Russlands.

Die größten Grundwasserreserven wurden in den Becken erkundet, Millionen m3/Tag: Wolga – 33,03, Ob – 10,77, Don – 7,68, Jenissei – 5,13, ​​Amur – 4,91 und Kuban – 3,32 (Tabelle 1.6). Der Gesamtwert der nachgewiesenen Betriebsreserven für diese sieben Flusseinzugsgebiete beträgt 64,84 Millionen m3/Tag (72,5 %).

Tabelle 1. Prognostizierte Ressourcen und Betriebsreserven des Grundwassers in der Russischen Föderation nach Flussgebiet

Bei der Beurteilung der Versorgung der Bevölkerung mit Grundwasserressourcen nach den Bedingungen ihres Schutzes wurde Folgendes hervorgehoben:

zuverlässig geschützt (Druckgrundwasserleiter, die von reifen, wenig durchlässigen Sedimenten bedeckt sind, in Gebieten außerhalb von Wohnbebauungsgebieten und Industriegebieten);

geschützt (Druckhorizonte in Gebieten innerhalb der oben genannten Zonen und ohne Druckhorizonte mit einer Mächtigkeit der Belüftungszone von mehr als 8–10 m und dem Vorhandensein von wenig durchlässigen Schichten in ihrer Zusammensetzung mit einer Mächtigkeit von mindestens 3 m);

praktisch ungeschützt (Freidruckhorizonte mit geringer Mächtigkeit der Belüftungszone sowie durch Infiltrationswassereinlässe genutzte Grundwasserleiter mit direkter Verbindung zwischen Oberflächen- und Grundwasser).

Der größte Anteil – etwa 40 % – sind geschützte Einlagen. Ungefähr 37 % der Lagerstätten sind praktisch ungeschützt, und zwar in einer Reihe von Regionen (Murmansk, Leningrad, Iwanowo, Woronesch, Lipezk, Belgorod, Wolgograd, Samara, Rostow, Orenburg, Gebiete Swerdlowsk, Republiken Baschkortostan, Burjatien, Chakassien, Region Primorje). ) sie überwiegen. Allerdings ist auch in Lagerstätten dieser Kategorie der Schutz des Grundwassers in der Regel deutlich höher als der des Oberflächenwassers, was deren Wert insbesondere in Notsituationen deutlich erhöht.

Die meisten Verwaltungsbezirke der Teilgebiete der Russischen Föderation gelten als sicher und zuverlässig mit Grundwasser versorgt. Dies bedeutet, dass alle Verbraucher (auch große) mit den in der Region gebildeten Grundwasserressourcen versorgt werden können.

Gleichzeitig gibt es aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung der prognostizierten Ressourcen und des Mangels an Grundwasser in Standardqualität in bestimmten Gebieten in einer Reihe von Gebieten unzureichend versorgte Gebiete, in denen der Bedarf verstreuter Wasserverbraucher nicht aus lokalen Grundwasserressourcen gedeckt werden kann. Die meisten dieser Gebiete liegen in den Republiken Kalmückien, Dagestan, Jakutien und Udmurtien, in den Regionen Rostow, Astrachan, Wolgograd, Saratow, Nowosibirsk, Omsk, Tjumen, Leningrad und Nowgorod, im Stawropol-Territorium und einigen anderen Teilgebieten Russlands Föderation.

Während in einigen Verwaltungsregionen verteilte Wasserverbraucher voll zufrieden sind, werden einzelne große Wasserverbraucher identifiziert, die nicht mit lokalen Grundwasserressourcen versorgt werden. Zu diesen Gebieten gehören die zentralen und östlichen Regionen der Region Moskau, bestimmte Gebiete der Regionen Wladimir, Iwanowo, Tula, Jaroslawl, Tambow, Nowosibirsk, Omsk, Murmansk, Uljanowsk, Tscheljabinsk, Swerdlowsk, Irkutsk, Kurgan, Sachalin, der Autonome Kreis der Nenzen, Stawropol-Territorium, Republiken Karelien, Komi, Tschuwaschien und einige andere.

Aus Sicht der Grundwassernutzung zur Trinkwasserversorgung in Russland gibt es drei Gruppen von Gebieten, die sich durch unterschiedliche Wasserqualität auszeichnen:

Gebiete, in deren hydrogeologischem Abschnitt Grundwasserleiter mit Süßwasser vorhanden sind, deren Qualität hinsichtlich der Zusammensetzung der Makro- und Mikrokomponenten unter natürlichen Bedingungen die für Trinkwasser festgelegten Anforderungen vollständig erfüllt;

Gebiete, in denen der Gehalt an Mikrokomponenten im frischen Grundwasser einzelner Grundwasserleiter die festgelegten maximal zulässigen Konzentrationen überschreitet; Auf dem Territorium Russlands wurden mehrere hydrogeochemische Provinzen identifiziert, deren Grundwasser durch einen hohen Gehalt an standardisierten Bestandteilen wie Eisen, Fluor, stabilem Strontium, Selen und seltener durch einen hohen Gehalt an Mangan, Arsen und Beryllium gekennzeichnet ist. in einigen Gebieten ist ein Anstieg des Gehalts an Bor, Brom, Cadmium und Lithium zu verzeichnen;

Bezirke praktische Abwesenheit frisches Grundwasser, in dem Grundwasser mit hohem Salzgehalt häufig vorkommt, oder Gebiete, in denen das Grundwasser bei einer Mineralisierung, die die festgelegten Anforderungen nicht überschreitet, durch einen erhöhten Gehalt an Chloriden, Sulfaten sowie eine erhöhte Gesamthärte gekennzeichnet ist.

Ein erhöhter Gehalt an Eisen, Mangan im Grundwasser oder eine erhöhte Mineralisierung und allgemeine Härte sowie ein verringerter Fluorgehalt im Allgemeinen stellen kein Hindernis für die Verwendung dieses Wassers dar, da durch den Einsatz ausgereifter Wasseraufbereitungsmethoden die Qualität des Wassers kann auf den erforderlichen Zustand gebracht werden. Gleichzeitig wurde eine solche Technologie für eine Reihe von Mikrokomponenten noch nicht entwickelt.

Russland verfügt über eine riesige Ressourcenbasis an Trink- und Industriegrundwasser, einschließlich einer erheblichen Menge nachgewiesener Reserven: Das Ressourcenpotenzial wird auf 869 Millionen m3/Tag (316 km3/Jahr) geschätzt, die nachgewiesenen Reserven auf 89,9 Millionen m3/Tag erkundete und in die staatliche Buchhaltung einbezogene Grundwasservorkommen - 4624.

Tatsächlich wurden 2.142 Lagerstätten (ganz oder teilweise) in Betrieb genommen, aus denen 14,6 Millionen m3/Tag Trinkwasser gewonnen werden. Der Nutzungsgrad der erkundeten Reserven beträgt durchschnittlich 16–18 %, in den in Betrieb genommenen Feldern 30–32 %.

Gleichzeitig kommt es bei geringer Nutzung nachgewiesener Grundwasserreserven für die Haus- und Trinkwasserversorgung zu einer erheblichen Grundwasserentnahme durch Wassereinlässe in Gebieten, in denen keine Erkundungsarbeiten durchgeführt wurden, Betriebsreserven nicht berechnet wurden, deren Staatsexamen und Registrierung wurden nicht durchgeführt (Balance). Im Allgemeinen gibt es auf dem Territorium der Russischen Föderation etwa 2.300 Gruppenwasserfassungen mit einer Wasseraufnahme von mehr als 1.000 m3/Tag, wovon (zusammen mit der Entnahme aus einzelnen Brunnen) die Gesamtproduktion 12,5 Millionen m3/Tag beträgt. Dies ist vergleichbar mit der Wasseraufnahme in Gebieten mit nachgewiesenen Reserven.

Die gesamte Grundwasserentnahme beträgt 31,1 Millionen m3/Tag, wovon 19,5 Millionen m3/Tag für die Haus- und Trinkwasserversorgung der Bevölkerung verwendet werden; 5,6 Mio. m3/Tag – für die industrielle und technische Wasserversorgung; 0,55 Millionen m3/Tag – für die Landbewässerung. Der Wasserverlust und die ungenutzte Ableitung betragen 5,5 Millionen m3/Tag und treten hauptsächlich bei der Entwässerung von Bergwerken und Steinbrüchen auf.

Innerhalb Bundesbezirke die am meisten erforschten Grundwasserreserven (in Millionen m3/Tag): in Zentral - 26,57; Privolzhsky - 15,87; Yuzhny - 15,39 und Sibirier - 14,93. Diese vier Bezirke enthalten 72,76 Millionen m3/Tag oder 81 % aller Reserven in der Russischen Föderation.

Die größte Menge an Grundwasser wird im Zentralen Föderationskreis produziert und entnommen – 9,68 Millionen m3/Tag oder 31 % der Gesamtmenge in der Russischen Föderation, 14 bis 18 % entfallen auf drei Bezirke: Sibirien – 5,37 (17 %), Priwolschski - 5,68 (18 %) und Süd - 4,39 (14 %). Für die verbleibenden drei Bezirke beträgt die Gesamtmenge der Grundwasserproduktion und -entnahme 6,02 m3/Tag oder 19 % der Gesamtmenge in Russland.

Der Großteil des Grundwassers wird für die Haus- und Trinkwasserversorgung genutzt. Der größte Verbrauch für Haushalts- und Trinkzwecke wird in Zentralprovinz (Mio. m3/Tag) verzeichnet – 6,83; Privolzhsky - 3,86; Südliche - 2,98 und sibirische - 2,95 Bundesbezirke. In diesen vier Bezirken werden 16,62 Mio. m3/Tag oder 85,2 % für die Haushalts- und Trinkwasserversorgung der Bevölkerung verwendet.

Das meiste Grundwasser wird für die industrielle und technische Wasserversorgung (Mio. m3/Tag) in Zentralwasser verbraucht – 2,04; Wolga - 1,15 und Sibirien - 0,91 Bundesbezirke. Der Gesamtverbrauch dieser drei Bezirke beträgt 4,10 Millionen m3/Tag oder 73,6 % der Gesamtmenge, die in der Russischen Föderation für diesen Bedarf verwendet wird.

Die größte Menge Grundwasser wird im Föderationskreis Sibirien für die Bewässerung verwendet – 325,5 Tausend m3/Tag.

Es ist zu beachten, dass nicht alle Lagerstätten über eine Grundwasserqualität verfügen, die den modernen Anforderungen staatlicher Standards für mindestens einen Indikator entspricht. So wurden in 62 % der erschlossenen und 51 % der unbebauten Felder sowie in 50 % der Wassereinlässe in Gebieten mit nicht geschätzten Reserven Anzeichen einer Inkonsistenz der Grundwasserqualität festgestellt. Darüber hinaus ist diese Diskrepanz in 83–90 % mit den natürlichen Bedingungen für die Bildung der Grundwasserqualität und in etwa 24 % mit technogener Verschmutzung verbunden. Daher wird an 445 Wasserentnahmestellen auf Feldern und 15 Wasserentnahmestellen in Gebieten mit nicht geschätzten Reserven eine spezielle Wasseraufbereitung durchgeführt.

Die Verschmutzung des Grundwassers, vor allem des ersten Grundwasserleiters von der Oberfläche, der in den meisten Fällen keine zentrale Wasserversorgungsquelle darstellt, kommt in den Bereichen Abfall- und Abwasserlageranlagen, Ölfelder, Öldepots, Kraft- und Schmierstofflager an Industriestandorten vor. in Gebieten mit großen Mülldeponien. Hausmüll. Gebiete mit dieser Art von Verschmutzung wurden in 25 Teilgebieten der Russischen Föderation identifiziert, wo die Verschmutzungsquellen hauptsächlich Unternehmen der Chemie-, Energie-, Petrochemie-, Ölförderungs- und Maschinenbauindustrie sind.

Auf dem Territorium Russlands wurden etwa 1000 Grundwassereinlässe identifiziert, darunter verstreute Einzelbrunnen, bei denen eine ständige oder zeitweilige Grundwasserverschmutzung festgestellt wurde. Gleichzeitig beträgt die Produktivität bei 120 Wasserentnahmen mehr als 1.000 m3/Tag. Bei der Mehrzahl der Wasserentnahmen (80 %) wird eine Grundwasserverschmutzung nur in einzelnen Brunnen beobachtet und hinsichtlich der Intensität (überwiegend 1-10 MAC) werden sie als leicht verunreinigtes Grundwasser eingestuft.

Nach Schätzungen von Experten beträgt die Gesamtentnahme an kontaminiertem Grundwasser nicht mehr als 5-8 % der gesamten Wasseraufnahme.

Der Hauptvorteil des Grundwassers für die Trinkwasserversorgung ist sein deutlich höherer Schutz vor Verschmutzung im Vergleich zu Oberflächengewässer.

Grundwasserreserven

Menge, Volumen (Masse) des in einem Grundwasserleiter enthaltenen Grundwassers. Es gibt statische (natürliche, kapazitive, säkulare) Wasserreserven, die die Gesamtwassermenge im Grundwasserleiter charakterisieren und in volumetrischen Einheiten ausgedrückt werden, und elastische Wasserreserven, die die beim Öffnen des Grundwasserleiters freigesetzte Wassermenge bedeuten. und a Abnahme des Reservoirdrucks darin (während des Pumpens oder des Selbstflusses) aufgrund von volumetrische Ausdehnung Wasser und verringert die Porosität der Formation selbst.

In der Praxis der hydrogeologischen Forschung zur Wasserversorgung werden in der Regel natürliche und betriebliche Grundwasserressourcen untersucht. Unter natürlichen Ressourcen (dynamische Reserven) versteht man (nach B.I. Kudelin) den Brennstofffluss des unterirdischen Flusses. Die natürlichen Grundwasserressourcen werden im Zuge der Feuchtigkeitszirkulation auf der Erde kontinuierlich erneuert und entsprechen im durchschnittlichen langfristigen Kontext dem unterirdischen Abfluss. Sie charakterisieren die natürliche Produktivität von Grundwasserleitern. Die Betriebsmittel entsprechen der Wassermenge, die pro Zeiteinheit aus einem Grundwasserleiter bei rationeller technischer und wirtschaftlicher Wasserentnahme entnommen werden kann, ohne dass es während der gesamten Betriebsdauer zu einem fortschreitenden Rückgang der Produktivität und Dynamik sowie einer Verschlechterung der Wasserqualität kommt. Bei der Beurteilung der betrieblichen Ressourcen werden die Möglichkeit der Nutzung statischer und elastischer Reserven, der Wasserzufluss von außen und andere Faktoren berücksichtigt.

In der UdSSR werden die betrieblichen Grundwasserressourcen für bestimmte Verbraucher (Stadt, Anlage usw.) ermittelt und die natürlichen und betrieblichen Grundwasserressourcen großer Gebiete und des Landes insgesamt bewertet (regionale Bewertung).

Z.p.v. werden nach den Kategorien A, B, C 1 und C 2 bewertet, genehmigt von der Staatlichen Kommission für Bodenschätze (GKZ). Kategorie A umfasst terrestrische Gewässer, die im Detail erforscht und untersucht wurden, um eine vollständige Aufklärung der geologischen Struktur, der Vorkommens- und Wiederauffüllungsbedingungen von Grundwasserleitern, des Drucks, der Filtereigenschaften und der Verbindung von genutztem Wasser mit dem Wasser anderer Grundwasserleiter und Oberflächengewässern zu gewährleisten Gewässer sowie die Möglichkeit, die Betriebsreserven aufzufüllen. Kategorie B umfasst Reserven, die im Detail erkundet und untersucht wurden, um sicherzustellen, dass nur die Hauptmerkmale des Vorkommens, der Struktur und der Neubildung von Grundwasserleitern geklärt werden. Bei der Bestimmung von Z.p.v. Kategorien C 1 werden lediglich geklärt Gemeinsamkeiten Struktur, Vorkommensbedingungen und Verteilung des Grundwasserleiters. Reserven der Kategorie 02 werden auf der Grundlage allgemeiner geologischer und hydrogeologischer Daten ermittelt, die durch Probenahmen von Grundwasserleitern an einzelnen Punkten oder durch Analogie zu untersuchten oder erkundeten Gebieten bestätigt werden.

Zündete.: Bindeman N.N., Bewertung der betrieblichen Grundwasserreserven, M., 1963; Bochever F.M., Theorie und praktische Methoden hydrogeologische Berechnungen betrieblicher Grundwasserreserven, M., 1968; Karte der Module der prognostizierten Betriebsressourcen von Süß- und Brackgrundwasser in der UdSSR, Maßstab 1: 5.000.000, M., 1964; Karte des unterirdischen Flusses der UdSSR, Maßstab 1:5.000.000, M., 1964; Kudelin B.I., Grundsätze der regionalen Bewertung natürlicher Grundwasserressourcen, M., 1960; Referenzhandbuch für Hydrogeologen, hrsg. V. M. Maksimova, 2. Aufl., Bd. 1, L., 1967.

I. S. Zektser.

Groß Sowjetische Enzyklopädie. - M.: Sowjetische Enzyklopädie. 1969-1978 .

Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was „Grundwasserreserven“ sind:

Die Menge an Gravitationswasser, die sich in den Poren, Hohlräumen und Rissen von Grundwasserleitern befindet. Sie werden unterschieden: Z.p.v. geol., säkular, allgemein, statisch, dynamisch, operativ, erneuerbar, nicht erneuerbar, elastisch, regulatorisch,... ... Geologische Enzyklopädie

Grundwasserreserven- Die Gesamtwassermenge im Grundwasservorkommen... Wörterbuch der Geographie

GRUNDWASSERRESERVEN- Siehe Grundwasserressourcen... Wörterbuch der Hydrogeologie und Ingenieurgeologie

Entspricht dem natürlichen Grundwasserfluss; Sie werden durch Grundwasserdurchflussformeln oder indirekt durch die Höhe der Grundwasserneubildung bestimmt. Syn: erneuerbare Grundwasserreserven. Geologisches Wörterbuch: in 2 Bänden. M.: Nedra. Unter… … Geologische Enzyklopädie

Das Grundwasservolumen, das am unterirdischen Abfluss beteiligt ist und den Porenraum der Sättigungszone der Lithosphäre füllt; umfassen alle Grundwasserformen mit Ausnahme derjenigen, die fest gebunden sind. Es gibt verschiedene Arten von Reserven: dynamische, statische und elastische. Geologisches Wörterbuch... Geologische Enzyklopädie

Gesamte statische und dynamische Grundwasserreserven. Siehe Natürliche Grundwasserressourcen. Geologisches Wörterbuch: in 2 Bänden. M.: Nedra. Herausgegeben von K. N. Paffengoltz et al. 1978 ... Geologische Enzyklopädie

Druckwasserreserven, die freigesetzt werden, wenn ein Grundwasserleiter geöffnet wird und der darin enthaltene Reservoirdruck während des Pumpens (oder Selbstabflusses) aufgrund der volumetrischen Ausdehnung des Wassers und einer Verringerung des Porenraums der Formation selbst aufgrund einer Abnahme abnimmt. . ... Geologische Enzyklopädie

In der hydrogeologischen Praxis der Grundwasserbeurteilung werden natürliche Grundwasserreserven, natürliche Grundwasserressourcen und betriebliche Reserven von Grundwasservorkommen unterschieden.
Es gibt grundwasserhaltige Ablagerungen große Menge Wasser, aber die Ernährung ist unbedeutend. Bei einer Wasserentnahme wird ein solches Depot schnell aufgebraucht. Andererseits gibt es grundwasserhaltige Ablagerungen eine kleine Menge Wasser, aber mit reichlich Nahrung. Die Wasserentnahme aus einer solchen Lagerstätte wird deutlich größer sein als aus der ersten Art von Lagerstätte. Um solche Merkmale von Grundwasservorkommen zu berücksichtigen, werden daher die Konzepte eingeführt – natürliche Ressourcen von Grundwasservorkommen, natürliche Reserven von Grundwasservorkommen.
Die natürlichen Ressourcen einer Grundwasserlagerstätte sind die Wassermenge, die aus verschiedenen Quellen in den Grundwasserleiter gefiltert wird: Infiltration, Wasserfluss aus angrenzenden Grundwasserleitern (die über und unter dem ausgebeuteten Grundwasserleiter liegen), Wasserzufluss aus Flüssen und Seen. Die natürlichen Ressourcen von Grundwasservorkommen werden als Volumen dividiert durch den Zeitpunkt des Eintritts in den Grundwasserleiter gemessen. Der am häufigsten verwendete Wert ist m3/Tag. Die natürlichen Ressourcen von Grundwasservorkommen werden durch den Wasserzufluss in Flüsse und Seen, den Zufluss in angrenzende Grundwasserleiter und die Verdunstung berechnet. Die Menge der natürlichen Ressourcen variiert im Laufe des Jahres. Normalerweise ist der Wert im Frühling und Herbst höher als im Sommer und Winter. Es wurde festgestellt, dass sich die Ernährung des Grundwassers durch die Nutzung des Grundwassers häufig verbessert.
Natürliche Reserven von Lagerstätten und Grundwasserhorizonten sind das Grundwasservolumen, das sich in einer bestimmten IW-Lagerstätte oder einem bestimmten Grundwasserleiter befindet, Poren und Risse füllt und nicht vom Gleichgewicht und der Wasserströmung abhängt, sondern von den kapazitiven Eigenschaften dieses Grundwasserleiters oder dieser Lagerstätte . Die Maßeinheiten für natürliche Reserven sind volumetrisch. In der Regel werden m3 oder tausend m3 verwendet, abhängig von der Größe der Lagerstätte und der Grundwasserleiter. Im Druckfiltrationsmodus müssen die elastischen natürlichen Reserven der Grundwasserablagerungen berücksichtigt werden, die zusätzliche Wassermenge, die beim Öffnen des Grundwasserleiters aufgrund einer Abnahme des intraformationellen Drucks infolge der Ausdehnung des Grundwasserleiters entsteht Wasservolumen und eine Verringerung des Porenraums des Grundwasserleiters selbst.
Durch die Entnahme von Grundwasser aus PV-Lagerstätten verringern sich die natürlichen Reserven. In unbegrenzten Grundwasserleitern kommt es an Wasserentnahmestellen immer zu einem Absinken des Wasserspiegels und infolgedessen zu einer Verringerung der Kapazität des Grundwasserleiters. Unter Druckbedingungen kommt es zu einem Absinken des Druckwasserspiegels, was zu einem Verlust der elastischen Grundwasserreserven infolge eines Druckabfalls innerhalb der Formation führt.

Betrieb von Grundwasserreserven

Das Hauptkriterium für die größtmögliche Grundwasserentnahme sind betriebliche Reserven. Das Wesen der Betriebsreserven von Grundwasservorkommen ist die Wassermenge pro Zeiteinheit, die dem Grundwasserleiter durch Wasserentnahmebauwerke (Brunnen, Einzugsgebiete, Brunnen) bei einer bestimmten Betriebsart des Grundwasserleiters und der Wasserqualität entnommen werden kann Designanforderungen. Die nutzbaren Süßwasserreserven werden nur für das Wassereinzugsgebiet bewertet. Die Maßeinheit für die betrieblichen Grundwasserreserven sind volumetrische Werte. Normalerweise werden M3 verwendet.
Es gibt analytische Methoden zur Berechnung der Betriebsreserven von Grundwasservorkommen sowie zur numerischen Modellierung von Zuständen und zur Bestimmung von Grundwasserreserven. Die wichtigste Analysemethode zur Bewertung der Betriebsressourcen ist die hydrodynamische Methode. Die Methode basiert auf analytischen Abhängigkeiten und Schematisierung hydrogeologischer Verhältnisse. Mehrere Wasseraufnahmestrukturen – Auffangbecken, Brunnen – werden als eine Quelle der Wasserreduzierung angesehen – ein „großer Brunnen“. Die maximal zulässige Grundwasserabsenkung wird für die Mitte des „Großen Brunnens“ berechnet. Hydrogeologische Verhältnisse werden schematisiert, Randbedingungen ermittelt und ein vorläufiger Entwurf für die Lage von Wasserentnahmebrunnen erstellt. Diese Methode Wird hauptsächlich für einfache hydrogeologische Verhältnisse verwendet und in Verbindung mit anderen Bewertungsmethoden verwendet.
Die hydraulische Bewertungsmethode basiert auf experimentellen Filtrationsstudien des Grundwasserleiters. Diese Methode wird normalerweise für Felder mit schwierigen Bedingungen verwendet. Die Charakterisierung mit dieser Methode erfordert einen erheblichen finanziellen Aufwand.
Der Kern der Bilanzmethode besteht darin, den Grundwasserfluss am geplanten Wassereinlass zu bestimmen. Die Bilanz berücksichtigt die Posten Wasserzufluss und -verbrauch. Die Bilanzmethode eignet sich zur Beurteilung der Rolle jedes einzelnen Elements der Gesamtbilanz. Der Nachteil der Methode besteht darin, dass die Produktivität des Bohrlochs nicht bestimmt werden kann. Die Bilanzmethode liefert den durchschnittlichen vorhergesagten Wert des Rückgangs des Grundwasserspiegels.
Als Hauptinstrument zur Bestimmung der Betriebsreserven des PV-Feldes werden derzeit numerische Modellierungsmethoden eingesetzt. Unter Verwendung numerischer Softwaresysteme, die auf der Strömungskontinuitätsgleichung basieren, wird ein schematisches Modell des Feldes unter Berücksichtigung der geologischen und hydrogeologischen Bedingungen auf der Grundlage zuvor durchgeführter und experimenteller Tests erstellt. Numerische Komplexe zählen die Wasserströme zwischen Elementarzellen und schematischen Schichten, die das gesamte untersuchte Massiv aufteilen. Daten zur Charakterisierung der Filtereigenschaften werden in das Modell eingegeben und Randbedingungen angegeben. Es wird ein Modell eines stationären Hartfiltrationsmodus gebaut, der bereits vorhanden ist natürliche Bedingungen. Anschließend werden Daten, die die kapazitiven Eigenschaften des Grundwasserleiters charakterisieren, in das Modell eingegeben. Das Modell wird zum stationären elastischen Filtermodus. Anschließend gibt das Filtermodell den Brunnen oder die erwartete Wasserentnahme aus einem bestimmten Grundwasserleiter an. Das Modell berechnet die Lage von Niveaus und die Struktur der Strömung bei gestörter, instationärer Filtration unter Berücksichtigung der Kapazität des Grundwasserleiters. Durch Variation der Brunnendurchflussmenge können Sie die optimale Kombination aus Brunnendurchflussmenge und Grundwasserabsenkung wählen.

Am besten nutzen Sie verschiedene Bewertungsmethoden in Kombination. Nehmen Sie eine Bewertung mit numerischen Methoden vor, überprüfen oder kalibrieren Sie ein Modell oder nutzen Sie analytische Methoden.
Basierend auf Berechnungen werden Wasserentnahmestrukturen entworfen, die Dörfer, Städte und Unternehmen mit Wasser versorgen. Daher kommt der Bewertung und Bestimmung der Ressourcen und Reserven von Grundwasservorkommen eine sehr wichtige Aufgabe zu.

In unserem Staat gehören alle Bodenschätze dem Volk und ihre Nutzung ist auf der Grundlage einer Sondergenehmigung möglich. Um eine solche Genehmigung zu erhalten, müssen Sie zunächst eine Bergbaulizenz erwerben. Diesem Verfahren geht eine Registrierung voraus, die auf einer Beurteilung basiert.

Die Bewertung der Grundwasserreserven ist eine komplexe Arbeit, die es Ihnen ermöglicht, die Menge des entnommenen Wassers, seine Eignung und Qualität zu beurteilen. In dieser Phase wird auch ein mögliches Wasseraufnahmeregime festgelegt, das keine negativen Auswirkungen auf den Zustand des Grundwassers und der Umwelt hat.

Arbeitsfortschritt

Die Arbeit besteht aus bestimmten Tätigkeiten:

• Sammlung von Archivdaten, Analyse der hydrogeologischen Bedingungen des Untergrunds in einem bestimmten Gebiet;
• Analyse der Grundwassereigenschaften und Umfeld;
• experimentelle Filtrationsarbeiten;
• Arbeiten zur Überwachung des Wasserhaushalts.

Nach dem Sammeln aller Daten werden die erhaltenen Informationen verarbeitet und die Feldarbeit durchgeführt. Es werden hydrogeologische Berechnungen und Modellierungen durchgeführt. Abschließend wird ein Bericht zur Bewertung der Grundwasserreserven erstellt.

Kategorien von Grundwasserreserven je nach Kenntnisstand

• A – bestätigt, dass die Wasseraufnahme nachweislich durch Betriebserfahrung erfolgt ist.
• B – bestätigt die Tatsache des experimentellen Pumpens.
• C1 – zeigt an, dass hydrogeologische Studien durchgeführt wurden und positive berechnete Daten erhalten wurden.
• C2 – kann Gebieten mit großer Fläche zugeordnet werden, ohne Bezug auf einen bestimmten Wasserentnahmeort.

Die Bewertung der Grundwasserreserven mit der Zuordnung der ersten beiden Kategorien berechtigt zur Wasserentnahme in den im Bericht angegebenen Mengen mit einer Lizenz für 25 Jahre.

Kategorie C1 ist vorteilhaft für die zukünftige Wasseraufnahme. Dies bedeutet, dass bei der schrittweisen Einführung der Produktion die Kategorie A oder B als erste Stufe und C1 als Grundlage für die Zukunft betrachtet werden kann. Die Kategorie ist auch dann von Vorteil, wenn in einem bestimmten Gebiet die Wasserreserven, die ohne Belastung der Umwelt gefördert werden können, zur Neige gehen. Obwohl Lizenzen dieser Kategorie nicht für längere Zeiträume (nicht mehr als 5 Jahre) ausgestellt werden, sind während dieser Zeit alle Design- und Bauarbeiten. Vorbehaltlich einer erneuten Bewertung nach Fertigstellung.

Methoden der Aufklärungsarbeit

Die Bewertung der Grundwasserressourcen umfasst mehrere Aktivitäten. Nach Erhalt einer positiven Prognose wird die Seite in die vielversprechende Kategorie verschoben. Die Aufklärungsarbeiten beginnen, bestehend aus den folgenden Phasen.

Vorläufige Aufklärung

In dieser Phase werden die Funktionen der Website untersucht geologische Struktur. Es werden quantitative und qualitative Bewertungen durchgeführt, Quellen der Reservenbildung untersucht. Begründet wird das rationalste Bauvorhaben, vielmehr wird der allgemeine Standort ermittelt und festgestellt, ob dieser die angegebene Leistung erbringen kann.

Detaillierte Aufklärung

Sie gehen nur dann zur zweiten Stufe über, wenn der Standort wirklich vielversprechend für eine industrielle Nutzung ist.

Bei der detaillierten Exploration geht es darum, die Kategorie mit höchster Genauigkeit zu bestimmen und die Höhe der Reserven mit Blick auf die nahe Zukunft zu berechnen. Diese Daten werden für den Entwurf der VSU benötigt. Der Standort wird auf natürliche hydrodynamische Phänomene untersucht (d. h. ob es auf dem Standort zu Erdrutschen und Erdrutschen kommen kann), das Ausmaß und der Grad ihres Gefrierens werden gemessen. Auch die Bohrbarkeitskategorie hängt von diesen Indikatoren ab.

Operative Intelligenz

Diese Art von Arbeiten setzt eine stabile industrielle Entwicklung des Standortes mit parallelen Forschungsarbeiten voraus:

• untersuchen Sie mögliche Bedingungen für die Bildung eines Depressionstrichters;
• Die stationäre Überwachung des Wasserstandes erfolgt am Boden.
• Es wird eine qualitative Untersuchung des Wassers durchgeführt, um festzustellen, wie stark es sich im Laufe der Zeit verändert. bestimmten Zeitraum(Monat, Jahr) wird eine Prognose für zukünftige Zeiträume erstellt;
• Geplant sind notwendige Maßnahmen zur Auffüllung der Reserven, um die Wasserschicht vor Erschöpfung zu schützen, sowie eine Reihe weiterer Maßnahmen.

Die Bewertung der betrieblichen Grundwasserreserven ist ein sehr wichtiger Schritt im Prozess der unterirdischen Wasseraufnahme. Wenn wir feste Mineralien und Grundwasser vergleichen, sind letztere dynamischer Natur, das heißt, das Wasser verändert sich ständig in Zusammensetzung, Qualität und Quantität. Es ist nicht möglich, die Wassermenge einmalig zu berechnen und immer mit einem bestimmten Wasserverbrauch zu rechnen. Die Menge des Abflusses und Zuflusses hängt von vielen Faktoren ab, die ständig untersucht und analysiert werden sollten.

Wer führt die Bewertung der Grundwasserreserven durch?

Auf gesetzlicher Ebene wird die Verantwortung für die Wasserbeurteilung dem Untergrundnutzer übertragen. Es ist klar, dass ein gewöhnlicher Mensch Er kann solche Arbeiten nicht alleine durchführen und wendet sich daher an Organisationen, die solche Arbeiten durchführen.

Der Untergrundnutzer muss zwei Lizenzen erwerben:

• für geologische Studien;
• zur Gewinnung von Grundwasser.

Lizenzen müssen nacheinander erworben werden. Zuerst Explorationsarbeiten und erst dann Produktion. Das muss jedem Grundwassernutzer klar sein Vorschriften implizieren die Verantwortung für die Nutzung von Wasser ohne Lizenz. Der Baugrundnutzer ist auch dann nicht von der Genehmigungspflicht entbunden, wenn der Brunnen vor 100 Jahren angelegt wurde oder mit ihm in ein Grundstück übergegangen ist Grundstück. Allerdings erlaubt das Gesetz die Nutzung eines Brunnens ohne Genehmigung, wenn dieser nur den Bedarf einer bestimmten Familie deckt und nicht im industriellen Maßstab genutzt wird. Ein Brunnen kann nicht als Wasserversorgungsquelle für mehrere Haushalte dienen. In anderen Fällen müssen Arbeiten zur Bewertung der Grundwasservorräte durchgeführt und eine Genehmigung eingeholt werden. Erfolgte dies nicht, fallen die Maßnahmen unter die Normen des Verwaltungsgesetzbuches.

Worauf sollten Sie bei der Auswahl eines Auftragnehmers achten?

Heutzutage bieten viele Unternehmen hydrogeologische Forschungsdienstleistungen an, ohne dass sie überhaupt über solche Mitarbeiter verfügen. Die Beurteilung von Grundwasserreserven sollte ausschließlich von einem spezialisierten Spezialisten durchgeführt werden, daher ist es besser, einen Fachmann als eine Organisation zu suchen. Das Beste ist, dass er nicht nur ein Diplom in Hydrogeologie, sondern auch Veröffentlichungen in der Fachliteratur hinter sich hat. Ein Geologe muss über praktisch umgesetzte Projekte und genehmigte Berichte verfügen.

Es besteht immer noch ein großes Risiko, eine nicht zum Kerngeschäft gehörende Organisation zu kontaktieren und nicht die gewünschte Menge an Wasser zu verbrauchen. Dieses Problem entfällt natürlich, wenn an einem bereits fertiggestellten Brunnen gearbeitet wird und alle Maßnahmen ausschließlich auf die Legalisierung der Wassernutzung abzielen.

Warum ist eine Neubewertung der Wasseraufnahmereserven notwendig?

Die Bewertung und Neubewertung von Grundwasserreserven ist ein komplexes geologisches Verfahren, dessen Hauptrichtung die rationelle Nutzung des vorhandenen Untergrunds ist. Frisches Wasser- Dies ist eine äußerst wertvolle Ressource, die ständigen Schutz durch den Menschen erfordert.

Eine Neubewertung des Grundwassers hat nicht immer nur wirtschaftliche Gründe. In einigen Regionen ist Grundwasser die einzige Wasserversorgungsquelle, sodass an der Machbarkeit des Ansatzes kein Zweifel besteht. Bei Neubewertungsarbeiten geht es darum, Grundwasserleiter vor Degradation und Erschöpfung zu schützen. Die Wasserqualität wird ständig überwacht. Der Einfluss natürlicher und vom Menschen verursachter Faktoren auf den Grad seiner Verschmutzung wird untersucht.

Unternehmerische Risiken

Es ist zu bedenken, dass die Bewertung der Grundwasserreserven zwar negativ ausfallen kann, jedoch erhebliche Investitionen erforderlich sind, bevor ein positives Ergebnis erzielt wird. finanzielle Resourcen. Es sei möglich, dass dem Bericht zufolge nachgewiesen werde, dass die industrielle Wasserentnahme für die industrielle Produktion wirtschaftlich nicht vertretbar sei. Deshalb dieser Typ unternehmerische Tätigkeit ist ziemlich riskant.