Фронт геология
Компания
Виды работ
Публикации Лицензия
Контакты

Воскресенье, Февраль, 25, 2018  
  Работа с картой Google Maps

  

  

  Расписание, наличие мест, стоимость билетов | ОАО Российские железные дороги

  

  

Министерство
природных ресурсов Российской Федерации


Федеральное агенство
по строительству и жилищно
коммунальному хозяйству


ГИС-ассоциация


НАШИ ПУБЛИКАЦИИ
  

Особенности фильтрационных параметров пород зоны аэрации территории Удмуртской республики.

O.А. Коновалова, 2000 г.

В связи с интенсивным развитием нефтедобывающего комплекса в пределах Удмуртской республики особую актуальность приобрела проблема охраны подземных вод. Особенности геологического строения обусловливают тесную гидравлическую связь между водоносными горизонтами и комплексами внутри гидрогеологических этажей. Возникновение загрязнения на любой глубине приводит к последующему изменению качественного состава воды всей зоны пресных подземных вод.

Одним из основных путей загрязнения водоносных комплексов, используемых для питьевого водоснабжения, служит проникновение элементов-загрязнителей с поверхности. Естественная защищенность подземных вод в значительной степени определяется проницаемостью пород зоны аэрации. В пределах Удмуртской республики в строении зоны аэрации принимают участие отложения четвертичного и позднепермского возраста. Четвертичные отложения, характеризующиеся поровым типом проницаемости, составляют большую часть зоны аэрации, и оказывают определяющее влияние на особенности локализации и прогноз распространения возможного загрязнения.

В процессе проведения работ по геологическому доизучению центральной части территории республики в пределах Увинского, Селтинского, Старо-Зятцкого, Якшур-Бодьинского и Завьяловского районов (рис.1) получены новые данные об особенностях фильтрационных параметров четвертичных отложений. Полученная информация с высокой степенью надежности может использоваться для проектирования сети мониторинговых наблюдений за состоянием пресных подземных вод и прогноза распространения возможного загрязнения на близ расположенных нефтяных месторождениях.

Среди четвертичных отложений развит аллювий пойм, первой и второй надпойменных террас, водно-ледниковые, эоловые, делювиально-солифлюкционные, элювиально-делювиальные образования и покровные образования проблематичного генезиса.

Алювиальные отложения отмечаются в долинах рек Кильмези, Валы, Увы, Нылги и др. Они представлены песками, суглинками, галечниками. Изменение зернистости и проницаемости одновозрастных отложений по разрезу происходит монотонно. Галечники и пески, как правило, являются водоносными. Из аллювиальных отложений в состав зоны аэрации входят суглинки и пески верхней части разреза.

По гранулометрической классификации крупнообломочных и песчаных грунтов (СНиП II-15-74) среди песков аллювиального генезиса выделяются мелкие и пылеватые (таб.1).

Таблица 1

Гранулометрический состав аллювиальных песков

Вид грунта

Гранулометрический состав, %

>10
мм

10-5мм

5-2мм

2-1мм

1-0.5мм

0.5-0.25
мм
0.25-0.1
мм

0.1-0.05мм

песок мелкий

 

01-0.22
0.03
0-0.7
0.1
0.0-0.9
0.2
0.1-4.1
0.9
2.3-56.3
17.9
22.1-64
38.1
13.1-27
16.4
песок
пылев.
0-0.4
0.1
0-0.2
0.1
0
0
0.0-0.2
0.1
0.1-0.2
0.1
13-15.6
14.9
37.8-58
48.9
33.6-48
35.7
 

 

Примечание: 1 - минимальное значение; 2 - максимальное значение; 3 - среднее значение.

Коэффициент фильтрации (Кф) определялся в образцах с нарушенной и ненарушенной структурой. Кф песка мелкого в рыхлом состоянии изменяется от 2.4 до 10.9м/сут при среднем значении 7.8м/сут. В уплотненном состоянии - от 1.0 до 6.7м/сут, среднее значение 4.4м/сут.

Для песка пылеватого в рыхлом состоянии характерен разброс значений Кф от 1.0 до 8.7м/сут, среднее – 4.1м/сут. В уплотненном состоянии - от 0.2 до 3.3м/сут при среднем 1.5м/сут.

По данным опытных наливов в шурфы (ненарушенное сложение грунтового массива) Кф песка мелкого близок к среднему значению Кф аналогичных песков в уплотненном состоянии, полученным лабораторными методами, и равен 4.9м/сут.

Таблица 2

Гранулометрический состав аллювиальных суглинков

Вид грунта

Гранулометрический состав

песчаные частицы
(2-0.05мм), %
пылеватые частицы
(0.05-0.002мм), %
глинистые частицы
(< 0.002мм), %

Суглинок средний

41.1 - 48.9
44.3
34.8 - 39.6
37.5
16.3 - 19.3
18.2

Суглинок тяжелый

28.2 - 63.0
41.5
22.8 - 46.4
34.0
20.2 - 29.7
24.5

 

Примечание: Виды грунтов выделены согласно классификации дисперсных грунтов по гранулометрическому составу Охотина В.В.

Пористость суглинков изменяется от 40.1 до 43.4%, в среднем составляя 41.7%. Кф суглинков определен по результатам опытных наливов в шурфы и составляет 3.2м/сут. Слоистость террасовых суглинков предопределила значительное повышение их водопроницаемости в горизонтальном направлении. Высокое значение Кф характеризует проницаемость всего грунтового массива, обусловленную, главным образом, горизонтальным направлением фильтрации.

Делювиально-солифлюкционные отложения слагают склоны речных долин северной и северо-восточной экспозиции. Представлены суглинками и глинами, в нижней части песками с гравием и галькой.

Таблица 3

Гранулометрический состав грунтов делювиально-солифлюкционного генезиса

Вид грунта

Гранулометрический состав

гравийные
частицы
(>2мм), %
песчаные
частицы
(2-0.05мм), %
пылеватые
частицы
(0.05-0.002мм), %
глинистые
частицы
(< 0.002мм), %

Песок

0.0 - 2.3
0.3
97.7 - 100.0
99.7

 

 

Суглинок

 

20.7 - 70.4
44.6
17.3 - 50.9
43.6
12.3 - 28.8
21.1

Глина

 

18.9 - 21.4
20.1
45.8 - 48.7
47.5
30.9 - 32.4
31.3

 

Пористость суглинков - 43.2 - 45.6%, в среднем - 43.9%.  Отмечается снижение пористости вниз по разрезу. Кф суглинков, определенный опытными наливами в шурфы, равен 0.01 - 0.5м/сут. Соответственно снижению пористости отмечается уменьшение Кф с глубиной. На глубине 0.9 - 1.0м пористость суглинков - 45.6%, Кф – 0.5м/сут. На глубине 2.9 - 3.0м пористость суглинков 43.2%, Кф – 0,01м/сут .

Среди песков делювиально-солифлюкционного генезиса выделяются мелкие и пылеватые (таб.4).

Таблица 4

Гранулометрический состав делювиально-солифлюкционных песков

Вид грунта

Гранулометрический состав, %

>10
мм

10-5мм

5-2мм

2-1мм

1-0.5мм

0.5-0.25
мм
0.25-0.1
мм

0.1-0.05мм

песок мелкий

 

 

 

0-0.3
0.1
0.7-2.3
1.2
13.1-50
33.1
43-74.3
56.3
3.4-18.7
9.3
песок
пылев.
0-1.7
0.9
0-0.5
0.2
0-0.1
0
0.0-0.5
0.3
0.1-1.1
0.6
5.8-11.3
8.6
29.1-41
35.1
53-55.7
54.2
 

 

Кф песка мелкого в рыхлом состоянии изменяется от 2.0 до 19.3м/сут при среднем значении 11.9м/сут. В уплотненном состоянии - от 0.8 до 10.8, среднее значение 6.3м/сут.

Для песка пылеватого в рыхлом состоянии отмечается варьирование Кф от 0.6 до 1.2м/сут, среднее – 0.9м/сут. В уплотненном состоянии - от 0.2 до 0.5м/сут при среднем 0.3м/сут.

Элювиально-делювиальные образования в пределах изученного участка занимают значительную площадь. Они покрывают водораздельные поверхности и склоны, достигая мощности 6м. Представлены глинами, суглинками, супесями с дресвой, щебнем, гравием и галькой.

Таблица 5

Гранулометрический состав грунтов элювиально-делювиального генезиса

Вид грунта

Гранулометрический состав

гравийные
частицы
(>2мм), %
песчаные
частицы
(2-0.05мм), %
пылеватые
частицы
(0.05-0.002мм), %
глинистые
частицы
(< 0.002мм), %

Песок

0.0 - 11.0
1.2
89.0 - 100.0
98.8

 

 

Супесь

 

52.4 - 79.2
65.9
16.1 - 37.9
29.5
4.7 - 9.8
7.7

Суглинок

 

15.6 - 84.6
53.4
13.8 - 66.3
28.5
11.2 - 29.9
18.1

Глина

 

3.5 - 46.7
30.9
23.3 - 55.2
36.0
30.0 - 41.3
34.6

 

Для глин характерна величина пористости, равная 43.01 - 43.32%, в среднем 43.2%. Кф глин определен опытными наливами в шурфы и составляет - 0.06м/сут.

Также как и среди песков аллювиального и делювиально-солифлюкционного генезиса, среди песков элювиально-делювиального генезиса выделены мелкие и пылеватые (таб.6).

Таблица 6

Гранулометрический состав элювиально-делювиальных песков

Вид грунта

Гранулометрический состав, %

>10
мм

10-5мм

5-2мм

2-1мм

1-0.5мм

0.5-0.25
мм
0.25-0.1
мм

0.1-0.05мм

песок мелкий

 

 

 

0-0.2
0.1
0.3-1.1
0.7
13.7-39
28.6
41.7-62
54.9
6.5-25.1
15.6
песок
пылев.
0-6.1
1.8
0-2.4
0.6
0-2.5
0.6
0.0-1.3
0.3
0.1-0.4
0.2
4.5-12.9
6.8
10.6-48
24.8
36.9-49
44.8
 

 

В случае рыхлого сложения (коэффициент пористости е > 0.7) Кф песка мелкого изменяется от 1.5 до 15.2м/сут при среднем значении 8.4м/сут. При е < 0.6 (плотное сложение) фиксируется снижение среднего значения Кф до 4.1м/сут (от 0.3 до 7.7м/сут).

Кф песка пылеватого в рыхлом состоянии лежит в пределах от 1.1 до 1.5м/сут, среднее – 1.3м/сут. В уплотненном состоянии - от 0.2 до 0.3м/сут при среднем 0.2м/сут.

Водно-ледниковые отложения занимают центральную часть территории. Представлены песками с прослоями суглинков и глин.

Таблица 7

Гранулометрический состав грунтов водно-ледникового генезиса

Вид грунта

Гранулометрический состав

гравийные
частицы
(>2мм), %
песчаные
частицы
(2-0.05мм), %
пылеватые
частицы
(0.05-0.002мм), %
глинистые
частицы
(< 0.002мм), %

Песок

0.0 - 10.1
1.0
89.9 - 100.0
99.0

 

 

Суглинок

 

10.0 - 55.9
38.0
24.3 - 70.3
40.3
19.2 - 24.6
20.1

Глина

 

3.0 - 11.9
7.4
24.2 - 56.3
49.7
20.1 - 32.8
42.8

 

Согласно гранулометрической классификации песков выделены пески мелкие, пылеватые и средней крупности.

Таблица 8

Гранулометрический состав водно-ледниковых песков

Вид грунта

Гранулометрический состав, %

>10
мм

10-5мм

5-2мм

2-1мм

1-0.5мм

0.5-0.25
мм
0.25-0.1
мм

0.1-0.05мм

песок мелкий

0-0.1
0.1
0-0.1
0
0-0.1
0
0-0.2
0.1
0.1-1.2
0.5
13.5-38
24.7
41.9-65
55.8
12.2-23
18.6
песок
пылев.

 

 

 

 

0.2

13,1

34.4

52.3

песок ср.крупности

0-0.2
0.1
0-0.2
0.1
0-0.2
0.1
0.2-0.7
0.1
2.4-6.5
3.8
56.7-73
63.8
16.4-35
27.8
2.5-5.8
4.2

 

Пески мелкие при е > 0.7 имеют Кф 2.6 - 11.8 м/сут, среднее значение 6.0м/сут. В уплотненном состоянии Кф изменяется от 0.8 до 6.5, среднее значение 2.8м/сут. Кф песка пылеватого при е > 0.8 равен 0.7м/сут, при е < 0.6 Кф = 0.2м/сут.

Кф песка средней крупности лежит в пределах от 22.7  до 31.1м/сут, среднее – 27.3м/сут, если е > 0.7. Когда е < 0.5 Кф снижается до 8.4 - 12.6м/сут при среднем 10.8м/сут.

Эоловые отложения в пределах территории развиты локально. Представлены хорошо отсортированными рыхлыми песками.

Таблица 9

Гранулометрический состав эоловых песков

Вид грунта

Гранулометрический состав, %

>10
мм

10-5мм

5-2мм

2-1мм

1-0.5мм

0.5-0.25
мм
0.25-0.1
мм

0.1-0.05мм

песок
пылев.

 

 

 

0.1

0.8

44.3

52.7

2.1

песок ср.крупности

 

 

 

0-0.5
0.1
0.4-2.5
1.7
48.9-62
56.3
29-49.6
38.7
0.5-5.8
3.1

 

По данным, полученным лабораторными методами, Кф песка пылеватого в рыхлом состоянии составляет 25.9м/сут, в уплотненном 17.5м/сут. По результатам опытных наливов в шурфы Кф песка пылеватого, в среднем, равен 4.0м/сут.

Кф песка средней крупности в рыхлом состоянии лежит в пределах от 22.6  до 32.3м/сут, среднее – 26.7м/сут. В уплотненном состоянии от 15.3 до 12.7м/сут при среднем 17.4м/сут. По результатам опытных наливов в шурфы Кф песка средней крупности, в среднем, равен 25.0м/сут, что близо к Кф при е > 0.7 по лабораторным данным.

Покровные образования проблематичного генезиса ранне - среднечетвертичного возраста занимают незначительную площадь в пределах территории. Представлены лессовидными суглинками (таб.10).

Таблица 10

Гранулометрический состав суглинков проблематичного генезиса

Вид грунта

Гранулометрический состав

песчаные частицы
(2-0.05мм), %
пылеватые частицы
(0.05-0.002мм), %
глинистые частицы
(< 0.002мм), %

Суглинок

25.3 - 28.5
26.3
44.6 - 53.8
49.2
19.7 - 30.4
25.1

 

Пористость суглинков, в среднем, составляет 45.3%. Кф равен 0.07м/сут.

Обобщая изложенный фактический материал, следует отметить, что проницаемость пород зоны аэрации в значительной степени обусловливается их генезисом. В качестве заключения приводим сводную таблицу коэффициентов фильтрации грунтов четвертичного возраста.

Таблица 11

Сводная таблица средних значений коэффициентов фильтрации

Генетический тип отложений

Вид грунта

Коэффициент фильтрации, м/сут

рыхлое сложение

плотное сложение

естественное состояние

аллювиальный

суглинок слоистый

3.2

песок пылеватый

4.1

1.5

песок мелкий

7.8

4.4

делювиально-солифлюкционный

суглинок

0.2

песок пылеватый

0.9

0.3

песок мелкий

11.9

6.3

элювиально-делювиальный

глина

0.06

песок пылеватый

1.3

0.2

песок мелкий

8.4

4.1

водно-ледниковый

песок пылеватый

0.7

0.2

песок мелкий

6.0

2.8

песок ср. крупности

27.3

10.8

эоловый

песок пылеватый

25.9

17.5

4.0

песок ср. крупности

25.8

17.4

проблематичный

суглинок

0.07

 

Рыхлые песчаные отложения характеризуются, в целом, высокими значениями коэффициентов фильтрации, а потому не могут выполнять роль защитных экранов для подземных вод. Проницаемость песков определяется их гранулометрическим составом (крупностью первичных частиц) и пористостью (плотностью упаковки).

Вопреки распространенному мнению, что большая мощность глинистых пород обеспечивает надежную защиту грунтовых вод от загрязнения, выявлены генетические типы отложений со значительной проницаемостью, несмотря на преобладание в их составе тонкодисперсных частиц. Наличие слоистости у террасовых суглинков обусловливает неодинаковую водопроницаемость грунтовых толщ в горизонтальном и вертикальном направлениях, причем скорость фильтрации в горизонтальном направлении в несколько раз превышает скорость фильтрации в вертикальном направлении.

Таким образом, при выборе оптимального размещения техногенных объектов, обеспечивающего максимальную защиту пресных подземных вод, следует учитывать, что песчаные отложения являются сильнопроницаемыми с коэффициентами вертикальной фильтрации от 1.5 до 25.6м/сут. Глинистые породы, в основном, выполняют роль адсорбционных барьеров на пути фильтрации загрязненных вод, но этот факт не является абсолютным и требует уточнения в каждом конкретном случае.





Назад
Контактная информация

Адрес компании
603076, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Чугунова, д. 13
Тел/факс
+7 831 258 52 10
Электронные контакты
E-mail: mail@frontgeo.ru
Skype: frontgeo
Sip: frontgeo@internetcalls.com

 

 
•    О компании    •    Виды работ    •    Публикации    •    Контакты
© 2007 ООО "Фронт Геология"    статистика сайта
dating sites adultfriendfinders
статистика посещений