Характеристика наблюдательной сети

Наблюдательная сеть Казанской ТЭЦ-1 состоит из 11 скважин, пройденных в период с 25 мая по 1 сентября 2005 г. ОАО «КазТИСИз» (г. Казань). Основные данные по скважинам представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Каталог наблюдательных скважин на территории Казанской ТЭЦ-1

№№ п/п	№№ скважин	Координаты скважин	Абсолютная отметка устья, м	Глубина, м	Превышение верха трубы над устьем, м	Интервал установки фильтра, м	водовмещающие породы
		55°45'43,5" с.ш. 49°7'39,0" в.д.	56,08	10,0	1,00	7,00-9,00	пески
	1а	55°45'43,5" с.ш. 49°7'39,2" в.д.	56,09	4,3	1,03	1,30-3,30	суглинки
	2а	55°45'39,5" с.ш. 49°7'37,4" в.д.	56,60	6,0	1,07	3,00-5,00	пески, суглинки
	3а	55°45'40,3" с.ш. 49°7'30,9" в.д.	58,02	4,4	1,12	1,40-3,40	суглинки
		55°45'37,7" с.ш. 49°7'33,9" в.д.	57,62	10,0	1,10	7,00-9,00	пески
	4а	55°45'37,7" с.ш. 49°7'34,0" в.д.	57,63	4,4	1,08	1,40-3,40	суглинки
		55°45'30,3" с.ш. 49°7'30,5" в.д.	57,40	10,0	1,10	7,00-9,00	пески
	5а	55°45'30,2" с.ш. 49°7'30,5" в.д.	57,41	2,8	1,05	1,30-2,30	суглинки
		55°45'4,1" с.ш. 49°7'3,3" в.д.	55,44	6,0	1,10	3,00-5,00	суглинки
		55°45'8,1" с.ш. 49°7'5,9" в.д.	55,34	10,0	1,20	7,00-9,00	пески
		55°45'12,5" с.ш. 49°7'6,1" в.д.	55,35	6,0	0,99	3,00-5,00	пески

На территории собственно Казанской ТЭЦ-1 находятся 8 скважин (рис. 3.3, 3.4), из которых 3 скважины (№№ 1, 4, 5) оборудованы на водоносный верхнечетвертичный аллювиальный комплекс, а 4 скважины (№№ 1а, 3а, 4а, 5а) вскрывают периодически обводненный современный техногенный горизонт. В скважине № 2а фильтр установлен на глубине 3-5 м в суглинках. В нижней части разреза вскрываются пески водоносного верхнечетвертичного аллювиального комплекса мощностью 0,7 м, из которых, по-видимому, и осуществляется водоприток в скважину.

На шламоотвале Казанской ТЭЦ-1 расположены 3 скважины (рис. 3.3, 3.5). В двух скважинах (№№ 7, 8) вскрываются пески водоносного верхнечетвертичного аллювиального комплекса, а в скважине № 6 геологический разрез представлен суглинками.

В соответствии с методикой работ (см. раздел 2), дважды за отчетный период (23 апреля и 5 декабря) выполнена проверка работоспособности наблюдательных скважин, результаты которой представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Сведения о проверке забоев наблюдательных скважин

№№ п/п	№№ скважин	Глубина отстойника от устья, м	Степень заиления, м	Примечание
по паспорту	23.4.07 г.	5.12.07 г.
		10,00	8,25	8,20	1,80	Подлежит чистке
	1а	4,30	4,32	4,33
	2а	6,00	4,80	4,78	1,22	Подлежит чистке
	3а	4,40	3,98	3,98	0,42	Подлежит чистке
		10,00	9,53	9,54	0,47	Подлежит чистке
	4а	4,40	4,58	4,55
		10,00	9,52	9,36	0,64	Подлежит чистке
	5а	3,30	3,00	3,00	0,30	Подлежит чистке
		6,00	5,10	4,95	1,05	Подлежит чистке
		10,00	9,05	8,75	1,25	Подлежит чистке
		6,00	4,51	4,50	1,50	Подлежит чистке

В результате проведенной проверки, в большинстве скважин отмечается заиление, что требует чистки ствола (ремонта) данных скважин.

Следует отметить, что существующей сети наблюдательных скважин явно недостаточно для надежного и оптимального контроля за режимом подземных вод и полной характеристики динамических, температурных и химических параметров приповерхностной гидросферы. Рекомендации авторов отчета по расширению наблюдательной сети скважин представлены в разделе 6.

3.3 Динамический режим подземных вод

Изучение динамического режима подземных вод на территории Казанской ТЭЦ-1 и шламоотвале проводилось по 11 скважинам, из них первый от поверхности периодически обводненный современный техногенный горизонт (первый от поверхности) изучался в 6 скважинах, а нижезалегающий водоносный верхнечетвертичный аллювиальный комплекс – в 5 скважинах.

В течение 2007 г. выполнены по 16 замеров уровней подземных вод в каждой из 11 скважин. Результаты наблюдений приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Уровни подземных вод в наблюдательных скважинах Казанской ТЭЦ-1 в 2007 г.

Номера скважин	Индекс водоносного подразделения	Абсолютная отметка уровня (м) по датам замеров
29.01.07	20.02.07	15.03.07	26.03.07	09.04.07	23.04.07	15.05.07	30.05.07	19.06.07	19.07.07	08.08.07	05.09.07	16.10.07	15.11.07	05.12.07	28.12.07
Территория ТЭЦ-1
	aQIII	52,47	52,34	52,31	52,42	52,44	52,78	52,55	52,59	52,84	53,03	52,84	52,77	52,61	52,47	52,33	52,26
1а	tQIV	в.о.	в.о.	в.о.	51,82	в.о.	52,54	53,15	52,76	53,09	53,60	53,32	53,98	53,03	52,83	52,67	в.о.
2а	aQIII	52,42	52,31	52,24	52,34	52,44	52,42	52,42	52,42	52,71	52,93	52,81	52,69	52,51	52,38	52,31	52,21
3а	tQIV	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.
	aQIII	53,01	52,83	52,84	52,89	53,00	53,03	52,91	53,00	53,12	53,51	53,41	53,29	53,10	52,90	52,87	53,17
4а	tQIV	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.	в.о.
	aQIII	52,65	52,60	52,49	52,62	52,73	52,75	52,73	52,72	52,88	53,12	53,17	53,03	52,88	52,71	52,61	52,52
5а	tQIV	в.о.	в.о.	в.о.	55,11	54,71	54,71	54,54	54,44	54,60	54,74	в.о.	в.о.	54,79	54,58	в.о.	54,44
Шламоотвал
	tQIV	53,52	53,17	53,16	53,60	53,50	53,46	53,61	53,58	53,52	53,93	53,55	53,50	53,44	53,10	52,96	52,79
	aQIII	52,52	52,44	52,47	52,53	52,62	52,71	52,66	52,78	52,90	53,17	53,18	53,09	52,86	52,66	52,62	52,52
	aQIII	52,67	52,52	52,55	52,60	52,72	52,75	52,72	52,82	52,96	53,19	53,19	53,10	52,89	52,70	52,65	52,55

Примечание: в.о. – вода в скважине на момент замера отсутствовала

Питание подземных вод на территории Казанской ТЭЦ-1 и шламоотвале осуществляется в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков, а также за счет утечек промышленных вод из коммуникаций. Кроме того, подземные воды могут получать питание за счет эпизодической подпорной фильтрации в период подъема уровня Куйбышевского водохранилища и оз. Средний Кабан выше природного уровня водоносных горизонтов. Разгрузка подземных вод происходит в оз. Средний Кабан и Куйбышевское водохранилище.

Зона активного влияния поверхностных водоемов наблюдается в прибрежной зоне. Степень зависимости режима уровня подземных вод на территории Казанской ТЭЦ-1 от колебаний уровня Куйбышевского водохранилища и оз. Средний Кабан определяется соответствием сроков наступления экстремальных уровней и величинами амплитуд. Существенное значение имеет расстояние до водохранилища и оз. Средний Кабан: при удалении от них амплитуды колебаний уровня подземных вод затухают.

Анализ поведения динамического уровня подземных вод на исследованном объекте показал их отчетливые сезонные колебания (рис. 3.6, 3.7). Так, минимальные уровни подземных вод в 2007 г. наблюдаются в период зимней межени в марте, подъем уровня происходит с началом снеготаяния и весеннего паводка в конце апреля – середине мая. Максимальные значения уровня подземных вод отмечены в июле 2007 г., когда выпало 149,4 мм атмосферных осадков, что превысило среднемноголетнюю месячную норму в 2,4 раза. Осенне-зимний период характеризуется в основном постепенным плавным понижением уровня подземных вод.

Отметим, что изменения уровней Куйбышевского водохранилища отражаются в режиме подземных вод на территории Казанской ТЭЦ-1 в значительно меньшей степени, чем выпадение атмосферных осадков. Основной причиной данного факта является, по-видимому, относительная удаленность (1-1,5 км) объекта исследований от Куйбышевского водохранилища. В режиме первого от поверхности водоносного горизонта колебания уровней водохранилища практически не отражаются (рис. 3.6), а значительные (более 1,5 м) колебания уровня водохранилища в апреле-мае 2007 г. отразились на уровнях подземных вод водоносного верхнечетвертичного аллювиального комплекса на величину не более 0,2 м (рис. 3.7).

Более существенна зависимость режима первого от поверхности водоносного горизонта от колебания уровня оз. Средний Кабан (рис. 3.6). Например, при понижении уровня озера в период с 15 по 30 мая 2007 г. на 1,1 м уровень подземных вод в скважине 1а, расположенной на территории ТЭЦ-1 на расстоянии 180 м от озера понизился на 0,39 м, в скважине 5а (350 м от озера) - на 0,1 м.

В целом, динамический режим верхнечетвертичного аллювиального комплекса с водовмещающими песками менее зависим от климатических, гидрогеологических, техногенных и других факторов, чем в первом от поверхности водоносном горизонте с водовмещающими суглинками и глинами. Так, в 2007 г. абсолютные отметки уровней первого от поверхности водоносного горизонта изменялись от 51,82 м до 55,11 м (рис. 3.6, табл. 3.3), а колебания уровней по отдельным скважинам составили 1,14-2,16 м. В водоносном верхнечетвертичном аллювиальном комплексе уровни грунтовых вод располагались на абсолютных отметках 52,21-53,51 м, а колебания уровней по отдельным скважинам составили всего 0,67-0,77 м (рис. 3.7, табл. 3.3). Возможными причинами подобного поведения подземных вод являются значительно бóльшие ёмкостные свойства песчаных пород, по сравнению с глинистыми породами, а также более глубокое расположение водоносного аллювиального комплекса относительно водоносного техногенного горизонта.

При сравнении уровней подземных вод 2007 г. на территории Казанской ТЭЦ-1 с предыдущими годами (2005 и 2006) установлено существенное отличие исследованного в данной работе периода времени. Так, с января до середины марта 2007 г. уровни подземных вод во всех скважинах понизились на 0,1-0,36 м (рис. 3.8), что связано с климатическими особенностями зимнего периода 2007 г. Аномально высокие температуры первых двух декад января 2007 г., когда среднесуточная температура приблизилась к 0°С и превышала среднемноголетнюю норму на 12,3°С (рис. 3.1), препятствовали образованию сплошного сезонно-мерзлого слоя, и подземные воды получали в данный период времени питание за счет инфильтрации атмосферных осадков.

С января до конца марта 2007 г. в скважинах 5а и 1а воды не было, что, по-видимому, связано с сезонным промерзанием верхней части зоны аэрации и отсутствием питания первого от поверхности водоносного горизонта. Хотя по наблюдениям зимнего периода 2006 г. уровни грунтовых вод имели абсолютные отметки 53,1-54,8 м (рис. 3.8), что, возможно, связано с утечками производственных вод.

В весенний паводок 2007 г. (с конца марта до середины мая) уровень подземных вод повысился на 0,18-0,47 м относительно минимальных значений зимнего периода (рис. 3.8). В 2006 г. весенний максимум отмечается при замерах 27 марта, а уже 10 апреля произошло снижение уровней на 10-34 см (рис. 3.8).

Летний период 2007 года характеризуется максимальным уровнем подземных вод (рис. 3.8, табл. 3.3). Из-за большого количества осадков, уровни подземных вод в скважинах, оборудованных на верхнечетвертичный аллювиальный комплекс, повысились на 19‑39 см, а в первом от поверхности водоносном горизонте - на 14-51 см. В 2006 году к середине июня произошла стабилизация уровня подземных вод, а с середины июня до начала сентября 2006 г. отмечались его минимальные значения (рис. 3.8).

С сентября-месяца до конца 2007 года наблюдается спад уровней в среднем на 10-15 см в месяц до достижения минимальных отметок к концу декабря 2007 г. В данный период 2005 г. уровни грунтовых вод имели стабильные значения с незначительными колебаниями до 10 см (рис. 3.8).

Формирование режима подземных вод на исследуемом участке, как и на любом промышленном объекте в пределах урбанизированной территории, зависит во многом от техногенных факторов. Здесь функционируют подземные теплотрассы, водопроводные и канализационные системы, обеспечивающую эксплуатацию промышленной и жилой инфраструктуры города. Значительная часть воды, циркулирующей по подземным городским коммуникациям, попадает в грунты. Например, в Казани величина утечек из водонесущих коммуникаций, составляет около 5 млн. м³ или 17% от общего водоснабжения. Кроме того, нарушению динамического режима подземных вод также способствует барражирующий эффект от заглубленных частей зданий и сооружений. Отметим, что в отдельных скважинах на территории Казанской ТЭЦ-1 отмечаются изменения уровней подземных вод, не зависящие от общих закономерностей формирования режима подземных вод под влиянием природных климатических условий, колебаний уровней Куйбышевского водохранилища и озера Средний Кабан. Возможно подобные «незакономерные» флуктуации связаны именно с утечками производственных вод из водонесущих коммуникаций.

Например, в скважинах № 5а и № 6, вскрывающих первый от поверхности водоносный горизонт, отмечается стабильный уровень подземных вод (рис. 3.6). В расположенной вблизи главного корпуса № 1 скважине 1а, также оборудованной на данный водоносный горизонт, с конца марта до середины сентября 2007 г. уровень подземных вод повысился более чем на 2 м (рис. 3.6). При этом здесь наблюдались отдельные локальные максимумы уровня вод 15 мая (абсолютная отметка 53,15 м), 19 июля (53,09 м) и 5 сентября (53,98 м). А при замере 9 апреля 2007 г. в скважине 1а вода вообще отсутствовала (табл. 3.3). Возможными причинами такого поведения уровня подземных вод в скважине 1а могут являться, наряду с природными явлениями (температура воздуха, атмосферные осадки и т. п.), и техногенные факторы, включая и утечки производственных вод. Скважина 1а расположена на небольшой площадке размером 25х10 м. Со всех сторон данная площадка окружена зданиями (рис. 3.3) и поэтому инсоляция здесь практически отсутствует. Вследствие этого таяние сезонно-мерзлотного слоя могло начаться позже и продолжаться более продолжительное время, чем на остальной территории ТЭЦ. Данный вывод подтверждается и относительно низкой температурой (6,2°С) воды в скважине 1а при замере 15 мая 2007 г. (см. подраздел 3.4). При гидрохимических режимных наблюдениях в воде из скважин 1 и 1а обнаружено повышенное содержание нефтепродуктов, что может указывать на возможность утечки производственных вод на данном участке.

В скважинах № 1 и 4, оборудованных на верхнечетвертичный аллювиальный комплекс и расположенных, соответственно, вблизи главных корпусов № 1 и 2, отмечаются единичные повышения уровня воды на 30 см (рис. 3.7), что может быть также связано с утечками производственных вод.

На территории шламоотвала в скважинах №№ 6, 7 и 8 колебания уровней соответствуют природным сезонным изменениям динамического режима подземных вод. Следует отметить, что уровень подземных вод здесь не доходит до абсолютных отметок дна шламоячеек. Нарушение гидроизоляции шламоячеек может привести к дополнительному питанию водоносных горизонтов за счет техногенных вод, что, в свою очередь, повысит уровень подземных вод и изменит их химический состав.

Карты гидроизогипс, построенные по результатам режимных наблюдений 2007 г. представлены в приложении 1. В период максимального подъема уровней подземных вод в июле и ноябре-декабре (рис. 3.9, 3.10) первый от поверхности водоносный горизонт обладает наивысшими значениями уровня в районе склада мазута (скв. № 5а). Самые высокие уровни верхнечетвертичного аллювиального комплекса отмечаются в скважине 4 в районе главных корпусов № 1 и № 2 (рис. 3.11, 3.12).

Дата добавления: 2015-10-02