Категории запасов. 
Общие представления о гидрогеологии

Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых (ГКЗ) разработана классификация эксплуатационных запасов подземных вод (1962), которые подразделяются на четыре категории А, В, С1 и С2 в зависимости от степени разведанности подземных вод, изученности их качества и условий эксплуатации.

Категория эксплуатационных запасов подземных вод — буквенный символ, характеризующий степень изученности ЭЗПВ и их подготовленности для дальнейшего изучения, соответствующих стадий проектирования и освоения.

В соответствии с «Классификацией ЭЗ и прогнозных ресурсов подземных вод» выделяются категории запасов: А — освоенные, В — разведанные, С1 — предварительные оцененные, С2 — выявленные.

Категория, А запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей полное выяснение условий:

• — залегания, строения и величин напора водоносных горизонтов;
• — фильтрационных свойств водовмещающих пород;
• — условий питания и возможности восполнения ЭЗ;
• — установление связи с водами поверхностными и других водоносных горизонтов.

Качество вод изучено с достоверностью, обеспечивающей возможность использования их по заданному назначению на расчетный срок водопотребления.

ЭЗПВ на участке проектируемого водозабора определены по данным эксплуатации, опытно-эксплуатационных или опытных откачек.

Категория В — запасы, разведанные с детальностью, обеспечивающей выяснение основных особенностей условий:

• — залегания, строения и питания водоносных горизонтов;
• — связи с поверхностными и водами других водоносных горизонтов;
• — определение приближенного количества естественных водных ресурсов как источников восполнения ЭЗПВ.

Качество подземных вод изучено в мере, которая позволяет установить возможность использования их для заданного назначения.

ЭЗПВ на участке проектируемого водозабора определены по данным опытных откачек или по расчетной экстраполяции.

Категория С1 — запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснение в общих чертах строения, условий залегания и распространения водоносных горизонтов. Качество вод изучено в мере, которая обеспечивает предварительное решение вопроса о возможности их использования по заданному назначению.

ЭЗПВ определены по данным пробных откачек из единичных разведочных выработок, по аналогии с существующими водозаборами или примыкающими участками, по которым запасы подземных вод того же водоносного горизонта определены по категориям, А и В.

Категория С2 — запасы, установленные на основании общих геолого-гидрогеологических данных, подтвержденных опробованием водоносного горизонта в отдельных точках, либо по аналогии с разведанными участками. Качество подземных вод определено по пробам, взятым в отдельных точках водоносного горизонта, либо по аналогии с изученными участками того же горизонта. ЭЗПВ определены в пределах выявленных благоприятных структур и комплексов водовмещающих пород.

Утверждение запасов по категории, А и В дает право на составление проектов водоснабжения и выделение капитальных вложений на строительство новых и реконструкцию действующих водозаборов, причем запасы по категориям, А должны составлять не менее 50%. В отдельных случаях с разрешения ГКЗ этот процент может быть снижен. На участках с особо сложными гидрогеологическими условиями, где выявление запасов подземных вод по категории, А в процессе разведки нецелесообразно, т. к., потребовало бы проведения значительного объема разведочных и опытных работ, допускается проектирование и выделение капитальных вложений на базе категории В. При определении перспектив увеличения отбора воды путем расширения водозаборов должны учитываться запасы по категории С2. Оценка ЭЗ по этой категории в основном преследует цель выявления площадей для проведения в дальнейшем, когда возникает необходимость, разведработ для выявления запасов по более высоким категориям.

Запасы по категориям, А и В требуют проведения детальной разведки;по категории С1 обосновываются данными предварительной разведки и поисковых работ;по категории С2 можно использовать обзорные (мелкомасштабные) карты, руководствуясь общими соображениями о балансе подземных вод в районе, и учитывать в качестве аналогов данные по более разведанным площадям.

Промышленную ценность МПВ определяет величина их эксплуатационных запасов, которая характеризует возможный отбор воды (в м. куб./сут), обеспечиваемый в течение всего расчетного срока эксплуатации месторождения.

Лицензионное соглашение — неотъемлемая часть лицензии, в которой определены условия и требования к пользованию недрами.

Лицензия на пользование недрами — государственный документ, удостоверяющий право ее владельца на пользование участком недр в определенных границах в соответствии с указанной целью в течение установленного срока при соблюдении им заранее оговоренных требований и условий.

Гидрогеологические исследования (ГГИ) — выяснение в натуре условий залегания, распространения, накопления, разгрузки и состава подземных вод, а также условий и свойств, определяющих технические мероприятия по использованию подземных вод, регулированию их или удалению.

Гидрогеологические поиски и разведка — прикладная область гидрогеологии, занимающаяся выявлением и оценкой запасов и качества подземных вод, выяснением гидрогеологических вопросов, возникающих при строительстве инженерных сооружений, в горном деле при осушении, орошении и пр.

Гидрогеологические поиски выполняются путем гидрогеологической съемки — комплекса полевых исследований научно-производственного характера, выполняемых с целью изучения и картирования подземных вод, их естественных коллекторов и бассейнов, пород зоны аэрации (геологического строения, стратиграфии, литологии, тектоники, геоморфологии, климата, гидрографии и др. природных и искусственных факторов, предопределяющих условия формирования, залегания, распространения, движения, питания и разгрузки подземных вод).

Обязательны выяснение и оценка геологической роли и влияния подземных вод и ГГУ территории на физико-геологические явления, формы рельефа, породы, полезные ископаемые, оценка роли и значения подземных вод в дальнейшем развитии и освоении территории.

Разведочные работы как более дорогие сосредоточиваются на отдельных участках. По степени детальности разведки они подразделяются на 2−3 этапа. Объем и содержание детальных разведок определяются ГГУ, степенью изученности подземных вод и назначением (для водоснабжения, понижения уровня подземных вод, борьбы с шахтными водами, устройства плотин, водохранилищ и пр.) Задача гидрогеологических разведок — получить расчетные элементы для проектирования.

ГГУ — совокупность признаков, характеризующих условия залегания подземных вод, литологический состав и водные свойства водоносных пород, движение, качество и количество подземных вод и особенности их режима в природной обстановке и под влиянием искусственных факторов.

Общие принципы проведения гидрогеологических исследований:

• 1) полноты исследований;
• 2) последовательных приближений (принцип выражается в стадийности проведения геологоразведочных работ);
• 3) равномерности изучения месторождений;
• 4) наименьших трудовых и материальных затрат;
• 5) наименьших затрат времени;
• 6) рационального и комплексного использования природных ресурсов.

Основные виды и структура ГГИ зависят от характера, масштабов и специфики задач, состава и качества необходимой гидрогеологической информации, сложности и степени изученности природных условий, стадии и технико-экономических показателей проектируемых исследований.

Основные виды ГГИ:

• 1) сбор, обобщение и анализ материалов предыдущих исследований;
• 2) рекогносцировочные ГГИ;
• 3) ГГ съемки и картирование;
• 4) буровые и горные работы;
• 5) полевые ОФВ (откачки, наливы, нагнетания, экспресс-методы и т. д.);
• 6) моделирование фильтрации подземных вод;
• 7) лабораторные работы;
• 8) наблюдения за режимом подземных вод;
• 9) геофизические исследования.

По назначению откачки подразделяются на пробные, опытные и опытно-эксплуатационные.

Пробные откачки — для предварительной оценки водоносности вскрытого горизонта и качества подземных вод, для выбора горизонтов и участков для проведения разведочных работ.

Цель опытных откачек:

• — установление зависимости дебита скважины от понижения уровня воды в ней (кривая дебита);
• — определение коэффициентов фильтрации, пьезопроводности или уровнепроводности, водопроводимости;
• — определение «внутреннего сопротивления», возникающего под влиянием фильтра скважины и процессов, протекающих в призабойной зоне;
• — определение величин срезок уровня в пределах участка возможного расположения водозабора при совместной работе эксплуатационных скважин.

Опытно-эксплуатационные откачки проводятся в особо сложных гидродинамических и ГХУ для определения возможных изменений уровня и качества воды во времени (откачки следует проводить при отсутствии постоянных источников восполнения).

В результате ГГИ получают первичную гидрогеологическую информацию в виде результатов отдельных замеров, наблюдений, опробований, анализов, она накапливается и подвергается обработке (систематизации, группировке, определению обобщенных показателей, классификации, построению графиков, таблиц, разрезов, карт и т. д.), в результате чего преобразуется во вторичную информацию, используемую прогнозах, оценках и обоснованиях.

В целях планомерного выявления ресурсов подземных вод и во избежание неоправданных затрат на проведение ГРР с излишней детальностью ГГР процесс на подземные воды (пресные, минеральные, термальные, промышленные) делится на стадии:

• 1) гидрогеологическая съемка масштаба 1:200 000;
• 2) поиски; гидрогеологический вода ископаемое
• 3) предварительная разведка;
• 4) детальная разведка;
• 5) эксплуатационная разведка.

Они различаются назначением, содержанием и результатами работ. Результаты работ каждой предыдущей стадии являются основой для составления проекта работ последующей стадии.

Гидрогеологическая съемка масштаба 1:200 000 проводится с целью планомерного общего гидрогеологического изучения территории страны, выяснения основных закономерностей формирования и распространения различных типов подземных вод, общей оценки водоносности территории и условий существующего и возможного использования подземных вод. В результате съемки составляются государственные ГГ карты по листам принятой разграфки и комплекс дополнительных специальных карт, характеризующих закономерности формирования и распространения различных типов подземных вод и условий существующего и возможного их использования с выделением перспективных площадей и водоносных горизонтов (комплексов), рекомендуемых для дальнейших поисково-разведочных работ. Для территорий, по которым ранее составленные карты масштаба 1:200 000 не отвечают современным требованиям, может предусматриваться доизучение ГГУ.

Цель стадии поисков — общая оценка перспектив изучаемых территорий на выявление месторождений типов подземных вод с региональной оценкой их эксплуатационных запасов и выделение водоносных горизонтов и участков для постановки дальнейших разведочных работ. Стадия поисков подразделяется на две подстадии: общие и детальные поиски.

Предварительная разведка ведется в пределах выявленных месторождений и их перспективных площадей с целью изучения их геолого-гидрогеологических особенностей, предварительной оценки ЭЗПВ и обоснования целесообразности постановки детальных разведочных работ.

Детальная разведка. Цель — обоснование проекта строительства и эксплуатации будущего водозабора, уточнения величины ЭЗПВ и данных для промышленного освоения разведуемого месторождения.

Эксплуатационная разведка осуществляется в процессе строительства и эксплуатации водозаборов в целях контроля режима эксплуатации и обеспечения наиболее рациональных условий промышленного освоения эксплуатируемых месторождений.

Если подземные воды изучаются не как полезное ископаемое, а как фактор, требующий их учета и регулирования при проектировании инженерных сооружений, то ГГИ проводятся с целью соответствующего обоснования проектируемых мероприятий.

Последовательность их проведения определяется стадийностью проектирования инженерного сооружения (в одну или две стадии). Стадийность ГГИ зависит от сложности природных условий территории, степени их изученности, крупности, важности и сложности проектируемого объекта или мероприятий и других факторов. В среднем для проведения полного комплекса исследований на МПВ затрачивается от 3 до 5 лет (иногда до 2−4 лет при совмещении стадий, комплексировании работ и др.).