Экспертиза запасов подземных вод: переоценка эксплуатационных возможностей

ОЦЕНКА ЗАПАСОВ

Для забора более 100 кубических метров в день, для утверждения запасов подземных вод для добычи недропользователями и для получения разрешения на добычу подземных вод

С 1 января 2015 года для водозаборов со среднесуточным водопотреблением менее 100 кубических метров в сутки оценка запасов подземных вод не требуется.

Согласно закону № 217-ФЗ от 29 июля 2017 года, для садоводческих товариществ (СНТ) оценка грунтовых вод не будет требоваться с 2020 года.

Закон Российской Федерации № 2395-1 от 21 февраля 1992 года «О недрах» (Раздел III: Рациональное использование и охрана недр) регламентирует необходимость проведения работ по оценке запасов подземных вод и учету их состояния. Подсчет и утверждение запасов подземных вод является одним из основных требований для получения лицензии на пользование недрами по целевому назначению для добычи подземных вод.

Разработка и рассмотрение проекта геологического изучения недр (проекта геологической разведки) предшествует разработке отчета об оценке запасов подземных вод.

РАЗРАБОТКА ОТЧЕТА ПО ОЦЕНКЕ ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД. ЭКСПЕРТИЗА ОТЧЕТА. УТВЕРЖДЕНИЕ ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Результатом оценки запасов является отчет об оценке запасов подземных вод на участке водозабора и его утверждение Государственным комитетом по запасам.

Отчет об оценке запасов подземных вод включает набор технической и гидрогеологической информации о водозаборе и оценку взаимодействия водозабора с близлежащими водозаборами.

Отчет включает следующую информацию.

• Конструкция и техническое состояние водозаборной скважины, геологические и литологические компоненты.
• Характеристика эксплуатируемого водоносного горизонта.
• Качество грунтовых вод.
• Результаты экспериментальной и фильтрационной работы.
• Рекомендации по эксплуатации водозабора и т.д.

Отчет об оценке резервов подлежит обязательному рассмотрению. Запасы подземных вод утверждаются Национальным комитетом по запасам.

Экспертиза основывается на количестве добытых подземных вод (согласно разрешению) и географическом районе.

Максимум 500 кубических метров в день

• Для Москвы — это Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды в Москве
• Для Московской области — Управление экологии и охраны природы Московской области.

Более 500 кубических метров в день

• Россия (включая Москву и Московскую область) — это Московская государственная комиссия по запасам полезных ископаемых.

Результаты обзора: процедура Государственной комиссии по утверждению выводов обзора государственных запасов питьевой воды.

Продолжительность экспертизы составляет около 90 календарных дней.

В соответствии с приказом Министерства природных ресурсов № 378 от 23 мая 2011 года, стоимость экспертизы определялась исходя из объема забираемой воды и ее мощности. Услуга предоставляется ГКЗ в соответствии с приказом Федерального агентства по использованию подземных вод № 185 от 22 февраля 2005 года.

Запасы подземных вод делятся на четыре категории в зависимости от степени изученности

A — Резервы, отнесенные к тем, которые определены эксплуатационным опытом абстракции.

B — отнесены к запасам, подтвержденным экспериментальной откачкой.

С1 — отнесены к запасам, подтвержденным расчетами на основе гидрогеологических параметров, полученных в ходе экспериментов.

C2 — отводится под резервы большой площади, без привязки к конкретному водозабору.

СРОК ОЦЕНКИ ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Запасы питьевых подземных вод оцениваются на основе расчетного срока эксплуатации водозабора, который определяется Национальной комиссией на основе экспертизы запасов питьевых подземных вод национальными экспертами за максимальный период в 25 лет.

ПЕРЕОЦЕНКА ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Была проведена переоценка запасов подземных вод (резервов абсорбции).

• В случае увеличения добычи подземных вод.
• В случае изменения структуры добычи воды (изменения добычи из водоносного горизонта).
• В случае истечения срока действия лицензии на добычу подземных вод, в связи с истечением срока действия оценки хранения участка недропользования (25 лет).

После утверждения запасов подземных вод и получения недропользователем протокола Национального комитета можно подавать пакет документов для получения разрешения на добычу подземных вод.

Административные обязанности и ограничения.

Согласно статье 29 Закона Российской Федерации «О недрах» № 2395-1 от 21 февраля 1992 года, пользование недрами для добычи полезных ископаемых разрешается только после проведения государственной оценки их запасов !!!!.

Исключением является использование недр местного значения для добычи подземных вод для снабжения питьевой водой или для технического водоснабжения промышленных или сельскохозяйственных объектов, если объем добычи не превышает 100 кубических метров в сутки!». .

Заключение. В соответствии с основным нормативным документом по недропользованию — федеральным законом «О недрах», природные недра Российской Федерации принадлежат государству, которое предоставляет право на их использование, в том числе право на добычу подземных вод, субъектам предпринимательской деятельности. Для предоставления таких прав государство должно убедиться, во-первых, что данные полезные ископаемые имеются в достаточном количестве на данном участке недр; во-вторых, что их добыча не приведет к негативным экологическим последствиям; в-третьих, что она не затронет других недропользователей на соседних участках, имеющих такие права. Эти вопросы решаются в рамках процесса оценки запасов подземных вод. Отчет об оценке запасов подлежит национальной идентификации в организации в соответствии с добытым объемом: участки крупного изъятия — в ФБУ «ГКЗ», участки мелкого изъятия — в основном органе Федерации. Лицензии на право добычи подземных вод выдаются после утверждения запасов и выдаются на срок 25 лет, установленный государством (по истечении этого срока проводится переоценка запасов).

Большой опыт наших гидрогеологов в оценке запасов подземных вод позволяет нам в кратчайшие сроки составить отчет, который полностью соответствует требованиям Государственной комиссии по утверждению запасов. Обратившись в нашу компанию, вы можете быть уверены, что работа будет выполнена в полном объеме и что вы получите только положительные результаты.

Примеры практического применения математического моделирования при оценке и переоценке эксплуатационных запасов подземных вод в Московском регионе.

В 2002 году была проведена переоценка запасов Московской области с использованием модели.

• Московская область занимает площадь 47 000 квадратных километров
• Высокий общий забор воды — 1,6 млн. м3 /день
• Сложные гидродинамические условия
• Различные граничные условия — большие и малые реки, водохранилища, дренажные системы, более 15 000 скважин

В ходе переоценки было выявлено 39 месторождений подземных вод

Примеры использования моделей в оценке и переоценке средних и крупных водопользователей

Крупные водопользователи — общий забор более 50 000 м3 /сутки и количество точек водозабора более 5

• Водоканал в Подольске (Водоканал)
• «Верхнедеснянское» и «Пахринско-Деснянское» месторождения
• Раменский кинотеатр
• Москворецко-Гжелкинское месторождение

Средние водопользователи — общий забор воды не превышает 10 000 м3/сутки, количество точек забора — менее 5

• Белая Дака филиал Ассоциации сельских женщин
• Москворецко-Пахринское месторождение

Гидрогеологические условия определяются чередованием отложений карбонатов и глин. Месторождения в Московской области обычно относятся к комплексной группе II.

В Московской области добыча подземных вод осуществляется из скважин, оборудованных на месторождениях угольных пластов.

Геологические модели инфильтрации были разработаны на основе результатов полевых и камеральных исследований и с учетом архивных данных. Эти модели позволяют делать количественные гидродинамические прогнозы и рассчитывать санитарно-защитные зоны в зонах II и III с помощью моделирования миграции.

Разработка гидрогеологической модели

Пространственное и временное картирование

• Область моделирования (площадь)
• Децентрализация (расстояние между сетками)
• Количество расчетных слоев (с учетом адекватных и соответствующих данных параметризации)
• Типы граничных условий
• Обоснование периодов прогнозирования и временных шагов

Методы оценки и переоценки запасов

Для реализации модели геофильтрации была использована математическая модель плановой статической фильтрации (Шестаков, Динамика подземных вод, 1977). В анизотропных проницаемых пластах статическая фильтрация подземных вод может быть описана в прямоугольной системе координат уравнением

где Tx и Ty — проводимость проницаемого слоя вдоль осей x и y (для изотропных слоев эти значения постоянны).
Aot и Aob — коэффициенты расхода через верхний и нижний слабопроницаемые слои)
q — интенсивность региональных и точечных источников (поглотителей)
H, Hu и Hd — абсолютные (или относительные) высоты уровней грунтовых вод в верхнем и нижнем проницаемых слоях
x и y — линейные координаты

Характеристики модели

• Размер модели — 500-1500 км2, что определяется размером зоны формирования потока.
• Расстояние между сетками для моделей детального уровня обычно составляет 250 м
• Граничные условия определяются в отношении формирования грунтовых вод, частных водосборных площадей, фактического материала
• Стратификация и тип стратиграфии определяется составом гидрогеологического разреза.
• Детальные модели содержат от 5 до 8 расчетных слоев.

Количество модельных оснований

Важным компонентом расследования на основе модели является информационная поддержка.

1. Картографическая и фактологическая основа
2. Основание модели фильтрации
3. Гидродинамические прогнозы
4. Калибровка
5. Гидродинамические прогнозы и расчеты для санитарно-защитных зон (миграционные модели)

Калибровка модели

Решение обратных задач.

1. При существующих гидродинамических условиях
2. Прогнозные задачи для прогноза в год максимального отвода
3. Моделирование природных условий (без оперативной абстракции).

Завершена калибровка модели геофильтрации.

• По уровню (вплоть до наилучшего соответствия модели и факта).
• По объему стока (конечные гидропосты и частные бассейновые расходы)

Согласование стандартов и параметров управления

Размер разницы между смоделированным и фактическим уровнями определяется

• точность определения высоты устья скважины. Погрешность измерения может составлять 5-10 метров
• Замеры уровня в эксплуатационных скважинах производятся через некоторое время после отключения насоса
• Уровень, возможно, не полностью восстановился и, возможно, был переоценен
• Различия также могут быть связаны с тем, что фактический уровень находится в центре блока, а скважина фактически находится на границе блока
• Необходимо учитывать фактическое положение контрольных точек относительно центра блока
• Если шаг сетки равен 250, а градиент потока грунтовых вод составляет 0,002 — 0,004, поправка может составлять всего ±5 м.

Калибровка на уровне модели

Корреляция между моделью и фактическими уровнями — до достижения удовлетворительной конвергенции Доверительные интервалы и стандартные отклонения определяются надежностью входной информации.

Прогнозное гидродинамическое моделирование

• Прогноз мощности водозабора с учетом расчетного эксплуатационного периода спроса — 25 лет.
• Количественная оценка источников формирования извлекаемых запасов подземных вод
• Оценка ущерба от поверхностных вод
• Оценка воздействия на окружающую среду

Прогнозируемое снижение уровня грунтовых вод на основе результатов моделирования.

Примеры моделей

Понижение, прогнозируемое с использованием модели Подольской площади (Верхнедеснянское и Пахринско-Деснянское месторождения)

Прогнозируемая депрессия на основе модели Раменского участка (Москворецко-Гжелкинское месторождение).

Депрессия, прогнозируемая по модели для Люберецкого участка (Москворецко-Пахринское месторождение).

Равновесная структура водной вытяжки

Основным источником формирования извлекаемых запасов подземных вод в Московской области являются реки. Более 70% забираемой воды часто образуется в результате снижения сброса в реки и привлечения стока из них.

Миграционное моделирование

Расчет санитарно-защитных зон

• Санитарно-защитные зоны для зон 2 и 3 — зоны захвата скважин для определенных расчетных периодов времени
• Зона захвата — это область, ограниченная изохронами потока подземных вод, распространяющихся вдоль расчетных линий тока.
• В многоуровневой среде зона захвата представляет собой трехмерную область
• Сумма всех линий тока, проходящих через определенную скважину, является зоной захвата для этой скважины.
• Сумма всех линий тока в скважине может быть определена путем моделирования конвективного переноса консервативного трассера

Без учета эффектов плотности, гидродинамической дисперсии и физико-химических взаимодействий в системе вода-порода, перенос трассера может быть описан следующим уравнением

где n — активная пористость, q — вектор скорости фильтрации и C — концентрация трассера.

Перенос вещества вдоль линии тока описывается уравнениями, дополненными граничными и начальными условиями — схема перемещения поршня. Компоненты скорости фильтрации вдоль осей, необходимые для решения задачи массопереноса, получены из модельного решения задачи поверхностной фильтрации. Уравнения фильтрации (в данной формулировке) не зависят от уравнений массопереноса и могут решаться независимо.

Для расчета СЗЗ моделируется массоперенос в задаче инвертированной геофильтрации. санитарно-защитная зона определяется с помощью следующей математической модели.

1. Знак потока всех подземных вод в оригинальной модели геофильтрации инвертируется, так что насосные скважины становятся нагнетательными скважинами
2. Всем скважинам, подлежащим расчету санитарно-защитной зоны, присваивается определенная концентрация инъекционного трассера (например, 1).
3. Для модели геофильтрации, инвертированной таким образом, конвективный массоперенос решался в определенный момент времени (200, 400 и 10 000 дней).
4. Область, где получены концентрации выше принятого порога 0,5, является зоной захвата рассматриваемой скважины.

Для того чтобы рассчитать это, необходимо предусмотреть в модели дополнительные параметры.

• Расчетное время для микробного загрязнения Òm — используется для расчета второй зоны СЗЗ (200 или 400 дней, в зависимости от защищенности водоносного горизонта).
• Расчетное время прохождения химического заражения Tx — используется для расчета третьей зоны ЗСО (10 000 дней).
• Карта абсолютной высоты верхней части всех слоев дизайна
• Эффективная пористость водоносных отложений

В Московской области эффективная пористость считается равной 2-5% — в районах, где первая поверхностная работа водоносного горизонта угольного пласта покрыта юрской глиной, а в районах, где угольный пласт залегает на дочетвертичной поверхности — 10-15%, в зависимости от степени эрозии.

Результаты миграционной модели

Моделирование Подольского участка (Верхнедеснянское и Пахринско-Деснянское месторождения).

Для моделирования расчетов массопереноса-ЗСО можно использовать алгоритм MT3DMS в пакете ModTech, разработанном компанией Geolink Consulting.

Требования к отчетным материалам по моделированию

Главное требование — верифицируемость результатов. Модельные балансы — для всех обратных и прогнозных задач, карты (диаграммы)

• Параметры проводимости
• Коэффициенты расхода
• Уровень модели
• Вариации на уровне модели
• Остаточное давление (относительно верха расчетного уровня)

Отчетный материал может включать.

• Модель равновесия (природные условия, обратные задачи, прогнозные решения)
• Графики параметров электропроводности
• Графики параметров потока
• Диаграммы уровня модели для всех расчетных уровней
• F F Схематическая диаграмма понижений (изменений уровня воды) в расчетном слое с эксплуатационными водозаборами
• Диаграммы измерения остаточного напора для всех расчетных слоев (на крыше), где существуют эксплуатационные отводы
• Профилирование проницаемости, флювиальной проводимости, глубины залегания грунтовых вод в первом слое расчетного слоя и граничных условий

необходимость для модельной индустрии придерживаться правил геоэтики.

• солидный практический и профессиональный опыт
• Сочетание компетентности и добросовестности
• Высокий уровень научной интуиции
• Ориентация на объективные результаты

О компании Направления деятельности Продукция Проекты Контакты © 2001-2018 Geolink Consulting — гидрогеология, оценка ресурсов подземных вод, гидрогеологическое моделирование

Этапы получения лицензий на скважину

Процесс получения разрешения на эксплуатацию водяных скважин зависит от ряда факторов, но в самом общем смысле можно выделить следующие варианты.

• Для бизнеса или коммунального предприятия
• Для садового товарищества (HOA).

Существующие скважины Предполагаемые скважины 01. Подготовительный этап.

• Обследование площадки скважины, сбор и анализ проектной документации.
• Приведение проектной документации в соответствие с требованиями законодательства 02.

Разрешение на объединение разрешений на геологическое изучение и добычу полезных ископаемых 02. Комплекс геологических исследований.

• Проекты геологических исследований с использованием специальных знаний
• Оценка и анализ запасов

04. Выполнение санитарных требований.

• Подготовка проектов санитарно-защитных зон
• Проведение санитарно-эпидемиологических заключений

05. Обеспечить легальное ведение горных работ

• Разрабатывать технические проекты по разработке месторождений с их одобрения
• Законная эксплуатация подземных вод, выполнение всех условий разрешения и технического проекта

01. Фаза подготовки.

• Обследование места приема, сбор и анализ первичной документации
• Приведение исходной документации в соответствие с требованиями законодательства

02. оформление разрешения на геологическое исследование 03. комплексное геологическое исследование.

• Проект геологического исследования с экспертной проверкой
• Бурение и обустройство скважин водоснабжения в соответствии с проектом геологического исследования
• Профессионализм в оценке запасов

04. санитарные требования соблюдены.

• Проекты санитарно-защитных зон
• Делаются санитарно-эпидемиологические заключения

05. Обеспечение законной добычи полезных ископаемых

• Получение лицензии на добычу полезных ископаемых
• Разработать технический проект разработки месторождения с его утверждением
• Законная эксплуатация подземных вод, выполнение всех условий разрешения и технического проекта

Существующие скважины Ожидаемые скважины 01:

• Обследование мест добычи воды, сбор и анализ исходной документации
• Приведение исходной документации в соответствие с требованиями законодательства (при необходимости — обновление паспортов скважин)

02. Разработка плана участка и обоснование потребности в воде 03. Оформление разрешения на забор воды 04. Выполнение санитарных требований.

• Составление проекта санитарно-защитных зон
• Сделаны санитарно-эпидемиологические выводы

05. Обеспечение легальной добычи

• Разработка программы мониторинга
• Законная эксплуатация подземных вод и выполнение всех условий разрешения и программы мониторинга

01. Подготовительный этап.

• Изучение потенциальных мест забора подземных вод, сбор и анализ исходной документации
• Приведение исходной документации в соответствие с юридическими требованиями

02. Выдача разрешения на геологическое исследование 03. Комплекс геологических исследований.

• Бурение и оборудование водяных скважин
• Провести гидрогеологическое ТЭО для демонстрации возможности добычи 03.

04. Выполнение санитарных требований.

• Составление проекта санитарно-защитных зон
• Делать санитарно-эпидемиологические выводы

05. Обеспечение законной эксплуатации

• Разработать программу мониторинга
• Законная эксплуатация подземных вод, выполнение всех условий разрешения и программы мониторинга