О возможности поисков подземных вод с помощью дистанционных технологий

Эта статья была недавно опубликована мной на сайте ООО «ГеоМетод». В ней приведена пара практических примеров прошлогодних работ по поискам подземных вод на участках в Краснодарском крае с применением технологии дистанционного зондирования по космоснимкам СГТ ДЗ.

Первый пример по участку площадью 5,3 га, достаточно сложном в плане геологии и гидрогеологии. Заказчик просил найти здесь место под скважину с очень хорошим дебитом. И предварительная проверка такую возможность подтвердила. На этом участке и рядом с ним присутствовали поисковые признаки подземных вод глубинного формирования, отличающиеся очень высокими дебитами.

Эта Пояснительная записка была передана заказчику, а также специалисту в Краснодарском крае, Шемякину Владимиру, который выполнял измерения методом РАП непосредственно на участках. По его словам, от рекомендованного мною места для скважины в северо-восточном углу, где ожидался наибольший дебит, заказчик отказался. Чтобы не тянуть очень длинный водовод к планируемому месту строительства дома в северо-западном конце участка. Поэтому измерения были проведены только по профилям 4 и 5, несмотря на то, что прогнозные дебиты в них были самые низкие из всех предложенных точек.

Ниже представлены геомеханические разрезы РАП, построенные этим специалистом на месте, сразу после проведения измерений. Первые два разреза: по профилю 5 и ещё одному дополнительному, пройденному им по своей инициативе через эту же водоносную зону в 10 метрах. Третий разрез построен по профилю 4.

По этим же результатам измерений разрезы были построены и мной. Не в такой спешке, и оформлены они в собственном стиле. При их построениях мы оба использовали стандартный коэффициент k=2500, ввиду отсутствия признанной априорной информации, позволяющей при необходимости произвести его корректировку. Поэтому полученные глубины водоносных зон могут несколько отличаться, как от дистанционных оценок, приведённых в Пояснительной записке, так и от тех фактических, которые станут известны лишь после бурения.

Исходя из полученных построений мы оба пришли к выводу, что для заложения скважины следует рекомендовать третью точку (6-й метр) на профиле 5-1. Заказчику было предложено готовится бурить в ней до глубины 150 м. Но исходя из предварительных прогнозных оценок, возможно, там будет достаточно и менее 140 метров.

О результатах бурения скважины на этом участке пока нам ничего не известно. Понятно одно, что при удачном исходе заказчик вряд ли озаботится тем, чтобы сообщить нам об этом. А вот если там что-то пошло бы не по плану — претензии обязательно были бы высказаны.

Зато результаты бурения по следующему объекту являются примером практически полного подтверждения прогнозных данных, полученных автором дистанционно.

Ниже приведены геомеханические разрезы РАП, построенные специалистом на месте, сразу после проведения измерений. Первый разрез построен по профилю РАП 01, второй по профилю РАП 02.

Можно сразу заметить, что они неплохо коррелируют с данными дистанционного зондирования. Нижняя трещиноватая зона на профиле РАП 01 ярче всего выражена ближе к центру профиля. Там где и было отмечено сгущение тектонического нарушения в своём типичном спиральном окончании. Кстати, сегодня геологи и гидрогеологи о таком их свойстве практически ещё ничего не знают. На профиле РАП 02 нижняя трещиноватая зона проявляется лишь на концах профиля. Именно там, где заданный мною профиль пересекает два параллельных тектонических нарушения с их трещиноватыми зонами.

Некоторое расхождение получилось с дистанционной оценкой глубин залегания этих зон трещиноватости. На первом профиле в точке «Скв.1» залегание этой зоны получилось в интервале 75-121 м, а на втором профиле в точке «Скв.2» — в интервале 84-112 м. На построенном разрезе РАП они получились несколько глубже. Может быть две причины такого расхождения. Либо полученные оценки ошибочны, и они занижают реальную глубину залегания водоносной зоны. Либо при построении разрезов РАП был использован слишком большой коэффициент. Что привело к увеличению глубин залегания водоносных горизонтов в растянутом по вертикали разрезе.

Учитывая это, мой вариант разреза был построен с коэффициентом k=1500, с которым глубина залегания нижней трещиноватой зоны в точке «Скв.1» примерно соответствует дистанционно установленным данным. Это несколько сжало весь разрез, что позволило увидеть полностью аномально ослабленную зону под десятой точкой (27-й метр) профиля РАП 1, в которую и было рекомендовано заложить скважину глубиной не более 120 метров.

По словам буровика, проводившего вскоре бурение в этой точке (с промывкой водой), верхний трещиноватый интервал был где-то на 13 - 18 метрах. А дальше  трещиноватость пошла после 70 с чем-то метров, с максимумом на 86 м. Позвонили мне на 112 метрах, когда пошла синяя глина и бурильщик предлагал бурение закончить. А до этого был песок. В итоге они всё же пробурили до 120 м, обсадили скважину, установив щелевые фильтры. Сделали откачку 2-х кубовым насосом, заявив при этом, что дебит скважины всего 4 куб.м/ч. В начале откачки с водой шло много мелкого песка, который начался только в самом низу скважины. А сверху песок был крупный. Спрашивали меня, что делать. Я сказал, что не вижу другой меры, кроме как продолжать делать откачку. Этот песок скоро должен закончится, когда возле скважины размоется полость. Что там дальше было с этой скважиной, мне не известно, заказчик больше не звонил. Но, думаю, он всё же остался доволен результатом. Учитывая, что первая скважина, пробуренная им на этом участке в произвольном месте, оказалась полностью сухой! Прошла она от начала и до конца в сплошной глине. И лишь после этой неудачи он и обратился ко мне за помощью, по совету того специалиста.

А выводы мои по итогу данной работы следующие. Если при построении разреза РАП ещё немного уменьшить коэффициент, то разрез ещё больше совпадёт с прогнозными данными по глубине залегания водоносных зон. А по дебиту, не исключено, что если бы откачка была проведена полноценно, с двумя понижениями динамического уровня в скважине, дебит получился бы ближе к прогнозному. Да и кто его знает, какой дебит отражается при его дистанционной оценке! Ведь эта величина, по сути, зависит от достигаемого понижения уровня воды в скважине. И тогда, может быть, лучше мне делать оценку величины относительного дебита на метр понижения? Только эта величина далеко не всеми будет понята, что же она означает.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Для жарких и засушливых территорий, где практически отсутствует близ поверхностный горизонт грунтовых вод, выполнение измерений РАП лишь на рекомендуемых коротких профилях радикально снижает их необходимый объём. Который потребовался бы для выявления локальных зон подземных водоносных более глубокого залегания. Особенно на больших участках.

Найти такие зоны по другому можно лишь покрыв, например, весь такой участок сплошной детальной сетью измерений РАП. Но гораздо эффективнее это делалось автором даже с помощью своей более ранней технологии, в которой сначала биогеофизическим методом (БГФ) на участках выявлялись и прослеживались тектонические нарушения. А затем они пересекались короткими профилями РАП с целью выявления зон трещиноватости, обычно сопутствующих им, и которые обычно бывают водоносными. На крупных и особо ответственных объектах, перспективы этих зон проверялись ещё и с помощью единичных измерений над ними электроразведки МПП (метод переходных процессов) или по другому ЗСБ (зондирование становлением в ближней зоне). Об одном из примеров таких работ было рассказано в докладе для конференции Инженерная и рудная геофизика-2019: Методы и результаты поисков подземных вод для нужд комплекса СПГ в районе КС «Портовая» газопровода «Северный поток».

Понятно насколько эффективней, экономичней и информативней делает эту работу применение технологии дистанционного зондирования по космоснимкам СГТ ДЗ. Здесь «Демонстрация возможностей технологии СГТ ДЗ» это было продемонстрировано по той же территории, о которой было рассказано в докладе.

Для компаний на больших поисковых площадях такой вариант работ по выбору мест под скважины на воду будет наиболее оптимальным. Сложнее частникам с их небольшими участками, которые заинтересуется такой возможностью выбора места под скважину на воду. Для мелких участков, расположенных в других регионах, необходимость самостоятельного проведения автором контрольных измерений РАП на них может привести к значительному удорожанию работ такого рода. Поэтому, если толковые специалисты, способные качественно проводить подобные измерения на местах, не будут найдены, тогда можно просто объединять по несколько участков в один заказ. В этом случае транспортные и командировочные расходы распределяться на всех в виде не такого уже заметного удорожания этих работ. Такую возможность их организации можно, рассмотреть, конечно. Хотя у автора нет особого уже желания быть в постоянных дальних разъездах.