Bunari iz kojih se crpe mineralne vode ?ine posebnu grupu izvora podzemnih voda. Mineralnu vodu odlikuje visok sadr?aj aktivnih elemenata mineralnog porijekla i posebna svojstva koja odre?uju njihov terapeutski u?inak na ljudski organizam. Mineralne vode Krima su razli?ite u pogledu nivoa soli (jonske). sastav gasa: neki od njih su termi?ki - topli i topli (termini). Oni su od velikog interesa kako u nau?nom tako i u prakti?nom smislu. Vode se mogu koristiti kao vode za pi?e i u balneolo?ke svrhe. Me?utim, jo? uvijek se koriste u maloj mjeri. Prema geolo?kim i strukturnim uslovima i sastavu mineralnih i termalnih voda prisutnih u utrobi Krimskog poluostrva, identifikovana su tri velika hidrogeolo?ka podru?ja:

A. Hidromineralno naborano podru?je Krimskih planina sa dominantnim razvojem sulfata i hlorida, delimi?no termalnih (dubinskih) mineralnih voda, gasovanih azotom, u podre?enom smislu metanom, vodonik-sulfidom i re?e ugljen-dioksidom.

B. Kerch hidromineralno podru?je distribucije sumporovodika, du?ika i metana hladne vode u tercijalnim i podlo?nim sedimentima (neki izvori sadr?e uglji?ni dioksid).

C. Hidromeralno podru?je krimske ravnice sa sumporovodikom, azotom, metanom i me?anim gasnim sastavom bo?atih i slanih voda, hladnih u gornjim i termalnih u dubokim delovima arteskih basena.

Termalni i hipertermalni (sa temperaturama iznad 400 C) javljaju se u regijama s aktivnom podzemnom vulkanskom aktivno??u. Termalne vode se koriste kao nosa? toplote za sisteme grejanja u stambenim i industrijskim zgradama i u geotermalnim elektranama. Posebnost termalnih voda je pove?an sadr?aj minerala i zasi?enost gasovima.

Termalne vode izlaze na povr?inu u obliku brojnih toplih izvora (temperature do 50-90°C), a u podru?jima savremenog vulkanizma manifestuju se u obliku gejzira i parnih mlazova (ovde su bunari na dubini od 500 -1000 m otkriva vode sa temperaturom od 150-250°C), koje daju parno-vodene me?avine i pare kada iza?u na povr?inu (Pauzhetka na Kam?atki, Veliki gejziri u SAD, Wairakei na Novom Zelandu, Larderello u Italiji, gejziri na Islandu, itd.).

Hemijski, gasoviti sastav i mineralizacija Termalne vode su raznovrsne: od slatke i bo?ate hidrokarbonatne i hidrokarbonat-sulfatne, kalcijumove, natrijeve, azotne, uglji?ne i sumporovodikove do slane i slane hloridne, natrijeve i kalcijum-natrijeve, azotno-metanske i metanske, ponekad hidrogen sulfid.

Od davnina, termalne vode su se koristile u medicinske svrhe (rimske, tbilisijske kupke). U SSSR-u svje?e azotne kupke bogate silicijumskom kiselinom koriste poznata odmarali?ta - Belokurikha na Altaju, Kuldur na teritoriji Habarovsk, itd.; ugljene termalne vode - odmarali?ta kavkaskih mineralnih voda (Pjatigorsk, ?eleznovodsk, Essentuki), sumporovodik - odmarali?te So?i-Macesta. U balneologiji se termalne vode dijele na tople (subtermalne) 20-37°C, termalne 37-42°C i hipertermalne vode sv. 42 °C.

U podru?jima modernog i novijeg vulkanizma u Italiji, Islandu, Meksiku, SSSR-u, SAD-u i Japanu, brojne elektrane rade koriste?i pregrijane termalne vode s temperaturama iznad 100°C. U SSSR-u i drugim zemljama (Bugarska, Ma?arska, Island, Novi Zeland, SAD) termalne vode se koriste i za grijanje stambenih i industrijskih objekata. zgrade, grijanje plastenika, bazena i za tehnolo?ke svrhe (Reykjavik se u potpunosti grije termalnom vodom). U SSSR-u je organizirano snabdijevanje toplinom u mikrookrugovima. Kizljar, Maha?kala, Zugdidi, Tbilisi, ?erkesk; Stakleni?ke biljke se zagrijavaju na Kam?atki i na Kavkazu. U opskrbi toplinom, termalne vode se dijele na niskotermalne 20-50 °C, termalne 50-75 °C. visoko toplotno 75-100 °S.

Mineralne vode Krima su veoma raznolike u pogledu gasnog i hemijskog sastava i temperature. Mogu se koristiti u terapeutske i profilakti?ke svrhe, kao i kao sirovina za industriju. Razlikuju se sljede?a podru?ja distribucije mineralnih voda:

azotne, azotno-metanske i metanske vode arte?kih basena ravnog Krima;

azotne i metan-azotne vode Krimskih planina;

du?i?ne i du?i?no-metanske vode poluotoka Ker? s lokalnim manifestacijama uglji?nih voda.

Mineralne vode otvaraju, po pravilu, bunari u sedimentima od srednjeg miocena do paleozoika. Istra?eno je 5 le?i?ta, za koje je rezerve mineralne vode odobrene od strane Dr?avne komisije (GKZ): Saki slabo alkalna hloridno-natrijumova voda (2 lokacije), Evpatorija morskog tipa (2 lokacije), Evpatorija subtermalne vode, Feodosija sulfat- hlorid-hidrokarbonat-natrijum (2 lokacije), Chokrakskoye (2 lokacije) (Sl. 14) Podaci o rezervama ovih le?i?ta i njihovom razvoju date su u tabeli 8.

Tabela 8

dr?avni bilans (prema "Geoinformu" od 01.01.2000.)

Nastavak tabele 8.

Istra?ene rezerve mineralnih voda u ovih pet le?i?ta iznose 20,8 hiljada m 3 /dan. U funkciji je 7 parcela. Izbor mineralnih voda u 1999. godini iznosio je 264,59 hiljada m 3 ili u prosjeku 724,9 m 3 /dan. Osim toga, istra?eno je jo? 6 polja, ?ije su rezerve ispitane od strane STC PGO "Krymgeologiya" i "Dneprogeologiya". Podaci o ovim depozitima dati su u tabeli 9.

Tabela 9

Podaci o nalazi?tima mineralne vode, ?ije rezerve su ispitane od strane NTS industrijskih preduze?a.

Nastavak tabele 9.

Osim toga, GGP "Krymgeologia" je procijenio predvi?ene resurse mineralnih voda za 5 akvifera Krima. Podaci o prognosti?kim resursima mineralnih voda dati su u tabeli 10.

Tabela 10

Informacije o prognosti?kim resursima mineralnih voda.

Podaci u tabeli 10 ukazuju na velike izglede za otkrivanje novih nalazi?ta mineralnih voda na Krimu, budu?i da su predvi?eni resursi (151D hiljada m 3 / dan) rezerva za to. U procesu geolo?kih istra?ivanja identifikovana su i uzeta u obzir 33 perspektivna podru?ja i manifestacije mineralnih voda (Sl. 14).

Posebno se uzima u obzir Novoselovsko le?i?te termalnih voda (sl. 14), ?ije se rezerve procjenjuju na 8412 m 3 /dan, uklju?uju?i istra?enih 3912 m 3 /dan. One su i mineralne vode, jer sadr?e jod, brom i bor u koli?inama dovoljnim da ih se svrsta u podzemne vode. Termalne vode se dijelom koriste za terapeutske tu?eve

i kupke. Kratkoro?no bi trebalo da na?u ?iru primenu kao energetska i energetska sirovina.

Prilikom provo?enja robota za istra?ivanje i istra?ivanje nafte i plina 50-70-ih godina, na dubokim vodonosnicima nakupljena je velika koli?ina ?injeni?nog materijala, ?to ukazuje na izglede Krimskog poluotoka za identifikaciju novih naslaga termalnih voda. U 80-90-im godinama, u toku daljih istra?nih i tematskih radova, identifikovani su glavni perspektivni vodonosnici (kompleksi), date su njihove hidrogeolo?ke i hidrogeotermalne karakteristike. Glavni perspektivni objekat za termalne vode je bazalna jedinica donje krede, predstavljena uglavnom obalno-morskim i subkontinentalnim naslagama (pje??ari, alevrit, ?ljunak).

U podno?ju ove stijene izbijaju na povr?inu. Na ravni?arskom Krimu tonu do dubine od 4,0-4,5 km, dosti?u?i maksimalnu dubinu od 5,5-6,0 km na zapadu poluotoka Tarkhankut. Svojstva rezervoara vodonosnih stijena smanjuju se kako tonu. Njihove maksimalne vrijednosti zabilje?ene su u oblastima Novoselovskaya i Oktyabrskaya (Sl. 14), gdje je otkriven deltni kompleks debljine do 370 m na dubinama od 1,0-2,3 km, ?to omogu?ava primanje samoizlijevanja. pritoke do 4925 m/dan. (bunar 35 Oktjabrskaja). U ravni?arskom Krimu, vode ovog horizonta su pod pritiskom, pritisak na izvori?ta je 5-15 atm. Temperaturni re?im je odre?en uglavnom dubinom stijena. Maksimalne vrijednosti temperature vode zabilje?ene su na zapadu poluostrva Tarkhankut -180-190 ° C. Na centralnom krimskom izdizanju temperatura vode varira unutar 50-90 ° C. Vode horizonta su mineralizovane, kao ako se pomerite na sever, sadr?aj soli se pove?ava sa 1,1 (bu?otina 38 Oktjabrskaja) na 71,7 g/dm 3 (bu?otina 5 Geni?eska).

Drugi perspektivni vodonosni kompleks povezan je sa paleogenskim naslagama, koje su na podru?ju Sjevernog Siva?a uglavnom predstavljene pje??anicima i alevritom koji se nalaze na dubini od 1400-1800 m. Protoci bunara u toku samotoka dosti?u 2440 m 3 /dan. (bunar 15 Strelkovaya). Temperatura formacijske vode 51-78°C, salinitet - 25-33 g/dm 3 . Vode sadr?e industrijske koncentracije joda (do 30 mg/dm3).

Hidrogeolo?ke studije su sprovedene u oblastima Novoselovskaya, Oktyabrskaya i Severo-Sivashskaya u cilju izra?unavanja rezervi Teshuenergic voda kori??enjem geocirkulacijskih sistema (GS). Rezultati ovih radova omogu?avaju procjenu potencijalnih rezervi u iznosu od 40 hiljada m 3 /dan. sa potencijalom toplotne energije od 1200 Gcal/dan. (tabela 11).

Tabela 11

Hidrogeolo?ke i termoenergetske karakteristike perspektivnih akvifera termalnih voda.

termalni izvori ili tople vode Zemlje- ovo je jo? jedan neverovatan dar prirode ?oveku. termalni izvori su nezamjenjiv element globalnog ekosistema na?e planete.

Ukratko definirajte ?ta je termalni izvori.

termalni izvori

Termalni izvori su podzemne vode temperature iznad 20°C. Imajte na umu da je vi?e "nau?no" re?i geotermalnih izvora, budu?i da u ovoj verziji prefiks "geo" ozna?ava izvor grijanja vode.

Ekolo?ki enciklopedijski rje?nik

Topli izvori - izvori termalne vode sa temperaturom do 95-98°C. Rasprostranjena uglavnom u planinskim podru?jima; su ekstremni prirodni uslovi za ?irenje ?ivota na Zemlji; naseljava ih specifi?na grupa termofilnih bakterija.

Ekolo?ki enciklopedijski rje?nik. - Ki?injev: Glavno izdanje Moldavske sovjetske enciklopedije. I.I. Deda. 1989

Priru?nik tehni?kog prevodioca

termalni izvori
Izvori sa temperaturom znatno vi?om od prosje?ne godi?nje temperature zraka u blizini izvora.

Priru?nik tehni?kog prevodioca. - Namjera. 2009 - 2013

Klasifikacija termalnih izvora

Klasifikacija termalni izvori zavisno od temperature njihove vode:

• termalni izvori sa toplim vodama - izvori ?ija je temperatura vode iznad 20°C;
• Termalni izvori sa toplom vodom— izvori sa temperaturom vode od 37-50°S;
• Termalni izvori, koji chen vru?a voda- izvori sa temperaturom vode iznad 50-100°C.

Klasifikacija termalni izvori zavisno od mineralnog sastava vode:

Mineralni sastav termalne vode razlikuje se od sastava minerala. To je zbog njihovog dubljeg prodora, u pore?enju sa mineralnim vodama, u debljinu zemljine kore. Na osnovu ljekovitih svojstava, termalni izvori se dijele na:

• termalni izvori sa hipertoni?nim vodama - ove vode su bogate solima i imaju tonik;
• termalni izvori sa hipotoni?nim vodama - isti?u se zbog niskog sadr?aja soli;
• termalni izvori sa izotoni?nim vodama - umiruju?im vodama.

?ta zagreva vodu termalni izvori na ove temperature? Odgovor ?e za ve?inu biti o?igledan - ovo je geotermalna toplina na?e planete, odnosno njen zemaljski omota?.

Mehanizam za grijanje termalne vode

mehanizam za grijanje termalne vode odvija se prema dva algoritma:

1. Zagrijavanje nastaje na mjestima vulkanske aktivnosti, zbog "kontakta" vode sa magmatskim stijenama nastalim kao rezultat kristalizacije vulkanske magme;
2. Zagrijavanje nastaje zbog kru?enja vode, koja, potonuv?i u debljinu zemljine kore vi?e od kilometra, "apsorbira geotermalnu toplinu zemljinog omota?a", a zatim se, u skladu sa zakonima konvekcije, di?e prema gore.

Kao ?to su rezultati istra?ivanja pokazali, kada se uroni u dubine zemljine kore, temperatura raste brzinom od 30 stepeni/km (isklju?uju?i podru?ja vulkanske aktivnosti i dno okeana).

Vrste termalnih izvora

U slu?aju zagrijavanja vode prema prvom od navedenih principa, voda mo?e pobje?i iz utrobe Zemlje pod pritiskom, formiraju?i tako jednu od vrsta fontana:

• Gejziri - fontana vru?a voda;
• Fumarole - fontana pare;
• Blatna fontana - voda sa glinom i blatom.

Ove fontane privla?e brojne turiste i druge ljubitelje prirodnih ljepota prirode.

Kori?tenje termalnih voda

prije mnogo vremena vru?a voda?ovjek ih je koristio u dva smjera - kao izvor topline i u medicinske svrhe:

• Grejanje ku?a - na primer, i danas se glavni grad Islanda, Rejkjavik, greje zahvaljuju?i energiji podzemne vru?a voda;
• U balneologiji - Rimska kupatila su svima dobro poznata...;
• Za proizvodnju elektri?ne energije;
• Jedan od najpoznatijih i najpopularnijih kvaliteta termalne vode su njihova lekovita svojstva. Voda kru?i kroz zemljinu koru geotermalni izvori, rastvaraju u sebi ogromnu koli?inu minerala, zahvaljuju?i kojima imaju nevjerovatna ljekovita svojstva.

Ljekovita svojstva termalnih voda poznata su ?ovjeku od davnina. Mnogo je svjetski poznatih termalnih ljetovali?ta otvoreno na bazi termalnih izvora. Ako govorimo o Evropi, najpopularnija odmarali?ta su u Francuskoj, Italiji, Austriji, ?e?koj i Ma?arskoj.

Istovremeno, ne treba zaboraviti jednu va?nu ta?ku. Unato? ?injenici da vode termalnih izvora mogu biti vrlo vru?e, u nekima od njih ?ive bakterije opasne po ljudsko zdravlje. Stoga je obavezno provjeriti "?isto?u" svakog geotermalnog izvora.

I kao zaklju?ak, napominjemo da su termalni izvori, odnosno tople vode Zemlje, vitalni i neophodan resurs za ?itave regije na?e planete i mnoge vrste ?ivih bi?a.

Termalne vode- podzemne vode sa temperaturom od 20°C ili vi?e. Temperatura od 20°C konvencionalno se uzima kao granica izme?u hladne i termalne vode. Termalne vode ?ine ve?inu voda podzemne hidrosfere.

Temperatura podzemne vode na donjoj granici zemljine kore mo?e dose?i 500–600°S, au zonama magma komora, gdje prevladava vodena para, mo?e dose?i 1000–1200°S. U arte?kim basenima mladih geolo?kih plo?a na dubini od 2000–3000 m, bu?oti probijaju vodu sa temperaturom od 70–100°C ili vi?e, a u podru?jima drevnih kristalnih ?titova temperatura na dubinama od 5–6 km ?ini ne prelazi 60-70°C. Termalne vode su najizra?enije u podru?jima savremene ili nedavno okon?ane vulkanske aktivnosti, u tektonski aktivnim planinskim naboranim podru?jima i u prednjim i me?uplaninskim depresijama. U podru?jima neotektonskih poreme?aja (Alpi, Kavkaz, Tien ?an, Pamir, Himalaje i dr.) iu dubokim termalnim vodama izlaze na povr?inu u obliku toplih izvora sa temperaturama do 90–100°C, a u podru?jima modernog vulkanizma - u obliku gejzira i parnih mlaznica. Bu?otine dubine 1000–1500 m, izbu?ene u zoni ispu?tanja parnog mlaza, otkrivaju me?avine pare i vode i pare sa temperaturama do 200–300°C (nalazi Pau?etskoye i Mutnovskoye na Kam?atki, Veliki gejziri u SAD, Wairakei na Novom Zelandu, Larderello u Italiji, itd.).

Dubina pojave termalnih podzemnih voda zavisi od klimatske zonalnosti i iznosi 1500–2000 m u podru?jima razvoja permafrosta, a do 100 m u suptropskim podru?jima; u tropima ove vode ?esto izlaze na povr?inu. Unutar svake zone dolazi do pove?anja temperature sa dubinom. U prosjeku, za gornji dio zemljine kore, temperatura na 1 km dubine raste za 32,9°C. Me?utim, geotermalni gradijenti (vrijednost porasta temperature sa dubinom, obi?no za 1 km ili 100 m dubine) zna?ajno se razlikuju u zavisnosti od starosti, tektonskih, litolo?kih i hidrodinami?kih karakteristika razli?itih regija. Najni?i - 6°C/km zabilje?en je u podru?ju drevnog kristalnog ?tita u Witwatersrandu (Ju?na Afrika), maksimum je uo?en u podru?jima moderne vulkanske aktivnosti i u pojasevima rascjepa - do 100–150°S /km. Na teritorijama unutarplatformskih depresija i predmontskih korita, oni su ili blizu planetarnog prosjeka ili ga prema?uju, dosti?u?i 40–50°S/km.

Postoje ?etiri tipa termi?kog re?ima termalnih voda: nizak (termi?ki gradijent do 1°C/100 m, 30–40 mW/m2), umeren (1–2°S/100 m, 40–50 mW/m2) , povi?ena (2–3°S/100 m, 50–60 mW/m2), visoka (preko 3°S/100m, preko 60 mW/m2).

Hemijski, gasni sastav i mineralizacija termalnih voda su raznoliki: od slatkih do slanih i slanih hlorid-natrijumovih, kalcijum-natrijumovih, azotno-metanskih i metanskih, ponegde i vodonik sulfidnih voda. U zoni povi?enih i visokih temperatura i pritisaka dolazi do rekristalizacije kamenotvornih minerala i aktivnih reakcija razmene izme?u zagrejanih vodenih rastvora i stene, ?to u velikoj meri odre?uje hemijski sastav termalnih voda. Pove?anje temperature s dubinom dovodi do osloba?anja fizi?ki vezane vode, pove?anja filtracijskog kapaciteta stijena. Procesi nastajanja minerala i formiranje hidrotermalnih mineralnih naslaga povezani su sa termalnim vodama.

Termalne vode slu?e kao objekt va?enja i prerade u svrhu daljeg kori?tenja za proizvodnju elektri?ne energije, grijanje i snabdijevanje toplom vodom; ekstrakcija hemijskih elemenata (industrijske vode), (termalne mineralne vode).

Za proizvodnju elektri?ne energije geotermalna le?i?ta se trenutno koriste uglavnom u podru?jima aktivnog vulkanizma, gdje se otkrivaju pregrijane termalne vode s temperaturom ve?om od 120-150°C. Efikasnost razvoja geotermalne energije le?i u prakti?noj neiscrpnosti prirodnog rashladnog sredstva. Geotermalne elektrane rade u Italiji, SAD, Japanu, Islandu, Meksiku, Novom Zelandu. U Rusiji je prva geotermalna elektrana na Pau?etskom polju (Kam?atka) davala elektri?nu struju 1967. godine, 1999. godine pu?tena je u rad Verkhne-Mutnovskaya GeoPP, 2002. - Mutnovskaya GeoPP-1.

Za grijanje i snabdijevanje toplom vodom stambenih i industrijskih zgrada (uklju?uju?i staklenike i zimski vrt) koriste se tople i vrlo tople termalne vode temperature 50-100°C. Za grijanje staklenika koristi se rashladno sredstvo sa jo? ni?om temperaturom od 20-60°C. Osim toga, termalne vode se koriste i za druge tehni?ke potrebe (fermentacija ?aja, su?enje, parenje drva, pranje vune), u bazenima, za uzgoj ribe itd. Takve tople vode u Ruskoj Federaciji su rasprostranjene u Zapadnom i Isto?nom Sibiru, Kam?atki , ?ukotka, na Severnom Kavkazu, u Kaspijskoj oblasti, na Krimu. Termalne vode niske i srednje temperature za potrebe grijanja ?iroko se koriste na Islandu, u Ma?arskoj, a tako?er i u Francuskoj, uglavnom unutar pari?kog i akvitanskog arte?kog basena u regiji Alzasa.

U sada?njoj fazi geotermalna energija se razvija u pravcu kori??enja termalnih voda niskog potencijala (30–70°S) kao akumulatora energije.

Visok sadr?aj mnogih rastvorenih mikroelemenata u termalnim vodama omogu?ava njihovu industrijsku ekstrakciju. Termalne vode su po pravilu interesantne u smislu ekstrakcije joda, broma, bora, litijuma, cezijuma, rubidijuma itd. - u ovom slu?aju se smatraju industrijskim vodama.

Terapeutski efekat termomineralnih voda je odre?en njihovim gasnim i hemijskim sastavom. Balneolo?ki spojevi i elementi uklju?uju uglji?ni dioksid, radon, vodonik sulfid; Otopljeni brom, jod, bor, fluor, arsen, silicijum i njihova jedinjenja mogu imati zna?ajnu balneolo?ku ulogu. Na osnovu le?i?ta termalnih voda posluju mnoga velika odmarali?ta svetskog zna?aja. To uklju?uje kavkaske mineralne vode (?eleznovodsk, Essentuki, Pjatigorsk), Tskhaltubo, Sochi-Matsesta, Borjomi (Gruzija), Vichy (Francuska), Wiesbaden i Nauheim (Njema?ka), Karlovy Vary (?e?ka) i druge.

Klasifikacija termalnih voda po temperaturi ovisi o smjeru njihove prakti?ne primjene.

Prema univerzalnoj skali temperature podzemne vode od 9 ta?aka, termalne tople vode (20-37°C) - 4 boda, tople (37-50°C) - 5 bodova i vrlo tople (50-100°C) - 6 bodova , umjereno pregrijana (100–200°S) – 7 bodova i jako pregrijana (200–375°S) – 8 bodova. Iznad temperature od 375°C (9 bodova), isklju?ivo pregrijane podzemne vode smatraju se fluidima sa svojstvima zna?ajno druga?ijim od obi?nih teku?ina.

Za upotrebu toplotne i elektri?ne energije izdvajaju se vode niskog kvaliteta sa temperaturama do 70°C, srednje potencijalne - od 70 do 100°C i visokopotencijalne - preko 100°C (uklju?uju?i i blago pregrejane - 100-150°C C, zna?ajno pregrijana - 150–250°C i vrlo pregrijana – 250–375°C).

U balneologiji se termalne vode dijele na tople (subtermalne) - 20-35°C, termalne (vru?e) - 35-42°C i vrlo tople (hipertermalne) - preko 42°C.

Nacionalna ekonomska upotreba mineralizovanih (slanih) podzemnih voda postaje sve zna?ajnija. Osim ?iroke upotrebe za vodosnabdijevanje (uglavnom za industrijsko i tehni?ko, za doma?instvo i pi?e nakon desalinizacije i tretmana vode) i navodnjavanje, koriste se u balneologiji, hemijskoj industriji i termoenergetici. U posljednja tri slu?aja mineralizirane podzemne vode (obi?no sa mineralizacijom ve?om od 1 g/l) moraju ispunjavati zahtjeve za mineralne, industrijske i termalne podzemne vode (1, 3-5, 7-12).

U mineralne (ljekovite) vode spadaju prirodne vode koje imaju terapeutski u?inak na ljudski organizam, bilo zbog pove?anog sadr?aja korisnih, biolo?ki aktivnih komponenti ionsko-solnog ili plinovitog sastava, bilo zbog op?eg ionsko-solnog sastava vode (1 , 3, 7). Mineralne vode su veoma raznolike po genezi, mineralizaciji (od svje?ih do visoko koncentriranih slanica), hemijskom sastavu (mikrokomponente, gasovi, jonski sastav), temperaturi (od hladne do visokotermalne), ali njihov glavni i zajedni?ki pokazatelj je sposobnost da ima terapeutski efekat na ljudski organizam.

Industrijske vode obuhvataju podzemne vode koje u rastvoru sadr?e korisne komponente ili njihove spojeve (kuhinjska so, jod, brom, bor, litijum, kalijum, stroncijum, barijum, volfram, itd.) u koncentracijama od industrijskog zna?aja. Podzemne industrijske vode mogu sadr?avati fiziolo?ki aktivne komponente, imati povi?enu temperaturu (do visokotermalne) i mineralizaciju (obi?no slane vode i slane vode), razli?itog porijekla (sedimentne, infiltracione i druge vode), a karakteri?e ih ?iroka regionalna distribucija.

Podzemne vode ?ija je temperatura ve?a od temperature „neutralnog sloja“ klasifikuju se kao termalne. U praksi se vode sa temperaturom iznad 20-37°C smatraju termalnim (4, 6-9, 12). U zavisnosti od geotermalnih i geolo?ko-hidrogeolo?kih uslova, kao i geohemijskih uslova nastanka, termalne vode mogu sadr?ati povi?ene koncentracije industrijski vrednih elemenata i njihovih jedinjenja i aktivno fiziolo?ki delovati na ljudski organizam, odnosno ispunjavati uslove za mineralne vode. . ?esto je stoga mogu?e i svrsishodno koristiti termalne vode za balneologiju, industrijsku ekstrakciju korisnih komponenti, grijanje i termoenergetiku. Naravno, procjena mogu?nosti prakti?ne upotrebe termalnih podzemnih voda zahtijeva uzimanje u obzir ne samo njihove temperature (potencijala toplotne energije), ve? i hemijskog i gasnog sastava, uslova za industrijsku ekstrakciju korisnih mikrokomponenti, potreba podru?ja za podzemne vode raznih vrsta (mineralne, industrijske, termalne), redoslijed i tehnologije kori?tenja termalnih voda i drugi faktori.

Potrebe nacionalnog gospodarstva koje se intenzivno razvija i zadaci osiguravanja stalnog rasta narodnog blagostanja odre?uju potrebu ?ireg postavljanja istra?nih i istra?nih radova na mineralnim, industrijskim i termalnim podzemnim vodama.

Metodologija njihovih hidrogeolo?kih prou?avanja zavisi od svake pojedine oblasti od karakteristika prirodnih uslova za formiranje i rasprostranjenost tipova podzemnih voda koji se razmatraju, stepena poznavanja i slo?enosti hidrogeolo?kih i hidrogeohemijskih uslova, specifi?nosti i obima kori??enja podzemnih voda. , i drugi faktori. Me?utim, i jednostavna analiza navedenih definicija mineralnih, industrijskih i termalnih voda ukazuje na izvjesnu op?enitost uslova za njihovo nastajanje, nastanak i distribuciju. To daje osnovu da se istakne jedinstvena shema njihovog prou?avanja i da se okarakteri?u op?ta pitanja metodologije njihovih hidrogeolo?kih studija.

§ 1. Neka op?ta pitanja tra?enja i istra?ivanja le?i?ta mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda

Mineralne, industrijske i termalne vode su ?iroko rasprostranjene na teritoriji SSSR-a. Za razliku od slatkih podzemnih voda, otvorene su, po pravilu, u dubljim strukturnim horizontima, imaju pove?anu mineralizaciju, specifi?nu mikrokomponentu i sastav gasa, karakteri?e neznatna zavisnost njihovog re?ima od klimatskih faktora, ?esto slo?ene hidrogeohemijske karakteristike, manifestacije elasti?nosti. re?ima u toku eksploatacije i drugih karakteristi?nih osobina koje odre?uju specifi?nosti njihovih hidrogeolo?kih prou?avanja. Konkretno, mineralne, industrijske i termalne podzemne vode zna?ajne mineralizacije imaju ?iroku regionalnu rasprostranjenost unutar dubokih dijelova arte?kih basena platformi, podno?ja i planinskih naboranih podru?ja. Mineralne, termalne i rje?e industrijske vode koje su po nekim aspektima specifi?ne nalaze se u podru?jima pojedina?nih kristalnih masiva i podru?jima moderne vulkanske aktivnosti. U granicama ovih teritorija, prema zajedni?tvu geolo?ko-strukturnih, hidrogeolo?kih, hidrogeohemijskih, geotermalnih i drugih uslova, izdvajaju se karakteristi?ne provincije, regioni, okrugi i nalazi?ta mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda. U skladu sa prethodno datom definicijom (vidi Poglavlje I, § 1), depoziti uklju?uju prostorno konturirane akumulacije podzemnih voda, ?iji kvalitet i koli?ina osiguravaju njihovu ekonomski isplativu upotrebu u nacionalnoj privredi (u balneologiji, za industrijsku ekstrakciju korisnih komponenti). , u termoenergetici, njihova kompleksna upotreba), Ekonomska opravdanost kori??enja mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda na svakom konkretnom polju mora se utvrditi i dokazati tehni?ko-ekonomskim prora?unima izvedenim u procesu projektovanja istra?nih radova, prou?avanja le?i?ta i procene. svoje operativne rezerve. Indikatori koji odre?uju ekonomsku opravdanost eksploatacije odre?enog le?i?ta podzemne vode i na osnovu kojih se daje procjena njegovih operativnih rezervi nazivaju se standardnim. Uvjetni pokazatelji su zahtjevi za kvalitetom podzemnih voda, te uvjeti za njihov rad, pod kojima ih je mogu?e ekonomi?no koristiti uz zahvat vode koji je po veli?ini jednak utvr?enim operativnim rezervama. Uobi?ajeno, uvjeti uzimaju u obzir zahtjeve za op?im hemijskim sastavom podzemnih voda, sadr?ajem pojedinih komponenti i plinova (biolo?ki aktivnih, industrijski vrijednih, ?tetnih itd.). ), temperaturu, uslove rada bunara (minimalni protok, maksimalni pad nivoa, uslovi ispu?tanja otpadnih voda, ?ivotni vek bunara, itd.), dubinu proizvodnih horizonata itd.

Podru?ja le?i?ta u okviru kojih je ekonomski izvodljivo koristiti podzemne vode za potrebe balneologije, industrije ili termoenergetike nazivaju se operativnim. Oni se identifikuju i prou?avaju u toku posebnih prospekcijskih i istra?nih radova, koji se sprovode u potpunosti u skladu sa op?tim principima hidrogeolo?kih istra?ivanja (vidi detalje u poglavlju I, § 3).

Istra?ni radovi su jedan od najva?nijih elemenata u racionalnom razvoju le?i?ta mineralizovanih podzemnih voda (1, 5, 10). Njihov glavni cilj je identifikovanje le?i?ta mineralnih, industrijskih ili termalnih podzemnih voda, prou?avanje geolo?kih i hidrogeolo?kih, hidrogeohemijskih i geotermalnih uslova, procena kvaliteta, kvantiteta i uslova za racionalno ekonomsko kori??enje njihovih operativnih rezervi.

U skladu sa op?tim principima istra?nih i istra?nih radova i va?e?im propisima, hidrogeolo?ka istra?ivanja navedenih vrsta podzemnih voda izvode se uzastopno u skladu sa utvr?enom etapom radova; prospekcija, preliminarno izvi?anje, detaljno izvi?anje i operativno izvi?anje (1,2, 5-10). U zavisnosti od specifi?nih uslova le?i?ta koja se razmatra, stepena njihove istra?enosti i slo?enosti, veli?ine potro?nje vode i drugih faktora, u nekim slu?ajevima je mogu?e kombinovati pojedina?ne faze (uz dobro poznavanje le?i?ta i malu potrebu za voda), u drugima postoji velika potra?nja za vodom, te?ki prirodni uslovi, slaba istra?enost teritorije) mo?e biti potrebno identifikovati dodatne etape (podfaze) u okviru pojedina?nih utvr?enih faza hidrogeolo?kih istra?ivanja. Dakle, prilikom istra?ivanja termalnih voda i projektovanja njihovog industrijskog razvoja sa malim brojem proizvodnih bu?otina, zbog veoma zna?ajnih tro?kova izgradnje istra?nih bu?otina, ?ini se opravdanim i svrsishodnim kombinovati preliminarno istra?ivanje sa detaljnim istra?ivanjem i bu?enjem istra?nih i proizvodnih bu?otina (sa njihov naknadni prelazak u kategoriju proizvodnih bunara). Prilikom istra?ivanja industrijskih podzemnih voda istra?ivanja se ?esto provode u dvije faze (podfaze). U prvoj fazi, na osnovu materijala prethodnih studija, identifikuju se podru?ja distribucije industrijskih voda koja su perspektivna za tra?enje i istra?ivanje i ocrtavaju lokacije za istra?ne bu?otine. U drugoj fazi istra?ne faze, identifikovana podru?ja (le?i?ta) se prou?avaju bu?enjem i ispitivanjem istra?nih bu?otina. Svrha studije je odabir produktivnih horizonata i podru?ja le?i?ta koja su perspektivna za istra?ivanje (5.8).

Potraga za mineralnim, industrijskim i termalnim podzemnim vodama na svakom podru?ju treba da bude povezana sa perspektivom ekonomskog razvoja, potrebama za odre?enom vrstom podzemnih voda i svrsishodno??u njihovog kori??enja na datom podru?ju.

Op?i zadaci faze istra?ivanja uklju?uju: utvr?ivanje glavnih obrazaca distribucije mineraliziranih voda, utvr?ivanje odre?enih vrsta njihovih le?i?ta ili podru?ja koja su perspektivna za otvaranje mineralnih (industrijskih ili termalnih) podzemnih voda i, po potrebi, prou?avanje ovih le?i?ta i podru?ja kori??enjem bu?enja i ispitivanja istra?nih bu?otina, a ponekad i izvo?enjem posebnih istra?ivanja (hidrogeolo?kih, hidrohemijskih, gasnih, termometri?kih i drugih vrsta istra?ivanja).

Jedan od glavnih i obaveznih tipova istra?ivanja u fazi pretrage je prikupljanje, analiza i svrsishodna temeljita generalizacija svih hidrogeolo?kih materijala prikupljenih na istra?ivanom podru?ju (posebno materijala dubokih referentnih i naftnih bu?otina i materijala vi?etomnog izdanja „Hidrogeologija SSSR-a"), sastavljanje potrebnih karata, dijagrama, presjeka, profila itd. Budu?i da je bu?enje istra?nih bu?otina do dubokih horizonata skupo (cijena bu?otine dubine 1,5-2,5 km iznosi 100-200 hiljada rubalja ili vi?e ), preporu?ljivo je koristiti prethodno izbu?ene bu?otine za istra?ivanja (istra?ne bu?otine nafte i gasa, referentne i sl.).

Kao rezultat istra?nih radova treba identifikovati produktivne horizonte i podru?ja koja su perspektivna za istra?ivanje, razviti pribli?ne standardne indikatore i dati pribli?nu procjenu operativnih rezervi unutar odabranih podru?ja (obi?no u kategorijama C 1 + C 2) , ekonomska opravdanost istra?ivanja treba biti potkrijepljena i prioritetni objekti.

U postupku preliminarnog istra?ivanja prou?avaju se geolo?ki i hidrogeolo?ki uslovi lokaliteta identifikovanih kao rezultat pretrage (mo?e ih biti jedno ili vi?e) kako bi se dobili podaci za njihovu uporednu procjenu i potkrepljenje objekta za detaljna istra?ivanja. Uz pomo? bu?enja i sveobuhvatnog ispitivanja istra?nih bu?otina lociranih na podru?ju istra?ivanog podru?ja (podru?ja), filtraciona svojstva produktivnih horizonata, vodno-fizi?ke karakteristike stijena i vode, hemijski, plinski i mikrokomponentni sastav podzemne vode, geotermalni uslovi i drugi pokazatelji neophodni za sastavljanje preliminarnih uslova i preliminarne procjene operativnih rezervi (obi?no u kategorijama B i Ci).

Uz nedovoljno regionalno poznavanje, u cilju razja?njenja hidrogeolo?kih prilika u zoni navodnog uticaja vodozahvata (parametri, grani?ni uslovi i sl.), preporu?ljivo je postaviti odvojene istra?ne bu?otine izvan prou?avanog proizvodnog podru?ja (i, ako mogu?e, u tu svrhu koristite prethodno izbu?ene bunare). Budu?i da je cijena dubokog bu?enja visoka, istra?ne bu?otine u fazi preliminarnog istra?ivanja treba bu?iti malog pre?nika i kasnije koristiti kao bu?otine za posmatranje i pra?enje. Da bi se ocijenila industrijska i balneolo?ka vrijednost i karakteristike daljeg kori?tenja podzemnih voda u procesu preliminarnih istra?ivanja, potrebno je izvr?iti posebnu tehnolo?ku (za industrijske vode) i laboratorijsku (za sve vrste voda) studiju.

Na osnovu rezultata preliminarnog istra?ivanja sastavlja se izvje?taj o izvodljivosti (TED) kojim se potvr?uje svrsishodnost postavljanja detaljnih istra?nih radova na odre?enom lokalitetu. TED nije obavezan samo kod prou?avanja mineralnih voda.

U izvje?taju se isti?e geolo?ka struktura, hidrogeolo?ki, hidrogeohemijski i geotermalni uslovi istra?enih podru?ja, rezultati procjene operativnih rezervi podzemnih voda i glavni tehni?ko-ekonomski pokazatelji koji potvr?uju izvodljivost i efektivnost njihovog nacionalnog ekonomskog kori?tenja.

Detaljno istra?ivanje proizvodne lokacije vr?i se kako bi se detaljnije prou?ili njeni geolo?ko-hidrogeolo?ki, hidrogeohemijski i geotermalni uslovi i razumno izra?unale eksploatativne rezerve podzemnih voda proizvodnih horizonata po kategorijama koje omogu?avaju alokaciju kapitalnih ulaganja za projektovanje njihovih eksploatacije (obi?no po kategorijama A + B + Ci). Operativne rezerve se procjenjuju konvencionalnim metodama (hidrodinami?kim, hidrauli?kim, modeliranjem i kombiniranim na osnovu uvjetnih zahtjeva odobrenih od strane GKZ) (1, 2, 5, 6, 8-10).

Detaljna istra?ivanja i procena operativnih rezervi vr?e se u odnosu na najracionalniju ?emu lokacije proizvodnih bu?otina u uslovima prou?avanog polja. Uzimaju?i u obzir ovu odredbu, kao i iz ekonomskih razloga, istra?ne i proizvodne bu?otine se postavljaju u proces detaljnog istra?ivanja, ?iji projekat mora zadovoljiti uslove za njihov kasniji rad. U detaljnoj fazi je obavezno klaster pumpanje (a u te?kim prirodnim uslovima dugotrajno pilot pumpanje). Specijalni osmatra?ni bunari se grade samo kada se produktivni horizonti nalaze na dubini ne ve?oj od 500 m, u drugim uslovima kao osmatra?ke ta?ke se koriste istra?ni i istra?ni bunari. Po potrebi se koncentri?u u podru?jima oglednog grmlja zbog njihovog djelomi?nog pra?njenja u podru?jima s jednostavnijim prirodnim uvjetima.

U skladu sa namenom, u procesu istra?ivanja i istra?ivanja na duboke mineralne (mineralizovane) vode obi?no se pola?u bunari slede?ih kategorija: istra?na, istra?na (eksperimentalna i osmatra?ka), istra?na i proizvodno-proizvodna. Budu?i da su u dubokom bu?enju bu?otine najpouzdaniji i ?esto jedini izvor informacija o meti koja se istra?uje, svaka od njih mora biti pa?ljivo dokumentovana i ispitana tokom bu?enja (izbor i prou?avanje jezgra, usjeka, isplaka, kori?tenje testere formacije) i odgovaraju?e ispitane nakon konstrukcija (specijalne geofizi?ke, hidrogeolo?ke, termometri?ke i druge studije).

Prilikom hidrogeolo?kih i drugih vrsta ispitivanja dubokih bunara, mineralne, industrijske i termalne podzemne vode treba uzeti u obzir njihove specifi?nosti zbog hemijskog sastava i fizi?kih svojstava podzemnih voda (uticaj rastvorenog gasa, gustina i viskoznost te?nosti, promene u temperatura), karakteristike dizajna bunara (gubitak glave radi savladavanja otpora kada se voda kre?e du? bu?otine) i drugi faktori.

Hidrogeolo?ka ispitivanja bunara izvode se ispu?tanjem (sa samodreningom podzemnih voda) ili pumpanjem (obi?no airliftom, rje?e arte?kim ili ?tapnim pumpama). ?ema opreme i ispitivanja bunara koji obezbe?uju vodu samoprolivanjem prikazana je na sl. 57. U ovom testu, cijev (tubing) se koristi za pokretanje alata niz bu?otinu i koristi se kao pijezometar za posmatranje nivoa. Njihova cipela se obi?no postavlja na dubini koja isklju?uje osloba?anje slobodnog plina. ?ema opreme i ispitivanja bunara sa nivoom vode ispod u??a sa vazdu?nim liftom prikazana je na sl. 58.

U praksi se koriste jednoredni i dvoredni vazdu?ni sistemi. U skladu sa uslovima za merenje dinami?kog nivoa, prikladnija je dvoredna ?ema. Prije ispitivanja mjere se rezervoarski pritisak (stati?ki nivo), temperatura vode u rezervoaru i na u??u bu?otine, tokom ispitivanja - protok, dinami?ki nivo (pritisak u dnu bu?otine), temperatura na u??u bu?otine, faktor gasa. Uzimaju se i analiziraju uzorci vode i gasa.

Na ta?nost mjerenja stati?kog i dinami?kog nivoa vode utje?u otopljeni plin, promjene temperature vode, otpor kretanju vode u cijevima. Uticaj GOR se mo?e eliminisati merenjem nivoa u pijezometrima spu?tenim ispod zone osloba?anja slobodnog gasa, ili pomo?u dubinomera. U suprotnom, izmjereni nivo vode u bunaru ?e se razlikovati od pravog za DS r, odre?enog formulom E. E. Kerkisa:

v 0 - faktor gasa, m 3 /m 3; R o, P 1 i R r - vrijednost atmosferskog pritiska, u??a bu?otine i zasi?enja, Pa; t je temperaturni koeficijent jednak t= 1+t/273 (gdje je t temperatura mje?avine plinova, 0 C); r je gustina vode, kg/m 3; g-ubrzanje slobodnog pada, m/s 2 .

Slika 57. ?ema opreme i ispitivanja bunara koji obezbje?uju vodu

samopranjuju?e: 1 - maziva; 2 - manometri; 3 - bo?i?no drvce; 4 - merdevine-gasni separator; 5 - mjera? protoka gasa; 6-dimenzionalni kapacitet; 7 - ventil; 8 - cijev; 9 - vodonosnik

Rice. 58. ?ema opreme i ispitivanja bunara sa nivoom vode ispod u??a

Prilikom crpljenja termalne vode iz bunara, uo?ava se izdu?enje vodenog stupca u njemu zbog pove?anja temperature, dok se u praznom hodu uo?ava "skupljanje" stupca zbog njegovog hla?enja. Vrijednost korekcije temperature D St ° pri poznatim vrijednostima temperature vode na u??u prije ispumpavanja t p ° i na izlazu t p ° mo?e se odrediti formulom (5):

, (XI.1)

gde je H 0 - stub vode u bunaru, m; r(t 0 °) i r(t p °) su gustina vode na temperaturama t 0 ° i t p °. Na velikim dubinama bunara (?2000 m i vi?e), korekcija temperature mo?e dose?i 10-20 m.

Prilikom odre?ivanja pada nivoa tokom crpljenja iz dubokih bunara potrebno je uzeti u obzir i gubitak pritiska DS n da bi se savladao otpor kretanju vode u bu?otini, odre?en formulom (IV.35).

Uzimaju?i u obzir prirodu uticaja razmatranih faktora, dozvoljena vrijednost smanjenja nivoa S d uzeta u obzir pri procjeni operativnih rezervi mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda odre?ena je formulom

(XI.3)

gdje je h d dozvoljena dubina dinami?kog nivoa od glave bunara (odre?ena mogu?nostima opreme za podizanje vode); P i - vi?ak pritiska podzemne vode iznad bu?otine; DS r , DS t ° i DS n su korekcije koje uzimaju u obzir uticaj faktora gasa, temperature i gubitaka hidrauli?kog pritiska i odre?uju se po formulama (XI.1), (XI.2) i (IV.35) .

Eksploataciono istra?ivanje se vr?i na eksploatisanim ili pripremljenim za eksploataciju lokalitetima i le?i?tima. Ima za cilj hidrogeolo?ko utemeljenje pove?anja operativnih rezervi i njihovo prebacivanje u vi?e kategorije u pogledu stepena znanja, prilago?avanje uslova i na?ina rada vodozahvatnih objekata, sprovo?enje prognoza kada se promeni na?in njihovog rada i dr. U procesu operativnih istra?ivanja vr?e se sistematska osmatranja re?ima podzemnih voda u uslovima njihovog eksploatacije. Ukoliko je potrebno osigurati rast operativnih rezervi, mogu?i su istra?ni radovi u podru?jima koja su u blizini operativnog podru?ja (ako je to neophodno prema geolo?kim i hidrogeolo?kim pokazateljima).

Ovo su op?te odredbe i principi hidrogeolo?kih studija le?i?ta mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda. Osobine njihove implementacije na svakom konkretnom lokalitetu odre?uju se u zavisnosti od geolo?ko-strukturnih, hidrogeolo?kih, hidrogeohemijskih uslova prou?avanih le?i?ta, stepena njihovog poznavanja, datih potreba za vodom i drugih faktora ?ijim se uva?avanjem obezbe?uje ciljano, nau?no utemeljeno. i efektivno tra?enje i istra?ivanje i racionalan ekonomski razvoj le?i?ta podzemnih voda (1, 2, 5-10).

§ 2. Neke karakteristike hidrogeolo?kih studija mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda

Mineralna voda. Za razvrstavanje prirodnih voda u mineralne vode trenutno se koriste standardi koje je ustanovio Centralni institut za balneologiju i fizioterapiju i odre?uju donje granice za sadr?aj pojedinih komponenti vode (u mg/l): mineralizacija - 2000, slobodni uglji?ni dioksid - 500, ukupan vodonik sulfid -10, gvo??e - 20, elementarni arsen - 0,7, brom - 25, jod - 5, litijum - 5, silicijum kiselina - 50, borna kiselina - 50, fluor - 2, stroncijum-10, barijum - 5 , radij - 10 -8, radon (u jedinicama Maha; 1 Mach ?13,5 10 3 m -3 s -1 = 13,5 l -1 s -1) - 14.

Da bi se mineralne vode dodijelile jednom ili drugom tipu mineralizacije, koriste se sadr?aj biolo?ki aktivnih komponenti, plinova i drugih pokazatelja, kriteriji procjene propisani GOST 13273-73 (1, 3, 8). Ispod su maksimalno dozvoljene koncentracije (MPC) nekih sastojaka utvr?enih za mineralne vode (u mg/l): amonijum (NH 4) + - 2,0, nitriti (NO 2) - -2,0, nitrati (NO 3) - -50,0, vanadijum -0,4, arsen - 3,0, ?iva - 0,02, olovo - 0,3, selen - 0,05, fluor - 8, hrom -0,5, fenoli - 0,001, radijum -5 10 -7, uranijum - 0,5. Broj kolonija mikroorganizama u 1 ml vode ne bi trebao biti ve?i od 100, ako je indeks 3. Navedene norme i vrijednosti MPC. treba uzeti u obzir prilikom karakterizacije kvaliteta mineralnih voda i geolo?ke i industrijske procjene njihovih le?i?ta.

Mineralne vode SSSR-a zastupljene su po svim svojim glavnim vrstama: uglji?ne, sumporovodikove, uglji?no-vodikovo sulfidne, radonske, jodne, bromne, ferruginozne, arseni?ke, kisele, slabo mineralizirane, termalne, kao i nespecifi?ne i slane mineralne vode. vodama. ?iroko su rasprostranjeni u arte?kim basenima razli?itih redova, pukotinskim vodnim sistemima, tektonskim zonama i rasjedima, masivima magmatskih i metamorfnih stijena. Le?i?ta mineralnih voda se klasifikuju prema razli?itim kriterijumima (po vrsti mineralne vode, uslovima njihovog nastanka i drugim pokazateljima) (1, 3, 7, 8).

Za istra?ivanje je od posebnog interesa tipizacija le?i?ta prema njihovim geolo?ko-strukturnim i hidrogeolo?kim uslovima. Prema ovim karakteristikama razlikuje se 6 karakteristi?nih tipova le?i?ta mineralne vode: 1) akumulacione naslage platformskih arteskih basena, 2) akumulacione naslage podbrdskih i me?uplaninskih arteskih basena i arteskih padina, 3) naslage arteskih basena i padina povezanih sa zonama ispu?tanje dubokih mineralnih voda u nadzemne tla?ne akvifere (tip „hidroinjektiranje“), 4) naslage pukotinsko-venskih vodopritisnih sistema, 5) naslage ograni?ene na zone ispu?tanja tla?nih tokova u slivu podzemne vode („hidro-injektiranje“ ” tip), 6) le?i?ta podzemnih mineralnih voda (1,2) .

Le?i?ta prva dva tipa odlikuju se relativno jednostavnim hidrogeolo?kim i hidrogeohemijskim uslovima, zna?ajnim vi?kom padavina i prirodnim rezervama. Identifikacija perspektivnih podru?ja za istra?ivanje je mogu?a na osnovu analize regionalnih hidrogeolo?kih materijala, a preporu?uje se istra?ivanje bu?enjem i ispitivanjem pojedina?nih bu?otina (rijetko klastera). Procjena operativnih rezervi je svrsishodna hidrodinami?kim i hidrauli?kim (sa zna?ajnim tektonskim poreme?ajem stijena i gasnom zasi?eno??u vode) metodama.

Le?i?ta drugih tipova, a posebno tre?e, pete i ?este, odlikuju se znatno slo?enijim hidrogeolo?kim i hidrogeohemijskim uslovima. Odlikuju ih ograni?ena podru?ja razvoja mineralnih voda (poput kupola), varijabilnost granica, rezervi i hemijskog sastava tokom vremena i tokom crpljenja, te ograni?ene operativne rezerve. Za odre?ivanje lokaliteta za istra?ivanje, pored sveobuhvatne analize regionalnih materijala, ?esto je potrebno sprovesti istra?na geofizi?ka, termometrijska i druge vrste istra?ivanja, bu?enje istra?nih i istra?no-sonda?nih bu?otina i njihova masovna dubinska ispitivanja, te posebne izvi?a?ke radove. Takva le?i?ta se istra?uju bu?enjem bu?otina du? istra?nih lokacija i posebnim terenskim istra?ivanjima. Zbog zna?ajne nestabilnosti hemijskog sastava i zavisnosti operativnih rezervi od geolo?kih, tektonskih i geotermalnih uslova za dotok mineralne komponente i formiranje kupole mineralnih voda, njihova procena se vr?i uglavnom hidrauli?kom metodom. , upotreba metode modeliranja je obe?avaju?a.

Pitanja metodologije za hidrogeolo?ka prou?avanja identifikovanih tipova le?i?ta mineralnih voda detaljno su razmotrena u posebnoj metodolo?koj literaturi (1, 2, 8). U radu G. S. Vartanyana (2) posebno je istaknut na?in istra?ivanja i istra?ivanja le?i?ta mineralne vode u pukotinskim masivima sa njihovom detaljnom tipizacijom i analizom karakteristika prou?avanja svakog od identifikovanih tipova le?i?ta.

industrijska voda. Kao kriteriji za razvrstavanje mineraliziranih prirodnih voda kao industrijskih, koriste se neki uvjetni standardni pokazatelji koji odre?uju minimalne koncentracije korisnih mikrokomponenti i maksimalno dopu?tene ?tetne komponente koje ote?avaju tehnologiju industrijskog razvoja podzemnih mineraliziranih voda.

Trenutno su takvi pokazatelji uspostavljeni samo za neke vrste industrijskih voda: jod (jod najmanje 18 mg/l), brom (brom najmanje 250 mg/l), jod-brom (jod najmanje 10, brom najmanje 200 mg / l). l), jodo-bor (jod ne manje od 10, bor ne manje od 500 mg/l). Sadr?aj naftenskih kiselina u vodi ne smije prelaziti 600 mg/l, ulja - 40 mg/l, apsorpcija halogena ne smije prelaziti 80 mg/l, alkalnost vode - ne vi?e od 10-90 mol/l.

Sprovode se relevantna istra?ivanja radi prou?avanja uslova za izdvajanje nekih drugih industrijski vrednih komponenti iz podzemnih voda: bora, litijuma, stroncijuma, kalijuma, magnezijuma, cezijuma, rubidijuma, germanijuma itd.

Navedeni pokazatelji ne uzimaju u obzir uslove rada industrijskih voda, na?in izdvajanja mikrokomponenti, uslove za ispu?tanje otpadnih voda i druge faktore koji odre?uju ekonomsku isplativost industrijskog va?enja mikrokomponenti. Njihova upotreba je preporu?ljiva samo za op?e okvirne procjene mogu?nosti industrijskog razvoja podzemnih voda. Istovremeno, uslovno se pretpostavlja da na dubini bunara od 1-2 km i grani?nom polo?aju dinami?kog nivoa na dubini od 300-800 m, protok pojedina?nih bunara treba da bude najmanje 300-1000 m. 3 /dan. U procesu istra?nih i istra?nih radova na osnovu varijantnih tehni?ko-ekonomskih prora?una utvr?uju se stvarni pokazatelji koji odre?uju uslove za odgovaraju?e kori??enje industrijskih voda odre?enog le?i?ta za va?enje industrijskih komponenti. To su takozvani standardni indikatori, koji su osnova geolo?ke i industrijske procjene le?i?ta industrijskih voda.

Podzemne industrijske vode sve vi?e privla?e pa?nju nau?nika kao izvor mineralnih i energetskih resursa. Poznato je da pored glavnih soli - natrijum, kalijum, magnezijum i kalcijum hlorid - mineralizovane podzemne vode i slane vode sadr?e ogroman kompleks metalnih i nemetalnih mikrokomponenti (uklju?uju?i retke i hemijske elemente u tragovima), ?ija slo?ena ekstrakcija ove vode mogu u?initi isklju?ivo vrijednom sirovinom za hemijsku i energetsku industriju i zna?ajno pove?ati ekonomsku efikasnost njihovog industrijskog kori?tenja.

U Sovjetskom Savezu, industrijske vode se uglavnom koriste za ekstrakciju joda i broma. Razvija se tehnologija za industrijsku ekstrakciju iz podzemnih voda i nekih drugih mikrokomponenti (litijum, stroncij, kalij, magnezij, cezijum, rubidijum, itd.). U SAD, osim joda i broma, litijum, volfram i soli (CaCl 2 , MgSO 4 , Mg (OH) 2 , KCl i MgCl 2) se kopaju iz podzemnih voda. Podzemne mineralizovane vode i slane vode od industrijskog zna?aja su ?iroko razvijene na teritoriji SSSR-a. Obi?no se nalaze u dubokim dijelovima arte?kih basena anti?kih i epi-hercinskih platformi, podno?nih i me?uplaninskih depresija alpske geosinklinalne zone na jugu SSSR-a. Generalizacija velikog broja regionalnih materijala omogu?ila je timu sovjetskih hidrogeologa da sastavi kartu industrijskih voda teritorije SSSR-a, na osnovu koje je shematska karta perspektivnih regija SSSR-a za razli?ite vrste industrijskih voda je sastavljen (5, 6). Trenutno se, pod vodstvom osoblja instituta VSEGINGEO, sastavljaju karte regionalne procjene operativnih i prognoziranih rezervi industrijskih voda za pojedine regije i teritoriju SSSR-a u cjelini.

Analiza regionalnih materijala i iskustva u istra?ivanju industrijskih voda ukazuje da se za istra?ivanje i geolo?ku i industrijsku procjenu, prema posebnostima prirode pojave, rasprostranjenosti i hidrodinami?kih uslova, le?i?ta industrijskih voda mogu podijeliti na dva glavna tipa:

1) naslage koje se nalaze u velikim i srednjim arte?kim basenima platformskih podru?ja, rubnih i podbrdskih korita, koje karakteri?e relativno mirna regionalna distribucija odr?ivih produktivnih horizonata, i

2) naslage ograni?ene na vodene sisteme planinsko-naboranih podru?ja, koje karakteri?e prisustvo slo?eno dislociranih struktura sa tektonskim rasedima diskontinualne prirode koji razdvajaju produktivne vodonosne slojeve istoimenih stratigrafskih kompleksa.

Pripadnost le?i?ta industrijskih voda jednom ili drugom tipu odre?uje karakteristike izvo?enja hidrogeolo?kih studija prilikom njihovog istra?ivanja i geolo?ke i industrijske procjene.

Pri prou?avanju le?i?ta industrijskih voda i njihovoj pripremi za industrijsku razradu potrebno je, prije svega, utvrditi: 1) veli?inu le?i?ta; 2) njegov polo?aj u sistemu vodenog pritiska; 3) dubina i debljina industrijskog vodonosnog sloja; 4) hidrogeolo?ke i hidrodinami?ke karakteristike itd. Uzeti zajedno, ovi faktori omogu?avaju procjenu hidrogeolo?kih uslova le?i?ta, obrazlo?enje osnovne projektne ?eme, procjenu koli?ine, kvaliteta i uslova pojave industrijskih voda, izvo?enje geolo?kih i industrijskih voda. procjenu le?i?ta i nazna?iti racionalne na?ine njegovog razvoja.

Uprkos raznovrsnosti uslova za nastanak i distribuciju industrijskih voda, njihova le?i?ta karakteri?u slede?e zajedni?ke karakteristike koje odre?uju karakteristike njihovog tra?enja i istra?ivanja: 1) polo?aj produktivnih horizonata u dubokim delovima arte?kih basena (njihova pojava dubina dose?e 2000-3000 m ili vi?e); 2) ?iroka rasprostranjenost produktivnih naslaga, njihova relativna postojanost i velika vodoobilnost; 3) zna?ajne veli?ine depozita i njihovih operativnih rezervi; 4) ispoljavanje elasti?nog re?ima pritiska vode u toku rada; 5) prisustvo vi?e produktivnih horizonata u kontekstu le?i?ta; 6) ograni?ene povr?ine u okviru kojih je racionalna eksploatacija le?i?ta i dr.

Svaka od gore navedenih karakteristika koje karakteri?u podzemne industrijske vode odre?uje poseban pristup u potrazi i istra?ivanju njihovih le?i?ta. Dakle, duboka pojava produktivne formacije i prisustvo nekoliko industrijskih horizonata na delu polja zahtevaju bu?enje dubokih skupih bu?otina i njihova slo?ena geolo?ka i hidrogeolo?ka ispitivanja, obezbe?uju?i mogu?nost kori??enja istra?nih bu?otina za istra?ivanje, i istra?ne bu?otine. bu?otine za rad, ?iroko uklju?ivanje materijala iz regionalnih studija i kori?tenje naftnih i plinskih bu?otina u istra?ne svrhe. ?iroka regionalna rasprostranjenost produktivnih naslaga, velika dubina njihovog pojavljivanja i posebnosti formiranja operativnih rezervi u elasti?nom vodenom na?inu rada dovode do potrebe prou?avanja hidrogeolo?kih parametara vodonosnika na velikom podru?ju njihovu distribuciju i identifikaciju geolo?kih i strukturnih karakteristika za utvr?ivanje granica operativnih podru?ja, itd.

Posebno su zna?ajne i raznovrsne funkcije istra?nih, istra?nih, istra?nih i razvojnih i proizvodnih bu?otina u prou?avanju industrijskih voda. Na osnovu rezultata prou?avanja dionica bu?otina pri bu?enju (prou?avanja jezgra, usjeci, isplake, mehani?ka karota?a, geofizi?ka istra?ivanja, specijalne metode) i njihovog naknadnog ispitivanja, postavljeni su zadaci stratigrafske, litolo?ke i hidrogeolo?ke podjele proizvodnog dijela. sekcija, procena fizi?kih svojstava, hemijskog i gasnog sastava podzemnih voda, identifikacija geohemijske situacije lokacije, akumulacionih svojstava proizvodnih horizonata, uslova rada bunara, odre?ivanje tehnolo?kih pokazatelja industrijskih voda i dr.

Najprikladnije metode za procjenu radnih margina su hidrodinami?ke, modeliranje i rje?e hidrauli?ke. Za le?i?ta industrijskih voda u velikim arte?kim basenima platformskih podru?ja i srednjim arte?kim basenima rubnih i podbrdskih korita, koje karakterizira ?iroka regionalna distribucija produktivnih horizonata i relativno jednostavni hidrogeolo?ki uslovi, najprikladnija je primjena hidrodinami?kih metoda. Opravdanost ?ematizacije pojedinih elemenata hidrogeolo?kih uslova mo?e se potkrijepiti rezultatima modeliranja, eksperimentalnim podacima itd. Uz zna?ajan stepen poznavanja terena, mogu?e je procijeniti operativne rezerve kori?tenjem metoda modeliranja.

Za naslage industrijskih voda u geosinklinalnim podru?jima, koje karakteriziraju neujedna?eni produktivni horizonti i slo?eni hidrogeolo?ki uslovi (heterogenost, prisutnost kontura dovoda, klinova, pomaci itd.), preporu?ljivo je koristiti slo?ene hidrodinami?ke i hidrauli?ke metode za procjenu operativnih rezervi. . Uz zna?ajan stepen znanja, mogu?e je koristiti hidrodinami?ke metode i modeliranje, au nekim oblastima se metoda modeliranja mo?e preporu?iti kao samostalna metoda za procjenu proizvodnih rezervi.

Prora?uni izvodljivosti i opravdanja su od su?tinskog zna?aja za geolo?ko-industrijsku procjenu le?i?ta industrijskih i termalnih voda i izbor na?ina za njihovo racionalno nacionalno ekonomsko kori?tenje. Principi takvih prora?una i opravdanja su ranije izlo?eni (vidi Poglavlje IX, §2 i 3) i detaljno razmotreni u metodolo?kom priru?niku (5).

Prilikom istra?ivanja, geolo?ke i industrijske procjene i opravdavanja projekata razvoja le?i?ta industrijskih voda, treba imati u vidu mogu?nost eksploatacije industrijskih voda u uslovima odr?avanja rezervoarskog pritiska (RPM). Mogu?nost i svrsishodnost upotrebe ove metode odre?uju se trenutnim nedostatkom opreme za podizanje vode koja osigurava rad bunara na padovima nivoa ve?im od 300 m od povr?ine zemlje i protoka bunara od 500-1000 m 3 /dan ili vi?e, kao i velike pote?ko?e u organizaciji povr?inskog ispu?tanja otpadnih voda (visoki tro?kovi pre?i??avanja otpadnih voda, nedostatak objekata za ispu?tanje vode ili njihova velika udaljenost i sl.). U takvim uvjetima najpovoljnijim se ?ini na?in eksploatacije industrijskih voda sa ponovnim ubrizgavanjem otpadnih voda u proizvodne formacije i odr?avanjem potrebnog rezervoarskog pritiska u njima. Istovremeno, uz odr?avanje povoljnih uslova rada bunara (visok dinami?ki nivo, mogu?nost kori??enja raznih vrsta opreme za podizanje vode velikog kapaciteta, konstantnost re?ima rada i dr.), iskori??enje otpadnih voda od strane osigurava se poduzetni?tvo, stvaraju se mogu?nosti za zna?ajno pove?anje operativnih rezervi i potpunije iscrpljivanje prirodnih rezervi industrijskih voda, isklju?uje se zaga?enje povr?inskih vodotoka itd.

Procjena operativnih rezervi industrijskih voda i projektovanje njihovog razvoja mogu?i su samo na osnovu uzimanja u obzir i odgovaraju?e prognoze uslova rada proizvodnih i injekcionih bu?otina, prirode i tempa napredovanja ispodstandardnih voda ubrizganih u proizvodne formacije ( uz obavezno uva?avanje efekta heterogenosti akumulacijskih svojstava), procjenu obima razbla?enja industrijskih voda, obrazlo?enje najracionalnijeg rasporeda vodozahvatnih i injekcionih bunara. Za rje?avanje ovih problema mo?e biti potrebno postaviti posebne eksperimentalne radove i ispitivanje bunara, koristiti modeliranje za implementaciju hidrodinami?kih i hidrogeohemijskih prognoza procesa razvoja polja, razviti efikasna sredstva za pra?enje i upravljanje radom vodozahvatnih i injektnih bunara.

Termalne vode. Termalne vode uklju?uju vode s temperaturom iznad 37 °C (u praksi se ?esto uzimaju u obzir vode s temperaturom ve?om od 20 °C). Podzemne vode sa temperaturom iznad 100°C klasifikuju se kao parna hidroterma (8-10).

Termalne vode su rasprostranjene na teritoriji SSSR-a. Obi?no se javljaju na zna?ajnim dubinama unutar platformskih i planinskih nabora, kao iu podru?jima mladog i modernog vulkanizma. U mnogim podru?jima, termalne vode su i mineralne (odnosno imaju balneolo?ku vrijednost), a ?esto i industrijske (ta?nije, sve industrijske podzemne vode su termalne). Ova okolnost predodre?uje velike izglede za njihovo integrisano nacionalno ekonomsko kori??enje.

Prekrasan bajkoviti grad Teplogorsk sa ?istim zrakom i ulicama, sa termalnim bazenima, geotermalnom elektranom, grijanim ulicama, zimzelenim parkom, suptropskom vegetacijom i ljekovitim kupkama u ku?ama, opisan u knjizi I. M. Dvorova "Duboka toplina Zemlje “, nije bajka, ve? stvarnost sutra?njice, koja ?e se ostvariti kori?tenjem termalnih podzemnih voda. Teplogorsk je prototip gradova bliske budu?nosti na Kam?atki, ?ukotki i Kurilskim ostrvima, u Zapadnom Sibiru i mnogim drugim regijama SSSR-a.

Termalne vode se koriste u termoenergetici, grijanju, za snabdijevanje toplom vodom, hladnom vodom (stvaranje visokoefikasnih rashladnih postrojenja), u stakleni?kim i plasteni?kim objektima, u balneologiji itd. (4, 6, 9). Izgledi za kori?tenje termalnih voda na teritoriji SSSR-a ogledaju se u shematskoj karti prikazanoj na sl. 7 (vidi poglavlje II).

Prema preliminarnim prora?unima (4), predvi?ene rezerve termalnih voda (do dubine od 3500 m) na teritoriji SSSR-a iznose 19.750 hiljada m 3 /dan, a operativne - 7900 hiljada m 3 /dan. Sa pove?anjem dubine bu?enja bu?otina za termalne vode, njihov potencijal toplotne energije mo?e se zna?ajno pove?ati.

Za istra?ivanje i procjenu eksploatibilnih rezervi, le?i?ta termalne vode mogu se tipizirati na sljede?i na?in:

1) naslage arte?kih basena platformskog tipa,

2) naslage arte?kih basena predgorskih korita i me?uplaninskih depresija, 3) naslage pukotinskih sistema magmatskih i metamorfnih stena, 4) naslage pukotinskih sistema vulkanskih i vulkansko-sedimentnih stena.

Le?i?ta termalnih voda prva dva tipa su sli?na odgovaraju?im tipovima le?i?ta industrijskih voda, ?ije su karakteristike tra?enja i istra?ivanja ranije razmatrane. Hidrodinami?ka metoda je najefikasnija za procjenu operativnih rezervi termalnih voda takvih le?i?ta.

Naslage pukotinskih sistema magmatskih i metamorfnih stijena, podmla?ene planinsko-naborane sisteme odlikuju se ispustima termalnih voda du? linija tektonskih rasjeda, neznatnim prirodnim rezervama termalnih voda, uticajem na njihov re?im i uslove kretanja povr?inskih podzemnih voda. Stoga su u fazi istra?ivanja ovdje svrsishodna strukturno-hidrogeolo?ka i termometrijska istra?ivanja velikih razmjera (detekcija tektonskih rasjeda, lomnih zona, zona kretanja termalnih voda itd.). U bu?otinama je preporu?ljivo provesti kompleks termometri?kih i geofizi?kih studija i njihova zonska hidrogeolo?ka ispitivanja. U fazi preliminarnih istra?ivanja pola?u se, istra?uju i ispituju se istra?ni i proizvodni bunari dugotrajnim pilot pumpama (ispu?tanjem) (uz sistematsko pra?enje re?ima protoka, nivoa, temperature i hemijskog sastava podzemnih voda). Eksploatacione rezerve najbolje se procjenjuju hidrauli?kom metodom, kombinuju?i preliminarno istra?ivanje sa detaljnim istra?ivanjem. Ako je tokom rada mogu?e povu?i vode koje su ispod standardne temperature, preporu?ljivo je prethodno postaviti osmatra?ke bunare du? trase koja prolazi kroz zonu ispu?tanja termalnih voda.

Naslage pukotinskih sistema u podru?jima savremenog i novijeg vulkanizma karakteri?u mala dubina, visoka temperatura i niski salinitet termalnih voda, prisustvo brojnih termalnih anomalija, pukotina rezervoara, ispoljavanje parahidroterme (karakteri?e ih temperatura, protok, pritisak pare). i vodostaj, koji odre?uju visinu ispu?tanja vode i pare). U fazi pretra?ivanja efikasna su aerofotografija, povr?inska termometrijska istra?ivanja (mjerenje temperature u izvorima, povr?inskim vodnim tijelima, blatnjacima itd.), hidrogeolo?ka istra?ivanja i geofizi?ka istra?ivanja. Le?i?ta i podru?ja su ocrtani pomo?u geotermalnih karata i profila. Uz utvr?ene tektonske rasjede postavljaju se istra?ni bunari na koje su ograni?eni centri rastere?enja parnih hidrotermi.

Operativne rezerve se obi?no procjenjuju hidrauli?kom metodom. Za procjenu hidrotermi pare potrebno je predvidjeti sve komponente koje ih karakteriziraju (temperatura, potro?nja i tlak pare, nivo vode).

Specifi?na pitanja koja se moraju rije?iti prilikom procjene operativnih rezervi termalne vode uklju?uju sljede?e: 1) predvi?anje temperature vode na u??u proizvodnog bunara (prema termometri?kim osmatranjima du? bu?otine i kori?tenjem analiti?kih rje?enja), 2) procjenu i obra?un uticaja gasnog faktora (merenje gasnog faktora i uvo?enje izmena u odre?ivanje i predvi?anje polo?aja vodostaja), 3) prora?uni i prognoze za izvla?enje kontura hladne vode iz podru?ja prihranjivanja i ispu?tanja podzemnih voda.

Pitanja tra?enja, istra?ivanja i geolo?ke i industrijske procjene le?i?ta termalne vode detaljno su razmotrena u priru?nicima (6,8-10).

LITERATURA

1. Vartanyan G. S., Yarotsky L. A. Pretraga, istra?ivanje i procjena operativnih rezervi le?i?ta mineralne vode (metodolo?ki vodi?). M., "Nedra", 1972, 127 str.

2. Vartanyan G. S. Pretraga i istra?ivanje le?i?ta mineralne vode u napuknutim masivima. M., "Nedra", 1973, 96 str.

3. Mineralne vode za pi?e, lekovite i lekovite stolne vode. GOST 13273-73. M., Standartgiz, 1975, 33 str.

4. Dvorov I. M. Duboka toplina Zemlje. M., "Nauka", 1972, 206 str.

5. Istra?ivanja i procjena industrijskih rezervi podzemnih voda (metodolo?ki vodi?). M, "Nedra", 1971, 244 str.

6. Mavritsky BF, Antonenko GK Iskustvo istra?ivanja, istra?ivanja i prakti?ne upotrebe termalnih voda u SSSR-u i inostranstvu. M., "Nedra", 1967, 178 str.

7. Ovchinnikov A. M. Mineralnye vody. Ed. 2nd. M., Goeoltekhizdat. 1963, 375 str.

8. Referentni priru?nik hidrogeologa. Ed. 2., tom 1. L., "Nedra", 1967, 592 str.

9. Frolov N. M., Hidrogeotermija. M., "Nedra", 1968, 316 str.

10. Frolov N. M., Yazvin L. S. Pretraga, istra?ivanje i procjena operativnih rezervi termalnih voda. M., 1969, 176 str.

11. Shvets V. M. Organske tvari podzemnih voda. M., "Nedra", 1973, 192 str.

12. Shcherbakov A.V. Geohemija termalnih voda. M., "Nauka", 1968, 234 str.