Материал: Обеспечение хозяйственно-питьевого водоснабжения города Великий Новгород

Обеспечение хозяйственно-питьевого водоснабжения города Великий Новгород

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

. Геолого-методическая часть

.1 Общие сведения о районе и участке работ

.2 Краткая характеристика района работ

.2.1 Стратиграфическая характеристика

.2.2 Тектоническая характеристика

.2.3 Гидрогеологические особенности района работ

.2.4 Физико-механические свойства пород

.3 Методика проектируемых работ. Геолого-гидрогеологическая изученность

.4 Буровые работы

.4.1 Опытно-фильтрационные работы - одиночные откачки

.4.2 Геофизические работы

.4.3 Топографо-геодезические работы

.4.4 Подсчет запасов подземных вод

.4.5 Результаты подсчета эксплуатационных запасов подземных вод и категоризация запасов

. Техническая часть

.1 Анализ ранее выполненных работ

.2 Геолого-технические и гидрогеологические условия бурения

.3 Обоснование и выбор способа бурения

.4 Разработка конструкции скважины

.4.1 Выбор типа и конструкции фильтра

.4.2 Расчет конструкции скважины

.5 Выбор бурового оборудования

.6 Обоснование и выбор бурового инструмента

.6.1 Породоразрушающий инструмент

.6.2 Бурильные трубы и соединения

.6.3 Обсадные трубы

.6.4 Вспомогательный инструмент

.6.5 Аварийный инструмент

.7 Технология бурения

.7.1 Технологические режимы бурения

.7.2 Проверочные расчеты

.8 Спуско-подъемные операции

.9 Промывка скважин

.10 Тампонирование обсадных колонн

.11 Технология вскрытия водоносного пласта

.12 Специальная глава

Оборудование фильтра с гравийной обсыпкой

.12.1 Расчет гравийной обсыпки

.12.2 Технология устройства гравийной обсыпки

.12.3 Расчет эрлифта

. Охрана окружающей среды

.1 Общая экологическая характеристика района

.2 Основные нарушения и загрязнения

.3 Мероприятия, обеспечивающие охрану окружающей среды

. Безопасность жизнедеятельности

.1 Характеристика условий и анализ потенциальных опасностей

.2 Обеспечение безопасности при проектируемых работах

.2.1 Обеспечение безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования

.2.2 Санитарно-бытовое и медицинское обслуживание

.2.3 Мероприятия по предупреждению несчастных случаев при транспортировке людей и грузов

.3 Обеспечение безопасности при чрезвычайных ситуациях

.3.1 Предупреждение и ликвидация пожаров

. Организационно-экономическая часть

.1 Проектирование

.2 Полевые работы

.2.1 Буровые работы

.2.2 Геофизические работы

.2.3 Гидрогеологические работы

.2.4 Оборудование оголовков скважин

.2.5 Топографо-геодезические работы

.3 Организация и ликвидация полевых работ

.4 Транспортировка грузов и персонала

.5 Камеральные работы

.6 Лабораторные работы

.7 Основные технико-экономические показатели

.8 Организация работ

.8.1 Расчет производительности труда при бурении скважин

.8.2 План-график выполнения этапов геологического задания

.8.3 Штатное расписание и фонд оплаты труда

.9 Смета на производство геологоразведочных работ

.9.1 Расчет основных расходов по видам работ

.9.2 Компенсируемые затраты

.9.3 Сводная смета

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Дипломный проект посвящен проблеме обеспечения хозяйственно - питьевого водоснабжения города Великий Новгород.

Город Великий Новгород - центр Новгородской области РФ с населением свыше 200 тыс. человек. Расположен на р. Волхов, у северного побережья оз. Ильмень.

Хозяйственно - питьевое водоснабжение города основано на использовании поверхностных вод р. Волхов. Производительность поверхностного водозабора составляет 93 - 96 тыс. м3/сут.

Потребность г. Великого Новгорода в подземных водах питьевого качества - 95 тыс. м3/сут.

Поисково - оценочные работы будут проводиться Федеральным государственным унитарным предприятием «Петербургская комплексная геологическая экспедиция» (ГП ПКГЭ МПР России). Территория г. Великий Новгород относится к району практически не обеспеченному пресными подземными водами из-за приуроченности его к Приильменской низине - очагу разгрузки глубоких горизонтов соленых вод. Практически с поверхности в гидрогеологическом разрезе района развиты солоноватые воды.

Граница появления пресных вод в верхней части разреза проходит ~ в 20 км к западу от города. Мощность зоны пресных вод в разрезе увеличивается в западном направлении от этой границы.

На основании геолого-съемочных материалов для поисково - оценочных работ были выбраны 2 участка. Один (Юрьевский), вблизи южной окраины города Великого Новгорода, второй (Батецкий), в 34 км к северо - западу от города, в верховьях р.Луги.

Основанием для выбора Юрьевского участка послужили сведения о приуроченности пресных подземных вод к межморенным горизонтам в древней долине р.Волхов.

Выбор Батецкого участка был обусловлен информацией о высокой водообильности саргаевско - семилукского и арукюласко - аматского водоносных горизонтов в долине р.Луги. Именно этот участок я и рассматриваю в своём дипломном проекте.

1. ГЕОЛОГО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Общие сведения о районе и участке работ

Район работ охватывает частично Батецкий и Новгородский районы Новгородской области, а также Лужский район Ленинградской области (рис.1.1).

Рис. 1.1 Схема расположения участка работ

Условные обозначения: - участок Батецкий

Рассматриваемая территория находится на равнине в бассейне верхнего течения р. Луги, в междуречьи рек Оредеж-Луга и северо-западной части Приильменской низины. Рельеф района представляет собой плоскую и волнистую, участками всхолмленную равнину, полого наклоненную на юго-восток в сторону р.Шелонь и оз.Ильмень. Абсолютные высоты поверхности уменьшаются в этом направлении от 70-80 м до 20 м.          Пониженная часть равнины в значительной степени заболочена.

Климат района умеренно континентальный с чертами морского. Среднегодовая температура воздуха +5о. Средняя зимняя температура -7о, летняя +17оС. Среднегодовая относительная влажность воздуха составляет 70%. Снежный покров устанавливается в декабре и сходит в конце марта - первой половине апреля.

Батецкий участок поисково-оценочных работ расположен в Батецком районе вдоль обоих берегов верховья р. Луги, в 34 км западнее г. Новгорода. Областной центр г. Великий Новгород расположен на обоих берегах р. Волхов и является крупным промышленным, административным, культурным центром и транспортным узлом.

Источником водоснабжения г. Новгорода и сельскохозяйственных предприятий являются поверхностные воды.

Участок работ пересекают шоссейная дорога Новгород-Батецкая-Луга и железнодорожная ветка, соединяющая Новгород с районным центром Батецкая.

.2 Краткая характеристика района работ

.2.1 Стратиграфическая характеристика

Девонская система представлена средним и верхним отделами. Отложения нижнего отдела, так же как силура и частично верхнего ордовика здесь отсутствуют. Средний отдел в составе наровской, арукюлаской и оредежской свит распространен на всей площади. В верхнем отделе выделяются снетогорская, староизборская, рдейская свиты. На дочетвертичную поверхность выходит верхняя часть разреза староизборской и, за пределами участка, рдейской свит. В ходе буровых работ пройдены отложения верхнего и среднего девона. Средний отдел девона, на рассматриваемой, территории представлен терригенными отложениями эйфельского и живетского ярусов.

Наровская свита(D2nr) несогласно залегает на отложениях среднего ордовика, распространена на всей территории и перекрывается породами арукюлаского горизонта. По кровле наровской свиты наблюдается незначительное падение в ЮВ направлении. Свита, сложена доломитами и мергелями с прослоями глин, реже песчаниками и алевролитами. Венчают разрез глины мергелистые, мергели с подчиненными прослоями песчаника крепкого, тонкозернистого, и алеврита. В средней части свиты наблюдаются отдельные маломощные прослои гипса и включения сульфидов. В подошве свиты отмечается конгломерат на известковистом цементе, состоящий из обломков подстилающих пород. Мощность свиты в районе работ составляет 60-65 м, в северном направлении она сокращается.

Арукюлаская свита (D2ar) согласно залегает на породах наровской свиты. В основании свиты залегают мелкозернистые, косослоистые, глинистые пески и слабо сцементированные песчаники, выше по разрезу маломощные прослои мергеля. Далее преобладают пески среднезернистые слабо пылеватые, почти кварцевые, обводненные, с единичными прослоями (не более 1 м) мергеля крепкого. Венчает свиту мергель (мощность 5 м) крепкий с подчиненными прослоями глины слабо алевритистой. Мощность свиты 75-80 м.

Буртниекская-аматская свиты (D2bt-D3am). Нерасчлененные образования с несогласием перекрывают отложения арукюлаской свиты, вскрыты всеми скважинами, пробуренными на Батецком участке. Под четвертичные отложения выходят западнее Батецкого участка в долине р. Луга, и далее, на западе выходят на дневную поверхность (рис. 2.1).

В основании разреза залегают пески мелко и среднезернистые, кварцевые с подчиненными маломощными прослоями алевритов и глин. В верхней части свиты мощность единичных прослоев глин увеличивается, но не превышает 1 м. Глины слабо алевритистые, пластичные. Среднюю часть слагают пески среднезернистые, кварцевые слабо пылеватые. В верхней части свиты преобладают пески тонкозернистые глинистые, слюдистые, большей частью кварцево-полевошпатовые. В кровле свиты залегают глины мергелистые, плотные, горизонтально слоистые, слабо алевритистые.

Почти во всех скважинах, пробуренных на участке, в 15-20 м ниже кровли терригенных отложений, наблюдаются признаки интенсивного размыва: песчаник слабо сцементированный косослоистый, песок крупнозернистый с включениями грубоокатанного гравия и мелкой гальки кварцита.

Мощность нерасчлененных отложений 87-90 м.

Образования франского яруса на территории района представлены, преимущественно, карбонатными отложениями саргаевско-семилукского горизонта в составе снетогорской и староизборской свит. Суммарная мощность карбонатной толщи не одинакова и увеличивается в южном и юго-восточном направлениях. Состав карбонатной толщи на правом коренном берегу реки Луга, является более «глинистым», чем в скважинах на левобережье, где глины или мергеля среди известняков маломощны или встречаются в виде примазок.

Рис. 1.2 Геологическая схема района работ

Условные обозначения:

Снетогорская свита (D3sn) согласно залегает на нижележащих терригенных образованиях буртниекской свиты, относительно ровная поверхность которой имеет незначительное падение в юго-восточном направлении. Верхняя граница проводится по замене доломитов и доломитовых мергелей глинистыми известняками псковских слоев. По литологическому составу свита хорошо выдерживается в разрезе по всей территории. Она представляет собой пачку микрокристаллических доломитов, массивных доломитизированных известняков, с подчиненными прослоями мергеля. В средней части свиты или ближе к подошве наблюдаются участки кавернозного доломита почти черного цвета. Подчиненные тонкие глинистые прослои и примазки, формирующие переслаивание карбонатных и глинистых пород представлены глинами известковистыми, глинами мергелистыми или мергелями. Свита в полном объеме соответствует снетогорским слоям. Мощность ее не более 9 м.

Староизборская свита (D3si)развита на всей рассматриваемой территории, выходит на дневную поверхность и согласно залегает на образованиях снетогорской свиты. В ходе работ вскрыта всеми скважинами. Формирование староизборской свиты происходило в условиях баровой зоны и открытого мелкого шельфа и представлена она водорослевыми известняками, доломитами, органогенно-обломочными известняками, мергелями и глинами.

Нижняя часть свиты представлена тремя, почти равными пачками; верхняя и нижняя - преимущественно карбонатные, средняя глинисто- мергелистая. Обе карбонатные пачки сложены известняками и доломитами толсто и тонко плитчатыми, доломиты иногда мелкокавернозные. Известняки слоистые, местами обломочные, с неравномерно распределенным органогенным детритом. По плоскостям напластования наблюдаются тонкие прослои и примазки глин.

В верхней части разреза следует чередование карбонатных и глинисто-мергелистых пород. Известняки преимущественно микрокристаллические массивные, разбиты на горизонтальные отдельности различной величины (не более 0,5 м), неравномерно глинистые. Глины плотные известковистые, слабо алевритистые по напластованию. Мощность прослоев глин в некоторых скважинах достигает 5,0 м. Для глин характерно переслаивание с тонкими, подчиненными прослоями известняка глинистого или мергеля известковистого. Глины гидрослюдистые с каолинитом и невысоким содержанием кальцита (2,5-8,4%) и доломита (0-5,94%). Мощность свиты не превышает 33 м.

Рдейская свита(D3rd) представлена глинисто-мергелистыми отложениями с подчиненными прослоями известняков. Глины гидрослюдистые, пластичные, часто с хорошо проявленной горизонтальной слоистостью, слабо алевритистые по напластованию. Мергели слоистые. Мощность образований увеличивается в восточном направлении и достигает в районе р. Веряжки, 20-24 м.

Четвертичные отложения имеют повсеместное распространение, залегают на денудированной поверхности верхнего девона и представлены комплексом ледниковых и водно-ледниковых, озерных и современных: аллювиальных, озерно-аллювиальных и болотных образований.Четвертичные отложения развиты практически повсеместно, средняя мощность их не превышает 10 м, увеличиваясь лишь в пределах древних долин р. Луга и ее притоков до 28 м. Рельеф дочетвертичной поверхности, представляет собой почти плоскую равнину, слабо наклоненную в сторону оз. Ильмень.

.2.2 Тектоническая характеристика

В геолого-структурном плане рассматриваемая территория расположена на северо-западе Русской плиты в пределах Балтийской моноклинали.

Плитный осадочный чехол неметаморфизованных пород представлен разноплановыми структурными ярусами; нижнебайкальским, верхнебайкальским, каледонским и нижнегерцинским. В целом он повторяет положение поверхности дорифейского кристаллического фундамента сложенного гнейсами, гранитами, мигматитами и залегающего на абсолютных отметках -600 м (г. Луга) - 800 м (г. Новгород) с падением в доли градусов на ЮВ к приосевой части Московской синеклизы [13].

В кристаллическом фундаменте по характеру геофизического поля и геологическим данным выделяется ряд структур, в пределах одной из них - Новгородского блока - находится район работ.

.2.3 Гидрогеологические особенности района работ

Рассматриваемая территория расположена в северо-западной части Московского артезианского бассейна (бассейн II порядка) и в центральной части Ленинградского артезианского бассейна (III порядок).

Подземные воды четвертичных отложений. Водоносные горизонты приурочены к современным и осташковским отложениям. Из современных водоносных горизонтов наиболее широко развит.

Болотный (bH), сложенный торфом. Уровень воды на болотах 0,1-1,0 м. В половодье торфяники полностью насыщаются водой, которая затем постепенно поступает в поверхностные водотоки.