Гидрогеологическое обоснование перспектив использования подземных вод мелового комплекса в связи с решением проблемы водоснабжения северо-западной части Алеппского района (САР)

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В ходе исследований освоены и использованы методы графического построения карт и схем с помощью программ ГИС, grid-карт, полученных путем интерполяции точечных данных по скважинам в программе SURFER v.8 с помощью метода kriging, численного моделирования с использованием программного комплекса Visual MODFLOW v.4.2.0.1, разработанного компанией Waterloo Hydrogeologie, CANADA (1995;2006), метод… Читать ещё >

Содержание

1. Изученность ресурсов подземных вод района, проблемы и перспективы их использования
2. Геолого-гидрогеологические условия и факторы формирования подземных вод северо-западной части Алеппского артезианского бассейна
- 2. 1. Физико-географические факторы формирования ресурсов подземных вод
  - 2. 1. 1. Рельеф.И
  - 2. 1. 2. Орогидрография
  - 2. 1. 3. Климат
- 2. 2. Геологическое строение и история геологического развития
  - 2. 2. 1. Стратиграфия
  - 2. 2. 2. Тектоника
  - 2. 2. 3. История геологического развития
- 2. 3. Гидрогеологические условия
  - 2. 3. 1. Положение района в схеме гидрогеологического районирования
  - 2. 3. 2. Характеристика основных гидрогеологических подразделений северо-западной части Алеппского артезианского бассейна
3. Эколого-гидрогеологическая характеристика водоносного неоген-палеогенового карбонатно-терригенного комплекса
- 3. 1. Гидродинамический режим подземных вод
- 3. 2. Гидрогеохимический режим подземных вод
- 3. 3. Эколого-гидрогеологическая оценка нарушенного режима подземных
4. Характеристика подземных вод водоносного мелового карбонатно-терригенного комплекса
- 4. 1. Положение комплекса в гидрогеологическом разрезе территории
- 4. 2. Анализ гидродинамических особенностей потока подземных вод. 105 4.3 .Оценка ресурсов подземных вод мелового комплекса методом гидрогеологического моделирования
  - 4. 3. 1. Постановка задачи
  - 4. 3. 2. Характеристика модели
  - 4. 3. 3. Обоснование исходной информации и расчетной схемы модели
  - 4. 3. 4. Результаты решения обратной стационарной задачи и калибровки модели стационарной фильтрации по (Кх, Wra)
  - 4. 4. 0. собенности формирования химического состава и температуры подземных вод
5. Перспективы использования подземных вод верхнемелового водоносного комплекса

5.1.Оценка перспектив использования подземных вод для целей хозяйственно-питьевого и сельскохозяйственного водоснабжения .135 5.2.Оценка перспектив использования подземных вод в целях промышленного розлива и санаторно-курортного лечения.

Гидрогеологическое обоснование перспектив использования подземных вод мелового комплекса в связи с решением проблемы водоснабжения северо-западной части Алеппского района (САР) (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Алеппский район, включая город Алеппо (второй город после столицы), расположен на северо-западной части Сирии. В его пределах размещается одноименный артезианский бассейн — один из главных водных бассейнов в Сирии. Водные ресурсы бассейна играют важную роль для сельскохозяйственного, индустриального, экономического и социального развития страны. В прошлом столетии доля орошаемых земель Алеппо составляла примерно 18% от всей орошаемой области Сирии, что свидетельствует об интенсивном развитии территории. Алеппо является крупным социальным центром и развитым индустриальным районом, где сосредоточено приблизительно 60% отраслей промышленности страны.

35'0'0-Е Зв’СИГЕ 37-О'О-Е 38ОТЕ ЗГ0'0″ Е «ЧИТЕ 41ЧМГЕ 42'0ТГЕ.

Рис. 1. Местоположение района исследований.

Важнейшим направлением использования водных ресурсов Алеппского бассейна является сельскохозяйственное водоснабжение. В настоящее время общая площадь орошаемых земель составляет более 180 ООО га, 100 ООО га из них орошаются за счет подземных вод. К сожалению, система орошения в районе является недостаточно эффективной: беспорядочное бурение скважин и колодцев, интенсивная эксплуатация грунтовых вод в масштабах, превышающих их естественные ресурсы, большие потери воды на испарение в условиях аридного климата — все это обусловливает загрязнение и непрерывное понижение уровня грунтовых вод неоген-палеогенового комплекса, особенно в последнее засушливое десятилетие, формирует устойчивый рост дефицита водных ресурсов. Современные методы ирригации применяются на площади, не превышающей 12,7% орошаемых земель.

С другой стороны, рост численности населения, развитие промышленности и сельского хозяйства приводят к увеличению потребности в воде для орошения, питьевых и промышленных целей.

Цель выполненных автором гидрогеологических исследований заключалась в установлении факторов, определяющих истощение ресурсов подземных вод неоген-палеогенового комплекса, оценке перспектив использования подземных вод мелового комплекса для покрытия дефицита в водных ресурсах, в обосновании подходов более рациональной эксплуатации подземных вод региона.

Основные задачи исследований:

1. установление факторов, определяющих режим подземных вод неоген-палеогенового комплекса в условиях интенсивной эксплуатации;

2. установление особенностей залегания и закономерностей формирования подземных вод верхнемелового водоносного комплекса;

3. оценка прогнозных ресурсов подземных вод верхнемелового комплекса;

4. определение целевого назначения использования подземных вод верхнемелового комплекса и их роли в водном балансе исследуемого региона.

Для решения поставленных задач был выполнен комплекс исследований, а именно:

1. Изучение физико-географических и геолого-гидрогеологических условий территории Алеппского района и определение их роли в формировании ресурсов подземных вод.

2. Сбор, анализ и интерпретация данных мониторинга подземных вод неоген-палеогенового комплекса за период с 2005 по 2008 годы.

3. Построение комплекса карта и схем, характеризующих гидрогеохимические условия и гидродинамические особенности неоген-палеогенового комплекса, интенсивность и типы техногенной нагрузки, определяющих положение основных зон истощения и очагов загрязнения подземных вод.

4. Сбор, интерпретация, анализ и обобщение данных геологоразведочных работ 2006 — 2007 годов, выполненных компанией водных исследований Сирии.

5. Гидрогеологическая стратификация разреза мезо-кайнозойских отложений, выделение основных гидрогеологических подразделений.

6. Построение комплекса оригинальных карт, схем и разрезов, характеризующих условия залегания подземных вод верхнемелового комплекса, гидродинамические и гидрогеохимические особенности потока, условия формирования подземных вод.

7. Сопоставительный анализ качества подземных вод верхнемелового комплекса с нормативными требованиями для предварительной оценки перспектив использования подземных вод в хозяйственных целях.

8. Разработка гидрогеологической модели северо-западной части Алеппского бассейна и определение естественных ресурсов подземных вод верхнемелового комплекса.

Основные выводы и заключение.

1. Неоген-палеогеновый водоносный комплекс служит в настоящее время основным источником подземных вод, доля которого в структуре водопотребления составляет 45−100%. Выполненный анализ гидрогеологических условий по состоянию на 2005 — 2006 годы показал, что в результате интенсивного воздействия, которое проявляется отбором подземных вод и инфильтрацией оросительных вод, режим подземных вод нарушен практически на всей площади. Это проявилось в изменении естественной структуры потока, условий питания и разгрузки, формировании локальных потоков и гидродинамических ловушек, способствующих образованию обширных очагов нитратного загрязнения. Подверженность антропогенному воздействию обусловлена слабой защищенностью подземных вод: они залегают первыми от поверхности, имеют безнапорный характер, зона аэрации сложена трещиноватыми и закарстованными породами. Перспективы использования подземных вод, особенно для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения, ограничены имеющими ресурсами и качеством воды.

2. Подземные воды верхнемелового карбонатного комплекса приурочены к области глубокого подземного стока и содержат напорные воды с напором 159−750 м. Водосодержащими породами служат трещиноватые известняки мощностью от 70 — 80 до 435 м при среднем значении 270 м. В кровле залегает относительно водоупорный локально водоносный палеоцен-верхнемеловой (маастрихтский) комплекс (Р1-К2т). Он разделяет неоген-палеогеновый и верхнемеловой водоносные комплексы, создавая разницу в напорах от нескольких метров до 200 м при среднем значении 100 м.

3. В пределах исследуемой территории проходит северо-западная тектоническая граница Алеппского артезианского бассейна, на разных участках которой существуют граничные условия I и II рода. Области питания расположены на значительном удалении от границ рассматриваемой территории. Разгрузка подземных вод происходит в зоне регионального разлома рифтовой системы.

4. Вдоль тектонического контакта по региональному разлому рифтовой системы Западной Аравии верхнемеловой и неоген-палеогеновый комплексы представляют собой гидравлически водоносную единую зону, имеющую общую напорную поверхность.

5. Естественные ресурсы подземных вод формируются за счет бокового притока с северо-востока — со стороны области питания, расположенной в предгорьях горного хребта Тавр в Турции, и путем глубинного перетока из неоген-палеогенового водоносного комплекса. Модуль прогнозных естественных ресурсов, определенный гидродинамическим расчетом и уточненный моделированием, в среднем по площади района составляет 0,57 л/скм2, модуль перетока — 0,25 л/с-км2 .

6. В силу особенностей геолого-гидрогеологического строения верхнемеловой карбонатный комплекс характеризуется как хорошо защищенный от загрязнения с поверхности. К нему приурочены пресные и солоноватые воды, в анионном составе которых преобладают сульфаты, катионный состав преимущественно трехкомпонентный. Зона пресных вод формируется вблизи регионального разлома рифтовой системы Западной Аравии за счет инверсии.

7. Эксплуатационные ресурсы верхнемелового комплекса при сработке напора на 100 м составляют 230 млн. м3/сут, могут покрыть 25% перспективной потребности в подземных водах и снизить дефицит водных ресурсов.

8. Важное значение в водоснабжении города и пригорода Алеппо имеют эксплуатационные ресурсы пресных вод верхнемелового комплекса, которые могут обеспечить в перспективе 39% потребности в водах питьевого качества.

9. Решение проблем водоснабжения рассматриваемой территории возможно за счет ресурсосберегающих технологий орошения. Кроме этого, обеспечение населения качественной водой, пригодной для питья, возможно путем организации промышленного розлива пресных вод верхнемелового комплекса.

Ю.Перспективы использования подземных вод верхнемелового комплекса основаны на разнообразии типов минеральных вод. Все выделенные типы вод характеризуются преобладанием в составе анионов сульфатов, что позволяет рекомендовать их для бутылирования и промышленного розлива в качестве минеральных питьевых лечебно-столовых, применяемых для профилактики и восстановительного лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, болезней печени, обмена веществ.

11. По температурному критерию практически все подземные воды верхнего мела относятся к субтермальным и термальным (Т от 25 до 40°С), что на отдельных участках с достаточными ресурсами позволит использовать их для бальнеотерапии (наружные процедуры в виде ванн, лечебных бассейнов и др.). При детальных исследованиях в качестве рекомендаций целесообразно изучить микроэлементный состав и газовый состав подземных вод для уточнения их генетической принадлежности и лечебных свойств.

Показать весь текст

Список литературы

Арский Ю. М., Данилов-Данильян В. И., Залиханов М. Ч., Кондратьев К. Я., Котляков В. М., Лосев К. С. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? Учебное пособие. М.: Междунар. независимый экол. политолог. Ун-т, 1997.
Ахметьева Н.П., Лола М. В., ГорецкаяА.Г. Загрязнение грунтовых вод удобрениями. М.: Наука, 1991.
Беличенко Ю. П., Швецов М. Н. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. М.: Россельхозиздат, 1996.
Белоусова А.П., Гавич И. К., Лисенков А. Б., Попов Е. В. Экологическая гидрогеология. Учебник для ВУЗов. Москва, ИКЦ «Академкнига», 2006.
Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. М: Мир, 1990.
Биндеман H.H., Язвин Л. С. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод.М., «Недра», 1970.
Блинов С.М. Основы применения геохимических барьеров для охраны окружающей среды: Автореф. дис. канд. геол.-минерал. н. Пермь, 2000.
Бобылев С. Н. Эффективность использования природно-сырьевых ресурсов АПК. М.: Издательство Московского ун-та, 1997.
Бочевер Ф.М. и др. Основа гидрогеологических расчетов. М., «Наука», 1965.
Ю.Бузинов С. Н., Умрихин И. Д. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов. М., Недра, 1973.
П.Бузинов С. Н., Умрихин И. Д. Исследование пластов и скважин при упругом режиме фильтрации. М., Недра, 1964.
Вахтанова А.Н., Косинова И. И., Коновалова О. Н. Особенности формирования геохимических барьеров в зоне аэрации // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. геологическая. -1997. -№ 3. С. 129−134.
П.Вернадский В. И. О науке. Дубна: Феникс, 1997.
Владимиров А.М., Ляхин Ю. И., Матвеев Л. Т., Орлов В. Г. Охрана окружающей среды. М., 1991.
Владимиров B.C. Уравнения математической физики. М. Наука, 1981.
Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 2007.
Всеволожский В. А. Подземный сток и водный баланс платформенных структур. М., Недра, 1983.
Гавич И.К., Лучшева A.A., Семенова-Ерофеева С.М. Сборник задач по общей гидрогеологии. М: Недра, 1985.
Геохимия техногенных процессов / Под ред. И.К. Кар-пова. М., 1990.
Геоэкология и природопользование. Понятийно-терминологический словарь /Авторы-составители Козин В. В., Петровский В. А. Смоленск: Ойкумена, 2005.
Гольдберг В.М. Методические рекомендации по гидрогеологическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод. М.: ВСЕГИНГЕО, 1980.
Гранберг А.Г. Основы региональной экономики. Европейская комиссия. М.: Facis. 2000.
Данилов-Данильян В.И., Лосев К. С. Экологический вызов и устойчивое развитие. Учебное пособие. М.: Прогресс-Традиция, 2000.
Доклад Всемирной встречи на высшем уровне по устойчивому развитию. Йоханнесбург 26 августа 4 сентября 2002 г. Нью-Йорк, 2002. 90 с. 25.3арубаев Н. В. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. Л.:Стройиздат, 1996.
И. С. Зекцер (ИВП РАН). Современные проблемы региональных исследований ресурсов подземных вод, 2007.
Иктисанов В.А. «Определение фильтрационных параметров пластов и реологических свойств дисперсных систем при разработке нефтяных месторождений». Москва, 2001, ОАО ВНИИОЭНГ, 212 с.
Индикаторы устойчивого развития России (эколого-экономические аспекты). /Под ред. С. Н. Бобылева, П. А. Макеенко -М.: ЦПРП, 2001
Камар И. В. Рациональное использование природных ресурсов и ресурсные циклы. -М.: Наука, 1995.
Климентов П. П, Богданов Г.Я. Общая гидрогеология. М., «Недра"Д977.
Кобозев И. В., Тюльдюков В. А., Парахин Н. В. Планирование критических ситуаций в экосистемах. М.: Изд-во МСХА, 1995.
Кочановский А. М. и др. Очистка и использование сточных вод, -М.: Химия, 1993.
Кусковский B.C., Кашеваров A.A., Рыбакова С. Т. Оценка запасов инфильтрационного водозабора (Математическое Моделирование). Новосибирск, 2004.
Куценко А. М., Писаренко В. Н. Охрана окружающей среды в сельском хозяйстве. Киев: Урожай, 1991.
Лебедев В.В., Бруни И. Е. и др. Основы создания экологических ГИС водоохранных зон водохранилищ по материалам аэрокосмических съемок // Экологические системы и приборы. 2000. № 12.
Ленченко Н. Н динамика подземных вод. Москва 2005.
Ленченко Н. Н, Фисун Н.В. Практикум по динамике подземных вод. М., «Недра», 2008.
Лисенков А. Б, Фисун. Н. В, Малков А. В, Королев И. Б, Иванов A.A. Техногенные процессы в подземных водах/ под ред. проф. И. К. Гавич.- М.: Научный мир, 2003.
Лосев К.С., Мнацаканян P.A., Дронин Н. М. Потребление возобновляемых ресурсов: экологические и социально-экономические последствия (глобальные и региональные аспекты). М.: ГЕОС, 2005.
Лутай Г. Ф. Химический состав воды и здоровье населения Гигиена и санитария. 1992. № 1.
Львович М. И. Мировые водные ресурсы и их будущее. -М. Мысль, 1994.
Маринов H.A. Гидрогеологические исследования за рубежом / Под ред. H.A. Маринова. М., Недра, 1982.
Маринов H.A. Гидрогеология Азии / Под ред. H.A. Маринова. М., Недра. 1974.
Молокович Ю.М., Марков А. И., Давлетшин A.A., Купгганова Г. Г. Пьезометрия окрестностискважин. Теоретические основы. Казань, издательство «ДАС», 2000.
Молокович Ю.М., Шкуро A.C. Использование волн давления для определения границыраздела двух сред, имеющих различные коэффициенты пьезопроводности. Сб. Вопросы усовершенствования разработки нефтяных месторождений Татарии. Казань, Изд-во КГУ, 1962.
Мохаммад М.А. Ресурсы подземных вод Алеппского района Сирийской Арабской Республики и их рациональное использование в народном хозяйстве. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. геол.- мин. наук. М, 1986.
Муслим Н. Водная проблема в Сирии. М., изд- во иностер. Литры, 1964.
Николаевский В.Н., Басниев К. С., Горбунов А. Т., Зотов Г. А. Механика насыщенных пористых сред. М., Недра, 1970,339с.
Объедков ЮЛ. Гидрогеологический анализ аэрокосмической информации. М.: Наука, 1993.
Овчинников М.Н. Об одном методе идентификации моделей фильтрации. Известия вузов. Нефть и газ, 2002, № 4, с.22−25.
Отчет по обводнению пастбищ САР. В/О Сельхозпромэкспорт. М., 1961.
Пиннекер Е.В. Проблемы региональной гидрогеологии (закономерности распространения и формирования подземных вод). М.: Наука, 1977.
Подземные воды Мира: ресурсы, использование, прогнозы / под ред. И.С. Зекцера- Ин-т вод. проблем РАН. М.: Наука, 2007.
Программа Гидрогеологических и гидрологических изысканий и исследований в районе Алеппо. «. В/О Сельхозпромэкспорт. Дамаск, 1972.64.0храна окружающей природной среды: Постатейный комментарий к Закону России. М.:Республика, 1993.
Охрана окружающей среды: Уч-к для ВУЗов / Автор-составитель А. С. Степановских. М.:ЮНИТИ — Дана, 2000.
Проблемы создания региональных геоинформационных комплексов и опыт решения прикладных задач на основе аэрокосмической информации. М.: Наука, 2002.
Региональная оценка ресурсов подземных вод. М., «Наука», 1975.
Руководство по лабораторным геотехническим исследованиям грунтов. М., «Наука», 1975.
Руководство пообеспечению качества питьевой воды ТРЕТЬЕ ИЗДАНИЕ Том Рекомендации ВСЕМИРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ. Женева, 2004 г.
С.Р. Крайнов, В. М. Швец Гидрогеохимия. М.: Недра, 1992.
Самойленко В.Г., Горшков А. И. Методические рекомендации по типизацш условий защищенности водоносных горизонтов отзагрязнения ядохимикатами, применяемыми в сельском хозяйстве. Ташкент: САИГИМС, 1981.
Самойленко В.Г., Якубова P.A., Кахарова A.C. Охрана подземных вод от загрязнения ядохимикатами. Ташкент: САИГИМС, 1987.
Соболев C. JL Локально-неравновесные модели процессов переноса. Успехи физических наук, 1997.
Фомин Г. С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Энциклопедический справочник. М., 1995.
Харитонов В А. Новый метод картографического представления информации о динамике экосистем // Аэрокосмические методы исследований при мелиоративном и водохозяйственном строительстве. М.: Союзводпроект, 1990.
Христианович С.А. Механика сплошной среды. М., Наука, 1981.
Хури Ж. Бассейны подземных вод в САР, которым угрожает истощение запасов (отчет) Дамаск, 1967 (на арабском языке).
Хури Ж. Карта подземных ресурсов воды в САР (отчет) Дамаск, 1969 (на арабском языке).
Чернов Б. С. Жуков А.И. Базлов М. Н. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов. М., Гостоптехиздат, 1960 319с.
Шестаков В. М. Гидрогеодинамика. М., 2009.
Шестаков В. М. Прикладная гидрогеология. М., 2001.
Щелкачев В.Н. Основы и приложения теории неустановившейся фильтрации. М., Нефть и газ, 1995.
Экологическая гидрогеология: Учебное пособие. СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 1996.
A primer of GIS: fundamental geographic and cartographic concepts /Francis Harvey. New York, London, 2008.
Andersen L.J., Cosk E. Applicability on vulnerability maps // Vulnerability of soil and groundwater to pollutants: Intern, conf., The Netherlands, Mar. 30 Apr. 3, 1987: Proc. and inform., The Haque, 1987. N38. P. 321−332.
Agricultural land with emphasis on soil salinity. Australian Journal of Soil Research, 41(7): 1243−1253. Howari, F.M. (2003).
DeVantier, B.A. and Feldman, A.D. (1993). Review of GIS applications in hydrologic modeling. Journal of Water Resources Planning and Management, 119: 246- 261.
DeVries, J.J. and Hromadka, T.V. (1993). Computer models for surface water. In: D.R. Maidment (Ed.), Handbook of hydrology (pp. 23.1−24). New York: McGraw.
Dubertret L. Carte geologique de la Syria at du Liban au 1: 1000 000 (2ed) Beyrouth, 1941−43.
Encyclopedia of GIS. Shekhar, Shashi- Xiong, Hui (Eds.) (Hardcover) USA, 2008.
Groundwater Pollution, Aquifer Recharge and Vulnerability Geological Society Special Publication- Robins, N. S. No. 130. TD426. G766 1998.
Groundwater vulnerability assessment and mapping: / edited by Andrzej J. Witkowski, Andrzej Kowalczyk and Jaroslav Vrba.: Ustron, Poland, 2004.
Groundwater Geochemistry. A Practical Guide to Modeling of Naturaland Contaminated Aquatic Systems Edited by Darrell Kirk Nordstrom U.S. Geological Survey, 2008.
Groundwater Modeling for Arid and Semi-Arid Areas G-WADI Workshop, Lanzhou, China 11−15 June 2007.
Mapping to assess groundwater vulnerability to pollution
Methods And Guidelines For Effective Model Calibration by Mary C. Hill. Denver, Colorado 1998.
Mohammad. A. M. Hydrogeology. Damascus 1999.
Professional integrity and the social role of hydro-GIS. MICHAEL J. CLARK. IAHS Pub. no. 235,1996.
Tectonic map of Syria, compiled by V. Ponikarov and other. Scale 1:1000 000. V. O. Techno export, 1964.
The handbook of groundwater engineering / edited by Jacques Delleur. USA, 2000.
Uflind A. K. Geologic map of Syria, Scale 1:200 000, sheet J-37-IIL Explanation note V.O. Techno export, Moscow, 1963.
Using ArcGIS Spatial Analyst. Jill McCoy and Kevin Johnston from ESRI USA, 2001−2002.
Wolfart R. Untersuchungen zur grund wassererschliessung in west- Syrien. 1 Geologic and hydrogeology. Hannover, 1963.

Заполнить форму текущей работой