Збільшення продуктивності водозабору у водовмісних кристалічних породах унаслідок штучного збільшення їх тріщинуватості
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244039Ключові слова:
підземні води, багатоводність, моделювання, тріщинуваті кристалічні породи, свердловини, вибухові роботиАнотація
Зміни клімату, які спостерігається у світі, зокрема в Україні, в останні десятиліття можуть призвести до зменшення кількості поверхневих і підземних вод. Викликає занепокоєння високий рівень забруднення останніх та політика їх очищення. Питання пошуку додаткових та альтернативних джерел питної води на сьогодні є вкрай актуальним. Значний обсяг польових пошуково-розвідувальних робіт минулого століття був спрямований на виявлення родовищ підземних вод у тріщинуватих кристалічних породах Українського щита. Як правило, продуктивність свердловин згаданих родовищ характеризувалась невисоким дебітом, і нині більшість водоносних горизонтів, які експлуатуються, належать до осадових відкладів. Незначна продуктивність свердловин у водовмісних тріщинуватих породах передусім пов’язана із невідомою тріщинуватістю кристалічного масиву: непросто визначити шляхи припливу підземних вод до системи тріщин і, відповідно, складно обґрунтувати експлуатаційні запаси підземних вод. У статті із застосуванням геофільтраційної моделі Жашківського родовища підземних вод розглянуто збільшення продуктивності водозабору у водовмісних кристалічних породах у результаті посилення їх тріщинуватості штучним способом. Такий спосіб у гідрогеології відомий як спроба збільшення проникності навколосвердловинного простору, але як один із методів штучного поповнення запасів підземних вод водовмісних кристалічних порід використовується вкрай рідко. Досліджено типові умови водозаборів у кристалічних тріщинуватих водовмісних породах, які можуть бути рекомендовані для збільшення продуктивності способом вибуху. Штучне збільшення тріщинуватості за допомогою вибухових робіт може істотно підвищити продуктивність водозабору. Наведено основні методи використання вибухових речовин як приклад штучного збільшення тріщинуватості порід для вирішення гідрогеологічних завдань і виявлення механізмів тріщиноутворення під час дії вибуху.
Посилання
Vasylenko, B. V., Novak, K. V., & Olshevska, O. Yu. (2016). Geological and economic assessment of operational reserves of sites №1 and №2 of Zhashkiv drinking groundwater depositin Zhash¬kiv, Cherkasy region (calculation of reserves as of 30.04.2015). Kyiv, 155 p. (in Ukrainian).
Vlasenko, A. I. (1956). Conclusion on the possibility of artesian water supply to the district road maintenance site in the town of Zhashkov, Zhashkovsky district, Cherkasy region. Retrieved from https://geoinf.kiev.ua/wp/ geologichni-zviti.php?rep=fnd_shifr.rdf&schifr= 16516 (in Russian).
Voytenko, Yu. I. (2017). About the viscous and brittle destruction of rocks by impact and explosion. Visnyk natsional'ho tekhnichnoh universyteu Ukrayiny «Kyyivskyy politekhnichnyy instytut». Ser. Hirnytstvo, (34), 9—17. https://doi.org/10.20535/2079-5688.2017.34.102220 (in Ukrainian).
Dyadin, D. V., Zhuravel, M. Yu., Klochko, P. V., Borsch, M. S., & Yaremenko, V. V. (2017). Assessment of the impact on groundwater at the site of hydraulic fracturing. Ekolohichna bezpeka ta zbalansovane resursokorystuvannya, (2), 10—19 (in Ukrainian).
Groundwater cadastre, sheet M-36-XXV, registration cards of boreholes in 01.01.1971 (Dnepropetrovsk, Zaporozhye, Kiev, Kirovograd, Poltava, Sumy, Kharkov, Chernigov, Cherkasskaya) (in Russian).
Kachmar, Yu. D., & Tsomko, V. V. (2015). To the 60th anniversary of the application of hydraulic fracturing in PJSC «Ukrnafta». Naftohazova haluz Ukrayiny, (4), 43—46 (in Ukrainian).
Korobiychuk, V. V. (2018). Development of scientific bases of technology of accompanying extraction of blocks in the conditions of crushed stone granite quarries. Extended abstract Doctor¢s thesis. Kyiv, 36 p. (in Ukrainian).
Korobiychuk, V. V., Sokolovsky, V. O., & Iskov, S. S. (2019). Destruction of rocks and safety of blasting: a textbook. Zhytomyr: Publ. of Zhytomyr State Technological University, 332 p. (in Ukrainian).
Kravets, V. G., Korobiychuk, V. V., & Boyko, V. V. (2015). Physical processes of applied geodynamics of explosion: monograph. Zhytomyr: Publ. of Zhytomyr State Technological University, 408 p. (in Ukrainian).
Mikhalyuk, A. V. (1986). Torpedoing and pulsed fracturing of rocks. Kiev: Naukova Dumka, 207 p. (in Russian).
Mykhaluk, A. V. Voitenko, Yu. I., & Ligotskyi, N. V. (1997). New technology for intensification of oil and natural gas production with the use of explosion energy. Naftova i hazova promyslovist, (4), 24—26 (in Ukrainian).
Morozov, E. M. (1977). Introduction to the mechanics of crack development. Moscow: Moscow: Ed. of the Moscow Engineering Physics Institute, 91 p. (in Russian).
Nagornyi, V. P. (2011). Impulse methods for restoring the productivity of water intake wells: Handbook of the NAS of Ukraine. Kyiv: Publ. by the Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 187 p. (in Ukrainian).
Nagornyi, V. P., Globa, V. M., & Denysuk, I. I., (2009). Blasting operation sin the extraction of natural hydrocarbons, construction of trunk pipelines and underground storage facilities. Kiev: Poligrafist, 330 p. (in Russian).
Nikitash, A. P., & Litvak, D. R. (1983). Report on the results of the work on the assessment of the water availability of hydrogeological wells in the territory of the USh with reference to the tasks of exploration and assessment of the operational reserves of groundwater for 1981—1983. (in 4 volumes). Kiev: MinGeo URSR «Sevukgeologiya», Complex geophysical expedition, 160 p. (in Russian).
Pavlyuchenko, V. G. (2006). Report on the State Accounting of Groundwater use and the State water cadastre on the territory of Cherkasy and Kirovohrad regions for 2001—2005. Cherkasy: Ed. of the SE «Tsentrukrgeologiya» (in Ukrainian).
Petrenko, L. I., Romanyuk, I. M., Kasteltseva, N. B., & Persits, I. A. (2021). Modelling of artificial increase in productivity of water intake wells in crystalline rocks (for conditions of Zhashkiv groundwater deposit, Ukraine). Heolohichnyy Zhurnal, (2), 47—57. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2021.2.224915 (in Ukrainian).
Simanov, V. G., & Bezmaternykh, V. A. (1973). On the dependence of the pressure of detonation products in the well on the natural cracking of the rock mass. Gornyy Zhurnal, (3), 57—61 (in Russian).
Skachkov, A. A., Zhukov, S. O., & Strikha, V. A. (2017). Peculiarities of force fields formation in explosive destruction of cracked anisotropic mountain rocks. Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva. Ser. Tekhnichni nauky, (3), 32—41 (in Ukrainian).
Sobolev, V. V., Tereshchuk, R. M., & Gry¬gor’¬yev, O. E. (2017). Technology and safety of blasting: textbook for universities. Dnipro: Publ. of the National Mining University, 314 p. (in Ukrainian).
State of groundwater in Ukraine. Yearbook. (2019). Kyiv: State Service of Geology and Subsoil of Ukraine, SE «State Information Geological Fund of Ukraine», 131 p. (in Ukrainian).
Tereshkov, D. I. (1977). Report on the results of pros¬pecting and preliminary exploration of ground¬water for water supply of the city of Zhash¬kov, Cherkasy region of the Ukrainian SSR. Belotserkovsk geological exploration field par¬ty, 1975—1977. 190 p. (in Russian).
Frolov, O. O., & Britvin, Y. O. (2015). Establishment of patterns of destruction of fractured rocks by explosion. Visnyk natsional'ho tekhnichnoh universyteu Ukrayiny «Kyyivs'kyy politekhnichnyy instytut». Ser. Hirnytstvo, (27), 81—89. https://doi.org/10.20535/2079-5688. 2015.27.49166 (in Ukrainian).
Khanukaev, A. N. (1962). The energy of stress waves during the destruction of rocks by an explosion. Moscow: Gosgortekhizdat, 200 p. (in Russian).
Shapkin, N. F. (1952). Characteristics of hardness of boiler scale on resistance to its fracture. Zavodskaya laboratoriya, (4) (in Russian).
Shestopalov, V. M., Lyalko, V. I., Ognyanik, N. S., & Drobnokhot, N. I. (1989). Water exchange in hydrogeological structures of Ukraine: Water exchange in natural conditions. Kiev: Naukova Dumka, 288 p. (in Russian).
Shestopalov, V. M., Petrenko, L. I., Romanyk, I. M., Kasteltseva, N. B., & Persits, I. A. (2020). New approaches to solving the problems of decentralized water supply due to groundwater dedicated to crystalline rocks (on the example of the Ukrainian Shield deposit). Report on research work of the Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine. Kyiv, 236 p. (in Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
