Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Изучение месторождений пресных подземных вод юга Тюменской области

ВАК РФ 25.00.07, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Изучение месторождений пресных подземных вод юга Тюменской области"

На правах рукописи

ели

003493909

ДАНКОВА ИРИНА МИХАЙЛОВНА

ИЗУЧЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ЮГА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.07 - Гидрогеология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Тюмень 2010

003493909

Работа выполнена в Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ)

Научный руководитель: - доктор геолого-минералогических наук,

профессор, заслуженный деятель науки и техники

Российской Федерации

Матусевич Владимир Михайлович

Официальные оппоненты: - доктор геолого-минералогических наук,

заслуженный геолог Российской Федерации Курчиков Аркадий Романович (Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, Западно-Сибирский филиал)

кандидат геолого-минералогических наук Бешенцев Владимир Анатольевич (ТГУ)

Ведущая организация: ОАО «Сиб НАЦ» (г. Тюмень)

Защита диссертации состоится 25 февраля 2010 г. в 14!!!!-часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.05 при Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) по адресу: 625 ООО, г. Тюмень, Володарского, 56, институт геологии и геоинформатики, ауд. 113.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре

ТюмГНГУ по адресу: 625 039, г. Тюмень, ул.Мельникайте, 72

Отзывы, заверенные печатью учреждения в 2-х экземплярах, просим направлять по адресу: 625 ООО, г.Тюмень, Володарского, 56, ученому секретарю диссертационного совета. Факс: 8 (3452) 46-30-10, е-так t_y_semenona@list.ru

Автореферат разослан 21 января 2010 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Т.В.Семенова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Территория юга Тюменской области, относящаяся к экономически развитым и достаточно густонаселенным территориям Российской Федерации, обладает весьма значительными ресурсами и запасами подземных вод, являющимися в настоящее время наиболее пригодными, с точки зрения безопасности, для использования их в качестве источника водоснабжения населения.

С целью организации водоснабжения различных объектов и населенных пунктов на юге области в результате поисково-разведочных и поисково-оценочных работ, проведенных в разные годы, разведано и оценено 145 месторождения питьевых подземных вод. Причем суммарные запасы всех этих месторождений даже превышают общую потребность в запасах (Смоленцев, 1983, Соколова, 2001). Но, несмотря на это, многие населенные пункты и объекты подземными источниками водоснабжения не обеспечены и, по-прежнему, для организации водоснабжения продолжают использоваться некондиционные поверхностные воды, специальная очистка которых требует значительных средств.

Обращает на себя внимание то, что существующие и строящиеся водозаборы подземных вод зачастую располагаются не на участках разведанных месторождений, а за их пределами. Причем добыча воды производится с грубейшими нарушениями законодательства - добыча воды производится без лицензии, запасы, как правило, для участков одиночных и мелких групповых водозаборов не утверждены, наблюдения за подземными водами не проводятся и, соответственно, регламентированная отчетность не представляется. Кроме того, эксплуатация зачастую осуществляется на весьма низком санитарном и техническом уровне (Новосельцев. 1998. Красикова, Данкова, 2001).

В этой связи, исследования, направленные на изучение вопросов, связанных с использованием ресурсов и запасов подземных вод, представляются весьма актуальными.

Цель работы. Исследование изменений гидрогеологических условий в результате эксплуатации подземных вод, анализ распределения на территории юга области запасов подземных вод и эффективности их использования, анализ существующих систем наблюдения и контроля за процессом добычи воды, оценка правомерности осуществляемой добычи пресных вод в свете законодательства Российской Федерации.

Основные задачи. 1) исследовать динамику подземных вод в районах крупных месторождений подземных вод; 2) оценить современное состояние месторождений подземных вод; 3) выполнить анализ соответствия количества имеющихся запасов подземных вод объемам их освоения с учетом перспективы их использования; 4)

исследовать причины необеспеченности запасами подземных вод всех потенциальных потребителей при значительном резерве этих запасов; 5) разработать типизацию месторождений подземных вод распределенного и нераспределенного фонда недр и участков недр с неутвержденными запасами подземных вод; 6) исследовать причины эксплуатации подземных вод многочисленными мелкими водозаборами на участках с неутвержденными запасами при значительном количестве разведанных месторождений; 7) оценить процесс добычи воды в свете требований, предъявляемых российским законодательством при пользовании недрами; 8) проанализировать эффективность освоения запасов подземных вод и дать рекомендации для постановки задач с целью повышения этой эффективности.

Исходные данные и методика исследований. Исходными данными в работе послужили фондовые материалы ФГУ «Тюменский территориальный фонд геологической информации», информационная компьютерная система государственного мониторинга геологической среды Российской Федерации (ИКС ГМГС), блок хранения и обработки картографической информации ГИС ОеоНпк 2.31, лицензионные соглашения, данные недропользователей, ведущих на своих объектах мониторинговые наблюдения.

В работе использованы данные по выборочному числу наблюдательных скважин (50 скважин), находящихся в системе государственного мониторинга состояния недр и равномерно распределенных по территории юга Тюменской области, для исследования цикличности изменения уровенного режима и ее периодичности, как важного фактора формирования ресурсов подземных вод. Кроме этого, использованы данные по 145 месторождениям подземных вод, относящихся к распределенному и нераспределенному фонду недр, проанализированы многолетние данные наблюдений на пяти крупных эксплуатируемых месторождениях подземных вод (всего по 210 наблюдательным и эксплуатационным скважинам за 14-46-и летний период). Использованы также данные 400 лицензионных соглашений (35% от 600 оформленных), данные по результатам инвентаризации всего фонда эксплуатационных скважин 2003-2004гг. (по всем районам юга Тюменской области - по 3635 скважинам) и 2007-200Вгг (повторная инвентаризация в Упоровском, Тюменском и Тобольском районах - по 583 скважинам). Проанализирована информация по 826 бесхозным скважинам (акты их обследования). Просмотрены (выборочно) отчеты недропользователей, всего около 200 отчетов (за год поступает порядка 85-110 отчетов).

Анализ состояния всех разведанных месторождений и их типизация проведены по специальному набору признаков, характеризующих уровень использования и сработай имеющихся на месторождении запасов, потребность в запасах воды с учетом

перспективы, использование запасов в соответствии с их целевым назначением, необходимость переоценки запасов подземных вод и правомерность осуществляемой эксплуатации.

Для хранения и обработки информации использовались средства программ Excel, Access, для картографической обработки применялись пакеты программ ГИС Mapinfo Professional, Are View 3.2a G1S и CorelDraw.

Научная новизна. На основе большого фактического материала проведено всестороннее изучение месторождений пресных подземных вод юга Тюменской области. Обобщены и проанализированы сведения по использованию ресурсов и всех запасов подземных вод, разведанных за весь период геологоразведочных работ по этому направлению. Впервые на основе фактически сложившейся в недропользовании ситуации разработана типизация месторождений распределенного и нераспределенного фонда недр и участков недр с неутвержденными запасами подземных вод по характеру их использования. Данная типизация позволяет наглядно увидеть полную картину недропользования в части добычи воды и освещает как правовую сторону вопроса, так и характер использования имеющегося фонда разведанных запасов. Впервые для исследуемой территории выполнены расчеты по определению величины сработки запасов от функционирования действующих в границах месторождений нераспределенного фонда недр многочисленных одиночных водозаборов.

Исследованы причины необеспеченности запасами подземных вод отдельных населенных пунктов и объектов при существующем переизбытке суммарных запасов подземных вод на юге Тюменской области. В результате выделен перечень факторов, от которых зависит уровень эффективности освоения запасов подземных вод (ЗПВ) и даны рекомендации для того, чтобы каждый из выделенных факторов реально действовал и влиял на повышение эффективности использования подземных вод.

Защищаемые положения.

1. Цикличность изменения режима уровня подземных вод и ее периодичность - важный фактор формирования ресурсов пресных подземных вод;

2.Разработанная автором типизация месторождений распределенного и нераспределенного фонда недр и участков недр с неутвержденными запасами подземных вод по характеру их использования отражает правовую сторону недропользования, состояние месторождений и особенности освоения запасов;

2. Проведен анализ изменения гидрогеологических условий месторождений пресных подземных вод, которые произошли в результате их многолетней эксплуатации, и эффективности использования пресных подземных вод на перспективу как научно-

методическая основа для принятия управленческих решений в сфере рационального недропользования.

Личный вклад автора. Под руководством автора осуществлялись следующие гидрогеологические исследования: ведение государственного мониторинга состояния недр разного уровня; инвентаризация и определение состояния скважин на пресную и минеральную воду, пробуренных в южной части Тюменской области; поиски питьевых подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов Бердюжского, Казанского и Сладковского районов Тюменской области; создание полигонов для ведения государственного мониторинга подземных вод на территории Тюменской области; оценка современного состояния ресурсной базы пресных и слабоминерализованных вод юга Тюменской • области; разработана концепция обеспечения населения юга Тюменской области чистой подземной водой питьевого назначения, в том числе на период чрезвычайных ситуаций.

Автор был инициатором работ по математической обработке данных многолетних наблюдений за подземными водами с целью поиска наиболее значимых факторов формирования подземных вод, изучения цикличности колебаний уровня и ее периодичности для составления прогнозов разной степени заблаговременности. Данные работы под руководством автора продолжаются и сейчас в Территориальном Центре «Тюменьгеомониторинг».

В процессе исследований автором впервые на основе фактически сложившейся в недропользовании ситуации разработана типизация месторождений распределенного и нераспределенного фонда недр и участков недр с неутвержденными запасами подземных вод по характеру их использования; выделен перечень факторов, от которых зависит уровень эффективности освоения запасов подземных вод (ЗПВ).

Практическая значимость и реализация работы. Широкий спектр исследований месторождений подземных вод и эксплуатируемых участков недр позволил установить изменения гидрогеологических условий под воздействием эксплуатации, определить объем уже сработанных и имеющихся резервов запасов подземных вод, высветил все недостатки и грубые нарушения, имеющие место при добыче воды, и, главное, позволил наметить набор тех мероприятий и действий, которые при их реализации позволят повысить эффективность освоения запасов подземных вод.

Результаты исследований, выполненных автором или под его руководством, уже имеют практическое применение: основные выводы, сделанные по результатам инвентаризации фонда эксплуатационных скважин, легли в основу рекомендаций, направленных в адрес Глав сельских администраций для устранения недостатков при

осуществлении эксплуатации в пределах их районов. Аналогичные сведения используются органами Росприроднадзора, осуществляющими контроль за процессом недропользования, прокуратурой, применяющей санкции за неправомерное использование недр.

Результаты данной работы можно использовать при подготовке предложений для внесения изменений в государственный учет месторождений и запасов подземных вод. Их также целесообразно использовать при разработках различных целевых программ по воспроизводству минерально-сырьевых ресурсов, при разработке природоохранных мероприятий, направленных на совершенствование процесса недропользования; для принятия решений по перераспределению имеющегося резерва разведанных запасов подземных вод между существующими и потенциальными недропользователями; при определении условий пользования недрами в лицензионных соглашениях; при планировании поисково-оценочных работ в малоизученных или неизученных районах и при принятии управленческих решений в сфере рационального природопользования.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались на региональных совещаниях «Состояние и проблемы мониторинга геологической среды, геоэкологических и гидрогеологических исследований на территории Сибири и Урала» (г. Томск, 1998-1999), на научно-практических конференциях института геологии и геоинформатики Тюменского государственного нефтегазового университета (2004-2007), на Всероссийской конференции «Современные проблемы изучения и использования питьевых подземных вод» (г.Звенигород, 2006г.), на Всероссийских совещаниях по подземным водам Востока России (г.Иркутск, 2006г., г,Тюмень,2009).

По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе две в журналах «Известия ВУЗов. Нефть и газ», поименованных в списке ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, насчитывающего 111 наименований. Материал диссертации изложен на 150 страницах, иллюстрирован 32 рисунками и содержит 23 таблицы.

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору В.М. Матусевичу за постановку темы работы, постоянную помощь, ценные советы и замечания при написании данной работы, доктору геолого-минералогических наук, профессору Ю.С. Папину за плодотворное обсуждение результатов исследований многолетней цикличности солнечной активности и ее взаимосвязи с цикличностью колебаний уровня подземных

вод, коллективу ТЦ «Тюменьгеомониторинг» за помощь по сбору и обработке фактического материала при написании диссертации, доктору геолого-минералогических наук, профессору Б.В. Боревскому за ценные консультации по особенностям организации водоснабжения и оценки запасов подземных вод на участках одиночных и мелких групповых водозаборов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РАЙОНЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

В главе дается характеристика исследований по изучению пресных подземных вод юга Тюменской области, интересных с точки зрения организации водоснабжения населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов

Первые гидрогеологические исследования для целей технического и питьевого водоснабжения в пределах южной части Тюменской области были начаты в 1959 г. посредством бурения на воду разведочно-эксплуатационных скважин. Исследования в этом направлении связаны с именами В.Б. Стулышкова, Р.П. Глушко, О.П. Булыгиной, В.Л.Мингалева, В.А. Нуднера, А.Г. Печорина, К.Ж. Акенева, В.И. Елизарова, A.A. Базанова, В.А. Кузнецова, Н.Б. Шишкиной, Н.И. Зенкова, Р.Г. Новосельцевой, И.М. Земсковой, Ю.К. Смоленцева, A.B. Соколовой, П.А. Новосельцева, И.М.Данковой, В.А. Мусиенко, Г.А.Красиковой.

Наиболее полным анализом и целенаправленным обобщением накопленных до начала восьмидесятых годов данных по условиям залегания, формированию запасов и химического состава, режиму подземных вод и опыту их эксплуатации явилась работа по региональной оценке запасов подземных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна и др., (1984 г.), увенчавшаяся изданием монографии под названием «Ресурсы пресных и маломинерализованных подземных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна» (1991 г.). Главный результат этой работы -оценка прогнозных ресурсов подземных вод по семи водоносным горизонтам и комплексам с учетом градаций по минерализации на срок эксплуатации 50 лет.

В продолжение этой работы выполнена «Оценка обеспеченности населения южной части Тюменской области ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения» (A.B. Соколова, 2001 г.). В этой работе дана оценка состояния хозяйственно-питьевого водоснабжения населения, в т.ч. использования подземных вод, оценены прогнозные ресурсы подземных вод по административным районам южной части Тюменской области, составлены карты современного состояния подземных вод и условий их использования для хозяйственно-питьевого водоснабжения и обеспеченности

населения ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения в масштабах 1:500 ООО.

В этот же период впервые начали проводиться поисково-разведочные работы с подсчетом запасов подземных вод для конкретных объектов, населенных пунктов или административных районов, в том числе для крайних южных засушливых районов области, где подземные воды формируются на локальных участках (в виде линз) в толще мезо-кайнозойских отложений.

С целью изучения изменения во времени состояния подземных вод, начиная с 1999 года, выполняются работы по ведению государственного мониторинга геологической среды государственного мониторинга состояния недр (ГМСН) федерального, территориального и локального уровней. Проводится экспертная оценка состояния месторождений и запасов подземных вод нераспределенного фонда недр с целью обоснования внесения изменений в балансовую принадлежность запасов и списания их с баланса. Выполняются работы по инвентаризации и определению состояния скважин на пресную и минеральную воду, пробуренных в южной части Тюменской области. По результатам работ получены сведения о состоянии имеющегося фонда скважин, по каждому административному району подготовлены реестры действующих скважин, перечни бесхозных скважин, подлежащих ликвидации.

Глава 2. ПРЕСНЫЕ ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ЮГА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

В главе рассмотрены геологическое строение района, гидрогеологические условия и особенности формирования пресных и слабоминерализованных подземных вод.

По условиям залегания, формирования подземных вод, палеогидрогеологии и гидродинамической эволюции в пределах Западно-Сибирского гидрогеологического мегабассейна (ЗСМБ) выделяются три резервуара I порядка: палеозойский, мезозойский и кайнозойский гидрогеологические бассейны.

Гидрогеологическая стратификация разреза ЗСМБ представляется в виде 7-ми этажно залегающих гидрогеологических комплексов (Матусевич, 1984):

Объектом изучения применительно к целевому назначению исследований является первый гидрогеологический комплекс кайнозойского гидрогеологического бассейна.

Первый гидрогеологический комплекс характеризуется свободным, а в нижних частях затрудненным водообменом и в его пределах большей частью развиты пресные и слабосолоноватые, реже солоноватые и соленые воды (Матусевич, Смоленцев, 1990).

В строении кайнозойского гидрогеологического бассейна принимают участие отложения олигоценового, неогенового и четвертичного возраста, представляющие собой

сложно переслаивающуюся песчано-алеврито-глинистую толщу мощностью от 10-15 вблизи палеозойского обрамления до 150м и более в северо-восточной части.

Подземные воды олигоцен - четвертичного комплекса формируются в зоне активного водообмена. В верхней части преобладают водоносные неоген-четвертичные горизонты с малой водообильностью (дебиты скважин от 0,1 до I дм 7с); в нижней - почти повсеместно присутствует наиболее продуктивный водоносный олигоценовый горизонт (дебиты скважин от 1 до 36 дм3/с), представленный песками разнозернистыми в различной степени глинистыми. Мощность олигоденового горизонта в зависимости от структурного плана подстилающего регионального водоупора изменяется от 0-5 на юго-западе до 40-100м на севере и востоке.

Области питания потоков подземных вод слоистой водообменной системы бассейнов стока практически совпадают с площадью их распространения. Соотношение уровней смежных этажно залегающих водоносных горизонтов слоистой многопластовой водообменной системы бассейнов стока свидетельствует о вертикальном водообмене, обусловленном перетеканием по гидрогеологическим окнам и через слабопроницаемые разделяющие слои, как правило, не выдержанные по мощности и простиранию. Определяющими факторами формирования подземных вод олигоцен-четвертичного гидрогеологического комплекса являются рыхлый, хорошо проницаемый состав пород, наличие проницаемых литологических окон и отсутствие в толще континентальных пород выдержанных водоупоров, что способствует гидравлической взаимосвязи между водоносными горизонтами.

По химическому составу подземные воды в целом по области пресные (<1,0 г/дм3), редко весьма слабосолоноватые (от 1,1 до 1,5 г/дм3).

Колебания уровня подземных вод, как и другие природные процессы, подчиняются определенным закономерностям, выражающимся в периодической смене циклов высоких и низких значений параметров - подъемов и спадов уровней . Результаты обработки показывают, что на отрезках времени, соответствующих периодам наблюдений от 30 до 40 лет выявлены гармоники с периодами, равными 3-5, 6, 7-8, 10-11 и 18-21 лет (Данкова, 2004, 2006). По мнению большинства исследователей (B.C. Ковалевский, A.A. Коноплянцев, 1963-1979) самым глобальным фактором из внешних, влияющих на подземные воды, является солнечная активность (CA).

Исследования периодичности в колебаниях уровня имеют существенное значение при оценке и прогнозировании величины ресурсов и запасов подземных вод, т.к. в периоды высокого стояния уровней создаются благоприятные условия для пополнения ресурсов и запасов подземных вод. Предвидение наступления мало- или многоводных

периодов позволяют более достоверно интерпретировать характер изменений, происходящих на участках действующих водозаборов, более рационально распоряжаться имеющимися запасами подземных вод.

Глава 3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ЮГЕ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

В главе приводятся основные результаты, полученные в процессе всестороннего анализа современного состояния месторождений подземных вод, являющихся в настоящее время одним из основных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения населения, роль которого с каждым годом все возрастает. Исследованный материал показал, что при значительных запасах подземных вод для организации водоснабжения зачастую используются некондиционные поверхностные воды, требующие специальной очистки, на которую затрачиваются весьма значительные средства.

В главе обосновано, что низкая степень освоения разведанных запасов (когда используется от 1,9 до 79,3%, а часть месторождений вообще не востребована), возрастание роли одиночных водозаборов, расположенных вне месторождений подземных вод (причем на такие водозаборы приходится практически половина всей добываемой воды (42,8%), создали ситуацию, когда «местоположение» подготовленных к эксплуатации подземных вод и добываемых, то есть нужных населению, не совпадают.

Существующие и строящиеся одиночные водозаборы подземных вод зачастую располагаются не на участках разведанных месторождений, а за их пределами. Причем добыча воды производится с грубейшими нарушениями законодательства, т.е. без лицензии. Запасы, как правило, для участков одиночных и мелких групповых водозаборов не утверждены, наблюдения за подземными водами не проводятся и, соответственно, регламентированная отчетность не представляется. Кроме того, эксплуатация зачастую осуществляется на весьма низком санитарном и техническом уровне, практически свободный доступ проникновению загрязняющих веществ в подземные горизонты (Красикова, 2000).

С целью систематизации и наглядного представления всей картины недропользования в части добычи подземных вод автором предпринята попытка систематизации всей исходной информации, для чего впервые разработана типизация месторождений подземных вод по характеру их использования.

По мнению автора, процесс использования подземных вод должен в обязательном порядке быть контролируемым, а организация водоснабжения населения чистой подземной водой, планирование поисково-оценочных, разведочных работ, освоение месторождений требует научного подхода, т.е создания научно-методической основы процесса недропользования в части добычи подземных вод (Данкова, 2007).

Глава 4. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ

ВОД

В главе обоснована роль специализированных наблюдений (мониторинга подземных вод), как одного из эффективных методов обеспечения рационального использования подземных вод, контроля за состоянием подземной гидросферы. На юге Тюменской области данные наблюдения проводятся с 1966 г., в том числе на крупных месторождениях подземных вод.

Результаты мониторинговых исследований позволили автору исследовать вопросы, связанные с изменением гидрогеологических условий на наиболее крупных месторождениях подземных вод.

Основными критериями оценки гидродинамической ситуации являются величина и конфигурация зон депрессии (воронок депрессии), величины понижения (повышения) уровня подземных вод в зоне активного возмущения водозаборов, зоне влияния и зоне, находящейся за пределами влияния действующих водозаборов, отклонение величин понижения уровня (от момента начала эксплуатации) непосредственно в водозаборных скважинах от величины допустимых понижений, рассчитанных при оценке запасов подземных вод (Данкова, 2006).

В диссертации подробно исследовано каждое крупное месторождение подземных вод. Основные выводы сводятся к следующему. Все водозаборы продолжают работать в установившемся режиме. Емкостные возможности продуктивного горизонта при сложившемся в настоящее время достаточно стабильном водоотборе способствуют процессу стабилизации воронок депрессии. «Сработка» уровня на водозаборах за весь период эксплуатации составила от 13,6% (на Голышмановском водозаборе) до 74% (на Северо-Карагандинском водозаборе) от величины допустимого понижения, т.е. истощения запасов подземных вод на всех водозаборах при сложившемся водоотборе не наблюдается (Касимова, 1999-2007, Молодцова, Стульников, 1988-1989).

На участках мелких эксплуатируемых месторождений существенных изменений гидрогеологических условий этих месторождений под влиянием осуществляемой эксплуатации, не происходит.

Для месторождений нераспределенного фонда недр, в границах которых функционируют многочисленные одиночные водозаборы, автором впервые выполнены расчеты по определению величины сработки запасов.

Анализ выполненных расчетов показал, что на единственном пока месторождении (Нижнетавдинском) эксплуатация группы одиночных водозаборов привела к тому, что величина расчетного понижения с учетом срезок от их работы, превысила величину допустимого понижения (на 9.1м). На остальных- запасы месторождений сохранены в полном объеме

Выполненный анализ, в целом, свидетельствует о высоких потенциальных возможностях всех разведанных месторождений питьевых подземных вод, из чего следует, что все водозаборы, расположенные в пределах месторождений, в дальнейшем могут эксплуатироваться в более интенсивном режиме, по крайней мере, с водоотбором в объеме утвержденных запасов.

Глава 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСВОЕНИЯ ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

В главе приведен перечень основных факторов, определенных в результате анализа всей имеющейся информации по современному состоянию месторождений подземных вод, по изменению в их пределах гидрогеологической обстановки, по особенностям организации водоснабжения в различных населенных пунктах области, и от которых, по мнению автора, напрямую зависит уровень эффективности освоения запасов подземных вод. Это такие факторы, как:

1. Возможность достоверной и реальной оценки современного состояния ресурсов и запасов подземных вод.

2. Анализ целесообразности использования всего имеющегося резерва запасов подземных вод.

3. Наличие информационной базы ресурсов и запасов подземных вод.

4. Ликвидация на территории региона исследований бесхозных скважин.

Здесь же даны рекомендации для того, чтобы каждый из выделенных факторов реально действовал и влиял на повышение эффективности использования подземных вод.

Автор акцентирует внимание на том, что создание условий, при которых все вышеперечисленные факторы будут иметь место, в конечном итоге должно привести к

тому, что разведанные запасы подземных вод с учетом перспективы не должны в значительной степени превышать потребности населения в воде, а проблем эксплуатации на участках с неутвержденными запасами вообще быть не должно. Все запасы должны быть утверждены, и состоять на государственном учете. Эксплуатация подземных вод должна осуществляться только на разведанных запасах. При этом является вполне очевидным, что для претворения в жизнь идеальной схемы недропользования потребуется разработка значительного перечня законодательных актов, соблюдение которых станет обязательным как для контролирующих органов, так и для недропользователей и организаций, осуществляющих, соответственно, добычу воды и сооружение эксплуатационных скважин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате изучения месторождений пресных подземных вод юга Тюменской области установлены особенности изменений гидрогеологических условий на эксплуатируемых месторождениях, проанализированы изменения экологической и водохозяйственной обстановок на неэксплуатируемых месторождениях, определены перспективы использования месторождений нераспределенного фонда недр, исследована эффективность освоения эксплуатационных запасов подземных вод. В результате можно сделать следующие выводы:

- современное состояние ресурсной базы подземных вод характеризуется тем, что, с одной стороны, наблюдается переизбыток запасов подземных вод по отношению к тому количеству, которое добывается населением и, с другой - огромное количество подземной воды добывается на участках с неутвержденными запасами. При этом с каждым годом роль одиночных водозаборов, расположенных вне месторождений, приобретает все большее значение. Таким образом, «местоположение» подготовленных к эксплуатации подземных вод и реально извлекаемых, то есть нужных населению, не совпадают.

- все водозаборы, действующие на наиболее крупных месторождениях, работают в условиях установившегося режима. Истощения запасов месторождений не наблюдается.

- полноценные мониторинговые наблюдения осуществляются только на крупных месторождениях, в районах одиночных и мелких групповых водозаборов данные наблюдения не проводятся;

- запасы подземных вод утверждены только для крупных месторождений. Однако, есть районы, где наблюдается скопление одиночных водозаборов. И если влияние на изменение гидрогеологических условий от работы каждого из этих водозаборов минимальное, то группа водозаборов вполне может изменить первоначальные условия

эксплуатации. В этой связи для подобных групп водозаборов назрела проблема оценки ЗПВ. В этой связи автором выполнены расчеты для всех месторождений нераспределенного фонда недр, где функционируют группы одиночных водозаборов. Результаты показали, что на большинстве месторождений в настоящее время гидродинамическая обстановка пока не изменилась.

- увеличивается количество скважин, не имеющих хозяина. Причины связаны с частой реорганизацией предприятий, их банкротством.

- основные причины недостатков в недропользовании кроются в малоэффективных системах учета и контроля за процессом добычи воды.

- проведенные автором исследования позволили установить основные недостатки в недропользовании, исследовать причины неравномерности распределения запасов, исследовать причины низкого освоения имеющихся запасов, определить основные факторы, влияющие на эффективность их освоения и определить пути ее повышения.

- в итоге разработана научно-методическая основа для принятия управленческих решений в сфере рационального недропользования.

Основные положения диссертации опубликованы в печати: Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Данкова И.М., Матусевич В.М.Современное состояние месторождений пресных подземных вод на юге Тюменской области // Известия ВУЗов. Нефть и газ.2006. -№ 3. С.92-98 (автора 5 страниц).

2. Данкова И.М. Организация недропользования, наблюдений и контроля в сфере добычи подземных вод на юге Тюменской области // Известия ВУЗов. Нефть и газ.-2007,-№2. С.105-1 П.

Статьи, опубликованные в других изданиях:

3. Данкова И.М., Бешенцева O.A. Водоотведение // Большая Тюменская энциклопедия. Тюмень. 2004. С.253 (автора 0,7 страниц).

4. Данкова И.М. Водоснабжение // Большая Тюменская энциклопедия. Тюмень. 2004. С.256.

5. Данкова И.М. Результаты изучения условий формирования и прогноз режима уровня подземных вод юга Тюменской области. // Матер, науч.-практ. конф «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна». - Тюмень: Изд. «Вектор Бук», 2004. - С.472-477.

6. Данкова И.М. К вопросу прогнозирования режима уровня подземных вод юга Тюменской области // Горные ведомости. - 2006. - №10. С.70-81.

7. Данкова И.М. Изменение гидрогеологических условий в пределах разведанных месторождений подземных вод юга Тюменской области. // Подземные воды Сибири и Дальнего Востока. Матер. XVIII Совещания. Иркутск. 2006. С.248-251.

8. Данкова И.М. Проблемы недропользования при добыче подземных вод.// Подземные воды Востока Сибири. Матер. XIX Совещания. - Тюмень: Изд. Тюм. Дом печати, 2009. - С.226-229 (автора 3 страницы).

Формат 60x84/16. Бумага Ballet. Печать цифровая. Тираж 100. Заказ 227.

ООО «Издательство Вектор Бук». 625004, г. Тюмень, ул. Володарского, 45. Тел. (3452) 46-54-04,46-90-03.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Данкова, Ирина Михайловна

Введение.

Глава 1. История изучения пресных подземных вод в районе исследований.

Глава 2. Пресные подземные воды юга Тюменской области.

Глава 3. Современное состояние месторождений пресных подземных вод на юге Тюменской области.

Глава 4. Анализ изменения гидрогеологических условий в результате эксплуатации месторождений пресных подземных вод.

4.1. Изменение гидрогеологических условий в процессе эксплуатации месторождений.

4.2. Изменение гидрогеологических условий на месторождениях нераспределенного фонда.

Глава 5. Эффективность освоения запасов подземных вод.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Изучение месторождений пресных подземных вод юга Тюменской области"

Актуальность. Территория юга Тюменской области, относящаяся к экономически развитым и достаточно густонаселенным территориям Российской Федерации, обладает весьма значительными ресурсами и запасами подземных вод, являющимися в настоящее время наиболее пригодными, с точки зрения безопасности, для использования их в качестве источника водоснабжения населения.

С целью организации водоснабжения различных объектов и населенных пунктов на юге области в результате поисково-разведочных и поисково-оценочных работ, проведенных в разные годы, разведано и оценено 145 месторождения питьевых подземных вод. Причем суммарные запасы всех этих месторождений даже превышают общую потребность в запасах. Но, несмотря на это, многие населенные пункты и объекты подземными источниками водоснабжения не обеспечены и, по-прежнему, для организации водоснабжения продолжают использоваться некондиционные поверхностные воды, специальная очистка которых требует значительных средств.

Обращает на себя внимание то, что существующие и строящиеся водозаборы подземных вод зачастую располагаются не на участках разведанных месторождений, а за их пределами. Причем добыча воды производится с грубейшими нарушениями законодательства — добыча воды производится без лицензии, запасы, как правило, для участков одиночных и мелких групповых водозаборов не утверждены, наблюдения за подземными водами не проводятся и, соответственно, регламентированная отчетность не представляется. Кроме того, эксплуатация зачастую осуществляется на весьма низком санитарном и техническом уровне.

В этой связи, исследования, направленные на изучение вопросов, связанных с использованием ресурсов и запасов подземных вод, представляются весьма актуальными.

Цель работы. Исследование изменений гидрогеологических условий в результате эксплуатации подземных вод, анализ распределения на территории юга области запасов подземных вод и эффективности их использования, анализ существующих систем наблюдения и контроля за процессом добычи воды, оценка правомерности осуществляемой добычи пресных вод в свете законодательства Российской Федерации.

Основные задачи. 1) исследовать динамику подземных вод в районах крупных месторождений подземных вод; 2) оценить современное состояние месторождений подземных вод; 3) выполнить анализ соответствия количества имеющихся запасов подземных вод объемам их освоения с учетом перспективы их использования; 4) исследовать причины необеспеченности запасами подземных вод всех потенциальных потребителей при значительном резерве этих запасов; 5) разработать типизацию месторождений подземных вод распределенного и нераспределенного фонда недр и участков недр с неутвержденными запасами подземных вод; 6) исследовать причины эксплуатации подземных вод многочисленными мелкими водозаборами на участках с неутвержденными запасами при значительном количестве разведанных месторождений; 7) оценить процесс добычи воды в свете требований, предъявляемых российским законодательством при пользовании недрами; 8) проанализировать эффективность освоения запасов подземных вод и дать рекомендации для постановки задач с целью повышения этой эффективности.

Исходные данные и методика исследований. Исходными данными в работе послужили фондовые материалы Филиала по Тюменской области ФГУ «ТФИ по Уральскому федеральному округу», информационная компьютерная система государственного мониторинга геологической среды Российской Федерации (ИКС ГМГС), блок хранения и обработки картографической информации ГИС Geolink 2.31, лицензионные соглашения, данные недропользователей, ведущих на своих объектах мониторинговые наблюдения.

В работе использованы данные по выборочному числу наблюдательных скважин (50 скважин), находящихся в системе государственного мониторинга состояния недр и равномерно распределенных по территории юга Тюменской области, для исследования цикличности изменения уровенного режима и ее периодичности, как важного фактора формирования ресурсов подземных вод. Кроме этого, использованы данные по 145 месторождениям подземных вод, относящихся к распределенному и нераспределенному фонду недр, проанализированы многолетние данные наблюдений на пяти крупных эксплуатируемых месторождениях подземных вод (всего по 210 наблюдательным и эксплуатационным скважинам за 14-46-и летний период). Кроме того, использованы данные 400 лицензионных соглашений (35% от 600 оформленных), данные по результатам инвентаризации всего фонда эксплуатационных скважин 2003-2004 гг. (по всем районам юга Тюменской области - по 3635 скважинам) и 2007-2008 гг. (повторная инвентаризация в Упоровском, Тюменском и Тобольском районах - по 583 скважинам). Проанализирована информация по 826 бесхозным скважинам (акты их обследования). Просмотрены (выборочно) отчеты недропользователей, всего около 200 отчетов (за год поступает порядка 85-110 отчетов).

Анализ состояния всех разведанных месторождений и их типизация проведены по специальному набору признаков, характеризующих уровень использования и сработки имеющихся на месторождении запасов, потребность в запасах воды с учетом перспективы, использование запасов в соответствии с их целевым назначением, необходимость переоценки запасов подземных вод и правомерность осуществляемой эксплуатации.

Для хранения и обработки информации использовались средства программ Excel, Access, для картографической обработки применялись пакеты программ ГИС Maplnfo Professional, Arc View 3.2a GIS и CorelDraw.

Научная новизна. На основе большого фактического материала проведено всестороннее изучение месторождений пресных подземных вод юга Тюменской области. Обобщены и проанализированы сведения по использованию ресурсов и всех запасов подземных вод, разведанных за весь период геологоразведочных работ по этому направлению. Впервые на основе фактически сложившейся в недропользовании ситуации разработана типизация месторождений распределенного и нераспределенного фонда недр и участков недр с неутвержденными запасами подземных вод по характеру их использования. Данная типизация позволяет наглядно увидеть полную картину недропользования в части добычи воды и освещает как правовую сторону вопроса, так и характер использования имеющегося фонда разведанных запасов. Впервые для данной территории выполнены расчеты по определению величины сработки запасов от функционирования действующих в границах месторождений нераспределенного фонда недр многочисленных одиночных водозаборов.

Исследованы причины необеспеченности запасами подземных вод отдельных населенных пунктов и объектов при существующем переизбытке суммарных запасов подземных вод на юге Тюменской области. В результате выделен перечень факторов, от которых зависит уровень эффективности освоения запасов подземных вод (ЗПВ) и даны рекомендации для того, чтобы каждый из выделенных факторов реально действовал и влиял на повышение эффективности использования подземных вод.

Защищаемые положения.

1. Цикличность изменения уровенного режима и ее периодичность — важный фактор формирования ресурсов пресных подземных вод.

2. Разработанная автором типизация месторождений распределенного и нераспределенного фонда недр и участков недр с неутвержденными запасами подземных вод по характеру их использования отражает правовую сторону недропользования, состояние месторождений и особенности освоения запасов.

3. Проведен анализ изменения гидрогеологических условий месторождений пресных подземных вод, которые произошли в результате их многолетней эксплуатации, и эффективности использования пресных подземных вод на перспективу как научно-методическая основа для принятия управленческих решений в сфере рационального недропользования.

Личный вклад автора. Под руководством автора осуществлялись следующие гидрогеологические исследования: ведение государственного мониторинга состояния недр разного уровня; инвентаризация и определение состояния скважин на пресную и минеральную воду, пробуренных в южной части Тюменской области; поиски питьевых подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов Бердюжского, Казанского и Сладковского районов Тюменской области; создание полигонов для ведения государственного мониторинга подземных вод на территории Тюменской области; оценка современного состояния ресурсной базы пресных и слабоминерализованных вод юга Тюменской области. Концепция обеспечения населения юга Тюменской области чистой подземной водой питьевого назначения, в том числе на период чрезвычайных ситуаций.

Автор был инициатором работ по математической обработке данных многолетних наблюдений за подземными водами с целью поиска наиболее значимых факторов формирования подземных вод, изучения цикличности колебаний уровня и ее периодичности для составления прогнозов разной степени заблаговременности. Данные работы под руководством автора продолжаются и сейчас в Территориальном Центре «Тюменьгеомониторинг».

При работе над диссертацией автором впервые на основе фактически сложившейся в недропользовании ситуации разработана типизация месторождений распределенного и нераспределенного фонда недр и участков недр с неутвержденными запасами подземных вод по характеру их использования. Выделен перечень факторов, от которых зависит уровень эффективности освоения запасов подземных вод (ЗПВ).

Практическая значимость и реализация работы. Широкий спектр исследований месторождений подземных вод и эксплуатируемых участков недр позволил установить изменения гидрогеологических условий под воздействием эксплуатации, определить объем уже сработанных и имеющихся резервов запасов подземных вод, высветил все недостатки и грубые нарушения, имеющие место при добыче воды, и, главное, позволил наметить набор тех мероприятий и действий, которые при их реализации позволят повысить эффективность освоения запасов подземных вод.

Результаты исследований, выполненных автором или под его руководством, уже имеют практическое применение: основные выводы, сделанные по результатам инвентаризации фонда эксплуатационных скважин, легли в основу рекомендаций, направленных в адрес Глав сельских администраций для устранения недостатков при осуществлении эксплуатации в пределах их районов. Аналогичные сведения используются органами Росприроднадзора, осуществляющими контроль за процессом недропользования, прокуратурой, применяющей санкции за неправомерное использование недр.

Результаты данной работы можно использовать при подготовке предложений для внесения изменений в государственный учет месторождений и запасов подземных вод. Их таюке целесообразно использовать при разработках различных целевых программ по воспроизводству минерально-сырьевых ресурсов, при разработке природоохранных мероприятий, направленных на совершенствование процесса недропользования; для принятия решений по перераспределению имеющегося резерва разведанных запасов подземных вод между существующими и потенциальными недропользователями; при определении условий пользования недрами в лицензионных соглашениях; при планировании поисково-оценочных работ в малоизученных или неизученных районах и при принятии управленческих решений в сфере рационального природопользования.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались на региональных совещаниях «Состояние и проблемы мониторинга геологической среды, геоэкологических и гидрогеологических исследований на территории Сибири и Урала» (г. Томск, 1998-1999 гг.), на научно-практических конференциях института геологии и геоинформатики Тюменского государственного нефтегазового университета (2004-2007 гг.), на Всероссийской конференции «Современные проблемы изучения и использования питьевых подземных вод» (г. Звенигород, 2006 г.), на Всероссийских совещаниях по подземным водам Востока России (г. Иркутск, 2006 г., г. Тюмень, 2009 г.).

По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе в журналах «Известия ВУЗов. Нефть и газ», поименованным в списке ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, насчитывающего 111 наименований. Материал диссертации изложен на 150 страницах, иллюстрирован 32 рисунками и содержит 23 таблицы.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Данкова, Ирина Михайловна

Основные выводы к 4 главе:

1. В настоящее время в пределах месторождений, эксплуатируемых крупными водозаборами, истощения запасов подземных вод не наблюдается. Сработка уровней подземных вод на наиболее нагруженных водозаборных участках за весь период эксплуатации составила от 30% (Западносингульский водозабор) до 74% (Северокарагандинский водозабор).

2. Существенных изменений размеров и конфигураций зон депрессии эксплуатируемых водоносных горизонтов на рассматриваемых месторождениях не зафиксировано, что свидетельствует о работе водозаборов в условиях установившегося режима. Имеющие место незначительные смещения депрессионных воронок в отдельные периоды целиком зависят от внутреннего перераспределения водоотбора внутри водозаборов (центры тяжести водозаборов зачастую перемещаются, что обусловлено техническими причинами). Общие понижения уровня от момента начала эксплуатации остаются ниже допустимых значений.

3. На всех месторождениях, эксплуатируемых крупными водозаборами, наблюдаются хорошие условия для восполнения запасов подземных вод.

4. В настоящее время в регионе исследований организовано большое количество одиночных и мелких групповых водозаборов, которое в сотни раз превышает количество групповых централизованных водозаборов. Основные причины такой ситуации кроются в недооценке геолого-экономических и технологических условий освоения месторождений при постановке поисково-разведочных работ.

5. Для одиночных водозаборов в настоящее время не разработана схема оценки и утверждения запасов подземных вод.

6. Выполненные автором расчеты показали, что гидродинамическая обстановка в пределах большинства месторождений, в границах которых работают группы локальных водозаборов, не изменилась и работа локальных водозаборов не оказывает какого-либо влияния на величину утвержденных ЗПВ. На единственном пока месторождении (Нижнетавдинском) эксплуатация группы одиночных водозаборов привела к тому, что величина расчетного понижения с учетом срезок от их работы, превысила величину допустимого понижения. В этом случае возникает необходимость переоценки ЗПВ данного месторождения.

7. Запасы 79-ти МПВ нераспределенного фонда недр следует оставить в государственном учете вод без изменений, запасы подземных вод на Труфановском МПВ переоценить, внести изменения в категоризацию запасов Абатского МПВ; исключить Антипинское МПВ из государственного учета питьевых подземных вод; перевести запасы подземных вод Западнотараскульского и Кунчурского МПВ из балансовых в забалансовые.

Глава 5

Если коротко охарактеризовать современное состояние ресурсной базы подземных вод ri ее использования, то можно сказать следующее - на юге Тюменской области, с одной стороны, наблюдается переизбыток запасов подземных вод по отношению к тому количеству, которое используется для различных целей населением и, с другой - огромное количество подземной воды добывается на участках с неутвержденными запасами. При этом с каждым годом роль одиночных водозаборов, расположенных вне месторождений подземных вод, приобретает все большее значение в решении проблем питьевого и производственно-технического водоснабжения. Другими словами, «местоположение» подготовленных к эксплуатации подземных вод и добываемых, то есть нужных населению, не совпадают. Из этого следует, что эффективность освоения ЗПВ, к сожалению, в исследуемом регионе крайне низкая.

Проанализировав всю имеющуюся информацию по современному состоянию месторождений подземных вод, по изменению в их пределах гидрогеологической обстановки и в целом всю информацию по особенностям организации водоснабжения в различных населенных пунктах области, автором выделен ряд тех основных факторов, от которых напрямую зависит уровень эффективности освоения ЗПВ.

1. Возможность достоверной и реальной оценки современного состояния ресурсов и запасов подземных вод. Как следует из предыдущих разделов данной работы, в настоящее время достоверные сведения имеются лишь по общему количеству ресурсов подземных вод на юге области и по величине их запасов на разведанных месторождениях подземных вод. Что же касается информации по их использованию, то все сведения в этом плане ориентировочны. Наиболее точные сведения по количеству отбираемой воды имеются лишь на крупных водозаборах подземных вод. Водоотбор с одиночных и мелких групповых водозаборов учету не поддается в силу того, что достоверной информации нет ни по количеству отбираемой с этих водозаборов воды, ни вообще по количеству этих водозаборов на рассматриваемой территории. Кроме того, все мелкие водозаборы работают на неутвержденных запасах.

Таким образом, для достоверной ог{енки современного состояния запасов подземных вод необходимо решение следующих задач: разработка схемы утверждения и постановки на государственный учет запасов подземных вод, добываемых одиночными и мелкими локальными групповыми водозаборами;

- учет всех недропользователей, добывающих подземную воду локальными водозаборами;

- учет всего объема добываемой воды посредством повышения достоверности отчетных материалов, поступающих от недропользователей;

- полная ликвидация безлицензионного отбора подземных вод;

- ужесточение контроля над процессом добычи воды со стороны контролирующих органов, в том числе путем усиления системы наложения штрафных санкций.

2. Анализ целесообразности использования всего имеющегося резерва запасов подземных вод.

Как уже было отмечено, только часть разведанных запасов подземных вод используются населением для организации хозяйственно-питьевого водоснабжения. Остальные запасы числятся в нераспределенном фонде недр. При этом вполне очевидно, что определенная часть ЗПВ и в перспективе не будет использована, т.к. разведаны они на территориях, осваивать которые невыгодно с экономических позиций. Отсюда вытекает ряд проблем, требующих безотлагательного решения: необходимость разработки четкой научно-обоснованной схемы перспективного освоения разведанных месторождений подземных вод, не вовлеченных, или частично вовлеченных в эксплуатацию; составление плана поисково-разведочных работ с целью поисков новых месторождений; оценка запасов подземных вод на участках действующих одиночных и мелких групповых водозаборов; корректировка ЗПВ, числящихся на государственном балансе.

3. Наличие информационной базы ресурсов и запасов подземных вод. Анализ состояния месторождений подземных вод и уровня организации водоснабжения населения юга Тюменской области показал, что наведение порядка в недропользовании и повышение эффективности освоения разведанных запасов подземных вод невозможно без создания единой информационной основы. Информационная база должна аккумулировать в себе все сведения, касающиеся количества, распространения и использования ресурсов и запасов подземных вод. Кроме того, она должна содержать сведения по всем объектам недропользования (их количество, принадлежность, наличие лицензии и т.п.), по объемам и качеству отбираемой ими воды, по перспективной потребности, по условиям эксплуатации и по изменению гидродинамических условий в пределах каждого участка, где осуществляется добыча подземных вод. Информационная база должна составлять основу лицензирования пользования недрами, так как она позволит рационально размещать по площади водозаборы подземных вод, не допуская при этом истощения запасов на соседних работающих водозаборах.

Задачу создания единой информационной основы проще всего в настоящее время реализовать через систему государственного мониторинга подземных вод, в арсенале которого имеются базы данных, содержащие информацию по ресурсам и запасам подземных вод. Однако имеющиеся базы данных можно рассматривать пока только в качестве стержня, на котором должна создаваться полноценная единая информационная система. Наполненность баз данных информацией и достоверность этой информации еще далеки от совершенства. Для развития информационной основы ГМПВ необходимо решение следующих задач: усиление контроля за выполнением условий лицензионных соглашений в части обязательного осуществления на объектах недропользования мониторинга подземных вод; усовершенствование и развитие наблюдательных сетей на крупных водозаборах подземных вод, организация наблюдений на одиночных и мелких групповых водозаборах; создание наблюдательной сети и производство мониторинговых наблюдений в местах размещения крупных полигонов промышленных и бытовых отходов для контролирования изменения состояния подземных вод под влиянием отрицательного воздействия утилизации отходов с целью своевременного предупреждения этого влияния на состояние подземных вод в районах действующих водозаборов; усовершенствование содержательной части лицензионных соглашений в части конкретизации обязательных (существенных) условий недропользования, к которым должны быть отнесены: обязательность оценки ЗПВ, представление и регламент отчетности, информирование об изменении организационно-правовой формы предприятия, обеспечение сохранности скважин или их ликвидация в случае выхода скважины из строя или ее ненужности для дальнейшего использования; разработка схемы и регламента поступления отчетности с объектов недропользования; усовершенствование структуры отчетов, ежегодно поступающих от недропользователей. При этом обязательным должно быть включение в отчет раздела с оценкой изменения гидродинамических условий в пределах эксплуатируемого участка недр; строгий учет всех недропользователей, добывающих подземную воду; определение порядка и условий финансирования работ по оценке ЗПВ на участках, где добыча воды осуществляется группой одиночных водозаборов, которые в процессе эксплуатации оказывают влияние друг на друга; установление к недропользователям требований, связанных со сдачей материалов, полученных в процессе буровых работ (паспортов скважин, каротажных диаграмм и т.п.), в территориальный геологический фонд. 4. Ликвидация на территории региона исследований бесхозных скважин. Как следует из предыдущих разделов отчета, отсутствие строгого порядка и контроля в области добычи подземных вод приводит к наличию на юге Тюменской области большого количества скважин, не имеющих хозяина. Опасность существования таких скважин подробно рассмотрена в диссертации. Решение вопроса, связанное с ликвидацией бесхозяйных скважин и с формированием условий, при которых создались бы предпосылки для невозможности появления таких скважин — это один из путей повышения эффективности освоения запасов подземных вод. С этой целью необходимо решить следующие вопросы: ликвидировать все выявленные в настоящее время бесхозяйные скважины; систематически осуществлять инвентаризацию всего фонда эксплуатационных скважин, имеющихся в области, что позволит своевременно выявлять скважины, добывающие воду без лицензии; установить эффективную систему штрафных санкций за безлицензионное пользование недрами; определить меру ответственности Глав административных районов и муниципальных образований за наведение порядка в недропользовании на своих территориях; установить для организаций, осуществляющих буровые работы, ответственность за производство бурения без наличия у заказчиков работ лицензии на право добычи воды.

Создание условий, при которых все вышеперечисленные факторы будут иметь место, в конечном итоге должно привести к тому, что разведанные запасы подземных вод с учетом перспективы не должны в значительной степени превышать потребности населения в воде, а проблем эксплуатации на участках с неутвержденными запасами вообще быть не должно. Все запасы должны быть утверждены и стоять на государственном учете. Эксплуатация подземных вод должна осуществляться только на разведанных запасах. Это приведет к тому, что каждый кубический метр подземной воды будет добываться правомерно, а процесс добычи воды будет строго контролируемым.

При этом является вполне очевидным, что для претворения в жизнь идеальной схемы недропользования потребуется разработка значительного перечня законодательных актов, соблюдение которых станет обязательным как для контролирующих органов, так и для недропользователей и организаций, осуществляющих, соответственно, добычу воды и сооружение эксплуатационных скважин.

Наведение порядка в недропользовании, несомненно, будет способствовать социально-экономическому развитию региона, улучшению экологической обстановки и сохранению чистоты подземных водоносных горизонтов, содержащих питьевые воды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате изучения месторождений пресных подземных вод юга Тюменской области установлены особенности изменений гидрогеологических условий на эксплуатируемых месторождениях, проанализированы изменения экологической и водохозяйственной обстановок на неэксплуатируемых месторождениях, определены перспективы использования месторождений нераспределенного фонда недр, исследована эффективность освоения запасов подземных вод. В результате можно сделать следующие выводы:

Современное состояние ресурсной базы подземных вод характеризуется тем, что, с одной стороны, наблюдается переизбыток запасов подземных вод по отношению к тому количеству, которое добывается населением и, с другой - огромное количество подземной воды добывается на участках с неутвержденными запасами. При этом с каждым годом роль одиночных водозаборов, расположенных вне месторождений, приобретает все большее значение. Таким образом, «местоположение» подготовленных к эксплуатации подземных вод и реально извлекаемых, то есть нужных населению, не совпадают.

Все водозаборы, действующие на наиболее крупных месторождениях, работают в условиях установившегося режима. Истощения запасов месторождений не наблюдается.

Полноценные мониторинговые наблюдения осуществляются только на крупных месторождениях, в районах одиночных и мелких групповых водозаборов данные наблюдения не проводятся;

Запасы подземных вод утверждены только для крупных месторождений. Однако, есть районы, где наблюдается скопление одиночных водозаборов. И если влияние на изменение гидрогеологических условий от работы каждого из этих водозаборов минимальное, то группа водозаборов вполне может изменить первоначальные условия эксплуатации. В этой связи для подобных групп водозаборов назрела проблема оценки ЗПВ. В этой связи автором выполнены расчеты для всех месторождений нераспределенного фонда недр, где функционируют группы одиночных водозаборов. Результаты показали, что на большинстве месторождений в настоящее время гидродинамическая обстановка пока не изменилась.

Увеличивается количество скважин, не имеющих хозяина. Причины связаны с частой реорганизацией предприятий, их банкротством.

Основные причины недостатков в недропользовании кроются в малоэффективных системах учета и контроля за процессом добычи воды.

Проведенные автором исследования позволили установить основные недостатки в недропользовании, исследовать причины неравномерности распределения запасов, исследовать причины низкого освоения имеющихся запасов, определить основные факторы, влияющие на эффективность их освоения и определить пути ее повышения.

В итоге разработана научно-методическая основа для принятия управленческих решений в сфере рационального недропользования.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Данкова, Ирина Михайловна, Тюмень

1. Опубликованная

2. Абрамов Н.Н. Водоснабжение: учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стратиздат, 1974. - 480 с.

3. Атлас Тюменской области / МГУ им. М.В. Ломоносова. Географический фак. М.-Тюмень: ГУГК, 1971. Вып. 1. - 216 е.: цв. ил.

4. Алексеенко В.А. Геохимия ландшафта и окружающая среда. М.: Недра, 1990.- 142 с.

5. Бакулин В.В., Козин В.В. География Тюменской области: учебное пособие. Екатеринбург: Средне-Уральское книжное издательство, 1996.- 202 с.

6. Белоусова А.П. Качество подземных вод современные подходы к оценке. - М.: Наука, 2001.- 360 с.

7. Биндеман Н.Н., Язвин JI.C. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод: Методическое руководство / ВСЕГИНГЕО. М.: Недра, 1970.-216 с.

8. Боревский Б.В., Дробноход Н.И., Язвин JI.C. Оценка запасов подземных вод: учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - К.: Высшая школа, 1989.-407 с.

9. Боревский Б.В., Самсонов Б.Г., Язвин JI.C. Методика определения параметров водоносных горизонтов по данным откачек. М.: Недра, 1979-326 с.

10. Боревский Б.В., Язвин JI.C. Стратегия развития ресурсной базы питьевых подземных вод на территории России в XXI в. // Разведка и охрана недр. 2003. - №5.

11. Бочевер Ф.М., Орадовская А.Е. Гидрогеологическое обоснование защиты подземных вод и водозаборов от загрязнения. — М.: Недра, 1972.- 128 с.

12. Бочевер Ф.М., Лапшин Н.Н., Орадовская А.Е. Защита подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1979. - 254 с.

13. Булыгина О.П. Проблема сельскохозяйственного водоснабжения южных районов Тюменской области и перспективы ее разрешения. // Мелиорация земель Западной Сибири и пути повышения их использования. Тюмень: ВНИИГИМ, 1978 - С. 141-143.

14. Быкова E.JI. Методы исследования органических веществ подземных вод.- М.: Недра, 1969. 250 с.

15. Волков И.А. Ишимская степь. Рельеф и покровные лессовидные отложения. Новосибирск: Изд-во Сиб. отделения АН СССР, 1965. - 73 с.

16. Вода России. Речные бассейны / Под ред. A.M. Черняева.- Екатеринбург: Аква-Пресс, 2000. 536 с.

17. Временное положение о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям (подземные воды). — М.: МПР России, 1998.

18. Временные методические рекомендации по ведению учета подземных вод на территориальном уровне в системе государственного мониторинга состояния недр 1-я редакция. - М.:ГИДЭК, 2003. "

19. Гальперин A.M., Зайцев B.C., Норватов Ю.А. Гидрогеология и инженерная геология: учебник для студентов горнотехнологических специальностей вузов. М.: Недра, 1989. - 384 с.

20. Геохимия окружающей среды / Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. -М.: Недра, 1990. 335 с.

21. Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения: санитарные правила СП 2.1.5.1059-01: утверждены Главным государственным санитарным врачом Рос. Федерации 16 июля 2001 г. // Рос. газ. — 2001. — 5 сентября.

22. Гидрогеология СССР. Т. XVI. Западно-Сибирская равнина (Тюменская, Омская, Новосибирская и Томская области). М.: Недра, 1970. - 368 с.

23. Гольдберг В.М. Гидрогеологические прогнозы качества подземных вод на водозаборах. М.: Недра, 1976. - 152 с.

24. Гольдберг В. М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. JL: Гидрометеоиздат, 1987.-247 с.

25. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод. М.: Недра, 1984. - 263 с.

26. Гольдберг В.М. Изучение загрязнения подземных вод на опытно — производственных полигонах // Сборник научных трудов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1990.

27. ГОСТ 17.1.3.06-82. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране подземных вод. Введ. 01.01.83. - М.: Изд-во стандартов, 1982. УДК 502.3:006.354. Группа Т58.

28. Данкова И.М. Изменение гидрогеологических условий в пределах разведанных месторождений подземных вод юга Тюменской области. // Подземные воды Сибири и Дальнего Востока. Матер. XVIII Совещания. Иркутск. 2006. С.248-251.

29. Данкова И.М. К вопросу прогнозирования режима уровня подземных вод юга Тюменской области // Горные ведомости. — 2006. №10. С.70-81.

30. Данкова И.М. Организация недропользования, наблюдений и контроля в сфере добычи подземных вод на юге Тюменской области // Известия ВУЗов. Нефть и газ.-2007. № 2. С.105-111.

31. Данкова И.М. Результаты изучения условий формирования и прогноз режима уровня подземных вод юга Тюменской области. // Матер, науч.практ. конф. «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна». Тюмень: Изд. «Вектор Бук», 2004. - С.472-477.

32. Данкова И.М., Матусевич В.М.Современное состояние месторождений пресных подземных вод на юге Тюменской области // Известия ВУЗов. Нефть и газ.2006. № 3. С.92-98.

33. Жоров А.А. Подземные воды и окружающая среда. М.: Б. и., 1995. — 156 с.

34. Зекцер И.С. Подземные воды как компонент окружающей среды. М.: Научный мир, 2001. — 327 с.

35. Зенин А.А., Белоусова Н.В. Гидрохимический словарь. -Д.: Гидрометеоиздат, 1988.

36. Зенков Н.И. Оценка прогнозных эксплуатационных запасов пресных подземных вод для водоснабжения перспективных сел на юге Тюменской области. // Сб. статей по вопросам мелиорации земель Западной Сибири. Тюмень: ВНИИГИМ, 1972. - С. 169-180.

37. Зенков Н.И., Лобачев А.Д., Резник А.Д. Основные водоносные горизонты и водообеспеченность южной части Тюменской области // Сб. науч. тр. / ЗапСибНИГНИ. Вып. 147- Тюмень, 1979. - С. 75-85.

38. Зенков Н.И., Новосельцева Р.Г., Лобачев А.Д. Гидрогеологическое обоснование сельскохозяйственного водоснабжения Тюменской области // Сб. науч. тр. / ЗапСибНИГНИ. Вып. 195. - Тюмень, 1984. - С. 169-172.

39. Зенков Н.И., Новосельцева Р.Г., Лобачев А.Д. Гидрогеологическое районирование юга Тюменской области по условиям сельскохозяйственного водоснабжения // Сб. науч. тр. / ЗапСибНИГНИ. -Вып. 198. Тюмень, 1985. - С. 139-150.

40. Изучение режима подземных вод с учетом влияния хозяйственной деятельности: сб. науч. тр. / ВНИИ гидрогеологии и инженерной геологии; под ред. С. М. Семенов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1989. - 111 с.

41. Кастальский А. А., Минц Д. М. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения: учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1962. - 558 с.

42. Классификация запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод: утв. приказом Министерства природных ресурсов Рос. Федерации от 30 июля 2007 г. № 195.

43. Климентов П.П., Кононов В.М. Методика гидрогеологических исследований. М.: Высшая школа, 1989. — 448 с.

44. Ковалевский В. С. Влияние изменений гидрогеологических условий на окружающую среду. М.: Наука, 1994. - 138 с.

45. Ковалевский B.C., Ярцева, Е.Н. Вопросы изучения и прогноза режима подземных вод. М.: ВСЕГИНГЕО, 1969.

46. Ковалевский B.C. Основы прогнозов естественного режима подземных вод. -М.: Стройиздат, 1974. -204 с.

47. Ковалевский B.C. Долгосрочные прогнозы естественного режима грунтовых вод: методические рекомендации / ВСЕГИНГЕО. — М.: Ротапринт, 1972. 138 с.

48. Ковалевский B.C. Условия формирования и прогнозы естественного режима подземных вод. М.: Недра, 1973. - 153 с.

49. Коноплянцев А.А., С.М. Семенов. Изучение, прогноз и картирование режима подземных вод. М.: Недра, 1979. - С.15-20.

50. Коноплянцев А.А., Ковалевский B.C., Семенов С.М. Естественный режим подземных вод и его закономерности. — М.: Наука, 1963. — 236 с.

51. Кодекс Рос. Федерации об административных правонарушениях: федер. закон от 30 дек. 2001 г. № 195-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 20 дек. 2001 г. // Рос. газ. 2001. - 31 дек.

52. Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. М.: Недра, 1987. - 237 с.

53. Крайнов С.Р., Швец В.М. Основы геохимии подземных вод. М.: Недра, 1980.-286 с.

54. Матусевич В.М., Рыльков И.Н. Геофлюидальные системы и проблемы нефтегазоносности Западно-Сибирского мегабассейна. — Тюмень, ТюмГНГУ, 2005. 225с.

55. Матусевич В.М., Смоленцев Ю.К. Гидрогеологические структуры Западно-Сибирской плиты // Гидрогеохимические поиски месторождений полезных ископаемых: Сб. науч. тр. — Новосибирск, 1990.-С. 172-175.

56. Методы охраны подземных вод от загрязнения и истощения / Под ред. И. К. Гавич. М.: Агропромиздат, 1985. — 320 с.

57. Методика руководства по разведке и оценке эксплуатационных запасов подземных вод для водоснабжения / Сост. JI.C. Язвин, Б.В. Боревский, В.Д. Грозденский и др.; ВСЕГИНГЕО. -М., 1979.

58. Методические рекомендации по инвентаризации месторождений питьевых подземных вод нераспределенного фонда недр / ФГУП «НИЦ ГИДГЕО». — М., 2003.

59. Методические рекомендации по геохимическому изучению загрязнения подземных вод / Сост. Крайнов С.Р., Закутин В.П. и др.; ВСЕГИНГЕО. — М., 1990.

60. Методические рекомендации по составлению и ведению реестра наблюдательной сети мониторинга подземных вод Российской

61. Федерации / Сост. C.JI. Пугач, С.В. Перепадя, С.В. Якимова; Под ред. М.В. Кочеткова; Гос. центр мониторинга геологической среды Министерства природных русурсов Рос. Федерации. М., 2000. - 29 с.

62. Методы охраны подземных вод от загрязнения и истощения / Б. Беликов, Ю. А. Рахманин, А. Б. Воронов и др.; Под ред. И. К. Гавич. М.: Недра, 1985.-320 с.

63. Мироненко В. А. О требованиях и подходах к реабилитации подземных вод на загрязненных территориях // Теория и методика полевых гидрогеологических исследований. СПб, 1995. — С. 25-34

64. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Проблемы гидрогеоэкологии: в 3 т. — М.: Московский гос. горный университет, 1998. С. 25-34

65. О недрах: федер. Закон Рос. Федерации от 21 февр. 1992 г. № 2395-1 (ред. от 22.08.2004 № 122-ФЗ): принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации // Рос. газ. 1992. - 5 мая.

66. Об охране окружающей среды: федер. Закон Рос. Федерации от 10 янв. 2002 г. № 7-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 20 дек. 2001 г. // Рос. газ. 2002. - 12 янв.

67. Оценка эксплуатационных запасов питьевых и технических подземных вод по участкам недр, эксплуатируемым одиночными водозаборами: Методические рекомендации / ГИДЭК. М., 2002.

68. Оценка обеспеченности населения Российской Федерации ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого: Методические рекомендации / Роскомнедра М., 1995.

69. Пиннекер Е.В. Охрана подземной гидросферы. М.: Знание, 1979. - 48 с.

70. Плотников Н. И. Техногенные изменения гидрогеологических условий. -М.: Недра, 1989.-268 с.

71. Плотников Н.И. Эксплуатационная разведка подземных вод. — М.: Недра, 1979.-272 с.

72. Положение о порядке лицензирования пользования недрами: утв. постановлением Верховного Совета Рос. Федерации от 15 июля 1992 г. N 3314-1 // Ведомости Съезда народных депутатов РФ и ВС РФ. 1992. - № 33.

73. Положение о Федеральной службе по надзору в сфере природопользования: утв. постановлением Правительства Рос. Федерации от 30 июля 2004 г. № 400 // Рос. газ. 2004. - 11 авг.

74. Пособие по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНИП 2.04.82-84): утв. приказом ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР от 26 марта 1986 г. № 46. -М.: Стройиздат, 1989.

75. Посохов Е.В. Общая гидрогеохимия. — Л.: Недра, 1975. 208 с.

76. Практическое использование и охрана подземных вод ЗападноСибирского мегабассейна // Межвузовский тематический сб.- Тюмень: ТГУ, 1990.

77. Пресные и маломинерализованные подземные воды Западной Сибири // Межвузовский тематический сб. — Тюмень: ТГУ, 1989. — С. 16-18.

78. Рекомендации по гидрогеологическим расчетам для определения границ II и III поясов зон санитарной охраны подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения. М.: ВНИИ «ВОДГЕО» Госстроя СССР, 1983.

79. Ресурсы пресных и маломинерализованных подземных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна / И.М. Земскова, Ю.К. Смоленцев, М.П. Полканов и др.; Под ред. Е.В. Пиннекера. М.: Недра, 1991.-262 с.

80. Сает Ю.Е. и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. — 335 с.

81. Трофимов В.Т. Геокриологическое районирование Западно-Сибирской плиты. -М.: Наука, 1987. 218 с.

82. Трофимова Н.С. Гидрогеохимический режим грунтовых вод юга Тюменской области // Межвуз. тем. сб. Тюмень: ТГУ, 1989. - С. 86-92.

83. Турчинович В. Т. Водоснабжение промышленных предприятий и населенных мест, ч. III. Улучшение качества воды. M.-JL: Стройиздат, 1940.-348 с.

84. Тютюнова Ф. И. Гидрогеохимия техногенеза. М.: Наука, 1987. — 335 с.

85. Физико-географическое районирование Тюменской области / Под ред. Н.А. Гвоздецкого. М.: Изд-во МГУ, 1973. - 246 с.

86. Шварцев C.J1. Основы гидрогеологии: Гидрогеохимия / Шварцев C.JI. и др. Новосибирск: Наука, 1982. - 286 с.

87. Шестаков В.М. Прикладная гидрогеология. М.: МГУ, 2001. - 144 с.

88. Экогеология России / Под ред. Г.С. Вартаняна. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2000. — 300 с.1. Фондовая

89. Молодцова Г.П. Отчет о результатах детальной разведки Сингульского месторождения для водоснабжения г. Ялуторовска с оценкой эксплуатационных запасов по состоянию на 1.06.89 г. Кн. 1-3. Тюмень.

90. Фил. по Тюменской обл. ФГУ «ТФИ по Уральскому федеральному окр.», 1989.

91. Мусиенко В. А. Информационный отчет по результатам ведения мониторинга пресных подземных вод на Кальчинском месторождении нефти в 2006, 2007гг. Кн. 1. Тюмень. Фил. по Тюменской обл. ФГУ «ТФИ по Уральскому федеральному окр.», 2007- 2008.

92. Юб.Поветкина Г.А., Федорова А.В., Лаврентьева О.В., Касимова Ф.Б. Создание полигонов для ведения государственного мониторинга подземных вод на территории Тюменской области. Кн. 1 и 2. Тюмень.

93. Фил. по Тюменской обл. ФГУ «ТФИ по Уральскому федеральному окр.», 2007.

94. Соколова А.В. и др. Оценка обеспеченности населения южной части Тюменской области ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Кн. 1. Тюмень. Фил. по Тюменской обл. ФГУ «ТФИ по Уральскому федеральному окр.», 2001.