Спосіб підвищення рівня підземних вод у депресійній зоні кар’єру

Реферат: UA 90163 U UA 90163 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується технології штучного поповнення запасів прісних підземних вод, що використовуються для водопостачання та зрошення. Розробка родовищ твердих корисних копалин, як правило, супроводжується значним порушенням природних гідрогеологічних обставин, в т. ч. умов формування ресурсів підземних вод. Гірничі виробки та кар'єри в результаті відкачки води приводять до значного зниження рівня ґрунтових та напірних вод і утворення депресійних воронок. Таким чином, розробка копалин, у тому числі відкритим способом, як правило, призводить до зміни природного режиму або виснаженню запасів підземних вод. Для підвищення надійності водопостачання та виключення надзвичайних ситуацій, пов'язаних зі зниженням видобутку води та примусовим обмеженням подачі води, застосовуються заходи, які дозволяють штучно поповнювати та регулювати запаси підземних вод. Штучне поповнення запасів підземних вод дозволяє збільшити продуктивність діючих водозаборів, створити їх принципово нові типові компоновки, а також приймати раціональні рішення при проектуванні зон санітарної охорони водозаборів. Можливість штучного поповнення підземних вод визначається наявністю джерела поповнення та якістю води, гідрогеологічними та кліматичними умовами, особливостями будівництва і експлуатації інфільтраційних споруд. Основна особливість системи штучного поповнення запасів підземних вод полягає в наявності інфільтраційних споруд, що діляться на два типа: відкриті (басейни, канали, штучні водойми та ін.) і закриті (свердловини, колодязі, галереї). Доцільність застосування того або іншого виду інфільтраційних споруд визначається гідрогеологічними, кліматичними умовами ділянки робіт, якістю води в джерелі поповнення, наявністю вільних ділянок землі. Відкриті інфільтраційні споруди використовують, як правило, для поповнення запасів підземних вод першого від поверхні землі водоносного горизонту, який не має покривних відкладів або перекритого шарами слабопроникних порід малої потужності. Найбільше застосування найшли інфільтраційні басейни. У якості відкритих інфільтраційних споруд можливо також використовувати природні і штучні зниження рельєфу (яри, балки, староріччя, кар'єри, ставки). Відомий спосіб підвищення рівня підземних вод в депресійній зоні, відповідно до якого формують гідравлічну завісу в підземних водах шляхом подачі води в природне зниження рельєфу з утворенням природної водойми і інфільтрації в водоносний горизонт (див. Плотников Н.А., Алексеев B.C. Проектирование и эксплуатация водозаборов подземных вод. -. - стр. 135М.: Стройиздат, 1990. - С. 135-136). Недоліками відомого способу є необхідність безперервного або систематичного проведення наступних заходів: використання насосного обладнання для забезпечення подачі води у систему поповнення запасів підземних вод, підготовки поверхневих вод для подачі у інфільтраційну споруду, видалення кольматаційного шару з дна інфільтраційної водойми. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності поповнення підземних вод шляхом зниження капітальних та експлуатаційних витрат, збільшення загальних експлуатаційних запасів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі підвищення рівня підземних вод у депресійній зоні кар'єру, що розташований поблизу населеного пункту, відповідно до якого в зазначеній зоні формують гідравлічну завісу для підвищення тиску в водоносному горизонті шляхом подачі води в природне зниження рельєфу з відтворенням природної водойми та інфільтрації в водоносний горизонт, згідно з корисною моделлю, воду подають в водойму із напірного колектора дренажної системи кар'єру. Воду подають в водойму із напірного колектора дренажної системи четвертинних відкладів, розташованої навколо кар'єру. Воду подають в водойму із напірного колектора дренажної системи по трубопроводу. Воду подають в водойму із напірного колектора дренажної системи по каналу. Спосіб ілюструється схемою, на якій на прикладі с. Єристівка Полтавської обл. показана подача води від дренажної системи кар'єру до водойми, яка розташована біля населеного пункту. На схемі, що пояснює спосіб підвищення рівня підземних вод в депресійній зоні показані: 1 обвідний канал гідрозахисту кар'єру; 2 - дренажна свердловина на еоценовий водоносний горизонт; 3 - колектор еоценових дренажних вод; 4 - дренажна свердловина на четвертинний водоносний горизонт; 5 - колектор четвертинних дренажних вод; 6 - Єристівський кар'єр, 7 канал для поповнення четвертинного водоносного горизонту; 8 - с. Єристівка, 9 - побутові 1 UA 90163 U 5 10 15 20 25 30 колодязі на четвертинний водоносний горизонт біля с. Єристівка, 10 - природне зниження рельєфу з відтворенням природної водойми. Спосіб здійснюють таким чином. Воду з контурної системи дренажних свердловин 4, що обладнані на водоносний горизонт четвертинних відкладів навколо кар'єру 6, з колектора 5 подають у водойму 10. Воду можуть подавати або по трубопроводу, або по каналу 7. Промислова придатність способу показана на прикладі с. Єристівка Полтавської обл. В с. Єристівка склалася критична ситуація з питного водопостачання внаслідок діяльності кар'єру ТОВ "Єристівський ГЗК". Зменшення запасів питної води відбувається внаслідок осушення кар'єру, що призводить до поширення депресійної воронки до с. Єристівка. Запропонований варіант з розвідки запасів на віддалених від кар'єру ділянках та подачею води трубопроводом від таких родовищ підземних вод є надзатратним. Забір води з р. Дніпро також потребує значних затрат для проектування, погодження та будівництва станцій забору, водопідготовки та перекачки води. Тому запропонований варіант підвищення рівня води в зоні депресії, що утворена навколо кар'єру, відповідно до якого в зазначеній зоні формують гідравлічну завісу для підвищення тиску в водоносному горизонті шляхом подачі води в ставок, в якому знизився рівень води внаслідок дренування гірничих порід кар'єру. Воду подають в ставок, розташований біля населеного пункту із напірного колектора дренажної системи, розташованої уздовж кар'єру. Воду можуть подавати або по трубопроводу або по каналу. Заповнення ставка, розташованого біля с. Єристівка, дренажною водою Єристовського кар'єру обмежує розвиток депресивної воронки в четвертинному та еоценовому водоносних горизонтах за рахунок створення додаткової інфільтрації. Штучне поповнення ресурсів четвертинного, а вслід за ним і еоценового водоносного горизонту, дозволяє наблизити їх природний режим, в тому числі й в зоні водозабірної свердловини с. Єристівка. Відновлення природної поверхневої водойми поблизу села значно покращить мікроклімат та умови проживання населення с. Єристівка. Запропонований спосіб може бути використаний в будь-якій місцевості, де гірничі виробки та кар'єри в результаті відкачки води призводять до зниження ґрунтових вод і утворення депресивних воронок. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Спосіб підвищення рівня підземних вод у депресійній зоні кар'єру, що розташований поблизу населеного пункту, відповідно до якого в зазначеній зоні формують гідравлічну завісу для підвищення тиску в водоносному горизонті шляхом подачі води в природне зниження рельєфу з відтворенням природної водойми та інфільтрації в водоносний горизонт, який відрізняється тим, що воду подають в водойму із напірного колектора дренажної системи кар'єру. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що воду подають в водойму із напірного колектора дренажної системи четвертинних відкладів, розташованої навколо кар'єру. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що воду подають в водойму по трубопроводу. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що воду подають в водойму по каналу. 2 UA 90163 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3