Рис. 9. Конструкция центральной скважины

8.2 Оценка экологического состояния территории при наличии на нем поселка и животноводческой фермы

При наличии на имеющейся территории поселка и животноводческой фермы будет существовать угроза загрязнения подземных вод, а именно нитратное загрязнение. Данный вид загрязнения будет происходить за счет большого скопления фекальных отходов от большого количества голов скота на ферме. Так как на территории центрального Казахстана преобладает резко континентальный климат и зимы там суровые, в это время скот будет загоняться в специальные загоны, соответственно все отходы будут накапливаться. Весной, во время активного снеготаяния продукты гниения фекальных скоплений, такие как ,и др. могут проникать в грунтовые воды, которые используются для водоснабжения поселка. Также животноводческая ферма имеет такую особенность как концентрированный неприятный запах, который может причинять неудобства проживания рядом с такой фермой людям, которые никак не связаны с животноводством. Следовательно, необходимо расположить ферму на удаленной территории от поселка и с таким принципом, чтобы преобладающая роза ветров была направлена в сторону от поселка. Но так как сведений о направлении ветров отсутствуют, придется располагать ориентировочно.

Нашей главной задачей является определение расположения поселка и фермы, так чтобы не происходило загрязнения воды в реке, которая является источником для водоснабжения поселка и фермы. Для этого необходимо проанализировать имеющиеся геологические, гидрогеологические и климатические условия.

Рассматривая геологические условия можно сказать, что подходящими породами, которые могли бы обладать наименьшими фильтрационными и проницаемыми свойствами являются отложения неогеновой системы, представленные водоупорными глинами, которые распространены в центральной и южной части территории.

Зная рельеф местности и предполагая, что разгрузка вод происходит в реку (то есть поток подземных вод направлен к реке), необходимо расположить ферму как можно дальше от реки, чтобы загрязненные воды поверхностного стока смогли по пути к реке частично очиститься за счет растительности, которая имеет потребность в нитратах и поглощает их.

Таким образом самым благоприятным местом для расположения поселка и фермы является центральная часть территории, в пределах которой широко распространены неогеновые отложения, имеющие в этом месте, (по данным ближайшего к этому месту разреза по линии А-Б), мощность около 50 м и защищающие пресные воды аллювиальных отложений долины реки Назарбай с двух ее берегов.

Расположения поселка и фермы изображены на рисунке 10.

8.3Методика проведения геофизических исследований

Выбранный участок для расположения поселка и фермы необходимо исследовать с помощью геофизических методов, которые должны будут решить следующие задачи:

· уточнение мощности водоупорных глин, на которых будет располагаться поселок и ферма;

· определение глубины до уровня грунтовых вод (при данном расположении, вод, содержащихся в девонских отложениях).

Для уточнения мощности водоупорных глин, на которых будет располагаться поселок и ферма основным методом достижения поставленных целей будет являться метод вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ). Данный метод применяют при решении многих геологических, инженерно-геологических, гидрогеологических и других задач, связанных с определением мощности и глубины залегания различных по удельному электрическому сопротивлению пластов горных пород. Метод эффективен при горизонтальном или слабонаклонном залегании пластов [20].

При выполнении электрических зондирований часто применяют симметричную четырехэлектродную установку AMNB. Величина кажущегося удельного электрического сопротивления рк, вычисляемая при выполнении ВЭЗ, зависит от распределения в нижнем полупространстве пород с различным удельным сопротивлением и взаимного расположения питающих и приемных электродов.

В методе ВЭЗ при неизменном положении центра установки О постепенно увеличивают расстояние между питающими электродами А и В. Электрический ток проникает на большую глубину, и на значение р начинает оказывать влияние электрическое сопротивление пород, залегающих на этой глубине.

Если на глубине h расположена граница раздела между породами с удельными сопротивлениями р1 и р2 то при малых разносах питающих электродов АВ породы с сопротивлением р2 не будут оказывать влияние на распределение электрического поля и, следовательно, на замеряемые значения рк. С увеличением разноса питающих электродов АВ растет плотность тока во второй среде с сопротивлением рР что ведет к изменению значения рк. При достаточно больших разносах АВ большая часть тока протекает в среде с сопротивлением р2, в результате чего рк определяется в основном сопротивлением этой среды, а влияние первого горизонта с сопротивлением рг пренебрежительно мало. Таким образом, при измерении рк установкой с изменяющимся расстоянием между питающими электродами при неизменном положении ее центра изучают изменение удельного электрического сопротивления горных пород с глубиной.

При обработке результатов измерений строят кривые ВЭЗ — графики зависимости рк от половины разноса АВ (рк= f (AB/2)). Эти кривые строят в прямоугольных координатах на бланке с логарифмическим масштабом по обеим осям. По осям координат откладывают десятичные логарифмы чисел: по оси абсцисс — величину полуразноса питающих электродов: АВ/2, по оси ординат — значения рк. Для сохранения одинаковой точности построения графиков расстояния между точками по оси АВ/2 должны сохраняться постоянными.

При большом отношении AB/MN разности потенциалов между приемными электродами М и N становятся трудно измеримыми из-за их малой величины. Поэтому периодически увеличивают разносы MN. При переходе с одного разноса MN на другой принято повторять замеры на двух соседних точках, что обеспечивает лучшее сопряжение отрезков кривых, полученных для каждого значения MN. Одновременно это является контролем качества выполняемых полевых работ. В местах перехода от одного значения разносов MN на другое график ВЭЗ терпит разрыв, возникающий из-за неоднородности поверхностных отложений около приемных электродов. Значения рк при одинаковых АВ и разных MN должны отличаться на величину допустимой методической погрешности. Повторяющиеся участки кривых не должны пересекаться.

Интерпретация результатов ВЭЗ может быть качественной и количественной. Оба приема интерпретации взаимно дополняют друг друга.

Качественная интерпретация заключается в сопоставлении зондирований по форме кривых рк и изображении пространственных закономерностей в распределении тех или иных особенностей их формы в виде карт типов кривых р^, карт продольной проводимости или поперечного сопротивления, карт и разрезов изоом рк, на различных разносах АВидр.