Способ трассирования потоковподземных вод

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик СТВУ К АВТОРСКОМУ СВ 61) Дополнительное к авт. свид-в 22) Заявлено 04.07.79 (21) 279 4 17/18-25 1) М. 7/10 Е 2 с присоединением заявки,% Гееударстеенный кемнтет риоритетпубликоваио 15.05.81. Бюллетень не делам нэебретеннй н еткрытнй(088,8) та опубликования описания 15.051 Дубинчук и В. С Г 22) Авторы изобретени В. А к союзный научно-исследовательски и инженерной геологии) Заявитель ОК( 54 ) СПОСОБ ТРА ССИРОВА НИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД а ееин тв ся. ном 1%род ми опро-. род под луча ерени е моменты времеивления (электроп ости)углами вод ют эпюру, а направ деляют по направле электропроводности шегося сопротивлен движения опреаксимальнойального кажу нию м(минимтя) сг Изобретение относится к гидрогеологии, гидротехнике, гидромелиорации и предназначено для определения направления движения подземных вод, а также потоков воды, фильтрующихся через естественные завальные плотины и .искусственные сооружения.Известен способ исследования движения подземных вод, основанный на применении индикаторов (изотопов, солей, ба терий, спор и т, д.), которые инжектируют в исследуемый поток и наблюдают в местах, доступных для отбора проб или непосредственного измерения концентрации индикатора в скважинах, родниках и других выходах подземных вод 1 1.Этот способ решает задачу только о гидравлической связи точки инжекции и точки наблюдения, если между ними зафиксировано прохождение индикатора.Известен также способ трассирования потоков подземных вод, основанный на применении электролитического индикатора, В этом способе в подземный поток при помощи скважины вводится электролитический индикатор (хлористый натрий), который увлекается исследуемым потоком. В результате, вдоль направления его движения формируется облако" электропроводяшего индикатора. На дневной поверхности при помощи пары разнесенных электродов и под разными направлениями относительно места жекции (скважины) измеряют сопротивление массива поро пении сноса индикатора оно о (максимальные электропр наоборот, в направлении, про движению воды, сопротивл максимально (электропрово нимальна), Проводя в послед3 Й 2Недостатками этого способа являются низкая пространственная (в плане ив глубине) разрешающая способцость,которая не позволяет проследить.движение подземного потоке на большие расстояния без бурения дополнительныхскважин, необходимость введенич индикатора в больших количествах (десяткии сотни килограммов), в связи с чемсущественно изменяются фильтрационные,свойства пород, и, что самое главное,загрязнение водоносных горизонтов.Цель изобретения - обеспечение чистоты подземных вод.Поставленная цель достигается тем,что в способе трассирования потоков подземных вод, основанном ца введении висследуемый поток индикатора и цаблю-дении за его распределением, в исследуе.мый поток вводят гелий, измеряют егоконцентрацию на дневной поверхности ипо участкам с аномальными концентрациями гелия судят о путах движения подземных вод.На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ.В гидравлически открытъй интервалводоносного горизонта 1 вскрытого скважиной 2, оборудованной фильтром 3, избаллона 4 продолжительное время вводятгазообразный гелий. По пути своегодвижения гелий эманирует из потока идостигает поверхности земли, где егорегистрируют с помощью измерителя 5,Способ реализуют следующим образом,Скважину оборудуют сверху герметичной заглушкой с вводоЧ для шланга илитрубы. Шланг (трубу) соединяют с баллоном, содержа 1 цим сжатый гелий, черезстандартный редуктор, Открывают кранбаллона,и гелий поступает по шлангу вподземную воду исследуемого горизонта, растворяется в цей в количествах,избыточных по сравнению с равновеснымего содержанием в воде при нормальномдавлении, так как он нагнетается с избыточным давлением. Нагнетание проводят непрерывно на протяжении всего эксперимента, Скорость нагнетания (расходгелия) зависит от объема воды в скважи Дб 4це и скорости фильтрации ее через фильтровую зону скважины, Растворенный гелий движется с потоком подземной воды,постепецно эманируя из цее в вышележащие породы и далее к дневной поверхности, где при помощи портативных гелиевых измерителей определяют места егомаксимальных выходов и ориентациюего потоков в пространство. Местоположение потока определяют по максимумурегистрируемой на профиле концентрациигелия,Гелий совершенно нетоксичен, хорошорастворим в воде и легко дегазируетиз нее, он не взаимодействует с породами, не изменяет свойств самой водыибыстро мигрирует через толщу пород.Гелий регистрируется в ничтожной концентрации современными приборами, например типа ИНГЕМ, что обеспечиваетнадежное трассирование меченного им потока. Кроме того, гелий не создает загрязнения окружающей среды.Способ позволяет повысить пространственное разрешение трассирования потоков подземных вод, снизить стоимостьи трудоемкость работ и обеспечить полную чистоту исследуемой среды. зоФормула изобре тенияСпособ трассирования потоков подземных вод, основанный на введении в исследуемый поток индикатора и наблюденииза его распределением, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью обеспечения чистоты подземных вод, в исследуемый поток вводят гелий, измеряют егоконцентрацию на дневной поверхности и4 по участкам с аномальными концентрация 40ми гелия судят о путях движения подземных вод,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе45 1. Справочное руководство по фименению ядерных методов в гидрологии игидрогеологии. М., "Недра", 1975, с. 256.2. Гринбаум И. И. Об изучении движения подземных вод методом заряженюго тела.-Геофизическая разведка, Вып.1,Недра, 1960, с. 47-52 (прототип).Составитель Э, ВолконскиТех д Н.Келушакаекто пис ное илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 2 789/26 Тираж 627 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва. Ж, Раушская наб., д. 4/5