Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ДЕТАЛИЗАЦИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДОНОСНОГО ГОРИЗОНТА В КАРСТУЮЩИХСЯ ИЗВЕСТНЯКАХ (ЗВЕНИГОРОДСКИЙ ПОЛИГОН МГУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА)


https://doi.org/10.25296/1993-5056-2019-14-1-72-87

Полный текст:


Аннотация

Водоносные горизонты в карбонатных карстующихся породах характеризуются известной всем крайней неоднородностью гидрогеологических параметров как в плане, так и в разрезе. В данной работе приведены результаты исследования распределения проницаемости и емкости подольско-мячковского известнякового водоносного горизонта в масштабе первых метров. На основании теоретических разработок, подкрепленных многолетними полевыми экспериментальными исследованиями, показано, что основными элементами структуры водоносного горизонта являются тонкие проницаемые зоны, сформированные в результате карстования на контактах слоев известняков различного литологического состава. Зоны не имеют измеряемой мощности и характеризуются индивидуальными проводимостями и удельными емкостями, изменяющимися на расстояниях около метра. Они разделены относительно слабопроницаемыми толщами незакарстованных известняков. Для выделения тонких проницаемых зон использованы методы расходометрии в статическом и динамическом вариантах, резистивиметрии с детализацией при определении скорости фильтрации. Согласование контактов слоев и зон выполнено с помощью электрического каротажа. Изменения проводимости горизонта и удельных емкостей зон на территории куста из 7 скважин на площади около 40 м2 с расстояниями между соседними скважинами 3 м определялось перекрестными наливами с регистрацией давлений и температур. Все применяемые методы модифицированы для решения задач работы. Даже на такой территории опробование соседних скважин дает различие проводимости водоносного горизонта почти в полтора раза. Удельные емкости одной тонкой зоны варьируют на порядок. Выявлена асимметрия определяемых параметров при смене ролей центральной и наблюдательной скважины. Результаты позволяют по-новому взглянуть на проблему точности исходной информации для гидрогеологического моделирования — исследованная территория соответствует обычному блоку модели.


Об авторах

А. В. ЛЕХОВ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

ЛЕХОВ АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ - профессор кафедры гидрогеологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, д.г.-м.н., г. Москва

Ленинские горы, д. 1, г. Москва, 111991



Е. В. КОРТУНОВ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

КОРТУНОВ ЕВГЕНИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ - ведущий инженер кафедры гидрогеологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, к.г.-м.н., г. Москва



В. А. ЛЕХОВ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

ЛЕХОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ - младший научный сотрудник кафедры гидрогеологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, к.г.-м.н., г. Москва



В. Н. САМАРЦЕВ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

САМАРЦЕВ ВСЕВОЛОД НИКОЛАЕВИЧ - ведущий инженер кафедры гидрогеологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, г. Москва



М. К. ШАРАПУТА
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

ШАРАПУТА МАРИЯ КОНСТАНТИНОВНА - ведущий инженер кафедры гидрогеологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, к.г.-м.н., г. Москва



Список литературы

1. Гершанович И.М., 1975. Разведка месторождений подземных вод в трещиноватых породах геофизическими методами. Недра, Москва.

2. Гершанович И.М., 1981. Гидрогеологические исследования в скважинах методом расходометрии. Недра, Москва.

3. Колодяжная А.А., 1970. Агрессивность природных вод в карстовых районах Европейской части СССР. Наука, Москва.

4. Лаптев Ф.Ф., 1939. Агрессивное действие воды на карбонатные породы, гипсы и бетоны. Труды Всесоюзной конторы специального геологического картирования, Вып. 1, ГОНТИ, Редакция горно-топливной и геологоразведочной литературы, Москва-Ленинград.

5. Лехов А.В., 1986. Физико-химические условия распределения закарстованности массивов карбонатных пород. Инженерная геология, № 2, с. 78–85.

6. Лехов А.В., 2010. Физико-химическая гидрогеодинамика. КДУ, Москва.

7. Лехов А.В., 2010. Развитие гидрогеологических работ на практике. Учебная практика по полевым методам гидрогеологических, инженерно-геологических, геокриологических, инженерно-геофизических и эколого-геологических исследований в Звенигороде. К 40-летию создания практики, под ред. В.Т. Трофимова и В.А. Королева. Изд-во ОАО «ПНИИИС», Москва, с. 39–51.

8. Лехов А.В., 2016. Наблюдательная скважина в скальных породах. Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации, Материалы XII Общероссийской научно-практической конференции изыскательских организаций, СанктПетербург, 2016, с. 464–469.

9. Максимович Г.А., 1963. Основы карстоведения. Том 1. Изд-во Пермского университета, Пермь.

10. Мироненко В.А., Шестаков В.М., 1978. Теория и методы интерпретации опытно-фильтрационных работ. Недра, Москва.

11. Огильви H.A., Федорович Д.И., 1964. Электролитический метод определения скорости фильтрации подземных вод и условия его практической применимости. Недра, Москва.

12. Петров А.Л., Лехов А.В., 1986. Вопросы методики опытно-миграционного опробования карбонатного водоносного горизонта. Водные ресурсы, № 2, с. 11–19.

13. Риббе П.Х., Ридер Р.Дж., Голдсмит Дж.Р., Эссен Э.Дж., Макензи Ф.Т., Бишофф У.Д., Бишоп Ф.К., Лойенс М., Шенмейкер Я., Уолласт Р., Спир Дж.А., Карлсон У.Д., Морзе Дж.У., Фейцер Я., Венк Х.-Р., Бербер Д.Дж., 1987. Карбонаты. Минералогия и химия, под ред. Р. Дж. Ридера. Мир, Москва.

14. Шестаков В.М., 1995. Гидрогеодинамика. Изд-во МГУ, Москва.

15. Audouin O., Bodin J., Porel G., Bourbiaux B., 2008. Flowpath structure in a limestone aquifer: multi-borehole logging investigations at the hydrogeological experimental site of Poitiers, France. Hydrogeology Journal, Vol. 16, No. 5, pр. 939–950, http://doi.org/10.1007/s10040-008-0275-4.

16. Bakalowicz M., 2005. Karst groundwater: a challenge for new resources. Hydrogeology Journal, Vol. 13, No. 1, pр. 148–160, http://doi.org/10.1007/s10040-004-0402-9.

17. Bodin J., Ackerer P., Boisson A., Bourbiaux B., Bruel D., de Dreuzy J.R., Delay F., Porel G., Pourpak H., 2012. Predictive modelling of hydraulic head responses to dipole flow experiments in a fractured/karstified limestone aquifer: Insights from a comparison of five modelling approaches to real-field experiments. Journal of Hydrology, Vol. 454–455, рр. 82–100, http://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.05.069.

18. Bögli A., 1964. Mischhungskorrosion — ein detrag zum verkarsungsproblem. Erdkunde, Band 18, pp. 83–92.

19. Chen Z., Auler A.S., Bakalowicz M., Drew D., Griger F., Hartmann J., Jiang G., Moosdorf N., Richts A., Stevanovic Z., Veni G., Goldscheider N., 2017. The World Karst Aquifer Mapping project: concept, mapping procedure and map of Europe. Hydrogeology Journal, Vol. 25, No. 3, pp. 771–785, https://doi.org/10.1007/s10040-016-1519-3.

20. Fischer P., Jardani A., Wang X., Jourde H., Lecoq N., 2017. Identifying flow networks in a karstified aquifer by application of the Cellular Automata-Based Deterministic Inversion Method (Lez Aquifer, France). Water Resources Research, Vol. 53, No. 12, pp. 10508–10522, https://doi.org/10.1002/2017WR020921.

21. Freeze R.A., Cherry J.A., 1979. Groundwater. Prentice-Hall, Upper Saddle River, New Jersey.

22. Le Coz M., Bodin J., Renard P., 2017. On the use of multiple-point statistics to improve groundwater flow modeling in karst aquifers: a case study from the Hydrogeological Experimental Site of Poitiers, France. Journal of Hydrology, Vol. 545, pp. 109–119, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.12.010.

23. Lekhov A.V., 1996. Studies on permeability changes and mass transfer in carbonate rocks. LBNL-43206. Lawrense Berkeley National Labaratory, University of California, Berkeley, California.

24. Lekhov A.V., Lebedev A.L., Fokina L.M., 1985. Limestone dissolution kinetics and dynamics. Geochemistry International, Vol. 22, No. 4, pр. 100–108.

25. Mauricea L.D., Atkinson T.C., Barkerc J.A., Williams A.T., Gallagher A.J., 2012. The nature and distribution of flowing features in a weakly karstified porous limestone aquifer. Journal of Hydrology, Vol. 438–439, pp. 3–15, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.11.050.

26. Petrov A.L., Lekhov A.V., 1986. Problem of the methodology of experimental migration testing of a carbonate aquifer. Water Resources, Vol. 13, No. 2, pp. 123–130.

27. Rongier G., Collon-Drouaillet P., Filipponi M., 2014. Simulation of 3D karst conduits with an object-distance based method integrating geological knowledge. Geomorphology, Vol. 217, pp. 152–164, https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2014.04.024.

28. Singhal B.B.S., Gupta R.P., 2010. Applied hydrogeology of fractured rocks, 2nd edition. Springer Dordrecht Heidelberg, London-New York, https://doi.org/10.1007/978-90-481-8799-7.

29. Thraikill J., 1968. Chemical and hydrologic factors in the excavation of limestone caves. Geological Society of America Bulletin, Vol. 79, No. 1, pp. 19–46. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1968)79[19:CAHFIT]2.0.CO;2.

30. Vias J.M., Andreo B., Perles M.J., Carrasco F., Vadillo I., Jimenez P., 2006. Proposed Mmethod for groundwater vulnerability mapping in carbonate (karstic) aquifers: the COP method. Hydrogeology Journal, Vol. 14, No. 6, pp. 912–925, https://doi.org/10.1007/s10040-006-0023-6.

31. Wang X., Jardani A., Jourde H., 2017. A hybrid inverse method for hydraulic tomography in fractured and karstic media. Journal of Hydrology, Vol. 551, pp. 29–46, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2017.05.051.

32. Worthington S.R.H., 2018. Investigating outliers to improve conceptual models of bedrock aquifers. Hydrogeology Journal, Vol. 26, No. 7, pp. 2117–2120, https://doi.org/10.1007/s10040-018-1810-6.

33. Worthington S.R.H., Ford D.C., 2009. Self-organized permeability in carbonate aquifers. Groundwater, Vol. 47, No. 3, pp. 326–336, https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.2009.00551.x.

34. About G360, 2019. URL: https://g360group.org/about/ (дата обращения: 10.01.2019).

35. The Poitiers Experimental Hydrogeological Site, 2019. URL: http://hplus.ore.fr/en/poitiers (дата обращения: 10.01.2019).


Дополнительные файлы

Для цитирования: ЛЕХОВ А.В., КОРТУНОВ Е.В., ЛЕХОВ В.А., САМАРЦЕВ В.Н., ШАРАПУТА М.К. ДЕТАЛИЗАЦИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДОНОСНОГО ГОРИЗОНТА В КАРСТУЮЩИХСЯ ИЗВЕСТНЯКАХ (ЗВЕНИГОРОДСКИЙ ПОЛИГОН МГУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА). Инженерная геология. 2019;14(1):72-87. https://doi.org/10.25296/1993-5056-2019-14-1-72-87

For citation: LEKHOV A.V., KORTUNOV E.V., LEKHOV V.А., SAMARTSEV V.N., SHARAPUTA M.K. DETAILING THE HYDROGEOLOGICAL PARAMETERS OF THE AQUIFER IN KARST LIMESTONES (ZVENIGIROD RESEARCH SITE OF THE LOMONOSOV MOSCOW STATE UNIVERSITY). Engineering Geology World. 2019;14(1):72-87. (In Russ.) https://doi.org/10.25296/1993-5056-2019-14-1-72-87

Просмотров: 66

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-5056 (Print)
ISSN 2587-8247 (Online)