Метод гидрогеологических аналогий

Применение гидрогеологической аналогии в общем основано на перенесении тех или иных характеристик водоносных горизонтов и других факторов, определяющих условия работы инженерных со­оружений, с более изученного объекта на менее изученный при на­личии данных, позволяющих судить о сходстве двух рассматри­ваемых объектов в отношении переносимой характеристики.

Прогнозы должны осуществляться с учетом различия двух объ­ектов по фильтрационным параметрам, мощности горизонтов, допустимым понижениям уровня и т.п.

Главное условие применения метода аналогии — сходство двух объектов не по абсолютным значениям параметров, а по закономер­ностям их изменения по площади и в разрезе, а также граничным условиям.

Гидрогеологическая аналогия широко применяется в практике гидрогеологических работ. Построение гидрогеологических карт и разрезов, составление карт водопроводимости, проектов водоза­боров и водопонизительных устройств и т.п. в той или иной степени основано на аналогии, поскольку любая экстраполяция и интерпо­ляция предполагают аналогию изучаемого свойства в двух опробо­ванных точках.

Частичную гидрогеологическую аналогию можно использовать при оценке запасов другими методами. При этом с более изученного месторождения подземных вод на вновь оцениваемое переносятся только отдельные факторы (параметры, граничные условия и т.д.), которые нельзя достаточно надежно определить в процессе разведки или это экономически нецелесообразно. Остальные исходные данные для расчета получают по результатам разведки.

Гидрогеологические прогнозы методом аналогии предполагают наличие сходства или тождественности двух объектов по комплексу показателей. Для оценки эксплуатационных запасов подземных вод эти прогнозы заключаются в переносе рассчитанного удельного во­доотбора на единицу площади или длины с более изученного объекта на вновь оцениваемый, находящийся в идентичных геолого-гидрогеологических условиях. Такая аналогия является полной или интег­ральной, поэтому метод аналогий имеет некоторое сходство с гид­равлическим методом, который влияние различных факторов на режим работы водозаборов также оценивает интегрально.

Метод гидрогеологических аналогий довольно широко применя­ется для прогноза водопритоков в горные выработки при наличии опыта эксплуатации месторождений твердых полезных ископаемых в данном районе и в меньшей степени — для подсчета эксплуатаци­онных запасов и оценки производительности водозаборов под­земных вод. Это объясняется тем, что в первом случае условия для применения метода аналогий более благоприятные, поскольку в пре­делах крупного месторождения или группы месторождений твердых полезных ископаемых всегда есть значительное число горных выра­боток, благодаря чему можно прогнозировать водопритоки в новые выработки на основании опыта отработки действующих. Водозаборы подземных вод всегда более редки в пределах одного района, и, кроме того, часто за режимом их работы наблюдения не ведутся. Тем не менее этот метод весьма перспективен для прогноза произво­дительности водозаборов, особенно в сложных гидрогеологических условиях.

Наиболее достоверные результаты при расчетах по аналогии могут быть получены в хорошо освоенных районах, где получены массовые данные по режиму эксплуатации водозаборов за достаточно дли­тельный период.

Применение аналогии при гидрогеологических прогнозах включает следующие основные вопросы:

• выбор водозабора-аналога, по которому имеются данные много­летней эксплуатации;
• обоснование степени и характера аналогии изучаемого участка с эксплуатируемым;
• разработка методики гидрогеологических расчетов с учетом опыта эксплуатации объекта-аналога и факторов, которые не могут быть оценены по аналогии.

Аналогия обычно обосновывается в результате изучения геомор­фологических, геолого-тектонических и гидрогеологических особен­ностей района и объекта исследований в целом, а также анализа за­кономерностей формирования режима работы водозаборов. Чтобы получить данные для обоснования аналогии и значения конкретных параметров, отличающих изучаемый объект от аналога, на изучаемом объекте проводятся специальные гидрогеологические исследования.

Основные направления использования метода гидрогеологи­ческой аналогии при оценке эксплуатационных запасов подземных вод следующие:

• качественное доказательство возможности того или иного про­цесса формирования эксплуатационных запасов подземных вод, для суждения об обеспеченности запасов, например доказа­тельство полного восполнения естественных запасов, срабо­танных в межпаводковый период, во время затопления поймы при паводках;
• обоснование условий формирования эксплуатационных запасов подземных вод для выбора расчетной схемы с одновременным использованием параметров, характеризующих этот процесс и принятых по опыту эксплуатации действующего водозабора. Например, по аналогии может быть принята расчетная схема пласта с перетеканием из вышележащих отложений и по данным эксплуатации установлен коэффициент перетекания;
• принятие по аналогии некоторых параметров водоносных гори­зонтов, которые не могут быть определены по данным разве­дочных работ. Например, водоотдача трещиноватых и закарстованных пород при оценке эксплуатационных запасов в замкнутых структурах с трещинно-карстовыми водами;
• оценка эксплуатационных запасов по комплексному параметру, характеризующему в совокупности условия их формирования. В качестве такого комплексного параметра может быть исполь­зован площадный или линейный модуль эксплуатационных за­пасов, определенный по данным работы действующих водоза­боров.