При строительстве подземные воды могут подтоплять здания и создавать массу других проблем. То же происходит и при добыче полезных ископаемых. Чтобы и
Подземка подкинула проблем
Провал на месте рудника в городе Березняки
Довелось нашим ученым поучаствовать в пионерском проекте, связанном с борьбой с парниковым эффектом. Одной из причин парникового эффекта считается увеличение объема углекислого газа в атмосфере, и учеными был предложен способ борьбы с ним: закачивать углекислый газ в глубокие водоносные горизонты и создавать подземные хранилища газа на глубине порядка 700 метров. Впервые такие работы были проведены в 2010 году. И наши гидрогеологи принимали участие в них (всю воду из подземного горизонта газ вытеснить не может, и это надо учитывать).
Работа гидрогеологов связана не только с традиционно представляемыми сложностями: экспедициями, тяжелой и грязной работой, но и со сложными расчетами. Они требуются и, например, для оценки запасов подземных вод, и для прогнозных расчетов при строительстве и добыче полезных ископаемых, и для определения и прогнозирования развития загрязнений в подземных водах. «Понимаете, вода это жидкое полезное ископаемое, она находится в постоянном движении, поясняет Павел Коносавский. Нужна довольно сложная математика, включая численное моделирование. Например, когда речь идет о самых распространенных загрязнениях нефтяных нужно рассчитать движение сразу двух фаз». Как говорит Павел Константинович, сейчас потребность в гидрогеологах чрезвычайно высока, в них нуждаются многие производства, но обязательное условие знание методов компьютерного моделирования и владение расчетными методами математики. Еще один пример из практической работы гидрогеологов СПбГУ связан с ЛАЭС в Сосновом Бору. Они выполняли сложные расчеты касательно возможности подтопления зданий энергоблоков, что принципиально недопустимо.
Попробуй подсчитай
Помимо источника водоснабжения, подземные воды используются для гидротермальных электростанций правда, их на свете не очень много. В данном случае горячие воды, поднимающиеся с больших глубин, используются как источник энергии. Однако подземные воды могут и наносить существенный вред в основном тогда, когда человек не учитывает их особенностей, например, при строительстве или при добыче полезных ископаемых.
Павел Коносавский привел в качестве примера работы наших гидрогеологов в Анголе, где нужно было оценить перспективы использования подземных вод для обеспечения водой столицы страны Луанды. Вблизи города протекают две реки, но они значительно загрязнены. Поэтому использование подземных вод было бы предпочтительнее, и гидрогеологи провели разведку. К сожалению, оказалось, что запасы подземных вод вблизи Луанды бедны: их хватило бы от силы на 10% потребностей мегаполиса.
Как же ученые занимаются изучением подземных вод? Методы довольно затратные и трудоемкие, рассказал Павел Коносавский. Приходится бурить скважины, делать отборы керна, изучать его, проводить опытные откачки воды. В результате становится ясен состав воды (а чем глубже, тем она солонее вода хороший растворитель, и, проходя через породы, она становится сильно минерализованной; в результате вода в глубозалегающих слоях горных пород течет уже как довольно вязкая жидкость, похожая на рафинированное подсолнечное масло), определяются характеристики водоносного горизонта. По нескольким опорным скважинам уже можно составить карты и дать предварительную оценку запасов подземных вод.
Из-под земли достанут
Павел Коносавский рассказал о разных видах подземных вод и об их особенностях. Например, свободную (гравитационную) воду легче всего использовать, физически связанная вода обычно образует большие запасы, например, в глинистых почвах, однако извлечь ее оттуда значительно сложнее. Химически связанная вода входит в структуру минеральных образований, а вот газообразную зачастую недооценивают: «Ее действительно вряд ли перспективно использовать в промышленных масштабах, отметил Павел Константинович. Однако локально это вполне возможно». Для России большое значение имеют подземные воды в твердом состоянии, то есть в виде льда, поскольку 70% территории нашей страны относятся к зоне вечной мерзлоты.
Работа гидрогеологов очень важна при организации добычи полезных ископаемых
Мы уже писали о цикле бесплатных ознакомительных лекций «Многоликая геология», которые адресованы главным образом школьникам и носят познавательный и профориентационный характер. Преподаватели геологического факультета приоткрывают слушателям тайны Земли, однако оказывается, что загадок и сложных увлекательных задач хватит еще не на одно поколение исследователей. О сюрпризах подземных вод рассказал в своей лекции заведующий кафедрой гидрогеологии СПбГУ, доцент Павел Коносавский.
Сюрпризы подземных вод
Журнал "Санкт-Петербургский университет" » Blog Archive » Сюрпризы подземных вод
Комментариев нет:
Отправить комментарий