WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

АЛИКИН Эдуард Александрович

МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ОСНОВЕ

СИСТЕМНОГО ПОДХОДА

Специальность 25.00.07 – «Гидрогеология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Пермь 2009

Работа выполнена в Пермском государственном университете на кафедре динамической геологии и гидрогеологии.

Научный руководитель:


доктор геолого-минералогических наук,

профессор Катаев Валерий Николаевич


Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Абдрахманов Рафил Фазылович

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Кудряшов Алексей Иванович

Ведущая организация:

ОАО «Пермгипроводхоз», г. Пермь

Защита диссертации состоится « 24 » сентября 2009 г. в 1515 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.189.01 в Пермском государственном университете по адресу: г. Пермь, ул. Букирева, 15, корп. 1, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета.

Автореферат разослан « 20 » августа 2009 г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждения, просим отправлять по адресу: 614990, г. Пермь, ГСП, ул. Букирева, 15, ПГУ, ученому секретарю диссертационного совета.

Факс: (342) 237-16-11

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор

________________В.А. Гершанок

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Подземные воды являются полезным ископаемым, добыча которого обеспечивает хозяйственно-питьевое и производственно-техническое водоснабжение (пресные воды), санаторно-курортное лечение (минеральные воды), извлечение ценных компонентов (промышленные воды) и использование его, как теплоэнергетического сырья (термальные воды). Пресные подземные воды относятся к стратегическим видам полезных ископаемых, поскольку являются как приоритетными источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения населения, так и единственным источником питьевого водоснабжения на период чрезвычайных ситуаций.

В соответствии с действующими законодательными актами Российской Федерации (закон «О недрах», Водный кодекс и др.) добыча подземных вод допускается только при оценке их эксплуатационных запасов (ЭЗПВ), которые должны пройти государственную геологическую экспертизу, а также наличии лицензии. Поэтому выявление и изучение месторождений подземных вод (МПВ) и оценка в их пределах эксплуатационных запасов является непременным условием использования подземных вод как полезного ископаемого. В этой связи весьма актуальна проблема повышения экономической эффективности поисково-разведочных работ, основанной на методологии изучения месторождений и оценке запасов подземных вод с использованием системного подхода, обеспечивающего позитивный характер взаимоотношений человека с окружающей средой.

Объект исследований – перспективные участки недр для выявления и разведки месторождений подземных вод.

Предмет исследований – принципы и критерии использования методических приемов системного подхода при изучении месторождений подземных вод.

Цель работы – разработка методологии изучения месторождений подземных вод, принципов стадийности поисково-разведочных работ и категорийности запасов подземных вод.

Основные задачи исследований:

– обосновать необходимость рассмотрения изучаемых месторождений подземных вод, стадийности поисково-разведочных работ и категоризации эксплуатационных запасов подземных вод как систем;

– установить цели системных исследований, состав, свойства и структуру систем, алгоритм их изучения;

– разработать классификацию месторождений подземных вод, исходя из классических подходов к изучению систем;

– разработать и обосновать оптимальность методологических принципов изучения месторождений подземных вод.

Фактический материал и методы исследований. В основу работы положены результаты практической деятельности автора (поисково-разведочные и тематические работы на подземные воды) в различных регионах страны (Прибайкалье, Западная Украина, Центрально-черноземный район, Прикамье) в качестве ответственного исполнителя, руководителя (главного гидрогеолога партии, экспедиции, директора предприятия) и эксперта (заместителя председателя ТКЗ при Пермгеолкоме) за период 1961-2008 гг. За это время автором разведано 6 месторождений подземных вод, запасы которых успешно прошли государственную экспертизу; оценены запасы по 7 действующим водозаборам; при его методическом руководстве было разведано 8 месторождений подземных вод; в ТКЗ прошли экспертизу более 15 отчетов по поисково-разведочным работам с оценкой запасов подземных вод.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней на современном уровне:

– обосновано использование методологии системных исследований в разведочной гидрогеологии;

– рассматриваются и исследуются как взаимосвязанные системы месторождения подземных вод, поисково-разведочные работы и категорийность эксплуатационных запасов подземных вод, где в роли объектов выступают месторождения подземных вод, в роли целей – эксплуатационные запасы подземных вод, а в роли средства достижения цели – поисково-разведочные работы; дана характеристика цели, состава, свойств и структуры этих систем и алгоритм их изучения;

– разработана классификация месторождений подземных вод, как альтернатива «Типизации месторождений подземных вод» Н.И. Плотникова (1959);

– разработаны методологические принципы изучения месторождений подземных вод.

Практическая значимость работы определяется возможностью оптимизировать методы разведочной гидрогеологии, сократить сроки и стоимость работ посредством:

– конкретизации целей и задач на всех уровнях изучения месторождений подземных вод;

– сокращения стадийности методов поисково-разведочных работ в результате обоснованного исключения или совмещения стадий.

Защищаемые положения:

1. Месторождения подземных вод являющиеся сложными динамическими системами, объективно изучаются только с учетом подвижности и возобновляемости запасов подземных вод.

2. Классификация месторождений подземных вод являющаяся основой подбора наиболее оптимальных и эффективных методов поисково-разведочных работ.

3. Методология изучения месторождений подземных вод, основанная на системном анализе, повышает теоретическую обоснованность и практическую рациональность комплекса методов разведочной гидрогеологии.

Апробация работы и публикации. Несмотря на новизну подходов к решению данных проблем и дискуссионность предлагаемых решений, к настоящему времени часть научных разработок автора в том или ином виде нашла отражение в действующих нормативно-методических документах МПР РФ, регламентирующих процесс поисково-разведочных работ и категоризацию запасов подземных вод:

1. Из «Классификации эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод» исключена «Типизация месторождений подземных вод» Н.И. Плотникова после ее критики в статье автора (1987).

2. Во «Временное положение о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям (подземные воды)» (1998):

– введен принцип адекватности стадийности поисково-разведочных работ и категорийности эксплуатационных запасов, реализуемый варьированием структурой поисково-разведочных работ, т.е. количеством стадий, предложенный автором (1990);

– включено совмещение разведки и эксплуатационной разведки (опытно-промышленная эксплуатация) в качестве самостоятельного вида поисково-разведочных работ, предложенное автором (1990).

По теме диссертации автором опубликовано 8 работ, из них 4 в журналах, поименованных в списке ВАК и рекомендованных экспертным советом по наукам о Земле. Результаты диссертационного исследования докладывались на научно-практических конференциях «Геология и полезные ископаемые Западного Урала» (1997, 2007, 2009).

Достоверность результатов исследований. Разработанные автором принципы системного подхода применительно к методологии разведочной гидрогеологии были использованы при проведении поисково-разведочных работ на подземные воды для водоснабжения гг. Осы и Соликамска, ОАО «Пермнефтеоргсинтез», ОАО «АВИСМА», ОАО «Сильвинит», а также при экспертизе отчетов с подсчетом запасов подземных вод в Пермском филиале государственной комиссии по запасам полезных ископаемых МПР России. Их применение при поисково-разведочных работах позволило существенно сократить стоимость работ и сроки их выполнения, а при экспертизе – указать на методические недоработки, связанные с некорректным использованием существующей методики работ и оценки эксплуатационных запасов подземных вод.

Использование принципов системного подхода подтверждает необходимость корректировки существующей методологии поисково-разведочных работ посредством конкретизации целей и задач каждого уровня изучения месторождений подземных вод, осмысленной разработки алгоритма их стадийности.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения и библиографического списка, включающего 24 наименования. Объем диссертации 98 страниц машинописного текста, содержащего 3 рисунка и 7 таблиц.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору В.Н. Катаеву; благодарит за полезные советы, критические замечания и практическую помощь преподавателей и сотрудников кафедры динамической геологии и гидрогеологии Пермского государственного университета.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Анализ нормативно-методических документов

Существование неразрывной связи между системами месторождений подземных вод (МПВ) – поисково-разведочных работ (ПРР) – эксплуатационных запасов подземных вод (ЭЗПВ) позволяет утверждать, что оптимальность достижения цели зависит от уровня адекватности структур этих систем на всех этапах изучения месторождения (1990). Анализируя состояние каждого элемента структуры, находящегося во взаимодействии с другими элементами, составляющими взаимоувязанный комплекс, необходимо отметить разнопорядковость разработки указанных систем. Если для систем ЭЗПВ и ПРР разработаны, утверждены и функционируют: «Классификация запасов и прогнозных ресурсов подземных вод» и «Временное положение о порядке проведения геолого-разведочных работ по этапам и стадиям (подземные воды)», то для МПВ такого нормативно-методического документа еще не создано.

Использованная для этих целей «Типизация месторождений подземных вод» Н.И. Плотникова (1959) в настоящее время не фигурирует в официальных нормативно-методических документах, поскольку утратила свое позитивное назначение, ввиду расширения и углубления знаний о формировании месторождений. Именно по этой причине в конце XX века оптимизация ПРР на некоторых «не стандартных» месторождениях достигалась в значительной степени эмпирическим путем (1987).

«Временное положение о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям (подземные воды)» узаконило дифференциацию ПРР на этапы и стадии, определило их цели и задачи. Однако следует констатировать, что в этом документе перечисляются виды полевых работ каждой стадии без учета специфики конкретного месторождения и обоснования методики оценки ЭЗПВ. С позиций системного подхода такая концепция представляется недостаточной, так как в ней по существу игнорируются, хотя и декларируются специфические особенности изучаемых месторождений, относящихся к различным группам сложности по гидрогеологическим условиям согласно критериям, изложенным в «Классификации …».

Из изложенного следует, что оптимизировать ПРР, а, следовательно, повысить их эффективность, возможно только при разработке классификации месторождений подземных вод с использованием системного подхода.

Глава 2. Основные понятия системного подхода

Осознанная формулировка проблематики и основных понятий методологии системного подхода возникла в 30-х годах прошлого века. В предшествующий период господствовали аналитический и организмический подходы к объектам научных исследований.

Первый не учитывает, что кроме свойств частей существует еще структура целого, выступающая как совокупность взаимосвязей частей, влияющая как на поведение частей, так и на функционирование целостного объекта; второй же не учитывает, что свойства целого в определенной степени зависят от свойств частей и их взаимоотношений.

В поисках средств, характеризующихся высокой эффективностью, современная наука пришла к системному подходу, который получает все большее распространение.

Под системой целесообразно понимать совокупность объектов, определенным образом связанных между собой и образующих некоторую целостность. Объекты, образующие систему, называются элементами или подсистемами.

Изучение объекта материального мира как системы сопряжено с необходимостью использования «большой пятерки» возможных подходов к таким объектам: изучение таксономии, структуры, истории, внутреннего функционирования, внешних связей. При каждом подходе изучается своя линия, свое основание существования и развития объекта. Необходимая степень целостности представлений об объекте может быть достигнута лишь на основе совместного использования данных, полученных при каждом из подходов в отдельности.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»