Hidroģeoloģiskās modelēšanas rezultāti kaļķakmens karjera izstrādes projektam

Modelis aptver 10 ×10 km lielu teritoriju, kuras centrālajā daļā izvietojas esošais un plānojamais karjers. Šāds modeļa izmērs (10000m×10000m) ir izvēlēts, ievērojot prognozi par depresijas piltuves paredzamajiem izmēriem, kurus iepriekš analītiski aprēķina balstoties uz atsūknēšanas eksperimentu rezultātiem. Izvēlētais plaknes aproksimācijas solis gan hx, gan hy virzienos ir nemainīgs 20 metri. Kopējais rindu skaits modeļa režģī – 500, kolonu – 500, bloku – 1 250 000. Galvenais modelēšanas uzdevums bija pārbaudīt, kāds gruntsūdens pazeminājums radīsies karjeram piegulošajā teritorijā tā dažādās izstrādes kārtās dažādiem dziļumiem. Modelis tāpat ļauj aprēķināt arī to ūdens daudzumu, kuru nāksies atsūknēt no karjera tā ilgstošas ekspluatācijas laikā (stabilizējušās filtrācijas režīma). Modelī ir noteiktas ūdens horizontu un sprostslāņu virsmas, pazemes un virszemes ūdeņu līmenis. Veicot modelēšanu, ūdens horizontos tika ņemta vērā kā horizontālā, tā vertikālā filtrācijas plūsmas komponentes, bet sprostslāņos (1.,2. un 5. slānis) – tikai vertikālā komponente. Robežnosacījumi modelim priekš netraucētiem un traucētiem hidroģeoloģiskajiem apstākļiem neatšķiras. Pēc visu datu ievadīšanas, tika veikta modeļa kalibrēšanas procedūra, kuras gaitā tika panākts, ka modelis adekvāti ataino to faktisko situāciju, kāda pašlaik vērojama objektā esošā karjera ekspluatācijas apstākļos. Modeļa kalibrēšanas mērķis bija panākt modelējamās teritorijas ietvaros reālistisku kvartāra horizonta gada vidējo ūdens infiltrācijas plūsmu sadalījumu. Modeļa kalibrēšanas laikā tika mainīts un pielāgots 1. un 2. slāņa infiltrācijas rādītājs. Būtiska loma bija arī robežnosacījumu (uz modeļa malām) precizēšanai 3. slānim. Ļoti liela nozīme izrādījās arī filtrācijas parametru kalibrēšanai 3. slānim. Modelēšanas gaitā tika konstatēts, ka modelis neadekvāti reaģē uz tiem iešu filtrācijas parametriem, kuri sākumā tika pieņemti, balstoties uz atsūknēšanas eksperimentu rezultātiem. Modelēšanas gaitā iegūti sekojoši galvenie rezultāti: 1.Modelēšanas rezultāti rāda, ka veicot gruntsūdens līmeņa pazemināšanu karjerā līdz absolūtajai atzīmei 71.0 m v.j.l., horizontā plašā teritorijā līdz pat 5 km rādiusā veidosies depresijas piltuve, kas var atstāt nelabvēlīgu ietekmi uz blakus esošo māju dzeramā ūdens grodu akām, kurās nelabvēlīgu ģeoloģisko apstākļu gadījumā (neliels mālaino kvartāra nogulumu segslānis) ūdens līmenis var pazemināties vai pat izsīkt pavisam 2.Pie maksimālā ūdens līmeņa pazeminājuma karjerā līdz 71.0 metru absolūtajai atzīmei v.j.l. tā dažādās izstrādes stadijās un dažādiem izstrādes dziļumiem, karjerā diennakts laikā var ieplūst līdz pat 13 500 m3/dnn ūdens, kura atsūknēšanai vajadzēs izmantot ļoti jaudīgus sūkņus; karjera sākuma izstrādes stadijā šie rādītāji varētu būs arī mazāki un tos iespējams noteikt ar esošo modeli pēc uzstādītajiem parametriem konkrētajai karjera ekspluatācijas stadijai. 3.Karjera ekspluatācijas noslēguma stadijā pie maksimālā gruntsūdens līmeņa pazeminājuma līdz 71.0 m absolūtajās atzīmēs v.j.l., depresijas piltuves rādiuss palielināsies līdz 5 km un vietām pat vairāk, un papildus augstāk minētajām viensētām, teorētiski var ietekmēt visā šajā 5 km zonā esošos virszemes ūdens objektus – dīķus, ūdenskrātuves meliorācijas grāvjus u.c. Precīzākai šo ietekmju novērtēšanai ir nepieciešami speciāli hidroģeoloģiskie pētījumi katram no virszemes riska ūdens objektiem, balstoties uz kuriem ar esošo modeli iespējams veikt nepieciešamos aprēķinus. 4.Modelis uzrāda, ka būtiska nozīme ir tam kādā veidā tiek realizēta derīgā slāņa izstrāde karjerā. Modelēšanas gaitā konstatēts, ka pareizi izvēloties izstrādes laukumu un dziļumu, var būtiski samazināt ūdens apjomu, kuru nepieciešams atsūknēt no karjera. Savukārt tas nozīmē, ka tādā veidā var samazināt gan radītās pazemes ūdeņu depresijas piltuves ietekmes rādiusu, gan arī izdevumus saistītos ar pašu ūdens atsūknēšanas sistēmu (sūkņu jaudas, enerģijas patēriņš u.c.). 5.Visi h