Assessment of natural resources of thermal aquifers — formulation, test data, results

A method is worked out for the assessment of natural (dynamic) resources Q_d of relatively small thermal deposits representing drainage zone of a hydrothermal system. The hydrogeological conditions in such a system are schematized by a vertical circular aquifer with impermeable lateral boundary and permeable upper and lower boundaries with surface F_d (fig. 1). The lower surface of the area is influenced by uniformly distributed constant recharge Q_d coming from the depth. Qd is drained over the upper surface by natural springs and/or by existing flowing wells. Some part of recharge Q_d stay hidden because of its distribution as a small quantities in different parts of the aquifer and/or because of the leakage trough the materials of the river terrace, where the drainage zone normally is located. Because of this hidden part of the natural resource the total quantity of Q_d remains unknown. For determining its value a pumping test is carried out with two constant discharges Q₁ and Q₂. The pumping well or wells has to be located approximately in the middle of the aquifer. Each one of the two discharges must be greater than the total recharge Qd. Under such condition the velocity of drawdoun of piezometric level in one observation well becomes constant after some time elapsed from the start of the pumping. The values of these constant velocities v₁ and v₂ are functions of the pumping rate. The value of Q_d is determined according to formulas (8) and (9).
   In the paper are given some complimentary explanations for application of the methodology including an example of determining the natural resources of one thermal deposit.

Йотов, Ил. Оценка естественных ресурсов термальных вод формулировка, опытные данные, результаты. Разработан метод определения естественных (динамических) ресурсов Q_d относительно небольшого месторождения термальной воды. Месторождение является дренажной зоной гидротермальной системы. Гидрогеологические условия такой системы представлены схематично в виде вертикального водоносного горизонта с круговым сечением. Его латеральная граница непроницаема, а нижняя и верхняя граничные поверхностьи (с площадями F_d) проницаемы (фиг. 1). Водоносный горизонт получает естественное питание Q_d из глубины. Оно распределено равномерно по нижней поверхности F_d. Q_d дренируется на верхней поверхности при помощи естественных источников и (или) существующих самоизливающихся скважин. Часть питания однако остается скрытым, так как оно распределено незначительными количествами в различных зонах пласта или ввиду перетекания через перекривающие отложения речных террас, где обычно находится дренажная зона месторождения. Благодаря этой скрытой части пытания, его общая величина Q_d остается неизвестной. Для ее определения проводится опытная откачка из одной или нескольких скважин, расположенных приблизительно в центре водоносного горизонта. Откачка осуществляется в режиме двух постоянных дебитов Q₁ и Q₂. Каждый из них должен превишать величину естественных ресурсов месторождения Q_d. При этих условиях скорость понижения напора в данной наблюдательной скважины становится постоянной после некоторого времени с начала откачки. Значения этих постоянных скоростей v₁ и v₂ являются функцией дебита откачки. Величина Q_d определяется по формулам (8) и (9).
   В статье даны некоторые дополнительные пояснения по приложению разработанной методики, в том числе и практическое определение естественного ресурса Q_d на примере конкретного месторождения термальных вод.