Наибольшие объемы подземных водных ресурсов, которые можно извлечь, когда бурение на воду будет закончено и перед нами будет конструктивно, в инженерном отношении завершенный источник водоснабжения, называются его водной обильностью. Она обусловлена гидрологическими и геологическими факторами, при этом одним из важнейших факторов являются конструктивные особенности построения источника водоснабжения, характеристики эксплуатации: производительность, высота подачи, обеспечиваемые существующей линейкой глубинных насосов.

Обеспеченность источника водоснабжения водой характеризует водную обильность. Также ее характеризует удельный дебит – расходование воды, отнесенное на 1 метр снижения ее горизонта в скважине, где расход – это объемы жидкости, текущей через сечение потока за единицу времени (как правило, в м3/с; малые стоки в л/с). Обеспеченность водой характеризует предельное снижение горизонта вод, достижимое в ходе пользования конкретной скважиной. И еще обеспеченность скважины водой характеризует ее рабочий диаметр.

Обеспеченность водой представляется как соотношение гидроресурсов, привлеченных при максимальном снижении водного горизонта в скважине, и ее дебита

Когда водозаборная скважина работает, кругом формируется разница давления, образуя пневмо воронку верхней части водного горизонта. В ее границах идет приток подземных водных ресурсов к стволу скважины с обширного участка водоноса. При этом в границах пневмо воронки могут прибывать из альтернативных водоносов, даже открытые водоемы могут начать сообщаться с данной скважиной. Это было бы исключено, скорее всего, на 100%, если бы на этой территории водоносные пласты оставались в константном, т.е. нетронутом гидрорежиме. Соответственно, действующая скважина может питаться различными источниками, это обусловливается наличными гидрологическими и геологическими факторами, а также показателем снижения водного горизонта в стволе скважины. Поэтому источник водоснабжения, находящийся рядом с рекой, вследствие незначительного снижения верхней точки горизонта в этой реке, снабжается лишь грунтовой водой водоноса, на который скважина заложена. А если наблюдается более значительное падение горизонта, то скважина помимо притока подземных вод, принимает, также, воду открытых водоемов.

Эксплуатационные ресурсы подземных водных пластов – это объемы скважинной, которые водозаборная скважина подает без значимого осложнения для разработанного режима и установленного качества подземных вод в расчетных временных рамках работы скважины.

Эксплуатационные ресурсы покрываются натуральным (статичным) запасом, а также натуральным (динамичным) ресурсом воды из подземных пластов, и притоком вод из альтернативных водоносов, открытого водоема.

Натуральный запас (статичный) определяет объемы вод, находящиеся в водоносе. Но в результате сезонного и годового колебания горизонта подземного пласта статичный водный запас деформируется. Но данные деформации представляют собой значительное влияние лишь вследствие использования водоноса с ограниченной мощностью и ограниченным распространением.

Сила водосодержащих пластов породы, выражающаяся в широте размещения и силе водоотдачи, определяет статичный водный запас. Учитывая все иные совпадающие факторы, порода, представляющая собой рыхлый пористый песчаник, содержит подавляющие объемы вод, нежели трещиноватая скалистая порода.

Натуральный запас (динамичный) соответствует потреблению вод, циркулирующих сквозь поперечник сечения водоноса, при этом зависит от насыщения и дренирования водоноса.

Поэтому, рассчитывая бурение на воду в конкретном разведочном или эксплуатационном источнике, невозможно учитывать данный конкретный водонос вне его корреляции с иными водоносами и открытыми водоемами.

Водозаборная скважина имеет дебит равный потреблению поступающих в нее объемов воды, снижение горизонта в скважине в рамках этого дебита оказывается стабильным, когда не учитываются относительно незначительные дифференциации по сезонам и годовым периодам. Но бывают ситуации, когда потребление превосходит поступающие объемы естественных водных ресурсов, от чего динамичный горизонт в источнике водоснабжения поступательно понижается. Данный феномен регистрируется в случае использования подземных водоносов, в случае, если водонос истощается, вплоть до осушения. Также данный феномен может регистрироваться даже в случае эксплуатации артезианского водоноса, что делает бурение скважин весьма непростым делом.

Поэтому, если водонос не подпитывается местными альтернативными источниками вод, то скважина работает только на водных запасах данного горизонта. Если источник водоснабжения принимает объемы воды из хорошо обособленного Артезиана, то соответствующие резервы образуются, когда упругие свойства воды и породы, несущие воду, получают разрядку. Когда используют грунтовые воды, то соответствующий резерв формируется из объемов, включенных в той области водоноса, которая осушается в границах пневмо воронки.

Но такое развитие ситуации в процессе функционирования отдельных источников водоснабжения с относительно невеликим дебитом, потребляющих объемы из водоносов, залегающих в районах с высокой степенью циркуляции вод, наблюдается нечасто. Как правило, по истечению относительно короткого временного отрезка, расход воды и снижение ее горизонта в скважине становится стабильным, а поступление воды в эту скважину определяется как сложившийся процесс. Приток стабилизируется по преимуществу за счет инфильтрации осадков из атмосферы, и зачастую путем подсасывания вод из местного открытого водоема.

Дебит и пневмо воронка становятся устойчивыми, когда в Артезиан поступает вода из водоносов, лежащих выше. Научные данные и выводы утверждают, что глинистые породы, формирующие кровлю и подошву артезианского горизонта, не могут быть совершенно непроницаемыми. Кровля и подошва артезианского горизонта пропускает воды, если даже он не вскрыт, и не является рабочим. Инфильтрация нарастает вокруг рабочего источника водоснабжения, потому что уровень вод снижается в данном Артезиане в районе пневмо воронки.

Итак, особым случаем, является, когда источником питьевых ресурсов может быть замкнутая емкость в породах, насыщенных водам и линза пресной воды, заключенная в минеральных водных горизонтах. Но, как правило, водозаборная скважина снабжается водными ресурсами рабочего водоноса, что не исключает приток воды из соседних водоносов, местных водоемов на поверхности. Значение естественного запаса, зачастую, незначительно. В работе скважины, построенной на песчаный водонос, естественные запасы играют роль по преимуществу в начальный период ее эксплуатации. В будущем периоде эксплуатации скважины, такие запасы представляют собой условие регуляции стабильности гидрорежима в рамках календарных колебаний мощности притока в песчаном горизонте. Естественный запас Артезиана является упругим, и находится на относительно незначительных глубинах, от 300 до 500 м., при этом значительной ролью в насыщении источников водоснабжения не обладает.

Происходит насыщение водами области эксплуатируемого источника водоснабжения. Данный процесс имеет структуру. Процесс проникновения водных объемов из водоема на поверхности возникает, когда пневмо воронка расширяется до границ поверхностного источника.

Насыщение скважины от поверхностных водных бассейнов, в случае ее построения рядом с таким бассейном, является важным процессом. Когда рассчитывают максимальный объем воды, который может дать такая скважина, обязательно учитывают дистанцию от источника водоснабжения до поверхностного водного бассейна. Однако водонос зачастую не сообщается с поверхностным водным бассейном непосредственно, такое сообщение затрудняется потому, что дно естественного водного бассейна покрыто илом. Перед бурением на воду учитывают расчет дебита и не только дистанцию между водоемом и скважиной, но и добавочное противодействие аллювиалия.

Охват или область распространения того воздействия, которое оказывает эксплуатируемый источник водоснабжения, построенный на песчаные водоносы, в естественной обстановке, укладывается в радиус от десятков до сотен метров. В артезианах эти охваты измеряются сотнями метров, а если они составлены из конгломерата отлично фильтрующихся отложений, т.е. карсты с трещинами, крупные обломочные породы, то воздействие скважины распространяется на километровые охваты.

Если скважина по проекту должна давать большой дебит, то бурение скважин нуждается в просчете ее обеспеченностью водою. Распечатанные отложения, составляющие водонос, как правило, обладают высокой степенью фильтрации, которая позволяет получать огромные обособленные объемы воды. Хотя ресурс эксплуатируемого водоноса может быть и ограничен, в таком случае динамичный горизонт скважины, построенной в данной обстановке, должен с течением времени падать.

В процессе исследования выделяют типы водных ресурсов. Первый тип – ресурсы воды, обозначенные в границах определенного района в соответствии со статистикой по работе эксплуатируемых водозаборных скважин или скважин, являющихся геологоразведочными. Второй тип – ресурсы, обозначаемые, когда проводится возможное экстраполирование статистики по опытным откачкам водозаборов, располагающихся в данном районе. Третий тип – ресурсы, обозначенные по статистике о проверочных прокачках из отдельных геологоразведочных скважин, а также аналогично с примыкающими к данному району действующими скважинами, где водные ресурсы этого же водоноса обозначены по первому и второму типу. Четвертый тип определяется в целом по геологическим и гидрологическим сведениям, проверенным в ходе начальной эксплуатации водоноса в разных его частях.

Указанная типизация показывает, что бурение на воду отдельных разведочных скважин обусловлено наличием ресурсов подземных вод по третьему и четвертому типу. При этом, всегда нужно помнить, что обеспеченность водою данных водозаборов оценивается в ходе создания проекта очень даже приблизительно.