marta uścieńska - gmina Środa Śląska
advertisement
Egz. nr ....... MARTA USCIENSKA 53-406 Wrocław ul. Krucza 128/8m tel. 071 − 362-37-93 „Projekt prac geologiczno-wiertniczych na wykonanie otworu zastępczego nr 13z w utworach trzeciorzędu na ujęciu wód pitnych w Szczepanowie k/Środy Śl.” Lokalizacja: Szczepanów k/Środy Śl. Gmina: Środa Śl. Powiat: Środa Śl. Województwo: dolnośląskie Zlewnia: Średzkiej Wody, Odry Inwestor: Wodociągi Średzkie Z.B. 55-318 Szczepanów ul. Kasztanowa 2B Geolog dokumentujący: Dokumentację przedstawia do zatwierdzenia: mgr Marta Uścieńska upr. nr 050832 Wrocław, maj 2006 SPIS TREŚCI: I. Tekst opracowania Wstęp ............................................................................................................................. 3 Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne ....................................................... 5 Jakość wód ................................................................................................................... 10 Lokalizacja projektowanego otworu, prace wiertnicze oraz przewidywana wydajność i jakość wód .............................................................. 11 5. Pobieranie prób skał i wód .......................................................................................... 14 6. Projektowane badania i obserwacje ............................................................................ 14 7. Prace geodezyjne ......................................................................................................... 15 8. Wnioski i zalecenia ...................................................................................................... 15 9. Harmonogram prac ...................................................................................................... 17 10. Literatura ..................................................................................................................... 18 1. 2. 3. 4. II. 1. 2. 3. 4. Załączniki Mapa sytuacyjno-wysokościowa wodociągów miejskich w Szczepanowie k/Środy Śl., skala 1:10 000 Projekt geologiczno-techniczny otw. nr 13z Karta selekcyjna otworu nr 13 Analizy granulometryczne wodonośców z otw. nr 13 Opracowanie wykonano w sześciu egzemplarzach z przeznaczeniem dla: 1. Inwestor: Wodociągi Średzkie Z. B. 55-318 Szczepanów ul. Kasztanowa 2B egz. nr 1÷5 2. Wykonawca: archiwum egz. nr 6 6 I. TEKST OPRACOWANIA 1. WSTĘP Ujęcie komunalne w Szczepanowie k/Środy Śląskiej eksploatuje wody z płytkiego – czwartorzędowego i głębokiego – trzeciorzędowego piętra wodonośnego. Zatwierdzone zasoby eksploatacyjne dla rejonu ujęcia z piętra trzeciorzędowego wynoszą Qe = 180 m3/h przy Se na rzędnej 81,3 m n.p.m. Numer decyzji zatwierdzającej: KDH/013/5215/B/86, wydanej przez Ministerstwo Ochrony Środowiska i Zasobów Naturalnych, z dnia 1986.07.17. Jednocześnie uchylono decyzję z dn. 1981.08.11, zatwierdzającą w kat. „C” zasoby wód czwartorzędowych w rejonie Brodna. Zatwierdzone zasoby eksploatacyjne z czwartorzędowego poziomu wynoszą Qe = 243 m3/h przy Se = 1÷1,3 m w kat. „B”. Zasoby zatwierdziło M.O.Ś. i Z.N. dn. 1981.08.11, decyzją nr KDH/013/4701/B/81. Czwartorzędowy poziom, bez izolacji, jest bezpośrednio narażony na skażenia antropogeniczne. Charakteryzuje się mniej korzystnym chemizmem, z uwagi na okresowo b. wysokie stężenie związków żelaza i manganu, ale jest bardziej wydajny i znacznie tańszy w udostępnianiu do eksploatacji. Sam proces uzdatniania wody jest droższy od wód piętra trzeciorzędowego. Wody trzeciorzędowe są bardzo dobrze izolowane od skażeń, posiadają znacznie niższą mineralizację i stężenie związków żelaza oraz manganu, co obniża koszt uzdatniania. Poziomy trzeciorzędowe są droższe w udostępnianiu, a otwory ulegają także kolmatacji, choć w wolniejszym tempie. Czwartorzędowy poziom wodonośny ujęty jest dwoma otworami nr 4zp i 5z, zafiltrowanymi filtrami PVC. Suma dopuszczalnych wydajności eksploatacyjnych tych otworów wynosi 231 m3/h, co stanowi 95% zatwierdzonych zasobów eksploatacyjnych. Otwór nr 4pz Qe = 112 m3/h przy Se = 3,38 m Otwór nr 5z Qe = 119 m3/h przy Se = 2,63 m. Stąd najprawdopodobniej w czwartorzędowym poziomie w przyszłości będą przeprowadzane tylko renowacje chemiczne i mechaniczne (jetting). Poziom czwartorzędowy jest traktowany tutaj jako awaryjny, gdyż nie jest izolowany, a jakość wód stale ulega pogorszeniu. 7 Produkcja wody z piętra trzeciorzędowego przebiega z otworu: nr 17z w ilości 71,72 m3/h nr 19z w ilości 90 m3/h przemiennie Okresowo włączany jest otwór nr 16z. Otwór nr 15Aw, 12z, 14 jest niedrożny, zaś otwór nr 13 z racji kolmatacji posiada niską wydajność. Zapotrzebowanie na wodę wynosi 100 m3/h i jest zasadniczo pokryte. Jednak w przypadku awarii któregoś z otworów może dojść do niedoboru wody. Taka sytuacja była przewidziana poprzez projektowane wykonanie otworu nr 18z, zlokalizowanego w pobliżu otworu nr 13. Projekt prac geologicznowiertniczych opracowany w 1999 r. został zatwierdzony decyzją nr 57/99 wydaną dnia 1999.XII.3 przez W.O.Ś. przy D.U.W. Wtedy przewidywano wiercenie metodą okrętną z zafiltrowaniem filtrem stalowym, koszulkowym. Od 2000.II z powodzeniem (otw. nr 17z, 19z) stosuje się wiercenie obrotowe z zafiltrowaniem filtrami PVC. Otwory takie są tańsze w usprawnieniu, bardziej odporne na kolmatację. Stąd aktualizacja zatwierdzonego projektu j.w., która sprowadza się do zmiany konstrukcji otworu i nieco badań. W związku z powyższym wnosi się o uchylenie decyzji nr 57/99 z dnia 1999.XII.3 i rozpatrzenie niniejszego, nowocześniejszego projektu. Inwestor wymaga zastosowania odpowiednio szerszej rury nadfiltrowej, aby umożliwić swobodne zapuszczenie pompy na rurach eksploatacyjnych kołnierzowych wraz z kluwem i automatycznym rejestratorem głębokości obniżonego lustra wody. W przyszłości należy się liczyć z koniecznością przeczyszczenia kolumn filtrów otw. nr 17z, 19z poprzez kompresorowanie lub jetting. Poza tym należy rozpatrzyć możliwości finansowe likwidacji następujących otworów: trzeciorzędowe − 15Aw, 12z, 14, pozostają nr: 17z, 13, 16z, 19z czwartorzędowe − 3Aw, 3, 2Aw, 3z, S2, Iz, S1, 2z, I, 1Aw, pozostają nr 6, 5z, 4zp. Wobec wysokich cen prac wiertniczych likwidację otworów czwartorzędowych Inwestor może wykonać we własnym zakresie na podstawie zatwierdzonego projektu i pod nadzorem hydrogeologicznym. 8 Reasumując, ujęcie stale podlega modernizacji, bo od eksploatacji odsłoniętego poziomu czwartorzędowego, przez udostępnienie trzeciorzędowego, do nowoczesnego jego zafiltrowania i metody wiercenia. 2. BUDOWA GEOLOGICZNA I WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE Rejon ujęcia położony jest w odległości ok. 4 km na północ od Środy Śl. i ok. 1 km na zachód od wsi Szczepanów. Starsze podłoże należy do krystalicznego Bloku Przedsudeckiego. Na omawianym rejonie zbudowane jest z gnejsów i łupków łyszczykowych proterozoiku. Według badań geofizycznych na terenie ujęcia zalega na rzędnej -120 m n.p.m. tj. na głębokości 210 m pon. p.t. Stwierdzone zwietrzałe, skaolinizowane łupki łyszczykowe w otw. nr 15Aw na głęb. 186÷190 m (rzędna 82,66 m n.p.m.) okazały się być dużym otoczakiem. Wszystkie złożone utwory po proterozoiku (perm, trias) zostały w jurze i kredzie zerodowane. Następne zachowane utwory pochodzą dopiero z najstarszego trzeciorzędu i są to rumosze skalne, zwietrzeliny ilaste zalegające na krystaliniku ale zasadnicza sedymentacja zaczyna się od oligocenu górnego. W warunkach gorącego klimatu tworzyły się iły zwietrzelinowe, kaolinowe z charakterystycznymi ostrymi okruchami kwarcu. Często zawierają domieszkę drobnołuseczkowatego serycytu i talku. Barwa utworu jest zmienna. Serie te nawiercono w przelocie 185,0÷187,0 m w otw. nr 15Aw, a w otw. nr 12 w przelocie 172,0÷180,0 m nie nawiercając krystaliniku. Już od oligocenu grn., tuż po fazie laramijskiej obszar ten, dotychczas wyniesiony w stosunku do Sudetów, zaczął ulegać obniżeniu i w rezultacie w dolnym miocenie, lokalnie już w oligocenie górnym, doszło do sedymentacji limnicznej i limniczno-bagiennej. Transgresja wchodzi także w obniżenia tektoniczne. Poszczególne fragmenty krystaliniku podlegają deferencjalnym ruchom blokowym. W oligocenie powstały mułki, piaski kwarcowe i piaskowce. Poza terenem ujęcia występuje węgiel brunatny. Być może do oligocenu należy seria piaskowca kwarcowo-skaleniowego z przelotu 179,0÷185,0 m w otw. nr 15Aw. W miocenie dolnym powstały iły, piaski kwarcowe, mułki i węgiel brunatny. W rejonie ujęcia zamiast węgla brunatnego występują słabo zwięzłe żwirowce, przechodzące w żwiry, piaski średnioziarniste, nierzadko zawierające 9 otoczaki kwarcu, lidytów, a prawie zawsze zwietrzałe skalenie. Wśród ziaren dobrze obtoczonych trafiają się ostrokrawędziste okruchy kwarcu. Nie występują jeszcze toczeńce iłów. Sedymentacja nie przebiegała spokojnie. W wyniku ruchów tektonicznych dochodziło do rozmywania pokryw zwietrzelinowych z południowych terenów i składowania materiałów odporniejszych m.in. w obszar ujęcia, przy krótkim transporcie. Stąd zróżnicowany stopień obtoczenia kwarcu. Rozdzielenie serii miocenu dolnego od środkowego bez badań palynologicznych nie jest tutaj możliwe przy pionowej ciągłości sedymentacyjnej. Miocen środkowy wytworzył iły, mułki z węglem brunatnym z przewarstwieniami piasków średnio i drobnoziarnistych kwarcowych ze zwietrzałymi skaleniami i muskowitem. Lokalnie występują żwirowce, a także domieszki kaolinu. W partiach stropowych spotkać można toczeńce iłów. Materiał dostarczany był z osłony masywu granitu strzegomskiego, bloku sowiogórskiego oraz okrywy granitu strzelińskiego. Wysortowanie materiału jest słabe. Przeważa frakcja gruboziarnista. Warunki sedymentacji były niestabilne, transport stosunkowo krótki przy zmiennych prędkościach. Niestabilne podłoże partii brzeżnych zbiornika dało obecność toczeńców. Pod koniec miocenu środkowego przypuszczalnie doszło do niewielkiej transgresji morza. Toteż miocen górny rozpoczyna się miąższą serią piasków kwarcowych ze zwietrzałymi skaleniami i żwirem. Seria ta jest stała na terenie ujęcia. Miocen górny występuje od głęb. 109 m w otw. nr 15Aw do głęb. 89 m w otw. nr 13 i 101,5 m w otw. nr 16z. Nad piaskami zalega podkład węgla brunatnego „Henryk”, często zastępowany przez iły węgliste. Nad nim leżą iły szare, iły zielone i niebieskie i iły płomieniste, czyli seria poznańska. Na terenie ujęcia lokalnie brakuje ogniwa iłów szarych. Nie zerodowane iły plamiste przez pra-Średzką Wodę natrafiono poza jej doliną w otw. nr 13. Wszystkie te serie zawierają cienkie wkładki mułków piaszczystych, piasków drobnoziarnistych, rzadziej lignitu. Często spotyka się konkrecje margliste. Istotnym jest, że u schyłku miocenu górnego, przy powolnych ruchach wypiętrzających, spłycających zbiornik, doszło do wytworzenia nieznacznych ilości pirytu, wzbogacającego wody w jony żelaza. Jest to ostatnie ogniwo trzeciorzędu występujące w rejonie Szczepanowa. Pozostałe zostały zerodowane. W miopliocenie, przy wygasających już ruchach tektonicznych, osadzają się iły i mułki z nielicznymi już przewarstwieniami piaszczystymi. Faza wołoska 10 doprowadzając do wypiętrzenia Sudetów oraz oziębienia się klimatu zwiększyła erozję powodując osadzanie się białych żwirów i glin serii Gozdnicy. Utwory trzeciorzędowe zapadają ku północnemu wschodowi. Pod łagodniejszym kątem zapada ich erozyjna powierzchnia stropowa w tym samym kierunku. Relief powierzchni trzeciorzędowej urozmaicają nieliczne doliny kopalne skierowane ku północy i następnie zachodowi. Na omawianym obszarze istotną jest dolina kopalna Średzkiej Wody, stosunkowo płytka, wypełniona przepuszczalnymi osadami czwartorzędu, tworzy zasobny zbiornik wód podziemnych, eksploatowany głównie przez Wodociągi Średzkie, ale też i pomniejsze ujęcia. Czwartorzędowe poziomy wodonośne na omawianym terenie oraz odleglejszym, nie kontaktują się z trzeciorzędowymi z racji obecności miąższej serii ilastej mio-pliocenu i stropowej miocenu z małą ilością przewarstwień piasków drobnoziarnistych zapylony. Warunki tworzenia utworów czwartorzędu w tym rejonie były wielokrotnie rozpatrywane i omówione, a do tego zadania nie są istotne, toteż pomija się je. Ostatnim opracowaniem omawiającym serie czwartorzędu i jego warunki hydrogeologiczne jest „Aneks nr 4 do dokumentacji hydrogeologicznej zasobów wód podziemnych z utworów czwartorzędowych dla ujęcia komunalnego w Szczepanowie k/Środy Śl.” opracowany w 1999 r. Warunki hydrogeologiczne w rejonie ujęcia są stosunkowo proste. Pod względem hydrogeologicznym ujęcie leży w rejonie wrocławskim makroregionu zachodniego Niżu Polskiego, na północnym skraju subregionu przedsudeckiego z racji obecności w starszym podłożu skał krystalicznych. Zbiorowisko wód podziemnych należy tu podzielić na trzy piętra wodonośne: A. Piętro wód szczelinowych w utworach krystalicznych na omawianym terenie nie jest rozpoznane. Kaolinizacja metamorfiku na pewno jest pierwotna, natomiast nie przekreśla szansy wodonośności serii rumoszowych na terenach pobliskich. Stricte wody szczelinowe mogą występować na NE od ujęcia, poniżej uskoku przedsudeckiego. Najprawdopodobniej będą to wody z podwyższoną mineralizacją i lekką temperaturą. Płycej występują wody porowe: B. Piętro wód trzeciorzędowych składa się z jedenastu do pięciu poziomów wodonośnych o sumarycznej miąższości od 18,5 do 47,5 m. 11 Najważniejsze dane hydrogeologiczne przedstawia poniższa tabela: 12 Numer otworu 12 M [M] 20 k [m/sek] 2 t [m /h] q [m /h/1mS] rok wykonania -5 3,38 2,37 1985 III -5 4,7x10 3 14 15Aw 18,5 20,0 7,9x10 1,2x10-5 5,26 0,86 4,5 0,78 1985 XI 1987 III 13 12z 28,0 30,5 4,3x10-5 2,2x10-5 4,33 2,42 3,18 1,23 1992 VII 1992 VII 16z 17z 19z 39,5 46,8 47,5 3,4x10-5 4,2x10-5 4,3x10-5 4,83 7,14 7,36 3,21 4,20 6,29 1992 XII 2000 II 2002 XII Średnia ważona 30,8 3,9x10-5 4,56 3,12 = x Wodonosiec tworzą piaski średnioziarniste ze żwirem kwarcowym, różnoziarniste, rzadziej drobnoziarniste i żwiry. Wszystkie zawierają zwietrzałe skalenie, łyszczyki i są zapylone. Ku spągowi wzrasta średnica ziarna, a także zwietrzałych, ostrokrawędzistych skaleni. Ku stropowi zwiększa się ilość toczeńców iłów i iłów zapylonych. Poszczególne warstwy mają zróżnicowany wskaźnik nierównomierności uziarnienia – U, co powoduje konieczność wykonywania licznych analiz granulometrycznych dla dobrania obsypki. Miąższość poszczególnych wodonośców wynosi od 10,5 m, przeciętnie 4,0 m, do 0,5 m. Poszczególne warstwy są izolowane iłami, iłami pylastymi, mułami plastycznymi i pyłami. Często są laminowane pyłem lub piaskiem drobnoziarnistym z połyskującymi łyszczykami. Pojedyncze poziomy kontaktują się ze sobą przez przesączanie oraz bezpośrednio. Od wykonania pierwszego otworu nr 12, w roku 1985 III, wszystkie poziomy są połączone. Zasilanie ich przebiega na terenach najliczniejszych wychodni trzeciorzędu w rejonie przedpola Sudetów (Dobromierz, Jaroszów, Jaworzyna Śl.) bezpośrednio lub pośrednio przy udziale utworów czwartorzędowych o małej tam miąższości. Wody mają charakter naporowych ze statycznym lustrem wody stabilizującym się od rzędnej 109,34 m n.p.m. w otw. nr 15Aw do 115,5 m n.p.m. w otw. nr 14 i w otw. nr 12 – 115,3 m n.p.m., są to pierwsze trzy otwory na tym ujęciu, a pomiary wykonywano równocześnie dla udokumentowania zasobów. Jest to pierwotne lustro wody. Otwory dowiercone w następnych 13 latach przy eksploatacji trzeciorzędu, wykazywały obniżenie lustra o ok. 4 m na dystansie 800 m i 5,6 m na dystansie 350 m. Stąd na podstawie interpolacji wnosić można, że zasięg oddziaływania ujęcia w praktyce wynosi 2 km lub niewiele więcej. Pierwotny samowypływ na przelewie nieznacznie wyższym niż poziom terenu wynosi od 7,7 m3/h z otworu nr 15Aw do 36 m3/h w otworze nr 14. Przy czym niektóre poziomy wykazywały wartość maksymalną 42 m3/h. Wielkości samowypływów po zafiltrowaniu otworów Numer otworu Samowypływ [m3/h] Depresja Wydatek jednostk. [m3/h/1mS] 14 41,0 9,0 4,6 okrętnie 12 12z 13 16z 17z 19z 23,18 6,69 23,40 22,8 25,2 22,0 8,5 3,5 5,30 4,0 4,97 3,0 2,7 1,9 4,4 5,7 5,1 7,3 okrętnie okrętnie okrętnie okrętnie obrotowo obrotowo Metoda wiercenia Bazą drenażu są w uogólnieniu tereny położone na NE, przy czym Wzgórza Trzebnicko-Ostrzeszowskie piętrzą wody trzeciorzędowe, szczególnie poziomów stropowych, co nie jest ostatecznie pewne. Wykonane w 2000 roku badania geofizyczne na terenie ujęcia i przyległym, wykazały znacznie gorsze wykształcenie wodonośców w odległości 300 m na N od otw. nr 14, co daje warunki do spiętrzenia lokalnego. Spadek hydrauliczny na dopływie wynosi 0,003 na linii Jastrzębce – otw. nr 15Aw i 0,001 na linii Ogrodnica – otw. nr 14. C. Piętro wód czwartorzędowych prowadzi także wody porowe, nie kontaktuje się z niżej ległym, toteż nie musi być tutaj omawiane. Szczegóły zawarte są w opracowaniach dokumentujących otwory płytkie, ujmujące ten poziom na ujęciu. 14 3. JAKOŚĆ WÓD Trzeciorzędowe poziomy wodonośne prowadzą wody średnio twarde, o niskiej mineralizacji ogólnej i ponadnormatywnej ilości jonów żelaza. W I 1992 r. wykonano badanie chemiczne na zawartość selenu, cyny, cynku, arsenu, molibdenu, chromu, baru, ołowiu, wolframu, strontu, kadmu, kobaltu, niklu, wanadu, berylu, tytanu, talu, bizmutu, miedzi, boru i glinu w wodzie z otw. nr 12. Stężenie badanych składników było poniżej NDS. Pod względem bakteriologicznym omawiane wody nie budzą zastrzeżeń z racji miąższej izolacji. Jakość wód trzeciorzędowych może się pogorszyć jedynie wtedy, gdy na składowisku w Jaroszowie nie zostanie wykonana szczelna izolacja folią oraz wtedy, gdy w otworach innych użytkowników będzie zachodziło mieszanie się wód opadowych z podziemnymi w nieprawidłowo wykonanych komorach obudów. Obecnie zmiany chemizmu wód na podstawie badań od 1985÷1993 zdają się świadczyć o naturalnych wahaniach z niewielką tendencją wzrostową spowodowaną poborem. Podwyższaniu ulega sucha pozostałość, twardość ogólna, stężenie siarczanów i chlorków, maleje stężenie wapnia, a wzrasta magnezu. Stężenie jonów żelaza po początkowym wzroście, od 1992 roku zaczyna spadać. Ponieważ nie rośnie stężenie wapnia, najprawdopodobniej nie doszło do infiltracji wód permu czy triasu, które są odległe. Uskok przedsudecki przebiega równolegle do ujęcia, najprawdopodobniej w odległości kilkuset metrów. Czwartorzędowe poziomy wodonośne prowadzą wody o mniej korzystnym chemizmie. Według klasyfikacji PIOŚ eksploatowane wody czwartorzędowe należą do klasy III – niskiej jakości ze względu na stałą, zbyt wysoką zawartość jonów manganu i żelaza oraz ostatnio stwierdzoną siarczanów. Są to wody twarde, do średnio-twardych, o niskiej, do średniej mineralizacji ogólnej (według podziału Z. Pazdry) i odczynie słabo kwaśnym. Są średnio agresywne w stosunku do betonu. Zawartość jonów żelaza wynosi 6÷16 mg/l do 1,9 mg/l. Stężenie związków azotu NO3-, NO2- i NH4+ jest zmienne. Okresowo stężenie jonów NH4+ osiąga górną wartość, mieszcząc się jeszcze w granicach norm dla wód pitnych. Czasami obserwuje się podwyższenie stężenia już tylko jonów NO3-. W ilościach ponadnormatywnych występuje tylko żelazo i mangan. 15 Dwukrotnie stwierdzono ponadnormatywna zawartość siarczanów (1986 rok – otw. nr 2z i 1998 – otw. nr 4zp). Możliwym jest, że dotyczy to tylko rejonu tych otworów, ale najbardziej prawdopodobna jest tendencja wzrostu stężenia wszystkich składników dla całego obszaru ujęcia. Stwierdzona ponadnormatywna zawartość siarczanów nie stanowi tutaj dużego problemu, gdyż produkcja wody przebiega z mieszanki i ogólne stężenie siarczanów zostanie obniżone. Zaznaczyć należy że chemizm wód ulegać będzie wahaniom sezonowym bez zmiany zasadniczej charakteru. 4. LOKALIZACJA PROJEKTOWANEGO OTWORU, PRACE WIERTNICZE ORAZ PRZEWIDYWANA WYDAJNOŚĆ I JAKOŚĆ WÓD Otwór zlokalizowany jest wewnątrz brzeżnej strefy ochrony bezpośredniej otw. nr 13, która jest ogrodzona. Jest to teren obszaru zasobowego wodociągów i należy do Spółki „Rona” dzierżawiącej pole od Agencji Rolnej, która wyraziła zgodę na długoterminową dzierżawę przez wodociągi. Wskazanym jest aby podczas wiercenia trzeciorzędowe piętro wodonośne było eksploatowane tylko otworem nr 19z z maksymalną wydajnością. Podczas łamania płuczki, pomiarów głowicowych należy eksploatować tylko otwór nr 17z, zaś w czasie pompowania pomiarowego należy zmniejszyć jego wydajność i równocześnie eksploatować otwór nr 19z rozkładając wydajności równomiernie i nie zmieniać ich. W rejonie projektowanego otworu nie ma pod ziemią kabli, rurociągów. Powtórne wyznaczenie lokalizacji odbędzie się z przedstawicielem wiertnictwa i inwestora przed przystąpieniem do robót terenowych. Wtedy też należy szczegółowo wyznaczyć lokalizację dołu urobkowego, uzgodnić szczegóły z zakresu wiertnictwa np. wywóz zwiercin. Energia elektryczna o mocy 25 KWh jest na miejscu. Otwór projektowany będzie wykonany metodą obrotową. Preferowany jest lewy obieg płuczki. Zastosować należy płuczkę Guar Gum z środkiem Modicine 340 i ewentualnie chlorkiem sodu lub wapnia. Płuczkę należy złamać podchlorynem sodu. Dopuszcza się zastosowanie innej płuczki (np. Polwitex) ale szczegóły muszą być uzgodnione z Inwestorem i geologiem nadzoru. Zwierciadło statyczne połączonych poziomów trzeciorzędowych będzie 16 zalegało na głębokości +8,0 m powyżej p.t. Należy się liczyć z samowypływem rzędu 42 m3/h z górnych poziomów. Sporządzając płuczkę, wykonawca musi wziąć pod uwagę, że musi być ona nietoksyczna, dopuszczona do stosowania dla wód pitnych i w całości wydobyta z górotworu. Od głębokości 10 m konieczna jest obecność stałego nadzoru geologicznego. W nadkładzie, nad piaskami wodonośnymi nie można wiercić na płuczkę wodną, czyli iłową samorodną. Pomimo przepłukania otworu i sprzętu nowa płuczka jest mieszanką znacznie utrudniającą ocenę urobku. Ponieważ wiercenie będzie przebiegało w ruchu ciągłym i szybko, należy od początku zgromadzić wszystkie potrzebne materiały i osprzęt. Nie można przystąpić do wiercenia bez głowicy do samowypływów do rur = 26”. Głowica musi być zaopatrzona w manometr o ciśnieniu max 2 atm (= 196,12 Pa) i odcinany zaworem przelew = 10÷15 cm do pomiaru wielkości samowypływu. Poza tym wykonawca musi zabezpieczyć odpowiednią ilość i grubość folii dla ewentualnego przesłonięcia części czynnej filtra na dług. 1,0 m oraz być przygotowanym na ewentualne dodanie 1 mb części czynnej filtra (mało prawdopodobne). Do głębokości 20,0 m wiercić się będzie metodą okrętną, świdrem rurowym na zmianę z łyżką wiertniczą w rurach = 660 mm (= 26”). Następnie należy wykonać korek iłowy (może być ił z Krańca) w przelocie 15÷20 m i rury weń wcisnąć do głęb. 20,0 m wodoszczelnie. Odbiór szczelności odbędzie się komisyjnie. Przedarcie się wód trzeciorzędowych w czwartorzędowy poziom wodonośny jest niedopuszczalne i byłoby bardzo kosztowne do zlikwidowania. Niżej wiercenie będzie przebiegać gryzerem 560 mm. Może być gryzer z prowadnikiem i poszerzaczem. Sugeruje się zastosowanie długich koryt płuczkowych dla skutecznego zrzucania urobku. Przy wierceniu otworu nr 13 nie występowało zaciskanie ścian. Możliwe są niewielkie ucieczki płuczki w górnych partiach trzeciorzędu. Po dowierceniu otworu zostanie wykonane filtrowanie. W przypadku trudności w określeniu głębokości zalegania wodonośców wykonany będzie karotaż. Planuje się zastosować filtr PVC Stüwa w oparciu o wyniki zapytania ofertowego. Rura nadfiltrowa stosunkowo długa umożliwi głębokie zapuszczenie pompy w miarę starzenia się otworu. 17 Rura nadfiltrowa dług. 70, 2 m (w górotworze) będzie typu KV, które wg producenta nadają się do zabudowy do gęb. 150 m. Niżejległą kolumnę (także KV) można zabudować do głębokości 200 m. Rura nadfiltrowa o średnicy nominalnej DN 400 posiada z = 450 mm w = 403 mm, będzie zaopatrzona w redukcję długości 0,8 m do DN 250 = 280/248 mm tj. kolumny części czynnych filtra. Części czynne będą perforowane szczelinowo pasami. Należy zastosować perforację o podwyższonej wydajności. Szerokości szczelin będą zróżnicowane od 0,75 mm do 1,5 mm z przewagą d = 1,0 mm według zał. nr 2. Zróżnicowana będzie też obsypka żwirowa. W przelocie 50÷84 = 0,8÷1,4 mm 84÷112 = 2÷3 mm 112÷145 = 1,4÷2,0 mm 145÷spodu = 2÷3 mm Pierścień obsypki będzie wynosił 14 cm na ściankę przy filtrze zaś 5,5 cm wzdłuż rury nadfiltrowej. Żwirować należy powoli. Będzie to trwało 4 dni. Od głębokości 50÷44 m przestrzeń pierścieniową należy wypełnić Compactonitem 8/200, wyżej można zastosować ił z Krańca do głęb. 2,0 m. Górna część przestrzeni pierścieniowej ma być pusta. Po złamaniu płuczki i odpowiednio długiej stójce należy przeprowadzić kompresorowanie całej kolumny. Przez kompresorowanie rozumie się zatłaczanie powietrza odpowiednim kompresorem rurką i drugą równoczesne wydobywanie emulsji wodno-powietrznej z resztką płuczki. Można to zastąpić jettingiem z poziomymi dyszami. Producent nie podaje dopuszczalnej wydajności maksymalnej lecz procent odsłonięcia i wydajności przy napływie wody 0,03 m/sek jak dla piasków mułkowatych. Posługując się tymi danymi otrzymano Qmax dop. = 198,9 m3/h. Posługując się zaś nomogramem firmy Preussag dla filtrów podobnych, otrzymano Qmax dop. = 165,1 m3/h. Biorąc pod uwagę całość warunków, wydajność maksymalną dopuszczalną określa się na 160 m3/h. Projektowany otwór ujmie eksploatowane poziomy wodonośne, które są połączone sztucznie i naturalnie. Z racji miąższej izolacji bakteriologicznie woda ta nigdy nie budziła zastrzeżeń. Pod względem fizyko-chemicznym będzie 18 wykazywała średnią twardość, niską mineralizację ogólną (sucha pozostałość 300÷350 mg/l) i podwyższone stężenie jonów żelaza i manganu w stosunku do norm dla wód pitnych: 1 mg/l Feogl i 0,2 mg/l Mn+2. Inwestor posiada odpowiednio zaprojektowaną technologię uzdatniania wody i doświadczenie w tym zakresie. 5. POBIERANIE PRÓB SKAŁ I WÓD Próby do analiz granulometrycznych z przewierconych wodonośców nie będą pobierane. Obsypkę ma prawo zmienić nadzór hydrogeologiczny podczas prac terenowych w przypadku znacznego odstępstwa od założonych warunków. Podczas wiercenia należy co 2 m i z każdej zmiany litologicznej pobierać próby urobku z koryta płuczkowego. W przypadku podejrzanej jakości obsypki będą wykonane analizy sitowe 3 prób. Podczas pompowania, pod koniec pierwszej i trzeciej depresji należy pobrać próbę wody do analizy fizyko-chemicznej zwykłej z oznaczeniem dodatkowym suchej pozostałości i jonów wapnia oraz sodu (trzynastoskładnikowa) i siarczków. Pod koniec pompowania trzecią depresją należy pobrać także próby wody na oznaczenie: Sn, Pb, Al, Ni, Cd, As, Cr, Sb, Cu, Ag, Sr i Hg, cyjanki, fenole, pestycydy chloroorganiczne, heptachlor, detergenty, WWA, OWO. Analizę bakteriologiczną należy pobrać jedną pod koniec pompowania III depresją z uwagi na skuteczną izolację wodonośca. 6. PROJEKTOWANE BADANIA I OBSERWACJE Po wodoszczelnym postawieniu rur = 660 mm (= 26”) będzie zarządzona jednodobowa stójka dla sprawdzenia skuteczności odcięcia obu pięter wodonośnych. Po złamaniu płuczki należy niezwłocznie wykonać kompresorowanie otworu od spodu do góry, aż do czasu oczyszczenia się wody i jeszcze dodatkowo przez cztery godziny. Następnie na rury = 26” należy nakręcić głowicę do samowypływu i po nocnej stójce zmierzyć wielkość ciśnienia 19 głowicowego. Następnie odkręcić zawór przelewowy ( = 10÷15 cm) i po nocnej stójce zmierzyć wielkość samowypływu z ciśnieniem głowicowym, jeśli dopływy będą większe niż przepustowość przelewu. W przypadku uzyskania wydatku jednostkowego mniejszego niż 6,0 m3/h/1mS z samowypływu należy powtórzyć kompresorowanie. Wskazanym jest aby podczas pomiarów tych eksploatować tylko otwór nr 17z. Następnie wykonane będzie pompowanie oczyszczające, mające na celu tylko potwierdzenie klarowności. Pompować się będzie odpowiednią pompą, która z głębokości 50÷60 m pon. p.t. osiągnie wydajność 150 m3/h. Pompa będzie zapuszczona w rurę nadfiltrową o w = 403 mm. Energia 25 KWh jest na miejscu. Gdy woda okaże się klarowna należy bezpośrednio przejść do pompowania pomiarowego. Wydajność ustawić na: Q1 = 50 m3/h przypuszczalna depresja S1 = 9,5 m Q2 = 100 m3/h przypuszczalna depresja S2 = 23,0 m Q3 = 150 m3/h przypuszczalna depresja S3 = 45,0 m Kolejno lustra obniżone pon. p.t. − 1,5 m lustra obniżone pon. p.t. − 15,0 m lustra obniżone pon. p.t. − 37,0 m Z wynikami ustalonymi należy pompować kolejno 8, 12 i 24 godzin. Na ustalenie się dopływów należy założyć 12, 24 i 36 godz. Po pompowaniu należy znowu powtórzyć pomiar wydajności z samowypływu. 7. PRACE GEODEZYJNE Teren przy otworze należy zaniwelować w dowiązaniu do sieci państwowej, a otwór zlokalizować na mapie w skali 1:10 000 i 1:500. Najbardziej wskazanym byłoby, aby prace geodezyjne wykonał geodeta miejscowy. Koniecznym jest zachowanie Dziennika niwelacji, gdyż musi być przedstawiony w dokumentacji powykonawczej. 8. WNIOSKI I ZALECENIA 20 a. Projektowany otwór będzie trzecim nowoczesnym na ujęciu. Ciężar eksploatacji będzie rozłożony równomiernie i prawie prostopadle do kierunku spływu wód podziemnych. b. Zastosowany filtr umożliwia czyszczenie chemiczne skolmatowanej po latach części czynnej. Ponadto kolmatacja chemiczna w filtrach PVC będzie przebiegała dużo wolniej. c. Technologia wiercenia wymaga stałych dostaw wody bez przestojów. Wykonawca może to zrealizować eksploatując pobliski otwór nr 13.. d. Otwory niesprawne winny być zlikwidowane. e. Prace i roboty geologiczne muszą prowadzić osoby o odpowiednich kwalifikacjach stosownie do postanowień art. 31 ust. 1 Prawa geologicznego i górniczego. f. Prace i roboty geologiczne muszą być prowadzone przy zachowaniu obowiązujących przepisów z zakresu innych ustaw. g. Wnioskuje się o upoważnienie geologa dokumentującego do korygowania prac wiertniczych w zakresie głębokości o 20% (z uzgodnieniami z W.O.Ś. i Inwestorem), przedłużenia czasu pompowania, a także konstrukcji otworu i zafiltrowania mającego na celu zwiększenie wydatku jednostkowego. h W porozumieniu z Inwestorem okres ważności aktu zatwierdzenia projektowanych prac określa się na 4 lata, czyli do 2010.VI.31. i. Wnosi się o zezwolenie na likwidację próbek czasowego przechowywania po pompowaniu pomiarowym, a przed zatwierdzeniem aneksu. Otwór będzie wiercony metodą obrotową, będą to więc próby okruchowe i przemyte płuczką. Biorąc pod uwagę stałość budowy geologicznej ujęcia oraz fakt że wykonano tam trzy otwory z pełnym rdzeniowaniem metodą okrętną, likwidacja prób z projektowanego otworu może być możliwa. j. Na podstawie wyników prac terenowych należy opracować dodatek do dokumentacji zasobowej i przedstawić go do zatwierdzenia. k. Projekt niniejszy należy przedstawić w 4 egzemplarzach w Urzędzie Marszałkowskim Województwa Dolnośląskiego, Wydział Geologii, 50-411 Wrocław, Wybrzeże Słowackiego 12÷14. 21 9. KOSZTORYS SZACUNKOWY I HARMONOGRAM PRAC A. Prace wiertnicze Wykonawca projektowanych prac będzie wyłoniony w drodze przetargu. Stąd cena może być zróżnicowana. B. Prace geologiczne Przy obecnej jakości wykonawstwa i takiej budowie geologicznej, konieczne jest prowadzenie stałego nadzoru (od głębokości 15 m), co podnosi jego koszt. 22 Harmonogram prac Projektowane prace będą trwały sumarycznie 4 miesiące wraz z przygotowaniami: wiercenie 1 miesiąc kompresorowanie, pomiary głowicą, pompowanie pomiarowe 0,5 miesiąca prace laboratoryjne 1 miesiąc dokumentacja powykonawcza i pozostałe dokumenty 1,5 miesiąca 10. LITERATURA − Arkusz mapy geologicznej – Brzeg Dolny, Szczegółowa mapa geologiczna Polski wraz z objaśnieniami, skala 1:50 000 − Arkusz mapy topograficznej: Szczepanów M-33-34-A-c-4, Kronsztadt-86, C.U.G.i K. − Arkusz mapy hydrogeologicznej: Brzeg Dln. Skala 1:50 000 − „Projekt prac geologiczno-wiertniczych na wykonanie otworu zastępczego nr 18z w utworach trzeciorzędu na ujęciu wody pitnej w Szczepanowie k/Środy Śl.” – 1999 r., Marta Uścieńska − pozostałe dokumentacje powykonawcze − „Opracowanie badań geofizycznych rejonu ujęcia trzeciorzędowych wód podziemnych w Szczepanowie k. Środy Śl.” – 2000 r., J. Farbisz. 23 24 25 26 27 28 29 30 31
