Agnieszka Kwiatkowska
Inżynieria Środowiska
Rok I grupa L04
4.2 Projektowane prace geologiczne
4.2.1 Wiercenia
Celem prac wiertniczych jest rozpoznanie warunków gruntowo - wodnych w podłożu drogi ekspresowej S7 (odcinek Folga I - Mierzawa), a w szczególności uzyskanie dokładnych informacji dotyczących:
miąższości i litologii strefy aeracji
miąższości i rodzaju osadów słabo przepuszczalnych w nadkładzie analizowanego poziomu wodonośnego
głębokości występowania nawierconych i ustalonych zwierciadeł wód podziemnych
jakości wód podziemnych
Wykonywanie wierceń otworów hydrogeologiczno - badawczych będzie odbywać się na podstawie kart otworów wiertniczych. Otwory projektowane będą na podstawie mapy topograficznej, hydrogeologicznej i geologicznej, a także wyników z inwentaryzacji studni kopanych i wierconych. Wiercenia będą wykonywane wiertnicą UGB o średnicy 6,625 cala. Otwory badawcze wyznaczono w terenie metodą domiarów prostokątnych. W pasie projektowanego odcinka Folga Pierwsza - Mierzawa (teren dość niski) zostaną odwiercone dwa otwory OH-1 i OH-2. Będą to miejsca, gdzie nie rozpoznano warunków hydrogeologicznych (nie ma studni) i gdzie nie ma rozmieszczonych żadnych linii energetycznych ani kanalizacyjnych. W trakcie wiercenia stwierdza się głębokość zwierciadła wody. Ponadto określa się czy zwierciadło jest swobodne czy napięte. Z reguły na badanym obszarze zwierciadło jest swobodne a tylko lokalnie nieznacznie napięte.
Dokładna lokalizacja otworów hydrogeologicznych przedstawiona jest w załączniku 4.
Otwór hydrogeologiczny OH-1
Otwór studzienny: SK-79 (Potok Mały) rzędna zwierciadła wody 222,6m n.p.m.; rzędna terenu 233,2m n.p.m.
Otwór studzienny: SK-86 (Potok Mały) rzędna zwierciadła wody 252,90m n.p.m.; rzędna terenu 271,0m n.p.m.
Odległość między otworami w terenie wynosi ok. 1km.
Rzędna terenu w miejscu projektowanego otworu wynosi 252,1m n.p.m.
Różnica rzędnych zwierciadła wody otworów studziennych SK-79 oraz SK-86 wynosi:
252,9-222,6=30,3m
x - spadek w miejscu projektowanego otworu hydrogeologicznego
1000m=30,3m
500m=x m
x=15,15 m
Wysokość zwierciadła wody: 222,6m+15,15m = 237,75m n.p.m.
Wysokość odwiertu pod zwierciadło wody - 3m
Prawdopodobna głębokość otworu: 252,1m - 237,75m +3m= 17,35m
Głębokość wiercenia do I warstwy wodonośnej: 252,1m-237,75m= 14,35 m
Otwór hydrogeologiczny OH-2
Otwór studzienny: SK-64 (Mierzawa) rzędna zwierciadła wody 222,70m n.p.m.; rzędna terenu 230,70m n.p.m.
Otwór studzienny SK-86 (Potok Mały) ) rzędna zwierciadła wody 252,90m n.p.m.; rzędna terenu 271,0m n.p.m.
Odległość między otworami w terenie wynosi 1km.
Rzędna terenu w miejscu projektowanego otworu wynosi 250,85m n.p.m.
Różnica rzędnych zwierciadła wody otworów studziennych SK-64 oraz SK-86 wynosi:
252,9-222,7= 30,2m
x - spadek w miejscu projektowanego otworu hydrogeologicznego
1000m=30,2m
500m=x m
x= 15,1 m
Wysokość zwierciadła wody: 222,70m+15,1m= 237,8m n.p.m.
Wysokość odwiertu pod zwierciadło wody - 3m
Prawdopodobna głębokość otworu: 250,85m-237,7m+3m= 16,15m
Głębokość wiercenia do I warstwy wodonośnej: 250,85m-227,7m= 13,15m
Analiza najbliżej usytuowanych studni wiertniczych (nr 31 oraz 32) względem studni projektowanej pozwoliła na przedstawienie prawdopodobnego profilu geologicznego otworu hydrogeologicznego OH-1 oraz OH-2, który przedstawia poniższa tabela.
Studnia nr 31
rzędna terenu 235m n.p.m.
litologia |
głębokość spągu w-twy m ppt |
Margle ilaste |
1,3 |
Margle |
27 |
zw wody ustabilizowane/nawiercone [m npm] |
13,5 |
Studnia nr 32
rzędna terenu 231,7m n.p.m.
Litologia |
głębokość spągu w-twy m ppt |
Margle ilaste |
1 |
Margle |
31 |
zw wody ustabilizowane/nawiercone [m npm] |
15 |
4.2.2 Badania geologiczne w otworach hydrogeologicznych
Podczas wiercenia otworów należy przeprowadzić szczegółowe badanie hydrograficzne i profilowanie geologiczne przewiercanych warstw. Takie profilowanie wykonuje geolog z odpowiednimi uprawnieniami geologicznymi.
Po wykonaniu otworów prowadzone są pomiary nawierconego i ustabilizowanego poziomu zwierciadła wody. Badania hydrogeologiczne każdej ze stwierdzonych warstw wodonośnych są głównym zamierzeniem projektowanych prac geologicznych przeprowadzonych metodą próbnych pompowań.
Głębokość zwierciadła wody mierzymy dwukrotnie (zaraz po odwierceniu otworu i po pewnym czasie). Pobieramy próbki wód do analiz fizykochemicznych. Dokonujemy pomiarów aktualnej wielkości poboru wody na wszystkich głębinowych ujęciach zlokalizowanych na obszarze badań. Pobierając próbki wody do celów laboratoryjnych wskazujemy miejsca do szczegółowego rozpoznania jakości wód podziemnych. W tych miejscach podwyższona wartość parametru przewodności może wskazywać na antropogeniczne zanieczyszczenie wody. Próbki wody pobiera się specjalnym próbnikiem. Próbnik ten wprowadza się w głąb ziemi i po osiągnięciu odpowiedniej głębokości metalowa rura osłonowa próbnika (tzw. ekran) jest podciągana do góry. Wtedy można dokonać pomiaru poziomu wody gruntowej i pobrać jej próbkę plastikowym wężem.
Po zakończeniu pompowania oczyszczającego należy przeprowadzić stabilizację lustra wody w otworze. Następnie wykonuje się pompowanie pomiarowe. Jego celem jest określenie parametrów filtracyjnych i charakterystyki hydrodynamicznej ujętej warstwy wodonośnej, pozwalających na obliczenie: współczynnika wodoprzepuszczalności, wydajności dopuszczalnej i eksploatacyjnej.
W czasie pompowania pomiarowego mierzy się poziom zwierciadła wody w studniach oraz temperaturę wody na wypływie. Studnie na czas pompowania powinny być wyłączone z eksploatacji. Pod koniec pompowania pomiarowego należy pobrać próbki wody z otworów i wykonać standardową analizę własności fizykochemicznych. Po zakończeniu pompowania należy przeprowadzić stabilizację lustra wody w otworach.
Zakres badań obejmuje badania geofizyczne, gazowe, fizykochemiczne węgli, laboratoryjne piaskowców, hydrogeologiczne. Cel tych badań to określenie współczynnika filtracji utworów wodonośnych, depresji i jej promienia, wydajności warstwy wodonośnej, jakości i chemizmu wody złożowej. Po zakończeniu pompowania na trzecim stopniu depresji przeprowadzono pomiary podnoszenia się zwierciadła wody w otworze aż do czasu jego całkowitej stabilizacji.
4.2.3 Badania fizykochemiczne próbek wody
Podczas projektowania zakresu analiz fizykochemicznych należy pamiętać o specyfice oddziaływania obiektów drogowych na jakość wód podziemnych oraz o celach badań oraz o ich aspekcie ekonomicznym.
Zasadniczym celem projektowanego rozpoznania jest ocena stopnia antropogenicznych zmian jakości wód podziemnych i ustalenie ich charakterystyki fizykochemicznej, zwłaszcza w zakresie tych parametrów, które mogą być traktowane jako typowe wskaźniki zanieczyszczeń drogowych wód podziemnych.
Przy poborze próbek należy kierować się ogólnymi zasadami zalecanymi przez PIOŚ.
W szczególności należy przestrzegać następujących zaleceń:
generalną zasadą w badaniach jakości wód podziemnych powinno być oznaczanie rozpuszczonych form badanych składników, w związku z tym niezbędne jest przefiltrowanie próbki wody bezpośrednio przy jej poborze przez filtr membranowy 0,45 µm
przed pobraniem próby należy odpompować stagnującą wodę w otworze; zaleca się odpompowanie przynajmniej 3-krotnej objętości otworu
w trakcie poboru prób należy oznaczyć przynajmniej temperaturę, pH
i przewodność elektryczną właściwą pobieranej wody
po utrwaleniu (w terenie) próbki należy w jak najkrótszym czasie dostarczyć do laboratorium (maksimum w ciągu 48 godzin)
każdorazowo, rodzaj pojemników, sposób utrwalania, przechowywania
i transportu próbek należy uzgadniać z laboratorium wykonującym oznaczenia
Wskaźnikami, które występują najczęściej są: ChZT, jony: NH4+, Cl-, SO4 2-, metale ciężkie (głównie Pb, Cd, Zn, Cr) i substancje ropopochodne. Mając to na uwadze należy dążyć do tego, by zakres oznaczeń wskaźników dotyczył tylko tych zanieczyszczeń, których pojawienie się w wodach podziemnych jest związane z oddziaływaniem dróg. Zakres ten powinien być też zróżnicowany w zależności od miejsca poboru próbki wody. Ustala się następujący zakres laboratoryjnych oznaczeń wskaźników jakości wód podziemnych:
zakres podstawowy
wskaźniki fizyczne: przewodność elektryczna, odczyn pH, zapach
wskaźniki nieorganiczne: chlorki, siarczany, wodorowęglany, sód, potas, magnez, wapń, azotany; fosfor ogólny
wskaźniki organiczne: TOC (OWO)
zakres rozszerzony - wyżej wymienione wskaźniki oraz:
wskaźniki fizyczne ChZT (KMnO4)
wskaźniki nieorganiczne: amoniak, azotyny, fluorki, żelazo, mangan
mikroelementy: ołów, kadm, cynk, chrom, kobalt, bor
wskaźniki organiczne: suma węglowodorów ropopochodnych, WWA (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne), BTEX (lotne węglowodory aromatyczne) oraz fenole
Zakres podstawowy powinien być wykonany w każdym wypadku, natomiast zakres rozszerzony powinien być dostosowany do sposobu użytkowania terenu, głębokości występowania i izolacji opróbowanego poziomu wodonośnego, odległości i usytuowania otworu względem projektowanej drogi, jego lokalizacji względem ujęć zbiorowego zaopatrzenia ludności w wodę itp.
Po zakończeniu odpowiednich badań geologicznych i fizyko - chemicznych otwory badawcze zostaną zlikwidowane urobkiem własnym poprzez uwijanie z zachowaniem pierwotnego profilu geologicznego.
4.2.4 Prace geodezyjne
W ramach projektu należy wytyczyć wyrobiska oraz wyznaczyć współrzędne punktów wyrobisk i ich wysokości w celu naniesienia na mapę dokumentacyjna.
Teren przy otworach należy zaniwelować w dowiązaniu do sieci państwowej, a otwór zlokalizować na mapie w skali 1:1000 i 1:50000. Najbardziej wskazanym byłoby, aby prace te wykonał miejscowy geodeta. Koniecznym jest przekazanie dziennika niwelacji dokumentatorowi, gdyż musi być zamieszczony w dokumentacji powykonawczej
5. Przewidywane oddziaływanie projektowanych prac na środowisko
Wiercenia przeprowadzone zostaną specjalistycznym sprzętem wiertniczym z równoczesnym rurowaniem otworów także nie przewiduje się negatywnego wpływu projektowanych prac na środowisko.
Po badaniach zostaną zlikwidowane otwory wiertnicze z zachowaniem pierwotnego profilu geologicznego.
6. Harmonogram projektowanych prac
Gotowy projekt należy złożyć do odpowiedniego organu administracji geologicznej
w celu zatwierdzenia. Czas oczekiwania na zatwierdzenie projektu wynosi 30 dni. W razie odrzucenia projektu trzeba wykonać odpowiednie poprawki i przesłać do ponownego zatwierdzenia. Po ostatecznym zatwierdzeniu projektu przez odpowiedni podmiot geologiczny należy dostarczyć go do Urzędu Górniczego w celu zawiadomienia o zamiarze przystąpienia do robót geologicznych. Roboty te zacząć się mają po okresie dwóch tygodni. Prace wykonuje się zgodnie z przedstawionym harmonogramem.
|
|
TYGODNIE |
|||||||||||||||
Lp. |
Rodzaj wykonywanych prac |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
1. |
Roboty wiertnicze |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Obserwacje i pomiary hydrogeologiczne, pobieranie próbek |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Badania laboratoryjne |
|
|
|
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Prace geodezyjne |
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
5. |
Prace dokumentacyjne |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
Wnosi się o zatwierdzenie terminu realizacji projektu do lipca 2013. Przewidywane zakończenie realizacji projektu - luty 2014.
7. Spis literatury i materiałów archiwalnych
1. „Atlas podziału hydrograficznego Polski”, Czarnecka Halina, Warszawa 2005
2. „Geografia regionalna Polski”, Kondracki Jerzy, Warszawa 2002
3. „Zasady sporządzania dokumentacji określających warunki
hydrogeologiczne w związku z projektowaniem dróg krajowych i autostrad”, Rodzoch Andrzej, Warszawa 2006
4. „Wyniki pomiarów jakości wód powierzchniowych w województwie świętokrzyskim w latach 2010-2012, Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Kielcach
Strony internetowe: