Projekt prac geologicznych na wykonanie wiercenia studziennego z

Projekt prac geologicznych na wykonanie wiercenia studziennego z

BIPROMEL
- Działa od 1950 r. -
BIURO STUDIÓW I PROJEKTÓW
GOSPODARKI WODNEJ ROLNICTWA
Spółka z o.o.
ul. Instalatorów 9
02-237 Warszawa
adres korespondencyjny: 02-100 W-wa skr.poczt. 61
TELEFONY:
Prezes 0-22-846-11-52
tel/fax 0-22-846-55-78
Pracownia Badań Hydrogeologicznych i Geofizycznych
Projekt prac geologicznych
na wykonanie wiercenia studziennego
z utworów czwartorzędowych
dla wodociągu wiejskiego – CHEŁSTY
gm. RóŜan
pow. makowski
woj. mazowieckie
Opracował:
Kierownik Pracowni
Warszawa, maj 2010 r.
Prezes Zarządu
SPIS TREŚCI
CZĘŚĆ I – OGÓLNA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
WSTĘP .............................................................................................................................. 3
ZAKRES DOTYCHCZASOWYCH PRAC GEOLOGICZNYCH............................. 4
CEL, ZAKRES I SPOSÓB WYKONANIA BADAŃ
GEOFIZYCZNYCH – ELEKTROOPOROWYCH.................................................... 4
MORFOLOGIA I HYDROGRAFIA ............................................................................. 6
BUDOWA GEOLOGICZNA I STOSUNKI HYDROGEOLOGICZNE
W ŚWIETLE MATERIAŁÓW ARCHIWALNYCH I WYKONANYCH
BADAŃ GEOFIZYCZNYCH........................................................................................ 6
WNIOSKI I ZALECENIA ............................................................................................ 10
ZAŁOśENIA PROJEKTOWE .................................................................................... 11
RODZAJ, ZAKRES I HARMONOGRAM PRAC GEOLOGICZNYCH................ 12
CZĘŚĆ II – PROJEKT TECHNICZNY WYKONANIA OTWORU
HYDROGEOLOGICZNEGO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
LOKALIZACJA OTWORU ......................................................................................... 14
KONSTRUKCJA TECHNICZNA OTWORU............................................................ 14
POBIERANIE PRÓBEK GRUNTU I WODY ............................................................ 14
POMIARY I OBSERWACJE HYDROGEOLOGICZNE W CZASIE
WIERCENIA................................................................................................................. 15
ZAMYKANIE WÓD...................................................................................................... 15
FILTROWANIE OTWORU ......................................................................................... 16
PRÓBNE POMPOWANIE............................................................................................ 17
POMIARY GEODEZYJNE .......................................................................................... 18
UWAGI KOŃCOWE ..................................................................................................... 18
CZĘŚĆ III – ZAŁĄCZNIKI
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Profile studni – wierceń wykonanych
Mapa lokalizacji prac geologicznych – skala 1:25 000
Mapa dokumentacyjna – skala 1:10 000
Mapa oporów właściwych na głębokości 40 m – skala 1:10 000
Szkic lokalizacji projektowanego wiercenia – skala 1:5000
Projekt geologiczno-techniczny otworu
Zestawienie krzywych SGE polowych z krzywymi interpretacji komputerowej
Wyniki komputerowej interpretacji SGE
2
CZĘŚĆ I – OGÓLNA
1. WSTĘP
Projekt opracowuje się na podstawie zlecenia Urzędu Gminy w RóŜanie, Plac
Obrońców RóŜana 4, nr zlecenia PI 2227d-5/2010 z dnia 24.04.2010 r.
Zlecenie dotyczy wykonania projektu prac geologicznych na wykonanie wiercenia
studziennego w rejonie m. Chełsty dla zaopatrzenia w wodę lewobrzeŜnej części gminy
RóŜan, obejmującej m.in. miejscowości Chełsty, Dąbrówka, Kaszewiec.
Zapotrzebowanie na wodę, ustalone przez Urząd Gminy, które powinno zapewnić
wodę dla projektowanego wodociągu wynosi 40 m3/h.
W 2007 r. firma „Miner” z Warszawy wykonała wiercenie studni w m. Dąbrówka,
głębokość wiercenia 78,0 m, warstwa wodonośna wystąpiła na głębokości od 44,0 m ppt do
74,0 m ppt. Wydajność eksploatacyjną ustalono w wysokości 40,0 m3/h przy se = 12,8 m.
Ze względu na wystąpienie w wodzie amoniaku (6,5 mg NH3/l), znacznie przekraczającego
wartości dopuszczalne, stwarzające duŜe problemy dla uzdatniania wody, tak pod względem
technicznym jak i kosztowym, studnia ta została zdyskwalifikowana jako źródła zaopatrzenia
wodociągu w wodę.
W 2010 r. na zlecenie Urzędu Gminy w rejonie m. Chełsty BSiPGWR „Bipromel”
z Warszawy wykonało 16 sondowań – elektrooporowych SGE, mających na celu rozpoznanie
budowy geologicznej tego terenu.
PoniewaŜ w RóŜanie istnieje stały problem uciąŜliwego niedoboru wody,
postanowiono podjąć próbę szukania warstw wodonośnych na obszarze lewobrzeŜnej części
gminy w innych punktach, poza rejonem Dąbrówki, w miejscowości poza obszarem objętym
ochroną „Natura 2000” oraz dostępnych terenowo – poza lasami. Do badań wytypowano
teren połoŜony na wschód od m. Chełsty.
Projekt opracowuje się zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia
18.12.2001 r. w sprawie projektu prac geologicznych (Dz. U. Nr 153 poz. 1777).
3
2. ZAKRES DOTYCHCZASOWYCH PRAC GEOLOGICZNYCH
W omawianej, północnej, lewobrzeŜnej części gminy RóŜan, odnotowano wiercenie
badawcze (stratygraficzne), oznaczone nr 3 na zał. nr 2, wykonane w 1988 r., w rejonie
m. Szygi, dla potrzeb Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000 ark. RóŜan.
Wiercenie o głębokości 173,0 m dotarło do osadów oligoceńskich. W górnej części tego
wiercenia, do głębokości 80,0 m, występuje kompleks osadów piaszczystych z kilkoma
przewarstwieniami glin i iłów. PoniŜej do głębokości ok. 140,0 m występuje poziom glin
zwałowych, podścielonych osadami piaszczystymi czwartorzędowymi i oligoceńskimi.
Granicę stratygraficzną między czwartorzędem i trzeciorzędem (oligocen) zaznaczono na
głębokości 173,0 m.
W 2007 r. w m. Dąbrówka firma „Miner” PBG Warszawa, ul. Jagiellońska, wykonała
wiercenie studzienne o głębokości 76,0 m (zał. nr 1), które ze względu na ponadnormatywną
zawartość amoniaku, zostało zdyskwalifikowane pod względem przydatności dla wodociągu
zaopatrującego mieszkańców tej części gminy w wodę.
Miasto i gmina RóŜan objęte są SA Mapą Hydrogeologiczną Polski w skali 1:50 000,
opracowaną przez P.G. „Polgeol” S. A. Warszawa w 2002 r. na zlecenie Państwowego
Instytutu Geologicznego (Generalny Wykonawca).
3. CEL, ZAKRES I SPOSÓB WYKONANIA BADAŃ
GEOFIZYCZNYCH – ELEKTROOPOROWYCH
Dokumentowane prace geoelektryczne wykonano jako element prac i badań
zmierzających do rozwiązania problemu zaopatrzenia w wodę wschodniej, lewobrzeŜnej
części gminy RóŜan.
Celem badań geofizycznych było:
•
rozpoznanie
zróŜnicowania
litologicznego
osadów
czwartorzędowych
terenów
połoŜonych we wschodniej części gminy RóŜan, w rejonie miejscowości Chełsty,
•
ustalenie moŜliwości występowania warstw wodonośnych o znaczeniu eksploatacyjnym.
W tym celu, zgodnie ze zleceniem wykonano badania elektrooporowe przy pomocy
sondowań geoelektrycznych elektrooporowych SGE w układzie Schlumbergera.
Wykonano 16 sz. Sondowań SGE, rozmieszczając je w obrębie wyznaczonego
obszaru (zał. nr 2).
4
Maksymalne rozstawy linii zasilających AB dobierano tak, aby zapewnić prospekcję
osadów czwartorzędowych i stropu podłoŜa – na ogół wynosiły one 320,0 – 640,0 m.
Pomiary w terenie wykonano aparaturą PMG – 201, z uŜyciem prądu stałego
o napięciu maksymalnym 360 V.
Lokalizację wszystkich sondowań zaznaczono na mapie dokumentacyjnej w skali
1:10 000, stanowiącej załącznik nr 3 niniejszego opracowania.
Interpretacje wszystkich krzywych SGE przeprowadzono na monitorze telewizyjnym,
wykorzystując programy komputerowe „Pauls: i „Jack 1” w systemie „INCEL”.
Biorąc pod uwagę występującą na tym terenie duŜą zmienność budowy geologicznej,
związaną z litologicznymi i stratygraficznymi zmianami i zaburzeniami, przystępując do
interpretacji krzywej SGE nie znano rzeczywistej ilości warstw, ich miąŜszości i oporności
właściwej. W takim przypadku dokładność i jednoznaczność interpretacji maleje ze względu
na szerokie przedziały ekwiwalentności i moŜliwości utajeń. Dla ustalenia typu krzywej SGE
kierowano się jej kształtem, kształtem najbliŜszych SGE, danymi z najbliŜszych wierceń
i ogólną znajomością budowy geologicznej tego terenu.
JeŜeli
z
analizy
przewidywanej
budowy
geologicznej
wynikało
duŜe
prawdopodobieństwo istnienia utajonej warstwy (nie zaznaczającej się na krzywej SGE ze
względu na mało kontrastowy lub pośredni opór i małą w stosunku do nadkładu miąŜszość),
przy interpretacji krzywej SGE starano się moŜliwość jej istnienia uwzględnić, pod
warunkiem, Ŝe nie pogarszało to pokrycia się krzywej polowej z teoretyczną. Nie
uwzględnienie warstw utajonych mogłoby powodować znaczne błędy w ocenie sumarycznej
miąŜszości
osadów
czwartorzędowych
oraz
identyfikacji
kompleksu
osadów
trzeciorzędowych.
Interpretacja dawała często kilka moŜliwych wariantów – wybierano wówczas
najbardziej prawdopodobny geologicznie, uwzględniający wyniki najbliŜszych wierceń.
MoŜliwość uzyskania kilku róŜnych, równowaŜnych pod względem geofizycznym,
wyników interpretacji krzywej SGE wynika ze wspomnianych juŜ moŜliwych utajeń
niektórych warstw i szerokich zakresów ekwiwalentności.
Wyniki przyjętej interpretacji SGE wykorzystano do sporządzenia mapy oporów
właściwych na głębokości 40,0 m.
Warstwy o miąŜszości ok. 1,0 m wyinterpretowano na krzywych SGE wyłącznie
w strefie przypowierzchniowej, głębiej, jeśli istnieją, ulegają całkowitemu utajeniu.
W załączony wydruku wyników komputerowej interpretacji SGE (zał. nr 7 i 8)
podano wszystkie wyinterpretowane warstwy bez względu na ich miąŜszość.
5
Dzienniki polowe, mapy terenowe oraz jeden kompletny egzemplarz dokumentacji
przekazano do archiwum „Bipromelu”.
4. MORFOLOGIA I HYDROGRAFIA
Według podziału fizyczno-geograficznego (Kondracki) omawiany rejon znajduje się
w obrębie Niziny Północnomazowieckiej, a w podziale jednostkowym rejon projektowanego
ujęcia połoŜony jest na obszarze jednostki geomorfologicznej zwanej Wysoczyzną
Ostrołęcką.
Jest to erozyjna równina o powierzchni połoŜonej na wysokości 105,0 – 106,0 m npm.
W pobliŜu krawędzi występują wydmy o wysokości względnej do 12,0 m. Dolina Narwi
(w rejonie omawianym) posiada 5 tarasów. Tarasy I, II i II mają cechy tarasów rzeki
roztopowej. Taras IV i częściowo zalewowy mają charakter tarasów rzeki meandrującej i są
urozmaicone starorzeczami – suchymi, zawodnionymi i zatorfionymi.
Pod względem hydrograficznym omawiany teren połoŜony jest w zlewni rzeki Narwi,
około 1600 m na wschód od koryta rzeki.
5. BUDOWA GEOLOGICZNA I STOSUNKI HYDROGEOLOGICZNE
W ŚWIETLE MATERIAŁÓW ARCHIWALNYCH I WYKONANYCH
BADAŃ GEOFIZYCZNYCH
Ze względu na charakter niniejszego opracowania opis budowy geologicznej
ograniczony
jest
do
Czwartorzędu.
W
rejonie
omawianym
miąŜszość
osadów
czwartorzędowych wynosi 160 – 170 m. Są to osady pochodzące głównie z okresu
zlodowacenia
południowopolskiego,
interglacjału
mazowieckiego,
zlodowacenia
środkowopolskiego. W rejonie mogą występować gliny zwałowe na kilku poziomach,
rozdzielone osadami wodnolodowcowymi piaskami, piaskami pylastymi, przechodzącymi
w utwory zastoiskowe. MiąŜszość poszczególnych warstw jest bardzo zmienna, miejscami
moŜe osiągać kilkadziesiąt metrów.
Dla szczegółowego rozpoznania budowy geologicznej w wyznaczonym rejonie,
a
zwłaszcza
określenia
moŜliwości
występowania
osadów
piaszczystych,
warstw
wodonośnych, wykonano badania geofizyczne metodą elektrooporową, których lokalizację
pokazano na zał. nr 2 i 3.
6
Biorąc pod uwagę generalne załoŜenia przyjmowane dla podporządkowania
parametrów fizycznych (oporności) odpowiednim osadom plejstoceńskim, dla badanego
terenu przyjmuje się następującą korelację pomiędzy wartościami oporności właściwej
i wykształcenia litologicznego:
•
osady piaszczyste stropowe – często suche, charakteryzują się podwyŜszoną opornością,
powyŜej kilkuset omm,
•
piaski róŜnoziarniste wodonośne – oporność powyŜej 100 omm,
•
osady piaszczyste z przewarstwieniami glin – oporność 80 – 100 omm,
•
piaski gliniaste, gliny piaszczyste – oporność 60 – 80 omm,
•
osady „słaboprzepuszczalne”, gliny zwałowe, mułki, pyły posiadają oporność w granicach
30 – 60 omm,
•
ił, pył ilasty – oporność poniŜej 30 omm.
Analiza warunków geologicznych i hydrogeologicznych w rejonie m. Chełsty
Omawiany teren m. Chełsty – na Mapie Hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000
ark. RóŜan, połoŜony jest na granicy jednostek hydrogeologicznych, nr 4 oznaczonej
i nr 7 oznaczonej
a Q II
Q
baQI
. Wg w/w Mapy uŜytkowy poziom wodonośny występuje
Q
w jednostce nr 7, na głębokości 15,0 – 50,0 m, w jednostce nr 4 na głębokości poniŜej 5,0 m.
MiąŜszość głównego uŜytkowego poziomu wodonośnego wynosi odpowiednio
10,0 – 20,0 m i 20,0 – 40,0 m. Przewodność 100,0 – 200,0 m2/24 h i 200,0 – 500,0 m2/24 h.
Wydajność potencjalną wyznaczono w zakresie 10,0 – 30,0 m3/h i 30,0 – 50,0 m3/h. Moduł
zasobów
odnawialnych
180,0 m3/24h/km2
i
300,0 m3/24h/km2,
dyspozycyjnych
180,0 m3/24h/km2 i 95,0 m3/24h/km2.
Współczynnik filtracji warstw wodonośnych tego poziomu wg w/w Mapy wynosi
ok. 0,0001 m/s, 0,0002 m/s. W wierceniu w Dąbrówce współczynnik filtracji obliczony wg
wyników próbnego pompowania wynosi 0,00005 m/s.
W rejonie obecnie badanym, przestrzeń geologiczną rozpoznano do głębokości ponad
100,0 m. Zgodnie z analizą warunków geologicznych tego rejonu przyjęto, Ŝe miąŜszość
osadów czwartorzędowych moŜe wynosić około 160,0 – 170,0 m, a biorąc pod uwagę wyniki
wierceń w Dąbrówce i wiercenia badawczego (3) główny uŜytkowy poziom wodonośny
będzie występował na głębokości ok. 40,0 – 80,0 m.
7
Dla przedstawienia wykształcenia osadów czwartorzędowych w omawianym rejonie,
a zwłaszcza występowania i rozprzestrzeniania się osadów piaszczystych – wodonośnych
o znaczeniu eksploatacyjnym, opracowano mapę oporów rzeczywistych (właściwych) na
głębokości 40 m (zał. nr 4).
Z analizy mapy wynika, Ŝe najkorzystniejsze warunki hydrogeologiczne zaznaczają
się w północnej części terenu. Według interpretacji sondowań SGE, w części południowej
i centralnej obszaru warstwa ta zanika, a w tej części terenu następuje wzrost miąŜszości
osadów złoŜonych z glin zwałowych, mułków, iłów.
Odniesieniem dla interpretacji krzywych SGE było wiercenie wykonane w Dąbrówce
(zał. nr 1).
Wyniki sondowań wskazują, Ŝe nawet na tak niewielkiej przestrzeni, jak badany teren,
występują znaczne róŜnice w budowie geologicznej i warunkach hydrogeologicznych.
W sondowaniu nr 1 interpretowany jest profil geofizyczno-geologiczny zbliŜony do profilu
geologicznego z Dąbrówki. Osady o oporności ok. 140 omm, które litologicznie opisywane są
jako piaski wodonośne, występują na głębokości 40,0 – 70,0 m.
W sondowaniu nr 3 kompleks osadów piaszczystych o opornościach ok. 100 omm
występuje na głębokości ok. 39,0 – 66,0 m. W sondowaniu nr 4 osady piaszczyste
„wysokooporowe” perspektywiczne pod względem hydrogeologicznym interpretowane są od
głębokości ok. 20,0 m do 90,0 m. Głębiej występują osady o oporności ok. 70 omm,
stanowiące kompleks złoŜony głównie z glin zwałowych.
W
pozostałych
sondowaniach
osady
„wysokooporowe”,
ponad
100 omm,
przyjmowane jako piaszczyste, interpretowane są w strefie głębokości 10,0 – 30,0 m.
W wyniku analizy badań elektrooporowych, w nawiązaniu do wyników wiercenia
w Dąbrówce i badawczego (3), przyjmuje się, Ŝe najkorzystniejszym dla lokalizacji wiercenia
jest punkt sondowania nr 4, gdzie przewiduje się następujący profil geologiczny:
0,0 – 3,0 –
piaski
3,0 – 10,0 –
glina zwałowa
10,0 – 20,0 –
piaski mułkowate, mułek
20,0 – 80,0 –
kompleks osadów piaszczystych, od drobnoziarnistych
do średnioziarnistych
poniŜej –
glina piaszczysta, piasek pylasty
8
Uwaga: Ze względu na anizotropię osadów, ekwiwalentność, wyinterpretowana litologia,
miąŜszość i głębokość występowania poszczególnych warstw – kompleksów, moŜe
podlegać pewnym odstępstwom i przesunięciom.
9
6. WNIOSKI I ZALECENIA
1. Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne w omawianym rejonie są bardzo
skomplikowane, obserwowana jest gwałtowana zmiana w zaleganiu poszczególnych
warstw, nawet w niewielkich odległościach.
2. W wyniku wykonanych w rejonie Chełst badań elektrooporowych przyjmuje się, Ŝe
w obrębie omawianego terenu, tylko w części północnej SGE nr 1, 3, 4, naleŜy spodziewać
się występowania poziomu wodonośnego o znaczeniu eksploatacyjnym.
3. Przewidywany profil geologiczny w miejscu wykonania SGE nr 4 i projektowanego
wiercenia podano w poprzednim rozdziale.
4. Projektuje się wykonanie wiercenia rozpoznawczego, w miejscu sondowania nr 4
(zał. nr 5). Projektowana głębokość wiercenia 80,0 m (zał. nr 6).
5. PoniewaŜ głównym problemem na omawianym terenie jest występowanie w warstwach
wodonośnych amoniaku w ilościach znacznie przekraczających dopuszczalne normy,
proponuje się w pierwszej kolejności wykonać, w miejscu proponowanym, wiercenie
małodymensyjne, tzw. pilotaŜowe”. Wiercenie to proponuje się wykonać do stropu
warstwy wodonośnej, celem pobrania wody do analizy fizyko-chemicznej, określającej
zawartość amoniaku.
6. W przypadku uzyskania „pozytywnych” wyników – zawartość amoniaku w normie, naleŜy
wykonać wiercenie rozpoznawcze – eksploatacyjne. W trakcie prowadzenia wiercenia
naleŜy przebadać, pod względem hydrogeologicznym, napotkane warstwy wodonośne.
Warstwy wodonośne powinny być przewiercone do stropu warstw nieprzepuszczalnych.
7. Po uzyskaniu „pozytywnych” wyników z prac wiertniczych naleŜy opracować
dokumentację hydrogeologiczną powykonawczą dla ustalenia zasobów eksploatacyjnych
studni.
10
7. ZAŁOśENIA PROJEKTOWE
Projektuje się wykonanie wiercenia studziennego – rozpoznawczego na terenie działki
połoŜonej w północnej części m. Chełsty, w miejscu wykonania sondowania nr 4.
Przewiduje się wystąpienie warstw piaszczystych w strefie głębokości ok. 20,0 – 80,0 m ppt.
Dla oceny moŜliwości eksploatacyjnych projektowanego otworu, dla potrzeb projektu
oblicza się przypuszczalny wydatek studni (przepustowość) wg wzoru:
Q = Π x d x l x Vdop
gdzie:
Q – wydatek studni w m3/h
d – średnica zewnętrzna filtra wraz z obsypką Ŝwirową, w m
l – długość części roboczej filtra, w m
Vdop – dopuszczalna prędkość wlotowa wody na filtrze, w m/h
Przewiduje się ujęcie warstwy wodonośnej filtrem siatkowym.
Dane dotyczące filtra:
• filtr siatkowy φ 11 ¾ " – 298 mm
• d – średnica otworu – części czynnej – 406 mm = 0,406 m
• l – długość całkowita filtra 20 m
Przewiduje się współczynnik filtracji dla przewidywanej warstwy wodonośnej –
piasków od drobnoziarnistych do średnioziarnistych – wg wyników z wiercenia w Dąbrówce.
k = 0,00005 m/s
Obliczenie dopuszczalnej prędkości wlotowej wody na filtrze wg wzoru Sichardt`a.
Vdop =
k
15
k w m/s
z tego Vdop = 1,7 m/h
Obliczenie powierzchni czynnej filtra:
l – długość 20 m
d – średnica = 0,406 m
F = 3,14 x 0,406 x 20 m = 25,5 m2
Dopuszczalna przepustowość filtra:
Qdop = F x Vdop
Qdop = 25,5 x 1,7 = 43,4 m3/h
11
8. RODZAJ, ZAKRES I HARMONOGRAM PRAC GEOLOGICZNYCH
Przewidywany harmonogram prac:
–
przyjmuje się, Ŝe okres obowiązywania decyzji zatwierdzającej przedstawiony Projekt
będzie wynosił 2 lata;
–
ogłoszenie przetargu i wybór wykonawcy – ok. 1,5 miesiąca;
–
przygotowania terenu – ok. 2 tygodnie;
–
czas wiercenia „pilotaŜowego” – ok. 3 tygodnie (łącznie z badaniem wody);
–
czas wiercenia rozpoznawczo-eksploatacyjnego, łącznie z próbnym pompowaniem
i instalacją urządzeń pompowych – ok. 2 miesiące;
–
przeprowadzenie badań laboratoryjnych, granulometrycznych warstwy wodonośnej dla
ustalenia filtracji oraz fizyko-chemicznych i bakteriologicznych wody z ujętej warstwy
wodonośnej – ok. 3 tygodnie;
–
opracowanie „dokumentacji hydrogeologicznej” w celu ustalenia zasobów wód
podziemnych wykonanej studni – ok. 1 miesiąc.
12
CZĘŚĆ II
PROJEKT TECHNICZNY WYKONANIA
OTWORU HYDROGEOLOGICZNEGO
13
1. LOKALIZACJA OTWORU
Lokalizacja otworu wyznaczona w oparciu o wizję lokalną z uwzględnieniem
warunków BHP i ppoŜ.
Przy szczegółowej lokalizacji naleŜy kierować się przepisami normy PN-53/B-4700.
Lokalizację otworu przedstawiono na mapie lokalizacyjnej projektowanego wiercenia w skali
1:5000 – zał. 5.
2. KONSTRUKCJA TECHNICZNA OTWORU
Projektowany otwór rozpoznawczy naleŜy wykonać systemem mechanicznoudarowym. Otwór projektuje się do głębokości 80,0 m, przy uŜyciu następujących kolumn
rur:
• rury φ 510 mm (20") – do głębokości 10,0 m,
• rury φ 457 mm (18") – do głębokości 50,0 m,
• rury φ 406 mm (16") – do głębokości 80,0 m.
Rury 20" (510 mm) naleŜy postawić wodoszczelnie. Rury 18" (φ 457 mm), jako rury
robocze, wydobyć z otworu, rury 16" (φ406 mm) po zaflirtowaniu otworu podciągnąć do
głębokości 55,0m, dla odsłonięcia części roboczej filtra.
3. POBIERANIE PRÓBEK GRUNTU I WODY
Podczas wiercenia naleŜy pobierać próbki gruntu w dwóch kompletach (dla Inwestora
i Wykonawcy) do skrzynek znormalizowanych o pojemności przegród 1 dm3:
• z kaŜdej warstwy wyróŜniającej się litologicznie,
• z warstw nieprzepuszczalnych o duŜej miąŜszości co 2 m,
• z warstw wodonośnych o duŜej miąŜszości co 1 m.
Z warstwy przewidzianej do ujęcia naleŜy dodatkowo pobierać próbki w celu
przeprowadzenia badań granulometrycznych.
W czasie próbnych pompowań naleŜy pobierać trzy próbki wody do badań fizykochemicznych i bakteriologicznych.
Próbki pobiera się zgodnie z normami PN-76/0–4620.
14
Pierwszą próbkę wody pobiera się pod koniec pompowania oczyszczającego,
a następnie pod koniec II i III stopnia pompowania próbnego.
W
przypadku
stwierdzenia
szkodliwych
zanieczyszczeń
fizyko-chemicznych
pompowanej wody, np.: Fe, Mn, a zwłaszcza NH3, w oparciu o wyniki pierwszej analizy,
naleŜy pobrać próbki wody do badań technologicznych.
4. POMIARY I OBSERWACJE HYDROGEOLOGICZNE W CZASIE
WIERCENIA
Poza pomiarami hydrogeologicznymi, zalecanymi w pozostałych rozdziałach
projektu, naleŜy:
•
codzienne przed rozpoczęciem wiercenia i po jego zakończeniu wykonywać pomiary
głębokości zwierciadła wody w otworze, a wyniki pomiarów naleŜy zapisywać
w dziennych raportach wiertniczych,
•
po nawierceniu warstwy wodonośnej i zagłębieniu się wiercenia w tę warstwę na
głębokość około 1 m, konieczne jest przerwanie robót wiertniczych i dokonanie
pomiarów stabilizacji zwierciadła wody. Za zwierciadło ustabilizowane naleŜy uznać
takie, gdy trzy kolejne pomiary wykonane w odstępach 10 minutowych wykaŜą róŜnicę
mniejszą niŜ 2 cm,
•
po odsłonięciu filtra naleŜy zmierzyć poziom, na którym ustabilizuje się zwierciadło
wody w otworze, a wynik zanotować w karcie otworu (wcześniej przed filtrowaniem
otwór zalać wodą),
•
w przypadku konieczności zamknięcia wód podziemnych przewierconych warstw
wodonośnych, wyniki obserwacji zamknięcia wody odnotować w raporcie wiercenia
i protokole zamknięcia wód.
5. ZAMYKANIE WÓD
Zamykanie wód w przewierconych warstwach wodonośnych ma na celu ochronę
naturalnej izolacji poszczególnych poziomów, niedopuszczenie róŜnych poziomów do
skaŜenia bakteriologicznego oraz ochronę przed mieszaniem się wód o róŜnym składzie
fizyko-chemicznym, dlatego teŜ rury osłonowe φ 20" naleŜy postawić wodoszczelnie na
głębokości 10,0 m, przestrzeń między rurami na głębokości 7,0 – 10,0 m wypełnić
15
kompaktonitem oraz pozostawić do pełnego spulchnienia kompaktonitu i szczelnego
zamknięcia otworu.
Zamknięcia w razie takiej konieczności naleŜy dokonać na polecenie i według
szczegółowej instrukcji geologa nadzorującego budowę.
W przypadku nie uzyskania prawidłowego zamknięcia, czynności zamykania wód
naleŜy powtórzyć i przeprowadzić ponownie próbę szczelności.
6. FILTROWANIE OTWORU
W wierceniu projektuje się zabudowanie filtra o następujących wymiarach:
• rura nadfiltrowa φ 298 mm – długości 20,0 m,
• filtr właściwy φ 298 mm – długości 20,0 m,
• rura podfiltrowa φ 298 mm – długości 5,0 m.
Rurę podfiltrową naleŜy zamknąć od spodu denkiem. Do rur nad- i podfiltrowych
naleŜy przyspawać prowadnice dystansowe na obwodzie co 90°, które umoŜliwią centryczne
ustawienie filtra w otworze. Projektuje się zastosowanie filtra siatkowego. Szczegółową
konstrukcję filtru (typ i wymiary) określi geolog nadzorujący wiercenie w oparciu
o rzeczywiste warunki geologiczne.
Przed nafiltrowaniem otworu naleŜy wnętrze wychlorować.
Filtrowanie otworu powinno odbywać się po komisyjnym odbiorze filtru na budowie
i po pomiarach głębokości otworu filtrowanego.
W skład komisji powinien wchodzić: przedstawiciel Inwestora, geolog nadzorujący
oraz kierownik budowy.
Przestrzeń między ścianą odwiertu i filtrem naleŜy wypełnić obsypką Ŝwirową
o wymiarach 1,3 – 3,0 mm. W czasie wykonywania obsypki filtracyjnej wskazane jest
utrzymywanie w otworze zwierciadła wody powyŜej poziomu stabilizacji. Obsypywanie filtra
naleŜy rozpocząć od wytworzenia ok. 2 m słupa obsypki wokół filtra. Następnie uzupełnić
zapas obsypki etapami co 2,0 m, obserwując zachowanie się lustra wody w otworze. W ten
sposób naleŜy obsypywać filtr aŜ do górnej części czynnej filtra właściwego. NaleŜy
wytworzyć zapas obsypki nad częścią czynną do 2 m. Nad wytworzoną obsypką naleŜy
wykonać nasypkę z grubego zwiru, który spełni rolę uszczelki.
Szczegółowe dane dotyczące konstrukcji filtru, rodzaj obsypki, grubość uszczelki i jej
rodzaj określi geolog nadzorujący, przy opracowywaniu szczegółowego projektu filtra.
16
7. PRÓBNE POMPOWANIE
Po odwierceniu i zafiltrowaniu naleŜy przeprowadzić próbne pompowanie studni.
Pompowanie składać się będzie z dwóch etapów, tj. pompowania oczyszczającego
i pompowania pomiarowego.
Pompowanie oczyszczające ma na celu oczyszczenie strefy około filtrowej
z zawiesiny pylastej, dla polepszenia dróg filtracji wody do otworu oraz przygotowanie
otworu do pompowania pomiarowego i eksploatacji.
Pompowanie oczyszczające naleŜy przeprowadzić pompą przystosowaną do wody
zanieczyszczonej zawiesiną mechaniczną, po uprzednim ustabilizowaniu się wody w otworze.
Powinno ono trwać aŜ do otrzymania całkowicie czystej i klarownej wody. Tok pompowania
oraz sposób oceny klarowności wody powinna określać szczegółowa instrukcja robocza,
opracowana przez geologa nadzorującego. Przyjmuje się czas trwania pompowania
oczyszczającego na ok. 24 godz.
Po zakończeniu pompowania oczyszczającego naleŜy zmierzyć szybkość stabilizacji
zwierciadła wody w otworze.
Drugi etap pompowania pomiarowego powinien być poprzedzony dezynfekcją
otworu, polegającą na wlaniu do otworu odpowiedniej ilości wodnego roztworu środka
odkaŜającego
(podchloryn
wapnia,
sodu,
itp.)
według
szczegółowej
instrukcji
przedsiębiorstwa wykonującego otwór i pozostawienie otworu przez 24 godziny pod
działaniem tego środka.
Pompowanie pomiarowe ma na celu:
•
sprawdzenie pracy studni w warunkach zbliŜonych do warunków eksploatacyjnych,
•
uzyskanie danych do obliczeń parametrów hydrogeologicznych: średniego współczynnika
wodoprzepuszczalności,
wydajności
eksploatacyjnej,
wydajności
maksymalnej,
odpowiadających tym wydajnościom depresji oraz zasięgu leja depresyjnego,
•
dostarczenie danych o składzie fizyko-chemicznym i bakteriologicznym wody, oraz
ustalenie ewentualnych moŜliwości jej uzdatniania,
•
definitywne ustalenie przydatności ujętej warstwy wodonośnej do zamierzonych celów
eksploatacyjnych.
Próbne pompowanie pomiarowe naleŜy przeprowadzić pompą G-80 z wydajnościami
określonymi przez geologa nadzorującego.
Zasadą pompowania powinno być:
Q1 = 1/3 Qmax
Q2 = 2/3 Qmax
Q3 = Qmax
17
Maksymalna wydajność pompowania pomiarowego powinna być określona na
podstawie wyników pompowania oczyszczającego. Czas trwania pompowania pomiarowego
przy kaŜdej wydajności nie powinien być krótszy niŜ 12 godz. od chwili ustabilizowania się
depresji. Przyjmuje się, Ŝe pompowanie pomiarowe wraz z okresem potrzebnym do
stabilizacji zwierciadła wody w otworze będzie trwało co 45 godzin. Do pomiarów
wydajności naleŜy stosować wodomierz, a pomiary zwierciadła wody wykonać naleŜy przy
uŜyciu świstawki studziennej. Wodę z próbnego pompowania naleŜy odprowadzać do
znajdującego się w pobliŜu rowu. Energia elektryczna o mocy 15 kW moŜe być dostarczona
na plac budowy z odległości ok. 250 m.
Po zakończeniu pompowania wody naleŜy wykonać pomiary stabilizacji zwierciadła
wody. Wyniki pomiarów i obserwacji hydrogeologicznych naleŜy wpisywać do dziennika
próbnego pompowania.
8. POMIARY GEODEZYJNE
Po zakończeniu prac wiertniczych naleŜy wykonać niwelację otworu w nawiązaniu do
państwowej sieci geodezyjnej.
9. UWAGI KOŃCOWE
a) Projektowane badania i roboty geologiczne powinny przebiegać pod nadzorem geologa,
zgodnie z postanowieniami Prawa Geologicznego i Górniczego, Ustawa z dnia 4 lutego
1994 r. Dz. U. Nr 228 poz. 1947 (z późniejszymi zmianami).
b) Lokalizacja otworu, zamykanie wody z przewiercanych warstw wodonośnych, przyjęcie
filtra, oraz zakończenie próbnego pompowania powinno odbywać się komisyjnie
i zakończone protokołem.
c) Po zakończeniu przewidzianych projektem badań i robót, geolog nadzorujący opracuje
otrzymane wyniki w formie dokumentacji hydrogeologicznej, zgodnie z Rozporządzeniem
Ministra Środowiska z dnia 3.10.2005 r. Dz. U. Nr 201 poz. 1673.
18
CZĘŚĆ III
ZAŁĄCZNIKI
19
OTWÓR WIERTNICZY HYDROGEOLOGICZNY
Badawczy – stratygraficzny dla
1 : 100 000
Ark. mapy
SzMGP w skali 1:50 000 – Szygi
Wypis danych z
Współrzędne
Objaśnień do Mapy Hydrogeologicznej Polski
w skali 1:50 000 ark. RóŜan
x
......................................
y
.....................................
116,5
Wysokość m n. p. m.
Wykonawca
Ø
do głęb.
m
eksploatacyjne
Ø
do głęb.
m
filtr
wyciągnięte
posadowiony na głęb.
rura nadfiltrowa
Ø
......................................
mb ............................
część robocza
Ø
......................................
mb ............................
rura międzyfiltrowa
Ø
......................................
mb ..........................
rura podfiltrowa
Ø
......................................
mb ..........................
.................................
Zwierciadło wody:
1953
Rok wyk.
Zarurowanie
siatka Nr
IG Warszawa
Archiwum .................................................
geograficzne:
topograficzne:
Zafiltrowanie:
3
Nr
obsypka Ŝwirowa do rur
Ø
Ø
do głęb.
m
Ø
do głęb.
m
.....................................................
na głęb.
.....................................
..............................................
nawiercone, ustalone w ppt
poziomy
Ujęty poziom
wodonośny na głęb.
I
..............................................................
II
..............................................................
III ................................................................
IV ................................................................
Próbne pompowanie:
Q1 =
m3/godz.
s1 =
m
q1 =
m3/godz.
R1 =
m
Q2 =
m3/godz.
s2 =
m
q2 =
m3/godz.
R2 =
m
Q3 =
m3/godz.
s3 =
m
q3 =
m3/godz.
R3 =
m
Q4 =
m3/godz.
s4 =
m
q4 =
m3/godz.
R4 =
m
Kśr. z uziarn. =
m/s
Kśr. z pomp. =
m/s
Głębokość
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
25,7
28,5
37,0
47,0
58,5
60,0
80,0
85,7
138,5
157,0
173,0
Qe
m3/godz.
Zasoby zatwierdzone: Q =
0,0
25,7
28,5
37,0
47,0
58,5
60,0
80,0
85,7
138,5
157,0
Qmax =
smax =
m
3
se
m
m /godz.
=
Data zatwierdz.
s =
Opis warstw
piaski
piasek + pył
piaski
glina zwałowa
piaski
ił
piaski
ił
glina zwałowa
piaski
piaski
3
m /godz.
=
m3/go
dz.
qśr. =
m
Stratygrafia
Q
oligocen
20
21