PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE

Transkrypt

1 Inwestor: Powiat Lidzbarski Lidzbark Warmiński, ul. Wyszyńskiego 37 tel.: (0-89) , fax.: (0-89) PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE Wykonawca: POLGEOL S.A Warszawa, ul. Berezyńska 39 tel.: (0-22) ; fax.: (0-22) Program uwzględniający lokalizację urządzeń geotermalnych, ich budowę, zakres badań i pomiarów wykonywanych podczas wiercenia i po wierceniu, zabezpieczenie otworu, oraz sposób utylizacji wykorzystanych wód termalnych dla inwestycji pn. Termy Warmińskie. miejscowość: gmina: powiat: województwo: Lidzbark Warmiński Lidzbark Warmiński lidzbarski warmińsko-mazurskie Opracowali: Dyrektor: inż. Henryk Biernat dr inż. Bogdan Noga mgr Krzysztof Karwacki Warszawa, listopad 2010 r.

2 1. Nazwa zamówienia 2. Adres obiektu budowlanego 3. Klasyfikacja wg CPV 4. Nazwa i adres zamawiającego 5. Nazwa i adres jednostki opracowującej Program uwzględniający lokalizację urządzeń geotermanych, ich budowę, zakres badań i pomiarów wykonywanych podczas wiercenia i po wierceniu, zabezpieczenie otworu, oraz sposób utylizacji wykorzystanych wód termalnych dla inwestycji pn. Termy Warmińskie Lidzbark Warmiński ul. Wiejska Geologiczne i geofizyczne usługi doradcze Wykonywanie badań Konstrukcje z betonu zbrojonego Roboty w zakresie rurociągów do przesyłu wody Roboty budowlane w zakresie altan Powiat Lidzbarski Lidzbark Warmiński, ul. Wyszyńskiego 37 tel..: (0-89) fax.: (0-89) Przedsiębiorstwo geologiczne POLGEOL S.A Warszawa ul. Berezyńska 39 tel.: (0-22) fax.: (0-22) Wykonawcy: inż. Henryk Biernat dr inż. Bogdan Noga mgr Krzysztof Karwacki 6. Spis zawartości programu I. Część opisowa II. Kosztorys III. Część informacyjna Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 2

3 Spis treści I. CZĘŚĆ OPISOWA 5 1. Opis ogólny przedmiotu zamówienia Cel i zakres opracowania Charakterystyka przedsięwzięcia Charakterystyka lokalizacji przedsięwzięcia Zagospodarowanie terenu Opis obiegu geotermalnego Ilość zrzucanej wody termalnej 8 2. Opis wymagań zamawiającego w stosunku do przedmiotu zamówienia Otwór geotermalny Lokalizacja Profil geologiczny Zakres prac w otworze geotermalnym Konstrukcja otworu Zarurowanie otworu Zakres badań podczas wykonywania otworu geotermalnego Opróbowanie otworu Zakres badań laboratoryjnych Badania geofizyczne Zakres badań w wykonanym otworze geotermalnym Pompowanie oczyszczające Pompowanie pomiarowe Pomiary geodezyjne Teren wokół odwiertu geotermalnego Głowica geotermalna Podstawa głowicy 17 Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 3

4 Konstrukcja głowicy Obudowa głowicy geotermalnej Wodomierz wody termalnej Pompa eksploatacyjna Tymczasowa pompa eksploatacyjna Docelowa pompa eksploatacyjna Rurociągi geotermalne Tłoczny rurociąg geotermalny Zrzutowy rurociąg zużytej wody termalnej Proponowana technologia wykonania Zbiornik retencyjny wody termalnej Przepompownia zużytej wody termalnej Utylizacja zużytej wody termalnej 26 II. KOSZTORYS Błąd! Nie zdefiniowano zakładki. III. CZĘŚĆ INFORMACYJNA 28 Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 4

5 I. CZĘŚĆ OPISOWA 1. Opis ogólny przedmiotu zamówienia 1.1. Cel i zakres opracowania Celem opracowania jest wskazanie lokalizacji odwiertu geotermalnego Lidzbark Warmiński GT-1 oraz koncepcji jego połączenia z kompleksem basenowohotelowym Termy Warmińskie. W opracowaniu przedstawiono również koncepcję utylizacji zużytych wód termalnych poprzez ich zrzut do kanalizacji miejskiej lub deszczowej. Zakres opracowania obejmuje charakterystykę prac związanych z budową oraz uruchomieniem sytemu geotermalnego w Lidzbarku Warmińskim Charakterystyka przedsięwzięcia Przedmiotowa inwestycja nazwana jako Termy Warmińskie polega na wybudowaniu kompleksu basenowo hotelowego, który będzie wykorzystywał wody termalne wydobywane z utworów horyzontu dolnojurajskiego. Aby taką wodę można było eksploatować konieczne jest wykonanie odwiertu badawczo-eksploatacyjnego Lidzbark Warmiński GT-1. Woda termalna eksploatowana w systemie jednootworowym za pomocą pompy głębinowej przeznaczona będzie do celów rekreacyjnych i balneologicznych. Zakłada się, że temperatura wydobywanych wód będzie wynosiła około 26 o C, przy maksymalnej wydajności eksploatacyjnej sięgającej do 120 m 3 /h. Spodziewana mineralizacja wydobywanej wody termalnej będzie wynosiła około 30 g/dm 3. Planowane przedsięwzięcie będzie zajmowało powierzchnię ,74 m 2. Powierzchnia lustra wody w basenach będzie wynosiła około m 2, w tym 800 m 2 basenów krytych. Woda termalna będzie wykorzystywana zarówno w basenach wewnętrznych jak i zewnętrznych. Przewidywany czas pracy kompleksu będzie wynosił około 16 godzin na dobę. Prawdopodobnie będzie on czynny od 6 00 do Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 5

6 1.3. Charakterystyka lokalizacji przedsięwzięcia Administracyjnie miasto Lidzbark Warmiński należy do województwa warmińsko mazurskiego. Lidzbark Warmiński jest siedzibą Starostwa Powiatowego oraz Urzędów Miasta i Gminy. Ze względu na walory przyrodniczo krajobrazowe oraz liczne, cenne zabytki miasto stanowi ogromną atrakcję turystyczną. Morfologię okolic terenu inwestycyjnego kształtuje wysoczyzna morenowa o powierzchni nachylonej ku północy. W okolicy zaobserwować można liczne wzniesienia i pagórki morenowe. Osią symetrii występujących tu łuków morenowych jest płynąca z południa na północ rzeka Łyna. W najbliższym otoczeniu terenu inwestycyjnego nie występują tereny cenne przyrodniczo na podstawie ustawy o ochronie przyrody. Inwestycja nie jest położona w obrębie obszarów Natura Na omawianym terenie brak jest również obiektów poddanych ochronie zabytków i opiece nad zabytkami. Na terenie inwestycji nie ma obszarów ochrony uzdrowiskowej, obszarów objętych ochroną, w tym stref ochronnych ujęć wód i obszarów ochronnych zbiorników wód śródlądowych czy o płytkim zaleganiu wód podziemnych. Inwestycja nie jest zlokalizowana na obszarach wybrzeży, górskich lub leśnych oraz na obszarze o krajobrazie mającym znaczenie historyczne, kulturowe czy archeologiczne. Planowane przedsięwzięcie nie obejmuje również terenów, na których standardy jakości środowiska zastały przekroczone. W granicach administracyjnych miasta znajduje się fragment Obszaru Chronionego Krajobrazu Doliny Dolnej Łyny, utworzonego zarządzeniem Wojewody Warmińsko Mazurskiego z dnia r w ramach ogólnopolskiego systemu przyrodniczych obszarów chronionych (Samuel, 2006) Zagospodarowanie terenu Na razie teren inwestycyjny jest niezagospodarowany, porośnięty trawami oraz krzakami i pojedynczymi drzewami. W pobliżu działki istnieje uzbrojenie podziemne: linie telekomunikacyjne, sieć kanalizacyjna, sieć wodociągowa oraz sieć niskiego napięcia. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 6

7 Działka przylega do Góry Krzyżowej i oddzielona jest od niej drogą lokalną. Przy ulicy Olsztyńskiej, na północny-wschód od działki, znajduje się hotel Pod Kłobukiem. Podczas wykonywania prac wiertniczych należy liczyć się z możliwością, że na terenie inwestycyjnym będą prowadzone inne roboty budowlane. Roboty te będą prowadzone w związku z budową kompleksu basenowo-hotelowego Termy Warmińskie. Fot.1 Teren na którym zaplanowano inwestycję Termy Warmińskie wraz z drogą lokalną Opis obiegu geotermalnego Woda termalna wydobywana będzie eksploatowana z odwiertu geotermalnego Lidzbark Warmiński GT-1. Za pomocą pompy głębinowej będzie ona przepompowywana rurociągiem tłocznym do kompleksu Termy Warmińskie gdzie zostanie wykorzystana do napełniania basenów termalnych (rys. 1). Codziennie będzie ona wykorzystywana do technologicznej wymiany wody we wszystkich basenach termalnych. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 7

8 Rys. 1. Uproszczony schemat układu geotermalnego W kompleksie basenowo-hotelowym powinna być zaprojektowana i rozprowadzona instalacja do napełniania, uzupełniania i odprowadzania wody basenowej. W trakcie przerw eksploatacyjnych może nastąpić konieczność usunięcia z rurociągu tłocznego zanieczyszczonej wody termalnej. W tym celu można połączyć ze sobą rurociąg tłoczny i zrzutowy w kompleksie basenowo-hotelowym poprzez dodanie trójników na każdym z nich i połączeniu ich dodatkową rurą (rys. 1). Należy dodatkowo zaplanować trzy zawory pozwalające na regulowanie kierunku przepływu. W tym przypadku woda powinna płynąć z otworu na baseny lub z otworu bezpośrednio do zbiornika retencyjnego. Zamontowanie bajpasa w kompleksie umożliwi sterowanie przepływami z jednego miejsca oraz zdecydowanie ułatwi dostęp i obsługę zaworów. Zużyta woda termalna będzie następnie rurociągiem zrzutowym przepompowywana do zbiornika retencyjnego, gdzie będzie następowało jej wstępne podczyszczenie. Osad zbierający się na dnie zbiornika będzie musiał być co jakiś czas usuwany i poddawany utylizacji. Kolejnym etapem obiegu geotermalnego będzie utylizacja zużytej wody termalnej poprzez przepompowanie jej ze zbiornika do kanalizacji miejskiej lub kanalizacji wody deszczowej. Zrzut ten będzie musiał być wykonywany w sposób kontrolowany, na przykład za pomocą pompy o regulowanej wydajności Ilość zrzucanej wody termalnej W czasie eksploatacji basenów woda termalna może być uzupełniana w sposób ciągły bezpośrednio do poszczególnych obiegów do zbiorników przelewowych. Technologiczna wymiana wody zgodnie z normą DIN19643 wynosi 30 dm 3 /osobę. Tak Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 8

9 więc zapotrzebowania wody do codziennej wymiany technologicznej uzależniona będzie głównie od liczby osób korzystających z basenów. Do zrzutu wody termalnej można zaliczyć dodatkowo popłuczyny z filtrów basenów termalnych. Każdy filtr może być płukany dwa razy w tygodniu. Raz na rok woda we wszystkich basenach powinna być wymieniona na świeżą. 2. Opis wymagań zamawiającego w stosunku do przedmiotu zamówienia 2.1. Otwór geotermalny Lokalizacja Wytypowane miejsce budowy odwiertu geotermalnego Lidzbark Warmiński GT-1 znajduje się na terenie działki nr 45/7 z obrębu 9, znajdującej się przy ulicy Wiejskiej w Lidzbarku Warmińskim. Rys. 2. Wytypowane miejsce usytuowania otworu geotermalnego Projektowany otwór geotermalny zlokalizowany będzie około 40 metrów na północ od projektowanego kompleksu basenowo-rekreacyjnego Termy Warmińskie oraz około 40 m na południowy zachód od budowanej drogi łączącej ulicę Olsztyńską z ulicą Wiejską (rys. 2). Jest to w zasadzie jedyne miejsce, które ma wystarczającą Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 9

10 powierzchnię o niewielkim nachyleniu terenu jakie występuje na terenie przeznaczony pod inwestycję. Fot. 2 Miejsce, w którym zostanie odwiercony otwór geotermalny Lidzbark Warmiński GT Profil geologiczny Profil geologiczny zaprojektowanego otworu geotermalnego przedstawiony jest w tabeli 1. Tabela 1. Przybliżony profil geologiczny otworu Lidzbark Warmiński GT-1 Głębokość [m] Miąższość [m] 0,0-250,0 250,0 Wiek utworów Czwartorzęd Neogen Paleogen ,0 Kreda Litologia piaski, żwiry, gliny, iły, piaski kwarcowe wapienie, margle, wapienie margliste, piaski, piaskowce, piaski kwarcowo-glaukonitowe Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 10

11 ,0 Jura górna mułowce margliste, margle mułowcowe, wapienie margliste ,0 Jura środkowa piaskowce drobnoziarniste kwarcowe, mułowce margliste, w stropie dolomity, margle mułowcowe ,0 Jura dolna >10,0 Trias piaskowce drobno i średnioziarniste, w stropie około 34 m mułowców iłowce i mułowce brunatnoczerwone, pstre Zakres prac w otworze geotermalnym Zakres przewidywanych prac i badań w otworze Lidzbark Warmiński GT-1 przedstawiony jest w tabeli 2. Tabela 2. Zakres prac i badań w otworze Lidzbark Warmiński GT-1 Interwał Zakres planowanych prac i badań odwiercenie otworu średnicą ø 560 mm zarurowanie otworu rurami ø 18 5 / mm i zacementowanie do wierzchu płuczka glikocelowo-bentonitowa pobieranie prób okruchowych co 5 m odwiercenie otworu średnicą ø 438 mm zarurowanie otworu rurami ø 13⅜ - 339,7 mm i zacementowanie do wierzchu wykonanie korzystnych pomiarów geofizycznych płuczka glikocelowo-bentonitowa pobieranie prób okruchowych co 5 m odwiercenie otworu o średnicy ø 308 mm wykonanie kontrolnych pomiarów geofizycznych wykonanie podstawowych badań geofizycznych aparaturą Standard zarurowanie otworu rurami ø 9⅝ - 244,5 mm na zakładkę Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 11

12 w interwale m i zacementowanie płuczka glikocelowo-bentonitowa pobieranie prób okruchowych co 5 m, w interwale 550,0-850,0 m co 2 m odwiercenie otworu o średnicy ø 216 mm, płuczka polimerowa, wykonanie podstawowych badań pobieranie prób okruchowych, co 2m, oraz rdzeniowanie aparatem rdzeniowym w interwałach wyznaczanych na bieżąco w czasie wiercenia przez geologa nadzoru (około 45 m), wykonać pompowanie oczyszczające pompą głębinową czas trwania pompowania ok. 10 godzin, w trakcie pompowania wykonać pomiar production logging, Tabela 2cd. Zakres prac i badań w otworze Lidzbark Warmiński GT-1 Interwał Zakres planowanych prac i badań poszerzyć otwór w wytypowanym interwale z ø 216mm do ø 438mm zafiltrować wytypowany interwał filtrem Johnsona ø 169 mm i wykonać obsypkę żwirową wykonać płukanie boczne filtra wykonać pomiary geofizyczne w celu określenia stanu zafiltrowania otworu wykonać pompowanie pomiarowe pompą głębinową czas trwania pompowania około 6 godzin, stabilizacja zwierciadła wody po zakończeniu pompowania, ciągły pomiar parametrów hydrogeologicznych w czasie pompowania i po jego zakończeniu zamontować głowicę zaazotować otwór Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 12

13 Konstrukcja otworu Przewidywana konstrukcja otworu Lidzbark Warmiński GT-1 przedstawiona jest w tabeli 3. Tabela 3. Przewidywana konstrukcja otworu Lidzbark Warmiński GT-1 Interwał Konstrukcja otworu gryzer ø 560 mm gryzer ø 438 mm gryzer ø 308 mm gryzer + koronka ø 216 mm,(w interwale 80 m poszerzacz ø438mm) Zarurowanie otworu Przewidywane zarurowanie otworu Lidzbark Warmiński GT-1 przedstawione jest w tabeli 4. Tabela 4. Przewidywane zarurowanie otworu Lidzbark Warmiński GT-1 Interwał Zarurowanie otworu rury ø 473,0 mm stal N rury ø 339,7 mm stal N rury ø 244,5 mm stal N rury ø 169 mm (filtr Johnsona): rura nadfiltrowa m (24 m) część robocza m (62 m) rura podfiltrowa m (12 m) Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 13

14 2.2. Zakres badań podczas wykonywania otworu geotermalnego Opróbowanie otworu W otworze Lidzbark Warmński GT-1 wiercenie prowadzone będzie bezrdzeniowo do głębokość 850,0 m. W interwale 850,0 1020,0 m zakłada się przerdzeniowanie pięciu interwałów i pobranie rdzeni łącznie około 45,0 mb. Uzysk rdzenia powinien wynosić min. 80%. Z interwałów bezrdzeniowych do głębokości 850,0 m zakłada się pobieranie próbek okruchowych co 5 m, w jurze od 850,0 do 1020,0 m co 2 m. Próby okruchowe pobierane będą z koryt płuczkowych, przed sitami płuczkowymi, zawsze z tego samego miejsca. Powinny być dokładnie wypłukane z płuczki i włożone do skrzynek specjalnie do tego przeznaczonych. Skrzynki powinny być dokładnie opisane. Opisy powinny być czytelne i zabezpieczone przed uszkodzeniem. Po zakończeniu wiercenia, próby okruchowe i rdzenie powinny być przewiezione w miejsce wskazane przez zleceniodawcę Zakres badań laboratoryjnych W trakcie wiercenia, na bieżąco powinny być wykonywane oznaczenie zawartości węglanów wapnia i magnezu, w ilości niezbędnej do prawidłowego oznaczenia profilu litologicznego. Zakłada się wykonywanie oznaczenia co 10 m i z każdej zmiany litologicznej. Z rdzeni należy pobierać próby co 1 m, oraz przy każdych zmianach litologicznych i wykonać oznaczenia węglanowości, porowatości i przepuszczalności. Zakłada się wykonanie łącznie około 150 oznaczeń. Z interesujących interwałów należy pobrać próby do badań petrograficznych. Zakłada się wykonanie około 10 płytek cienkich do światła przechodzącego. Zakłada się również wykonanie 3 analiz RTG dyfraktometrycznych (proszkowych, ewentualnie sedymentowanych), oraz 3 badań pod mikroskopem skaningowym. W czasie opróbowania poziomów zbiornikowych należy pobrać dwie próby wody złożowej i gazu wydzielającego się z solanki do badań laboratoryjnych. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 14

15 Badania geofizyczne W otworze Lidzbark Warmiński GT-1 planuje się wykonanie następujących pomiarów: profilowanie średnicy otworu, profilowanie krzywizny otworu, profilowanie gamma, profilowanie potencjałów polaryzacji naturalnej, profilowanie oporności dwoma podstawowymi rozstawami, profilowanie neutron-gamma, profilowanie akustyczne do oceny stanu zacementowania rur, pomiar stopnia geotermicznego. Dokładny zakres badań uściślony zostanie każdorazowo przed pomiarami strefowymi. Po stójce 10 dniowej należy wykonać pomiar stopnia geotermicznego. Skala głębokościowa rejestracji pomiarów 1:500. Pozostawia się możliwość rozszerzenia zakresu pomiarów, w zależności od bieżących potrzeb wynikłych w trakcie wiercenia Zakres badań w wykonanym otworze geotermalnym Pompowanie oczyszczające Pompowanie oczyszczające może być wykonane pompą głębinową lub airliftem. Stosując air-lift należy dążyć do osiągnięcia możliwie najlepszych wydatków pompowania. W trakcie pompowania oczyszczającego wskazane byłoby stosowanie udarów hydraulicznych w celu zwiększenia skuteczności oczyszczania strefy złożowej. Pompowanie należy prowadzić do uzyskania klarownej wody bez cząstek stałych i zawiesiny pyłowej. Pompowanie oczyszczające zaleca się wykonać na jednym stopniu, z maksymalną wydajnością. W czasie pompowania oczyszczającego należy prowadzić pomiary wydajności, temperatury na wypływie i położenia zwierciadła wody w otworze. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 15

16 Szczegółowa instrukcja dotycząca metody i sposobu przeprowadzenia pompowania oczyszczającego i ewentualnych zabiegów usprawniających zostanie opracowana przez hydrogeologa nadzorującego, po wykonaniu otworu Pompowanie pomiarowe Pompowanie pomiarowe należy rozpocząć po ustabilizowaniu się zwierciadła wody w otworze (ciśnienia złożowego). Należy je przeprowadzić na trzech stopniach, przedzielonych przerwami czasowymi niezbędnymi do ustabilizowania się zwierciadła wody tak, by kolejne pompowanie rozpoczynało się przy jednakowo ustalonym poziomie statycznym zwierciadła wody w otworze. Wydatki pompowania powinny być zróżnicowane wg schematu: I stopień Q 1, II stopień Q 2 =2Q 1, III stopień Q 3 =3Q 1, przy czym wydatek na ostatnim stopniu pompowania powinien być zbliżony do maksymalnej wydajności studni. Czas trwania poszczególnych pompowań musi być jednakowy. Za wystarczający przyjmuje się taki, dla którego zależność s=f(lgt) wyznaczona graficznie na papierze półlogarytmicznym zaczyna przyjmować charakter liniowy. Zwykle warunek ten jest spełniony po 1 2 h pompowania. Pomiary depresji w czasie pompowania i stabilizacji powinny być wykonane z możliwie największą dokładnością, z częstotliwością umożliwiającą interpretację krzywych opadania i wzniosu zwierciadła wody wg wzorów na dopływ w ruchu nieustalonym. Okres stabilizacji zwierciadła wody między pompowniami przyjmuje się łącznie na 24 h Pomiary geodezyjne Po zakończeniu wierceń i wykonanych badaniach hydrogeologicznych należy przystąpić do pomiarów geodezyjnych określających współrzędne geograficzne i wysokość nad poziom morza, a następnie powinien być wykonany operat geodezyjny, który stanowił będzie integralną część dokumentacji hydrogeologicznej. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 16

17 2.5. Teren wokół odwiertu geotermalnego Po wykonaniu otworu geotermalnego Lidzbark Warmiński GT-1 w promieniu około 25 m nie należy planować budowy żadnych obiektów stałych. Przestrzeń ta będzie potrzebna dla ewentualnych ekip remontowych w przypadku awarii pompy eksploatacyjnej lub w przypadku konieczności wykonywania prac rekonstrukcyjnych bezpośrednio w otworze. Do otworu geotermalnego powinien być zapewniony dojazd o szerokości gwarantującej przejazd dla samochodu ciężarowego Głowica geotermalna Podstawa głowicy Bezpośrednio wokół rury wiertniczej można wykonać podstawę o promieniu około 3 m. Podstawa może być wykonana jako betonowy krąg wyłożony terakotą lub jako posadzka wyłożona kostką brukową i ograniczona betonowym krawężnikiem. W obydwu podstawa powinna znajdować się powyżej poziomu terenu. Wylot rur wiertniczych powinien być tak usytuowany nad podstawą aby w łatwy sposób można byłoby na nim zamontować pompę głębinową oraz głowicę geotermalną. Wylot nie powinien być usytuowany zbyt wysoko. Może on być usytuowany na wysokości około 30 cm od podstawy. Dodatkowo w celu wyeksponowania głowicy geotermalnej a zarazem zabezpieczenia jej przed korozją należy ją pomalować farbą do metalu odporną na temperaturę do około 30 o C. Farba ta powinna być dodatkowo odporna na silnie korozyjny czynnik, którym w tym przypadku mogą być drobne wycieki wody termalnej Konstrukcja głowicy Odwiert geotermalny Lidzbark Warmiński GT-1 powinien zostać uzbrojony na wylocie, w sposób umożliwiający osiągnięcie optymalnych warunków wydobycia wody termalnej. Jednocześnie uzbrojenie wylotu odwiertu geotermalnego powinno zagwarantować prowadzenie pomiaru parametrów eksploatacyjnych, wykonywanie po- Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 17

18 miarów wgłębnych położenia zwierciadła wody, zapewnić łatwość i niezawodność obsługi oraz gwarantować pełne bezpieczeństwo przed niekontrolowanym wypływem wody termalnej lub przedostaniem się obcych przedmiotów do wnętrza odwiertu. Rys. 3. Uproszczony szkic przykładowej głowicy geotermalnej Wylot kolumny rur wiertniczych powinien być wykonany w taki sposób aby można w nim było w sposób pewny zamocować pompę głębinową wiszącą na kolumnie rur tłocznych (rys. 3). Połączenie pomiędzy zamknięciem otworu geotermalnego i rurami pompy głębinowej powinno być pewne i szczelne. W deklu zamykającym kolumnę rur wiertniczych należy przewidzieć króćce pozwalające na poprowadzenie w nich przewodów elektrycznych zasilających pompę głębinową oraz przewodu azotowania otworu. Można dodatkowo przewidzieć kolejny króciec umożliwiający prowadzenie pomiarów wgłębnych. Trójnik równoprzelotowy osadzony będzie bezpośrednio na kolumnie rur pompy głębinowej. Wszystkie elementy głowicy powinny być zaprojektowane z materiału odpornego na działanie agresywnego czynnika korozyjnego (woda termalna) dla ciśnienia minimum 6 atm. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 18

19 Obudowa głowicy geotermalnej Obudowy głowicy geotermalnej ma na celu głównie prezentację ujęcia geotermalnego, a zatem powinna ona być wykonana z materiału przeźroczystego (rys. 4). Może ona być wykonana w formie szklanej połowy kuli, a jej podstawa powinna być dopasowana do promienia betonowej podstawy. Rys. 4. Propozycja kształtu kopuły obudowy głowicy geotermalnej Podczas wykonywania obudowy należy zwrócić szczególną uwagę na szczelne połączenie jej z betonowa podstawą. Połączenie obydwóch elementów musi zapewnić brak możliwości przedostawania się do środka obudowy wód powierzchniowych i opadowych oraz przed innymi czynnikami zewnętrznymi. Konstrukcja obudowy powinna również zapewniać jej łatwy demontaż na wypadek konieczności wykonywania prac awaryjnych i renowacyjnych w otworze geotermalnym. Obudowa powinna być pewnie zamknięta uniemożliwiając dostęp do ujęcia geotermalnego dla osób niepowołanych. Dodatkowo w obudowie należy zaprojektować tablicę informacyjną, na której będzie widniała informacja o odwiercie oraz składzie i zastosowaniu wydobywanej wody termalnej. Tablica ta powinna być dobrze widoczna z zewnątrz obudowy Wodomierz wody termalnej Instalacja geotermalna musi być wyposażona w wodomierz mierzący rzeczywistą ilość wody termalnej pobranej przez kompleks basenowo-hotelowy Termy War- Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 19

20 mińskie. Podczas doboru wodomierza należy uwzględnić fakt, że czynnikiem będzie tutaj agresywna korozyjnie ciepła woda termalna. Jej przepływ będzie wynikał z zapotrzebowania wody na wymianę technologiczną oraz od szybkości jej przeprowadzania. Wielkość ciśnienia będzie uzależniona głównie od oporów tłoczenia wody termalnej do kompleksu basenowo-hotelowego. Wodomierz może być zainstalowany w pobliżu głowicy geotermalnej lub w kompleksie Termy Warmińskie. Ważnym jest aby był do niego swobodny dostęp podczas odczytu danych Pompa eksploatacyjna Tymczasowa pompa eksploatacyjna Zgodnie z projektem prac geologicznych po wykonaniu otworu geotermalnego należy przeprowadzić pompowanie oczyszczające i pomiarowe. Pompowanie te mają być wykonywane z wydajnością około 120 m 3 /h. W tym przypadku wykonawca otworu powinien dysponować własną pompą eksploatacyjną o odpowiednich parametrach. Pompowanie pomiarowe powinno odbyć się przy użyciu pompy głębinowej. W przypadku pompowania oczyszczającego wykonawca może zaproponować inne rozwiązanie techniczne umożliwiające wykonanie tego zabiegu Docelowa pompa eksploatacyjna Woda termalna z otworu geotermalnego Lidzbark Warmiński będzie eksploatowana za pomocą pompy głębinowej zamontowanej bezpośrednio w otworze. Jej wydajność powinna zapewnić uzupełnienie dobowego zapotrzebowania wody termalnej przez kompleks basenowo-hotelowy Termy Warmińskie. Podczas projektowania pompy pod uwagę należy wziąć również fakt, że czynnikiem przetłaczanym będzie agresywna woda termalna o temperaturze dochodzącej do około 30 o C. Ciśnienie robocze będzie wynikało głównie z pokonywanych oporów tłoczenia oraz wysokości podnoszonego słupa wody. Docelowa pompa eksploatacyjna powinna być zamontowana i sprawdzona przez wykonawcę prac wiertniczych. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 20

21 2.9. Rurociągi geotermalne Tłoczny rurociąg geotermalny Rurociąg tłoczny wody termalnej będzie łączył odwiert Lidzbark Warmiński GT-1 z kompleksem basenowo-hotelowym Termy Warmińskie. Rurociąg ten powinien łączyć się kołnierzem z rurociągiem wewnętrznym wyprowadzonym z budynku kompleksu. Połączenie geotermalnego rurociągu tłocznego z uzbrojeniem odwiertu można będzie wykonać za pomocą zgrzewanych tulei PE i kołnierza. Następnie rurociąg powinien zostać za pomocą kolanka 90 stopni skierowany w dół równolegle do osi otworu geotermalnego. Na głębokości około 120 cm powinno zostać zamontowane kolejne kolanko 90 stopni, które będzie kierowało rurociąg w stronę kompleksu Termy Warmińskie. Dalej rurociąg powinien być układany w poziomie w linii prostej do wyprowadzenia przed budynkiem kompleksu Zrzutowy rurociąg zużytej wody termalnej Zrzutowy rurociąg będzie odprowadzał zużytą wodę z basenów termalnych znajdujących się w kompleksie basenowo-hotelowym Termy Warmińskie do zbiornika zrzutowego. Rurociąg ten zostanie podłączony do wyprowadzenia kołnierzowego przygotowanego na zewnątrz budynku kompleksu. Następnie będzie on prowadzony równolegle do rurociągu tłocznego w tym samym wykopie. Na wysokości otworu geotermalnego rurociąg zrzutowy powinien być poprowadzony w nowym wykopie omijającym otwór w odpowiedniej odległości. Ominięcie otworu zabezpieczy go przed uszkodzeniem w przypadku kiedy konieczne będzie wykonanie prac remontowych rurociągu. Rurociąg ten może być dalej poprowadzony w linii prostej, aż do nasypu zbiornika zrzutowego. Następnie po zastosowaniu kolanka 90 stopni będzie on skierowany pionowo do góry na wysokość około 1,3 m nad poziomem terenu. Odcinek pionowy rurociągu będzie poprowadzony bezpośrednio w nasypie. Kolejne kolanko pozwoli na Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 21

22 wypuszczenie rury zrzutowej bezpośrednio do zbiornika w odległości około 0,2 m od jego wierzchu (poniżej korony nasypu). W kompleksie basenowo-hotelowym należy przewidzieć pompę tłoczną, która będzie w stanie pokonać opory tłoczenia zużytej wody termalnej bezpośrednio do zbiornika zrzutowego Proponowana technologia wykonania Obydwa rurociągi można zaprojektować i wykonać z rur PE łączonych ze sobą przez zgrzewanie. W ten sposób utworzą one jednolity odcinek rurociągu. Na rurociągu tłocznym nie przewiduje się montażu dodatkowej armatury. Średnica zewnętrzna rurociągów będzie mogła wynosić około 150 mm. Ciśnienia w nich panujące będą wynikały głównie z oporów tłoczenia i nie powinny przekroczyć 4 atm. Posadowienie rurociągów można wykonać na głębokości około 120 cm poniżej poziomu terenu. Projektując rurociągi tłoczne należy również zaplanować przebieg przewodów zasilających pompę eksploatacyjną znajdującą się w otworze eksploatacyjnym. Można je zaprojektować w rurce z PE ułożonej ponad lub równolegle z rurociągami tłocznymi. Nad rurociągiem tłocznym i rurką z okablowaniem na wysokości 40 cm ułożyć taśmę ostrzegawczo-lokalizacyjną. Końce taśmy trwale przymocować do elementów dostępnych z terenu. Rurociągi wody termalnej należy zaprojektować i wykonać na podsypce z piasku grubości 15 cm. Tam gdzie występuje piasek średni lub drobny rury można układać na istniejącym podłożu. Wypoziomowana podsypka powinna być luźno ułożona i nieubita, aby zapewnić odpowiednie podparcie dla ułożonych rur. Po zmontowaniu rurociągów należy do wysokości 30 cm powyżej wierzchu rury wykonać obsypkę z piasku zagęszczonego. Podsypkę i obsypkę należy wykonać piaskiem drobnym lub średnim wolnym od grud i kamieni. Materiał zasypu powinien być zagęszczony ubijakiem ręcznym po obu stronach rury. Pozostałe warstwy gruntu dopuszcza się zagęszczać mechanicznie o ile nie spowoduje to uszkodzenia rurocią- Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 22

23 gów. Wykopy powyżej 30 cm powyżej wierzchu rury należy zasypać gruntem rodzimym z zagęszczeniem do poziomu terenu Zbiornik retencyjny wody termalnej Do zbiornika retencyjnego kierowana będzie rurociągiem zrzutowym woda termalna pochodząca głównie z codziennej wymiany w basenach termalnych. Będzie on również wykorzystywany do zrzucania wody podczas wykonywania pompowań oczyszczających i pomiarowych. Zbiornik retencyjny będzie zlokalizowany w północnej części działki objętej inwestycją w odległości około 15 m od otworu Lidzbark Warmiński GT-1 i około 10 m od drogi lokalnej biegnącej wzdłuż działki (rys. 4). Rys. 4. Lokalizacja zbiornika retencyjnego Zbiornik zrzutowy (retencyjny) może być wykonany w postaci prostokąta o wymiarach 15 x 10 m i głębokości 2,5 m. Przekroje zbiornika, zarówno wzdłużny jak i poprzeczny powinny być trapezami rozchodzącymi się w górę (rys. 4 i 5). Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 23

24 Kąt pochylenia boków zbiornika powinien być odpowiednio dobrany przez projektantów zbiornika. Rys. 4. Szkic przekroju ścianki zbiornika retencyjnego Urobek będzie układany wzdłuż krawędzi zewnętrznych zbiornika, tak aby jego boki podnieść o kolejne 1,5 m. Szerokość podstawy nasypu powinna być dobrana do ilości powstałego urobku. Nasyp powinien być wykonywany warstwami, a każda z nich powinna być oddzielnie zagęszczana. Podczas zagęszczania należy zwracać uwagę aby nie uszkodzić pionowego rurociągu zrzutowego, który jest prowadzony bezpośrednio w nasypie. Pochylenie boków zewnętrznych powinno umożliwiać swobodne wykonywanie różnych prac porządkowych i regeneracyjnych np. swobodne koszenie trawy. Po ułożeniu około 1,5 m wysokości nasypu cały zbiornik od środka należy szczelnie wyłożyć grubą folią zgrzewaną na łączeniach. Brzegi folii powinny być wywinięte na górnej powierzchni nasypu i przyciśnięte otworowymi płytami betonowymi, które zabezpieczą folię przed jej zsuwaniem się. Zrzut zużytej wody termalnej będzie przeprowadzany na zasadzie swobodnego wypływu. Folia powinna być pewnie i szczelnie połączona z rurociągiem zrzutowym. Zewnętrzny bok nasypu powinien być obsiany trawą co podniesie jego walory estetyczne, a dodatkowo zabezpieczy nasyp przed erozyjnym działaniem czynników atmosferycznych. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 24

25 Ze względu na głębokość zbiornik powinien być zabezpieczony przed dostępem osób nieuprawnionych. Można tego dokonać poprzez ustawienie ogrodzenia na koronie zbiornika z furtką zamykaną na klucz Przepompownia zużytej wody termalnej Zbiornik retencyjny jest jednym z etapów utylizacji wykorzystanej w basenach wody termalnej. Następny etap to jej przepompowanie do kanalizacji miejskiej lub do kanalizacji wody deszczowej. Przepompownię można będzie zorganizować w studzience w postaci betonowego kręgu. Może on być wkopany w grunt, a dno studzienki może być betonowe. Obudowa przepompowni może być przykryta betonowym wiekiem, w którym powinien być zainstalowany żeliwny właz kanałowy oraz daszki wentylacyjne. Wewnątrz obudowy na jej ściance powinna znajdować się metalowa drabinka. Rys. 5. Uproszczony schemat przepompowni zużytej wody termalnej W obudowie będzie zamontowany wodomierz i pompa tłoczna o regulowanej wydajności pompowania. Do pompy powinien być doprowadzony przewód zasilający oraz przewody ewentualnego sterowania jej wydajnością. Rura ssawna przed wykonaniem nasypu zbiornika retencyjnego może być zainstalowana około 20 cm od dna zbiornika. Na dnie zbiornika wytrącał się będzie osad, który należy sukcesywnie zbierać i wywozić do utylizacji wozem asenizacyjnym. Czę- Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 25

26 stość czyszczenia zbiornika będzie uzależniona od szybkości jego zanieczyszczania. Zarówno rura ssawna jak i cały kolektor zrzutowy połączony z kanalizacją mogą być wykonane z PE DN 150 i mogą być poprowadzone w wykopie podobnie jak w przypadku rurociągów: tłocznego i zrzutowego. Rura ssawna przebijająca folię zbiornika retencyjnego powinna być z nią połączona w sposób pewny i szczelny. Połączenie to bardzo często może znajdować się pod wodą. W tym przypadku nie można dopuścić do żadnych przecieków, które mogą skazić otaczający teren. Układ odprowadzający wodę termalną powinien być dodatkowo uzbrojony w zawór odcinający oraz wodomierz, który będzie mierzyły ilość rzeczywiście odprowadzanych zużytych wód termalnych. Można również przewidzieć system automatycznej rejestracji dziennej lub godzinowej ilości utylizowanej wody termalnej oraz odpowiedniego systemu sterowania wydajnością pompy w zależności od przepływów w kanalizacji miejskiej lub deszczowej Utylizacja zużytej wody termalnej Wody termalne eksploatowane w Lidzbarku Warmińskim będą miały temperaturę około 20 0 C w stropie i 32 0 C w spągu, mineralizację około 30 g/dm 3. Do wód powierzchniowych zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 24. lipca 2006 (Dz.U. Nr 137, poz. 984) można odprowadzać wody o temperaturze do 35 0 C i sumarycznej zawartości chlorków i siarczanów nie przekraczającej 1000 mg/dm 3 przy założeniu pełnego wymieszania. Zużyta woda termalna z kompleksu basenowo-hotelowego będzie odprowadzana rurociągiem do zbiornika zrzutowego. Następny etap to przepompowanie jej do kanalizacji miejskiej lub do kanalizacji wody deszczowej. Utylizacja zużytych wód termalnych może być wykonana przez mieszanie w odpowiednim stosunku utylizowanej solanki ze ściekami znajdującymi się już w systemie kanalizacji miejskiej lub z wodą słodką znajdująca się w kanalizacji deszczowej. Operacja taka wykonywana może być sukcesywnie przez całą dobę poprzez przepompowywanie odpowiednich ilości wody termalnej ze zbiornika retencyjnego. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 26

27 Ponieważ zakładana mineralizacja wód jury dolnej wynosić będzie około 30g/dm 3 ich utylizacja polegać będzie na odprowadzeniu zużytej w basenach solanki w proporcji odpowiedniej do sumarycznej zawartości chlorków i siarczanów (około 15g/dm 3 ), czyli w proporcji 1:15. Zakładając średni dobowy przepływ w oczyszczalni ścieków na poziomie m 3 (załącznik 4) oraz stosunek w jakim zużyte wody termalne mają być wymieszane ze ściekami można przyjąć, że zrzut wody termalnej może maksymalnie osiągnąć 166 m 3 /d. Ze względu na brak sieci kanalizacji sanitarnej na terenie objętym inwestycją, dokładnego miejsca podłączenia zbiornika zrzutowego do sieci na tym etapie wskazać nie można. Drugi wariant dotyczący utylizacji zakłada zrzut wód termalnych do rzeki Łyny za pomocą kanalizacji deszczowej przy nowo wybudowanej drodze lokalnej biegnącej wzdłuż działki objętej inwestycją. Podłączenie powinno zostać wykonane za pomocą przepompowni znajdującej się przy zbiorniku zrzutowym do najbliższej studzienki kanalizacji deszczowej. Zużyte wody termalne mogą być odprowadzane do wód powierzchniowych po uzyskaniu pozwolenia wodnoprawnego, a zrzut wód powinien się odbywać zgodnie z ustaleniami zawartymi w pozwoleniu. Rzeczoznawca Budowlany Józef Adamczyk Upr. Bud. Nr 226/67 Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 27

28 III. CZĘŚĆ INFORMACYJNA 1. Mapa ewidencyjna z lokalizacją planowanej inwestycji 2. Lokalizacja otworu geotermalnego i dołu zrzutowego 3. Koncesja na poszukiwanie i rozpoznanie złoża wód termalnych z utworów dolnojurajskich w Lidzbarku Warmińskim. 4. Dobowe przepływy w miejskiej oczyszczalni ścieków w Lidzbarku Warmińskim. Przedsiębiorstwo Geologiczne POLGEOL S.A. 28