PROJEKT ROBÓT GEOLOGICZNYCH

Transkrypt

1 PROJEKT ROBÓT GEOLOGICZNYCH na wykonanie odwiertów dla instalacji kolektorów pionowych w celu wykorzystania ciepła Ziemi dla Domu Opieki Społecznej w Dzbańcach 1 dz. nr 11/1 gm. Branice pow. głubczycki Nr arch.: Z Inwestor: Dom Pomocy Społecznej w Klisinie Lisięcice Geolog dokumentujący: mgr Barbara Szydełko upr. geol.: V 1242 mgr Izabela Stępniewska Egz. : 1 Opole, czerwiec 2012r.

2 2 SPIS TREŚCI Wstęp 1. Charakterystyka projektowanej inwestycji 2. Analiza i ocena materiałów archiwalnych 3. Charakterystyka elementów środowiska przyrodniczego 3.1. PołoŜenie, morfologia i charakterystyka ogólna terenu 3.2. Budowa geologiczna 3.3. Warunki hydrogeologiczne 4. Określenie celu projektowanych prac geologicznych 5. Realizacja projektowanych prac i robót geologicznych 5.1. Lokalizacja otworów 5.2. Roboty geologiczne i prace terenowe wiercenia, obserwacje terenowe opróbowanie nadzór geologiczny zabudowa kolektorów pionowych 5.3. Prace kameralne 6. Ochrona środowiska oraz BHP w trakcie wykonywania robót geologicznych 7. Harmonogram prac SPIS ZAŁĄCZNIKÓW GRAFICZNYCH 01. Mapa orientacyjna w skali 1 : Wycinek Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski w skali 1: (arkusz Baborów - Wiechowice ) 03. Wycinek Hydrogeologicznej Mapy Polski w skali 1: (arkusz Nysa) 04. Mapa dokumentacyjna w skali 1:500 z lokalizacją projektowanych otworów 05. Projekt geologiczno-techniczny otworu

3 3 Wstęp Niniejszy projekt robót geologicznych na wykonanie prac geologicznych w związku z wykorzystaniem ciepła Ziemi opracowano na zlecenie Domu Pomocy Społecznej w Klisinie Lisięcice zamówienie z dnia r. Projekt przedstawia zakres prac i robót geologicznych mających na celu wykonanie otworów technologicznych w celu zamontowania urządzeń do pozyskania ciepła Ziemi do celów grzewczych budynku Domu Pomocy Społecznej zlokalizowanego na działce nr 11/1 w Dzbańcach 1, gm. Branice pow. Głubczyce. Projekt robót wykonano zgodnie z przepisami ustawy z dnia r. Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U. nr 163 poz. 981) i aktualnymi przepisami wykonawczymi do ustawy a w szczególności Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących projektów robót geologicznych, w tym robót, których wykonywanie wymaga uzyskania koncesji (Dz.U. Nr 288 poz. 1696) oraz Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących innych dokumentacji geologicznych (Dz.U. Nr 282 poz. 1656). Projekt przedstawiony będzie w Starostwie Powiatowym w Głubczycach. Zgodnie z art. 85 w/w ustawy Prawo geologiczne i górnicze jeŝeli w ciągu 30 dni od przedłoŝenia do projektu Starosta nie wniesie sprzeciwu w formie decyzji, moŝna przystąpić do realizacji prac. 1. Charakterystyka projektowanej inwestycji Projektowana inwestycja polegać będzie na zainstalowaniu pompy ciepła wykorzystującej energię cieplną zmagazynowaną w naturalnym środowisku gruntowym, pobieraną przez pionowe odwierty i zabudowane w nich wymienniki ciepła. Są to U-kształtne zgrzane u podstawy kolektory z węŝy polietylenowych, w których układzie zamkniętym krąŝy ziębiwo transportujące ciepło. Najczęściej jest to 30% roztwór glikolu propylenowego biodegradowalnego. W projektowanej instalacji zainstalowane będzie powyŝsze medium pod nazwą technicznąpłyn HENOCK 20P15. Ilość i głębokość, czyli sumaryczny metraŝ odwiertów uwarunkowany jest kubaturą obiektu przeznaczonego do ogrzania oraz zdolnością przekazywania ciepła przez grunt wyraŝaną przez współczynnik qe. Współczynnik ten wynosi dla podłoŝa z suchą warstwą osadów od 30Wat/m do 100Wat/m w gruntach nawodnionych o duŝym przepływie wód gruntowych. Podczas pracy pompy tworzy się tzw. lej temperaturowy tj. obszar obniŝonej temperatury gruntu wymagający zachowania odpowiedniej odległości między otworami

4 4 wynoszącej ok m o zaleŝności wprost proporcjonalnej od głębokości otworów i odwrotnie proporcjonalnej od współczynnika qe. Dla pokrycia zapotrzebowanej mocy dla budynku DPS zakłada się wykonanie odwiertów o łącznym metraŝu ok mb tj. 30 otworów do głębokości 100,0 m ppt. W odwiertach umieszczone zostaną sondy PE DN40. KaŜda sonda włączona będzie do rozdzielaczy w studzience. Rurociągi HDPE100 sieci rozdzielaczowej sond o średnicy Ø40, sieci dobiegowej z kotłowni o śr. Ø125 układane będą na głębokości 1,8 m pod powierzchnią gruntu. Urządzenia pompy ciepła umieszczone będzie w kotłowni olejowej budynku głównego. 2. Analiza i ocena i materiałów archiwalnych W przeznaczonym do wykonania odwiertów terenie nie były wykonywane głębokie otwory geologiczne. Informacje o warunkach gruntowo-wodnych pochodzą z dokumentacji hydrogeologicznych ujęć wody. Otwory te wykonane zostały do głębokości ok. 33 m ppt. osiągając podłoŝe skaliste Spodziewany głębszy profil geologiczny ustalono w oparciu o dane ze Szczegółowej Mapy geologicznej Polski w skali 1: arkusz Baborów-Wiechowice. Dla projektowanych otworów profil geologiczny i dostosowaną do niego konstrukcję otworów ustalono na podstawie analizy profili najbliŝszych otworów ujęć wód podziemnych w Dzbańcach a szczególnie najbliŝszego otworu ujęciowego dla Domu Pomocy Społecznej. Przy opracowaniu Projektu wykorzystano następujące dokumentacje archiwalne, opracowania kartograficzne i materiały metodyczne: 1. Aneks do dokumentacji hydrogeologicznej ujęcia wody podziemnej z utworów czwartorzędowych dla Domu Pomocy Społecznej w Dzbańcach - wyk. Waldemar Jaworski Opole 2007r. Archiwum Geologiczne Urzędu Marszałkowskiego w Opolu. 2. Notatka weryfikacyjna do dokumentacji hydrogeologicznej w kat. C ujęcia wód podziemnych z utworów czwartorzędowych w rejonie P.G.R. Dzbańce wyk. Zofia Nowak Warszawa 1965r Archiwum Geologiczne Urzędu Marszałkowskiego w Opolu. 3. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1: arkusz Baborów-Wiechowice z objaśnieniami PIG Warszawa 1996r. 4. Mapa Hydrogeologiczna Polski w skali 1 : arkusz 63 Nysa z objaśnieniami - PIG 1989r. 5. Mapa Obszarów Głównych Zbiorników Wód Podziemnych (GZWP) w Polsce Wymagających Szczególnej Ochrony w skali 1 : AGH Kraków 1990 r.

5 5 3. Charakterystyka elementów środowiska przyrodniczego 3.1. PołoŜenie, morfologia i charakterystyka ogólna terenu Teren planowanych prac zlokalizowany jest w miejscowości Dzbańce 1, gm. Baborów pow. Głubczyce na działce nr 11/1 naleŝącej do Inwestora. Otwory dla kolektorów dla pompy ciepła usytuowane w południowo-wschodniej części działki, w odległości ok. 25 m od naroŝa budynku. Fragment działki, którego dotyczy rozpoznanie nie jest zabudowany i stanowi teren zielony. Powierzchnia terenu jest płaska o rzędnych ok. 309,80-310,70 npm, łagodnie nachylona w kierunku północno wschodnim. Sieć hydrograficzną stanowi ciek - Jędrychowski Potok, przepływający w odległości ok. 400m na zachód od granicy działki, płynący w kierunku północnym i uchodzący w okolicy Włodzienina do rzeki Troi. Wg podziału fizyczno-geograficznego Kondrackiego teren badań naleŝy do makroregionu Sudetów Środkowych, mezoregionu PłaskowyŜ Głubczycki. Geologicznie połoŝony jest na obszarze struktury śląsko morawskiej w strefie kulmowej Budowa geologiczna PodłoŜe geologiczne w rejonie miejscowości Dzbańce zbudowane jest z osadów czwartorzędowych zalegających na starszym podłoŝu osadów karbonu dolnego. Osady karbonu dolnego wykształcone jako przewarstwiające się piaskowce szarogłazowe i łupki ilaste facji kulm, które odsłaniają się na powierzchni na wzniesieniach na północny - i południowy - zachód od miejscowości Dzbańce. W otworach studziennych w Dzbańcach wykonanych do głębokości ok. 30 m ppt. osiągnięto powierzchnię stropową tych osadów na głębokościach 18,00 27,40 m ppt. Na dolnokarbońskiej serii piaskowcowo-łupkowej zalegają utwory czwartorzędowe plejstoceńske wykształcone w stropie jako gliny lessopodobne, spiaszczone w spągu sięgające do głębokości ok. 14,0 m ppt., głębiej przewarstwienie piasków drobnoziarnistych o miąŝszości ok. 7,0 m a poniŝej do ok. stropu zwietrzelin piaskowców gliny piaszczyste. Dla projektowanych otworów przyjęto następujący profil geologiczny przyjęty w najbliŝszej studni dla DPS: 0,00 11,0 gliny lessopodobne 11,0 14,0 - gliny piaszczyste i gliny 14,0 21,0 m piaski drobnoziarniste w stropie z domieszką Ŝwiru 21,0 28,0 m gliny piaszczyste i gliny 28,0 100,0m łupki ilaste, szarogłazy czwartorzęd plejstocen karbon dolny

6 Warunki hydrogeologiczne Rejon miejscowości Dzbańce według Mapy Hydrogeologicznej Polski w skali 1 : arkusz Nysa leŝy w obrębie XXVI Regionu Hydrogeologicznego Sudeckiego, w którym główny uŝytkowy poziom wodonośny występuje w warstwie czwartorzędowych osadów piaszczystych podścielonej glinami i niŝej ległymi łupkami i szarogłazami karbonu dolnego. Poziom wodonośny w utworach dolnego karbonu nie został tutaj rozpoznany. Czwartorzędowy poziom wodonośny doliny rzeki występuje w warstwie piaszczystej stwierdzonej na poziomie od 14,00-21,0 m ppt. Zwierciadło wody o charakterze swobodnym stabilizuje się na głębokości ok. 16,50 m ppt. co odpowiada rzędnej 293,50 m npm. Przepływ wody podziemnej następuje zgodnie ze spadkiem terenu na północny-wschód. Zasilanie warstwy wodonośnej następuje przez infiltrację z opadów atmosferycznych na wychodniach piasków. Wydajność ujęcia 3,72m 3 /h przy depresji s = 3,71m, promień leja depresji 44,0m. Współczynnik filtracji uśredniony z pompowań pomiarowych wynosi k = 0,000069m/s, tj. ok. 6 m/d. Ujęcie wody dla Domu Pomocy Społecznej w miejscowości Dzbańce zlokalizowane jest na terenie sąsiadującym od południa, w odległości ok. 70 m (otwory zewnętrzne, najbliŝsze ujęcia) na południowy wschód od terenu planowanych wierceń. Przeprowadzona w Aneksie do dokumentacji... (1) analiza warunków hydrogeologicznych i obliczenia przepływu potencjalnych zanieczyszczeń do warstwy wodonośnej wykazały, Ŝe okres przesiąkania zanieczyszczeń od powierzchni wynosi ok. 113 lat, gwarantując eliminację zanieczyszczeń a więc dla ujęcia nie ma potrzeby ustanawiania terenu ochrony pośredniej. Ujęcie posiada natomiast teren ochrony bezpośredniej obejmujący kwadrat o boku 12x12m wokół studni. Teren jest ogrodzony i oznakowany. Studnia ta jest aktualnie eksploatowana dla celów spoŝywczych i na potrzeby gospodarcze. 4. Określenie celu projektowanych prac geologicznych Celem projektowanych prac geologicznych jest zaprojektowanie i wykonanie 30 otworów technologicznych do głębokości 100,0 m ppt w celu zamontowania pionowych kolektorów dla pompy ciepła do ogrzania budynków DPS w Dzbańcach.

7 7 5. Realizacja projektowanych prac i robót geologicznych. Dla osiągnięcia zamierzonego celu badań, projektuje się przeprowadzenie prac geodezyjnych, terenowych, i kameralne opracowanie wyników w formie dokumentacji określonej w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących innych dokumentacji geologicznych (Dz.U. Nr 282 poz. 1656) Lokalizacja otworów Dla pokrycia zapotrzebowania mocy cieplnej zaprojektowano wykonanie trzydziestu otworów usytuowanych na działce nr 11/1 rozmieszczonych w siatce trójkątów o boku 10,0m, przedstawionych na mapie dokumentacyjnej w skali 1:500 (Zał Nr 04). Otwory zostaną wytyczone przez geodetę lub inną uprawnioną osobę Roboty geologiczne i prace terenowe wiercenia, obserwacje terenowe Projektuje się odwiercenie 30 otworów geologicznych do głębokości 100,0 m ppt. i łącznym metraŝu 3000 mb zgodnie z lokalizacją przedstawioną na mapie dokumentacyjnej w skali 1:500. Wiercenia wykonywane będą systemem obrotowym na płuczkę bentonitową wiertnicą mechaniczną. W górnym profilu zbudowanym z osadów czwartorzędowych piaszczysto-gliniastych wiercenia wykonywane będą świdrami rurowymi oraz gryzowym z jednoczesnym rurowaniem w rurach osłonowych φ 6 5 / 8 zamykających uŝytkową warstwę. Dalsze wiercenie prowadzone będzie na boso systemem obrotowym na płuczkę bentonitową przy uŝyciu świdra gryzowego φ 143 mm. Stabilność ścianek utrzymywać będzie płuczka bentonitowa, której gęstość i lepkość naleŝy kontrolować na bieŝąco. W trakcie wierceń prowadzona będzie na bieŝąco analiza gruntów ze świdrów i koryta płuczkowego, obserwacje i pomiary ubytków i ciśnienia płuczki oraz innych zjawisk mających wpływ na ocenę warunków geologicznych w otworze i otoczeniu opróbowanie W trakcie wiercenia pobierane będą próby gruntów ze świdrów w strefie zbudowanej z gruntów nieskalistych a głębiej z koryta płuczkowego co 2,0 m i z kaŝdej zmiany litologii, barwy i innych charakterystycznych cech gruntów. Próbki o charakterze czasowego przechowywania znajdować się będą w archiwum wykonawcy wierceń do czasu przedstawienia dokumentacji u Starosty Głubczyckiego.

8 nadzór geologiczny Nad ww. pracami pełniony będzie stały nadzór geologiczny przez osoby o wymaganych przepisami kwalifikacjach. Do jego obowiązków naleŝeć będzie: udział w wytyczaniu otworów, stały dozór prac wiertniczych, pomiary i obserwacje postępu wiercenia i obserwacji zjawisk geologicznych w otworach i otoczeniu, pobieranie próbek gruntów, prowadzenie dokumentacji terenowej i in zabudowa kolektora pionowego Po osiągnięciu planowanej głębokości, do otworów wprowadzone zostaną kolektory pionowe z rur polietylenowych U-kształtnych φ 40 mm, w których w obiegu zamkniętym krąŝyć będzie 30% roztwór glikolu polietylenowego biodegradowalnego. Otwory wypełnione zostaną płuczką bentonitową stabilizującą ściany otworów wzmacniającą kolektory zabezpieczającą dodatkowo przed ich uszkodzeniem. W przypadku wytworzenia się pustki wokół otworu naleŝy ją wypełnić materiałem przepuszczalnym piaszczysto-ŝwirowym. Po wykonaniu instalacji kolektorów rury robocze φ 6 5 / 8 zostaną usunięte. Bezpośrednio po instalacji kolektorów naleŝy przeprowadzić ciśnieniowe próby szczelności układu Prace kameralne Wyniki badań uzyskane po zrealizowaniu projektowanego zakresu prac zostaną przedstawione w formie dokumentacji prac geologicznych opracowanej zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących innych dokumentacji geologicznych (Dz.U. Nr 282 poz. 1656). Dokumentacja zostanie przedstawiona w Starostwie Powiatowym w Głubczycach w ciągu 1 miesiąca po jej opracowaniu. 6. Ochrona środowiska oraz BHP w trakcie wykonywania robót geologicznych Teren projektowanych prac połoŝony jest na obszarze uŝytkowego poziomu wodonośnego w osadach czwartorzędowych stanowiącego podstawę zaopatrzenia DPS w wodę pitną. Wiercenia wykonywane będą w odległości minimalnej 70 m od studni, poza zasięgiem leja depresji, na kierunku odpływu wody ze studni. Warstwa wodonośna izolowana jest od góry słabo przepuszczalną warstwą glin i z tego względu jak wykazały przeprowadzone w dokumentacji hydrogeologicznej obliczenia nie ma potrzeby ustanawiania terenu ochrony pośredniej ujęcia. W czasie wierceń warstwa wodonośna zostanie zamknięta rurami osłonowymi a po usunięciu rur okładzinowych otwór wypełniony będzie płuczką bentonitową o właściwościach izolacyjnych, nieszkodliwą dla środowiska. Zastosowane ziębiwo - roztwór

9 9 glikolu propylenowego ulega szybkiej biogegradacji. W takich warunkach nie istnieje niebezpieczeństwo zanieczyszczenia poziomu wodonośnego podczas wierceń i eksploatacji instalacji. NaleŜy zwrócić szczególną uwagę na zabezpieczenie przed substancjami ropopochodnymi z urządzeń wiertniczych. Wiercenia nie wymagają wycinki drzew ani krzewów, gdyŝ zlokalizowane będą w obrębie terenów niezadrzewionych. Uzbrojenie podziemne nie występuje. Powstały w wyniku wierceń urobek w świetle Ustawy z dnia o odpadach (Dz.U. Nr 62 poz. 628 z pózn. zm. i Rozporządzenia Ministra Środowiska z dn w sprawie katalogu odpadów (Dz.U. Nr 12 poz. 1206) nie stanowi odpadów niebezpiecznych a z odwiertów w strefach występowania wód słodkich moŝe być składowany w sposób nieselektywny (Rozp. Min. Gospodarki z dnia r Dz. U. Nr 191 poz. 1595). Urobek w postaci piasków moŝe być przekazywany do wykorzystania przez osoby prywatne do wyrównania terenu itp. (Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia r. w sprawie listy odpadów, które posiadacz odpadów moŝe przekazywać osobom fizycznym lub jednostkom organizacyjnym nie będącym przedsiębiorcami na własne potrzeby Dz.U. Nr 74 poz. 686). Projektowane prace naleŝy prowadzić zgodnie z Rozporządzeniem Min. Gospodarki z dnia r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpoŝarowego w zakładach górniczych wydobywających kopaliny otworami wiertniczymi (Dz.U.109 poz.961). Z uwagi na przebiegająca przez środek terenu wierceń napowietrzną linię energetyczną, uniemoŝliwiającą zachowanie wymaganych przepisami odległości otworów od linii, 1,5 wysokości wieŝy wiertniczej, lub 30 m od linii energetycznych wysokiego napięcia, prace wiertnicze naleŝy wykonywać przy wyłączonym dopływie prądu. Maksymalny zasięg strefy zagroŝenia od linii 30 m naniesiono na mapie dokumentacyjnej. Za prawidłową organizację oraz prowadzenie prac odpowiada osoba uprawniona do kierowania pracami geologicznymi i wiertniczymi. 7. Harmonogram prac Projektowane prace rozpoczęte zostaną w ciągu 30 dni od daty przedłoŝenia projektu tych prac, jeŝeli w czasie tym Starosta Głubczycki nie wniesie sprzeciwu w formie decyzji. Roboty przeprowadzone zostaną w następującej kolejności: wytyczenie otworów, wiercenie otworów nr 1-30 z stosownymi obserwacjami, opróbowaniem i instalacją kolektorów,

10 10 kameralne opracowanie wyników prac w formie dokumentacji innej niŝ dokumentacja złoŝa, hydrogeologiczna i geologiczno-inŝynierska przekazanej Staroście Głubczyckiemu. Czas wykonania całości prac określa się na 3 miesiące. Opracowała: mgr Barbara Szydełko