BIPROMEL BIURO STUDIÓW I PROJEKTÓW GOSPODARKI WODNEJ ROLNICTWA Spółka z o.o. - Działa od 1950 r. - 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 nr 5A (uzupełniającego) z utworów czwartorzędowych dla wodociągu RÓśAN gm. RóŜan pow. makowski woj. mazowieckie Opracował: Kierownik Pracowni Prezes Zarządu Warszawa, marzec 2010 r.
SPIS TREŚCI CZĘŚĆ I OGÓLNA 1. WSTĘP...3 2. ZAKRES DOTYCHCZASOWYCH PRAC GEOLOGICZNYCH...4 3. MORFOLOGIA I HYDROGRAFIA...6 4. BUDOWA GEOLOGICZNA I STOSUNKI HYDROGEOLOGICZNE W ŚWIETLE MATERIAŁÓW ARCHIWALNYCH I WYKONANYCH BADAŃ GEOFIZYCZNYCH...6 5. WNIOSKI I ZALECENIA...11 6. ZAŁOśENIA PROJEKTOWE...12 7. RODZAJ, ZAKRES I HARMONOGRAM PRAC GEOLOGICZNYCH...13 8. WYKORZYSTANE MATERIAŁY ARCHIWALNE...13 CĘŚĆ II PROJEKT TECHNICZNY WYKONANIA OTWORU HYDROGEOLOGICZNEGO 1. LOKALIZACJA OTWORU...15 2. KONSTRUKCJA TECHNICZNA OTWORU...15 3. POBIERANIE PRÓBEK GRUNTU I WODY...15 4. POMIARY I OBSERWACJE HYDROGEOLOGICZNE W CZASIE WIERCENIA...16 5. ZAMYKANIE WÓD...16 6. FILTROWANIE OTWORU...17 7. PRÓBNE POMPOWANIE...18 8. POMIARY GEODEZYJNE...19 9. UWAGI KOŃCOWE...19 CZĘŚĆ III ZAŁĄCZNIKI 1. Profile studni - wierceń wykonanych 2. Mapa lokalizacji prac geologicznych w skali 1:25 000 3. Mapa dokumentacyjna w skali 1:2000 4. Kopia przekroju hydrogeologicznego I I wg Mapy Hydrogeologicznej Polski w skali 1:50000 ark. RóŜan (372) PIG Warszawa 2002 5. Zestawienie krzywych SGE polowych z krzywymi interpretacji komputerowej 6. Szkic lokalizacji projektowanego wiercenia skala 1:1000 7. Projekt geologiczno-techniczny otworu 2
CZĘŚĆ I OGÓLNA 1. WSTĘP Projekt opracowuje się na podstawie zlecenia Urzędu Gminy w RóŜanie, Plac Obrońców RóŜana 4, nr zlecenia PI 2227d-1/2010 z dnia 22.02.2010 r. Zlecenie dotyczy wykonania projektu prac geologicznych na wykonanie wiercenia studziennego nr 5A uzupełniającego niedobory wody występujące w zaopatrzeniu wodociągu miejskiego w wodę. Aktualnie wodociąg zaopatrywany jest w wodę z ujęcia składającego się z 4 studni wybudowanych w latach 1998 2003 w zachodniej części miasta. Pobór wody określony w Pozwoleniu wodnoprawnym Starosty Makowskiego z dnia 05.12.2005 r. ROŚ 6223-12/05 w ilości Q max 105,0 m 3 /h, Q d śr. 1570,0 m 3 /dobę z ujęcia zlokalizowanego na działce 587/3, 584/4 i 584 w m. RóŜan ul. Poniatowskiego, składającego się z czterech studni o zatwierdzonych zasobach eksploatacyjnych w wysokości Q e = 105,0 m 3 /h przy depresji s e = 7,33 11,66 m. Przed odwierceniem studni nowego ujęcia wodociąg zaopatrywany był z 3 podstawowych studni wykonanych w latach 1968, 1972, 1983 oraz z ujęcia infiltracyjnego z rzeki Narwi. Ze względu na częste awarie, zapiaszczenia, zmniejszającą się wydajność studnie nr 1, 2, 3 nie eksploatowane od 1992 r. zostały przewidziane do likwidacji. W 1994 r. podjęto decyzję o wykonaniu nowych studni na terenie stacji SUW przy ul. Ostrołęckiej, wg projektu badań hydrogeologicznych, opracowanego przez Państwowy Instytut Geologiczny w lipcu 1994 r., zatwierdzonego decyzją Wojewody Ostrołęckiego Nr GPOS.IV.7530/18/94 z dnia 4.10.1994 r. Wiercenie nr 5 prowadzone od stycznia do marca 1995 r. dało wynik negatywny (szczegółowe omówienie w dalszej części projektu). Obecnie studnia nr 4A wykonana w 2003 r., na skutek niekorzystnych zmian hydrodynamicznych, zamulenia filtra, praktycznie jest nieeksploatowana. Zapotrzebowanie na wodę, ustalone przez Urząd Gminy, które powinno uzupełnić niedobór wody, wynosi 30 m 3 /h. W sytuacji uciąŝliwego niedoboru wody dla wodociągu miejskiego, w 2009 r. w Urzędzie Gminy wrócono do koncepcji rozpoznania moŝliwości wykonania nowego wiercenia studni w obrębie działki stacji SUW. Taka lokalizacja studni byłaby korzystna dla gminy z uwagi na prawo własności oraz techniczne warunki włączenia studni do sieci wodociągowej. 3
W 2009 r. na zlecenie Urzędu Gminy na terenie stacji SUW BSiPGWR Bipromel z Warszawy wykonało 3 sondowania elektrooporowe SGE, omówienie tych sondowań w nawiązaniu do wyników wiercenia nr 5 oraz wnioski co do moŝliwości lokalizacji wiercenia na terenie działki SUW w dalszej części projektu. 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). Uwaga: Dla ciągłości i przydatności korzystania z materiałów archiwalnych w projekcie zachowano numerację wykonanych wierceń, przyjętą w poprzednich opracowaniach, natomiast numery studni nowego eksploatowanego ujęcia uzupełniono o literę A. 2. ZAKRES DOTYCHCZASOWYCH PRAC GEOLOGICZNYCH Ze względu na potrzebę szczegółowej analizy warunków geologicznych i hydrogeologicznych do projektu dołączono wszystkie wiercenia studzienne wykonywane w omawianej części RóŜana (zlokalizowane na zał. nr 2). Zamieszczono wyniki 21 wierceń, w tym 4 wierceń studziennych nowego ujęcia. Najstarszym opisanym wierceniem jest studnia na rynku wykonana przed 1939 r. Inne wiercenia, w tym dla wodociągu, wykonywane były w latach od 1953 do 1988 r. Większość z tych studni, z uwagi na drastyczny spadek ich wydajności i efekt zestarzenia się została zlikwidowana lub zaprzestano ich eksploatacji, co dotyczyło takŝe studni wodociągowych zlokalizowanych w centrum miasta. W lipcu 1998 r. w Państwowym Instytucie Geologicznym w Warszawie opracowano Projekt badań hydrogeologicznych na wykonanie ujęcia wód podziemnych z utworów czwartorzędowych dla Miasta RóŜan, województwo Ostrołęka. W projekcie przewidywano wykonanie 3 otworów hydrogeologicznych o głębokości 104,0 m, ujmujących do eksploatacji warstwę wodonośną przewidywaną na głębokości 84,0 99,0 m. W okresie od stycznia do marca 1995 r. firma Geo Usługi geologiczne i wiertnicze z ŁomŜy wykonała wiercenie metodą obrotową wiertniczą typu Wirth na płuczkę iłową. W wierceniu, które osiągnęło głębokość 160,5 m, nie napotkano przewidywanych do eksploatacji warstw wodonośnych (szczegółowa analiza wiercenia w dalszej części projektu). Otwór uznano za negatywny i został on zlikwidowany. 4
W 1996 r. (październik) firma Geoserwis z Warszawy przeprowadziła badania geoelektryczne elektrooporowe. Badania prowadzono w zachodniej części od miasta RóŜan. Wykonano 93 sondowania (SGE), których wyniki przedstawiono w Dokumentacji badań geofizycznych dla rozpoznania ujęcia wód podziemnych dla Miasta RóŜan. Obszar objęty badaniami zaznaczono na zał. nr 2. W 1998 r. Wodrol Pruszków wykonał pierwsze wiercenie nowego ujęcia, oznaczone 1A (zał. nr 2). Głębokość wiercenia 55,0 m. Ujęto poziom wodonośny z głębokości 26,0-49,0 m. Wydajność eksploatacyjną określono w wysokości 51,0 m 3 /h przy s e = 8,61 m. W 1999 r. Wodrol Pruszków wykonał drugie wiercenie 2A głębokość wiercenia 53,0 m. Ujęty poziom wodonośny na głębności 30,0 48,0 m. Wydajność eksploatacyjną określono w wysokości 48,0 m 3 /h przy s e = 8,5 m. W 2000 r. Wodrol Pruszków wykonał trzecie wiercenie 3A. Głębokość wiercenia 51,0 m. Ujęto poziom wodonośny z głębności 32,0 45,0 m. Wydajność eksploatacyjną określono w wysokości 40,0 m 3 /h przy s e = 5,7 m. W 2003 r. Wodrol Pruszków wykonał czwarte wiercenie 4A. Głębokość wiercenia 50,0 m. Ujęto poziom wodonośny z głębności 31,0 44,0 m. Wydajność eksploatacyjną określono w wysokości 35,0 m 3 /h przy s e = 7,88 m. W studni tej po pewnym czasie eksploatacji stwierdzono dynamiczny spadek depresji nie pozwalający na pobór wody. Powrót zwierciadła wody do poziomu piezometrycznego jest bardzo powolny. Praktycznie studnia ta jest wyłączona z eksploatacji. W listopadzie 2009 r. BSiPGWR Bipromel z Warszawy wykonało w rejonie RóŜana badawcze sondowania geoelektryczne elektrooporowe. Na zlecenie i sugestie Urzędu Gminy wykonano 3 SGE na terenie stacji SUW, w celu dodatkowego ponownego sprawdzenia moŝliwości wystąpienia tu warstw wodonośnych o znaczeniu eksploatacyjnym. Wyniki badań przedstawiono w Sprawozdaniu badań geofizycznych elektrooporowych dla rozpoznania warunków hydrogeologicznych w rejonie m. RóŜan. W niniejszym projekcie przeprowadza się ich dodatkową analizę w nawiązaniu do wyników wiercenia nr 5 (tzw. negatywnego). Miasta 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). 5
3. 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 Ciechanowską. Wysoczyzna ta w kontakcie z doliną Narwi tworzy stromą skarpę o wysokości do 35,0 m. Teren stacji SUW miejsce projektowanego wiercenia połoŝony jest na rzędnych wysokościowych od 116,0 do 118,2 m npm. Pod względem hydrograficznym omawiany teren połoŝony jest w zlewni rzeki Narwi, około 625 m na zachód od koryta rzeki. 4. 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 RóŜana miąŝszość osadów czwartorzędowych wynosi 160 170 m. Są to osady pochodzące głównie z okresu zlodowacenia południowopolskiego, interglacjału mazowieckiego, zlodowacenia środkowopolskiego. Zbudowane są z glin zwałowych występujących na 6 9 poziomach, rozdzielonych osadami wodnolodowcowymi piaskami, piaskami pylastymi, przechodzącymi w utwory zastoiskowe. MiąŜszość tych osadów jest bardzo zmienna, miejscami dochodzi do 20,0 m. Na powierzchni terenu występują gliny zwałowe, piaski i Ŝwiry lodowcowe, piaski fluwioglacjalne oraz mułki związane z I i II poziomem zlodowacenia Wkry. Styl budowy RóŜana i rejonu RóŜana najlepiej ilustruje załączony (zał. nr 4) przekrój hydrogeologiczny I I wg Mapy Hydrogeologicznej polski w skali 1:50 000 ark. RóŜan PIG 2002 r. Analiza tego przekroju oraz profile załączonych (zał. nr 1) wierceń pozwala na przedstawienie następującego schematu budowy geologicznej dla omawianego terenu: - na serii dolnych poziomów glin zwałowych i mułków najstarszego zlodowacenia występują piaski wodnolodowcowe o granulacji od piasków pylastych do Ŝwirów. Na terenie RóŜana warstwa tych osadów występuje na głębokości 76,0 93 m. Jak wynika z załączonego przekroju jest to warstwa ciągła o zasięgu regionalnym, o niewielkich zmianach litologicznych. Jednak w wierceniu nr 5 uznanym za 6
negatywne pod względem hydrogeologicznym, na tej głębokości stwierdzono występowanie glin piaszczystych, piaski z wkładkami glin wydzielono na głębokości 63,0 73,0 m. Otwór nr 5 połoŝony jest ok. 250 m na południe od wiercenia nr 3 (warstwa pasków 79,0 92,0 m); - na opisanych warstwach piaszczystych wodnolodowcowych, zalega seria glin zwałowych oraz pyłów i mułków silnie zwartych; - wyŝej na głębokości 39,0 49,0 m (RóŜan wiercenia 1 3) występuje górna seria osadów piaszczystych wodnolodowcowych, o granulacji od drobnoziarnistych do średnioziarnistych ze Ŝwirem. Na terenie nowego ujęcia (wiercenia 1A 4A) warstwa ta występuje na głębokości 26,0 45,0 m; - ten poziom osadów piaszczystych przykrywa warstwa glin zwałowych o miąŝszości ok. 15,0 m, mułki, pyły oraz piaski i Ŝwiry zlodowacenia Wkry. Warunki hydrogeologiczne Omawiany teren RóŜana rejon stacji SUW na Mapie Hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000 ark. RóŜan, połoŝony jest w obrębie jednostki hydrogeologicznej nr 9 oznaczonej c Q Q. W jednostce tej znajdują się wiercenia nr 1 3 oraz wiercenie nr 5 I (zał. nr 1) uznane za negatywne. Wg w/w Mapy uŝytkowy poziom wodonośny występuje na głębokości 75,0 80,0 m. Budują go wodnolodowcowe piaski drobno i średnioziarniste z domieszką Ŝwirów. Według załączonych wierceń, w wierceniu nr 1 występują na głębokości 76,0 91,0 m (piaski drobne), nr 2 na głębokości 76,0 95,0 m (piaski pylaste, pospółka, piaski średnioziarniste), nr 3 na głębokości 79,0 92,0 m (piaski średnioziarniste). MiąŜszość głównego uŝytkowego poziomu wodonośnego wynosi ok. 15,0 m (w wierceniach 13,0 17,0 m). Przewodność 150,0 200,0 m 2 /24 h. Wydajność potencjalną wyznaczono w zakresie 30,0 50,0 m 3 /h. moduł zasobów odnawialnych 70,0 m 3 /24h/km 2, dyspozycyjnych na 50,0 m 3 /24h/km 2. Współczynnik filtracji warstw wodonośnych tego poziomu oznaczony dla wierceń nr 1 3 wynosi 0,0000591 m/s, 0,000118 m/s i 0,000111 m/s. Zachodnia część rejonu RóŜana (nowe ujęcie komunalne, wiercenia nr 1A 4A) wg w/w Mapy znajduje się w jednostce hydrogeologicznej 8 opisanej b a Q I. Główny uŝytkowy Q 7
poziom wodonośny występuje na głębokości 25,0 40,0 m, wykształcony w postaci piasków średnio i drobnoziarnistych, jego miąŝszość zmienia się od 10,0 20,0 m. W wierceniu nr 1A występuje na głębokości 39,0 49,0 m, współczynnik filtracji 0,000017 m/s, w wierceniu nr 2A na głębokości 30,0 48,0 m, współczynnik filtracji 0,00009561 m/s, w wierceniu nr 3A na głębokości 26,0 45,0 m, współczynnik filtracji 0,0001052 m/s, w wierceniu nr 4A na głębokości 31,0 44,0 m, współczynnik filtracji 0,00011 m/s. Według w/w Mapy przewodność tego poziomu wynosi 170,0 200,00 m 2 /24h. Wydajność potencjalna studni został przyjęta w zakresie 30,0 50,0 m 3 /h. moduł zasobów odnawialnych określono w wysokości 130,0 m 3 /24h/km 2, a dyspozycyjnych na 95,0 m 3 /24h/km 2. Analiza warunków hydrogeologicznych rejonu stacji SUW W wierceniach nr 1 3 (stare ujęcia wodociągowe, obecnie nieczynne zlikwidowane, zał. nr 1) występują dwa poziomy wodonośne. Główny uŝytkowy poziom wodonośny, jak podaje MHP 1:50 000 ark. RóŜan, na głębokości poniŝej 75,0 m. Występuje równieŝ górny, płytszy, który w wierceniu nr 1 zaznacza się na głębokości 39,0 43,0 m w postaci piasków drobnych z domieszką Ŝwiru. W wierceniu nr 2 występuje na głębokości 39,0 47,5 m. Budują do piaski średnioziarniste z domieszką Ŝwiru oraz piaski drobnoziarniste. W wierceniu nr 3 występuje na głębokości 44,2 49,0 m w postaci piasków drobnoziarnistych i pylastych. Poziom ten w Ŝadnym z tych wierceń nie został przebadany pod względem hydrogeologicznym. W wierceniu nr 5 ( negatywnym ) na głębokości 45,0 51,0 m stwierdzono występowanie piasków drobnoziarnistych ze Ŝwirem, co odpowiadałoby osadom piaszczystym, występujących w tej strefie głębokości w wierceniach nr 1 3. W wierceniu nr 5 na głębokości 63,0 73,0 występują piaski z wkładkami glin, piaski zaglinione i piaski drobnoziarniste. Osady te moŝna wiązać z głównym poziomem uŝytkowym w wierceniach nr 1 3. W wierceniu tym, jak podano w dokumentacji powykonawczej, w napotkanych warstwach wodonośnych do głębokości 82,0 m nie mierzono zwierciadła wody z powodu wykonywania wiercenia płuczką iłową. Obecność płuczki iłowej w otworze uniemoŝliwiała prowadzenie pomiarów zwierciadła wody. Jak wynika z przedstawionego opisu budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych rejonu RóŜana, wykształcenie oraz występowanie warstw piaszczystych wodonośnych charakteryzuje się duŝym zróŝnicowaniem, tak pod względem głębokości, rozprzestrzenienia, jak i zasobności. Obserwuje się znaczne zmiany zalegania warstw 8
piaszczystych, nawet na niewielkich odległościach. Najlepiej ilustrują to wyniki dwóch wierceń wykonywanych dla Szkoły Podstawowej (nr 6 i 7) połoŝonych ok. 300 m od stacji SUW. Wiercenia w odległości kilkunastu metrów od siebie przedstawiają zupełnie odmienne profile geologiczne, i tak np. w wierceniu nr 6 (studnia nr 1) na głębokości 66,8 86,6 m występuje kompleks osadów piaszczystych, podczas gdy w wierceniu nr 7 (studnia nr 2) na tej głębokości opisywany jest pył ilasty, warstwa piasków o miąŝszości 3,0 m występuje na głębokości 67,0 70,5 m. Podobnie jest z osadami piaszczystymi górnego poziomu wodonośnego. W październiku 2009 r. Urząd Gminy w RóŜanie zwrócił się do BSiPGWR Bipromel o wykonanie sondowań geofizycznych na terenie stacji SUW dla sprawdzenia moŝliwości wystąpienia warstw wodonośnych w innej części terenu stacji, poza lokalizacją wiercenia nr 5. Z uwagi na warunki terenowe wykonano 3 sondowania geoelektryczne elektrooporowe SGE w układzie Schlumbergera, Nr 8, 9, 10. Interpretację krzywych SGE przeprowadzono na monitorze komputerowym, wykorzystując programy komputerowe Pauls i Jack 1 w systemie INCEL. Odniesieniem punktem parametrycznym dla interpretacji krzywych SGE był wynik wiercenia nr 5 wykonanego na terenie stacji SUW. Interpretację sondowań nr 8 i 9 przeprowadzono dla typu krzywej HKQ. Lewa i środkowa gałąź krzywej charakteryzuje się bardzo wysokimi opornościami pozornymi, co w efekcie interpretacji daje oporność właściwą od kilkuset do kilku tysięcy omm dla kompleksu wysokooporowego zalegającego do głębokości ok. 40,0 m ppt. Zgodnie z profilem wiercenia nr 5 kompleksowi temu odpowiadają piaski i Ŝwiry, bruk morenowy oraz suche gliny piaszczyste z głazami. Dolną gałąź krzywej odzwierciedla kompleks niskooporowy o oporności właściwej od ok. 30,0 omm do 60,0 omm. Litologicznie (wg wiercenia) zbudowany jest z glin piaszczystych, pyłu, iłów, namułu, z cienkimi przewarstwieniami piasków. Jest to typowy układ warstwowy anizotropowy, składający się z warstw i przewarstwień róŝnooporowych (często o zbliŝonej oporności), który na krzywej interpretowanej odzwierciedla się jedną warstwą (kompleksem). Inny kształt reprezentuje krzywa SGE nr 10. Jej interpretację przeprowadzono dla typu KQH. Lewa gałąź krzywej, górny profil geologiczny, podobnie jak przy SGE nr 8 i 9, charakteryzuje się wysokimi oporami właściwymi. Wg interpretacji, od powierzchni terenu do głębokości ok. 15,0 m, występuje kompleks o opornościach od ok. 140 omm do ponad 9
1200 omm, co odpowiada w profilu wiercenia, osadom złoŝonym z piasków średnich, Ŝwirów i pospółek. Środkową gałąź krzywej, zgodnie z przyjętą interpretacją, reprezentują osady o oporności ok. 67 omm zalegające do głębokości ok. 35,0 45,0 m ppt wg wiercenia są to gliny piaszczyste i bruk morenowy gliniasty. PoniŜej, do głębokości ok. 70,0 m, wydziela się kompleks wysokooporowy o oporności właściwej ok. 170 omm. W wierceniu, na tych głębokościach zaznaczono występowanie piasków drobnych, gliny pylastej, piasków zaglinionych, które to osady na krzywych SGE nr 8 i 9 nie znalazły odzwierciedlenia. Krzywą SGE nr 10 poddano dodatkowej analizie, przeprowadzając jej reinterpretację (oznaczona literą b) oraz symulację (oznaczona literą c), polegają na naniesieniu na krzywą pomiarową terenową krzywą odpowiadającą uzyskanemu profilowi geologicznemu (wiercenie nr 5). Z analizy tych krzywych moŝna wyciągnąć wniosek, Ŝe krzywa nr 9 jest bardzo zbliŝona do krzywej symulowanej. Przypuszczać zatem naleŝy, Ŝe w miejscu wykonania SGE nr 10, w strefie głębokości 40,45 70,0 m ppt występują osady o średniej wartości oporności właściwej 170 omm, w znacznej części zbudowane z piasków o róŝnej granulacji, nie moŝna wykluczyć takŝe przewarstwień gliniastych pylastych. Analizując wyniki pobliskich wierceń przyjąć moŝna, Ŝe wyniki interpretacji krzywej SGE nr 10 moŝe być zbliŝony do profilu geologicznego uzyskanego w studni nr 1 w Szkole Podstawowej (wiercenie nr 6). Dolną gałąź krzywej nr 10 interpretuje się w wysokości ok. 66 omm, co zgodnie z przyjętymi załoŝeniami odpowiada serii kompleksowi, osadów złoŝonych z glin zwałowych, iłów, namułu. Biorąc pod uwagę przedstawione rozwaŝania, przyjmuje się, Ŝe w miejscu sondowania nr 10 moŝe wystąpić następujący profil geologiczny: 0,0 15,0 piaski róŝnoziarniste, Ŝwir 15,0 40,0 gliny piaszczyste, pylaste, moŝe występować bruk morenowy gliniasty 40,0 70,0 kompleks wysokooporowy zbudowany z znacznej części z osadów piaszczystych róŝnej granulacji z moŝliwością wystąpienia przewarstwień glin, pyłów poniŝej glina, ił Uwaga: Ze względu na anizotropię osadów, ekwiwalentność, wyinterpretowana litologia, miąŝszość i głębokość występowania poszczególnych warstw kompleksów, moŝe podlegać pewnym odstępstwom i przesunięciom. 10
5. WNIOSKI I ZALECENIA 1. Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne w omawianym rejonie są bardzo skomplikowane, obserwowana jest gwałtowna zmiana w zaleganiu poszczególnych warstw nawet w niewielkich odległościach. 2. W wyniku wykonanych na terenie SUW sondowań SGE sprawdzających przyjmuje się, Ŝe w obrębie terenu stacji SUW moŝemy mieć do czynienia z dość znacznymi zmianami w litologii i zaleganiu warstw geologicznych. Sondowanie nr 10 swymi wynikami róŝni się od sondowań nr 8 i 9, a takŝe od profilu geologicznego wiercenia nr 5 ( negatywne ). 3. Przewidywany profil geologiczny w miejscu wykonania SGE nr 10 i projektowanego wiercenia podano w poprzednim rozdziale. 4. Projektuje się wykonanie wiercenia nr 5A (uzupełniającego) rozpoznawczego, na działce stacji SUW, w miejscu sondowania nr 10 (zał. nr 6). Projektowana głębokość wiercenia 70 m (zał. nr 7). 5. Z uwagi jednak za złoŝoność problemów geologiczno-hydrogeologicznych omawianego terenu, proponuje się w pierwszej kolejności wykonać w miejscu proponowanym wiercenie małodymensyjne tzw. pilotaŝowe. Wiercenie to proponuje się wykonać w rurach o średnicy 216 mm, które powinny pozwolić na zastosowanie filtra φ 110 PCV długości ok. 5 m, pobranie prób wody oraz wykonanie pompowania otworu (wiercenie to moŝe być wykonane metodą obrotową). W przypadku nie potwierdzenia się występowania warstw wodonośnych o znaczeniu eksploatacyjnym, takie działanie pozwoli na obniŝenie kosztów inwestycji. 6. W przypadku uzyskania pozytywnych wyników 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. 11
6. ZAŁOśENIA PROJEKTOWE Projektuje się wykonanie wiercenia studziennego rozpoznawczego nr 5A na terenie stacji SUW, w miejscu wykonania sondowania geoelektrycznego elektrooporowego SGE nr 10. Przewiduje się wystąpienie warstw piaszczystych w strefie głębokości ok. 40,0 70,0 m ppt. Dla oceny moŝliwości eksploatacyjnych projektowanego otworu, dla potrzeb projektu oblicza się przypuszczalny wydatek studni (przepustowość) wg wzoru: gdzie: Q = Π x d x l x V dop Q wydatek studni w m 3 /h d średnica zewnętrzna filtra wraz z obsypką Ŝwirową, w m l długość części roboczej filtra, w m V dop 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 10 m Przewiduje się współczynnik filtracji dla przewidywanej warstwy wodonośnej piasków drobnoziarnistych wg obliczeń i danych z najbliŝszych wierceń. k = 0,0001 m/s Obliczenie dopuszczalnej prędkości wlotowej wody na filtrze wg wzoru Sichardt`a. V dop = k 15 z tego V dop = 2,4 m/h k w m/s Obliczenie powierzchni czynnej filtra: l długość 10 m d średnica = 0,406 m F = 3,14 x 0,406 x 10 m = 12,7 m 2 Dopuszczalna przepustowość filtra: Q dop = F x V dop Q dop = 12,7 x 2,4 = 30,4 m 3 /h 12
7. RODZAJ, ZAKRES I HARMONOGRAM PRAC GEOLOGICZNYCH W projekcie przewiduje się wykonanie wiercenia małodymensyjnego badawczego, tzw. pilota oraz wiercenia eksploatacyjnego do głębokości 70,0 m. Przewidywany harmonogram prac: przyjmuje się, Ŝe okres obowiązywania decyzji zatwierdzającej przedstawiony Projekt będzie wynosił 1 rok; ogłoszenie przetargu i wybór wykonawcy ok. 1,5 miesiąca; przygotowania terenu ok. 2 tygodnie; czas wiercenia pilotaŝowego ok. 2 tygodnie; czas wiercenia nr 5A, 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. 8. WYKORZYSTANE MATERIAŁY ARCHIWALNE 1. Projekt badań hydrogeologicznych na wykonanie ujęcia wód podziemnych z utworów czwartorzędowych dla miasta RóŜan, województwo Ostrołęka. Państwowy Instytut Geologiczny Warszawa, lipiec 1994 r., 2. Dokumentacja Hydrogeologiczna z wykonania otworu Nr 4 na terenie Stacji uzdatniania wody z utworów czwartorzędowych w mieście RóŜan. Firma GEO Usługi Geologiczne i Wiertnicze. ŁomŜa, marzec 1995 r., 3. Projekt prac geologicznych dla rozpoznania geofizycznego terenu przyszłego ujęcia wód podziemnych dla miasta RóŜana. Geoserwis Warszawa, lipiec 1996 r., 4. Dokumentacja badań geofizycznych dla rozpoznania ujęcia wód podziemnych dla miasta RóŜana. Geoserwis Warszawa, październik 1996 r., 5. Objaśnienia do Mapy Hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000. Arkusz RóŜan (372). Państwowy Instytut Geologiczny wykonawca PG Polgeol S.A. Warszawa, 2002 r., 6. Sprawozdanie z badań geofizycznych elektrooporowych dla rozpoznania warunków hydrogeologicznych w rejonie m. RóŜan. BSiPGWR Bipromel Sp. z o.o. Warszawa, listopad 2009 r. 13
CZĘŚĆ II PROJEKT TECHNICZNY WYKONANIA OTWORU HYDROGEOLOGICZNEGO 14
1. LOKALIZACJA OTWORU Lokalizacja otworu wyznaczona w oparciu o wizję lokalną z uwzględnieniem warunków BHP i p.poŝ. Przy szczegółowej lokalizacji naleŝy kierować się przepisami normy PN-53/B-4700. Lokalizację otworu przedstawiono na mapie dokumentacyjnej zał. 3. 2. KONSTRUKCJA TECHNICZNA OTWORU Projektowany otwór rozpoznawczy naleŝy wykonać systemem mechanicznoudarowym. Otwór projektuje się do głębokości 70,0 m, przy uŝyciu następujących kolumn rur: rury φ 508 mm (20") do głębokości 15,0 m, rury φ 457 mm (18") do głębokości 54,0 m rury φ 406 mm (16") do głębokości 70,0 m. Rury 20" naleŝy postawić wodoszczelnie. Kolumnę rur o φ 457 mm naleŝy pozostawić w otworze, jako rury cembrowe (eksploatacyjne). Rury o φ 406 mm, po zaflirtowaniu wydobyć z otworu. 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 dm 3 : 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. 15
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, 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 16
głębokości 12 15 m, przestrzeń między rurami wypełnić 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 15,0 m filtr właściwy φ 298 mm długości 10,0 m rura podfiltrowa φ 298 mm długości 6,0 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. 17
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: Q 1 = 1/3 Qmax Q 2 = 2/3 Qmax Q 3 = Qmax 18
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. 40 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. 19