Projekt prac geologicznychkhgi.wnoz.us.edu.pl/Dydaktyka/Cw_terenowe/Projekt_prac... · Web...

22
Projekt prac geologicznych Projekt prac geologicznych powinien być wykonany zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. (Dz. U. nr 153, poz. 1777). W poniższym tekście cytaty z tego rozporządzenia zestawiono czcionką pogrubioną. Rozporządzenie to stanowi, że: „§2. 1. Projekt prac geologicznych, zwany dalej „projektem”, składa się z części tekstowej i graficznej.” W dalszej części Rozporządzenie wymienia elementy, które powinny się znaleźć w projekcie. W części tekstowej są one oznaczone znakami 1) – 6), przy czym punkt 4) posiada podpunkty a) – m). W części graficznej występują punkty 1) i 2). Oprócz tego w projektach przedstawianych organom administracji geologicznej występują elementy zwyczajowo tam umieszczane, których istnienie nie wynika bezpośrednio z Rozporządzenia. Ponieważ aktualnie Studenci wykonują projekt ograniczony tylko do punktu 4) z podpunktami oraz PGTO, te fragmenty, które odnoszą się do pozostałych punktów tak części tekstowej jak i graficznej zostały złożone mniejszą czcionką (10 pt). Ponadto drukiem pochyłym złożono teksty cytowane z oryginalnych projektów, zamieszczone jako przykłady prawidłowego opisu (z zachowaniem pisowni oryginalnej, nie wolnej czasami od błędów). Strona tytułowa projektu wynika z tradycji i nieformalnych wymagań obowiązujących w danej firmie wykonującej projekt. Obejmuje ona zwykle następujące elementy: logo, nazwę i dane adresowe firmy wykonującej w tym NIP, REGON itp.; tytuł projektu; lokalizację administracyjną terenu projektowanych prac; nazwę inwestora; imiona, nazwiska, tytuły zawodowe autorów wraz z ich numerem uprawnień geologicznych; podpis Dyrektora firmy wykonującej projekt; miejsce i datę wykonania. Przykład strony tytułowej zamieszczony jest w załączniku 1. Wstęp zwyczajowo podaje podstawy formalno – prawne, cel projektu, określenie zadania inwestycyjnego, zakres opracowania, określenie organu zatwierdzającego projekt. Przykład: „ Projekt prac hydrogeologicznych wykonano na zlecenie Zakładu Gospodarki Komunalnej w Twardogórze. Celem prac jest zaprojektowanie dodatkowej studni ujmującej wodę w miejscowości Chełstów. Przy sporządzaniu projektu oparto się na następujących aktach prawnych: - Ustawa z dnia 4.II.1994 „Prawo Geologiczne i Górnicze” (Dz..U. nr 27 poz.96 z późniejszymi zmianami. - Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z 18.III.1994 w sprawie projektu prac geologicznych (Dz.U. nr 91 poz. 426). 1) Informacje dotyczące lokalizacji projektowanych prac, w tym położenia administracyjnego zawiera informacje dotyczące: lokalizacji – gdzie

Transcript of Projekt prac geologicznychkhgi.wnoz.us.edu.pl/Dydaktyka/Cw_terenowe/Projekt_prac... · Web...

Projekt prac geologicznych

Projekt prac geologicznych powinien być wykonany zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. (Dz. U. nr 153, poz. 1777). W poniższym tekście cytaty z tego rozporządzenia zestawiono czcionką pogrubioną. Rozporządzenie to stanowi, że: „§2. 1. Projekt prac geologicznych, zwany dalej „projektem”, składa się z części tekstowej i graficznej.” W dalszej części Rozporządzenie wymienia elementy, które powinny się znaleźć w projekcie. W części tekstowej są one oznaczone znakami 1) – 6), przy czym punkt 4) posiada podpunkty a) – m). W części graficznej występują punkty 1) i 2). Oprócz tego w projektach przedstawianych organom administracji geologicznej występują elementy zwyczajowo tam umieszczane, których istnienie nie wynika bezpośrednio z Rozporządzenia.

Ponieważ aktualnie Studenci wykonują projekt ograniczony tylko do punktu 4) z podpunktami oraz PGTO, te fragmenty, które odnoszą się do pozostałych punktów tak części tekstowej jak i graficznej zostały złożone mniejszą czcionką (10 pt). Ponadto drukiem pochyłym złożono teksty cytowane z oryginalnych projektów, zamieszczone jako przykłady prawidłowego opisu (z zachowaniem pisowni oryginalnej, nie wolnej czasami od błędów).

Strona tytułowa projektu wynika z tradycji i nieformalnych wymagań obowiązujących w danej firmie wykonującej projekt. Obejmuje ona zwykle następujące elementy: logo, nazwę i dane adresowe firmy wykonującej w tym NIP, REGON itp.; tytuł projektu; lokalizację administracyjną terenu projektowanych prac; nazwę inwestora; imiona, nazwiska, tytuły zawodowe autorów wraz z ich numerem uprawnień geologicznych; podpis Dyrektora firmy wykonującej projekt; miejsce i datę wykonania. Przykład strony tytułowej zamieszczony jest w załączniku 1.Wstęp zwyczajowo podaje podstawy formalno – prawne, cel projektu, określenie zadania inwestycyjnego, zakres opracowania, określenie organu zatwierdzającego projekt. Przykład:

„ Projekt prac hydrogeologicznych wykonano na zlecenie Zakładu Gospodarki Komunalnej w Twardogórze. Celem prac jest zaprojektowanie dodatkowej studni ujmującej wodę w miejscowości Chełstów. Przy sporządzaniu projektu oparto się na następujących aktach prawnych:- Ustawa z dnia 4.II.1994 „Prawo Geologiczne i Górnicze” (Dz..U. nr 27 poz.96 z późniejszymi zmianami.- Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z 18.III.1994 w sprawie projektu prac geologicznych (Dz.U. nr 91 poz. 426).

1) Informacje dotyczące lokalizacji projektowanych prac, w tym położenia administracyjnego zawiera informacje dotyczące: lokalizacji – gdzie znajduje się projektowany obiekt, to jest: miejscowość, przynależność administracyjna do gminy, powiatu i województwa, położenie w obrębie jednostek podziału fizyczno – geograficznego. Zwykle następuje tu odwołanie do części graficznej punkt 1); m orfologii – ukształtowanie terenu, podstawowe formy morfologiczne; h ydrografii – przynależność do zlewni, omówienie podstawowych obiektów hydrologicznych znajdujących się na omawianym terenie; innych ujęć wód – krótka charakterystyka dotychczasowego zaopatrzenia w wodę lub charakterystyka sąsiednich ujęć, w tym tych, które posłużyły do rozpoznania budowy geologicznej. W przypadku dwóch ostatnich zagadnień zwyczajowo następuje odwołanie do części graficznej punkt1). Przykłady:

„2. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA OBSZARU. 2.1. Lokalizacja obszaru badań.

Omawiany obszar zlokalizowany jest na terenie dzielnic Gardawice i Mościska gminy Orzesze, położonej w powiecie mikołowskim, województwie śląskim, po południowo-wschodniej stronie trasy Katowice – Cieszyn.

Składowisko składające sie z trzech kwater obejmuje łącznie powierzchnię 108 ha., z czego 84 ha. stanowi powierzchnię użytkową. Północno-zachodnie naroże składowiska zlokalizowane jest w sąsiedztwie mostu nad rzeką Gostynką w ciągu drogi Katowice – Cieszyn. Północno-wschodnią granicę składowiska stanowi rzeka Gostynka, wzdłuż której przebiega obwałowanie i rów opaskowy. Od strony zachodniej granicę wyznacza polna droga a od południa i południowego-wschodu składowisko graniczy z łąkami i niewielkimi skupiskami drzew.2.2. Morfologia i hydrografia

Obszar badań położony jest na Wyżynie Śląskiej. Morfologicznie teren ten jest płaski i mało urozmaicony. Zaznacza się jedynie niewielki spadek w kierunku północnym do rzeki Gostynki. Rzędne terenu wahają się od 257,63 na północny-wschód do 265,56 na południe od badanego obszaru. W krajobrazie dominują pola uprawne, łąki i obszary leśne.

Hydrograficznie omawiany teren należy do zlewni rzeki Gostynki, wpadającej do Jeziora Paprocańskiego na wysokości Tychów i dalej jako Gostynia do Wisły. Gostynka przepływa wzdłuż północno-wschodniej granicy obszaru badań i dzięki rowom opaskowym jest głównym odbiorcą wód ze składowiska. Dodatkowo przez łąki położone na południe i południowy-wschód od składowiska przepływają otwarte rowy będące prawobrzeżnymi dopływami Gostynki.”

„Ujęcie wody w Chełstowie wybudowane zostało w roku 1995 (…) jako ujęcie dla wsi Chełstów i Chełstówek. Wykonano wówczas studnie nr I o głębokości 39,0 m. Woda z tego ujęcia służy do celów pitnych i socjalnych mieszkańców wsi Chełstów i Chełstówek.W dniu 03.10.1995 r decyzją nr 72/95 wojewody wrocławskiego (zał. 1) zatwierdzono dokumentację hydrogeologiczną zasobów wód podziemnych z utworów czwartorzędowych we wsi Chełstów, gmina Twardogóra, województwo wrocławskie (…) ustalającą zasoby:

Kategoria rozpoznania Wielkość zasobów eksploatacyjnych Ujęcia (Q) przy depresji (s)

B Q=25 m3/h, s=5,8 mUjęcie Chełstów posiada pozwolenie wodnoprawne na pobór wód wydane 12.06.1996 roku przez Wydział Ochrony Środowiska Urzędu Wojewódzkiego we Wrocławiu decyzją nr OŚ.I-6210/60/96 (zał. 2). Ustala ono wydajność godzinową ujęcia na 25 m3/h.”

2) Omówienie wyników przeprowadzonych wcześniej prac geologicznych i badań geofizycznych oraz wykaz wykorzystanych materiałów archiwalnych wraz z ich interpretacją oraz przedstawieniem na mapie geologicznej, w odpowiedniej skali, miejsc wykonania tych prac i badań, zawiera konkluzje wynikające z analizy materiałów archiwalnych oraz spis wykorzystanych materiałów. W celu realizacji tego punktu należy zebrać i przestudiować możliwie wszystkie materiały archiwalne: mapy, dokumentacje, zestawienia, profile geologiczne, profile geofizyczne, poprzednio wykonane projekty i dokumentacje studni, analizy chemiczne i t.p. Podstawowymi materiałami w tym zakresie są mapy w skali 1:50 000, a to: Szczegółowa mapa geologiczna Polski, Mapa hydrogeologiczna Polski, mapa hydrograficzna, mapa geologiczno-gospodarcza, mapa sozologiczna, Bank Hydro oraz bazy danych udostępnione przez PIG na stronie internetowej (np. Infogeoskarb, Centralna Baza Danych Geologicznych, Centralna Baza Danych Hydrogeologicznych, Monitoring Wód Podziemnych, System Gospodarki i Ochrony Bogactw Mineralnych MIDAS, Rejestr Obszarów Górniczych i inne. W wyniku tego autor projektu powinien opracować zwięzłą syntezę budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych, a w zależności od potrzeb także problematykę zasobów surowców mineralnych i wód, geologiczno-inżynierską. Niektórzy autorzy dołączają w tym rozdziale spis wykorzystanych materiałów, inni zaś zamieszczają go na końcu projektu. Przykład:

„ Na przedmiotowym terenie w roku 1974 wykonano badania geologiczne w celu ustalenia warunków gruntowo-wodnych podłoża projektowanego składowiska, określenia naprężeń dopuszczalnych na grunt oraz oceny przydatności gruntu pod kątem zastosowania go jako materiału do budowy pierwszego etapu obwałowań.W tym celu wykonano 165 otworów wiertniczych, 33 sondy udarowo-obrotowe i sporządzono dokumentację geologiczno-inżynierską. W roku 1994 i następnie w latach 1996-1998 wykonano badania w celu określenia oddziaływania składowiska na środowisko wodne (…). Dla ich potrzeb opróbowano i przeprowadzono analizy chemiczne wód na składowisku, wód Gostynki i wybranych studni gospodarczych zlokalizowanych dookoła składowiska. Badania te ograniczają się do analizy jakości wody i nie zawierały typowych elementów hydrogeologicznych jak głębokość zwierciadła wód podziemnych czy kierunek ich przepływu.”

„Z analizy mapy geologicznej w skali 1:50 000, arkusz Radomsko wynika, że w podłożu serii węglowej występują utwory górnej kredy lub jury, wykształcone jako wapienie, wapienie margliste oraz margle.”

3) Opis budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych w rejonie zamierzonych prac geologicznych wraz z przypuszczalnymi profilami geologicznymi projektowanych wyrobisk. Opis budowy geologicznej rozpoczyna się od utworów najstarszych do najmłodszych, podając ogólny rys tektoniczny, litostratygrafię i genezę utworów budujących poszczególne piętra. Warunki hydrogeologiczne charakteryzuje się poprzez umiejscowienie obszaru w regionie hydrogeologicznym według regionalizacji Paczyńskiego, jednolitej części wód podziemnych, położenie w obrębie GZWP lub UPWP, w obszarach ochrony, podanie litologii i geometrii poziomów wodonośnych, ich izolacji, zasilania, przepływu, drenażu, poboru, parametrów hydrogeologicznych

(miąższość, charakter zwierciadła, k, T, Q, q), składu chemicznego i jakości wód; w kolejności od pierwszego przewiercanego poziomu do ostatniego. Przypuszczalny profil geologiczny i hydrogeologiczny projektowanego otworu, jako wynik 2) i 3) zamieszczany jest jako załącznik pod nazwą profil geologiczno-techniczny otworu (PGTO).Jego wzór zamieszczono w załączniku 2. Przykłady:

„3.2 Budowa geologiczna i warunki wodne.Pod względem geologicznym omawiany teren położony jest w obrębie niecki głównej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W jego budowie geologicznej biorą udział utwory należące stratygraficznie do karbonu i czwartorzędu.Utwory karbońskie występują tutaj w formie płaskiej synkliny o nachyleniu skrzydeł ok. 5. Centrum tej synkliny występuje w rejonie zakładu głównego KWK „Bolesław Śmiały”. W omawianym rejonie stropową partię utworów karbońskich budują warstwy orzeskie, stratygraficznie należące do karbonu górnego (westfal).Pod względem litostratygraficznym jest to seria mułowcowa, którą litologicznie reprezentują łupki ilaste i piaszczyste z niewielkimi wkładkami piaskowców i pokładów węgla.W omawianym rejonie brak jest archiwalnych otworów wiertniczych, na podstawie których można by szczegółowo określić profil geologiczny podłoża. Najbliższym udokumentowanym otworem wykonanym w tym samym ogniwie litostratygraficznym (w serii mułowcowej) jest studnia S-1 odwiercona w Mikołowie, w dzielnicy Reta – ok. 3,5 km na zachód od przedmiotowego terenu. Profil geologiczny tej studni przedstawiono na załączniku 3.Rejon projektowanych prac geologicznych leży na kontakcie występujących na powierzchni terenu utworów karbońskich z utworami czwartorzędowymi. Według „Atlasu geologicznego GZW” (…) miąższość utworów czwartorzędowych wynosi tutaj ok. 10,0 m. Wykształcone są one w formie glin zwałowych oraz piaskowców i żwirów zlodowacenia środkowo-polskiego.”

„W podziale regionalnym zwykłych wód podziemnych Paczyńskiego (…) obszar projektowanych prac położony jest w północno-wschodniej części regionu śląsko-krakowskiego (XII) w subregionie jurajskim. Występują tu generalnie dwa poziomy wodonośne w utworach czwartorzędu i górnej jury. Poziom czwartorzędowy występuje w piaskach i żwirach fluwioglacjalnych oraz przepuszczalnych utworach fluwialnych związanych z doliną Warty i jej dopływów. Na znacznym obszarze charakteryzuje się swobodnym zwierciadłem, jednakże miejscami, pod przykryciem słaboprzepuszczalnych glin zwałowych o niewielkiej miąższości może cechować się lekko napiętym zwierciadłem o ciśnieniu rzędu 2 – 3 metrów. Podstawę omawianego poziomu stanowią praktycznie nieprzepuszczalne mułki o miąższości ponad 20 m. Zasilanie omawianego poziomu odbywa się poprzez bezpośrednią infiltrację opadów z powierzchni, z wyjątkiem miejsc, gdzie w nadkładzie piasków występują gliny. Poziom czwartorzędowy drenowany jest przez dolinę rzeki Warty i jej dopływów. Lokalnie podstawę drenażu stanowią miejsca skupionej eksploatacji wód podziemnych studniami. Przepływ wód w warstwach wodonośnych odbywa się generalnie z kierunku NE na SW, jednakże w części północnej zmienia się na S – N. Poziom ten jest intensywnie drenowany ujęciami w rejonie Pajęczna i Trębaczewa. Zasoby eksploatacyjne wszystkich ujęć na tym terenie wynoszą ok.1350 m3/min. Obecnie jednak część ujęć jest wyłączona z eksploatacji. Współczynniki filtracji utworów wodonośnych wahają się od 1,67·10-4 m/s w części zachodniej do 3,57·10-

5 m/s w części północnej i centralnej. Ujmowane wody cechują się składem chemicznym zbliżonym do naturalnego. Dominują wody typu HCO3-Ca-Mg, w niektórych obszarach przechodząc w typ HCO3-SO4-Ca-Mg. Jakość wód omawianego poziomu jest zróżnicowana od bardzo dobrej do średniej. W większości przypadków o pogorszeniu klasy decyduje nadmiar żelaza i manganu.

Poziom jurajski związany jest z wapieniami…”4) przedstawienie możliwości osiągnięcia celu prac geologicznych zawierające:

a) opis i uzasadnienie liczby, lokalizacji i rodzaju projektowanych wyrobisk, W tym podpunkcie przedstawia się obliczenia np. zapotrzebowania na wodę oparte na normatywach zużycia (w przypadku gdy Inwestor nie określił oczekiwanego poboru); obliczenia maksymalnego wydatku i minimalnej długości filtra koniecznej do uzyskania tego wydatku; symulacje dopasowania długości filtru do oczekiwanego wydatku; weryfikuje się możliwość uzyskania zakładanej wydajności studni. W konkluzji podać należy ile studni o obliczonym Qmax, zapewni uzyskanie Qocz w danych warunkach geologicznych i technicznych. Przykłady:„ Maksymalny możliwy do uzyskania wydatek obliczono ze wzoru:

Qmax=πDlvdopp,

gdzie: Qmax – maksymalny wydatek możliwy do uzyskania przy założonej średnicy i długości filtru, bez uwzględniania możliwości warstwy wodonośnej; w m3/s,

D – założona średnica zewnętrzna kolumny filtrowej; w m, przyjęto 9 ⅝ cala tj. 0,244 m

l – długość filtru; w m, przyjęto l=m, gdzie m jest miąższością warstwy wodonośnej, na podstawie profili sąsiednich otworów założono m=20 m

vdop – dopuszczalna prędkość przepływu wody przez szczeliny filtru ; w m/s, przyjęto na podstawie PN-G-02318: vdop=0,03 m/s

p – przepustowość filtru; bezwymiarowa, przyjęto na podstawie dokumentacji technicznej p=0,1;

stąd:Qmax = 3,14·0,244·20·0,03·0,1 = 0,046 [m3/s] = 165 [m3/h]”

„4.1. Weryfikacja możliwości uzyskania zakładanej wydajności studniProjektowana studnia powinna zapewnić pobór w wysokości 25 m3/h. Na podstawie opracowania „Ekspertyza dotycząca wytypowania obszarów perspektywicznych do budowy ujęcia wód podziemnych za pomocą studni w okolicach Chełstowa” stwierdzono, że miąższość ujętego poziomu wodonośnego w miejscu projektowanej studni wynosić powinna ponad 30 m, Warstwę wodonośne stanowić powinny piaski różnoziarniste. Ujęta warstwa będzie warstwą naporową o ciśnieniu hydrostatycznym wynoszącym 17 m. Przy depresji 8 metrów i współczynniku filtracji równym 0,000277 m/s dopływy do studni powinny wynosić:

gdzie:Q – wydajność studni [m3/h]k – współczynnik filtracji [m/h]H – napór w warstwie wodonośnej [m]h – wysokość dynamicznego zwierciadła wody w otworze [m]R0 – promień leja depresji [m]; (k[m/s])rs – promień studni [m]

Umożliwi więc to pobór zakładanej ilości wody.

Ustalenie wymiarów studni:

1. Wybór filtraWarstwę wodonośną stanowią piaski różnoziarniste. W projekcie przyjęto filtr obsypkowy. Korpus stanowić będzie filtr szkieletowy z PVC o perforacji szczelinowej.

2. Ustalenie długości filtraW projekcie proponuje się ująć górną części warstwy w przelocie 35-45 m, filtrem o długości 10 m.

3. Wybór średnicy filtra

Na podstawie Polskiej Normy PN-G-02318 oraz zaleceń Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (USEPA 1975) prędkości dopuszczalne dopływu do filtra ustalono na vd=0,03 m/s. Zakłada się, ze filtr będzie z perforacją szczelinową o szerokości szczeliny 1 mm i φ=0,086 (patrz pkt. 5), stąd:

m

gdzie:lw – długość filtra [m]vd – maksymalna prędkość wlotowa [m/s]Dz – średnica filtru [m]φ – współczynnik przepuszczalności filtruMinimalna średnica filtru musi wynosić około 171 mm. Umożliwia to, zgodnie z zaleceniami inwestora zastosowanie filtra o średnicy zewnętrznej 315 mm. Przy promieniu studni 0,228 m i przy obsypce 1,4-2,0 mm wydatek studni na jednostkę długości filtra nie powinien być większy od 16 m3/h/m. Stąd filtr powinien być dłuższy od 25/16=1,56 m. Ponieważ filtr będzie miał długość 10 m to spełniony jest warunek minimalizacji oprów przepływu turbulentnego w strefie przyfiltrowej.

Sprawdzenie warunku ograniczenia największej prędkości przepływu wody wewnątrz rury szkieletowej:Przyjęto rury o grubości 12,1 mm, co daje średnicę wewnętrzną studni 295,0 mm. Przy średnicy wewnętrznej 300 mm i przy prędkości przepływu 1 m/s maksymalna wydajność studni nie może być większa niż 254 m3/h. Wydajność ta jest większa od wydajności maksymalnej dla projektowanej studni stąd warunek ograniczenia największej prędkości przepływu wody wewnątrz rury szkieletowej jest spełniony.

4. Wybór obsypki do filtruNa wstępnym etapie projektowania ustala się obsypkę o frakcji 1,4-2,0 mm. Wartość ta powinna zostać zweryfikowana przez geologa nadzorującego po wykonaniu analizy granulometrycznej warstwy wodonośnej w przelocie zafiltrowania.

Na podstawie Polskiej Normy PN-G-02318 grubość obsypki powinna wynosić co najmniej 60 mm na stronę. Przyjęcie grubości obsypki 65 mm na stronę spowoduje, że wiercenie otworu musi kończyć się w rurach o średnicy co najmniej 18 cali (2·65+315=435 mm).

5. Wybór wymiarów otworów wlotowych na filtrzeSzerokość szczelin (t) ustalona zostanie z zależności:.

t≤0,8Dmin

gdzie Dmin – najmniejszy wymiar ziarn obsypki wybranej frakcji przesiewu [L]

Przy przyjętej obsypce:t≤0,8·1,4t≤1,12 mmNajbliższą stosowaną szczeliną jest szczelina 1,0 mm. Wartość ta powinna zostać zweryfikowana przez geologa nadzorującego po wykonaniu analizy granulometrycznej warstwy wodonośnej w przelocie zafiltrowania.

6. Ustalenie długości rury podfiltrowej i nadfiltrowej

Przyjmuje się, że rura podfiltrowa będzie miała 4,5 m długości. Rura nadfiltrowa zostanie wyprowadzona na powierzchnię, stąd długość jej wynieść powinna co najmniej 36 m.

7. Ustalenie średnicy pompy i głębokości jej zainstalowania.Zwierciadło wody w projektowanej studni stabilizować się powinno 13,0 m p.p.t. Podczas pompowania w studni z wydajnością 25 m3/h można się spodziewać depresji na podstawie wzoru:

gdzie: T – współczynnik przewodności (T=k·m)

Zakładając czas t=3 dni i odsączalność warstwy wodonośnej S=0,18:

m

Stąd pompa powinna umożliwiać podnoszenie wody na wysokość co najmniej 5 m (0,9+2,0+2,0=4,9) i powinna być zainstalowana na głębokości co najmniej 18 m p.p.t.Przy wydajności 25 m3/h i wysokości podnoszenia 5m pompy większości producentów mają średnicę 150 mm. Zgodnie z warunkiem:

gdzie: Dp – średnica zewnętrzna agregatu pompowego powiększona o średnicę kabla zasilającego, a – współczynnik, który przyjmuje wartość 1,1 dla Hp<50 m. i 1,2 dla Hp>50 m. (Hp – głębokość zapuszczenia pompy do studni)

Dwp>1,1·150 mmDwp> 165 mm

Ponieważ zaprojektowana rura nadfiltrowa będzie miała średnicę wewnętrzną 295 mm to warunek ten będzie spełniony.

8. Ustalenie wymiarów piezometruW obsypce żwirowej zainstalowany zostanie piezometr o średnicy 40 mm i długości 41 m.

Graficzny obraz zaprojektowanej studni przedstawia rycina 5.9. Ocena współdziałania studniNa podstawie danych z eksploatacji studni można określić, że przy wydajności 25 m3/h depresja w studni I wynosi 2,5 m a promień leja depresji 124 m. Podobnych wartości należy oczekiwać w studni II. Ponieważ odległość pomiędzy istniejącą studnią na ujęciu a projektowana wynosić będzie około 260 m nie wystąpi ich współdziałanie.”

b) schematyczną konstrukcję otworów wiertniczych lub innych wyrobisk, zawiera wybór sposobu wiercenia, opis konstrukcji studni w tym kolumny filtracyjnej, rodzaju filtru. Przykład:„Studnia zostanie odwiercona sposobem mechanicznym przy pomocy urządzenia N-12-2, z użyciem płuczki iłowej (w nadkładzie) oraz wodnej. Przewiduje się konstrukcję dwukolumnową, teleskopową z kolumną filtrową wyprowadzoną na powierzchnię. Kolumna filtrowa zbudowana będzie z rur stalowych Ø 9⅝ cala z połączeniem kołnierzowym. Rura nadfiltrowa, pełna, o długości 43 m zostanie zamontowana w przedziale +1,0 do 42 m p.p.t. Część czynna filtru zbudowana będzie z rury stalowej perforowanej otworami okrągłymi Ø12 mm w układzie pasowym, owiniętej

jednokrotnie siatką podkładową z PVC i dwukrotnie siatką filtracyjną nr 10 o splocie rypsowym. Całość zostanie zabezpieczona nawojem z drutu stalowego Ø2 mm nawiniętym ze skokiem 50 mm, zabezpieczonym w dolnej i górnej części filtru metalową osłoną spawaną do rury filtrowej. Długość części czynnej wyniesie 18 m w trzech odcinkach po 6 m każda z pozostawieniem 1 m odcinka łączącego. Część czynna zabudowana zostanie w przedziale od 42,0 m do 62,0 m. Przewiduje się zastosowanie jednowarstwowej obsypki żwirowej Ø 2-5 mm o grubości ok. 10 mm z każdej strony w przedziale od 41,0 do 63,0 m. Rura podfiltrowa o długości 5 m zostanie wykonana z odcinka rury pełnej zakończonej metalowym denkiem i zabudowana będzie w przedziale od 62,0 do 67,0 . Wykonanie kolumny filtrowej nastąpi na wiertni pod nadzorem geologa, który może dostosować długości poszczególnych odcinków kolumny do rzeczywistych warunków geologicznych w otworze w zakresie do 20%.”

c) wskazówki dotyczące zamykania horyzontów wodonośnych, podaje czy i jak będą zamykane jakieś horyzonty wodonośne, obliczenia z tym związane (cementacja).

d) sposób i termin likwidacji wyrobisk, dotyczy sytuacji kiedy wykonywane otwory nie będą służyły jako otwory eksploatacyjne lub przypadku, gdy wykonanie planowanego otworu wiąże się z zamknięciem istniejącej studni, która np. uległa awarii czy naturalnym procesom starzenia się. Może też wiązać się z koniecznością likwidacji otworu pilotowego wykonanego dla dokładniejszego rozpoznania profilu geologicznego w miejscu wykonywanej studni. Konieczny jest projekt ew. likwidacji wyrobisk już istniejących lub projektowanego otworu po wykonaniu zadania. Przykład:„Po wykonaniu projektowanego otworu studziennego należy zlikwidować nieczynny otwór o symbolu F-I. W tym celu należy zdemontować urządzenia pompowe, wyciągnąć odcinek 3 m rury 18 cali zamontowany jako kolumna prowadnikowa, a następnie wypełnić otwór roztworem cementowym, w celu niedopuszczenia do ewentualnej migracji zanieczyszczeń z powierzchni w głąb warstwy wodonośnej. Na powierzchni należy pozostawić betonowy blok o wymiarach 0,5x0,5x0,5m jako tzw. „świadka”. Wykonanie szczegółowego projektu likwidacji otworu należy powierzyć wyspecjalizowanej firmie jako odrębne zadanie.”

e) charakterystykę i uzasadnienie zakresu oraz metod projektowanych badań geofizycznych i geochemicznych oraz ich lokalizacji, obejmuje niekiedy zastosowanie geofizyki otworowej np. profilowania: temperatury, krzywizny otworu, oporności, średnicy odwiertu, γ, γ-γ , neutron-γ, inne z zakresu geofizyki otworowej lub też np. sondowania geoelektryczne, badania sejsmiczne z zakresu geofizyki powierzchniowej, jeżeli wykonanie tych badań geofizycznych jest potrzebne do rozwiązania zadania geologicznego. Może obejmować także zastosowanie prac geochemicznych np. atmogeochemia, merkurometria i inne jeśli ich wykonanie jest potrzebne do rozwiązania zadania geologicznego. Nie obejmuje analizy chemicznej wody potrzebnej do wydania orzeczenia o przydatności wody do spożycia (która jest zawarta w podpunktach g) i j).)

f) określenie kolejności wykonywanych robót geologicznych, obejmuje podział wiercenia na etapy i odpowiadające im przeloty głębokościowe, zastosowane narzędzia, pod jakie rury, jak będą one stabilizowane w otworze, jakiej wielkości korki zostaną zastosowane, jaka stosowana będzie płuczka, jak ma wyglądać zabudowa otworu, ewentualne wyposażenie w głowice przeciwerupcyjne, kiedy zostanie zapuszczona kolumna filtrowa. Przykład:„ W pierwszym etapie otwór będzie wiercony świdrem rurowym (szapą) Ø 1500 mm w przedziale od powierzchni do 7,5 m pod rury Ø1420 mm, postawione na sucho.

W drugim etapie w przedziale od 7,5 m do 49,5 m otwór będzie wiercony aparatem rdzeniowym typu M z koronką rolkową Ø132 mm, a następnie poszerzany świdrem skrzydłowym Ø1360 mm w przedziale od 7,5 do 19,0 m oraz świdrem gryzowym Ø1360 mm w przedziale od 19,0 do 49,5 m. Na tej głębokości zostanie posadowiona kolumna prowadnikowa rur Ø1220 mm cementowana do wierzchu z pozostawieniem 7 m korka cementowego.Po odczekaniu 1 doby na związanie cementu trzeci etap wiercenia rozpocznie się…”

„Do zrealizowania wiercenia należy zastosować urządzenia wiertnicze mechaniczne, obrotowe np. H3-HJ, H4-1H. Wiercenie należy wykonać na sucho systemem mechaniczno-obrotowym i udarowym w dwóch kolumnach rur o średnicy 20 i 18 cala (508, 457 mm) zgodnie z projektem geologiczno-technicznym (ryc. 6) do głębokości 50 m.”

g) opis opróbowania wyrobisk, informuje jakie próby będą pobierane, kto je pobierze, z jakiej głębokości lub przedziału, do czego będą pobrane, jak przechowywane, gdzie i kiedy je należy przekazać. Są to wytyczne dla geologa dozoru odnośnie prób przewiercanych gruntów: rdzeń czy próby okruchowe, ich opis, w przypadku uzyskania rdzenia pobranie prób do badań specjalistycznych; prób wody koniecznych do pobrania dla wykonania analizy chemicznej lub bakteriologicznej: kto i kiedy ma je pobrać, do jakich pojemników, jak i kiedy je przekazać, jak przechowywać, do jakiego laboratorium mają być przekazane. Podobne informacje mogą dotyczyć także innych prób np. gazu w przypadku jego wystąpienia w otworze, płuczki i innych mediów znajdujących się w otworze. Przykłady:„W trakcie wiercenia należy pobrać do skrzynek próby przewiercanych skał co 2 m oraz przy każdej zmianie litologicznej warstw. Dodatkowo z warstw wodonośnych należy pobrać próby do analizy granulometrycznej.”

„Cały otwór będzie miał pełne rdzeniowanie. Geolog dozoru jest zobowiązany dopilnować prawidłowego ułożenia rdzenia w skrzynkach i właściwego ich opisu. Z każdej różniącej się litologicznie warstwy gruntów skalistych geolog powinien pobrać do płóciennych woreczków ok. 0,3–0,5 kg próbę z rdzenia do badań geomechanicznych, które należy przekazać Inwestorowi celem wykonania tych badań. Próby wody do celów określenia jej przydatności do spożycia zostaną pobrane przez przedstawiciela Terenowej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznęj w Pajęcznie, po uprzednim powiadomieniu przez geologa dozoru.”

h) zakres obserwacji i badań terenowych, a w szczególności:- obserwacji poziomów i pomiarów przepływów wód,- próbnych pompowań,- pomiarów temperatury i ciśnienia w razie występowania gazu ziemnego, ropy

naftowej lub wód,- badań i pomiarów specjalnych, w każdym przypadku należy podać kto (wiertacz, geolog, wyspecjalizowany próbobiorca), kiedy (natychmiast po nawierceniu poziomu, po odczekaniu określonego czasu) i czym ma dokonać pomiaru lub obserwacji, kiedy można uznać, że wynik jest wiarygodny oraz gdzie mają być zamieszczone wyniki tych pomiarów i obserwacji. Przykład:„Pompowanie oczyszczające należy prowadzić po zafiltrowaniu przez okres 12 godzin lub do całkowitego oczyszczenia się wydobywanej wody. Maksymalną wydajność pompowania oczyszczającego należy ustalić eksperymentalnie po sczerpywaniu wody z otworu. Powinna być ona zbliżona do maksymalnej wydajności studni, która wynosi 25 m3/h. W trakcie pompowania należy stopniowo zwiększać

wydajność od około 5 m3/h do osiągnięcia wydajności maksymalnej. Co godzinę należy przeprowadzać pomiary depresji w pompowanej studni oraz w studni nr I, a wyniki zapisywać w dziennikach próbnego pompowania, osobnych dla studni pompowanej oraz poszczególnych studni pomiarowych. (…)Po dezynfekcji należy przystąpić do pompowania pomiarowego na trzech stopniach dynamicznych, ze stałą wydajnością po 12 godziny każdy, od ustabilizowania się depresji. Podczas pompowania pomiarowego należy wyłączyć w miarę możliwości wyłączyć studnię I. Wydajności na poszczególnych stopniach pompowania należy przyjąć jako 1/3, 2/3 i 3/3 wydajności maksymalnej studni. W trakcie pompowania należy prowadzić pomiary zwierciadła wody w studni pompowanej zgodnie z harmonogramem:od 0 do 5 minut co 30 sekundod 5 do 60 minut co 5 minutod 60-120 minut co 20 minut> 120 minut co 60 minut

Od piątej minuty pompowania pomiary zwierciadła wody powinny być wykonywane również w studni I. Pomiary te powinny być prowadzone równocześnie z pomiarami w wykonanej studni lub w czasie nie przekraczającym 15% odstępu dzielącego dwa kolejne pomiary. Wyniki pomiarów powinny być zapisywane w dziennikach próbnego pompowania.Po pompowaniu zasadniczym i ustabilizowaniu się zwierciadła wody należy przeprowadzić przez 24 h pompowanie zespołowe. zapisując wyniki wydajności studni i depresji w dziennikach pompowania

Wodę z pompowania oczyszczającego i próbnego należy odprowadzić do rowu znajdującego się około 100 m od pompowanej studni.” Przykład dziennika próbnych pompowań przedstawiono w załączniku 3

i) wyszczególnienie niezbędnych prac geodezyjnych, przed rozpoczęciem prac wyznacza się geodezyjnie miejsce wiercenia przez zastabilizowanie w gruncie drewnianego kołka. Po zakończeniu wiercenia wykonuje się pomiary geodezyjne celem naniesienia nowego obiektu na mapę. Zwykle obejmują one: niwelację rzędnej terenu w miejscu odwiercenia studni, niwelację rzędnej kryzy rur okładzinowych, niwelację rzędnej włazu do obudowy studni w przypadku gdy studnia jest w

obudowie częściowo lub całkowicie zagłębionej, ustalenie współrzędnych geograficznych studni i naniesienie ich na mapę

topograficzną (GPS).Prace te zleca się zwykle wyspecjalizowanym firmom geodezyjnym.

j) zakres badań laboratoryjnych, obejmuje zakres badań laboratoryjnych wód i innych prób wyszczególnionych w podpunkcie g). W przypadku prób wody ze studni ujęciowych podaje się zakres konieczny do wydania orzeczenia o przydatności wody do spożycia (Ca, Mg, Na, K, SO4,Cl, NO2, NO3, Fe, Mn, zasadowość, barwa, mętność, stan bakteriologiczny, ewentualnie inne metale i wskaźniki). Należy podać kto jest odpowiedzialny za dostarczenie prób do laboratoriów i jakie instytucje będą wykonywać badania.

k) wielkość dopływu do wyrobiska lub jego poszczególnych poziomów eksploatacyjnych, podaje się tu przypuszczalny sumaryczny dopływ do wyrobiska (w przypadku studni ujęciowych – przypuszczalne zasoby eksploatacyjne) oraz spodziewane dopływy do poszczególnych poziomów eksploatacyjnych lub sektorów

odwadniania. W przypadku ujęcia wielootworowego podaje się dopływy do poszczególnych studni.

l) jakość odpompowywanej wody z wyrobiska, podaje się w przypadku ujęć – jakość wody zgodnie z klasyfikacją dla wód pitnych, w innych przypadkach – zgodnie z klasyfikacją dla ścieków wprowadzanych do środowiska. W przypadku przewidywania niezadowalającej jakości podaje się przewidywane sposoby uzdatniania.

m) sposób odwadniania odprowadzania odpompowywanej wody z wyrobiska, dotyczy głównie tych wyrobisk, których zasadniczym celem jest odwodnienie jakiegoś obszaru. Należy więc podać w jakim systemie będą zrzucane wody (studzienny, rowy opaskowe, grawitacyjny z centralnym rząpiem i inne) i do jakiego odbiornika oraz czy Inwestor posiada pozwolenie wodno prawne na zrzut. W przypadku ujęć podaje się czy woda będzie tłoczona bezpośrednio do sieci czy też za pośrednictwem innych urządzeń (zbiorniki wyrównawcze, pompownie, chloratory).

5) określenie próbek geologicznych podlegających przekazaniu właściwemu organowi administracji geologicznej, wraz ze wskazaniem sposobu i terminu ich przekazania, podać sposób archiwizacji próbek (co należy zrobić z próbkami, rdzeniem po zakończeniu wiercenia, sporządzeniu i zatwierdzeniu dokumentacji, gdzie i komu przekazać, ew. jak zutylizować). Należy przy tym pamiętać, że to geolog decyduje czy rdzeń wiertniczy uzyska status zasobu archiwalnego, a w związku z tym czy będzie podlegał odrębnym przepisom.6) określenie harmonogramu projektowanych prac geologicznych, w tym terminów rozpoczęcia i zakończenia tych prac. Podaje się planowany termin rozpoczęcia prac i ich zakończenia. Jest to istotne, gdyż podlega zgłoszeniu w stosownym Urzędzie Gminy na dwa tygodnie przed rozpoczęciem prac. Przy wyliczaniu czasu zakończenia uwzględnia się: czas potrzebny na prace przygotowawcze na wiertni, czas wiercenia otworu w poszczególnych etapach z uwzględnieniem kategorii skał i postępu wiercenia, czas potrzebny na rurowanie otworu i cementację wraz ze stabilizacją, czas przygotowywania kolumny filtrowej i jej zapuszczania, prac towarzyszących zapuszczaniu (osypka, korki iłowe, wyciąganie rur, wykonywanie obudowy i zabezpieczenie otworu). Dodatkowo uwzględnia się czas na wykonanie badań laboratoryjnych i pomiarów geodezyjnych oraz termin w jakim zostanie wykonana dokumentacja geologiczna.Bhp. W związku z § 4. cytowanego Rozporządzenia należy ogólnie rozpatrzeć problemy ochrony środowiska w aspekcie zamierzonych prac. Związane jest to z zasadami bhp i bezpieczeństwa powszechnego. W tym kontekście należy powołać się na obowiązujące w zakładach górniczych przepisy i wymienić najważniejsze zagrożenia, które mogą wystąpić podczas prac geologicznych. Należy rozpatrzeć źródła zasilania wiertni w energię, wodę, jak również trasy dojazdu sprzętu i materiałów, produkcję i utylizację odpadów, szkodliwe emisje i zapobieganie im. W końcu należy sformułować zalecenia odnośnie zabezpieczenia samego otworu po zakończeniu wszystkich prac oraz przywrócenie terenu do stanu pierwotnego. Przykład:

„W celu zapewnienia bezpieczeństwa powszechnego , pożarowego i bhp należy bezwzględnie przestrzegać zasad określonych w rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. (Dz. U Nr 109 poz.961 ) w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w zakładach górniczych wydobywających kopaliny otworami wiertniczymi.

W szczególności w celu zapobieżenia wypadkom wiertniczym należy:1. zatrudnić załogę wiertniczą o odpowiednich kwalifikacjach,2. zachować dyscyplinę pracy załogi wiertniczej3. sprawdzić stan techniczny używanego sprzętu,4. stosować odpowiednią technologię w odniesieniu do warunków geologicznych , głębokości i

średnicy otworu ,5. zapobiegać uszkodzeniom przewodu wiertniczego.

Projektuje się, że wiercenie projektowanej studni nr II będzie wykonywane zestawem wiertniczym do wierceń udarowych-obrotowych. Projektuje się, że energia elektryczna do pompowania otworu i zasilania barakowozu, pobierana będzie z istniejącej SUW. Woda do celów technologicznych pobierana będzie z istniejącej SUW punktu czerpalnego stanowiącej własność gminy Twardogóra.

Wiercenie odbywać się będzie metodą udarową-obrotową – nie przewiduje się powstawania ścieków i zagrożenia wód powierzchniowych i podziemnych. Wydobyty podczas wiercenia urobek składowany

będzie obok otworu. W rozumieniu ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz. U. nr 62, poz. 628) urobek z wiercenia nie stanowi odpadu szkodliwego dla środowiska.W trakcie wiercenia nastąpi nieznaczna emisja hałasu oraz spalin. Nie będzie to jednak miało odczuwalnego wpływu na środowisko.(…)Po zakończeniu prac, otwór należy zabezpieczyć huczkiem a tern wokół wiertni zrekultywować, doprowadzając go do stanu z przed wiercenia.”

Wnioski i zalecenia jest to zwyczajowa forma zakończenia projektu. Sporządza się ją w postaci punktów mających formę nakazów i zaleceń dla Inwestora, geologa dozoru i wykonawcy robót. Stają się one często postawą zarządzeń, decyzji i pozwoleń wydawanych przez organy administracji geologicznej. Przykład:

„6. WNIOSKI I ZALECENIA Projekt prac geologicznych inwestor winien przedłożyć w trzech egzemplarzach do

zatwierdzenia w Starostwie Powiatowym w Oleśnicy. Prace przewidywane projektem należy prowadzić pod stałym nadzorem geologicznym zgodnie

z obowiązującymi przepisami. Wnioskuje się o upoważnienie geologa nadzorującego do korygowania głębokości otworu o

20% w przypadku nawiercenia warstw wodonośnych na innej głębokości niż projektowana. Dokumentację z wykonanych prac i badań należy przedstawić w formie uproszczonej w postaci

Aneksu do Uproszczonej dokumentacji hydrogeologiczna zasobów eksploatacyjnych ujęcia wód podziemnych z utworów czwartorzędowych we wsi Chełstów.”

3. Część graficzna projektu zawiera:1) mapę topograficzną w skali co najmniej 1:100 000 z zaznaczeniem terenu projektowanych prac geologicznych i usytuowania ich w stosunku do miejscowości będącej siedzibą gminy lub punktów geodezyjnych, a w zależności od celu prac – mapę geologiczną, hydrogeologiczną, geologiczno-inżynierską, geofizyczną oraz przekrój geologiczny, jeżeli takie dokument zostały już sporządzone, 2) wskazanie lokalizacji obszaru i miejsc projektowanych prac geologicznych oraz wyrobisk na mapie sytuacyjno-wysokościowej w odpowiednio dobranej skali, nie mniejszej niż 1 : 50 000 oraz na przekrojach koncepcyjnych.4. Na mapie sytuacyjno-wysokościowej, o której mowa w ust. 3 pkt 2, zaznacza się przebieg linii energetycznych, telekomunikacyjnych, gazociągów i innych obiektów, ograniczających wykonywanie prac geologicznych. Standardem w większości projektów jest więc załączenie wycinka mapy topograficznej w odpowiedniej skali (często nawet dostępnej w formie elektronicznej w Internecie) z zaznaczeniem projektowanego otworu, innych otworów geologicznych i hydrogeologicznych oraz granic administracyjnych jako spełnienie wymogów punktu 1) (por. przykład przedstawiony w załączniku 4.) oraz odpowiednich wycinków map wspomnianych przy omawianiu punktu 2) części tekstowej. Realizacja punktu 2) części graficznej polega zwykle na zakupieniu w wydziale geodezji właściwego starostwa powiatowego lub urzędu miejskiego mapy zasadniczej w skali 1:1000 (z nakładkami: wysokościową, pokryciem terenu i uzbrojeniem), na której zaznaczone są granice działek i ich numery (do sprawdzenia np. na www.geoportal.gov.pl) i wkreśleniu na nią miejsca projektowanych prac. Należy dopilnować aby otrzymane wydruki były zaopatrzone w stosowne pieczątki (por. załącznik 5a i 5b). Nieodzownym załącznikiem graficznym jest też projekt geologiczno-techniczny otworu wykonany na formularzu stanowiącym załącznik 2. do niniejszego opracowania (PGTO).

Załączniki1. Przykładowa strona tytułowa projektu2. Projekt geologiczno techniczny otworu (PGTO)3. Dziennik próbnych pompowań4. Przykładowa realizacja punktu 1) części graficznej projektu5. Przykładowa realizacja punktu 2) części graficznej projektu:

a. mapa zasadniczab. mapa dokumentacyjna.

Przedstawione jako przykłady fragmenty tekstów oryginalnych projektów pochodzą z następujących opracowań: Projekt prac geologicznych na budowę studni nr II w utworach czwartorzędowych na terenie ujęcia

wody w Chełstowie – wykonany przez „Ocean” z Wrocławia, Projekt prac geologicznych na ujęcie wód podziemnych z utworów karbońskich w miejscowości

Mikołów województwo śląskie – wykonany przez Zakład Prac Geologicznych z Tychów, Projekt prac geologicznych na wykonanie sieci obserwacyjnej wód podziemnych wokół składowiska

odpadów nr 2 Gardawice Elektrowni „Łaziska” – wykonany przez Instytut Inżynierii Wody i Ścieków Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej z Gliwic

Projektu prac geologicznych w związku z odwierceniem studni M-3 w miejscowości Pajęczno województwo łódzkie – wykonany przez „Ekobart” z Wielunia.

Załącznik 1

Załącznik 2

Załącznik 3

Załącznik 4

Załącznik 5a

Załącznik 5b