2.5 Warunki geologiczno- hydrogeologiczne
GZWP to naturalny zbiornik wodny znajdujący się pod powierzchnią ziemi,
gromadzący wody podziemne i spełniający szczególne kryteria ilościowe i
jakościowe. Główny Zbiornik Wód Podziemnych ma strategiczne znaczenie
w gospodarce wodnej kraju. Parametry jakie musi spełniać GZWP to:
wydajność studni > 70m3/h
wydajność ujęcia > 10 000m3/h
liczba mieszkańców, którą może zaopatrzyć> 66 000
czystość wody nie wymagająca uzdatniania lub może być uzdatniana w
prosty sposób, aby być zdatną do picia.
Na terenie Polski wytypowano 180 takich zbiorników oraz wyodrębniono 53
najzasobniejszych. W granicach województwa świętokrzyskiego znajduje się
11 Głównych zbiorników Wód Podziemnych. Zbiorniki te mają bardzo duże
znaczenie w zaopatrzeniu w wodę zwłaszcza aglomeracji miejskich, stąd
też wymagają szczególnej ochrony.
Powiat jędrzejowski, przez który przebiega odcinek projektowanej drogi:
Jędrzejów-Łączyn, położony jest na trzech głównych zbiornikach wód
podziemnych:
GZWP nr 408 -Niecka miechowska NW(Cr3)
GZWP nr 409- Niecka miechowska SE(Cr3)
GZWP nr 416- Małogoszcz (J3)
Powiat jędrzejowski jest obszarem zasobnym w wody podziemne, które są
głównym źródłem zaopatrzenia ludzi w wodę przeznaczoną do picia i na
potrzeby gospodarcze. Częściowo poziomy te są izolowane od powierzchni
terenu warstwą utworów nieprzepuszczalnych. Istnieje zatem duże ryzyko
narażenia wód podziemnych na wpływ zanieczyszczenia antropogenicznego..
Znaczne zasoby wód w powiecie związane są z dolinami i pradolinami,
narażone są przez to na kontakty z zanieczyszczonymi wodami rzek.
Na podstawie informacji zawartych w książce Mieczysława Wacławskiego pt.:
,,Geologia inżynierska i hydrogeologia (część II-Hydrogeologia) region
niecki miechowskiej, zwanej również nidziańską obejmuje obszar struktury
synklinalnej o przebiegu NW- SE, zawarty pomiędzy Monokliną Krakowską a
Górami Świętokrzyskimi. Granica zachodnia i wschodnia wyznaczona jest
przez zasięg utworów kredowych spoczywających na utworach jurajskich. Od
strony południowej przylega do Zapadliska Przedkarpackiego. Północną
granice stanowi tu wypiętrzenie (elewacja) utworów jurajskich, które
oddzielają synklinę miechowską od synkliny łódzkiej.
Piętra wodonośne występujące w utworach jurajskich, kredowych,
trzeciorzędowych i czwartorzędowych.
Głównym Zbiornikiem Wód Podziemnych na terenie Jędrzejowa jest GZWP nr
409, czyli Niecka Miechowska(SE). Obejmuje ona południowo- wschodnią
część struktury ogólnopolskiej, która jest zwana synklinorium
szczecińsko- łódzko- miechowskim. Geograficznie należą tutaj Wyżyna
Miechowska i Płaskowyż Proszowicki. Kompleks skalny stanowią tu osady
wieku kredowego wykształcone jako wapienie margliste, margle i opoki.
Charakterystycznym elementem rzeźby jest występowanie płaskich garbów
rozdzielonych dolinami, które wypełnione są iłami mioceńskimi.
Ta podczwartorzędowa powierzchnia pokryta jest kilkumetrową
pokrywą lessową. Wyniesiona morfologicznie pokrywa eoliczno- lessowa
jest rozcięta gęstą siecią dolin i jarów pochodzenia eolicznego,
sufozyjnego lub rzecznego.
Posiada one szczelinowaty ośrodek. Średnia głębokość ujęć to 50- 100
metrów, a szacunkowe zasoby dyspozycyjne wynoszą 437,96 tys.m3 /d. Wiek
skał niecki to kreda górna. Niecka znajduje się w części w Małopolsce.
Zbiornik ten przyporządkowany jest do obszaru dorzecza Wisły.
Część niecki miechowskiej (SE) znajdującej się w granicy województwa
świętokrzyskiego o powierzchni 2240 km2 posiada zasoby dyspozycyjne
około 11790m3/h. Występują tu dwa pietra wodonośne:
piętro kredowe, które jest użytkowe i w obrębie, którego występuje
jeden poziom wodonośny
piętro czwartorzędowe, które występuje lokalnie w obrębie dolin
rzecznych
Czwartorzędowe piętro wodonośne tworzą poziomy podglinowane,
międzyglinowe oraz poziomy dolin rzecznych. Poziom ten występuje na
powierzchni całego powiatu jędrzejowskiego oraz jest ujmowany studniami
kopalnymi używanymi dla potrzeb gospodarstw rolnych. Zwierciadło wody
jest zazwyczaj swobodne i występuje na głębokości kilku metrów. Ten
poziom jest słabo izolowany od powierzchni terenu, przez co jest narażony
na zanieczyszczenia. Wody podziemne wykazują podwyższoną zawartość
manganu i żelaza.
Piętro kredowe stanowi główny zbiornik wód podziemnych regionu i składa
się z dwóch poziomów: dolnego i górnego.
Poziom dolny związany jest z piaskami i piaskowcami dolnej kredy.
W wielu miejscach ma on połączenie z wodami piętra jurajskiego. Wody
tego poziomu użytkowane są na obszarze, gdzie zwierciadło wody występuje
płytko.
Poziom górny tworzony jest przez wody, które zawarte są w systemie
szczelin w obrębie wapieni, margli oraz opok górnokredowych. Zwierciadło
wód jest zazwyczaj swobodne. Wody poziomu górnego są drenowane przez
liczne źródła o znacznym wydatku. W przeważającej części niecki są to
wody słodkie. W południowe części niecki na nieznacznej głębokości
występują wody mineralne typu chlorkowego lub siarczanowego, miejscami z
siarkowodorem. Mineralizacja wód poziomu kredowego jest wynikiem ich
połączenia z mineralnymi wodami piętra trzeciorzędowego.
Wody podziemne są wodami zalegającymi pod powierzchnią ziemi na różnych
głębokościach, które powstały na skutek różnych procesów geologicznych.
Badania i oceny jakości wód podziemnych dokonuje się w ramach
państwowego monitoringu środowiska. Badania wykonywane są przez
Państwowy Instytut Geologiczny. Bezpośredni nadzór nad realizacją
programu badań sprawuje Departament Monitoringu w Głównym Inspektoracie
Ochrony Środowiska. Państwowa Służba Hydrogeologiczna wykonuje badania i
ocenia stan wód podziemnych w zakresie elementów fizykochemicznych i
ilościowych (zgodnie z art.155a ust.5 i 6 Ustawy Prawo wodne z dnia 18
lipca 2001roku). Badania stanu wód podziemnych na terenie województwa
świętokrzyskiego w 2007 roku wykonano w 39 punktach sieci krajowej ( 30
punktów monitoringu diagnostycznego i 9 punktów monitoringu
operacyjnego). Badaniami objęto zarówno wody wgłębne(72%) jak i wody
gruntowe(28%).
Zakres badań w ramach monitoringu diagnostycznego obejmuje:
wskaźniki ogólne( odczyn, temperatura, przewodność elektryczna, tlen
rozpuszczony, ogólny węgiel organiczny)
wskaźniki nieorganiczne(NH3,As, azotany, azotyny, Ba, B, chlorki, Cr,
Zn, fluorki, fosforany, Al, Cd, Mg, Mn, Cu, Ni, Pb, K, siarczany, Na,
Ca, wodorowęglany, Fe)
W skład zakresu badań w ramach monitoringu operacyjnego wchodzi:
pH
temperatura
przewodność
wskaźniki charakterystyczna dla presji występującej na obszarze danej
jednolitej części wód podziemnych
wskaźniki, których wartości stwierdzono na podstawie monitoringu
diagnostycznego przekroczyły wartości graniczne przyjęte dla dobrego
stanu chemicznego wód podziemnych
Jakość wód w punktach monitoringowych w 2007 roku kształtowała się w
następujący sposób:
do klasy I-III, tj. woda bardzo dobrej, dobrej
i zadowalającej jakości, zakwalifikowano 26 punktów(67%)
do klasy IV-V, tj. woda niezadowalająca i złej jakości,
zakwalifikowano 13 punktów(33%)
Badania monitoringowe na terenie województwa świętokrzyskiego w roku
2005 wykonano w 85 punktach sieci regionalnej i w 19 punktach sieci
krajowej, co łącznie daje 104 punkty. Ocena jakości wód podziemnych
została wykonana pod kątem ich przydatności do spożycia przez ludzi.
Monitoringiem została objęta studnia głębinowa (k/80- nr punktu do 1999
roku) zlokalizowana w Jędrzejowie (gmina Jędrzejów), będąca własnością
oczyszczalni ścieków. Z monitoringu wynika, że woda w tej studni
kwalifikuje się do III klasy jakości wód. Oznacza to, że woda w tej
studni jest zadowalającej jakości, a wartości wskaźników jakości wody są
podwyższone w wyniku naturalnych procesów lub słabego oddziaływania
antropogenicznego, część wskaźników przekracza wartości dopuszczalne w
wodach przeznaczonych do picia. W wodzie nie odnotowano przekroczeń
dopuszczalnej zawartości w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Studnia została zamieszczona na załączniku nr 4.
3.Badania terenowe- prace wykonane do niniejszego projektu
Inwentaryzacja istniejących ujęć wód podziemnych (studnie wiercone,
kopane)
W obrębie projektowanej drogi ekspresowej S-7 na odcinku Jędrzejów-
Łączyn znajduje się 12 studni wierconych, w tym dwie objęte strefą
ochronną ujęć wód podziemnych, które znajdują się w odległości około 5
km na południowy- zachód od miasta. Większość tych studni znajduje się w
obszarze miasta Jędrzejów oraz obwodnicy jędrzejowskiej. Wzdłuż
projektowanej trasy przebiega linia przekroju hydrogeologicznego.
W przeważającej ilości studnie użytkowane są w sposób spożywczo-
gospodarczy. Na terenie miejscowości Diament znajdują się studnie
gospodarskie kopane, w których brakuje wodociągów. Głębokość tych studni
waha się od 20 do 28 m ppt, a głównego zwierciadła wody od 17 do 19 m
ppt. Średnica tych studni wynosi 1000mm. Urządzeniami czerpalnymi w tych
studniach są pompy.
Na obszarze należącym do miejscowości Łączyn zlokalizowane są studnie,
których głębokość mieści się w przedziale od 13 do 16 m ppt, a
zwierciadło wody od 8 do 12 m ppt. Studnie znajdujące się na tym terenie
są w większości studniami gospodarsko kopalnymi, przeznaczonymi do celów
gospodarczych, a w nieznacznej ilości są to studnie wiercone. W
studniach tych nie ma wodociągu, a urządzeniem czerpalnym są pompy,
znikomo wiadra. Średnica tych studni to 1000 mm.
W Jędrzejowie przy ulicy Pińczowskiej została zlokalizowana studnia o
średnicy 800 mm, o głębokości 9,30 m ppt i rzędnej terenu 2356 m n.p.m.
Głębokość zwierciadła wody wynosi 3,02 m ppt, a rzędna tego zwierciadła
231,98 m n.p.m. Studnia ta jest studnia gospodarsko kopaną, a
urządzeniem czerpalnym jest studnia. Znajduje się ona w ogrodzie na
terenie posesji. Studnia użytkowana jest w sposób spożywczo- gospodarczy.
Inwentaryzacja istniejących ujęć wód podziemnych została przeprowadzona
wzdłuż projektowanej trasy na odcinku Jędrzejów-Łączyn. Na podstawie
inwentaryzacji wynika, że studnie znajdują się w przedziale głębokościowym od 13 do 28 m ppt.
Kartowanie sozjologiczne potencjalnych ognisk zanieczyszczeń środowiska
gruntowo- wodnego
Stopień zagrożenia dla środowiska wodno- gruntowego w trakcie
eksploatacji autostrad jest zróżnicowany wzdłuż projektowanego odcinka,
trasy. Budowa drogi oraz jej funkcjonowanie powoduje zmiany zarówno
fizyczne jak i chemiczne o charakterze pośrednim lub bezpośrednim,
dzialaniu krótkoterminowym, długoterminowym oraz skutki odwracalne i
nieodwracalne.
Podstawowe czynniki determinujące stopień zagrożenia wód to min.:
stopień zagrożenia użytkowego poziomu wodonośnego lub głównych
zbiorników wód podziemnych(GZWP)
przebieg drogi, trasy przez wrażliwe ekosystemy wodne
występowanie i stopień zagrożenia I-go poziomu wodonośnego
występowanie na kierunku odpływów wód od drogi ujęć wód podziemnych o
wyznaczonych strefach ochronnych, przecinanych przez drogę
Wody podziemne wymagają ochrony jakości choćby ze względu na to, że
wykorzystywane są one jako podstawowe źródło do celów zaopatrzenia
ludności w wodę pitną. Źródło zanieczyszczenia mogą stanowić składowiska
odpadów komunalnych i przemysłowych, oczyszczalnie ścieków, zakłady
przemysłowe odę przeznaczoną zarówno do bieżącego, jaki i gospodarczego
użytku. Załącznik nr 6 przedstawia zestawienie potencjalnych ognisk
zanieczyszczeń środowiska gruntowo- wodnego zinwentaryzowanych na
terenie powiatu jędrzejowskiego. Potencjalnym źródłem zanieczyszczeń wód
podziemnych na terenie tego powiatu jest min. sprzedaż i dystrybucja
paliw płynnych na stacjach benzynowych jak również zakłady mechaniczne
zajmujące się naprawą pojazdów mechanicznych. Zanieczyszczenia pochodzą
również z terenów rolniczych, na których wykorzystywane są środki
owadobójcze, pestycydy.
4. Projektowane prace geologiczne
4.1 Wiercenia
Prace wiertnicze to podstawowa metoda, która umożliwia uzyskanie
sprecyzowanych informacji dotyczących budowy geologicznej i warunków
występowania wód podziemnych w podłożu projektowanego obiektu drogowego,
np. rozbudowa drogi. Prace te są niezbędne dla oceny zagrożenia, jakie
może stworzyć inwestycja dla stanu wód podziemnych. Celem projektowanych
prac wiertniczych jest rozpoznanie warunków gruntowo- wodnych w podłożu
planowanej drogi, a tym samym uzyskanie dokładnych informacji
dotyczących min. jakości wód podziemnych. Aby cel ten został
zrealizowany to liczba, głębokość i lokalizacja otworów badawczych
wzdłuż trasy planowanej inwestycji drogowej powinna być dostosowana do
stanu istniejącego rozpoznania i skomplikowanej budowy geologicznej.
Otwory badawcze, które są wykorzystywane do opracowania dokumentacji
warunków hydrogeologicznych powinny być zlikwidowane zaraz po wykonaniu
pomiarów, pobrania próbek, czy też badań w otworze.
Na potrzeby opracowania dokumentacji warunków hydrogeologicznych
projektowane są otwory badawcze. Wiercenie otworów hydrogeologicznych
odbywa się za pomocą sprzętu wiertniczego np. wiertnica typu UGB.
Odwiert wykonujemy w miejscu, które nie ma żadnego rozpoznania. Wykopu
takiego otworu dokonuje się 3m poniżej zwierciadła wody. Na potrzeby
tego projektu zaprojektowano jeden otwór badawczy O-1 znajdujący się
pośrodku projektowanej trasy na odcinku drogi Jędrzejów- Łączyn. Odcinek
ten liczy około 3 km długości. Otwór ten znajduje się pomiędzy studnią
SK-124 zlokalizowaną w Jędrzejowie przy ulicy Pińczowskiej a studnią
SK-95, zlokalizowanej w miejscowości Diament. Studnia SK-124, która jest
studnią kopaną znajduje się na terenie, którego rzędna wynosi 235,0
mnpm, a rzędna zwierciadła wody wynosi 231,98 mnpm. Studnia SK-95 jest
również studnią kopaną i znajduje się na terenie, którego rzędna wynosi
259,52 mnpm, natomiast rzędna zwierciadła wody wynosi 250,82 mnpm.
Różnica rzędnej zwierciadła wody pomiędzy studnią SK-124 a SK-95 wynosi
18,84 mnpm. Wynika z tego, że rzędna zwierciadła wody w studni SK-124
jest mniejsza o 18,84 mnpm od rzędnej zwierciadła wody w studni SK-95,
na odcinku drogi o długości około 3 km. Prawdopodobna wysokość
zwierciadła wody w wywierconym otworze O-1 będzie wynosiła 241,4 mnpm.
Ponieważ rzędna terenu projektowanego otworu wynosi 280 mnpm, a jego
prawdopodobna wysokość zwierciadła 241,4 mnpm to wynika z tego, że do
prawdopodobnej wysokości zwierciadła wody jest 38,6 m. zatem głębokość
projektowanego otworu O-1 wynosi 41,6 m.
Po przeprowadzeniu badań geologicznych wywiercony otwór O-1, który
znajduje się pośrodku odcinka drogi Jędrzejów -Łączyn zostanie
zlikwidowany poprzez zasypanie go urogiem własnym z zachowaniem
pierwotnego profilu geologicznego.
Projektowany otwór badawczy O-1
Rzędna zwierciadła wody studni SK-95
wynosi 250,82 mnpm.
Rzędna zwierciadła wody studni SK-124
wynosi 231,98 mnpm.
250,82 -231,98=18,84 mnpm różnica rzędnej zwierciadła wody między
studnią SK-95 i SK-124
Z tego obliczenia wynika, że rzędna zwierciadła w studni SK-95 jest
większa o 18,84 mnpm od rzędnej zwierciadła wody w studni Sk-124.
3 km- 18,84 m
1,5 km- x m
x=1,5*18,84/3
x=9,42 m
Prawdopodobna wysokość zwierciadła wody w wywierconym otworze O-1 będzie
wynosiła 241,4 mnpm.
280 -241,4=38,6 m prawdopodobna wysokość zwierciadła wody otworu O-1
38,6+3=41,6 m głębokość otworu O-1
4.2 Badania geologiczne w otworach hydrogeologicznych
Odwiert otworu O-1 został wykonany na głębokości 41,6 mppt. Zwierciadło
wody tego otworu znajduje się na wysokości 241,4 mnpm. Po upływie kilku
dni od wywiercenia otworu badawczego ponownie mierzymy wysokość
zwierciadła wody, aby je ustabilizować, dzięki temu zostanie ustalony
typ zwierciadła wody(swobodne lub napięte).
W celu oczyszczenia wody, określenia współczynnika filtracji warstwy
wodonośnej dokonuje się próbnego pompowania. Następnie pobieramy próbkę
wody do badań laboratoryjnych w celu zbadania jakości wód podziemnych.
Sprawdza się także jakość odpompowanej wody z otworu.
4.3 Badania fizykochemiczne próbek
Prace laboratoryjne, które wykonywane są na potrzeby opracowania ogólnej
dokumentacji hydrogeologicznej obejmują tylko analizy wód
fizykochemiczne, niekiedy izotopowe. Przy projektowaniu zakresu analiz
fizykochemicznych należy pamiętać o specyfice oddziaływania obiektów
drogowych na jakość wód podziemnych oraz celach badań. Celem tego
rozpoznania jest ocena stopnia antropogenicznych zmian jakości wód
podziemnych i ustalenia ich charakterystyki fizykochemicznej.
Najbardziej charakterystycznymi wskaźnikami zanieczyszczeń drogowych wód
podziemnych są: ChZT, NH4+, Cl-,SO42-, metale ciężkie(głównie ołów, kadm
chrom i cynk) oraz substancje ropopochodne.
Zakres laboratoryjnych oznaczeń wskaźników jakości wód podziemnych:
1. Zakres podstawowy
Wskaźniki fizyczne: przewodność elektryczna, odczyn pH, zapach
Wskaźniki nieorganiczne: chlorki, siarczany, wodorowęglany, sód,
potas, magnez, wapń, azotany, fosfor ogólny
Wskaźniki organiczne: TOC(OWO)
2. Zakres rozszerzony
Wszystkie wskaźniki wymienione wyżej oraz dodatkowo:
Wskaźniki fizyczne: ChZT(KMnO4)
Wskaźniki nieorganiczne: amoniak, azotyny, fluorki, żelazo, mangan
Mikroelementy: ołów, kadm, cynk, chrom, kobalt, bor
Wskaźniki organiczne: suma węglowodorów ropopochodnych, WWA,
BTEX(lotne węglowodory aromatyczne) oraz fenole(jako indeks fenolowy)
Z otworu O-1 oraz ze studni SK-124 i SK-95 zostały pobrane próbki do
badania laboratoryjnego. Przed wykonaniem projektu prac stan wód był
zadowalający, nie odnotowano przekroczeń dopuszczalnej zawartości i
kwalifikował się do III klasy jakości wód. Wody należące do tej klasy
zaliczane są do wód o dobrym stanie chemicznym. Na podstawie próbek
pobranych ze studni i zaprojektowanego otworu, znajdujących się wzdłuż
tras na odcinku drogi Jędrzejów Zalesie tj. początek, środek i koniec
zostanie przeprowadzona ich analiza. Dzięki tej analizie uzyskamy
informacje dotyczące stanu wód podziemnych po wykonaniu zaprojektowanych
prac. Analiza pozwoli nam ocenić wpływ robót drogowych na stan wód
podziemnych i jakie jest oddziaływanie planowanej inwestycji drogowej.
4.4 Prace geodezyjne
Po wywierceniu otworów została wykonana niwelacja wszystkich studni
kopanych, wierconych i otworów w nawiązaniu do reperów Państwowej Sieci
Geodezyjnej. Zaprojektowany otwór badawczy O-1 również zostanie
zniwelowany w nawiązaniu do reperów Państwowej Sieci Geodezyjnej.
5. Harmonogram projektowanych prac
Początek projektowanych prac nastąpi po zatwierdzeniu projektu tj. 30
dni. Dwa tygodnie po wysłaniu zgłoszenia do Urzędu Górniczego można
rozpocząć prace terenowe zgodnie z harmonogramem projektowanych prac
geologicznych.
Wnosi się o zatwierdzenie projektu w terminie od czerwca 2008 roku do
września/października 2008.
6. Spis literatury i materiałów archiwalnych
1. Czarnecka, ,,Atlas hydrograficzny Polski
2. Karty otworów studziennych
3. Kondracki Jerzy, 2000, ,,Geografia regionalna Polski
4. ,,Popularna Encyklopedia Powszechna , Tom 12
5. Rodzoch Andrzej, 2006, ,,Zasady sporządzania dokumentacji
określających warunki hydrogeologiczne w związku z projektowaniem dróg i
autostrad
6. Stan czystości wód powierzchniowych województwa świętokrzyskiego w
latach 2005- 2006
7. Wacławski Mieczysław, Kraków 1999, ,,Geologia inżynierska i
hydrogeologia , część II.
8. www.jedrzejow.pl
9. www.google.pl
10. Wyniki pomiarów jakości wód podziemnych w województwie
świętokrzyskim w roku 2006- 20007
11. Wycinek mapy topograficznej- arkusz Jędrzejów w skali 1:50 000 z
lokalizacją projektowanych prac