2. Projektowane prace geologiczne

1. Wiercenia

Prace wiertnicze mają na celu uszczegółowienie warunków
gruntowo-wodnych na terenie projektowanych prac geologicznych,
a w tym w szczególności uzyskanie dokładnych informacji dotyczących:

• głębokości występowania nawierconych i ustalonych zwierciadeł wód podziemnych,

• jakości wód podziemnych,

• miąższości i litologii strefy aeracji,

• miąższości i rodzaju osadów słabo przepuszczalnych w nadkładzie analizowanego poziomu wodonośnego - głównego użytkowego, poziomu głównego zbiornika wód podziemnych.

Do zaprojektowania prac wiertniczych posłużyły:

• mapa dokumentacyjna,

• mapa hydrogeologiczna,

• mapa geologiczna,

• wyniki inwentaryzacji studni kopanych i wierconych,

• analizy materiałów archiwalnych.

Przy projektowaniu otworów hydrogeologicznych uwzględniono:

• budowę geologiczną,

• warunki hydrogeologiczne, w tym położenie zwierciadła wody,

• zagospodarowanie i użytkowanie terenu projektowanych prac.

Zaprojektowane otwory hydrogeologiczne zostaną wykonane metodą mechaniczną obrotową w rurach osłonowych. W ramach prac wiertniczych zostaną wykonane otwory OH-1 i OH-2.

Otwory hydrogeologiczne OH-1 i OH-2 zlokalizowane zostaną między studnią kopaną SK-52, położoną w Klemencicach, a studnią kopaną SK-78, znajdującą się w Mierzawie. Studnie te zostały uznane za najbardziej reprezentatywne na podstawie analiz wyników inwentaryzacji, które pozwoliły wyznaczyć średnią głębokość zwierciadła wody. Analiza wyników pomiarów głębokości zwierciadeł wody wykazała znaczne zróżnicowanie.
W Klemencicach głębokość zwierciadła wody pomierzona w 18 studniach kopanych sięga od 4.70 do 44.00 m ppt, w Mierzawie zaś od 3.20 do 29.50 m ppt. Ze względu na to, przyjęto że zarówno w Klemencicach
jak i w Mierzawie niektóre studnie ujmują wodę z piętra kredowego, inne zaś z piętra czwartorzędowego. Przy wyborze studni reprezentacyjnych wzięto pod uwagę tylko studnie kopane, ujmujące wodę z piętra kredowego. Odległość między studniami SK-52 i SK-78 w linii prostej odczytana z mapy dokumentacyjnej, stanowiącej załącznik graficzny nr 2, wynosi 3.35 km.

Wyliczenie średniej głębokości zwierciadła wody w Klemencicach:

Studnie kopane wzięte pod uwagę:

• SK-47: głębokość zwierciadła wody - 22.00 m ppt

• SK-50: głębokość zwierciadła wody - 22.10 m ppt

• SK-52: głębokość zwierciadła wody - 26.40 m ppt

• SK-53: głębokość zwierciadła wody - 44.00 m ppt

22.00+22.10+26.40+44.00=114.50 [m ppt]

114.50:4=28.625 [m ppt]

Głębokość zwierciadła wody SK-52 jest najbardziej zbliżona do wyliczonej wartości średniej.

Wyliczenie średniej głębokości zwierciadła wody w Mierzawie:

Studnie kopane wzięte pod uwagę:

• SK-56: głębokość zwierciadła wody - 29.50 m ppt

• SK-77: głębokość zwierciadła wody - 24.70 m ppt

• SK-78: głębokość zwierciadła wody - 27.40 m ppt

29.50+24.70+27.40=81.6 [m ppt]

81.6:3=27.2 [m ppt]

Głębokość zwierciadła wody SK-78 jest najbardziej zbliżona do wyliczonej wartości średniej.

Do wyliczenia przypuszczalnej rzędnej zwierciadła wody w otworach OH-1
i OH-2 niezbędne jest uprzednie sprawdzenie różnicy rzędnych zwierciadła wody w wytypowanych studniach kopanych:

• SK-52: rzędna zwierciadła wody - 237.00 m npm

• SK-78: rzędna zwierciadła wody - 224.60 m npm

237.00-224.60=12.4 [m]

Otrzymany wynik stanowi spadek zwierciadła wody na całym odcinku między studniami kopanymi SK-52 i SK-78.

Do analizy przyjęto następujące proporcje:

12.4 [m] - 3.35 [km]

3.7 [m] - 1 [km]

0.37 [m] - 0.1 [km]

Wobec czego średni spadek zwierciadła wody na odcinku 1 km wynosi 3.7 m.

Odległość otworu hydrogeologicznego OH-1 od studni kopanej SK-52 odczytana z mapy dokumentacyjnej stanowiącej załącznik graficzny nr 2
w linii prostej wynosi 2.9 km. Ponieważ średni spadek zwierciadła wody
na odcinku 0.1 km wynosi 0.37 m przyjęto, iż:

0.37*29=10.73 [m] - spadek zwierciadła wody na odcinku od otworu OH-1
do studni SK-52 równym 2.9 km

237.00-10.73=226.27 [m npm]

Wobec czego rzędna zwierciadła wody otworu OH-1 wynosi 226.27 m npm.

Rzędna terenu otworu hydrogeologicznego OH-1 odczytana z mapy dokumentacyjnej stanowiącej załącznik graficzny nr 2 wynosi 250 m npm. Nawiercenie otworu wykonujemy 4 m poniżej zwierciadła wody, wobec powyższego wyliczono całkowitą głębokość otworu OH-1. Od rzędnej terenu odjęto wyliczoną rzędną zwierciadła wody i dodano 4 m.

250-226.27+4=27.73 [m]

Nawiercenie otworu OH-1 należy wykonać 27.73 m w głąb ziemi.

Odległość otworu hydrogeologicznego OH-2 od studni kopanej SK-52 odczytana z mapy dokumentacyjnej stanowiącej załącznik graficzny nr 2
w linii prostej wynosi 1.95 km. Ponieważ średni spadek zwierciadła wody
na odcinku 0.1 km wynosi 0.37 m przyjęto, iż:

0.37*19.5=7.22 [m] - spadek zwierciadła wody na odcinku od otworu OH-2
do studni SK-52 równym 1.95 km

237.00-7.22=229.78 [m npm] - rzędna zwierciadła wody otworu OH-2

Rzędna terenu otworu hydrogeologicznego OH-2 odczytana z mapy dokumentacyjnej stanowiącej załącznik graficzny nr 2 wynosi 265 m npm. Nawiercenie otworu wykonujemy 4 m poniżej zwierciadła wody,
wobec powyższego wyliczono całkowitą głębokość otworu OH-2. Od rzędnej terenu odjęto wyliczoną rzędną zwierciadła wody i dodano 4 m.

265-229.78+4=39.22 [m]

Nawiercenie otworu OH-2 należy wykonać 39.22 m w głąb ziemi.

Zarówno otwór OH-1 jak i OH-2 znajdują się poza obszarem ochronnym i zabudowaniami terenu. Lokalizację otworów i wybranych studni kopanych przedstawiono na mapie, stanowiącej załącznik graficzny nr 2.

W celu wykonania przypuszczalnego profilu geologicznego przeanalizowano wyniki inwentaryzacji studni wierconych. Studnią zlokalizowaną najbliżej otworu OH-1 jest studnia wiercona nr 31, położona
w miejscowości Mierzawa i oddalona od OH-1 o 0.4 km. Ze względu
na to, iż jest to najbliżej zlokalizowana studnia przyjęto, że profil geologiczny będzie zbliżony do profilu otrzymanego w wyniku inwentaryzacji tej studni. Lokalizację studni wierconej nr 31 przedstawiono na mapie, stanowiącej załącznik graficzny nr 2. Wyniki inwentaryzacji studni wierconej nr 31 przedstawiono zaś w tabeli nr 1 zamieszczonej poniżej.

Tabela nr 1

Studnia wiercona nr 31
rzędna terenu [m npm]	235
Litologia	głębokość spągu w-twy [m ppt]
Margle ilaste	1.3
Margle	27
Zw wody ustabilizowane/nawiercone [m ppm]	13.5

Uwzględniając rzędną terenu otworu OH-1 równą 250 m npm, prawdopodobny profil geologiczny otworu OH-1 będzie wyglądał następująco:

Litologia	Głębokość spągu w-twy [m ppt]
Margle ilaste	3.3
Margle	27.73

Studnią zlokalizowaną najbliżej otworu OH-2, podobnie
jak w przypadku otworu OH-1 jest studnia wiercona nr 31, położona
w miejscowości Mierzawa i oddalona od OH-2 o 1.3 km. Podobnie
jak w powyższym przypadku, ze względu na to, iż jest to najbliżej zlokalizowana studnia przyjęto, że profil geologiczny będzie zbliżony
do profilu otrzymanego w wyniku inwentaryzacji tej studni. Uwzględniając rzędną terenu otworu OH-2 równą 265 m npm, prawdopodobny profil geologiczny otworu OH-2 będzie wyglądał następująco:

Litologia	Głębokość spągu w-twy [m ppt]
Margle ilaste	4.3
Margle	39.22

Przypuszczalny profil geologiczny przedstawiono na rysunku poniżej

Objaśnienia:

- rzędna terenu
- rzędna zwierciadła wody

1. Badania geologiczne w otworach hydrogeologicznych

W ramach badań geologicznych w otworach hydrogeologicznych
w trakcie wiercenia zostanie zweryfikowany profil geologiczny, wykonane zostaną pomiary nawierconego i ustabilizowanego zwierciadła wody. Ponadto określony zostanie współczynnik filtracji warstwy wodonośnej metodą polową. W tym celu zostanie zaprojektowane pompowanie badawcze otworów OH-1 i OH-2 a także studni kopanych SK-36 i SK-73. Pompowanie badawcze służące wyłącznie do wyznaczania współczynnika filtracji i innych cech hydrogeologicznych warstwy wodonośnej jest pompowaniem krótkotrwałym. W zależności od warunków hydrogeologicznych trwa ono zwykle od kilku do kilkunastu dni. Zakończenie pompowania jest uwarunkowane wyłącznie stabilizacją dopływu wody
do studni. Pompowanie badawcze przeprowadza się według odpowiedniego programu (projektu) określającego całokształt prac i środków badawczych, dopasowanych do warunków hydrogeologicznych i wymaganej dokładności: W zakres programu wchodzi określenie m.in. następujących elementów:

• rodzaju ujęcia,

• konstrukcji studni i warunków nafiltrowania warstwy wodonośnej,

• liczby, konstrukcji i rozmieszczenia otworów obserwacyjnych,

• liczby stopni badawczych i zakładanych wartości wydatków (depresji) na poszczególnych stopniach,

• przewidywanego czasu pompowania,

• rodzaju, sposobów i częstotliwości prowadzenia w czasie badań pomiarów i obserwacji.

Ostateczną lokalizację, konstrukcję i głębokość otworów hydrogeologicznych ustala osoba kierująca pracami geologicznymi
w zależności od występujących warunków gruntowo-wodnych
oraz od aktualnego zagospodarowania terenu. Całość prac nadzoruje osoba posiadająca odpowiednie uprawnienia geologiczne do wykonywania, dozorowania i kierowania pracami terenowymi.

1. Badania fizyko-chemiczne próbek wody

Analizy próbek wody powinny być wykonane przez certyfikowane laboratoria i zgodnie z obowiązującą metodyką. Przy poborze próbek,
ich konserwacji i transporcie ważne jest, aby kierować się ogólnymi zasadami zalecanymi przez PIOS, w szczególności:

• przed pobraniem próby należy odpompować stagnującą wodę
  w otworze (zaleca się odpompowanie przynajmniej 3-krotnej objętości otworu,

• w trakcie poboru prób należy oznaczyć przynajmniej temperaturę, pH i przewodność elektryczną właściwą pobieranej wody,

• niezbędne jest przefiltrowanie próbki wody bezpośrednio przy jej poborze przez filtr membranowy 0.45 μm,

• po utrwaleniu w terenie próbki należy w jak najkrótszym czasie dostarczyć do laboratorium - maksimum w ciągu 48 godzin,

• każdorazowo, rodzaj pojemników, sposób utrwalania, przechowywania i transportu próbek należy uzgadniać z laboratorium wykonującym oznaczenia.

Zasadniczym celem projektowanego rozpoznania jest ocena stopnia antropogenicznych zmian jakości wód podziemnych i ustalenie ich charakterystyki fizykochemicznej, zwłaszcza w zakresie tych parametrów, które mogą być traktowane jako typowe wskaźniki zanieczyszczeń drogowych. Najbardziej charakterystycznymi wskaźnikami zanieczyszczeń drogowych wód podziemnych są ChZT, NH₄⁺, Cl^-, SO₄^2-, metale ciężkie (głównie Pb, CD, Zn, Cr) i substancje ropopochodne. Do celów projektowania badań, ustala się standardowo następujący zakres laboratoryjnych oznaczeń wskaźników jakości wód podziemnych:

• 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),

• zakres rozszerzony:

• wszystkie wyżej wymienione wskaźniki,

• wskaźniki fizyczne:

• ChZT (KMnO₄),

• wskaźniki nieorganiczne:

• amoniak,

• azotyny,

• fluorki,

• żelazo,

• mangan,

• mikroelementy:

• ołów,

• kadm,

• cynk,

• chrom,

• kobalt,

• bor,

• wskaźniki organiczne:

• suma węglowodorów ropopochodnych,

• WWA -wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne,

• BTEX - lotne węglowodory aromatyczne,

• fenole - indeks fenolowy.

W ramach prac geologicznych zostanie wykonane opróbowanie otworów hydrogeologicznych OH-1 i OH-2, a także dwóch studni kopanych SK-36 i SK-73, wytypowanych uprzednio do pompowania badawczego. Laboratoryjne oznaczenia wskaźników jakości wód podziemnych zostaną przeprowadzone w zakresie podstawowym.

1. Prace geodezyjne

W ramach prac geodezyjnych zarówno zaprojektowane otwory,
jak i studnie zostaną zniwelowane w dowiązaniu do reperów Państwowej Sieci Geodezyjnej lub punktów o znanej wysokości. Otwory hydrogeologiczne zostaną zlikwidowane po rozpoznaniu profilu wiertniczego, wykonaniu pomiarów i badań w otworze, a także pobraniu próbek wody. Likwidacja nastąpi urobkiem własnym poprzez ubijanie, z zachowaniem pierwotnego profilu geologicznego.

5. Harmonogram projektowanych prac

Po wykonaniu projektu, projekt należy przedłożyć odpowiedniemu organowi administracyjnemu w celu przyjęcia. Organ ten ma 30 dni na przyjęcie, bądź też odrzucenie projektu. W przypadku odrzucenia projektu, należy go poprawić
i ponownie przedłożyć do przyjęcia odpowiedniemu organowi. Organ ma 30 dni
na ponowne rozparzenie projektu. Po zaakceptowaniu projektu przez organ administracyjny niezbędne jest wysłanie zgłoszenia o zamiarze przystąpienia
do realizacji prac geologiczno-wiertniczych do Urzędu Górniczego. Dwa tygodnie
od daty wysłania zgłoszenia możemy przystąpić do realizacji prac geologicznych zgodnie z harmonogramem. Harmonogram przedstawiono w tabeli nr 2 zamieszczonej poniżej. Wnosi się o zatwierdzenie terminu realizacji projektu
do 1 stycznia 2012 r.

Tabela nr 2.

L.p.

Opis projektowanych prac

Tydzień

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

1

Prace wiertnicze

2

Obserwacje i pomiary hydrogeologiczne wraz z poborem próbek

3

Badania laboratoryjne

4

Prace geodezyjne

5

Prace dokumentacyjne

6. Spis literatury i materiałów archiwalnych

1. Czarnecka Halina, Atlas hydrologiczny Polski, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa, 1987 r.

2. Kondracki Jerzy, Geografia regionalna Polski, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2002 r.

3. Rodzoch Andrzej, Zasady sporządzania dokumentacji określających warunki hydrogeologiczne w związku z projektowaniem dróg krajowych i autostrad - poradnik metodyczny, Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa, 2006 r.

4. Wacławski Mieczysław, Geologia inżynierska i hydrogeologia cz. II, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Warszawa, 1999r.

5. Wyniki oceny stanu jednolitych części wód powierzchniowych województwa świętokrzyskiego w latach 2007-2009 (na podstawie oceny wykonanej przez IMGW na zlecenie GIOŚ), WIOŚ w Kielcach, Kielce, 2011 r.

6. Zweryfikowane wyniki badań i klasyfikacji jakości wód podziemnych w punktach pomiarowych z 2009 roku.

7. Wyniki pomiarów jakości wód podziemnych w województwie świętokrzyskim w roku 2008.

---