Upozornění: Text přílohy byl získán strojově a nemusí přesně odpovídat originálu. Zejména u strojově nečitelných smluv, kde jsme použili OCR. originál smlouvy stáhnete odsud
PROGEO s
PROGEO s.r.o., Tiché údolí 113, Roztoky u Prahy, 252 63, Tel.: 220 910 066, PROGEO, s.r.o. 220 910 935; e-mail: progeo@1progeo.cz; www.1progeo.cz
12.3.2019
FORSAPI s.r.o., K Horoměřicům 1113/29, 165 00, Praha 6 – Suchdol; petr.kohout@forsapi.cz
Projekt na geochemické a hydraulické vyhodnocení
původu Fe v surové vodě
(s aktualizací hydraulického modelu proudění podzemní vody)
V jímacím řadu násoskového systému čerpací stanice R38 a zčásti i R39 jsou zjišťovány zvýšené koncentrace železa, které nesplňují hygienické požadavky na pitnou vodu (dle Vyhlášky č. 252/2004 Sb., příloha č.1). Po provedení technické úpravy násoskového systému – vyvložkování původního železného potrubí propojující systém jímacích vrtů potrubím z inertního plastu, nedošlo k odstranění zvýšených koncentrací železa v surové vodě. Proto jsou naprojektovány práce pro geochemické a hydraulické vyhodnocení původu Fe v surové vodě a pro zpřesnění znalosti proudění podzemní vody v jižní části komplexu umělé infiltrace.
Geochemické vyhodnocení původu Fe v surové vodě
Možnou příčinou vzniku železitých sraženin v horninovém prostředí je střídání oxidačního a redukčního prostředí v jímané zvodni, které vznikalo odvodňováním kvartérní zvodně v důsledku jímání podzemní vody a následné obnovení stavu při přerušení jímání. Snížení hladiny podzemní vody vedlo k zavzdušnění zvodně (přístupu kyslíku do horninového prostředí), v jehož důsledku přítomné molekuly sloučenin s obsahem dvojmocného železa se zoxidovaly na sloučeniny s obsahem třímocného železa a ty se vysrážely v podobě železitých sraženin. Po následném zavodnění horninového prostředí a opětovném zahájení jímacího čerpání se v důsledku změn rychlosti proudění v důsledku jímání tyto sraženiny z horninového prostředí vyplavují a vyskytují se v jímané vodě ve zvýšených koncentracích.
Této hypotéze napovídají výsledky dlouhodobého monitoringu chemického složení jímané surové vody, kdy při vysokých jímacích množstvích jsou koncentrace železa vyšší než při nízkém čerpání.
Cíl geochemického hodnocení:
· identifikace původu zvýšených koncentrací železa v jímané surové vodě (hlavní cíl),
· možnosti eliminace zvýšených koncentrací železa v pitné vodě (vedlejší cíl).
Návrh řešení:
K řešení problematiky krystalizace pevné fáze s obsahem železa s cílem navrhnout postup, který by toto v maximální míře eliminoval, budou aplikovány následující postupy:
a) Odběr čerpaných vod za definovaných podmínek – ve dvou dynamických stavech, stanovení vybraných fyzikálních a chemických ukazatelů ve vzorcích vody.
b) Odběr pevné fáze s obsahem železa, stanovení morfologie krystalické fáze a její kvalitativní a kvantitativní identifikace.
c) Modelové výpočty programem PHREEQUE.
d) Hydraulické zhodnocení proudění podzemní vody.
Odběry vzorků podzemní vody
Ve vybraných studnách (4 studny ve větvi N-I, 4 studny ve větvi N-II jímané čerpací stanicí R38, 1 studna ve větvi N-III jímané čerpací stanicí R39) se uskuteční odběry vzorků při dvou dynamických stavech zvodně. Stav I – statický stav zvodně neovlivněný čerpáním. Stav II – odběr se uskuteční po sčerpání podzemní vody ve studni v režimu odpovídajícímu maximálnímu jímanému množství. Parametry vedoucí k dosažení stavu II (doba čerpání a čerpaný průtok) budou navrženy podle reálných podmínek jímacího čerpání, aby byly dosaženy obdobné vtokové rychlosti proudění podzemní vody do čerpaného objektu. V průběhu vlastního čerpání i po jeho ukončení bude probíhat kontinuální měření hladiny podzemní vody s cílem určit hydraulické parametry hydrogeologického kolektoru (čerpací a stoupací zkouška)..
Odběry vzorků z vybraných studní se uskuteční vždy po dosažení daného stavu zvodně (stav I a II).
Pro doplnění údajů o hydrochemickém vlivu křídové zvodně na chemismus zvodně kvartérní budou rovněž pro chemickou analýzu odebrány vzorky ze dvou cenomanských vrtů.
Výběr vhodných objektů (studen) bude proveden na základě projednání s objednatelem.
Při odběrech vzorků budou změřeny fyzikální parametry vody – reakce vody (pH), redox potenciál (Eh), konduktivita, teplota, rozpuštěný kyslík. Ve vzorcích vody budou provedeny následující analytické zkoušky: základní chemický rozbor, stavení vybraných prvků (Ca2+, Mg2+, Ba2+, Sr2+, Na+, K+, Fetot., Mntotal., Al3+.), stanovení vybraných sloučenin (sulfan, SiO2,aq).
Odběry pevné fáze železitých sraženin a geochemické vyšetření vzorků
Je navržen odběr tří různých vzorků pevné fáze ke stanovení morfologie krystalů jejich kvalitativního a kvantitativního zastoupení. Místa odběru budou zvolena na základě projednání s objednatelem.
a) Makroskopické studium terénních vzorků v původním stavu ve viditelném a UV světle, fotodokumentace zjištěných skutečností, vypracování záznamového listu o zkoušce.
b) Kvalitativní a semikvantitativní stanovení obsahu krystalických látek optickou a fluorescenční mikroskopií: příprava zkušebního vzorku pro laboratorní zkoušku, kvalitativní a semikvantitativní stanovení obsahu krystalických látek, popis jejich význačných optických a morfologických vlastností, textura a struktura materiálu ve zkušebním vzorku, fotografická dokumentace zjištěných skutečností, vypracování záznamového listu o zkoušce.
c) Kvalitativní a kvantitativní stanovení obsahu krystalických látek rentgenovou práškovou difrakční analýzou: příprava zkušebního vzorku pro laboratorní zkoušku, naměření rentgenového práškového diagramu, kvalitativní a kvantitativní stanovení anorganických pevných krystalických fází, vypracování záznamového listu o zkoušce.
d) Kvalitativní a kvantitativní stanovení obsahu chemických prvků v pevných vzorcích rentgenovou fluorescenční analýzou: příprava zkušebního vzorku pro laboratorní zkoušku, naměření fluorescenčního spektra, kvalitativní a kvantitativní stanovení obsahu majoritních, minoritních a stopových chemických prvků, výpočty kvantitativního zastoupení pevných fází, vypracování záznamového listu o zkoušce
Z výsledků rentgenové práškové difrakční analýzy a stanovení majoritních chemických prvků rentgenovou fluorescenční analýzou bude vypočítáno kvantitativní zastoupení pevných fází. Z výsledků stanovení minoritních a stopových chemických prvků rentgenovou fluorescenční analýzou pak bude určen pravděpodobný původ pevné fáze a geochemické pochody, které vedly k její krystalizaci.
Modelové výpočty programem PHREEQUE
Vstupními údaji pro geochemické modelování budou výsledky chemické analýzy vod a výsledky kvalitativní a kvantitativní identifikace složení pevné fáze. Modelovými výpočty stavu geochemické rovnováhy bude objasněn původ a mechanismy výskytu zvýšených koncentrací železa v surové vodě a navrženy optimální podmínky, kterými bude maximálně eliminována krystalizace pevné fáze s obsahem železa. Modelové výpočty budou provedeny s použitím programu PHREEQUE.
Hydraulické zhodnocení proudění podzemní vody
Projektované práce a hlavní cíle hydraulického hodnocení:
· zhodnotit v detailu hydrogeologické poměry zájmové lokality,
· analyzovat pomocí modelového řešení současné hydraulické poměry zájmové lokality a jejího okolí a stanovit velikost zdrojů podzemní vody, stanovit směry, velikosti a bilanci proudění podzemní vody,
· analyzovat pomocí modelového řešení roční režim kolísání hladin podzemní vody v závislosti na velikosti srážek, odběrů a úrovně hladin vody v Jizeře,
· vyhodnotit čerpací/stoupací zkoušky na objektech s monitoringem Fe při snížení na minimální úroveň hladiny (166.1 m n. m. v R38 a 169.7 m n. m. v R39).
· vyhodnotit bilanci přítoků do jednotlivých studní násosek R38 a R39 a snížení hladiny při prognózních čerpaných množstvích podzemní vody – 10, 20, 30, 50 l/s,
Aktualizovaný hydraulický model proudění podzemní vody bude vycházet z dosud realizovaných simulací (roční hodnocení, možnosti rozšíření jímání). Rozsahem bude model zahrnovat oblasti násosek N-I až N-IV se sběrnými studnami R38 a R39 a jejich širší okolí (včetně bližších infiltračních van) tak, aby mohly být splněny hlavní cíle. Z realizovaného detailního modelu zůstane zachována také vertikální diskretizace (2 modelové vrstvy, reprezentující sedimenty kvartéru a středního turonu) a horizontální diskretizace prostoru modelu. Do simulace budou doplněna kalibrační data získaná v uplynulých rocích projektu (především při detailním monitoringu a v roce 2018) – úrovně hladin podzemní vody v jímacích a monitorovacích vrtech, srážkové údaje a doplněna budou data i z regionálního monitoringu realizovaného pro vodárnu Káraný resp. další dostupná kalibrační data.
Aktualizace transientní simulace bude zahrnovat období trvání projektu s dostupným detailním monitoringem hladin podzemní vody v monitorovacích vrtech (červenec až říjen 2015 a 2016), na které bude simulace kalibrována. Současně budou v simulaci zadány aktuální srážkové úhrny, úrovně hladiny vody v Jizeře a čerpaná množství z přilehlého jímacího řadu.
Z modelových simulací budou stanoveny dynamické úrovně hladin a směry proudění podzemní vody reprezentující odlišné hydrologické situace v zájmovém území a doby dotoku podzemní vody ze zázemí do prostoru jímacího území.
V Liberci a Roztokách u Prahy, 12.3.2019
RNDr. Petr Kohout,
RNDr. Martin Milický,
Ing. Libor Gvoždík
