HG nr. 898/2004

Anexa INSTRUCȚIUNI

privind exploatarea apelor subterane și a zonelor de
interfață dintre apele dulci și cele sărate
1. Domeniul de aplicare
Prezentele instrucțiuni se aplică de toate unitățile care elaborează studii și proiecte, execută și exploatează foraje singulare ori grupuri de foraje pentru alimentarea cu apă potabilă sau industrială, din subteran, în zona costieră.
2. Conținutul studiilor hidrogeologice necesare fundamentării, proiectării și execuției forajelor de captare din zonele costiere
2.1.1. Studiul hidrogeologic preliminar
Studiul hidrogeologic preliminar necesar alegerii unei surse acvifere pentru alimentarea cu apă în zonele costiere ale litoralului românesc cuprinde următoarele elemente:
2.1.1.1. În cazul apelor subterane care circulă prin roci fisurate, diaclazate sau carst:
a) structura geologică a formațiunii acvifere și limitele acesteia;
b) gradul de fisurare și carstificare;
c) poziția zonelor unde fenomenul de fisurare și carstificare este cel mai dezvoltat și legătura acestora cu tectonica și geomorfologia zonei;
d) modul de alimentare a formațiunii acvifere, extensiunea bazinului de alimentare și poziția sectoarelor cu alimentarea cea mai intensă;
e) evaluarea resurselor exploatabile;
f) calitatea apei;
g) variațiile în timp ale chimismului;
h) condițiile constructive privind realizarea captării vor fi precizate la pct. 3 "Indicațiile practice privind proiectarea și dimensionarea forajelor de captare a apelor subterane din zona costieră".
2.1.1.2. În cazul apelor subterane freatice - apă de mică adâncime, cu nivel liber:
a) structura geologică a stratului acvifer și limitele acestuia;
b) hărți hidrogeologice cuprinzând dezvoltarea stratelor acvifere freatice, materializate prin izolinii ale adâncimii și culcușului patului - izobate, grosimii stratelor - izopachite, adâncimii și cotei nivelului hidrostatic - hidroizobate și hidroizohipse, conductivității hidraulice - hidroizoperme, coeficientul de cedare etc.;
c) hărți hidrochimice cuprinzând repartiția teritorială a variației chimismului apei materializate prin izolinii ale mineralizației totale, ale conținutului de cloruri, sulfați, carbonați, bicarbonați, sodiu, magneziu, potasiu, fier, precum și de nitrați, nitriți, substanțe organice, dacă este cazul;
d) variația nivelului hidrostatic în timp, acolo unde există foraje de observație din cadrul Rețelei hidrogeologice naționale;
e) granulozitatea stratului acvifer, pentru stratele acvifere granulare;
f) indicații asupra permeabilității formațiunilor geologice acoperitoare;
g) indicații asupra legăturii dintre stratul acvifer și cursurile de ape permanente sau temporare;
h) coeficientul de infiltrație;
i) rezervele și resursele naturale ale stratului acvifer ce urmează a se capta;
j) resursele de exploatare ale stratului acvifer pentru perioada echivalentă amortizării lucrărilor de captare, considerată de circa 30 de ani = 10.000 de zile;
k) condițiile privind asigurarea zonelor de protecție sanitară;
l) aprecieri asupra calității apei, cu indicarea posibilităților de folosire ca apă potabilă, industrială sau pentru folosințe agricole.
2.1.1.3. În cazul apelor subterane sub presiune - ape de medie și mare adâncime cu nivel ascensional sau artezian:
a) structura geologică a stratului acvifer la limitele acestuia, în special a zonelor de alimentare și de descărcare, în vederea alegerii schemei optime de calcul;
b) hărți hidrogeologice cuprinzând dezvoltarea stratelor acvifere sub presiune, materializate prin izolinii ale adâncimii coperișului și culcușului - izobate, grosimii stratelor - izopachite, adâncimii și cotei nivelului piezometric - hidroizobate și hidroizopieze, conductivității hidraulice - hidroizoperme, transmisivității - izotransmisivității, coeficienții de înmagazinare;
c) hărți hidrochimice cuprinzând repartiția teritorială a variației chimismului apei din strat, materializată prin izoliniile mineralizației actuale totale, ale densității totale, ale conținutului de anioni și cationi;
d) indicații asupra formațiunilor geologice existente în coperișul și culcușul orizontului acvifer sub presiune;
e) rezervele și resursele naturale ale stratului acvifer;
f) resursele de exploatare ale stratului acvifer pentru perioada echivalentă amortizării lucrărilor de captare, considerată de circa 30 de ani.
2.1.1.4. Concomitent cu studiul hidrogeologic preliminar se execută alte două studii complementare, dar absolut necesare fazelor următoare de definitivare a captărilor de apă din subteran.
2.1.1.4.1. Studiul topografic al zonei costiere luate în considerare, prin care se realizează:
a) planul de situație;
b) profilele topografice;
c) detaliile de planimetrie și nivelment, la scările corespunzătoare fazei de proiectare respective;
d) localizarea tuturor forajelor de studii sau de exploatare existente pe planurile de situație;
e) evidențierea limitelor de proprietăți și natura juridică a proprietății, a zonelor construite, ale terenurilor degradate, indicarea incintelor industriale, zootehnice, agricole, hoteliere sau de agrement, a depozitelor de reziduuri etc.;
f) evidențierea pe planul de situație a căilor de comunicații și a rețelei hidrografice, cu localizarea posturilor hidrometrice, a construcțiilor și amenajărilor hidrotehnice, rețelelor edilitare subterane, precum și a surselor de poluare.
2.1.1.4.2. Investigațiile geofizice vor fi realizate atât în forajele existente prin carotaj electric, pentru a pune în evidență eventualele intruziuni marine în perimetrul interesat, cât și prin metoda "sondajului electric vertical" SEV, care poate indica unele limite între strate, zonele acvifere carstice, direcțiile de curgere ale afluxului subteran; aceste elemente stau la baza alegerii amplasamentelor forajelor de explorare, exploatare și ale forajelor și piezometrelor de observații și măsurători.
2.1.1.5. Studiul hidrogeologic preliminar, elaborat de o unitate certificată de autoritatea publică centrală pentru gospodărirea apelor, trebuie supus expertizei Institutului Național de Hidrologie și Gospodărire a Apelor Laboratorul de Hidrogeologie și Izotopi de Mediu, care va întocmi un referat de specialitate prin care să ateste oportunitatea și corectitudinea soluțiilor de captare propuse. Studiul hidrogeologic preliminar și referatul expertizei vor face parte integrantă din documentația pentru obținerea avizului de gospodărire a apelor de la Administrația Națională "Apele Române" - Direcția Apelor Dobrogea-Litoral.
2.1.2. Studiul hidrogeologic definitiv
Studiul hidrogeologic definitiv este întocmit de unitatea care a elaborat studiul preliminar împreună cu proiectantul captării, cu respectarea dispozițiilor pct. 2.1.1.
În cadrul acestui studiu se stabilesc: debitul captării, numărul forajelor de explorare-exploatare necesare, al forajelor de observație și al piezometrelor de urmărire a evoluției frontului de intruziune a apei sărate, numărul orelor de pompare experimentală, al analizelor granulometrice, chimice, bacteriologice și biologice, în funcție de gradul de cunoaștere a condițiilor hidrogeologice din zonă și a caracteristicilor ce se cer captării.
2.1.2.1. Pentru prevenirea apariției fenomenului de intruziune a apei marine în instalațiile de captare, forajele de explorare-exploatare proiectate vor fi însoțite de cel puțin 3 piezometre amplasate pe două direcții principale, astfel încât să existe posibilitatea aprecierii cu mai multă acuratețe a parametrilor hidrodinamici și în special a razei de alimentare. Mărimea razei de alimentare este determinantă în aprecierea distanței necesare de amplasare a forajelor de captare față de țărmul mării.
Suplimentar, pentru urmărirea evoluției frontului de intruziune a apei sărate este necesar un număr de foraje de observație amplasate perpendicular pe direcția țărmului mării, prin care urmează să se determine raportul
Cl
───────────
CO(3) + HCO(3)
la un interval de două săptămâni. Numărul acestor foraje este în funcție de distanța de la țărmul mării până la forajul sau aliniamentul de foraje de captare, astfel încât distanța dintre forajele de observație să nu depășească aproximativ 50 m.
Amplasamentul, diametrul și adâncimea forajelor de observație și ale piezometrelor vor fi stabilite după execuția forajelor de explorare-exploatare și interpretarea tuturor rezultatelor obținute.
2.1.2.2. Memoriul tehnic cuprinde completarea elementelor menționate la studiul preliminar cu cercetările noi efectuate prin foraje la pompări, observații, măsurători, analize chimice, descrierea schemelor de calcul adoptate. În concluzie, va fi recomandată soluția optimă de captare.
2.1.2.3. Hărțile, piesele desenate și tabelele centralizatoare vor cuprinde:
- planuri de situație privind dezvoltarea stratelor acvifere conform pct. 2.1.1.1, 2.1.1.2, 2.1.1.3;
- planuri de situație, cu zonarea chimismului apelor subterane;
- piese desenate cuprinzând: secțiuni hidrogeologice, bloc-diagrame geologice, coloane stratigrafice ale forajelor de explorare-exploatare, diferite diagrame și reprezentări grafice utilizate în schemele de calcul etc;
- tabelele centralizatoare vor cuprinde: centralizarea datelor pompărilor experimentale, analizelor fizico-chimice ale apei, elementelor meteorologice și hidrologice folosite în calculele de bilanț.
2.1.2.4. Forajele se execută în amplasamente astfel alese încât să poată pune în evidență condițiile hidrogeologice ale surselor de ape subterane. Forajele trebuie astfel executate încât să permită izolarea fiecărui strat sau complex acvifer.
2.1.2.5. Forajele de explorare-exploatare se amenajează cu coloane perforate, echipate cu filtre de pietriș mărgăritar, în funcție de granulometria stratului acvifer, sau fără coloane filtrante, ca în cazul acviferelor cantonate în roci fisurale sau carstice. Forajele pot fi executate:
- în sistem uscat;
- în sistem hidraulic, cu sau fără carotaj mecanic continuu ori intermitent și carotaj electric sau radioactiv;
- în sistem mixt, foraj hidraulic până la acoperișul stratului acvifer, urmând ca traversarea stratului acvifer care se captează să se facă în sistem uscat.
2.1.2.6. Caracteristicile granulometrice ale acviferului vor fi determinate pe probe luate din metru în metru sau la schimbarea de strat.
2.1.2.7. Rezultatele măsurătorilor nivelurilor piezometrice în forajele de explorare-exploatare și în forajele de observație se vor concretiza prin realizarea hărților cu hidroizohipse sau hidroizopieze în timpul pompărilor experimentale din forajele singulare sau din grupurile de foraje, prin care se realizează o simulare preliminară a exploatării.
2.1.2.8. Modul de desfășurare a pompărilor experimentale, parametrii care se determină în aceste faze, distanțele dintre forajele din care se execută pompările experimentale și piezometre, precum și calculul parametrilor hidrogeologici principali care vor sta la baza dimensionării sistemului de captare sunt prevăzute la pct. 3, 4 și 5.
3. Indicații practice privind proiectarea și dimensionarea forajelor de captare a apelor subterane din zona costieră
3.1. În faza de dimensionare a forajelor de captare
3.1.1. Elementele de bază pentru proiectare sunt următoarele:
- necesarul de apă;
- debitul necesar a fi captat printr-un foraj;
- calitatea apei necesare;
- variațiile nivelului piezometric;
- parametrii dimensionali ai acviferului H și M și hidraulici K, T, S și R, distanța față de sursele de alimentare;
- caracterul acviferului luat în considerare: freatic sau sub presiune, cu sau fără drenanță; alimentare din precipitații sau alimentare artificială, timpul de realimentare sau de refacere a rezervelor.
3.1.2. Dimensionarea filtrului - tipul și diametrul coloanei filtrante, suprafață activă, tipul filtrului invers:
- după curbele granulometrice;
- după formule empirice: Gross, Sichardt, Allen-Hazen etc.;
- după numărul Reynolds.
3.1.3. Dimensionarea diametrului interior al coloanei de foraj și al filtrului: condiție necesară - viteza ascensională a apei în coloana de foraj să nu depășească 1 m/s.
Q(0)
D(i)= radical din ──── , în care:
Pi
─── V(0)
4
Q(0) = debitul necesar (mc/s);
V(0) = viteza ascensională (1 m/s).
3.1.4. Stabilirea suprafeței de contact dintre filtru și acvifer
Q(0)
S = ────── , în care:
V(a)
S = suprafața de contact necesară (mp);
Q(0) = debitul necesar (mc/s);
V(a) = viteza admisă de intrare a apei în foraj (m/s).
Viteza admisibilă se calculează astfel:
- după Gross:
V(a) = 2 ● d(10) [d(10) în metri];
- după Sichardt:
radical K
V(a) = ───────── [K în metri];
30
- după Allen-Hazen:
0,2 ● 10^-3
V(a) = 3,5 ● d(10) sau V(a) = ──────────────
radical K
3.1.5. Lungimea necesară a filtrului sau a filtrului de pietriș mărgăritar:
S
l = ───── (m),
Pi ● D
3.1.6. Calculul denivelărilor produse de curgerea prin stratul acvifer și prin interiorul filtrului, denumite pierderi de sarcină:
3.1.6.1. Pierderea de sarcină datorată formațiunii acvifere - S(0):
- se calculează după ecuațiile curgerii apei prin medii poroase sau fisurale, conform tipului de acvifer existent: cu nivel liber sau sub presiune, cu sau fără drenanță; cu legături hidraulice etc.;
- pentru un strat cu nivel liber:
Q(0)
R
S(0) = ──────────────── ln ────── ;
S(0)
gama(0)
2 Pi k(H - ──── )
2
R = 2S(0) radicalKH, in care:
Q(0) = debitul necesar (mc/s);
K = conductivitatea hidraulică a acviferului (m/s);
H = înălțimea nivelului hidrostatic față de culcușul stratului acvifer freatic (m);
R = raza de alimentare a forajului de captare (m);
- pentru un strat sub presiune:
Q(0)
R
S(0) = ─────── ln ; ────── ;
2 Pi KM
gama(0)
R = 10 ● S(0) radical K;
- pentru un strat acvifer cu drenanță:
Q(0)
1,123 ● lambda
S(0) = ─────── ln ──────────────
în care
2 Pi KM
gama(0)
lambda = radical(HKC), unde:
lambda²
C = ────── [C si K se determină de la pompările experimentale];
KH
lambda = factorul de drenanță;
K'
C = coeficientul de drenanță = ─── ,
M'
unde K' și M' sunt conductivitatea hidraulică, respectiv grosimea stratului acoperitor semipermeabil;
- pentru un foraj situat în apropierea râului:
Q(0)
2L
S(0) = ────── ln ────── , în care L = distanța de la foraj la râu.
2Pi KM
gama(0)
3.1.6.2. Pierderile de sarcină datorate penetrării parțiale:
Q(0)
1-p
α k f
h f
h f
delta S(0)= ───── ● ─── ● ln ───────,cu: p = ─── sau p = ───── ,
2Pi KH
p
gama(0)
H
H-S(0)
în care
h f = lungimea filtrului;
α = în funcție de gradul de penetrare - p - și de gradul de excentricitate a filtrului;
- pentru strate acvifere cu nivel liber, ținându-se seama de faptul că grosimea stratului saturat depinde de denivelare, relația devine:
Q(0)
1 - p
α f
delta S(0) ● 2H = ──── ● ─────
● ln ────────
Pi K
p
gama(0)
care trebuie corelată cu expresia: H(2) - h^2(0) , astfel încât:
H(2) - h^2(0) penetrare parțială = [H(2) - h^2(0)] penetrare totală + deltaS(0)● 2H
În acest fel gradul de penetrare - p - și excentricitatea - e - sunt mai bine corelate cu adâncimea nivelului dinamic - h(0) - pentru foraje cu penetrare totală.
3.1.6.3. Denivelarea datorată perforării parțiale a filtrului -Delta l se calculează după relația:
┌
┐
Q(0)
1
2a
│ 2
1
1
│
Delta l = ───── ● ── ● ─── ● ln│── ● ─── ● ────── │,
2Pi KH
p
PiD
│Pi
n(p)
1-n(c)│
└
┘
în care:
n(p) = gradul de perforare;
p = gradul de penetrare;
n(c) = gradul de colmatare;
a = intervalul dintre deschiderile fantelor filtrului.
În cazul introducerii unui filtru de pietriș mărgăritar aceste pierderi devin neglijabile.
3.1.6.4. Pierderile de sarcină prin filtrul de pietriș mărgăritar [Delta(2)] are următoarea expresie:
Q(0)
gama(w)
Delta(2) = ─────────── ● ln ─────── , in care:
2PiK(w)h(w)
gama(0)
K(w) = conductivitatea hidraulică a filtrului de pietriș mărgăritar (m/s);
h(w) = lungimea filtrului de pietriș mărgăritar (m);
ă(w) = diametrul filtrului de pietriș mărgăritar (m).
În cazul aplicării filtrelor de pietriș mărgăritar, pierderile de sarcină sunt neglijabile, de obicei aceste tipuri de filtre mărind considerabil conductivitatea hidraulică în imediata apropiere a forajului - ă(w).
3.1.6.5. Pierderea de sarcină produsă prin trecerea apei prin coloana filtrantă - Delta(3):
V^2(e)
Delta(3) = (2,5) ● ──── , in care:
2g
1
1
V(e) = V(a) ─── ● ───
S(a)
S(1)
V(e) = viteza de circulație a apei prin filtru;
Q(0)
V(a) = viteza admisă = ────────────
0,002 m/s pentru nisipuri (după Gross);
2Pi gama(0)●l
S(a) = suprafața activă a filtrului, în funcție de tipul acestuia, care poate varia de la 5% la 20% din suprafața totală a filtrului;
S(1) = suprafața liberă = S(totală) - S(colmatată);
S(c) = suprafața colmatată a filtrului.
3.1.6.6. Pierderea de sarcină datorată factorului de fricțiune prin filtru și prin coloana de foraj - Delta(4):
1
h
1
V²(0)
Delta(4) = ( ─ ● lambda(s) ● ── + lambda(c)─── + 2 ) ● ──── ,
3
D
D
2g
în care:
lambda(s) = factorul de fricțiune al filtrului, care poate fi cuprins între 0,025 - 0,04;
lambda(c) = factorul de fricțiune pentru coloana de foraj, care poate fi de 0,02;
Q(0)
V(0) = ──── , care trebuie să fie cuprinsă între 0,5 -1 m/s -
Pi D²
────
4
viteza de circulație ascensională a apei prin coloana și filtrul forajului.
3.1.6.7. Denivelarea totală în interiorul coloanei de filtru este constituită din suma pierderilor de sarcină menționate, adică:
S(i) = S(0)+Delta S(0)+Delta(1)+Delta(3)+Delta(4)+Delta(2)(m)
Denivelarea totală la exteriorul coloanei de filtru este constituită din suma primelor trei pierderi de sarcină menționate, plus Delta(2)
S(e) = S(0) + DeltaS(0) + Delta(1) + Delta(2)(m)
3.2. Verificarea menținerii regimului laminar de curgere Regimul laminar de curgere în forajele de captare este verificat prin valoarea numărului Reynolds, care are următoarea expresie:
V(a) ● d(10)
R(1) = ──────────── , în care:
V
V(a) = viteza admisă (m/s);
d(10) = diametrul corespunzător procentului de 10% de pe curba granulometrică a stratului acvifer;
V = viscozitatea cinematică a apei, care este de 1,3 ● 10^-6 mp/s, la temperatura de 10°C.
Numărul Reynolds nu trebuie să depășească valoarea cuprinsă între 1-2. Depășirea acestei valori semnifică instalarea unui regim de curgere turbulentă, care implică o serie de consecințe defavorabile în regimul de curgere a apei prin forajul de captare, cum sunt înnisipările rapide, colmatarea filtrului etc.
Cu valoarea transmisivității cinematice menționată, viteza admisibilă de intrare a apei în foraj, dedusă din valoarea numărului Reynolds, are următoarea expresie:
2 ● 10^-6
V(a) < ──────────── (m/s)
d(10)
3.3. În cazul în care nu se prevede realizarea unui filtru invers de pietriș mărgăritar, se calculează viteza admisă de intrare a apei prin fantele filtrului dimensionat după d(40) și d(80). Lățimea fantei va trebui să fie de (1/2-1/3).d(40) la d(80). În aceste cazuri, la calculul vitezei admise se iau în considerare diametrul coloanei de filtru și lungimea filtrului, după care se verifică valoarea numărului Reynolds, care, în aceste cazuri, poate depăși cu mult valoarea de 1-2. Rezultă că aplicarea unui filtru invers de pietriș mărgăritar este absolut necesară, dimensionarea filtrului de pietriș mărgăritar efectuându-se după regulile cunoscute:
a) pietrișul mărgăritar pentru fiecare filtru artificial va fi dimensionat cu d(15) și d(85) și cu un factor care să nu depășească 1,4;
b) limita inferioară a diametrului pietrișului mărgăritar de la exteriorul filtrului de pietriș care ia contact cu stratul acvifer trebuie să fie astfel:
- mai mic de 4 x d(85) al celui mai fin material din stratul acvifer;
- mai mare de 4 x d(15) al celui mai grosier material din stratul acvifer;
c) folosirea unui filtru cu o suprafață activă mai mare decât aceea luată în considerare de proiectant;
d) mărirea lungimii filtrului, dacă stratul acvifer permite acest lucru, care mărește gradul de penetrare a acviferului și, implicit, micșorează pierderile de sarcină datorate imperfecțiunii forajului după gradul de deschidere;
e) aplicarea unui filtru cu unul sau mai multe strate de pietriș mărgăritar, confecționate de la suprafață și dimensionate conform celor menționate anterior la prezentul punct.
3.4. În cazul stratelor acvifere cantonate în formațiuni calcaroase fisurate sau carstice, cum este cazul acviferelor din zona costieră a litoralului românesc, relația de dimensionare a coloanei de admisie a apei este de forma celei prezentate anterior, adică:
Q(0)
S = ──── , în care:
V(a)
S = suprafața de admisie a apei în forajul care este netubat (mp);
Q = debitul necesar (mc/s);
V(a) = viteza de admisie a apei în foraj (m/s), V(a) = radical(l)
în care:
K = conductivitatea hidraulică a acviferului (m/s);
l = gradientul hidraulic (adimensional);
dh
s
i = ── = ── , unde s = denivelarea (m), înregistrată la
ds
R
pompările experimentale, corespunzătoare debitului Q (mc/s);
R = raza de alimentare a forajului de captare (m), care se calculează cu relația:
S(1). log r(2) - S(2) . log r(1)
log R(p) = ─────────────────────────────── , pentru curgere
S(1) - S(2)
permanentă, sau
R(p) = 1,5 ● radical(at), pentru curgere nepermanentă, unde:
a = coeficientul de piezoconductibilitate (mp/s);
t = timpul pentru care se calculează raza de alimentare (s).
4. Indicații asupra modului de determinare a debitului și denivelării optime de exploatare prin forajele de captare
Debitul optim de exploatare al forajelor amplasate în zona costieră se determină conform SR 1629-2/96 "Captarea apelor subterane prin puțuri - Prescripții de proiectare" - paragraful 2.3. -, pornindu-se de la debitul admisibil al coloanei filtrante al unui foraj - Q(e) , care se determină cu relația:
Q(e) = Pi ● d(e) ● l(f) ● V(a) (mc/s), în care:
d(e) = diametrul forajului de captare (m);
l(f) = lungimea coloanei filtrante (lungimea activă a filtrului) (m);
V(a) = viteza aparentă admisibilă de intrare a apei în filtru (m/s).
Viteza aparentă admisibilă de intrare a apei în filtru V(a) se determină cu relația:
radical K
V(a) = ───────── , în care:
15
K = conductivitatea hidraulică medie (m/s).
Curba de indicație a debitelor în funcție de denivelările corespunzătoare pentru trei trepte de pompare va pune în evidență denivelarea corespunzătoare debitului optim - Q(e).
4.1. În cazul captării acviferului freatic cantonat în formațiunile cuaternare din zona costieră, conform relației Ghyben-Herzberg, pentru evitarea apariției fenomenului de intruziune a apei sărate din mare, denivelarea maximă admisă nu trebuie să depășească nivelul mării.
În apropierea mării (până la 500 m distanță), denivelările admise vor fi foarte mici. În consecință, debitele posibil a fi captate sunt foarte reduse, ceea ce nu justifică investițiile destul de mari pentru realizarea sistemului de captare.
În cazul captării orizonturilor acvifere sub presiune, cum sunt cele cantonate în formațiunile sarmațiene până la adâncimi de 70-80 m, au fost înregistrate intruziuni ale apelor sărate, după o perioadă relativ scurtă, la distanțe mai mici de 1.500 m de țărmul mării. Aceste situații au fost semnalate în subzonele:
a) Costinești - prin două foraje cu adâncimi de 80 m, situate la 700-800 m distanță de țărmul mării;
b) Biruința, la coada Lacului Techirghiol, într-un foraj de circa 60-70 m adâncime, amplasat la circa 1.000 m distanță de țărmul mării.
Rezultă că, în cazul captărilor din acviferele situate în complexul mediu al Sarmațianului, pentru evitarea fenomenului de intruziune a apei sărate, este absolut necesar ca forajele de captare să fie amplasate la o distanță de 1.500-2.000 m față de țărmul mării.
4.2. Limitări de ordin hidrodinamic:
a) Denivelările produse sub nivelul mării în forajele de captare ale orizonturilor acvifere freatice din zona costieră, amplasate la o distanță de aproximativ 1.000 m față de țărmul mării, vor provoca intruziunea apei sărate într-un timp care trebuie aproximat prin observații asupra vitezei de avansare a frontului apă dulce-apă sărată.
b) Captările din stratele acvifere sub presiune din formațiunile sarmațiene vor fi amplasate la o distanță de cel puțin 1.500-2.000 m față de țărmul mării. Și în cazul acestor captări, urmărirea avansării frontului de apă sărată este absolut obligatorie.
În ambele cazuri, debitele forajelor de captare vor fi micșorate cu aproximativ 20%, urmărindu-se zilnic sau săptămânal evoluția frontului de separație apă sărată-apă dulce.
Prin încercări succesive se va stabili debitul maxim exploatabil în situația în care frontul intruziunii va rămâne stabil.
4.3. Dimensionarea frontului de captare constituit dintr-un număr finit de foraje se realizează cu respectarea SR 1629-2/89, paragrafele 2.3.3.1-2.3.3.7.
4.4. Testul de eficiență a fiecărui foraj de captare se va realiza conform SR 1629-2/89, paragrafele 3.1.1-3.1.6.
4.5. Toate forajele de captare trebuie să fie dotate cu aparatură corespunzătoare de măsurare a debitelor ce se exploatează și a nivelului apei din puț, măsurându-se atât nivelul piezometric, cât și nivelul dinamic. Aceste date vor fi consemnate în registrul de evidență zilnică a debitelor și nivelurilor.
4.6. Lunar, din fiecare foraj de captare se prelevează probe de apă pentru analiză chimică, conform prevederilor
Legii nr. 458/2002
privind calitatea apei potabile, în special pentru urmărirea raportului
Cl
───────────
CO(3)+HCO(3)
care dă indicații asupra posibilei intruziuni a apei sărate.
4.7. Pe baza programului de urmărire instituit la nivelul fiecărui sistem de captare, beneficiarul trebuie să consemneze comportarea în timp a sursei, în scopul obținerii de date care să permită aprecieri asupra necesității unor lucrări de remediere.
4.8. Studiul definitiv al captării care inserează toate datele rezultate prin execuția lucrărilor, măsurătorilor și testelor de debit și chimism efectuate va fi înaintat Administrației Naționale "Apele Române", ca parte integrantă a documentației pentru obținerea autorizației de gospodărire a apelor (un exemplar) și Institutului Național de Hidrologie și Gospodărirea Apelor, pentru înregistrarea informațiilor în Fondul național de date hidrogeologice (un exemplar).
5. Amplasarea piezometrelor și a forajelor de monitorizare a evoluției nivelurilor și a calității apei în procesul de exploatare
5.1. Distanțele dintre forajele de captare și piezometre vor fi următoarele:
───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
Modul de
Distanța minimă în m
Tipul stratului acvifer
manifestare
───────────────────────
a acviferului
până la
până la
piezometrul 1
piezometrul 2
───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
Nisipuri fine și medii
Ape sub presiune
85
150
Ape freatice
12
16
Nisipuri grosiere
Ape sub presiune
200
450
Ape freatice
15
32
Pietrișuri cu nisip grosier
Ape sub presiune
200
450
Ape freatice
25
40
Roci fisurate sau cavernoase Ape sub presiune
85
150
Ape freatic
30
55
───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
5.2. Distanțele dintre forajele de captare și forajele de monitorizare a chimismului apelor captate vor fi cele indicate în figura de mai jos.
MARE
▲
│
20
I
▼
─────────────●──────────────────────●──────────────────────
▲
│
50
II
▼
─────────────●──────────────────────●──────────────────────
▲
│
50
III
▼
─────────────●──────────────────────●──────────────────────
▲
│
50
▼
─────────────o────────────o─────────────┬────────────┬─────
│
200-500 m
│
200-500 m │
<──────────│───────────── >
_____________
● Foraje de probare chimică sau electrometrică
o Foraj de captare
5.3. Probarea chimismului în forajele de monitorizare ilustrate în această figură va fi realizată la datele de 1 și 15 ale fiecărei luni.
Cl
În momentul în care raportul ─────────────
CO(3) + HCO(3)
atinge valoarea de 6,6 pe primul aliniament (I), ceea ce indică o contaminare moderată cu apă sărată, se vor efectua analize chimice și pe aliniamentul II. Dacă pe acest aliniament sunt înregistrate raporturi de 2,8, se vor lua măsuri de reducere a debitelor de exploatare cu aproximativ 20% și se va urmări săptămânal evoluția raporturilor pe primele două aliniamente.
Prin tatonări succesive se poate ajunge la o stabilizare a frontului de invazie a apei sărate prin reglarea debitelor de exploatare.
6. Obligațiile beneficiarului captării pentru monitorizarea evoluției piezometrice și a chimismului apei captate
Beneficiarul captării are următoarele obligații:
a) să urmărească în permanență evoluția piezometrică și evoluția chimismului prin piezometrele și forajele de probare a chimismului și să ia măsurile necesare pentru stoparea procesului de invazie a apelor sărate, în cazul în care acesta devine iminent;
b) să raporteze trimestrial Administrației Naționale "Apele Române" - Direcția Apelor Dobrogea - Litoral situația piezometrică și a evoluției limitei apă dulce-apă sărată;
c) să se conformeze restricțiilor de debit impuse de autoritatea zonală de gospodărire a apelor și să solicite sprijinul pentru asigurarea debitelor necesare pentru alimentarea cu apă potabilă printr-o redistribuție zonală;
d) să fie racordat la o rețea de distribuție de rezervă, care va putea asigura necesarul de apă în situații critice.
------