Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment XV. 1-2 (2008)

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

ÚVODNÍ SLOVO Mongolsko bylo ãesk˘m geologÛm vÏdy blízké, a to jak svojí geologickou „atraktivitou“, tak díky frekventované pfiítomnosti pfieváÏnû loÏiskov˘ch geologÛ a mapérÛ. Díky své geologické historii, geografické poloze a z ní plynoucích klimatick˘ch podmínek v‰ak je Mongolsko zajímavé i pro hydrogeology a vodohospodáfie. V tomto oboru se zapojili do pomoci pfii budování infrastruktury Mongolska v oblasti vodního hospodáfiství i specialisté GEOtestu Brno, a.s. Na základû poÏadavku mongolsk˘ch vrcholov˘ch orgánÛ na ãeskou vládu o spoluráci pfii fie‰ení problematiky zásobování správního centra ajmaku Dundgobi, mûsta Mandalgobi, pitnou vodou, vypsalo Ministerstvo prÛmyslu a obchodu âR v˘bûrové fiízení na vyhledání fie‰itele poptávaného projektu. GEOtest Brno v tomto fiízení uspûl pfiedev‰ím navrÏenou koncepcí fie‰ení, odborn˘mi garancemi a samozfiejmû pfiimûfienou cenou. Není snadné pro nikoho zorientovat se v území vzdáleném dopravnû, geologicky, morfologicky, klimaticky a koneckoncÛ i kulturnû a jazykovû tak, aby v relativnû krátké dobû mohly b˘t v co nejvy‰‰í kvalitû odvedeny práce od studia archívÛ pfies úvodní mapování, vyhodnocení satelitních snímkÛ a vymezení klíãov˘ch struktur, terénní práce geologÛ i geofyzikÛ, vrtné práce, hydrodynamické zkou‰ky aÏ po instalaci speciálnû na místní podmínky pfiipraven˘ch úpraven vody a její distribuci do nemocnice i do mûsta samotného. A to v‰e jen v mimozimních obdobích, jeÏ jsou jen o málo del‰í, neÏ období zimní. Na‰i specialisté to dokázali. Dokázali to v kvalitû, která byla hodnocena jak provozovatelem vodovodu v Mandalgobi, tak orgány guvernéra ajmaku, resortního ministerstva i poslanci Velkého Churalu mimofiádnû pozitivnû. Bez spolupráce místních odborníkÛ a pracovníkÛ ãeského ZÚ by to jistû neprobûhlo tak dobfie. Bez odborn˘ch znalostí a zku‰eností zpracovatelského t˘mu na‰í spoleãnosti rovnûÏ ne. Ale jedno je tfieba zvlá‰È zdÛraznit. Nad‰ení, zájem a v dobrém slova smyslu odbornou „p˘chu“ celého t˘mu spoleãnû s opravdov˘m lidsk˘m zájmem zajistit místním obyvatelÛm to, co doma v‰ichni povaÏujeme za vûc samozfiejmou – pfiístup k hygienicky nezávadné pitné vodû. V˘sledky na‰í práce v jednotliv˘ch etapách prÛfiezovû uvádûjí ãlenové zpracovatelského t˘mu v následujících kapitolách. RNDr. Lubomír Procházka, fieditel spoleãnosti

4

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

INTRODUCTORY WORD Mongolia has always been very close to Czech geologists, both by its geological "attraction", and thanks to the repeated presence of mainly economic geologists and mappers. Thanks to its geological history, geographical location and consequent climatic conditions, Mongolia is also interesting for hydrogeologists and water managers. In this sector, specialists of GEOtest Brno, a.s., too, have engaged in the aid in developing the infrastructure of Mongolia in the field of water management. Based on a request from the Mongolian top authorities to the Czech Government for cooperation in addressing the issue of supplying the administrative centre of the Dundgobi Aimak, the town of Mandalgobi, with drinking water, the Ministry of Industry and Trade of the Czech Republic invited tenders for searching an action officer of the project demanded. GEOtest Brno, a.s. succeeded in these proceedings mainly by its designed conception of solution, professional guarantees and, of course, reasonable price. It is not easy for anyone to orientate oneself in the territory so distant in terms of traffic, geology, morphology, climate and, after all, culture and language as well, to carry out work in the highest possible quality in a relatively short time, from the study of archives, through the initial mapping, the evaluation of satellite images and the delineation of key structures, the field work of geologists and geophysicists, drilling work and hydrodynamic tests, up to the installation of water treatment units specially prepared for local conditions and water distribution to a hospital as well as to the town itself; and all of this only during off-winter seasons, which last only a little longer than winter seasons. Our specialists have made it all. They have done it in the quality which was valued extremely positively both by the operator of the water main in Mandalgobi, and by the authorities of the Aimak’s Governor, the competent ministry and the deputies of the Great Chural (People’s Assembly). Without the collaboration of local professionals and the officials of the Czech diplomatic corps, this would not certainly have happened so well; neither without the professional knowledge and experience of the project team of our company. But one thing must especially be emphasised. The enthusiasm, interest and professional "pride" (in the best sense of the word) of the whole team together with the real human interest to provide the local population with what we all take for granted at home – access to health-safe drinking water. The results of our work in the individual stages are represented by the members of the project team in the following chapters. RNDr. Lubomír Procházka, Managing Director

5

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

Bláha P., Novotná J., Burda P., Slavík J., Michlíãek E., Duras R., Michna J.

VODA PRO MANDALGOBI – OD PRÛZKUMU PO ÚPRAVNU WATER FOR MANDALGOBI – FROM SURVEY TO TREATMENT

1. ÚVOD

1. INTRODUCTION

Lidská civilizace je od svého poãátku vázána na pfiírodní zdroje, a to jak zdroje surovin, tak na zdroje energie. S v˘vojem lidského rodu se poÏadavky na druhy surovin i zdroje energií mûnily. Nikdy v‰ak nebyly tyto zmûny tak rozsáhlé jako ve druhé polovinû dvacátého století a na poãátku století jedenadvacátého. Zásobování ãlovûka potfiebn˘mi surovinami si vyÏaduje ãím dál tím vût‰í úsilí. Jednou ze surovin, bez které si Ïivot lidského rodu nedovedeme pfiedstavit, je voda. Získávání kvalitní pitné vody je mnohdy nad moÏnosti rozvíjejících se zemí. Je proto úkolem vyspûl˘ch státÛ napomáhat v takov˘chto pfiípadech oblastem, kde zásobování kvalitní pitnou vodou je problematické. Jednou z takov˘chto oblastí je pou‰È Gobi a pfiilehlé stepi. âeská republika v rámci rozvojové spolupráce rozhodla financovat zlep‰ení situace v centrálním Mongolsku, v ajmaku Dundgobi. Projekt „Technological Equipment for Supplying the Area of Mandalgobi with Water" byl schválen usnesením vlády âeské republiky ã. 436/2000 o plánu poskytované rozvojové pomoci na rok 2002. Realizace tohoto projektu byla v souladu s oboustrann˘m zájmem dal‰ího rozvoje vzájemn˘ch vztahÛ a se závûry 1. zasedání ãesko – mongolské smí‰ené komise a jednání delegací obou stran. Projekt byl následnû rozãlenûn do ‰esti etap, které reprezentují ãlenûní základních poÏadavkÛ dan˘ch mezivládním memorandem podepsan˘m gestorsk˘mi resorty. Za ãeskou stranu bylo gesãním pracovi‰tûm Ministerstvo prÛmyslu a obchodu âR, za mongolskou stranu Ministerstvo infrastruktury Mongolska, po volbách v roce 2004 spadal nበprojekt pod Ministerstvo stavebnictví a v˘stavby. Realizaãním koordinátorem za ãeskou stranu byl GEOtest Brno, a.s. a realizaãním koordinátorem za Mongolsko byla firma Er-Shi-Ju, (Gankhuyag Ts., Bayar P.) z Ulaanbaataru. Základní poÏadavky projektu byly: • Hydrogeologick˘ prÛzkum ajmaku Dundgobi a mûsta Mandalgobi, tj. terénní mapování, odbûr a anal˘za vzorkÛ podzemních vod, vrtné práce a hydrodynamické zkou‰ky a vyhodnocení pro zpracování komplexního projektu realizace. • Dodávky zafiízení a pfiíslu‰enství z âR v souladu s dohodou obou stran, vycházející ze zpracované studie projektu. • Uvedení typizované ãásti systému zásobování vodou do provozu. Ajmak Dundgobi má plo‰nou rozlohu 78 000 km2. Vznikl v centrální ãásti Mongolska v roce 1942. Hlavní mûsto Mandalgobi leÏí ve stfiední ãásti území a je vzdáleno 280 km jiÏnû od Ulaanbaataru. Administrativnû se území ajmaku ãlení do 15 správních celkÛ tzv. somonÛ (okresÛ) s hlavními stfiediskov˘mi obcemi Sayhan – Ovoo, Erdenedalay, Delgerkhagay, Adaatsag, Luus, Huld, Delgertsogt, Deren, Sayntsagaan, Olziyt, Gurvansayhan, Govi-Ugtaal, Tsagaandelger, Bayanjargalan

Human civilisation has been bound to natural resources since its beginning, both to the resources of raw materials and energy resources. The demands for the types of raw materials and energy resources have been changing with the evolution of the human race. However, these changes have never been as extensive as in the second half of the twentieth century and at the beginning of the twenty-first century. The supply of man with necessary raw materials requires ever more increasing efforts. One of the raw materials without which one cannot imagine the life of man is water. To obtain high-quality drinking water is often beyond the possibilities of the developing countries. In such cases the task of the advanced countries is therefore to help the regions where the supply with high-quality water is problematical. One of such regions is the area of the Gobi Desert and adjacent steppes. The Czech Republic has decided to fund the improvement of the situation in the area of Central Mongolia in the Dundgobi Aimak within the development cooperation. The Project "Technological Equipment for Supplying the Area of Mandalgobi with Drinking Water" was approved by Decision No. 436/2000 of the Czech Government on the plan of development aid provided for the year 2002. The implementation of this Project was in compliance with the bilateral interest of the further development of the mutual relations and with the conclusions of the 1st session of the Czech-Mongolian mixed commission and the negotiations of the delegations of both the Parties. The Project was subsequently divided into six stages, which represent the division of the basic requirements given by an intergovernmental memorandum signed by the gestor ministries. For the Czech Party the gestion place of work was the Ministry of Industry and Trade of the CR (Czech Republic), for the Mongolian Party the Ministry of Infrastructure of Mongolia; after the elections in 2004 our Project fell under the Ministry for Construction and Urban Development. The implementing coordinator for the Czech Party was GEOtest Brno, a.s. and the implementing coordinator for Mongolia was the company Er-Shi-Ju (Gankhuyag Ts., Bayar P.) from Ulaanbaatar. The basic requirements of the Project were as follows: • A hydrogeological survey of the Dundgobi Aimak and the town of Mandalgobi, i.e. field mapping, collection and analysis of groundwater samples, drilling works and hydrodynamic tests, and evaluation for elaboration of the comprehensive Project of implementation. • Deliveries of equipment and accessories from the CR in compliance with an agreement of both the Parties, resulting from the elaborated study of the Project. • Setting the typified part of the system of water supply into operation. 6

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

a Ondorshil (obr. 1.1). Drobnûj‰ími stfiedisky osídlení jsou osady nesoucí v mongol‰tine název „bag“. Takov˘chto bagÛ je na území ajmaku 73 a jsou to vût‰inou nûkdej‰í zemûdûlská druÏstva. Zbytek obyvatelstva, kter˘ se zab˘vá vût‰inou pastevectvím, Ïije v gerech (jurtách), které jsou nepravidelnû rozpt˘lené po celém území provincie.

The Dundgobi Aimak has an area of 78,000 km2. It was established in the central part of Mongolia in 1942. Its capital, Mandalgobi, lies in the central part of the territory and 280 km south of Ulaanbaatar. Administratively, the territory of the Aimak is divided into 15 administration units, so-called somons (districts), with the main central municipalities of

Projekt „Technologické zafiízení pro zásobování oblasti Mandalgobi vodou“ byl realizován v letech 2002 aÏ 2005. V prÛbûhu let 2002 aÏ 2005 bylo provedeno detailní mapování okolí mûsta Mandalgobi a základní mapování celého ajmaku Dundgobi. Souãasnû byla provedena anal˘za satelitních snímkÛ. Pro studovanou oblast byly zpracovány tfii série hydrogeologick˘ch map 1 : 500 000 (ajmak Dundgobi), 1 : 50 000 (‰ir‰í okolí mûsta Mandalgobi), 1 : 10 000 (mûsto Mandalgobi a jeho bezprostfiední okolí). Mapy pfiedstavují jeden z v˘chozích podkladÛ pro proces tvorby územního plánu ajmaku Dundgobi. Na základû hydrogeologického mapování, anal˘zy satelitních snímkÛ a geofyzikálního prÛzkumu byly situovány a následnû v letech 2003 – 2005 odvrtány tfii hydrogeologické vrty: GS6001, GS6002 a GS6003. Na vrtech byly provedeny zku‰ební práce (karotáÏ, monitoring televizní kamerou, hydrodynamické zkou‰ky, laboratorní anal˘zy podzemní vody). Vrty byly osazeny ãerpací technikou a propojeny se stávající vodovodní sítí. Po provedení rekognoskace a dokumentace vodovodního systému mûsta Mandalgobi a souãasnû s pfiihlédnutím k stavu

Sayhan – Ovoo, Erdenedalay, Delgerkhagay, Adaatsag, Luus, Huld, Delgertsogt, Deren, Sayntsagaan, Olziyt, Gurvansayhan, Govi-Ugtaal, Tsagaandelger, Bayanjargalan and Ondorshil (Fig. 1.1). The smaller centres of settlement are villages bearing the name "bag" in Mongolian. There are 73 of such bags on the territory of the Aimak; they are mostly former agricultural cooperatives. The rest of the population, which is mostly engaged in herding, lives in gers (yurts), which are irregularly dispersed all over the territory of the Aimak. The Project "Technological Equipment for Supplying the Area of Mandalgobi with Drinking Water" was implemented in 2002 to 2005. During the years 2002 to 2005, the detailed mapping of the vicinity of the town of Mandalgobi and the basic mapping of the whole Dundgobi Aimak were carried out. At the same time the satellite images were analysed. Three series of hydrogeological maps 1 : 500 000 (Dundgobi Aimak), 1 : 50 000 (wider vicinity of town of Mandalgobi) and 1 : 10 000 (town of Mandalgobi and its immediate vicinity) were compiled for the area of study. The maps feature one of the starting base materials for the process of the creation of a land-use plan of the Dundgobi Aimak. 7

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vodovodní sítû a kvalitû dodávané vody, byla v letech 2004 – 2005 provedena instalace dvou úpraven vody, které zaji‰Èují hygienickou nezávadnost dodávané vody. V roce 2005 pak byly do systému zásobování vodou mûsta Mandalgobi zafiazeny automatické tlakové stanice (AT stanice) na tfii zdroje podzemní vody – vrty GS6001, 5222 a GS6003. Souãástí technologie AT stanic jsou zásobní podzemní nádrÏe pro krytí ‰piãkov˘ch odbûrÛ. V prÛbûhu projektu byla realizována ‰kolení pro zástupce pfiijímatele – správní úfiedníky v ajmaku, zástupce vodárenské spoleãnosti v Mandalgobi a dal‰í. Opakovanû byly provádûny prezentace projektu jak v âeské republice tak i v Mongolsku.

Ilustra?n

XV. 1-2 (2008) On the basis of the hydrogeological mapping, the analysis of satellite images and a geophysical survey, three hydrogeological wells were located and later drilled in 2003 – 2005: GS6001, GS6002 and GS6003. Test works were conducted in these wells (well logging, monitoring by a TV camera, hydrodynamic tests, and laboratory analyses of groundwater). The wells were fitted with pumping technology and interconnected with the existing water pipes network. After the reconnaissance and documentation of the watersupply system of the town of Mandalgobi and, at the same time, with taking into consideration the state of the watersupply network and the quality of supplied water, two water treatment units were installed in 2004 – 2005, which ensure the hygiene safety of supplied water. Then in 2005, automatic pressure stations (AT stations) were placed in the system of water supply for the town of Mandalgobi for three groundwater sources – wells GS6001, 5222 and GS6003. Part of the technology of the AT stations is underground storage tanks to cover peak demands. During the Project, training courses were conducted for representatives of the recipient – administration officials in the Aimak, representatives of the water-supply company at Mandalgobi and others. The Project presentations were performed repeatedly both in the Czech Republic and in Mongolia.

foto P. An Bl illustrative ha photo by P. Bl ha

2. PfiÍRODNÍ POMÛRY ÚZEMÍ

2. NATURAL CONDITIONS OF THE AREA

Mongolsko, leÏící ve stfiední Asii, zaujímá plochu více neÏ 1,5 milionu ãtvereãních kilometrÛ. Se sv˘mi 2,6 milionu obyvatel patfií mezi nejfiidãeji osídlené státy svûta. Jedna tfietina obyvatel Mongolska Ïije v hlavním mûstû, v Ulánbátaru, takÏe

Mongolia, lying in Central Asia, occupies an area of over 1.5 million square kilometres. Having 2.6 million inhabitants it belongs to the sparsest-populated states of the world. One third of Mongolia’s population lives in the capital, Ulaanbaatar, so in

8

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

ve zb˘vající ãásti státu pfiipadá jeden ãlovûk na jeden ãtvereãní kilometr. Velká ãást zemû tvofií náhorní planinu s v˘‰kou okolo 1500 metrÛ. Z roviny vystupují horská pásma dosahující v˘‰ek pfies 4000 metrÛ (obr. 2.1). Mimo horsk˘ch oblastí zasahují do Mongolska tfii odli‰né ekologické systémy. âást území na severu, u hranic s Ruskem, je tvofiena tajgou, stfiední ãást zemû je pokryta stepí a v nejjiÏnûj‰í ãásti zemû se nacházejí pou‰tû (obr. 2.2).

the remaining part of the state one man falls into one square kilometre. A great part of the country is formed by a plateau of about 1,500 metres in height. Mountain ranges reaching over 4,000 metres in height rise from the plateau (Fig. 2.1). Apart from the mountainous areas, three different ecological systems reach Mongolia. A part of the area in the north, near the boundary with Russia, is formed by taiga, the central part of the country is covered with steppe, and deserts are found in the southernmost part of the country (Fig. 2.2).

2.1 Geologické pomûry Geologické pomûry celého ajmaku Dundgobi jsou velmi pestré. Jsou reprezentovány ‰irokou ‰kálou litologickopetrografick˘ch typÛ hornin recentního aÏ prekambrického stáfií. Regionálnû je severní ãást provincie souãástí centrální mongolské vrásové zóny, na kterou v jiÏní ãásti zájmové oblasti navazuje jiÏní mongolská vrásová zóna. Na kontaktu tûchto tektonick˘ch struktur probíhá zlomová zóna Undurshilin. Centrální mongolská vrásová zóna je tvofiena klenbou Gobi, v˘chodní mongolskou vulkanickou zónou a vulkanickou kotlinou Mandalgobi, vulkanickou kotlinou Sakhal – Golskou a vulkanicky intruzívní klenbou Tsagan – Olamskou. JiÏní mongolská vrásová zóna je tvofiena zónou formace Sukhbaatar, zónou formace Gobi Khyanganskou, jiÏním Gobsk˘m masívem a hfiebenem hrásÈovité klenby Dungolin, rozdûlenou zlomem Ikhnart. Metamorfované karbonátové, terigennû karbonátové, efuzívní a efuzívnû sedimentární horniny rifeje aÏ spodního kambria tvofií plo‰nû nesouvisl˘ pruh hornin v jihozápadní, centrální a v˘chodní ãásti území a izolované v˘skyty pfii severozápadním okraji provincie Dundgobi. PfievaÏující terigennû karbonátov˘ komplex hornin je reprezentován vápenci, mramory, dolomity, prachovci, pískovci, fylity, svory,

2.1 Geological Conditions The geological conditions of the whole Dundgobi Aimak are much varied. They are represented by a wide spectrum of lithological-petrographical types of rocks of Recent to PreCambrian Age. Regionally, the northern part of the Aimak is part of the Central Mongolian Fold Belt, which is followed by the Southern Mongolian Fold Belt in the southern part of the area. The Undurshilin Fault Belt runs at the contact of these tectonic structures. The Central Mongolian Fold Belt is formed by the Gobi Dome, the Eastern Mongolian Volcanic Belt and the Mandalgobi Volcanic Basin, the Sakhal–Gol Volcanic Basin and the Tsagan–Olam Volcanic-Intrusive Dome. The Southern Mongolian Fold Belt is formed by the Sukhbaatar Formation Belt, the Gobi Khyangan Formation Belt, the Southern Gobi Massif and a ridge of the horst-like Dungolin Dome divided by the Ikhnart Fault. The metamorphic carbonate, terrigenous carbonate, effusive and effusive-sedimentary rocks of Riphean to Lower Cambrian form a discontinuous strip of rocks in terms of area in the south-western, central and eastern parts of the territory and isolated occurrences at the north-western margin of the Dundgobi Aimak. The prevailing terrigenous carbonate complex of rocks is represented by limestones, marbles, 9

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ bfiidlicemi a kvarcity. Efuzívnû sedimentární horniny jsou reprezentovány pfiemûnûn˘mi efuzívy a jejich tufy, chloritick˘mi a jílovit˘mi bfiidlicemi, pískovci, kvarcity, slepenci a vápenci. Terigenní, karbonátové a efuzívnû sedimentární horniny paleozoika jsou ve studovaném území v plo‰nû izolovan˘ch v˘skytech a pruzích pfii severním okraji a v jiÏní ãásti území. Terigenní horniny jsou reprezentovány prachovci, pískovci, kvarcity, slepenci, jílovci a jílovit˘mi bfiidlicemi, karbonátové horniny vápenci a mramory. Efuzíva jsou zastoupena tufitick˘mi prachovci, pískovci a slepenci, andezity, bazalty, ryolity, dacity a jejich tufy a tufity. Terigenní horniny svrchního permu aÏ triasu tvofií pomûrnû v˘znamn˘ pruh v severozápadní ãásti území. V souvrství se stfiídají prachovce, pískovce, slepence, jílovce, vápence, uhlí, bazalty a jejich tufy. Sedimenty mezozoika jsou ve studovaném území nejv˘znamnûji plo‰nû zastoupeny a tvofií v˘plnû mezihorsk˘ch pánví a depresí. Jsou reprezentovány pfiedev‰ím souvrstvím kfiídov˘ch sedimentÛ, plo‰nû ménû vystupují na povrch uloÏeniny svrchní jury aÏ spodní kfiídy a pouze lokálnû sedimenty jury. Litologicky pfievaÏují souvrství prachovcÛ, pískÛ, pískovcÛ, slepencÛ, jílÛ a slínovcÛ. V kfiídovém komplexu se téÏ vzácnû vyskytují vápence a sádrovce, v sedimentech svrchní jury aÏ spodní kfiídy bazalty a jejich tufy. Pliocén – kvartérní a paleocén – miocenní uloÏeniny se vyskytují na nevelké plo‰e pfii jihozápadním okraji zájmového území. Jsou zastoupeny písky, pískovci, ‰tûrky, slepenci a jíly. Recentní aÏ svrchnoãtvrtohorní uloÏeniny jsou zastoupeny fluviálními, deluviálními, lakustrinními a proluviálními sedimenty, které tvofií plo‰nû nepfiíli‰ rozsáhlé v˘plnû údolí a mezihorsk˘ch depresí. Litologicky jsou reprezentovány hlínami, hlinit˘mi a prachovit˘mi písky, písky, ‰tûrãíky, ‰tûrky, písãit˘mi jíly a jíly. Efuzívní a intruzívní horniny kenozoika, mezozoika, paleozoika a prekambria jsou na území provincie Dundgobi plo‰nû v˘znamnû zastoupeny, a to pfiedev‰ím v severozápadní, jihozápadní, centrální a severov˘chodní ãásti území. Efuzívní horniny tvofií lávové pfiíkrovy a tektonické bloky v zónách zlomÛ a také jednotlivé masívy v depresích mezi sedimentárními komplexy. Intruzívní horniny tvofií obvykle hrásÈovité útvary a tektonické elevace. Efuzíva jsou reprezentována ryolity, dacity, bazalty, andezity, trachyty, porfyrity a jejich tufy. Intruzívní horniny jsou zastoupeny granity, granodiority, kfiemenn˘mi diority, diority, granosyenity, granodioritov˘mi porfyry, gabry a gabrodiority. Mûsto Mandalgobi pfiiléhá k severov˘chodnímu okraji Mandalgobské uzavfiené mezihorské deprese protaÏené od severov˘chodu na jihozápad, omezené z v˘chodní i západní strany nevysok˘mi shlazen˘mi vrchy (s prÛmûrnou absolutní v˘‰kou 1470 mnm), na jejichÏ území vystupují na povrch horniny fundamentu. Ze severní strany je kotlina omezena stfiednû vysok˘mi vrchy („uvadami“, s prÛmûrnou absolutní v˘‰kou 1430 mnm) a k jihu se otvírá do ‰iroké mezihorské deprese. V geologické stavbû oblasti se uplatÀují spodnopermská efuzíva, spodnokfiídové sedimenty a recentní kvartérní uloÏeniny. Intruzívní horniny jsou zastoupeny svrchnotriasov˘mi aÏ spodnopermsk˘mi granity. Spodnopermské efuzívní horniny jsou zastoupeny andezitov˘mi porfyrity, ryolity a jejich tufy a jsou protínány ãetn˘mi Ïilami kyselého a bazického sloÏení severozápadního smûru. Spodnopermské horniny jsou

XV. 1-2 (2008) dolomites, siltstones, sandstones, phyllites, mica-shists, shales and quartzites. The effusive-sedimentary rocks are represented by metamorphosed effusives and their tuffs, chloritic and clayey shales, sandstones, quartzites, conglomerates and limestones. The terrigenous, carbonate and effusive-sedimentary rocks of Palaeozoic occur in the area of study in isolated outcrops and strips (in terms of area) at the northern margin and in the southern part of the territory. The terrigenous rocks are represented by siltstones, sandstones, quartzites, conglomerates, claystones and clayey shales; carbonate rocks by limestones and marbles. The effusives are represented by tuffaceous siltstones, sandstones and conglomerates, andesites, basalts, rhyolites, dacites and their tuffs and tuffites. The terrigenous rocks of Upper Permian to Triassic form a relatively significant strip in the north-western part of the territory. The formation contains alternating siltstones, sandstones, conglomerates, claystones, limestones, coal, basalts and their tuffs. The sediments of Mesozoic are represented in the area of study most significantly in terms of area and form the fills of intermontane basins and depressions. They are represented above all by a formation of Cretaceous sediments; the sediments of Upper Jurassic to Lower Cretaceous outcrop less in terms of area and the sediments of Jurassic only locally. Lithologically predominant are the formations of siltstones, sands, sandstones, conglomerates, clays and marlstones. Limestones and gypsum rarely also occur in the Cretaceous complex, basalts and their tuffs in the sediments of Upper Jurassic to Lower Cretaceous. The Pliocene-Quaternary and Palaeocene-Miocene sediments occur on a small area at the south-western margin of the area of interest. They are represented by sands, sandstones, gravels, conglomerates and clays. The Recent to Upper Quaternary sediments are represented by fluvial, deluvial, lacustrine and proluvial sediments, which form not too extensive fills of valleys and intermontane depressions (in terms of area). Lithologically, they are represented by loams, loamy and silty sands, sands, pea gravels, gravels, sandy clays and clays. The effusive and intrusive rocks of Cainozoic, Mesozoic, Palaeozoic and Pre-Cambrian are significantly represented (in terms of area) on the territory of the Dundgobi Aimak, especially in the north-western, central and north-eastern parts of the area. The effusive rocks form lava sheets and tectonic blocks in the fault belts and also the individual massifs in depressions between the sedimentary complexes. The intrusive rocks usually form horst-shaped formations and tectonic elevations. The effusives are represented by rhyolites, dacites, basalts, andesites, trachytes, porphyrites and their tuffs. The intrusive rocks are represented by granites, granodiorites, quartz diorites, diorites, granosyenites, granodiorite porphyries, gabbros and gabbrodiorites. The town of Mandalgobi is adjacent to the north-eastern margin of the enclosed Mandalgobi Intermontane Basin stretched from NE to SW, confined from the eastern and western sides by not too high smoothed hills (with an average absolute height of 1,470 m a.s.l.), on the territory of which the basement rocks outcrop. The Basin is confined from the northern side by medium-high hills ("uvadas", with an average absolute height of 1,430 m a.s.l.) and opens towards the south into a broad intermontane depression.

10

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) The geologic structure of the area is composed of Lower Permian effusives, Lower Cretaceous sediments and Recent Quaternary sediments. The intrusive rocks are represented by Upper Triassic to Lower Permian granites. The Lower Permian effusive rocks are represented by andesite porphyrites, rhyolites and their tuffs and are intersected by frequent veins of acid and basic composition of the NW direction. The Lower Permian rocks are spread in the north-western and western parts of the area. The intrusive rocks have an insignificant distribution and form a small massif of Upper Triassic to Lower Permian Age of an area of 60 km2; they are formed by biotitic granites, granosyenites and granodiorites. The Lower Cretaceous rocks are developed virtually everywhere in the area of the intermontane basin. They are represented by alternating claystones, siltstones, sandstones, sands, gravels and fine-grained conglomerates, locally with shingle and pebbles and with sandy-clayey cement or fill. The total thickness of the complex in the area reaches 100 to 200 metres. The Quaternary sediments are not developed over the whole area of the territory and are spread only in tiny valleys (sajras) and sunken parts of the horst elevations, from which rain water can temporarily run off. They are formed by sands, coarse "stone" gravel, loamy sands, loams and fine-grained "shingle" gravels. Their thickness is very small and does not exceed five metres.

roz‰ífieny v severozápadní a v západní ãásti oblasti. Intruzívní horniny mají nev˘znamné roz‰ífiení a tvofií nevelk˘ masív svrchnotriasového aÏ spodnopermského stáfií o rozloze 60 km2 a jsou tvofieny biotitick˘mi granity, granosyenity a granodiority. Spodnokfiídové horniny jsou vyvinuty prakticky v‰ude v prostoru mezihorské kotliny. Jsou zastoupeny stfiídáním jílovcÛ, prachovcÛ, pískovcÛ, pískÛ, ‰tûrkÛ a drobnozrnn˘ch slepencÛ, místy s oblázky a valouny a s písãitojílovit˘m tmelem nebo v˘plní. Celková mocnost komplexu dosahuje v oblasti 100 aÏ 200 metrÛ. Kvartérní uloÏeniny nejsou vyvinuty po celé plo‰e území a jsou roz‰ífieny pouze v údolíãkách (sajrách) a sníÏen˘ch partiích hrásÈov˘ch elevací, z nichÏ mÛÏe docházet k doãasnému odtoku de‰Èové vody. Jsou tvofieny písky, hrub˘m „kamenov˘m“ ‰tûrkem, hlinit˘mi písky, hlínami a drobnozrnn˘mi „kamínkov˘mi“ ‰tûrky. Jejich mocnost je velmi malá a nepfievy‰uje pût metrÛ. 2.2 Hydrogeologické pomûry Na studovaném území ajmaku Dundgobi byly vymezeny podle petrografického sloÏení a hydrogeologickofiltraãních vlastností následující hydrogeologické jednotky: • kolektory prÛlinovû propustné, • kolektory prÛlinovopuklinovû propustné, • kolektory puklinovû propustné. PrÛlinové a prÛlinovopuklinové kolektory byly vymezeny v údolích a mezihorsk˘ch depresích, tvofien˘ch sedimenty kenozoika a mezozoika. Puklinovû propustné kolektory pfiiléhají k elevacím a jsou vymezeny ve svrchní zónû skalních hornin. PrÛlinovû propustné sedimenty jsou tvofieny nezpevnûn˘mi, ménû ãasto slabû zpevnûn˘mi horninami kenozoického stáfií. Patfií k litologicky a geneticky rÛzn˘m typÛm svrchnokvartérních aÏ recentních, fluviálních, fluviálnûproluviálních, deluviálnûproluviálních, lakustrinnûfluviálních, lakustrinních a lakustrinnûproluviálních sedimentÛ pliocénkvartérního a paleocénmiocenního stáfií. Recentní a svrchnokvartérní uloÏeniny jsou ve studovaném území dokumentovány ‰esti objekty s údaji o ãerpacích zkou‰kách. Hloubka objektÛ se pohybuje v rozmezí 10,5 aÏ 105 metrÛ. Volná hladina podzemní vody kolísá v hloubce 3,5 – 19,2 metru. Vydatnosti vrtÛ dosahují 0,25 – 1,3 l.s-1, pfii sníÏení 3,1 – 33,2 metru. Voda horizontu je pfieváÏnû nízko mineralizovaná (0,3 – 0,8 g.l-1) aÏ slabû mineralizovaná (1,5 – 2 g.l-1). Co do svého sloÏení je nízko mineralizovaná voda hydrouhliãitanová, hydrouhliãitanosíranová, vápenatá, sodná; slabû mineralizovaná voda je chloridohydrouhliãitanová, síranochloridová sodná, sodnovápenatá, sodnohofieãnatá. Zvodnûn˘ komplex nerozli‰en˘ch pliocénkvartérních uloÏenin je dokumentován pouze tfiemi hydrogeologick˘mi vrty o hloubce 16,5 – 105,0 metru, s hladinou podzemní vody v hloubce 8,2 aÏ 25 metrÛ. Vydatnost vrtÛ se pohybuje v rozmezí 0,3 – 1,3 l.s-1, pfii sníÏení 2,4 – 5 metrÛ. Voda pliocénkvartérních uloÏenin má pfievaÏující mineralizací do 0,5 g.l-1. Podle sloÏení se jedná o vody hydrouhliãitanové, vzácnû hydrouhliãitanosíranové. Zvodnûn˘ komplex nerozli‰en˘ch paleocénmiocenních uloÏenin je ve studované oblasti dokumentován 7 hydrogeologick˘mi objekty v hloubkovém rozmezí 64 – 208 metrÛ, hladina podzemní vody je v hloubce 1,8 – 56 metrÛ. Vydatnost vrtÛ kolísá v rozsahu 0,17 aÏ 1,0 l.s-1, pfii sníÏení 3 – 65,2 metru.

2.2 Hydrogeological Conditions In the area of study of the Dundgobi Aimak, the following hydrogeological units were delineated by their petrographical composition and hydrogeological properties: • Pore-permeable aquifers, • Pore-and fissure-permeable aquifers, • Fissure-permeable aquifers. The pore and pore-fissure aquifers were delineated in valleys and intermontane depressions formed by the sediments of Cainozoic and Mesozoic. The fissure-permeable aquifers are adjacent to elevations and are delineated in the upper zone of the bedrock. The pore-permeable sediments consist of unconsolidated, less often slightly consolidated rocks of Cainozoic Age. They belong to the lithologically and genetically different types of Upper Quaternary to Recent fluvial, fluvial-proluvial, deluvial-proluvial, lacustrine-fluvial, lacustrine and lacustrine-proluvial sediments of PlioceneQuaternary and Palaeocene-Miocene Age. The Recent and Upper Quaternary sediments in the area of study are documented by six installations with data on pumping tests. The depth of the installations ranges from 10.5 to 105 metres. The unconfined groundwater table fluctuates at a depth of 3.5 – 19.2 metres. The yields of the wells reach 0.25 – 1.3 l.s-1, with a drawdown of 3.1 – 33.2 metres. The water of the horizon is predominantly low mineralised (0.3 – 0.8 g.l-1) to slightly mineralised (1.5 to 2 g.l-1). As for its composition, the fresh water is hydrogen-carbonate, hydrogencarbonate-sulphate, calcareous, sodium; the slightly mineralised water is chloride-hydrogen-carbonate, sulphate-chloridesodium, sodium-calcareous, sodium-magnesian. The waterbearing complex of undistinguished Pliocene-Quaternary sediments is documented only by three hydrogeological wells of a depth of 16.5 – 105 m, with the groundwater table at 11

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) a depth of 8.2 to 25 metres. The yield of the wells ranges from 0.3 – 1.3 l.s-1, with a drawdown of 2.4 to 5 metres. The water of the Pliocene-Quaternary sediments is fresh with prevailing mineralisation up to 0.5 g.l-1. As for the composition, it is hydrogen-carbonate, rarely hydrogen-carbonate-sulphate water. The water-bearing complex of the undistinguished Palaeocene-Miocene sediments in the area of study is documented by 7 hydrogeological installations in a depth range of 64 – 208 metres; the groundwater table is at a depth of 1.8 – 56 metres. The yield of the wells fluctuates in a range of 0.17 to 1.0 l.s-1, with a drawdown of 3 – 65.2 metres. As for the total mineralisation of 0.6 – 1.3 g.l-1, the water is low to slightly mineralised. By the chemical composition, the water is hydrogen-carbonate-sulphate, chloride-hydrogen-carbonate, sodium and sodium-potassium. The complex of pore-fissure aquifers forms the fill of Mesozoic depressions of the area of interest. It contains sediments of Jurassic, Upper Jurassic to Lower Cretaceous and Cretaceous Age. Their characteristic feature is a great spatial lithological-facial variability. If there are no impermeable rocks above the aquifer, the groundwater table in the upper part of the profile of the complex is unconfined, and deeper confined due to the alternation of sandstones and clayey rocks. The water-bearing complex of Cretaceous sediments is extensively developed; we find it almost in all depressions of the area with the most significant number of 97 hydrogeological wells by performed pumping tests, with a depth of 16 – 301.4 metres. The groundwater table is mostly confined and fluctuates in a range of 2.8 – 75 metres. The saturation of the complex is uneven and is characteristic with a great dispersion of values of the yields of water sources from 0.005 to 15.3 l.s-1, with a groundwater table drawdown in a range of 0.7 – 92.4 metres. The total mineralisation fluctuates in a range of 0.3 to 23.7 g.l-1 and generally rises in the direction from N to S in connection with the rise of aridity of the area in the same direction. Mineralisation and chemical composition of the water of the Cretaceous sediments also changes in area and with depth. Low to slightly mineralised water is usually bound to the peripheral parts of most depressions, where the groundwater movement is typically great and the source area is not far. Towards the centre of depressions the mineralisation increases and reaches its maximum values. The fresh water is predominantly of hydrogen-carbonate, hydrogen-carbonatesulphate, chloride-hydrogen-carbonate and less frequently chloride-sulphate-hydrogen-carbonate composition. Sodium and calcium prevail among cations. The mineralised water is sulphate-chloride, chloride-sulphate sodium and mixed. The water-bearing complex of sediments of Upper Jurassic – Lower Cretaceous is documented by 10 hydrogeological wells of a depth of 21 – 212 metres. The depth of the groundwater table in the wells is 3.5 – 23.6 metres, locally with the positive piezometric level of the groundwater table above ground surface. The yields of the wells fluctuate from 0.1 to 7 l.s-1, with a level drawdown from 0.5 to 45.7 metres. The mineralisation and composition of groundwater is very variable. In the marginal parts of depressions, groundwater is generally low or slightly mineralised, having the TDS content from 0.4 – 0.5 g.l-1 to 1.5 g.l-1. By composition, it is hydrogencarbonate-sodium or hydrogen-carbonate-chloride sodiumcalcareous. The most encountered water has the TDS content

Podle celkové mineralizace 0,6 – 1,3 g.l-1 je voda nízko aÏ slabû mineralizovaná. Chemick˘m sloÏením je voda hydrouhliãitanosíranová, chloridohydrouhliãitanová, sodná a sodnodraselná. Komplex prÛlinovûpuklinov˘ch kolektorÛ tvofií v˘plÀ mezozoick˘ch depresí zájmové oblasti. Je tvofien uloÏeninami jurského, svrchnojursko aÏ spodnokfiídového a kfiídového stáfií. Jejich charakteristick˘m znakem je velká litologickofaciální prostorová promûnlivost. Pokud nejsou v nadloÏí kolektoru nepropustné horniny, je hladina podzemní vody ve svrchní ãásti profilu komplexu volná a hloubûji, v dÛsledku stfiídání pískovcÛ a jílovit˘ch hornin, napjatá. Zvodnûn˘ komplex uloÏenin kfiídy je rozsáhle vyvinut, nacházíme jej témûfi ve v‰ech depresích oblasti s nejv˘znamnûj‰ím poãtem 97 hydrogeologick˘ch vrtÛ s proveden˘mi ãerpacími zkou‰kami, s hloubkou 16 – 301,4 metru. Hladina podzemní vody je pfieváÏnû napjatá a kolísá v rozmezí 2,8 – 75 metrÛ. Zvodnûní komplexu je nerovnomûrné a je charakteristické velk˘m rozptylem hodnot vydatnosti vodních zdrojÛ, od 0,005 do 15,3 l.s-1, pfii sníÏení hladiny v rozmezí 0,7 – 92,4 metru. Celková mineralizace kolísá v rozmezí 0,3 aÏ 23,7 g.l-1 a celkovû vzrÛstá ve smûru od severu k jihu v souvislosti s nárÛstem aridity oblasti v témÏe smûru. Mineralizace a chemické sloÏení vod kfiídov˘ch uloÏenin se také mûní v plo‰e a s hloubkou. Nízko aÏ slabû mineralizované vody jsou vázány zpravidla na periferní ãásti vût‰iny depresí, kde je typick˘ velk˘ pohyb podzemní vody a blízká zdrojová oblast. Smûrem do centra depresí mineralizace narÛstá a dosahuje sv˘ch maximálních hodnot. Nízko mineralizované vody jsou pfieváÏnû hydrouhliãitanového, hydrouhliãitanosíranového, chloridohydrouhliãitanového a ménû ãasto chloridosíranohydrouhliãitanového sloÏení. Mezi kationty pfievládá sodík a vápník. Mineralizované vody jsou síranochloridové, chloridosíranové sodné a smí‰ené. Zvodnûn˘ komplex uloÏenin svrchní jury – spodní kfiídy je dokumentován 10 hydrogeologick˘mi vrty o hloubce 21 – 212 metrÛ. Hloubka hladiny podzemní vody ve vrtech je 3,5 – 23,6 metru, lokálnû s pozitivní v˘stupnou úrovní hladiny. Vydatnosti vrtÛ se pohybují od 0,1 do 7 l.s-1, pfii sníÏení hladiny od 0,5 do 45,7 metru. Mineralizace a sloÏení podzemních vod jsou velmi promûnlivé. V okrajov˘ch ãástech depresí jsou podzemní vody zpravidla nízko nebo slabû mineralizované o mineralizaci od 0,4 – 0,5 g.l-1 po 1,5 g.l-1. Podle sloÏení jsou to vody hydrouhliãitanosodné nebo hydrouhliãitanochloridové sodnovápenaté. Nejãastûji se setkáme s vodami o mineralizaci 1,1 – 7,8 g.l-1. Nejvíce mineralizované vody a solanky jsou vyvinuty v mandalgobijské depresi, kde se mineralizace pohybuje od 3,3 v okrajov˘ch ãástech aÏ po 46,7 g.l-1 v centru deprese o sloÏení chloridosíranovém sodném. Zvodnûn˘ komplex uloÏenin jury vystupuje na povrch v izolovan˘ch úsecích nevelk˘ch rozmûrÛ, které jsou zpravidla situovány pfii okrajích mnoh˘ch depresí. Zvodnûní komplexu je dokumentováno 10 hydrogeologick˘mi vrty v hloubkovém rozmezí 38 – 155 metrÛ, hladina podzemní vody kolísá v rozmezí 1,6 – 33 metrÛ. Vydatnosti vrtÛ se pohybují od 0,2 do 1,7 l.s-1, pfii sníÏení 4,4 – 24 metrÛ. Nízko mineralizované vody (0,6 – 0,7 g.l-1) nebo vody slabû mineralizované (do 1,6 g.l-1) jsou roz‰ífieny zpravidla v okrajov˘ch ãástech depresí; stfiednû mineralizované vody (do 5 g.l-1) jsou vyvinuty v centrálních ãástech depresí. Nízko mineralizované vody jsou pfieváÏnû 12

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ hydrouhliãitanové, hydrouhliãitanochloridové a hydrouhliãitanosíranové, nûkdy chloridohydrouhliãitanové. Mezi kationty pfievládá sodík a vápník. Slabû a málo mineralizované vody mají síranové a síranohydrouhliãitanové aniontové sloÏení, z kationÛ pfievládají vápník a sodík. Komplex puklinovû propustn˘ch hornin je reprezentován ‰irokou ‰kálou terigenních, efuzívnûterigenních a karbonátov˘ch zpevnûn˘ch sedimentÛ pfieváÏnû paleozoického stáfií, metamorfovan˘ch hornin rifeje aÏ spodního kambria, efuzívních hornin kenozoika, mezozoika a paleozoika a intruzívních hornin mezozoického, paleozoického a prekambrického stáfií. Zvodnûné zóny rozpukan˘ch terigenních a efuzívnûsedimentárních hornin svrchního permu aÏ triasu se vyskytují v zájmovém území v malé rozloze a jsou dokumentovány pouze dvûma hydrogeologick˘mi vrty o hloubce 55,2 a 75 metrÛ, s volnou hladinou podzemní vody v 6,0 a 15,2 metrech pod povrchem. Ovûfiená vydatnost byla 0,14 a 1,0 l.s-1, pfii sníÏení 2 aÏ 9,2 metru. Podzemní vody permotriasov˘ch uloÏenin jsou pfieváÏnû s nízkou mineralizací do 1 g.l-1 nebo slabû mineralizované 1 – 1,4 g.l-1, hydrouhliãitanové nebo hydrouhliãitanosíranové. Mezi kationty pfievládá sodík. Terigenní horniny paleozoika jsou v zájmovém území dokumentovány 13 hydrogeologick˘mi vrty o hloubce 23 aÏ 102 metrÛ, s volnou hladinou podzemní vody v úrovni od 1 do 15,3 metru pod terénem. Vydatnost vrtÛ se pohybuje v rozmezí 0,001 – 1,5 l.s-1, pfii sníÏení 6,5 – 68 metrÛ. Mineralizace podzemní vody kolísá v rozsahu 0,1 – 9,4 g.l-1. Pfievládají vody nízko a slabû mineralizované. Nízko mineralizované vody jsou pfieváÏnû hydrouhliãitanové a hydrouhliãitanosíranové, sodné, místy sodnovápenaté. Aniontové sloÏení slabû mineralizovan˘ch vod je nejãastûji smí‰ené 2 – 3 sloÏkové, v kationtovém sloÏení pfievládá sodík. Málo mineralizované vody jsou obvykle síranové, nûkdy síranohydrouhliãitanové a pfii mineralizaci 5 g.l-1 se sloÏení stává chloridov˘m nebo chloridosíranov˘m sodn˘m. Efuzívnûsedimentární horniny paleozoika jsou typické svou v˘raznou faciální promûnlivostí jak v plo‰e, tak i v profilu, a také znaãn˘m rozpukáním. Podle pûti hydrogeologick˘ch vrtÛ v hloubkovém rozmezí 21 – 91 metrÛ, kolísá úroveÀ volné hladiny podzemní vody od 1,5 do 10,1 metru. Vydatnosti ãerpan˘ch vrtÛ se pohybují v rozmezí 0,1 – 2,8 l.s-1, pfii sníÏení 2,8 – 34,5 metru. Podzemní voda je pfieváÏnû nízko nebo slabû mineralizovaná (s mineralizací do 1 aÏ 2 g.l-1), hydrouhliãitanová, hydrouhliãitanosíranová a hydrouhliãitanochloridová. Mezi kationty pfievládá sodík, nûkdy hofiãík. Karbonátové, terigennûkarbonátové horniny paleozoika s puklinovou, pfiípadnû aÏ krasovûpuklinovou propustností se vyskytují v pomûrnû malé plo‰né rozloze a jsou v zájmovém území dokumentované jedním hydrogeologick˘m vrtem hloubky 76,4 metru, s hladinou 28,6 metru pod povrchem. Vydatnost vrtu je 0,3 l.s-1, pfii sníÏení 5,8 metru. Jedná se o vodu slabû mineralizovanou, s mineralizací do 1,0 g.l-1. Vody mají hydrouhliãitanové, hydrouhliãitanosíranové nebo smí‰ené aniontové sloÏení; vody stfiednû mineralizované jsou síranochloridové a chloridosíranové. Mezi kationty pfievládá sodík. Metamorfované efuzívní a efuzívnû sedimentární horniny rifeje aÏ spodního kambria jsou v zájmovém území dokumentovány pûti hydrogeologick˘mi vrty hloubky 32 – 61 metrÛ. Hladina podzemní vody se v tûchto horninách

XV. 1-2 (2008) from 1.1 to 7.8 g.l-1. The most mineralised water and brines are developed in the Mandalgobi Depression, where the TDS values reach from 3.3 (in marginal parts) up to 46.7 g.l-1 (in the centre of the depression, having the chloride-sulphate sodium composition). The water-bearing complex of sediments of Jurassic outcrops in isolated sections of small dimensions, which are generally situated at the margins of many depressions. The saturation of the complex is documented by 10 hydrogeological wells in a depth range of 38 – 155 metres; the groundwater level fluctuates in a range of 1.6 – 33 metres. The yields of the wells fluctuate from 0.2 to 1.7 l.s-1, with a drawdown of 4.4 – 24 metres. Low mineralised water (0.6 – 0.7 g.l-1) or slightly mineralised water (to 1.6 g.l-1) is generally spread in the marginal parts of depressions; medium mineralised water (to 5 g.l-1) is developed in the central parts of depressions. Low mineralised water is predominantly hydrogen-carbonate, hydrogen-carbonate-chloride and hydrogencarbonate-sulphate, sometimes chloride-hydrogen-carbonate. Sodium and calcium prevail among cations. Slightly and little mineralised waters are of sulphate and sulphate-hydrogencarbonate anion composition; of cations, calcium and sodium prevail. The complex of fissure-permeable rocks is represented by a wide spectrum of consolidated terrigenous, effusiveterrigenous and carbonate sediments mostly of Palaeozoic Age, metamorphic rocks of Riphean to Lower Cambrian, effusive rocks of Cainozoic, Mesozoic and Palaeozoic and intrusive rocks of Mesozoic, Palaeozoic and Pre-Cambrian Age. The water-bearing zones of fractured terrigenous and effusive-sedimentary rocks of Upper Permian to Triassic occur on a small area in the territory of interest and are documented only by two hydrogeological wells of a depth of 55.2 and 75 metres, with the free groundwater level at 6 and 15.2 metres below ground surface. The verified yield was 0.14 and 1.0 l.s-1, with a drawdown of 2 and 9.2 metres. Groundwater of the Permian-Triassic sediments is predominantly with low mineralisation (to 1 g.l-1) or slightly mineralised (1.0 – 1.4 g.l-1), hydrogen-carbonate or hydrogen-carbonate-sulphate. Sodium prevails among cations. The terrigenous rocks of Palaeozoic are documented in the area of interest by 13 wells of a depth of 23 to 102 metres, with the free groundwater table at a level from 1 to 15.3 metres below ground surface. The yield of the wells fluctuates in a range of 0.001 – 1.5 l.s-1, with a drawdown of 6.5 – 68 metres. The mineralisation of groundwater fluctuates in a range of 0.1 to 9.4 g.l-1. Low and slightly mineralised waters prevail. The low mineralised water is predominantly hydrogencarbonate and hydrogen-carbonate-sulphate, sodium, locally sodium-calcareous. The anion composition of low mineralised water is most often mixed (2 to 3 components); sodium prevails in the cation composition. The little mineralised water is usually sulphate, sometimes sulphate-hydrogen-carbonate, and with the content of TDS reaching 5 g.l-1 the composition becomes chloride or chloride-sulphate sodium. The effusive-sedimentary rocks of Palaeozoic are typical with their distinct facial variability both in area and in profile, and also with considerable fracturing. According to five hydrogeological wells in a depth range of 21 – 91 metres, the level of the free groundwater table fluctuates from 1.5 to

13

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ pohybuje v rozmezí od 5 do 11,5 metru, ovûfiená vydatnost vrtÛ dosahuje 0,01 – 1,1 l.s-1, pfii sníÏení 1,5 – 43,5 metru. Jedná se o podzemní vody nízko mineralizované, podle chemického sloÏení jsou pfieváÏnû hydrouhliãitanové, nûkdy hydrouhliãitanochloridové nebo hydrouhliãitanosíranové. Mezi kationty pfievládá sodík, ménû ãasto vápník. Metamorfované karbonátové a terigennû karbonátové horniny rifeje aÏ spodního kambria jsou dokumentovány tfiemi hydrogeologick˘mi vrty hloubky 19,8 – 96,5 metru, s hladinou podzemní vody v rozmezí 3,2 – 6,3 metru. Vydatnost vrtÛ dosahuje 0,24 – 0,4 l.s-1 pfii sníÏení 2,5 – 24,6 metru. Mineralizace podzemních vod kolísá v rozsahu 0,3 – 5,7 g.l-1. Nízko mineralizované vody jsou pfieváÏnû hydrouhliãitanové, hydrouhliãitanovosíranové, hydrouhliãitanochloridové. Vody se zv˘‰enou mineralizací jsou podle aniontového sloÏení nejãastûji smí‰ené, ménû ãasto chloridové a síranohydrouhliãitanové. Mezi kationty pfievládá sodík a hofiãík. Efuzíva jsou ve studovaném území dokumentována pouze ãtyfimi vrty s hloubkami 22,5 – 105 metrÛ. Volná hladina podzemní vody byla ovûfiena v mezích 6 aÏ 13,4 metru, vydatnost vrtÛ se pohybuje od 0,007 do 1,3 l.s-1, pfii sníÏení 15 – 38 metrÛ. Na vût‰inû plochy roz‰ífiení mají vody mineralizaci 0,8 – 1,5 g.l-1. V aniontovém sloÏení jsou dvou aÏ tfií sloÏkové (smí‰ené) pfii dominantní roli hydrouhliãitanÛ, mezi kationty pfievládá sodík. Intruzívní horniny jsou v zájmovém území charakterizovány v˘sledky 25 hydrogeologick˘ch vrtÛ, v hloubkovém rozmezí 32 – 158 metrÛ. Hloubka hladiny podzemní vody záleÏí na reliéfu krajiny a byla zji‰tûna v hloubce od 0,1 – 47 metrÛ. Vydatnosti vrtÛ se pohybují od 0,01 do 6,4 l.s-1, pfii sníÏení úrovnû hladiny vody v rozmezí 2 – 50 metrÛ. Podzemní vody intruzívních masívÛ jsou hlavnû nízko aÏ stfiednû mineralizované vody s mineralizací 1 – 4 g.l-1, podle sloÏení hydrouhliãitanové, vzácnûji hydrouhliãitanosíranové, hydrouhliãitanochloridové, vápenaté a sodné. Vody, které jsou spojeny s gabroidními horninami, jsou typické zv˘‰en˘m obsahem hofieãnat˘ch iontÛ. Podkladem pro zhodnocení hydrogeologick˘ch pomûrÛ zájmové oblasti je pfiehled údajÛ, odvozen˘ch ze shromáÏdûné hydrogeologické prozkoumanosti (tab. 2.2.1). Komplex prÛlinovû propustn˘ch sedimentÛ je charakterizován nestabilním reÏimem, spojen˘m s nerovnomûrností rozdûlení sráÏek v prÛbûhu roku a v mnohaletém cyklu. Zvodnûní v tomto souvrství je vázáno pfiedev‰ím na nezpevnûné ‰tûrkopísãité uloÏeniny, v men‰í mífie téÏ na slepence a pískovce. Vydatnost podle dostupn˘ch hydrogeologick˘ch vrtÛ kolísá v rozmezí 0,17 – 1,3 l.s-1. Podle statistické anal˘zy logaritmick˘ch srovnávacích regionálních parametrÛ transmisivity Y (poãet prvkÛ souboru 16) kolísá specifická vydatnost vrtÛ v ‰irokém rozmezí 0,003 – 0,26 l.s-1.m-1, s pravdûpodobn˘m intervalem v˘skytu 68 % v‰ech hodnot souboru (xa ± s) v rozmezí 0,02 – 0,15 l.s-1.m-1. Komplex prÛlinovopuklinovû propustn˘ch hornin je charakterizován vzhledem k litologickofaciální promûnlivosti mesozoick˘ch uloÏenin velk˘m mnoÏstvím laterárnû neprÛbûÏn˘ch a hydraulicky ãasto navzájem propojen˘ch zvodnûn˘ch horizontÛ. Základním zdrojem doplÀování zásob podzemní vody komplexu je infiltrace atmosférick˘ch sráÏek a pfiítok vody z okolních masívÛ. V rámci jednotliv˘ch depresí se zvodnûní komplexu v˘raznû mûní na velmi krátk˘ch

XV. 1-2 (2008) 10.1 metres. The yields of the pumped wells fluctuate in a range of 0.1 – 2.8 l.s-1, with a drawdown of 2.8 – 34.5 metres. Groundwater is predominantly low or slightly mineralised (with TDS contents up to 1 to 2 g.l-1), hydrogen-carbonate, hydrogen-carbonate-sulphate and hydrogen-carbonate-chloride. Sodium, sometimes magnesium, prevails among cations. The carbonate and terrigenous-carbonate rocks of Palaeozoic with fissure or even karstic fissure permeability occur on a relatively small area and are documented in the area of interest by one hydrogeological well of a depth of 76.4 metres, with the groundwater level at 28.6 metres below ground surface. The yield of the well is 0.3 l.s-1, with a drawdown of 5.8 metres. It is slightly mineralised water with its TDS content to 1.0 g.l-1. The water is of hydrogencarbonate, hydrogen-carbonate-sulphate or mixed anion composition; the medium mineralised water is sulphatechloride and chloride-sulphate. Sodium prevails among cations. The metamorphic effusive and effusive-sedimentary rocks of Riphean to Lower Cambrium are documented in the area of interest by five hydrogeological wells of a depth of 32 to 61 metres. The groundwater level fluctuates in a range of 5 to 11.5 metres; the verified yield of the wells reaches 0.01 – 1.1 l.s-1, with a drawdown of 1.5 – 43.5 metres. It is low mineralised water, by its chemical composition it is predominantly hydrogen-carbonate, sometimes hydrogen-carbonate-chloride or hydrogen-carbonate-sulphate. Sodium, less often calcium, prevails among cations. The metamorphic carbonate and terrigenous-carbonate rocks of Riphean to Lower Cambrium are documented by three hydrogeological wells of a depth of 19.8 – 96.5 metres, with the groundwater level in a range of 3.2 – 6.3 metres. The yield of wells reaches 0.24 – 0.4 l.s-1, with a drawdown of 21.5 – 24.6 metres. The mineralisation of groundwater fluctuates in a range of 0.3 – 5.7 g.l-1. The low mineralised water is predominantly hydrogen-carbonate, hydrogen-carbonatesulphate and hydrogen-carbonate-chloride. The water with increased mineralisation is, by its anion composition, most often mixed, less often chloride and sulphate-hydrogencarbonate. Sodium and magnesium prevail among cations. The effusive rocks are documented in the area of study only by four wells with depths of 22.5 – 105 metres. The free groundwater level was verified in a range of 6 – 13.4 metres; the yield of the wells fluctuates from 0.007 to 1.3 l.s-1, with a drawdown of 15 – 38 metres. On most of the area of distribution, the water has the TDS content from 0.8 to 1.5 g.l-1. As for the anion composition, it has two to three (mixed) components with dominant hydrogen carbonates; sodium prevails among cations. The intrusive rocks are characterised in the area of interest by the results of 25 hydrogeological wells in a depth range of 32 – 158 metres. The depth of the groundwater level position depends on the landscape relief and was detected at a depth of 0.1 – 47 metres. The yields of the wells fluctuate from 0.01 to 6.4 l.s-1, with a groundwater level drawdown in a range of 2 – 50 metres. Groundwater of the intrusive massifs is mainly low to medium mineralised with TDS contents reaching 1 – 4 g.l-1; by composition – hydrogen-carbonate, rarely hydrogen-carbonate-sulphate, hydrogen-carbonate-chloride, calcareous and sodium. The water connected with gabbroid rocks is typical with the increased content of magnesium ions. The base for the evaluation of hydrogeological conditions of

14

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vzdálenostech, pfii ãemÏ jeho nejvy‰‰í hodnoty jsou ãasto vázány k okrajov˘m ãástem depresí. Zvodnûní horninového komplexu se zpravidla zmen‰uje od periferie do stfiedu deprese a s vût‰í hloubkou uloÏení kolektorÛ. Vydatnost vrtÛ je

XV. 1-2 (2008) the area of interest is an overview of the data derived from the gathered hydrogeological exploration documents (Tab. 2.2.1.).

Tabulka 2.2.1 Základní údaje odvozené z hydrogeologické prozkoumanosti území Table 2.2.1 Basic data derived from hydrogeological exploration of the area Stratigrafick˘

Poãet

Hloubka

Mocnost

index

objektÛ

vrtu [m]

kolektoru [m]

min. max.

min. max.

Stratigraphic

Number

Well depth

index

of objects

[m]

Q 86 Q-N 6 Pg-N 25 K 189 J-K 10 J 40 tP-T 2 tPZ 13 sPZ 5 kPZ 1 sM 5 kM 3 λ 4 γ 34 Vysvûtlivky, Explanatory HPV

3,0 10,5 12,0 3,7 21,0 5,5 55,2 23,0 21,0 76,4 32,0 19,8 22,5 2,5

105,0 105,0 208,0 301,4 212,0 155,0 75,0 102,0 91,1 76,4 61,0 96,5 105,0 158,0

Aquifer

HPV [m]

Q [l.s-1]

s [m]

min. max. min. max. min. max.

0,7 0,5 3,5 0,8 8,9

85,8 35,0 51,0 221,0 111,0

33,2 10,0 2,8 47,8 5,0 16,6 12,0 4,5

61,0 91,0 33,5 47,8 49,5 92,7 54,4 102,0

0,2 1,0 0,1 0,5 3,5 1,3 6,0 1,0 1,5 28,6 5,0 3,2 6,0 0,1

19,2 25,0 56,0 80,0 23,6 33,0 15,2 15,3 10,1 28,6 11,5 6,3 13,4 47,0

0,040 1,3 0,300 1,3 0,100 6,4 0,00515,3 0,100 7,0 0,200 2,5 0,140 1,0 0,001 1,5 0,010 2,8 0,260 0,3 0,010 1,1 0,240 0,4 0,007 1,3 0,010 6,4

3,1 2,4 3,0 0,7 0,5 4,4 2,0 6,5 2,8 5,8 1,5 21,5 15,0 2,0

33,2 5,0 65,2 92,4 45,7 24,0 9,2 68,0 34,5 5,8 43,5 24,6 38,0 50,0

Vydatnost pfii ãerpání

Yield in pumping

s

SníÏení

Drawdown

q Y

Specifická vydatnost Index transmisivity

Specific yield Index of transmissivity

Q

Kvartér

Quaternary

Kvartér aÏ neogén

Quaternary to Neogene

J

min. max. min. max.

0,0070 0,15 0,0900 0,26 0,0030 0,23 0,0003 10,00 0,0030 6,40 0,0110 0,11 0,0150 0,50 0,0000 0,10 0,0011 1,00 0,0400 0,04 0,0003 0,22 0,0100 0,02 0,0004 0,09 0,0003 3,20

3,85 4,95 3,48 2,48 3,48 4,04 4,18 5,00 3,03 4,60 2,43 4,00 2,60 2,48

notes

Q

eK J-K

log [106q]

GWL [m]

Groundwater level (GWL)

Pg-N

Y=

thickness [m] min. max.

Hladina podzemní vody

Q-N

q [l.s-1.m-1]

Paleogén aÏ neogén

Paleogene to Neogene

Kfiída Jura aÏ kfiída

Cretaceous Jurassic to Cretaceous

Jura

Jurassic

tPZ

Terigén paleozoika

Terrigenous Palaeozoic

sPZ

Efuzíva a sedimenty paleozoika

Palaeozoic effusive rocks and sediments

kPZ sM

Karbonáty paleozoika Metamorfované efuzíva rifeje aÏ spodního kambria

Palaeozoic carbonates Riphean to Lower Cambrian metamorphosed effusive rocks

kM

Metamorfované karbonáty rifeje aÏ spodního

Riphean to Lower Cambrian metamorphosed

kambria Efuzíva terciéru aÏ paleozoika

carbonates Tertiary to Palaeozoic effusive rocks

Terigén permu aÏ triasu

Terrigenous Permian to Triassic

Intruzíva mezozoika aÏ prekambria

Mesozoic to Pre-Cambrian intrusive rocks

l tP-T g

15

5,18 5,41 5,36 7,00 6,81 5,04 5,70 1,52 6,00 4,60 5,34 4,30 4,95 6,51

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ charakterizována velk˘m rozptylem hodnot, kolísajících v ‰irokém rozmezí 0,005 – 15,3 l.s-1. Podle statistické anal˘zy logaritmick˘ch srovnávacích regionálních parametrÛ transmisivity Y (poãet prvkÛ souboru 117) kolísá specifická vydatnost vrtÛ v rozmezí 0,0003 – 10,0 l.s-1.m-1, s pravdûpodobn˘m intervalem v˘skytu 68 % v‰ech hodnot souboru (xa ± s) v rozmezí 0,01 – 0,22 l.s-1.m-1. Komplex puklinovû propustn˘ch hornin není zvodnûn˘ v celé své plo‰e, ale jen v jednotliv˘ch úsecích, které jsou vázány na terénní sníÏeniny, kontaktní a tektonicky oslabené zóny, nezvodnûn˘ je v drénovan˘ch horsk˘ch masívech. Zvodnûní hornin je velmi nerovnomûrné s relativnû vy‰‰ím zvodnûním v okrajov˘ch ãástech horsk˘ch masívÛ v zónách poruch a na kontaktech s nepropustn˘mi horninami. Zdrojem vody pro zvodnûné zóny rozpukan˘ch hornin jsou atmosférické sráÏky a pfiítok vody z jin˘ch zvodnûn˘ch zón a komplexÛ. Zvodnûná zóna rozpukan˘ch efuzívních hornin tvofií protáhlá pole, která mají tendenci vázat se pfieváÏnû na zóny hlubinn˘ch a regionálních zlomÛ. Charakteristiky rozpukání efuzív jsou velmi promûnlivé jak v plo‰e, tak i v profilu. Zóna intenzivního rozpukání hornin dosahuje hloubky 15 – 100 metrÛ. V centrálních ãástech masívÛ nebo v jednotliv˘ch tektonick˘ch blocích, kde se prakticky zlomová tektonika neprojevuje, jsou efuzíva slabû zvodnûná, nûkdy jsou zvodnûná jen sporadicky nebo jsou drenovaná. Nejvíce jsou zvodnûné hraniãní a tektonicky oslabené zóny, okrajové více rozpukané a rozdrobené ãásti masívÛ a samostatné pfiíkrovy efuzívních hornin, které leÏí uvnitfi komplexu sedimentárních hornin. Zvodnûné zóny rozpukan˘ch intruzívních hornin rÛzného stáfií a sloÏení jsou vázány na pfiípovrchové ãásti tûchto komplexÛ. Nejvíce zvodnûné jsou okrajové úseky intruzívních masívÛ, kde jsou hojnû rozvinuty trhlinové poruchy, dále v˘raznû vyv˘‰ené centrální ãásti tûchto masívÛ, rozbité sérií vzájemnû se protínajících zlomÛ, zlomové zóny a zóny kontaktu s jin˘mi horninami. V terigenních, karbonátov˘ch a efuzívnûsedimentárních horninách paleozoika a metamorfovan˘ch horninách byla hydrogeologick˘mi vrty ovûfiena vydatnost v rozmezí 0,001 – 2,8 l.s-1. Podle statistické anal˘zy logaritmick˘ch srovnávacích regionálních parametrÛ transmisivity Y (poãet prvkÛ souboru 26) kolísá specifická vydatnost vrtÛ v rozmezí 0,00003 – 1,0 l.s-1.m-1, s pravdûpodobn˘m intervalem v˘skytu 68% v‰ech hodnot souboru (xa ± s) v rozmezí 0,003 – 0,08 l.s-1.m-1. V efuzívních horninách kolísá vydatnost v hydrogeologick˘ch vrtech v rozmezí 0,007 – 1,3 l.s-1 a specifická vydatnost se pohybuje v rozmezí 0,0004 – 0,9 l.s-1.m-1. Statistická anal˘za logaritmick˘ch srovnávacích regionálních parametrÛ transmisivity Y nebyla vzhledem k nízké prozkoumanosti (poãet prvkÛ souboru 4) provádûna. Vydatnost vrtÛ v intruzívních horninách kolísá v rozmezí 0,01 – 6,4 l.s-1. Statistickou anal˘zou logaritmick˘ch srovnávacích regionálních parametrÛ transmisivity Y byla zji‰tûna specifická vydatnost vrtÛ 0,0003 – 3,2 l.s-1.m-1, s pravdûpodobn˘m intervalem v˘skytu 68 % hodnot souboru (xa ± s) v rozmezí 0,004 – 0,13 l.s-1.m-1. Pfiehled statistick˘ch charakteristik indexu transmisivity Y vymezen˘ch komplexÛ hornin je uveden v tabulce 2.2.2.

XV. 1-2 (2008) The complex of pore-permeable sediments is characterised by an unstable regime connected with the unevenness of precipitation distribution during the year and in a multi-annual cycle. The saturation in this formation is bound especially to unconsolidated gravel-sandy sediments, to a lesser extent also to conglomerates and sandstones. The yield, according to available hydrogeological wells, fluctuates in a ranges of 0.17 – 1.3 l.s-1. According to the statistical analysis of logarithmic comparative regional parameters of transmissivity Y (number of components of the set: 16), the specific yield of the wells fluctuates in a wide range of 0.003 – 0.26 l.s-1.m-1, with a probable interval of occurrence of 68 % of all values of the set (xa ± s) in a range of 0.02 – 0.15 l.s-1.m-1. The complex of pore-fissure permeable rocks is characterised, due to the lithological-facial variability of Mesozoic sediments, by a large amount of laterally discontinuous and hydraulically, often mutually, connected water-bearing horizons. The basic source of recharging groundwater reserves of the complex is the infiltration of atmospheric precipitation and the inflow of water from the surrounding massifs. Within the individual depressions, the saturation markedly changes at very short distances, while its highest values are often bound to the marginal parts of depressions. The saturation of rocks of the complex generally decreases from the periphery to the centre of depression and with the greater depth of the position of aquifers. The yield of the wells is characterised by a great dispersion of values fluctuating in a wide range of 0.005 – 15.3 l.s-1. By the statistical analysis of logarithmic comparative regional parameters of transmissivity Y (the number of components of the set: 117), the specific yield fluctuates in a range of 0.0003 – 10.0 l.s-1.m-1, with a probable interval of occurrence of 68 % of all values of the set (xa ± s) in a range of 0.01 – 0.22 l.s-1.m-1. The complex of fissure-permeable rocks is not saturated in all of its area, but only in individual sections which are bound to land depressions, contact and tectonically weakened zones; it is unsaturated in drained mountain massifs. The saturation of rocks is very uneven with relatively higher saturation in the marginal parts of mountain massifs in the zones of fractures and at the contacts with impermeable rocks. The source of water for saturated zones of fractured rocks is atmospheric precipitation and the inflow of water from other saturated zones and complexes. The saturated zone of fractured effusive rocks forms elongated fields having a tendency to be bound predominantly to the zones of deep-seated and regional faults. The characteristics of the fracturing of effusives are very variable both in area and in profile. The zone of the intense fracturing of rocks reaches a depth of 15 – 100 m. In the central parts of massifs or in individual tectonic blocks, where the fault tectonics does not virtually reveal itself, the effusives are slightly saturated, sometimes are saturated only sporadically or are drained. Most saturated are boundary and tectonically weakened zones, marginal more fractured and disintegrated parts of massifs and separate blankets of effusive rocks, which lie inside the complex of sedimentary rocks. The saturated zones of fractured intrusive rocks of different age and composition are bound to the near-surface parts of these complexes. Most saturated are the marginal sections of intrusive massifs, where fissured fractures are amply

16

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

Tabulka 2.2.2 Charakteristiky srovnávacích regionálních parametrÛ transmisivity Table 2.2.2 Characteristics of comparative regional parameters of transmissivity Vymezen˘ útvar

Index transmisivity Index of transmissivity Y = log [106q]

N

Defined formation

16

min. max. 3,5 5,4

xa 4,71

xm 4,9

R 1,9

s 0,47

xa ± s 4,2 – 5,2

Kenozoikum, Cainozoic Mezozoikum, Mesozoic

117

2,5

7,0

4,75

4,76

4,5

0,61

4,1 – 5,4

Paleozoikum a metamorfity, Palaeozoic and metamorphites

26

1,5

6,0

4,17

4,19

4,5

0,74

3,4 – 4,9

Intruzíva, Intrusives

25

2,5

6,5

4,38

4,3

4,0

0,75

3,6 – 5,1

Vysvûtlivky, Explanatory notes: xa Aritmetick˘ prÛmûr

Arithmetic mean

N

Poãet prvkÛ

Number of components

xm

Medián

Median

R

Variaãní rozpûtí

Range

Smûrodatná odchylka Pravdûpodobn˘ interval v˘skytu 68% hodnot souboru

Standard deviation Probable interval of occurrence of 68% of values of a set

s xa ± s

Hydrogeologické pomûry oblasti v blízkém okolí mûsta Mandalgobi jsou odrazem pomûrÛ geologick˘ch. Zvodnûn˘ hydrogeologick˘ kolektor, kter˘ je exploatován ve mûstû Mandalgobi, je vázán na mezihorskou pfiíkopovou propadlinu o ‰ífice kolem 750 metrÛ, která je tvofiena uloÏeninami mezozoického aÏ terciérního stáfií o mocnosti 10 aÏ 180 metrÛ. Pfiedkfiídová struktura, ve které je propadlina zaloÏena, je spodnopermského a jurského stáfií, ãásteãnû zvodnûné horniny jsou pfiedstavovány efuzívy s jejich tufy a granitoidy. Z hydrogeologického pohledu se ve studovaném území uplatÀuje jak prÛlinová propustnost, která je vázána na zvodnûné sedimenty mezozoického aÏ terciérního stáfií, tak puklinová propustnost, kterou vykazují horniny efuzívní a granitoidní povahy tvofiící masívy. S ohledem na hydraulické vlastnosti mají zvodnû hladinu podzemní vody volnou nebo napjatou, a to jak v masívech, tak v sedimentární v˘plni propadliny, kterou je moÏno charakterizovat jako stfiídání hydrogeologick˘ch kolektorÛ a izolátorÛ. V rámci studovaného území mÛÏeme vydûlit zvodnûn˘ horizont zóny rozpukání krystalinika a kfiídov˘ch sedimentÛ. Podzemní vody zóny rozpukání krystalick˘ch hornin jsou roz‰ífieny v celém okolí mûsta Mandalgobi v‰ude tam, kde se vyskytují granity, granodiority, granosyenity, andezity a andezitoporfyry atd. Horniny jsou zvodnûny v nejvíce poru‰en˘ch ãástech pfii povrchu a podél tektonick˘ch linií, pfiiãemÏ rozpukání v oblasti mûsta dosahuje do hloubek od 20 do 150 metrÛ. Podzemní voda je drénována údolími s odtokem do zvodnûn˘ch horizontÛ kfiídov˘ch sedimentÛ. Hloubka hladiny podzemní vody se v závislosti na reliéfu pohybuje od 4 do 15 metrÛ pod terénem. Zvodnûní granitÛ a efuzív je plo‰nû nerovnomûrné a málo v˘znamné, vydatnosti 1,0 l.s-1 je dosahováno pfii sníÏení hladiny podzemní vody o 23 aÏ 27 metrÛ (Miagmar, Gusev, 1984). Z kvalitativního hlediska jsou podzemní vody z granitÛ a efuzív typu hydrogenuhliãitanosíranového sodného. Zdrojem podzemních vod jsou atmosférické sráÏky. Podzemní vody sedimentárních hornin spodní kfiídy jsou roz‰ífieny v okolí mûsta Mandalgobi jak plo‰nû, tak i do

developed, the markedly elevated central parts of these massifs, broken bz a series of mutually intersecting faults, fault zones and zones of contact with other rocks. In the terrigenous, carbonate and effusive-sedimentary rocks of Palaeozoic and metamorphic rocks, the yield was verified by hydrogeological wells in a range of 0.001 – 2.8 l.s-1. By the statistical analysis of logarithmic comparative regional parameters of transmissivity Y (the number of components of the set: 26), the specific yield of the wells fluctuates in a range of 0.00003 – 1.0 l.s-1.m-1, with a probable interval of occurrence of 68 % of all values of the set (xa ± s) in a range of 0.003 – 0.08 l.s-1.m-1. In the effusive rocks, the yield fluctuates in the hydrogeological wells in a range of 0.007 to 1.3 l.s-1 and the specific yield varies in a range of 0.0004 – 0.9 l.s-1.m-1. The statistical analysis of logarithmic comparative regional parameters of transmissivity Y was not made due to the low state of exploration (the number of components of the set: 4). The yield of the wells in intrusive rocks fluctuates in a range of 0.01 – 6.4 l.s-1. By the statistical analysis of logarithmic comparative regional parameters of transmissivity Y, the specific yield of the wells was detected at 0.0003 – 3.2 l.s-1.m-1, with a probable interval of occurrence of 68 % of values of the set (xa ± s) in a range of 0.004 – 0.13 l.s-1.m-1. An overview of the statistical characteristics of the index of transmissivity Y of the defined rock complexes is given in Table 2.2.2. The hydrogeological conditions of the area in the nearby vicinity of the town of Mandalgobi reflect the geological conditions. The saturated hydrogeological aquifer, which is exploited in the town of Mandalgobi, is bound to an intermontane graben of about 750 metres in width, which is formed by sediments of Mesozoic to Tertiary Age of 10 to 180 metres in thickness. The pre-Cretaceous structure, in which the graben is founded, is of Lower Permian and Jurassic Age; the partially saturated rocks are represented by effusives with their tuffs and granitoids. Hydrogeologically, both pore permeability, which is bound to the saturated sediments of Mesozoic to Tertiary Age, and fissure permeability, which is 17

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ hloubky. Zvodnûn˘ horizont byl ovûfien ãetn˘mi vrty aÏ do hloubky 180 metrÛ, pfiiãemÏ zvodnûn˘mi horninami jsou málo zpevnûné pískovce a písky s ojedinûl˘mi vloÏkami ‰tûrkÛ. Celková mocnost tûchto uloÏenin pfiesahuje místy 100 metrÛ. Vydatnost objektÛ zaloÏen˘ch v tûchto polohách dosahuje vydatnosti aÏ 5 l.s-1 pfii sníÏení hladiny podzemní vody o 15 aÏ 20 metrÛ. Podle kvalitativních parametrÛ jsou to vody hydrogenuhliãitanosíranového sodnovápenatého typu. Podzemní vody jsou dotovány atmosférick˘mi sráÏkami a pfiítoky z masívÛ podél tektonick˘ch poruch.

XV. 1-2 (2008)

2.3 Klimatické pomûry Kromû geografické polohy, nadmofiské v˘‰ky, stupnû kontinentality, sklonu a expozice svahÛ mají rozhodující v˘znam z hlediska vzniku a doplÀování zásob podzemní vody v okolí Mandalgobi i celého ajmaku Dundgobi pfiedev‰ím atmosférické sráÏky a sumární v˘par (obr. 2.3). Atmosfé-

displayed by effusive rocks and rocks of the granitoid nature forming massifs, are manifested in the area of interest. With respect to hydraulic properties, groundwater bodies have free or confined groundwater levels, both in the massifs and in the sedimentary fill of the graben, which can be characterised as an alternation of hydrogeological aquifers and aquicludes. Within the area of study, we can separate the saturated horizon of the zone of the crystalline complex fracturing and the one of the Cretaceous sediments. Groundwater of the zone of the fractured crystalline rocks is spread in the whole vicinity of the town of Mandalgobi, where granites, granodiorites, granosyenites, andesites and andesitoporphyries, etc., occur. The rocks are saturated in the most fractured parts at the surface and along tectonic lines, while fracturing in the area of the town reaches depths of 20 to 150 metres. Groundwater is drained by valleys with the run-off to the saturated horizons of Cretaceous sediments. The

rick˘mi sráÏkami se rozumí voda vznikající kondenzací vodních par z ovzdu‰í a dopadající na zemsk˘ povrch v kapalném nebo tuhém skupenství (dé‰È – sníh). Na rozdíl oproti tomuto druhu sráÏek se ãasto setkáváme se sráÏkami horizontálními, k nimÏ náleÏí rosa, jinovatka popfi. námraza. MnoÏství vody vznikající z tûchto sráÏek je v‰ak ve srovnání se sráÏkami de‰Èov˘mi a snûhov˘mi malé. Pouze ve vy‰‰ích nadmofisk˘ch v˘‰kách mohou horizontální sráÏky dosáhnout v˘znamnûj‰ích hodnot. V˘par je pak jedním z nejdÛleÏitûj‰ích ãlánkÛ obûhu vody v pfiírodû. Projevuje se jako úbytek z celkového mnoÏství vody spadlého v atmosférick˘ch sráÏkách. Jeho vliv z hlediska infiltrace atmosférick˘ch sráÏek jako sloÏky doplÀování zásob podzemní vody lze povaÏovat za záporn˘. Na velikosti v˘paru má podíl pfiedev‰ím teplota povrchu, teplota a vlhkost

depth of the groundwater level varies in dependence on the relief from 4 to 15 metres below ground surface. The saturation of granites and effusives is uneven in terms of area and little significant; the yield of 1.0 l.s-1 is achieved with a groundwater level drawdown by 23 to 27 metres (Miagmar, Gusev, 1984). Qualitatively, groundwater from granites and effusives is of hydrogen-carbonate-sulphate sodium type. The source of groundwater is atmospheric precipitation. Groundwater of the sedimentary rocks of Lower Cretaceous is spread in the vicinity of the town of Mandalgobi both in area and to depth. The saturated horizon was verified by numerous wells down to a depth of 180 metres, while the saturated rocks are little consolidated sandstones and sands with sporadic intercalations of gravels. The total thickness of these sediments exceeds locally even 100 metres. The yield of the wells 18

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vzduchu, vítr, barometrick˘ tlak, sluneãní svit a v neposlední fiadû i atmosférické sráÏky, neboÈ dostatek vody je podmínkou vlastního procesu vypafiování. Kromû toho závisí i na skupenství vypafiující se vody. Pro posouzení velikosti dotace podzemních vod ve studované lokalitû – okolí mûsta Mandalgobi (ajmak Dundgobi) v Mongolsku jsme si vyÏádali z klimatologické stanice hydrometeorologického ústavu se sídlem v Mandalgobi dlouhodobé údaje o chodu atmosférick˘ch sráÏek (mûsíãní a roãní úhrny sráÏek v mm za období 1991–2001) a v˘paru (mûsíãní hodnoty 5. – 9. mûsíce v milimetrech za období 1992 – 2001). K hodnocení vlhkosti jednotliv˘ch mûsícÛ a rokÛ z hlediska chodu atmosférick˘ch sráÏek jsme pouÏili klasifikaãní stupnici sestavenou Réthly, kter˘ vyuÏil pomûru úhrnu sráÏek jednotliv˘ch mûsícÛ a rokÛ k jejich dlouhodobému prÛmûru. Následující tabulka obsahuje mûsíãní a roãní sráÏkové úhrny vãetnû symbolÛ slovní klasifikace jejich velikosti (tab. 2.3.1).

XV. 1-2 (2008) founded in these beds reaches up to 5 l.s-1 with groundwater level drawdowns by 15 to 20 metres. According to the qualitative parameters, the water is of hydrogen-carbonatesulphate sodium-calcareous type. Groundwater is recharged by atmospheric precipitation and the inflows from massifs along tectonic fractures. 2.3 Climatic Conditions Besides the geographic position, altitude, degree of continentality, gradient and exposure of slopes, especially atmospheric precipitation and total evaporation have a crucial significance from the view of the origin and recharge of groundwater reserves in the vicinity of Mandalgobi as well as in the whole Dundgobi Aimak. Atmospheric precipitation means water formed by the condensation of water vapours from the air and falling onto the ground surface in liquid or solid state (rain – snow). In contrast to this type of

Tabulka 2.3.1 Réthlyho klasifikace vlhkosti mûsícÛ a rokÛ Table 2.3.1 Réthly’s classification of humidity of months and years Procenta mûsíãního normálu Percentage of monthly normal

Slovní oznaãení Word designation

Symbol Symbol

< 10 10 – 49

Mimofiádnû such˘, Extra dry Velmi such˘, Very dry

SSS

< 60

SS

60 – 79

50 – 79

Such˘, Dry

S

80 – 89

80 – 120 121 –150 151 – 190

Normální, Normal Vlhk˘, Moist Velmi vlhk˘, Very moist

N V

90 – 110 111 – 120

VV

121 – 140

> 190

Mimofiádnû vlhk˘, Extra moist

VVV

> 140

Z tabulky 2.3.3 je zfiejmé, Ïe jednotlivé mûsíce se za sledované období z hlediska velikosti atmosférick˘ch sráÏek pohybují od mimofiádnû such˘ch (SSS) pfies velmi suché (S) po normální (N), vlhké (V), velmi vlhké (VV) aÏ mimofiádnû vlhké (VVV). Roky se pak pohybují od tfií velmi such˘ch (SS) pfies jeden such˘ (S), po tfii normální (N) a jeden vlhk˘ (V), dva velmi vlhké (VV) a jeden mimofiádnû vlhk˘ (VVV).

precipitation, we often encounter horizontal precipitation, to which belong dew, hoar frost and rime. The amount of water formed by these types of precipitation is, however, small as compared to rainfall or snowfall. Only at higher altitudes, horizontal precipitation can reach more significant values. Evaporation is one of the most important links of water circulation in the nature. It is manifested as the loss from the total amount of water fallen in atmospheric precipitation. Its effect, from the view of the infiltration of atmospheric precipitation as a component of recharging groundwater reserves, can be considered as negative. The size of evaporation depends mainly on the temperature of the surface, the temperature and moisture of the air, wind, barometric pressure, sunlight and, last but not least, also atmospheric precipitation because the abundance of water is a condition of the actual process of evaporation. Besides that, it also depends on the state of evaporating water. To assess the size of groundwater recharge at the site of study – the vicinity of the town of Mandalgobi (Dundgobi Aimak) in Mongolia, we asked the Climatologic Station of the Hydrometeorological Institute at Mandalgobi for long-term data on the course of atmospheric precipitation (monthly and yearly precipitation totals in mm for a period of 1991 – 2001) and evaporation (monthly values of the 5th – 9th month in millimetres for a period of 1992 – 2001). To evaluate the humidity of individual months and years from the view of the course of atmospheric precipitation, we

Tabulka 2.3.2 Mûsíãní úhrny v˘paru [mm] za vegetaãní období Table 2.3.2 Monthly evaporation totals [mm] for a vegetation period Období Kvûten âerven âervenec Srpen Záfií Period May June July August September 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

237,0 282,6 246,9 209,5 395,0 299,5 -

316,6 395,8 445,7 365,4 335,5 430,4 401,3 455,3

293,4 207,8 451,5 424,1 326,7 386,3 389,3 334,6 436,4 383,2

223,8 156,1 248,7 254,2 250,1 292,7 316,5 368,9 331,2 371,7

Procenta roãního normálu Percentage of yearly normal

165,4 219,4 250,1 187,3 203,2 266,6 299,5 290,1 19

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

Tabulka 2.3.3 Mûsíãní a roãní sráÏkové úhrny a vlhkostní charakteristiky 1991 – 2001 Table 2.3.3 Monthly and yearly precipitation totals and moisture characteristics of 1991 – 2001 PrÛmûr období

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

1944 – 1990

0,6

1,3

1,8

3,1

9,7

30,5

40,9

43,4

15,4

3,9

2,0

1,4

154,0

1991

0,0

0,8

4,2

1,8

0,6

54,3

22,9

61,1

23,6

1,8

0,7

0,7

172,5

(%) RK

(0)

(61)

(233)

(58)

(6)

(178)

(56)

(141)

(153)

(46)

(35)

(50)

(112)

SSS

S

VVV

S

SSS

VV

S

V

VV

SS

SS

S

V

Average of period

IX

X

XI

XII

Rok

I

Year

1992

–

0,5

2,7

15,3

7,7

21,2

41,9

58,4

5,4

1,7

6,1

1,2

162,1

(%)

(0)

(38)

(150)

(493)

(79)

(69)

(102)

(135)

(35)

(44)

(305)

(86)

(105)

RK

SSS 0,0 (0)

SS 2,5 (192)

V 2,1 (117)

VVV 7,1 (229)

S 2,0 (21)

S 3,4 (11)

N 76,4 (187)

V 23,4 (54)

SS 18,1 (117)

SS 2,0 (51)

VVV 8,3 (415)

N 1,2 (86)

N 146,5 (95)

SSS

VVV

N

VVV

SS

SS

VV

S

N

S

VVV

N

N

1994 (%) RK

0,0 (0) SSS

0,0 (0) SSS

2,4 (133) V

1,6 (52) S

3,6 (37) SS

19,6 (64) S

86,1 (210) VVV

85,7 (197) VVV

4,4 (29) SS

3,6 (92) N

1,1 (55) S

1,9 210,0 (136) (136) V VV

1995 (%) RK

– (0)

– (0)

3,4 (189)

1,6 (52)

19,5 (201)

7,0 (23)

30,1 (74)

55,4 (128)

2,3 (15)

0,3 (8)

0,0 (0)

4,1 123,7 (293) (80)

SSS

SSS

VV

S

VVV

SS

S

V

SS

SSS

SSS

VVV

S

1996 (%) RK

0,4 (67) S

0,0 (0) SSS

2,5 (139) V

0,0 (0) SSS

1,1 (11) SS

31,2 (102) N

47,7 (117) N

17,9 (41) SS

5,0 (325) VVV

8,9 (228) VVV

4,0 (200) VVV

1,0 (71) S

119,7 (78) SS

1997 (%) RK

0,0 (0)

0,2 (15)

2,3 (128)

0,0 (0)

7,5 (77)

37,0 (121)

85,0 (208)

41,9 (96)

13,8 (90)

1,5 (38)

0,3 (15)

0,6 (43)

190,1 (123)

SSS

SS

V

SSS

S

V

VVV

N

N

SS

SS

SS

VV

1998 (%) RK

1,5 (250) VVV

3,1 (238) VVV

2,2 (122) V

10,2 (329) VVV

20,4 (210) VVV

10,2 (33) SSS

103,1 (252) VVV

87,0 (200) VVV

2,6 (17) SS

0,6 (15) SS

1,6 (80) N

0,0 (0) SSS

242,5 (157) VVV

1999 (%) RK

0,0 (0)

1,0 (77)

0,2 (11)

1,0 (32)

9,1 (94)

15,6 (51)

18,2 (44)

38,4 (88)

24,8 (161)

0,3 (8)

2,4 (120)

0,0 (0)

111,0 (72)

SSS 2,8 (467)

S 0,0 (0)

SS 4,0 (222)

SS 7,5 (242)

N 4,7 (48)

S 22,4 (73)

SS 0,9 (2)

N 69,1 (159)

VV 0,5 (3)

SSS 1,3 (33)

N 1,0 (50)

VVV

SSS

VVV

VVV

SS

S

SSS

VV

SSS

SS

S

2001 (%) RK

0,6 (100) N

0,3 (23) SS

0,8 (44) SS

1,1 (35) SS

7,9 (81) N

19,1 (63) S

52,5 (128) V

43,9 (101) N

5,6 (36) SS

5,8 (149) V

4,6 (230) VVV

4,1 146,3 (293) (95) VVV N

1991– 2001 (%) RK

0,5 (83)

0,8 (61)

2,4 (133)

4,3 (139)

7,7 (79)

21,9 (72)

51,3 (125)

52,9 (122)

13,9 (90)

2,5 (64)

2,7 (135)

1,5 158,2 (107) (103)

V

V

S

S

V

V

N

S

V

1993 (%) RK

2000 (%) RK

N S Vysvûtlivky, Explanatory notes: RK

Réthlyho klasifikace

SSS SS 1,8 116,0 (129) (75) V

N

SS

N

Réthly’s classification

Z dlouhodob˘ch mûsíãních prÛmûrÛ spadne nejvíc sráÏek v VI., VII. a VIII. mûsíci. U hodnoceného období 1991 – 2001 naplÀují tuto skuteãnost spí‰e VII. a VIII. mûsíc, jejichÏ prÛmûry 51,3 mm a 51,0 mm jsou dokonce se sv˘mi 125 % resp. 122 % vÛãi normálu hodnoceny jako vlhké (V), zatímco

used the classification scale made by Réthly, who applied the ratio of the precipitation totals of individual months and years to their long-term average. The following table contains monthly and yearly precipitation totals, including symbols of the verbal classification of their size (Table 2.3.1). 20

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ VI. mûsíc s prÛmûrem 21,9 mm se pfiedstavuje se sv˘mi 72 % vÛãi normálu jako such˘ (S). Z dlouhodobého období (1944 – 1990) i ze studovaného období (1991 – 2001) spadne nejvíce sráÏek (v absolutních hodnotách) v mûsících, které jsou souãástí vegetaãního období (VI-IX). Toto rozloÏení je z hlediska vzniku a doplÀování zásob podzemní vody nev˘hodné, protoÏe v tomto období je znaãná ãást spadl˘ch atmosférick˘ch sráÏek spotfiebována vegetací a sumárním v˘parem a pouze nepatrn˘ podíl infiltruje do hydrogeologického kolektoru a úãastní se obûhu. Hodnoty v˘paru uvedené v následující tabulce 2.3.2 jsou z klimatické stanice Mandalgobi a byly mûfieny pro 5. – 9. mûsíc za období 1992 – 2001. Pfii porovnání sráÏkov˘ch údajÛ z tabulky 2.3.3 s údaji v˘paru z tabulky 2.3.2 pfievládají mnohonásobnû hodnoty v˘paru nad sráÏkami. Podle toho by v podstatû nemohlo docházet ke vzniku a dotaci zásob podzemní vody. Vysvûtlení této anomálie lze spatfiovat ve zpÛsobu mûfiení v˘paru. S nejvût‰í pravdûpodobností namûfiené hodnoty v˘paru pfiedstavují tzv. v˘par moÏn˘ (teoretick˘), mûfien˘ v˘paromûrem pouze z vodní hladiny a nikoliv o v˘par skuteãn˘, zahrnující v sobû v˘par z rostlin (evapotranspiraci), pÛdy a vodní hladiny, kter˘ je nûkolikanásobnû niωí. Hodnoty skuteãného v˘paru se bûÏnû blíÏí hodnotám atmosférick˘ch sráÏek.

XV. 1-2 (2008) Table 2.3.3 shows that over the monitored period the individual months vary from the view of the size of atmospheric precipitation from extraordinarily dry (SSS) through very dry (SS) to normal (N), moist (V), very moist (VV) up to extraordinarily moist (VVV). The years vary from three very dry (SS) through one dry (S) to three normal (N) and one moist (V), two very moist (VV) and one extraordinarily moist (VVV). Of the long-term monthly averages, most precipitation falls in the VIth, VIIth and VIIIth month. In the monitored period of 1991 to 2001, this fact is rather fulfilled in the VIIth and VIIIth month, the averages of which (51.3 mm and 51.0 mm) are evaluated even as moist (V) with their 125 % and 122 % against the normal, whereas the VIth month with its average (21.9 mm) is manifested with its 72 % against the normal as dry (S). Of the long-term period (1944 – 1990) as well as of the studied period (1991 – 2001), most precipitation (in absolute values) falls into the months which are part of the vegetation period (VI-IX). This distribution is not favourable from the view of the origin and recharge of groundwater reserves because in this period the major part of the fallen atmospheric precipitation is consumed by vegetation and total evaporation and only a small portion infiltrates into the hydrogeological aquifer and is involved in the circulation. The evaporation values given in the following Table 2.3.2 are from the Mandalgobi Climatologic Station and were measured for the 5th – 9th month over a period of 1992 – 2001. When comparing the precipitation data from Table 2.3.2 with the evaporation data from Table 2.3.3, the evaporation values prevail many times over precipitation. According to that, groundwater reserves could not basically be formed and recharged. This anomaly could be explained by the way of evaporation measurement. The measured values of evaporation, in all likelihood, represent the so-called potential evaporation (theoretical) measured by an evaporimeter only from the water surface and not the real evaporation comprising the evaporation from plants (evapotranspiration), soil and water surface, which is many times lower. The real-evaporation values commonly approach the atmospheric precipitation values.

2.4 Hydrografické pomûry Hydrografická síÈ ve zkoumané oblasti chybí a znaãná ãást atmosférick˘ch sráÏek spadl˘ch v podobû krátkodob˘ch pfiívalov˘ch de‰ÈÛ vytváfií doãasné povrchové vodoteãe, jejichÏ pozÛstatkem jsou v su‰‰ích obdobích nehluboká, vesmûs pískem vyplnûná údolí, vádí (sajry). Povrchová voda se shromaÏìuje v bezodtok˘ch depresích a vytváfií plytká jezera, která v pfiípadû sníÏené dotace sráÏkov˘ch vod pomûrnû rychle vysychají. V˘skyt jezer v krajinû je v rámci mapového listu L-48-81 pomûrnû vysok˘, nejvíce jich bylo zmapováno severov˘chodnû od Mandalgobi, nejvût‰í jezero „Mandalniy nuur" se v‰ak nachází asi 10 km jihozápadnû od mûsta. Vût‰ina jezer je po déle trvajícím bezesráÏkovém období suchá. 2.5 Fyzikální vlastnosti hornin Pro získání pfiedstavy o fyzikálních vlastnostech hornin v okolí Mandalgobi byly studovány zprávy o geofyzikálním mûfiení v Centrálním geologickém archívu Mongolska. Hlavní pozornost pfii sledování fyzikálních vlastností byla vûnována mûrnému odporu hornin. DÛvodem byla skuteãnost, Ïe pfii terénních mûfieních jsme chtûli hlavní váhu prÛzkumn˘ch geofyzikálních prací soustfiedit na metodu vertikálního elektrického sondování, tj. na metodu, jejíÏ úspû‰né polní nasazení je závislé na kontrastu mûrn˘ch odporÛ základních litologick˘ch typÛ. Celkem jsme v centrálním archívu prostudovali devût závûreãn˘ch zpráv. V tabulce 2.5.1 jsou uvedeny tabulkové hodnoty mûrn˘ch odporÛ základních litologick˘ch typÛ získané z archivních materiálÛ. Studium archivních materiálÛ ukázalo, Ïe metody vertikálního elektrického sondování bude moÏné pouÏít k urãování subhorizontální geologické stavby v okolí Mandalgobi. Podle mûrn˘ch odporÛ základních litologick˘ch typÛ se dalo pfiedpokládat, Ïe povrch granitÛ bude tvofiit v˘raznou odporovou hranici, a to pfiechod „mal˘ – velk˘“. Terénní mûfiení tento pfiedpoklad potvrdila. Znaãné zmûny mûrného odporu klastick˘ch sedimentÛ dávaly nadûji, Ïe bude

2.4 Hydrographical Conditions The hydrographic network does not exist in the area of study and the large part of atmospheric precipitation fallen in the form of short-term torrential rains creates intermittent surface watercourses, the remnants of which are not-too-deep valleys filled only with sand in drier periods – wadis (sajras). Surface water accumulates in drainless depressions and forms shallow lakes that relatively quickly dry up in case of a decreased recharge of precipitation water. The occurrence of lakes is relatively high within Map Sheet L-48-81, most of them were mapped NE of Mandalgobi; the largest lake, "Mandalniy nuur" is located, however, about 10 km SW of the town. Most lakes are dry after a longer-lasting no-precipitation periods. 2.5 Physical Properties of Rocks To get an idea of the physical properties of rocks in the vicinity of Mandalgobi, reports on a geophysical measurement in the Central Geological Archives of Mongolia were studied. The main attention was paid to the resistivity of rocks when 21

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ Tabulka 2.5.1 Mûrné odpory hornin Table 2.5.1 Rock Resistivity Zvodnûné Saturated Litologick˘ typ Lithological type

observing physical properties. The reason was the fact that during the field measurements we wanted to focus the centre of exploratory geophysical works on the method of vertical electric sounding, i.e. on the method the field application of which depends on the contrast of resistivities of the basic lithological types. Altogether, we studied nine final reports in the Central Geological Archives. The properties of the basic lithological types are mentioned in Table 2.5.1. This table was constructed according to the archive materials. The study of archive materials showed that the methods of vertical electric sounding could be applied for the identification of the sub-horizontal geologic structure in the vicinity of Mandalgobi. According to the resistivities of the basic lithological types, it could be assumed that the surface of granites would form a distinct resistance boundary, namely the "small – great" transition. The field measurement confirmed this assumption. Considerable changes of the resistivity of clastic sediments held out hopes that it would be possible to distinguish the sedimentary complex by the quality of the individual layers, and thus it would be possible in the Cretaceous complex to identify the layers which would be promising for drawing high-quality drinking water. The results of field geophysical works carried out in the years 2003 and 2004 confirmed these assumptions.

Suché Dry

mûrn˘ odpor mûrn˘ odpor Resistivity Resistivity od From

do To

od From

do To

[Ωm] [Ωm] [Ωm] [Ωm] hlína, loam jíl, clay

5

25

40 2

200 40

hlinit˘ písek, loamy sand

10

40

400

100

písek, sand

15

40

40

500

‰tûrk, gravel

25

50

hlinit˘ ‰tûrk, loamy gravel suÈ, debris Ïula, granite

150 10

500 20

30

80

200

500

40

260

50

2000

efuzíva, effusive

35

150

90

1000

bfiidlice, slate pískovec, sandstone slepenec, conglomerate

50 25

100 90

90 50

1000 1000

40

100

80

1000

andezit, andesite

30

50

vápenec, limestone mramor, marble

50 30

100 50

XV. 1-2 (2008)

moÏné sedimentární komplex rozli‰it podle kvality jednotliv˘ch vrstev, tudíÏ Ïe bude moÏné v kfiídovém komplexu urãit vrstvy, které budou nadûjné pro získávání kvalitní pitné vody. V˘sledky polních geofyzikálních prací uskuteãnûn˘ch v létech 2003 a 2004 tyto pfiedpoklady potvrdily.

3. METODIKA PRACÍ

3. METHODOLOGY OF WORKS

3.1 Re‰er‰ní práce Ve‰keré dostupné informace o geologick˘ch, hydrogeologick˘ch a geofyzikálních prÛzkumech jsme získali z Centrálního geologického archívu v Ulaanbaataru, coÏ je obdoba na‰í Geologické sluÏby (Geofondu). V Mandalgobi byla jen malá moÏnost získat ucelené odborné poznatky o b˘val˘ch prÛzkumech realizovan˘ch tfieba jen ve mûstû. Postupem doby jsme se dostali k urãit˘m útrÏkovit˘m informacím o místní geologické a hydrogeologické prozkoumanosti, zfiejmû kdysi vypsané ze závûreãn˘ch zpráv místních prÛzkumÛ a k nepfiesn˘m informacím o vodních zdrojích v jednotliv˘ch somonních centrech, které ale jsou, ve vût‰inû pfiípadÛ, jedin˘mi zdroji pitné vody pro obyvatelstvo. ProtoÏe zpÛsob archivace je zcela odli‰n˘ od na‰eho pojetí, je pro cizince, hlavnû v poãátcích, nezbytností spolupracovat s místním ãlovûkem, kterému nejsou cizí geologické vûdy a umí se v archívu orientovat.

3.1 Review Works We obtained all available information on geological, hydrogeological and geophysical surveys from the Central Geological Archives in Ulaanbaatar. In Mandalgobi, there was only a small possibility to obtain integrated professional knowledge of the former surveys carried out, for example, in the very town. With the passage of time, we attained certain fragmentary pieces of information on the local geological and hydrogeological exploration, obviously once extracted from the final reports of local surveys, and inaccurate information on water resources in the individual somon centres, which are in most cases the only drinking water resources for the population. Because the method of archiving is quite different from our conception, it is necessary for foreigners, especially in the early stages, to collaborate with a local person who has good knowledge of geological sciences and knows how to orientate oneself in the archives.

3.2 Satelitní snímky – rektifikace a interpretace Pro získání pfiedstavy o geologické a tektonické stavbû ajmaku Dundgobi bylo rozhodnuto vyuÏívat satelitní snímky zájmového území. Snímky mûly slouÏit i pro základní orientaci

3.2 Satellite Images – Rectification and Interpretation To obtain an idea on the geologic and tectonic structure of the Dundgobi Aimak, it was decided to apply satellite images 22

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) of the area of interest. The images were to serve also for the basic orientation in the field and their use was assumed also in hydrogeological mapping. After the consideration of the needs of works in the area of interest and the assumptions for the solution of the assigned task, we have selected images taken by the LANDSAT7 satellite. The LANDSAT7 satellite belongs to the long-term program for the study of the surface of the Earth, oceans, atmosphere, ice and life on the entire planet. The LANDSAT7 program was created in cooperation of the Goddard Space Flight Center and the NASA’s Office of Earth Science. The program started by launching LANDSAT1 in 1972. For the time being, LANDSAT7 is the last of a number of satellites with a multispectral scanner ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus). The task is to create a global archive of cloudless images of the sun-lit Earth’s surface. The satellite orbits the Earth on a sun-synchronous path close to the polar orbit at a height of 705 km. The flight over the equator is at a slope angle of 98.2°. Each orbit around the Earth lasts 98.9 minutes. This ensures the full coverage of the Earth’s surface between 81° N.Lat. and 81° S.Lat. After sixteen days the satellite returns to its starting position and repeats its cycle. The sensing of the Earth’s surface runs exclusively in the flight direction with no possibility to divert the sensing element. The sensing creates so-called strips with the overlapping of individual images in a strip reaching about 10 %. By contrast, the overlapping of images of the neighbouring strips reaches about 30 %. The existence of overlaps is necessary for the process of mosaic making, i.e. connecting all images into larger units.

v terénu a jejich vyuÏití se pfiedpokládalo i pfii hydrogeologickém mapování. Po zváÏení potfieb prací v zájmovém území a pfiedpokladÛ k fie‰ení zadaného úkolu jsme vybrali snímky pofiízené druÏicí LANDSAT7. DruÏice LANDSAT7 patfií do dlouhodobého programu ke studiu povrchu Zemû, oceánÛ, atmosféry, ledu a Ïivota na celé Zemi. Program LANDSAT7 vznikl ve spolupráci Goddard Space Flight Center a NASA s Office of Earth Science. Program nastartoval vypu‰tûním druÏice LANDSAT1 v roce 1972. LANDSAT7 je prozatím poslední z fiady satelitÛ s multispektrálním skenerem ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus). Úkolem je tvofiit globální archiv bezoblaãn˘ch snímkÛ sluncem osvûtleného zemského povrchu. DruÏice LANDSAT7 obíhá Zemi po sluneãnû synchronní dráze, blízké polárnímu orbitu ve v˘‰ce 705 km. Pfielet nad rovníkem je pod úhlem sklonu 98,2°. KaÏd˘ obûh kolem Zemû trvá 98,9 minuty. To zabezpeãuje pln˘ pokryv povrchu Zemû mezi 81° severní ‰ífiky a 81° jiÏní ‰ífiky. Po ‰estnácti dnech se druÏice vrací do v˘chozí pozice a opakuje svÛj cyklus. Snímkování zemského povrchu probíhá v˘hradnû ve smûru letu bez moÏnosti odklonu snímacího prvku. Snímkováním jsou vytváfieny tzv. pásy, kdy pfiekryt jednotliv˘ch snímkÛ v pásu dosahuje cca 10%. Naproti tomu pfiekryt snímkÛ sousedících pásÛ dosahuje cca 30%. Existence pfiekrytÛ je nezbytná pro proces mozaikování, to znamená pro spojování jednotliv˘ch snímkÛ do vût‰ích celkÛ. Skener ETM+ pofiizuje ‰est multispektrálních snímkÛ v rozli‰ení tfiicet metrÛ, dva tepelné snímky v rozli‰ení ‰edesát metrÛ a panchromatick˘ snímek v rozli‰ení patnáct metrÛ (viz tabulka 3.2.1). Nejmen‰í element snímku – pixel – je prakticky definován rozli‰ením na dané vlnové délce a má tvar ãtverce. Tabulka 3.2.1 Spektra skeneru ETM+ Table 3.2.1 Spectra of ETM+ scanner Kanálu Channel

Vlnová délka [mm] Wave length [mm]

Rozli‰ení [m] Resolution [m]

Charakteristika pásma Band characteristic

1

0,450 – 0,515

30

Modrá barva, Blue colour

2 3

0,525 – 0,605 0,63 – 0,69

30 30

Zelená barva, Green colour âervená barva, Red colour

4 5 6

0,76 – 0,90 1,55 – 1,75 10,4 – 12,5

30 30 60

Blízké infra, Near infrared Vzdálené infra, Remote infrared Tepelné, Thermal

7 pan

2,08 – 2,35 0,50 – 0,90

30 15

Infra, Infrared Panchromatick˘ snímek, Panchromatic image The scanner ETM+ takes six multi-spectral images in a resolution of thirty metres; two thermal images in a resolution of sixty meters and one panchromatic image in a resolution of fifteen meters (see Table 3.2.1). The smallest element of the image – a pixel – is virtually defined by the resolution on a given wave length and is square-shaped. The coordinates of the image corners, which are part of the calibration data, are only approximate and are determined by the calculation from flight parameters of the satellite. These delivered coordinates are sufficient if it does not depend on the accuracy of the readout of elements of interest from the photomap (if we are ever interested in the coordinates), in

Soufiadnice rohÛ snímku, které jsou souãástí kalibraãních údajÛ, jsou pouze pfiibliÏné a stanovují se v˘poãtem z letov˘ch parametrÛ satelitu. Tyto dodané soufiadnice jsou dostateãné, pokud nezáleÏí na pfiesnosti odeãtu zájmov˘ch prvkÛ z fotomapy (pokud nás vÛbec soufiadnice zajímají), pfii multispektrálních anal˘zách bez nutnosti lokalizace a pod. Jakmile vznikne nutnost odeãtu soufiadnic ze snímku nebo naopak vkreslení mûfiick˘ch bodÛ, mapovan˘ch geologick˘ch struktur, studní, vrtÛ, pramenÛ a jin˘ch prvkÛ, zamûfien˘ch napfiíklad GPS pfiístrojem nebo geodeticky s pfiipojením do státní sítû, je rektifikace nutná. Pro splnûní podmínky definice roviny musí b˘t kaÏd˘ satelitní snímek rektifikován minimálnû tfiemi body. 23

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ V praxi je ale nezbytné pro rektifikaci pouÏít násobnû více bodÛ neÏ povinné minimum, aby se pfiede‰lo chybám z nepfiesného zamûfiení. Poãet fyzicky rektifikovateln˘ch bodÛ závisí na prÛjezdnosti (ãlenitosti) zájmovou oblastí, schopnosti identifikovat vhodné body a na v˘bûru matematického modelu, jenÏ bude uplatÀován pfii geometrick˘ch transformacích. V pfiípadû fyzické rektifikace platí, Ïe kvalita a pfiesnost geometrické korekce závisí na kvantitû rektifikaãních bodÛ a pfiesnosti jejich zamûfiení. Druhou metodou sbûru informací o poloze rektifikaãních bodÛ je odeãet jejich soufiadnic z mapy vhodného mûfiítka. Nezbytnou podmínkou této metody je existence kvalitní mapové dokumentace s uvedením projekce, elipsoidu a pouÏitého soufiadného systému. Co se t˘ãe poãtu rektifikaãních bodÛ, platí zde stejná pravidla jako u fyzické rektifikace. Po zadání v‰ech moÏn˘ch rektifikaãních bodÛ do vstupní tabulky orthorektifikaãního modulu pfiíslu‰ného zpracovatelského software se provádí jejich selekce. Selekce spoãívá ve vytfiídûní rektifikaãních bodÛ tak, aby byly vylouãeny body zpÛsobující zásadní chybu v urãování pozice. Po vylouãení chybn˘ch mûfiení následuje pfievzorkování a geometrická transformace satelitního snímku do smûru sever – jih. Po postupné orthorektifikaci v‰ech satelitních snímkÛ se provádí jejich barevné vyrovnání a sluãování do v˘sledné mozaiky. Ze zku‰eností je zfiejmé, Ïe ne vÏdy dominantní lineament na satelitním snímku je vyjádfiením v˘znamné tektoniky, která by mohla mít pro hydrogeologické hodnocení rozhodující v˘znam. Naopak, mnohdy se stává, Ïe nev˘razn˘ a obtíÏnû interpretovateln˘ lineament ze satelitního snímku má znaãn˘ hydrogeologick˘ v˘znam podepfien˘ napfi. hlubinnou tektonikou. Tento problém pfii interpretaci lineamentÛ se projevuje zvlá‰tû u star‰í zlomové tektoniky, kde její povrchové projevy mohou b˘t v dÛsledku zvûtrávacích procesÛ znaãnû setfieny. Vlastní interpretaci lineárních a kruhov˘ch struktur na satelitních syntézách, sestaven˘ch pro rÛzná pásma provádíme podle pravidla „kreslím, co vidím“ pfii postupném pootáãení snímku vÏdy o 90°. Pootáãením se „objevují“ postupnû interpretované prvky a zaplÀují jednotlivé scény sestavené pro rÛzná spektrální pásma. DÛvodem tohoto postupu je snaha o co moÏná maximální „postiÏení“ v‰ech lineací a kruhov˘ch struktur, coÏ se z jednoho úhlu pohledu ne vÏdy zfietelnû zobrazí. Zákres interpretovan˘ch prvkÛ se pro jednotlivé syntézy (scény) provádí odli‰nou barvou tak, aby pfii jejich vzájemném pfiekrytí bylo moÏno shodující se linie zv˘raznit. Pfii jejich de‰ifrování se pak zamûfiíme na objasnûní geneze a pfiípadnû hydrogeologické funkce. Pfii de‰ifrování lineamentÛ z hlediska tektoniky vyuÏíváme pfiím˘ch nebo nepfiím˘ch interpretaãních znakÛ. K pfiím˘m interpretaãním znakÛm lze poãítat: • v˘razné stupnû v reliéfu krajiny, • v˘razné stupnû v podloÏních horninách, projevující se v pokryvn˘ch útvarech, • linie, v jejichÏ blízkosti jsou nápadné poklesy a prohnutí v pokryvn˘ch útvarech, • pásma odpovídající doprovodn˘m drcen˘m zónám v˘razn˘ch tektonick˘ch poruch, projevujících se v pokryvn˘ch útvarech úzk˘mi pfiímoãar˘mi sníÏeninami, • otevfiené prÛrvy, které se v˘raznû projevují v reliéfu krajiny. K nepfiím˘m interpretaãním znakÛm tektonick˘ch poruch pak náleÏejí ty znaky, které jsou v˘sledkem geomorfologick˘ch procesÛ a pfiedstavují tvary reliéfu:

XV. 1-2 (2008) multi-spectral analyses with no need of location, and the like. Once there is a necessity to read out the coordinates from images or, vice versa, to plot in measuring points, mapped geologic structures, wells, boreholes, springs and other elements located, e.g., by a GPS instrument or geodetically with the connection to the state network, then the rectification is necessary. To fulfill the condition of the definition of the plane, each satellite image must be rectified by at least three points. In practice, however, it is necessary for rectification to use many times more points than the obligatory minimum in order to prevent mistakes from inaccurate surveying. The number of physically rectified points depends on the passability (ruggedness) through the area of interest, the capability to identify suitable points and the selection of a mathematical model that will be applied in geometric transformations. In case of physical rectification it holds true that the quality and precision of geometric correction depends on the quantity of rectification points and the accuracy of their surveying. The second method of collection of information on the position of rectification points is to read out their coordinates from the map of a suitable scale. The essential condition of this method is the existence of high-quality map documentation with stating the projection, the ellipsoid and the coordinate system used. As for the number of rectification points, the same rules hold true here as in physical rectification. After entering all possible rectification points into the input table of an orthorectification module of appropriate processing software, their selection is made. The selection consists in the sorting of rectification points so that the points causing a principal error in the position determination can be eliminated. The elimination of faulty measurements is followed by the re-sampling and geometric transformation of the satellite image into the north – south direction. After the stepwise orthorectification of all satellite images, they are balanced in colour and merged into a resulting mosaic. It is obvious from experience that a dominant lineament on a satellite image is not always the expression of significant tectonics that could be of decisive importance for hydrogeological evaluation. On the contrary, it often happens that an inconspicuous and uneasily interpretable lineament from a satellite image has a considerable hydrogeological significance enhanced, for example, by deep tectonics. This problem in interpreting lineaments is manifested especially in older fault tectonics, where their surface manifestations can be extensively effaced due to weathering processes. We perform the actual interpretation of linear and ring structures on satellite syntheses compiled for different bands according to the rule "I draw what I see" with the gradual rotation of the image always by 90°. By rotation, gradually interpreted elements "appear" and fill individual scenes compiled for different spectral bands. The reason of such a procedure is to try to "express" all linear and ring structures as much as possible, which is not always displayed distinctly at one angle of view. Interpreted elements are plotted for individual syntheses (scenes) by different colours so that it can be possible to highlight coincident lines when mutually overlapped. When deciphering them, we focus on the explanation of their genesis and/or hydrogeological function. In deciphering lineaments from the view of tectonics, we apply direct or indirect interpretation features. Direct

24

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ • erozní ãinnost – pfiímoãará údolí, prÛlomová údolí, asymetrická údolí, • gravitaãní proces – opadavé zvûtraliny (sutû, balvanová mofie…) uloÏené v jedné linii, • vulkanická ãinnost – vulkanické tvary, termální prameny rozloÏené v pfiímoãaré linii. K nepfiím˘m interpretaãním znakÛm lze poãítat i odli‰nou vegetaci, vytváfiející pfiímoãaré linie podél tektonick˘ch poruch. Odli‰nost se mÛÏe projevovat nejen druhem vegetace, ale i stupnûm vzrÛstu. Tento znak se uplatÀuje v aridních oblastech, kde v˘razn˘ vzrÛst vegetace v urãité linii nebo pásmu mÛÏe signalizovat pfiíznivé zvodnûní tektonické poruchy nebo doprovodného drceného pásma. S vyuÏitím pfiím˘ch a nepfiím˘ch interpretaãních znakÛ je moÏno sestavit tektonické schéma. Pfii jeho de‰ifrování z hlediska posouzení míst vzniku, dotace, smûru proudûní podzemní vody a v neposlední fiadû i míst odvodnûní je vhodné provést klasifikaci jednotliv˘ch interpretovan˘ch tektonick˘ch poruch podle geometrick˘ch, strukturních a vegetaãních znakÛ. Ke geometrick˘m znakÛm náleÏí délka a ‰ífika, smûr a sklon, které umoÏÀují rozhodnout o jak˘ typ tektonické poruchy se jedná. Strukturní znaky umoÏÀují posoudit tektonickou poruchu z hlediska geneze (zdvih, pokles, hrásÈ, pfiíkopová propadlina, vrása, flexura). Pfii de‰ifrování tektoniky pro hydrogeologické úãely má znaãn˘ v˘znam podrobná anal˘za hydrologické sítû a to i historické, která ve vût‰inû pfiípadÛ kopíruje tektonické linie. Samozfiejmû, Ïe pfii optimalizaci situování hydrogeologick˘ch vrtÛ se neovûfiují ve‰keré zji‰tûné tektonické poruchy, ale pozornost se zamûfií na ty ãásti území, které se na první pohled li‰í v˘raznû vy‰‰í hustotou lineací a navíc obsahují vût‰í poãet del‰ích lineací jednoho pfievládajícího smûru, coÏ jiÏ samo o sobû indikuje v˘znamné tektonické poru‰ení území. Pokud v‰ak vybrané území vykazuje v˘raznou v‰esmûrnou hustotu lineací s jejich pfievládající krátkou délkou, pak to spí‰e signalizuje území bez v˘znamnûj‰í hydrogeologické funkce. Nûkdy takovéto území mÛÏe pfiedstavovat horninové prostfiedí postiÏené exogenními procesy, jejichÏ v˘sledkem je zvûtralinov˘ pokryv s pfiípovrchovou zónou rozvolnûní hornin. To je spí‰e typické pro horniny krystalinika a charakterizuje to mûlk˘ obûh podzemní vody, vyznaãující se nízk˘mi vydatnostmi se znaãn˘m stupnûm rozkolísanosti v prÛbûhu roku. Optimální pfii hodnocení vytipovaného území ze satelitního snímku je konfrontace s v˘sledky dfiíve provádûného hydrogeologického prÛzkumu a posouzení, jak dalece zapadají tyto v˘sledky do novû pojaté interpretace de‰ifrovaného snímku. Pokud nejsou k dispozici v˘sledky dfiíve provádûn˘ch hydrogeologick˘ch prÛzkumÛ, je nutné uskuteãnit rekognoskaci terénu spojenou se zji‰Èováním pramenních v˘vûrÛ puklinového typu, jejichÏ pozice je vázána na tektonické linie nebo do míst jejich kfiíÏení, tzv. uzlÛ.

XV. 1-2 (2008) interpretation features may include: • Sharp steps in the landscape relief, • Conspicuous steps in underlying rocks, manifested in cover formations, • Lines in the proximity of which are striking downthrows and downwarping in cover formations, • Belts corresponding to accompanying crushed zones of marked tectonic fractures, manifested by narrow straightlined depressions in cover formations, • Open gaps markedly manifested in the landscape relief. Indirect interpretation features of tectonic fractures include those that resulted from geomorphological processes and represent relief forms: • Erosion activity – straight-line valleys, fault gaps, asymmetrical valleys, • Gravitational process – falling solid products of weathering (talus, block sea, etc.) deposited in one line, • Volcanic activity – volcanic forms and/or thermal springs distributed in a straight line. Indirect interpretation features can also comprise different vegetation forming straight lines along tectonic fractures. The difference may appear not only by the type of vegetation, but also by the degree of growth. This sign is applied in arid areas, where the distinct growth of vegetation in a certain line or belt can signal a favorable saturation of a tectonic fracture or an accompanying crushed zone. With the use of direct and indirect interpretation features, we can compile a tectonic diagram. When deciphering it in terms of assessment of places of formation, recharge, groundwater flow direction and, last but not least, also places of drainage, it is appropriate to classify individual interpreted tectonic fractures according to geometric, structural and vegetation features. Geometric features include length and width, direction and inclination, which enable to decide which type of tectonic fracture it is. Structural features enable to assess tectonic fractures in terms of genesis (thrust fault, downthrow, horst, graben, fold, and flexure). When deciphering tectonics for hydrogeological purposes, of considerable significance is a detailed analysis of hydrogeological network, even historical one, which in most cases copies tectonic lines. Of course, all detected tectonic fractures are not verified when optimising the location of hydrogeological wells, but attention is focused on those parts of the area which at first sight distinctly differ by a higher density of lineations and contain a greater number of longer lineations of one prevailing direction, which already indicates a significant tectonic failure of the area by itself. If, however, the selected area shows a striking omnidirectional density of lineations with their prevailing short length, then it rather signals an area without a more significant hydrogeological function. Sometimes, such an area can represent the rock environment affected by exogenetic processes, the result of which is a soil cover with a near-surface zone of rock loosening. This is rather typical for crystalline complex rocks and it is characterized by a shallow circulation of groundwater manifested by low yields with a considerable degree of their fluctuation during the year. Optimal in the evaluation of the selected area from a satellite image is a confrontation with results of an earlierperformed hydrogeological survey and an assessment of how

3.3 Metodika zpracování hydrogeologick˘ch map Základním principem sestavení hydrogeologick˘ch map je vymezení hydrogeologick˘ch jednotek podle typu zvodnûní a charakteru obûhu podzemních vod, které jsou odrazem stratigrafie, geneze a litologickopetrografického charakteru zastoupen˘ch hornin. Plo‰né vyjádfiení tûchto aspektÛ vychází z dostupn˘ch geologick˘ch map a podkladÛ hydrogeologické prozkoumanosti území. 25

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) far such results fit into the newly included interpretation of the deciphered image. If the results of earlier-performed hydrogeological surveys are not available, it is necessary to carry out the reconnaissance of the field connected with the determination of spring outflows of fissure type, the position of which is bound to tectonic lines or into the places of their crossing, the so-called nodes.

Liniemi jsou v mapû kromû vymezen˘ch hydrogeologick˘ch celkÛ znázornûny prÛbûhy ovûfien˘ch a pfiedpokládan˘ch poruchov˘ch zón a zlomÛ. Bodov˘mi údaji jsou v mapû vyjádfieny reprezentativní hydrogeologické vrty s charakteristick˘mi údaji a vyuÏívané zdroje podzemních vod pro zásobování obyvatel pitnou vodou. Ve‰kerá shromáÏdûná dokumentace je situována v mapách dokumentaãních bodÛ, které jsou specifikovány v tabulkov˘ch pfiehledech základních parametrÛ hydrogeologické prozkoumanosti. Informace o vyuÏívan˘ch zdrojích podzemních vod, ovûfiené v rámci hydrogeologického mapování jsou prezentovány v souborech dokumentaãních listÛ. Podklady hydrogeologické prozkoumanosti jsou v souladu se situací a oãíslováním objektÛ uspofiádány podle kladu listÛ pfiíslu‰n˘ch mapov˘ch podkladÛ. V rámci fie‰ení projektÛ rozvojové spolupráce v Mongolsku, zamûfiené na hydrogeologick˘ prÛzkum ajmaku Dundgobi a mûsta Mandalgobi byly sestaveny hydrogeologické mapy ajmaku Dundgobi, ‰ir‰ího okolí mûsta Mandalgobi a v detailu hydrogeologická mapa Mandalgobi a jejího bezprostfiedního okolí. Pro hydrogeologickou mapu ajmaku Dundgobi bylo vzhledem k rozsahu území a charakteru dostupn˘ch geologick˘ch a hydrogeologick˘ch podkladÛ zvoleno jako optimální pfiehledné mûfiítko mapy 1 : 500 000. Dílãí v˘chozí podklady zpracované kolektivy sovûtsk˘ch geologÛ a hydrogeologÛ vyÏadovaly pfied vlastní tvorbou hydrogeologické mapy zpracování jednotné legendy a sestavení generalizované mapy litologickopetrografick˘ch typÛ hornin, mapy dokumentaãních bodÛ a tabulkov˘ch pfiehledÛ základních parametrÛ hydrogeologick˘ch vrtÛ, sefiazen˘ch a pofiadovû oãíslovan˘ch podle kladu listÛ map v mûfiítku 1 : 100 000. Vlastní terénní ‰etfiení bylo zamûfieno na dokumentaci a zhodnocení vyuÏívan˘ch zdrojÛ podzemní vody pro zásobování obyvatel pitnou vodou v jednotliv˘ch somonech. Hydrogeologické mapy ‰ir‰ího okolí Mandalgobi odpovídají rozsahem mapovému listu L-48-81 (Mandalgobi) v mûfiítku 1 : 100 000, kter˘ byl pro vlastní terénní ‰etfiení a mapové v˘stupy rozdûlen na sekce A, B, C, D a reprograficky zvût‰en na jednotlivé listy map v mûfiítku 1 : 50 000. Hydrogeologické mapování bylo zamûfieno na dokumentaci jezer, pramenních v˘vûrÛ, studní a vrtÛ. Základní principy sestavení hydrogeologick˘ch map byly roz‰ífieny o vymezení dílãích jednotek mûlkého obûhu podzemních vod podle rozvodnic, odvozen˘ch z morfologie terénu. Podle druÏicov˘ch snímkÛ byly v hydrogeologick˘ch mapách vymezeny zóny s pfiedpokladem získání vodohospodáfisky vyuÏitelného mnoÏství podzemních vod. Hydrogeologická mapa mûsta Mandalgobi a jejího bezprostfiedního okolí v mûfiítku 1 : 10 000 je metodicky a obsahovou náplní totoÏná s mapami ‰ir‰ího okolí mûsta, podrobnûj‰í mûfiítko umoÏÀuje v‰ak detailnûj‰í vyjádfiení hydrogeologick˘ch aspektÛ. Pro vymezení hydrogeologick˘ch celkÛ a tektonick˘ch linií bylo vzhledem k mûfiítku mapy nezbytné zamûfiit mapování pfiedev‰ím na dokumentaci v˘chozÛ hornin, odbûr reprezentativních vzorkÛ hornin a urãení základních horninov˘ch typÛ. Mapa dokumentaãních bodÛ obsahuje situace v˘chozÛ hornin a hydrogeologick˘ch vrtÛ, s podrobnou charakteristikou jejich hydrogeologick˘ch parametrÛ v tabulkov˘ch pfiehledech.

3.3 Methodology of Hydrogeological Map Compilation The basic principle of the compilation of hydrogeological maps is to delineate hydrogeological units by the type of saturation and the character of groundwater circulation, which are a reflection of the stratigraphy, genesis and lithologicalpetrographical character of represented rocks. The area expression of such aspects results from available geological maps and bases of hydrogeological exploration of the area. The lines illustrate, besides the delineated hydrogeological units, the courses of verified and assumed fracture zones and faults. The point data in the map express representative hydrogeological wells with characteristic data, and exploited groundwater resources for supplying the population with drinking water. All gathered documentation is situated in the maps of documentation points, which are specified in the tabular overviews of basic parameters of hydrogeological exploration. Information on exploited groundwater resources verified within the hydrogeological mapping is presented in the sets of documentation sheets. The source bases of hydrogeological exploration are arranged in compliance with the location and numbering of installations according to the sheet lines of the relevant map bases. Within the solution of the development cooperation projects in Mongolia, focused on the hydrogeological survey of the Dundgobi Aimak and the town of Mandalgobi, compiled were hydrogeological maps of the Dundgobi Aimak and the wider vicinity of the town of Mandalgobi, and a detailed hydrogeological map of Mandalgobi and its immediate vicinity. A general scale of 1 : 500 000 was chosen as best for the hydrogeological map of the Dundgobi Aimak due to the extent of the territory and the character of the available geological and hydrogeological source bases. Partial starting bases compiled by teams of Soviet geologists and hydrogeologists required, prior to the actual creation of a hydrogeological map, the compilation of a uniform legend and a generalised map of lithological-petrographical types of rocks, a map of documentation points and tabular overviews of basic parameters of hydrogeological wells, arranged and consecutively numbered by the sheet lines of maps on a scale of 1 : 100 000. The actual field investigation was focused on the documentation and evaluation of exploited groundwater resources for supplying the population with drinking water in individual somons. As to the extent, the hydrogeological maps of the wider vicinity of Mandalgobi correspond to Map Sheet L-48-81 (Mandalgobi) on a scale of 1 : 100 000, which was divided into Sections A, B, C and D for the actual field investigation and map outputs and reprographically enlarged for the individual sheets of maps on a scale of 1 : 50 000. The hydrogeological mapping was focused on the documentation of lakes, spring outflows, wells and boreholes. The basic principles of the compilation of hydrogeological maps were

3.4 Vrstevnicové mapy „mûsto", „sever" a „jih" Pfii interpretaci geoelektrick˘ch mûfiení jsme zjistili, Ïe nejsou k dispozici dostateãnû pfiesné podklady pro v˘‰kové 26

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vykreslení terénu pro geologické a geofyzikální fiezy. Mapy 1:100 000, které jsme mûli k dispozici, neumoÏnily sestavit v˘‰kové fiezy tak, aby dostateãnû spolehlivû charakterizovaly v˘‰kové zmûny na profilech. Z tohoto dÛvodu jsme se rozhodli, Ïe sestavíme vrstevnicové mapy na tfiech územích („mûsto“, „jih“ a „sever“), kde byla realizována geoelektrická mûfiení a v území potfiebném pro vykreslení v˘bûÏku kfiídové pánve. Klasické sestavení vrstevnicov˘ch map bûÏn˘mi geodetick˘mi metodami nebylo moÏné. Nejpodstatnûj‰ím dÛvodem byla finanãní nároãnost takov˘chto prací. Druh˘m dÛvodem, kter˘ nás vedl k hledání nov˘ch cest, byly specifické poÏadavky zpracování geofyzikálních prací na v˘‰ková mûfiení, lépe fieãeno poÏadavky na pfiesnost urãení v‰ech tfií prvkÛ polohy VES. Mûfiená kfiivka VES necharakterizuje bod mûfiení, ale popisuje horninov˘ masív v urãitém, ne malém, objemu. Z tohoto dÛvodu není nutné urãovat polohu bodu mûfiení tak pfiesnû jako je tomu u vrtn˘ch prací. Proto byly také body vertikálního elektrického sondování zamûfiovány pomocí globálního poziãního systému (GPS) s pouÏitím pfiístrojÛ, které pracují na jedné frekvenci – turistická tfiída. Tyto pfiístroje vykazují v Mongolsku chybu zamûfiení bodu lep‰í neÏ sedm metrÛ. V˘‰kové zamûfiení je v‰ak charakterizováno chybami pfies 10 metrÛ. Tato pfiesnost je pro kreslení povrchu geofyzikálních profilÛ nedostateãná. K polohopisnému zamûfiování profilÛ jsme pouÏívali pfiístrojÛ firmy GARMIN. Pro v˘‰ková mûfiení jsme nakonec vyuÏili nové generace tûchto pfiístrojÛ s vestavûn˘m barometrem (GARMIN GPSMAP 76S respektive GPSMAP 76CS). Po zku‰enostech z terénních prací v Karélii jsme vûdûli, Ïe za urãit˘ch podmínek mûfiení je moÏné sestavit v˘‰kovou mapu i z práce s jedním pfiístrojem. V˘‰ková chyba takov˘chto mûfiení je vÏdy men‰í neÏ tfii metry. Pro sestavení vrstevnicov˘ch map v Mandalgobi jsme se rozhodli je‰tû zv˘‰it pfiesnost prací, a to soubûÏn˘m pouÏíváním dvou aparatur. Tímto postupem se nám podafiilo sníÏit chybu na hodnotu 1,5 – 2,0 metru. Pfii v˘‰kov˘ch mûfieních byla jedna stanice pouÏívána jako základnová a druhá stanice se pohybovala po terénu tak, aby dostateãnû pfiesnû popsala v˘‰kové zmûny zkoumaného území. âtení na stanicích byla uskuteãÀována na radiov˘ povel a v˘sledky mûfiení byly okamÏitû ukládány do notebooku u základnové stanice do tabulky v programu EXCEL. V roce 2005 jsme pfii terénních mûfieních odeãítali na jednom bodû pût hodnot. VyuÏívání pamûtí pfiístrojÛ GPS nebylo moÏné, protoÏe tam se ukládají pouze v˘‰kové údaje urãené z polohy satelitÛ. Pfied i po mûfiení byla zmûfiena nadmofiská v˘‰ka základního bodu (geodetick˘ bod 6224 v blízkosti ovoo Mandalgobi). Z tohoto dÛvodu mohla b˘t mûfiení pomocí dvou GPS okamÏitû pfievádûna na skuteãné nadmofiské v˘‰ky (obr. 3.1). Pfiístroj GPSMAP 76S (respektive GPSMAP 76CS) je typick˘m GPS pfiijímaãem, kter˘ je urãen pro fiadu aplikací. GPSMAP 76S má dvanáctikanálov˘ paralelní GPS pfiijímaã se zabudovanou mapovou bází, která obsahuje bodové znaãky svûtov˘ch mûst, majákÛ, signalizaãních svûtel a bójí. Pfiístroj je dále vybaven technologií pro nahrávání databází bodÛ zájmu. Pfiijímaã má zabudovanou anténu a devût ovládacích kláves, které zpfiístupÀují v‰echny funkce pfiístroje a je k dispozici 24 MB volné pfiepisovatelné pamûti na nahrávání podrobn˘ch map. Pfiístroj GPSMAP 76S je osazen velk˘m displejem

XV. 1-2 (2008) extended with the delineation of partial units of the shallow circulation of groundwater according to the catchment boundaries derived from the land morphology. According to the satellite images, delineated in the hydrogeological maps were zones with an assumption to obtain a groundwater amount utilisable in terms of water supply and distribution. The hydrogeological map of the town of Mandalgobi and its immediate vicinity on a scale of 1 : 10 000 is identical (in terms of methodology and contents) with maps of the wider vicinity of the town; a more detailed scale, however, enables a more detailed expression of hydrogeological aspects. To delineate hydrogeological units and tectonic lines, it was necessary, due to the scale of the map, to focus the mapping especially on the documentation of rock outcrops, the collection of representative samples of rocks and the determination of basic rock types. The map of documentation points contains the locations of rock outcrops and hydrogeological wells with a detailed characteristic of their hydrogeological parameters in tabular overviews. 3.4 Contour Maps "Town", "North" and "South" When interpreting geoelectric measurements, we found that there are not available sufficiently accurate source bases for the vertical plotting of the ground for geological and geophysical cross sections. The 1:100 000 maps, which were available to us, did not allow for the compilation of vertical cross sections so that they could sufficiently reliably characterise vertical changes in the profiles. For this reason we decided to compile contour maps in three areas ("Town", "South" and "North"), where geoelectric measurements were made and in the territory needed for plotting an offshoot of the Cretaceous basin. The classic compilation of contour maps was not possible by common geodetic methods. The most essential reason is the financial demand of such works. The second reason, which led us to looking for new ways, is specific requirements of processing geophysical works into vertical measurements, or better to say, requirements for accuracy to determine all three elements of RS (resistivity sounding) position. The measured RS curve does not characterise the point of measurement, but describes the rock massif in a certain, not small, volume. For this reason it is not necessary to determine the position of the point of measurement as accurately as it is in drilling works. Therefore, the RS points were also located by means of a global positioning system (GPS) using instruments operating at one frequency – tourist class. In Mongolia these instruments show the error of point location better than seven metres. The vertical location is, however, characterised by errors over 10 metres. This accuracy is insufficient for plotting the surface of geophysical profiles. For the horizontal survey of profiles, we used instruments of the company GARMIN. For vertical measurements, we eventually used a new generation of these instruments with a built-in barometer (GARMIN GPSMAP 76S, or GPSMAP 76CS). We knew from the experience of field works in Karelia that it is possible to compile a height map under certain conditions of measurement even when working with one instrument. The height error of such measurements is always smaller than three metres. For the compilation of contour maps in Mandalgobi, we decided to further increase the

27

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) accuracy of works by the concurrent application of two pieces of apparatus. This approach helped us decrease the error to a value of 1.5 – 2.0 metres. During vertical measurements, one station was used as the base one and the other station was moving on the ground to sufficiently accurately describe height changes of the area of study. Readouts at the stations were conducted at radio commands and measurement results were immediately stored in a table in the EXCEL program in a notebook at the base station. In 2005, we read out five values at one point during field measurements. The use of the memory of GPS instruments is possible because only height data determined from the position of satellites are stored there. The altitude of the base point was surveyed before as well as after measurement (geodetic point 6224 near ovoo Mandalgobi). For this reason, the measurements could be converted into real altitudes by means of two GPSs. (Fig 3.1). Receiver GPSMAP 76S (or GPSMAP 76CS) is a typical GPS receiver, which is designed for a number of applications. GPSMAP 76S has a twelve-channel parallel GPS receiver with a built-in map base, which contains point marks of world cities, beacons, control lamps and buoys. Furthermore, the instrument is equipped with a technology for recording databases of points of interest. The receiver has a built-in aerial and nine control keys, which make accessible all functions of the instrument and available is 24 MB of free erasable memory for recording detailed maps. Instrument GPSMAP 76S is fitted with a large display with high resolution (180 240 pixels) with four levels of grey; instrument GPSMAP 76CS with a colour display with resolution of 160 240 pixels with backlight. Receivers GPSMAP 76S, or GPSMAP 76CS, have, besides a GPS receiver, two sensors – a magnetic compass and a barometric altimeter. The detection of height values is more precise than by GPS data; moreover, both of the sensors are independent of the availability of the signal from satellites of the planimetric network.

s vysok˘m rozli‰ením 180 240 pixelÛ se ãtyfimi úrovnûmi ‰edi, pfiístroj GPSMAP 76CS barevn˘m displejem s rozli‰ením 160 240 pixelÛ s podsvícením. Pfiijímaãe GPSMAP 76S, respektive GPSMAP 76CS, mají kromû GPS pfiijímaãe dvû ãidla – magnetick˘ kompas a barometrick˘ v˘‰komûr. Detekce v˘‰kov˘ch hodnot je pfiesnûj‰í neÏ pomocí GPS dat, navíc jsou obû ãidla nezávislá na dostupnosti signálu z druÏic polohopisné sítû. 3.5 Metodika geofyzikálních prací Studium geologické stavby b˘vá ãasto fie‰eno geofyzikálními metodami. Úlohu je moÏné splnit pouÏitím nûkteré metody ze ‰irokého komplexu geofyzikálních mûfiení. Pro studium území v okolí Mandalgobi jsme vybrali soubor geoelektrick˘ch metod. Geoelektrick˘mi metodami studujeme horninov˘ masív a horniny vãetnû sledování geologické stavby na základû studia mûrného odporu, permitivity a pfiípadnû dal‰ích elektrick˘ch vlastností. Na rozloÏení geoelektrick˘ch polí má vliv nejen geologická stavba v okolí zkoumaného místa, ale i fyzikální vlastnosti jednotliv˘ch prostfiedí. JestliÏe mûfiením zjistíme charakteristiky nûkterého z geoelektrick˘ch polí, mÛÏeme na základû jejich rozboru usuzovat na geologickou stavbu a dal‰í vlastnosti zkoumaného prostfiedí. Metoda vertikálního elektrického sondování (VES) se pouÏívá pro zji‰Èování skokov˘ch zmûn mûrného odporu hornin ve vertikálním smûru. Principem metody je rÛst hloubkového dosahu metody s rÛstem vzdálenosti proudov˘ch elektrod. Po zji‰tûní a nutné úpravû sondáÏních kfiivek mÛÏe následovat kvalitativní zpracování, jehoÏ úãelem je získat pfiedstavy o odporov˘ch podmínkách ve zkoumané oblasti. Z kfiivky VES je moÏno vyãíst nebo sestavit následující údaje: • extrémní hodnoty zdánlivého mûrného odporu ␳z max a ␳z min, • hodnotu roztaÏení AB/2 pro extrémní hodnoty zdánlivého mûrného odporu, • podélnou vodivost respektive pfiíãn˘ odpor, • izoohmick˘ fiez. Vzdálenost bodÛ jednotliv˘ch VES na zkouman˘ch profilech byla volena 50 aÏ 100 metrÛ, v˘jimeãnû byl krok mûfiení podle podmínek mûfiení volen jinak. Mûfieno bylo aparaturou RESISTAR (obr. 3.2). Pfiedností pfiístroje je vysoká

3.5 Methodology of Geophysical Works The study of a geologic structure is usually solved by geophysical methods. The task can be fulfilled by applying some of the methods from a wide spectrum of geophysical measurements. To study the area in the vicinity of Mandalgobi, we have chosen a set of geoelectrical methods. Geoelectrical methods help us study a rock massif and rocks, including exploration of a geologic structure, on the basis of the study of resistivity, permitivity and/or other electrical properties. The distribution of geoelectric fields is influenced not only by the geologic structure in the vicinity of the area of study, but also by physical properties of individual environments. If by measurement we detect characteristics of some of the geoelectric fields, we can infer the geologic structure and other properties of the studied environment from their analysis. The method of resistivity sounding (RS) is applied for the determination of step changes in the resistivity of rocks in vertical direction. The principle of the method is the increase of the depth range of the method with the increase of the distance of the current electrodes. After establishing and necessary modifying the sounding curves, qualitative processing can follow. Its purpose is to obtain ideas on 28

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) resistivity conditions in the area of study. The following data can be read or compiled from a RS curve: • Extreme values of apparent resistivities ␳z max and ␳z min, • Value of extension AB/2 for extreme values of apparent resistivity, • Longitudinal conductivity, or transverse resistivity, • Isoohmic cross section. The distance of points of individual RS on the studied profiles was chosen at 50 to 100 meters; exceptionally, the step of measurement was chosen differently according to the conditions of measurement. The measurement was made by a RESISTAR apparatus (Fig. 3.2) of the company Geofyzika Brno. Advantages of the apparatus are high sensitivity and digital filtration of signal. This enables to work even in an electrically heavily interfered and noisy environment. When measuring RS, there are programs built in the PC enabling pre-processing directly in measurement in the field. The maximum output performance of the apparatus on the clamps of AB is 600 W. The accuracy of the apparatus is more or less 1 %. Commutated current with its time of cycle 1 – 20 seconds is used for measurement. Insulation resistivity between the current circuit and the measuring circuit is higher than 1,000 M⍀. Input resistivity in the measuring circuit is 10 M⍀. Suppression of disturbing effects is 80 dB/decade at the lowpass filter (f = 5 Hz) and at the upper-pass filter (f = 50 Hz). Suppression of the transmitter effect on measured values is 140 dB. The accuracy of measurement of apparent resistivity is more or less 2 %. The apparatus can work in a heat range of 5 – 45° C and in a relative humidity range of 20 – 80 %. The RS curves were interpreted by a PC and graphically as well. When measuring RS, the maximum distance of up to 2,000 meters between current electrodes AB was used. RS was measured with a condensed advance of the current electrodes, namely 10 points per decade. The reason was to try to describe better the course of the resistivity curve, and thus to enable a better interpretation of the RS curves. The electromagnetic field applied in the method of very long waves (VLF) has its sources in strong navigation transmitters operating in the band of very long waves (15 – 30 kHz). These transmitters have been used in geophysical surveys since the mid-1960s. When measuring very low frequency in the vicinity of Mandalgobi, there were troubles with the reception of the signal of a suitable transmitter. For searching conductive structures given by the geologic structure, the most suitable were transmitters in the E – W direction. Most transmitters in this direction had a weak signal and, in addition, their transmission was irregular. Finally it showed up that the results of the VLF method do not provide the expected benefit. The reason was the great thickness of the conductive cover of Cretaceous sediments. The tectonics in the granite base is undetectable through this conductive "shield". The only measurement, which was successfully performed, was with the use of transmitter JJI from the Japanese locality Edino at a frequency of 22.9 kHz. The measurement was conducted in profile P4. After the end of drilling works and after the completion of new wells GS6001, GS6002 and GS6003, the wells were optically documented. Besides the new wells, also wells 5222, 31, HV1 and HV4 were documented. They were documented

citlivost a digitální filtrace signálu. To umoÏÀuje pracovat i v elektricky silnû poru‰eném a za‰umûném prostfiedí. Pfii mûfiení VES jsou v poãítaãi zabudované programy umoÏÀující provádût pfiímo pfii mûfiení v terénu pfiedzpracování. Maximální v˘stupní v˘kon pfiístroje na svorkách AB je 600 W. Pfiesnost pfiístroje je plus – mínus jedno procento. K mûfiení se pouÏívá komutovaného proudu s dobou cyklu 1 – 20 vtefiin. Izolaãní odpor mezi proudov˘m a mûfiícím okruhem je vût‰í neÏ 1000 M⍀. Vstupní odpor v mûfiícím okruhu je 10 M⍀. Potlaãení poruch je u dolní propusti (f = 5 Hz) a u horní propusti (f = 50 Hz) 80 dB/dekádu. Potlaãení vlivu vysílaãe na mûfiené hodnoty je 140 dB. Pfiesnost mûfiení zdánlivého mûrného odporu je plus – mínus 2 %. Pfiístroj mÛÏe pracovat v tepelném rozmezí 5 – 45°C a v rozpûtí relativní vlhkosti 20 – 80 %. Kfiivky VES byly interpretovány poãítaãovû i graficky. Pfii mûfiení vertikálního elektrického sondování byl pouÏíván maximální rozestup proudov˘ch elektrod AB aÏ 2000 metrÛ. VES byly mûfieny se zhu‰tûn˘m postupem proudov˘ch elektrod, a to 10 bodÛ na dekádu. DÛvodem byla snaha lépe popsat prÛbûh odporové kfiivky, a tím umoÏnit lep‰í kvantitativní interpretaci kfiivek VES. Elektromagnetické pole vyuÏívané v metodû velmi dlouh˘ch vln (VDV) má své zdroje v siln˘ch navigaãních vysílaãích, pracujících v pásmu velmi dlouh˘ch vln (15 – 30 kHz). Tyto vysílaãe jsou v geofyzikálním prÛzkumu pouÏívány od poloviny ‰edesát˘ch let. Pfii mûfiení VDV v okolí Mandalgobi byly potíÏe s pfiíjmem signálu vhodného vysílaãe. Pro vyhledávání vodiv˘ch struktur dan˘ch geologickou stavbou byly nejvhodnûj‰í vysílaãe ve smûru V – Z. Vût‰ina vysílaãÛ v tomto smûru mûla slab˘ signál a navíc jejich vysílání bylo nepravidelné. Nakonec se ukázalo, Ïe v˘sledky metody VDV neposkytují oãekávan˘ pfiínos. DÛvodem byla velká mocnost vodivého pokryvu kfiídov˘ch sedimentÛ. Pfies tento vodiv˘ „‰tít" je tektonika v granitovém podloÏí nedetekovatelná. Jediné mûfiení, které se podafiilo realizovat, bylo s vyuÏitím vysílaãe JJI z japonské lokality Edino na frekvenci 22,9 kHz. Mûfiení bylo realizováno na profilu P4. Po ukonãení vrtn˘ch prací a po vystrojení nov˘ch vrtÛ GS6001, GS6002 a GS6003 byla provedena jejich optická dokumentace. Kromû nov˘ch vrtÛ byly zdokumentovány také vrty 5222, 31, H1 a H4. Dokumentováno bylo kamerou GeoVISION, Jr., firmy MARKS PRODUCTS, INC. Srdcem 29

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vrtné kamery je barevn˘ ãip (1/3“ CCD), kter˘ pofiizuje obrazov˘ záznam pfievádûním svûtla procházejícího objektivem na elektrick˘ signál. Elektrick˘ signál, upraven˘ preprocesingem, opou‰tí kameru smûrem k operátorovi ve formû analogového videa obrazového formátu NTSC. To je pofiizováno snímkovou frekvencí 30 Hz a má rozli‰ení 480 fiádkÛ. Je‰tû pfiedtím, neÏ je video uloÏeno na záznamovém médiu, prochází externím A/D pfievodníkem, kde je digitalizováno. Rozli‰ení digitalizovaného videa dosahuje 720 × 480 pixelÛ. Po digitalizaci je video uloÏeno na tfiech samostatn˘ch pevn˘ch discích. Díky miniaturním rozmûrÛm pouzdra kamery, ∅ 41 × 83 mm, lze provádût prohlídku vrtÛ o prÛmûru od 50 mm aÏ do hloubky 300 metrÛ. Vrt mÛÏe b˘t po celé délce vyplnûn kapalinou. Osvûtlení prostoru pfied kamerou zaji‰Èuje prstenec osmi vysoce svítiv˘ch LED diod, které poskytují dostateãn˘ osvit prostoru vrtu pfied objektivem do prÛmûru cca 610 mm. V pfiípadû potfieby lze vestavûné LED osvûtlení posílit dvûma pfiídavn˘mi halogenov˘mi svítidly. Kamera je zavû‰ena na samonosném kabelu délky 300 metrÛ. Hloubkovou pozici kamery zaznamenává inkrementální ãidlo, umístûné ve vodicí kladce zapou‰tûcího mechanismu. Prostorovou pozici kamery ve stvolu vrtu zaji‰Èuje mechanicky nastaviteln˘ centrátor. Zapou‰tûní kamery do vrtu je ovládáno ruãnû, je tak moÏné mít stoprocentní kontrolu nad prÛbûhem kamerové prohlídky. Pro dal‰í potfieby dokumentace lze operabilitu kamerového systému roz‰ífiit instalací motorického otáãení a naklápûní objektivu kamery, které umoÏÀuje otáãet objektivem kamery a vyklápût jej od svislice o cca 100 stupÀÛ. Dále je moÏné pod objektiv kamery podvûsit zrcátko pro boãní pohledy pfii svislé orientaci objektivu kamery a také kompas, umoÏÀující v libovolném okamÏiku urãit orientaci kamery nebo dokumentované struktury. Optickou dokumentaci lze provádût za teplot od 5 do 45°C.

XV. 1-2 (2008) by a camera (GeoVISION, Jr.) of the company MARKS PRODUCTS, INC. The heart of the drill camera is a colour chip (1/3" CCD), which makes an image record by turning light passing through the lens into the electric signal. The electric signal, adjusted by pre-processing, leaves the camera towards the operator in the form of the analogue video of NTSC image format. This is made by an image frequency of 30 Hz with resolution of 480 scanning lines. Before the video is stored in a record medium, it passes through an external A/D transducer, where it is digitised. The resolution of the digitised video reaches 720 × 480 pixels. After digitisation, the video is stored in three separate hard disks. Thanks to the miniature dimensions of the camera case, ∅ 41 × 83 mm, wells from 50 mm in dia. to a depth of 300 m can be inspected. The well can be filled with liquid the full length. The illumination of the area in front of the camera is ensured by a ring of eight highly light-emitting diodes (LED), which provide a sufficient exposure of the area of the well in front of the lens within a diameter of about 610 mm. If necessary, the built-in LEDs of illumination can be enhanced by two additional halogen lamps. The camera is suspended on a self-supporting cable of 300 metres in length. The depth position of the camera is recorded by an incremental sensor placed in a guide pulley of the sinking mechanism. The spatial position of the camera in the well bore is mechanically ensured by an adjustable centraliser. The sinking of the camera into the hole is manually controlled, thus it is possible to have hundred-percent control over the course of the camera inspection. The operability of the camera system can be extended for further needs of documentation by installing a motorised pan and tilt attachment to rotate the camera lens and tilt it from the vertical by about 100 degrees. Also, it is possible to suspend a mirror under the camera lens for lateral views at the vertical orientation of the camera lens, and a compass enabling in any moment to determine the orientation of the camera or a docu-mented structure. The optical documentation can be made under temperatures of 5 to 45 °C.

3.6 Vrtné práce O situování hydrogeologick˘ch vrtÛ bylo rozhodnuto po zhodnocení archivních podkladÛ z hydrogeologick˘ch, geologick˘ch a geofyzikálních prÛzkumÛ, po terénním ‰etfiení, po zhodnocení v˘sledkÛ nov˘ch geofyzikálních prací a po konstrukci morfohydrogeometrického schéma. Zpoãátku byly jako nejvhodnûj‰í urãeny tfii lokality s vodárensky vyuÏiteln˘mi zásobami podzemní vody. Jedna v intravilánu mûsta Mandalgobi poblíÏ neúplného, ale v souãasnosti vyuÏívaného vrtu 5222, a dvû jiÏnû od mûsta. BliÏ‰í „jiÏní“ lokalita byla poloÏena v˘chodnû od b˘valého závodu na v˘robu panelÛ a severnû od b˘valé cihelny u jiÏního okraje mûsta. Vzdálenûj‰í, 4 km jiÏnû od mûsta, leÏí pod západními svahy granitového masívu. Bliωí lokalitu, pfiestoÏe vysoké vydatnosti tam situovan˘ch star˘ch vrtÛ s ãísly 268 (oznaãení v na‰í dokumentaci 34) a 257 (36), dávaly vût‰í nadûji na získání vodohospodáfisky v˘znamného zdroje vody, jsme nakonec opustili, protoÏe v jednom ze star˘ch vrtÛ 657 (42) asi 200 metrÛ jiÏnûji od studovaného území jsme zjistili dva metry mocnou vrstvu ropn˘ch látek na hladinû podzemní vody a obávali jsme se moÏnosti zavleãení tohoto zneãi‰tûní aÏ k uvaÏovanému novému vodnímu zdroji pfii jeho pozdûj‰í exploataci. Ve druhé fázi v˘bûru lokalit pro vrtné práce jsme se pak zamûfiili na detailní terénní ‰etfiení na obou vybran˘ch lokalitách a po podrobném studiu na‰ich geofyzikálních

3.6 Drilling Works After evaluating the archive materials from hydrogeological, geological and geophysical surveys, after the field investigation, after evaluating the results of new geophysical works performed by the staff of the implementing coordinator of the company GEOtest Brno at two sites and after the compilation of a morphohydrogeometric diagram, it was decided on the location of hydrogeological wells. At the beginning, three sites were selected as the most suitable with groundwater reserves exploitable for supply and distribution. One – inside the urban lands of the town of Mandalgobi near an incomplete, but currently exploited well (5222), and two – south of the town. The nearer "southern" site was situated east of a former plant for the production of panels and north of a former brickworks at the southern edge of the town. The more distant site, 4 km south of the town, lies below the western slopes of a granite massif. Although high yields of old wells numbered 268 (designated as 34 in our documentation) and 257 (36) situated there held out more hopes for finding a water resource significant in terms of water supply and distribution, we eventually abandoned the nearer site because we had detected 30

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ v˘sledkÛ jsme pak situovali vrty, které jsme nazvali GS6001 a GS6003 (vrty ve mûstû) a GS6002 (vrt jiÏnû od mûsta). Vrt GS6001 byl situován 100 m severozápadnû od vrtu 5222 (obr. 3.3), ve dvofie místní zmrzlinárny, hydrogeologick˘ vrt GS6003 pak byl situován pfiibliÏnû uprostfied mezi vrty 5222 a 31 (‰ikm˘). Vrt GS6002 byl vyt˘ãen v místû, kde byl geofyzikálním prÛzkumem zji‰tûn písãit˘ charakter sedimentÛ a poruchová zóna v granulitech SV – JZ smûru.

XV. 1-2 (2008) a two-metre thick layer of petroleum substances on the groundwater surface in one of old wells, 657 (42), about 200 metres south of the area of study, and had been afraid of the possibility of spreading this contamination up to the considered new water source during its later exploitation. In the second phase of the site selection for drilling works, we then focused on a detailed field investigation at both of the chosen sites, and after a detailed study of our geophysical results, we then located wells designated as GS6001 and GS6003 (wells in the town) and GS6002 (a well south of the town). Well GS6001 was located 100 m NW of well 5222, (Fig. 3.3) in a yard of a local ice-cream plant; hydrogeological well GS6003 was then located approximately between wells 5222 and No. 31 (inclined). Well GS6002 was staked out in the place where the geophysical survey had detected the sandy character of sediments and a fracture zone in granulites of NE – SW direction. Hydrogeological wells GS6001 and GS6003 were located by us in the town and near existing well 5222 for several reasons: • The study of archive materials, the field investigation and the results of geophysical works convinced us that the site provides far greater possibilities as for groundwater exploitation than it is at the present time when about 5 l.s-1 is pumped by the existing 134.5 metre deep well (5222). Not even one well has yet bored through the basal beds of the Cretaceous fill of the depression in granites, which are formed by coarse to boulder gravels. • Existing well 5222, which is the only functional town’s water source supplying a large part of the population with drinking water and which is, besides that, connected improperly to a water-distribution system, is already 29 years old and must undergo fast ageing due to its improper use. In case of any accident, its fast, reliable and full substitution is not possible. • The protection of water source 5222, situated in the town’s transport routes, was utterly insufficient and, in addition to that, it is used for filling tank trucks with water to supply gers surrounding the town. • According to the results of the geophysical measurement, the most promising sites for new wells appeared about 100 meters north-west of old well 5222 and between well 5222 and the inclined well. • Economic advantage of connecting the new water source placed directly in the town to a water-distribution system (with the existing financial situation of the town) is more than obvious. Hydrogeological well GS6002 was located four kilometres south of the town on the basis of the evaluation of archive hydrogeological and geophysical surveys and the newly conducted geophysical survey. After an accident of the original well, which had passed throughplastic beds at a depth of 90 –110 metres where the drillingtool broke off after the profile of the well had been closed,the newly drilled well was moved 50 metres towards the NE, to the edge of a tectonic fracture, where it reached itsweathered granite slope.

Hydrogeologické vrty GS6001 a GS6003 jsme situovali ve mûstû a poblíÏ stávajícího vrtu 5222 z nûkolika dÛvodÛ: • Studium archivních materiálÛ, terénní ‰etfiení a v˘sledky geofyzikálních prací nás utvrdily v tom, Ïe lokalita sk˘tá daleko vût‰í moÏnosti, co se t˘ãe exploatace podzemní vody, neÏ jak je tomu v souãasnosti, kdy se stávajícím 134,5 metru hlubok˘m vrtem 5222 ãerpá cca 5 l.s-1. Ani jedním vrtem je‰tû nebyly provrtány bazální polohy kfiídové v˘plnû deprese v granitech, které jsou tvofieny hrub˘mi aÏ balvanit˘mi ‰tûrky. • Stávající vrt 5222, kter˘ je jedin˘m funkãním mûstsk˘m vodním zdrojem zásobujícím pitnou vodou velkou ãást obyvatelstva, a kter˘ je navíc nevhodn˘m zpÛsobem napojen˘ na vodovodní systém, je star˘ jiÏ 29 let a jistû podléhá rychlému stárnutí, vzhledem k nesprávnému vyuÏívání. V pfiípadû jakékoliv havárie není moÏná jeho rychlá, spolehlivá a plnohodnotná náhrada. • Ochrana vodního zdroje 5222, situovaného do mûstsk˘ch dopravních tras, byla naprosto nedostateãná a navíc je zdroj vyuÏíván pro plnûní autocisteren vodou k zásobování jurtovi‰È lemujících mûsto. • Podle v˘sledkÛ geofyzikálního mûfiení se zdála nejnadûjnûj‰í místa pro nové vrty cca 100 metrÛ severozápadnû od starého vrtu 5222 a dále mezi vrty 5222 a ‰ikm˘m vrtem. • Ekonomická v˘hodnost napojování nového vodního zdroje umístûného pfiímo ve mûstû do vodovodního systému, pfii stávající finanãní situaci mûsta, je více neÏ zfiejmá. Hydrogeologick˘ vrt GS6002 byl situován ãtyfii kilometry jiÏnû od mûsta na základû zhodnocení archivních hydrogeologick˘ch a geofyzikálních prÛzkumÛ a novû realizovaného geofyzikál-

3.7 Hydrodynamic Tests In 2003, verification pumping was conducted in the catchment area of Olgoin Gov, where an orientation hydrodynamic test was conducted in well 112. In 2004, hydrodynamic tests were performed in the newly installed 31

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ ního prÛzkumu. Po havárii pÛvodního vrtu, kter˘ v hloubce 90 – 110 metrÛ procházel plastick˘mi polohami, ve kter˘ch do‰lo po sevfiení profilu vrtu k utrÏení vrtného náfiadí, byl novû hlouben˘ vrt posunut o 50 metrÛ k severov˘chodu, k okraji tektonické poruchy, kde zasáhl její zvûtral˘ granitov˘ svah.

XV. 1-2 (2008) wells, GS6001 and GS6002. The actual performance of the hydrodynamic test in well GS6001 was preceded by its injection – the adjustment of the well. This adjustment had to be carried out due to the length of drilling, its method, an insufficiently performed cleaning of the well and a subsequent seasonal disruption of work (winter period). In 2005, a hydrodynamic test was conducted in well GS6003. The aim of the hydrodynamic tests was to determine hydraulic parameters of the groundwater body and the wells, to confirm the possibility to abstract the specified volume of groundwater and to find out whether and how much the individual wells are influenced. All hydrodynamic tests were conducted as tests with the constant pumped volume Q = const. The tests were divided into two parts: in the first phase, the groundwater level was drawn down with a given pumped volume (pumping test) and, after the end of pumping, a recovery test was conducted, when the groundwater level rise was measured. During the pumping, measured at given time intervals was the depth of the groundwater level by an electro-contact level gauge from the measuring point (the edge of the steel tube). The pumped volume (yield) was measured in a calibrated measuring vessel of 0.18 m3, or 0.02 m3, in volume, depending on the pumped amount so that the vessel filling could run at least for 30 s. The time was measured with a stopwatch. After the end of pumping (after switching off the pump), the groundwater level rise was measured (again as the depth of the level from the measuring point). The tests ran without interruption; the source of energy was a power supply unit. In the event that there was an interruption, recovery tests were performed and then again the pumping test was performed. The pumped water was discharged by a polyethylene hose to such a distance to prevent the groundwater body from being recharged due to the seepage of the pumped water around the well. Within the pumping test, the direct measurements of physical and physical-chemical properties of the pumped water (temperature, pH and conductivity) were made. The parameters were detected in the place of the outlet of the discharge piping. Instruments Combo pH and EC waterproof of the company HANNA were applied for the measurements. The hydrodynamic tests were evaluated by the program AquiferTest v.3.5 of the company Waterloo Hydrogeologic by the Theiss method (method of type curves).

3.7 Hydrodynamické zkou‰ky V roce 2003 probûhlo ovûfiovací ãerpání v jímacím území Olgojn Gov, kde byla realizována orientaãní hydrodynamická zkou‰ka na vrtu 112. V roce 2004 pak byly realizovány hydrodynamické zkou‰ky na novû proveden˘ch vrtech GS6001 a GS6002. Vlastní realizaci hydrodynamické zkou‰ky na vrtu GS6001 pfiedcházelo jeho zaãerpání – zapracování vrtu. Toto zapracování bylo nutné provést vzhledem k délce vrtání, jeho zpÛsobu, nedostateãnû provedenému vyãi‰tûní vrtu a následné sezónní pfietrÏce v pracích (zimní období). V roce 2005 pak byla realizovaná hydrodynamická zkou‰ka na vrtu GS6003. Cílem hydrodynamick˘ch zkou‰ek bylo urãit hydraulické parametry zvodnû i vlastních vrtÛ, potvrdit moÏnost jímat urãené mnoÏství podzemní vody a zjistit zda a nakolik dochází k ovlivÀování jednotliv˘ch vrtÛ. V‰echny hydrodynamické zkou‰ky byly realizovány jako zkou‰ky s konstantním ãerpan˘m mnoÏstvím Q = konst. Zkou‰ky byly rozdûleny do dvou ãástí a to tak, Ïe v první fázi probíhalo sniÏování hladiny podzemní vody pfii daném ãerpaném mnoÏství (ãerpací zkou‰ka) a po ukonãení ãerpání byla provedena stoupací zkou‰ka, kdy se mûfiil nástup hladiny podzemní vody. V prÛbûhu ãerpání byla v dan˘ch ãasov˘ch intervalech mûfiena hloubka hladiny podzemní vody elektrokontaktním hladinomûrem od odmûrného bodu, kter˘ pfiedstavoval okraj ocelové zárubnice. âerpané mnoÏství (vydatnost) bylo mûfieno v kalibrované odmûrné nádobû o obsahu 0,18 m3, pfiípadnû 0,02 m3 v závislosti na ãerpaném mnoÏství tak, aby plnûní nádoby probíhalo minimálnû 30 vtefiin. âas byl mûfien pomocí stopek. Po ukonãení ãerpání (po vypnutí ãerpadla) byl mûfien nástup hladiny podzemní vody (opût jako hloubka hladiny od odmûrného bodu). Zkou‰ky probíhaly bez pfieru‰ení, zdrojem energie byla centrála. V pfiípadû, Ïe do‰lo k pfieru‰ení byly provedeny stoupací zkou‰ky a pak byla provedena opût zkou‰ka ãerpací. âerpaná voda byla odvádûna polyethylenovou hadicí do takové vzdálenosti, aby nemohlo docházet k dotaci zvodnû v dÛsledku zasakování ãerpané vody v okolí vrtu. V rámci ãerpací zkou‰ky probíhala pfiímá mûfiení fyzikálních a fyzikálnûchemick˘ch vlastností ãerpané vody – teplota, pH a konduktivita. Parametry byly zji‰Èovány v místû vyústûní odpadního potrubí. Pro mûfiení byl vyuÏíván pfiístroj Combo pH and EC waterproof firmy HANNA. Hydrodynamické zkou‰ky byly vyhodnoceny programem AquiferTest v.3.5 firmy Waterloo Hydrogeologic metodou Theiss (metodou typov˘ch kfiivek).

3.8 Hydrogeological Measurements, Sampling and Laboratory Determinations Within the hydrogeological mapping, we measured depths of hydrogeological installations and groundwater levels in them. We referred the measurements to the measuring point (the highest point of the tube, the well edges, etc.) and, at the same time, we recorded its height above the ground. In case of exploited wells, their well heads were mostly inaccessible for measurement, or the performance of measurement was problematic due to the bad passability between the well casing and the flanges of the sunken piping. Within the hydrodynamic tests, we also performed the measurement of levels in the newly installed hydrogeological wells. To measure the levels in the new wells, polyethylene pipes, serving for the smooth lowering of the level-gauge probe, were sunken in them during the installation of pumps. For measurement we applied electro-

3.8 Hydrogeologická mûfiení, vzorkování a laboratorní stanovení V rámci hydrogeologického mapování jsme zmûfiili hloubky hydrogeologick˘ch objektÛ a hladiny podzemní vody v nich. Mûfiení jsme vztahovali k odmûrnému bodu (nejvy‰‰í bod zárubnice, okraje studny apod.) a zároveÀ jsme zaznamenali jeho v˘‰ku nad terénem. V pfiípadû vyuÏívan˘ch vrtÛ bylo 32

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ jejich zhlaví vût‰inou nepfiístupné pro mûfiení, pfiíp. byla problematická realizace mûfiení pro ‰patnou prÛchodnost mezi v˘strojí vrtu a pfiírubami zapu‰tûného potrubí. Mûfiení hladin jsme rovnûÏ realizovali v rámci hydrodynamick˘ch zkou‰ek z novû vybudovan˘ch hydrogeologick˘ch vrtÛ. Pro mûfiení hladin v nov˘ch vrtech do nich byly pfii instalaci ãerpadel zapu‰tûny polyethylenové trubky slouÏící k hladkému spou‰tûní sondy hladinomûru. K mûfiení jsme pouÏili elektrokontaktní hladinomûry typu G 50 a G 150 s optickoakustickou signalizací. Pro rychlé orientaãní ovûfiení charakteru zkou‰ené podzemní a povrchové vody jsme uskuteãnili v terénu mûfiení jejich fyzikálnû chemick˘ch parametrÛ – mûfiení vodivosti, teploty a pH (obr. 3.4). K mûfiení jsme pouÏili pfienosné mûfiící pfiístroje typu HANNA HI 98130 s rozsahem mûfiení mûrné vodivosti 0 aÏ 20 000 μS.cm-1, teploty 0 – 60°C a pH 0 – 14. Pfiístroj automaticky kompenzuje hodnotu mûrné vodivosti na teplotu vody 25°C. Zji‰tûné hodnoty mûrné vodivosti, která se pouÏívá jako pfiibliÏná míra koncentrace elektrolytÛ (kationtÛ a aniontÛ) ve vodû, nám tak podávaly rychlou orientaãní informaci o celkové mineralizaci zkou‰ené vody.

XV. 1-2 (2008) contact level gauges of G 50 and G 150 types with opticalacoustic signalling. For the fast tentative verification of the character of tested groundwater and surface water, in the field we measured their physical-chemical parameters – conductivity, temperature and pH (Fig. 3.4). For measurement we applied a portable measuring instrument of HANNA HI 98130 type with measurement extents of 0 – 20,000 μS.cm-1 for conductivity, 0 – 60°C for temperature and 0 – 14 for pH. The instrument automatically compensates the value of conductivity for water temperature 25°C. The detected values of conductivity, which is used as an approximate rate of the concentration of electrolytes (cations and anions) in water, thus gave us the fast tentative information on the total mineralisation (TDS) of the tested water. Within the hydrogeological mapping on Map Sheet L–48–81 (Mandalgobi), we periodically collected groundwater samples from selected installations in August and September 2002. We chose the installations for sampling (wells, boreholes, spring captation tanks, and springs) by their character, position and on the basis of the measurement of physical-chemical parameters of groundwater. At the same time, we took single water samples from exploited abstraction wells in the town of Mandalgobi. In the years 2002 and 2003, we took groundwater samples from selected exploited installations in the central villages of the individual somons of the Dundgobi Aimak. Furthermore, in the years 2004 and 2005, we took groundwater samples from the newly installed wells during the hydrodynamic tests and during the pilot tests of the connected technologies (AT stations and water treatment units). We collected water samples from exploitable installations fitted with pumping equipment under dynamic state and sampled the other selected installations by sampling tubes of anticorrosive material. We filled the samples into PET sampling bottles and, if necessary (determination of Fe + Mn, trace metals), we stabilised them with concentrated HNO3. In all cases the samples were taken for the physical-chemical analysis of water (PCA) and samples were collected from selected installations also for other determinations. We took single water samples for microbiological analyses from exploited sources in Mandalgobi, in the area of the water reservoir or directly in the place of consumption. We filled these samples into sterilised sampling glass bottles, which we placed in portable ice boxes, and subsequently transported them for processing to Ulaanbaatar. The collected samples were transported to laboratories at the earliest possible date. Samples taken within the mapping in 2002 were transported to the Hydrochemical Laboratories of the company GEOtest Brno, a.s. In the years 2003 to 2005, the samples were then analysed in the aforementioned laboratories and in the laboratories of the State Mongolian University in Ulaanbaatar in Mongolia. There, determined were major elements in the waters and then all microbiological analyses. The water samples were analysed to the following extent: • Basic physical-chemical analysis (basic physical-chemical and chemical properties of water and major ions), • Content of toxic metals (As, Pb, Hg, Cu, Be, Cr, Ni, Se, Ag, Sb, Mo and B), • Microbiological analysis, • Special determinations (polycyclic aromatic hydrocarbons, total petroleum hydrocarbons). The numbers of the individual determinations were different.

V rámci hydrogeologického mapování na listu mapy Mandalgobi L-48-81 jsme v srpnu a záfií 2002 prÛbûÏnû odebírali vzorky podzemní vody z vybran˘ch objektÛ. Objekty pro vzorkování (studny, vrty, pramenní jímky, prameny) jsme vybírali podle jejich charakteru, pozice a na základû mûfiení fyzikálnû chemick˘ch parametrÛ podzemní vody. Souãasnû jsme jednorázovû odebrali vzorky vody z vyuÏívan˘ch jímacích vrtÛ ve mûstû Mandalgobi. V letech 2002 a 2003 jsme odebírali vzorky podzemní vody z vybran˘ch vyuÏívan˘ch objektÛ ve stfiediskov˘ch obcích jednotliv˘ch somonÛ provincie Dundgobi. Dále jsme vzorky podzemní vody odebírali v letech 2004 a 2005 v prÛbûhu hydrodynamick˘ch zkou‰ek z novû realizovan˘ch vrtÛ a pfii poloprovozních zkou‰kách zapojovan˘ch technologií (AT stanic a úpravny vody). Vzorky vody z vyuÏívan˘ch objektÛ, vybaven˘ch ãerpacím zafiízením, jsme odebírali za dynamického stavu, ostatní vybrané objekty jsme vzorkovali odbûrn˘mi válci z antikorozního materiálu. Vzorky jsme plnili do PET vzorkovnic a v pfiípadû potfieby (stanovení Fe+Mn, stopov˘ch kovÛ) jsme je stabilizovali koncentrovanou HNO3. Ve v‰ech pfiípadech 33

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) 3.9 Morphohydrogeometric Analysis The method of morphohydrogeometric analysis was applied in the area of study, the vicinity of the town of Mandalgobi, as another indirect exploratory method for the best location of hydrogeological wells. It consists in deciphering the detailed topographic map in terms of the division (plasticity) of the relief into two fundamental shapes – concave and convex. These can be then considered as dominant shapes in forming and recharging groundwater reserves. From the view of formation and recharge of groundwater resources, places of inflow (transport) and places of seepage (infiltration), and/or accumulation, can be demonstrated on convex (elevations) and concave (depressions) shapes in detail. Such a compiled network of convex and concave forms allows for the determination of privileged pathways of groundwater movement in the rock environment from micro- through meso- up to macro-relief. The truth is that the network of convex and concave forms is different for various types of rock environments and reflects the actual geologic structure. Hydrogeologically, the method of morphohydrogeometric analysis assumes that the infiltration of atmospheric precipitation and the subsequent movement of groundwater in the rock environment does not occur in area, but notably by the aforementioned privileged pathways of groundwater movement, the basic hydraulic parameters of which – permeability and transmissivity – are markedly higher than in the surrounding environment that rather represents places of impeded groundwater movement from this view. Another assumption is the fact that the privileged pathways of groundwater movement are, to a certain extent, a reflection (copy) of the privileged pathways of precipitated water movement on the ground surface, namely from small dips up to wide shallow depressions of the wadi type. At the same time, most depressions can be identified with predisposed tectonic lines. A morphohydrogeometric diagram was compiled on a scale of 1 : 50 000 for the vicinity of the town of Mandalgobi and processed into the hydrogeological map as one of the layers.

byly vzorky urãeny na fyzikálnû chemick˘ rozbor vody (FCHR) a z vybran˘ch objektÛ byly odebrány i vzorky na dal‰í stanovení. Vzorky vody na mikrobiologické rozbory jsme odebírali v Mandalgobi jednorázovû z vyuÏívan˘ch zdrojÛ, v prostoru vodojemu nebo pfiímo v místû spotfieby. Tyto vzorky jsme plnili do sterilizovan˘ch sklenûn˘ch vzorkovnic, které jsme uloÏili do pfienosn˘ch chladicích boxÛ a následnû jsme je dopravili ke zpracování do Ulaanbaataru. Odebrané vzorky byly dopravovány do laboratofií v nejbliωím moÏném termínu. Vzorky odebrané v rámci mapování v roce 2002 byly dopraveny do hydrochemick˘ch laboratofií firmy GEOtest Brno, a.s. V letech 2003 aÏ 2005 pak byly vzorky analyzovány jednak v uveden˘ch laboratofiích a dále pak v laboratofiích Státní mongolské univerzity v Ulaanbaataru v Mongolsku. Zde byla provádûna jednak stanovení majoritních prvkÛ ve vodách a dále pak v‰echny mikrobiologické rozbory. Vzorky vody byly analyzovány v rozsahu: • základní fyzikálnûchemick˘ rozbor (základní fyzikálnûchemické a chemické vlastnosti vody a majoritní ionty), • obsah toxick˘ch kovÛ (As, Pb, Hg, Cu, Be, Cr, Ni, Se, Ag, Sb, Mo, B), • mikrobiologick˘ rozbor, • speciální stanovení (polycyklické aromatické uhlovodíky, nepolární extrahovatelné látky). 3.9 Morfohydrogeometrická anal˘za Jako dal‰í z nepfiím˘ch prÛzkumn˘ch metod pro optimální situování hydrogeologick˘ch vrtÛ byla ve studovaném území – okolí mûsta Mandalgobi – vyuÏita metoda morfohydrogeometrické anal˘zy spoãívající v de‰ifrování podrobné topografické mapy z hlediska rozãlenûní (plasticity) reliéfu na dva základní tvary – duté a vypuklé. Ty lze pak povaÏovat za dominantní tvary pfii formování a doplÀování zásob podzemní vody. Z pohledu vzniku a doplÀování zásob podzemní vody lze na vypukl˘ch (elevace) a dut˘ch (deprese) tvarech v detailu demonstrovat místa stoku (transportu) a místa vsaku (infiltrace) resp. i akumulace. Takto sestavená síÈ vypukl˘ch a dut˘ch tvarÛ umoÏní stanovení privilegovan˘ch cest pohybu podzemní vody v horninovém prostfiedí od mikroreliéfu pfies mezo – aÏ po makroreliéf. Pravdou je, Ïe síÈ vypukl˘ch a dut˘ch tvarÛ je odli‰ná pro rÛzné typy horninov˘ch prostfiedí a je odrazem vlastní geologické stavby. Z hydrogeologického hlediska metoda morfohydrogeometrické anal˘zy pfiedpokládá, Ïe infiltrace atmosférick˘ch sráÏek a následn˘ pohyb podzemní vody v horninovém prostfiedí se nedûje v plo‰e, ale pfiedev‰ím v˘‰e zmínûn˘mi privilegovan˘mi cestami pohybu podzemní vody, jejichÏ základní hydraulické parametry – propustnost a prÛtoãnost – jsou v˘raznû vy‰‰í neÏ v okolním prostfiedí, které z tohoto pohledu pfiedstavuje spí‰e místa ztíÏeného pohybu podzemní vody. Dal‰ím pfiedpokladem je fakt, Ïe privilegované cesty pohybu podzemní vody jsou do jisté míry odrazem (kopií) privilegovan˘ch cest pohybu vody sráÏkové na povrchu terénu a to od drobn˘ch úpadÛ aÏ po úvalovité deprese typu vádí. Souãasnû lze vût‰inu depresí ztotoÏnit s predisponovan˘mi tektonick˘mi liniemi. Morfohydrogeometrické schéma bylo sestaveno v mûfiítku 1 : 50 000 pro okolí mûsta Mandalgobi a zapracováno jako jedna z vrstev do hydrogeologické mapy. Pro katastrální území mûsta Mandalgobi pak bylo sestaveno morfohydrogeometrické

Ilustra?n 34

foto P. An Bl illustrative ha photo by P. Bl ha

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

schéma v mûfiítku 1 : 10 000, které umoÏnilo optimalizaci situování prÛzkumn˘ch hydrogeologick˘ch vrtÛ pfiímo v intravilánu mûsta.

A morphohydrogeometric diagram on a scale of 1 : 10 000 was then compiled for the cadastral area of the town of Mandalgobi, which allowed for the optimisation of the location of exploratory hydrogeological wells directly in the urban lands of the town.

4. DÁLKOV˘ A GEOFYZIKÁLNÍ PRÛZKUM

4. REMOTE SENSING AND GEOPHYSICAL INVESTIGATION

4.1 Interpretace satelitních snímkÛ Nepfiímé prÛzkumné metody aplikované pfii vyhledávání zdrojÛ podzemní vody pro mûsto Mandalgobi (ajmak Dundgobi) byly zastoupené jednak interpretací satelitních snímkÛ LANDSAT v optimálních ãástech spektra a jednak morfohydrogeometrickou anal˘zou. Tyto práce pfiinesly vesmûs pozitivní v˘sledky, které byly zpfiesnûny pouÏit˘mi geofyzikálními mûfieními (metoda vertikálního elektrického sondování) a ovûfieny následn˘mi vrtn˘mi pracemi a hydrodynamick˘mi zkou‰kami. Pro potfieby terénních skupin a následnou interpretaci byly ze satelitních snímkÛ tvofieny pfiehledné mapy Dundgobi v rÛzn˘ch mûfiítcích. Díky pouÏitému softwaru – Geomatica 9.1 – bylo moÏno pfiipravit rÛzné spektrální kombinace. V tomto pfiípadû byly vyuÏity kombinace spekter 321, 451, 731 a také „ãist˘ – pln˘" infrasnímek s kombinací spekter 754 (obr. 4.1). KaÏdé trojãíslí vyjadfiuje pfiidûlení základních barev – ãervená, zelená a modrá (v tomto pofiadí) jednotliv˘m spektrÛm (viz tabulka v kapitole 3.2, kde platí spektrum = kanál). Kombinace 321 je tudíÏ jediné zobrazení v reáln˘ch barvách, ostatní pracují s „neprav˘mi“ barvami. Kombinovatelnost barev a spekter otvírá ‰iroké moÏnosti studia a fie‰ení nejrÛznûj‰ích problémÛ – pokrytí zemského povrchu rÛzn˘m druhem vegetace, v˘skyt skryt˘ch nebo i zjevn˘ch v˘vûrÛ podzemních vod, zneãi‰tûní zemského povrchu a vod, mofiské proudûní, prÛbûh geologick˘ch struktur atd. Nezbytnou podmínkou pro komplexní interpretaci satelitního snímku (a práci s ním vÛbec) je jeho rektifikace. Jak jiÏ bylo uvedeno v kapitole „3.2 Satelitní snímky – rektifikace a interpretace“, dodávan˘ „balíãek satelitních snímkÛ“ obsahuje obrazová data a kalibraãní údaje. Satelitní snímky obsahují i soufiadnice rohÛ a stfiedu snímku, pro kaÏdé pásmo zvlá‰È. Po usazení jednotliv˘ch scén do soufiadnicového systému podle dodan˘ch soufiadnic rohÛ, dosahovala chyba v poloze bodu aÏ dvou kilometrÛ. Standardní systém rektifikace, tj. nalezení v˘znamn˘ch bodÛ na snímku a pak jejich polohopisné zamûfiení pomocí GPS a následné poãítaãové zpracování, ve zkoumaném regionu zcela zklamalo. Pfiíãinou byla neobvyklá tváfinost krajiny v ajmaku Dundgobi. Neexistence vodních tokÛ a lineárních stavebních prvkÛ neumoÏnila pfiedem vybrané body v terénu najít. Podobnû nebylo moÏné pouÏít rektifikaci podle mapov˘ch podkladÛ. DÛvodem byla absence kvalitních topografick˘ch map velk˘ch mûfiítek. Byli jsme postaveni pfied nutnost najít nov˘ zpÛsob rektifikace satelitních snímkÛ. Tento úkol jsme splnili a nov˘ zpÛsob rektifikace by bylo moÏné zkrácenû nazvat „krok za

4.1 Interpretation of Satellite Images The indirect survey methods applied in the search for groundwater resources for the town of Mandalgobi (Dundgobi Aimak) included the interpretation of LANDSAT satellite images in optimal parts of the spectrum on the one hand and the morphohydrogeometric analysis on the other. These works had brought only positive results which were improved by applied geophysical measurements (method of resistivity sounding) and verified by subsequent drilling works and hydrodynamic tests. For the needs of field teams and for the subsequent interpretation, general maps of Dundgobi on different scales were compiled from satellite images. Thanks to the software used – Geomatica 9.1 – various spectral combinations could be prepared. In this case, applied were combinations of spectra 321, 451, 731 and also a "pure – full" infra-image with a combination of spectra 754 (Fig 4.1). Each group of three digits expresses the assignment of basic colours, red, green and blue (in this order), to the individual spectra (see the table in Chapter 3.2, where spectrum = channel holds true). Synthesis 321 is thus the only illustration in real colours; the others work with "untrue" colours. Combination of colours and spectra opens wide options of study and solution of various problems – coverage of the Earth’s surface with a different type of vegetation, occurrence of hidden and apparent outflows of groundwater, pollution of the Earth’s surface and water, sea currents, courses of geologic structures, and the like. The essential condition for the comprehensive interpretation of a satellite image (and the work with it in general) is its rectification. As it has already been mentioned in Chapter "3.2 Satellite Images – Rectification and Interpretation", the supplied "package of satellite images" contains image data and calibration data. The satellite images also contain coordinates of the corners and centre of the image, for each band separately. After placing the individual scenes into the coordinate system according to the supplied coordinates of the corners, the error in the position of the point reached up to two kilometres. The standard system of rectification, i.e. finding significant points on the image and then their planimetric surveying by a GPS and the subsequent computer processing absolutely failed in the region of study. The reason was the unusual morphology of the landscape in the Dundgobi Aimak. Lack of water streams and linear structural elements did not enable to find the pre-selected points in the field. Similarly, it was not possible to apply the rectification according to map bases. The reason was the absence of high-quality topographic maps of large scales. 35

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ krokem". Zamûfiením polohy jezer, mokfiadÛ, zcela vyschl˘ch ploch a zimovi‰È chovného dobytka se podafiilo po prvním kroku rektifikace sníÏit polohopisnou chybu na 300 aÏ 500 metrÛ. Zamûfiením tvarÛ plo‰n˘ch prvkÛ stavby krajiny a následném kroku rektifikace se polohopisná chyba sníÏila na 100 aÏ 200 metrÛ. Poslední krok spoãíval v zamûfiení kfiíÏení lineárních prvkÛ stavby krajiny, tj. kfiiÏovatek stepních cest pfiípadnû zamûfiení kfiíÏení stepních cest s vyschl˘mi vodními toky. Po tomto kroku jsme dosáhli toho, Ïe chyba v urãení pozice bodu se pohybovala od 30 do 50 metrÛ. Tato pfiesnost je pro dan˘ typ satelitního snímku a úãel jeho pouÏití zcela dostaãující. Pracovní postup v terénu zahrnoval slouãení v‰ech krokÛ postupné rektifikace do jedné rektifikaãní jízdy. Pfii ní byly zamûfiovány v‰echny vhodné body, které byly pfii prÛjezdu terénem nalezeny, tj. vodní plochy, jejich zálivy, bahniska, vyschlé fiíãní i jezerní plochy, vût‰í zimovi‰tû hospodáfiského

XV. 1-2 (2008) We were faced with the need to find a new way of rectification of satellite images. We fulfilled this task and the new way of rectification could be called in short as "step by step". By surveying the position of lakes, wetlands, fully dried areas and winter quarters of breeding cattle, we managed to reduce the planimetric error to 300 – 500 metres after the first step of rectification. By surveying the forms of area elements of the landscape structure and after the subsequent other step of rectification, the planimetric error was reduced to 100 – 200 metres. The last step consisted in the surveying of the crossing of linear elements of the landscape structure, i.e. the crossroads of steppe routes, or the crossing of steppe routes with dried water streams. After this step we achieved the fact that the error in the determination of the position of the point ranged from 30 to 50 metres. This accuracy is fully sufficient for the given type of the satellite image and the purpose of its use.

36

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ zvífiectva a v‰echna vzájemná kfiíÏení stepních cest a vádí. Teprve pfii kamerálním zpracování byly body rozdûleny do v˘‰e zmínûn˘ch tfií skupin. Pfiifiazování „kfiíÏení“ hned v prvním kroku rektifikace nebylo moÏné, pro relativnû vysokou ãetnost stepních cest. Na jednom satelitním snímku jsme pfii terénních pojíÏìkách zamûfiili 150 aÏ 200 bodÛ na jedné scénû. Pro rektifikaci se dalo identifikovat a pouÏít 10 aÏ 15 % zamûfien˘ch bodÛ. Prakticky pro v‰echny kroky rektifikace se pouÏívalo více bodÛ a rektifikaãní úloha byla fie‰ena vyrovnáváním. Pfii vytipování nadûjn˘ch míst pro zaji‰tûní zdrojÛ podzemní vody pro jednotlivé somony (okresní centra) v rámci ajmaku Dundgobi, jsme vycházeli z interpretace satelitních snímkÛ LANDSAT7. Pfiedpoklad, Ïe právû tato metoda se jeví jako optimální pfii vyhledávání vhodn˘ch lokalit pro následn˘ hydrogeologick˘ prÛzkum byl potvrzen, ponûvadÏ cel˘ ajmak Dundgobi pfiedstavuje ideální „ãist˘ terén“ s minimem vegetace a ru‰iv˘ch momentÛ antropogenního pÛvodu. Mnohé stavby vytvofiené ãlovûkem zakr˘vají pÛvodní tváfinost krajiny a tím komplikují vlastní interpretaci. Pro geologickou a hydrogeologickou interpretaci byly vybrány tfii vhodné syntézy (pásma 321 – âZM – viditelné, 741 – Iâ, BIâ, M a 451 – BIâ, VIâ, M). Sv˘m rozsahem pokr˘vá cel˘ ajmak Dundgobi a jeho nejbliωí okolí. Speciálnû pro hydrogeologickou interpretaci byla vyuÏita scéna v infraãerveném spektru. Z v˘‰e uveden˘ch syntéz byly vytvofieny barevné scény v mûfiítku 1 : 500 000 tak, aby umoÏnily vizuální interpretaci a sestavení fotomapy lineací a kruhov˘ch struktur. Pro umoÏnûní snadné orientace ve v˘sledné fotomozaice ajmaku Dundgobi bylo pouÏito schéma fotolineací na ãernobílém satelitním podkladu v mûfiítku 1 : 500 000 „pfiekrytém“ geologickou mapou. V˘sledná geologická fotomapa tak mûla optimální vypovídací schopnost pro urãení nadûjn˘ch míst k realizaci geologického mapování i hydrogeologického prÛzkumu, s následn˘m zaji‰tûním zdroje podzemní vody. Fakt, Ïe díky podkladní satelitní scénû získá geologická mapa patfiiãnou plasticitu v kombinaci s fotolineacemi, z nichÏ vût‰ina pfiedstavuje tektonickou poru‰enost území, je pozitivní. Vypovídací schopnost geologické fotomapy pak umoÏní i urãení míst pfiedpokládané infiltrace (dotace podzemní vody), stoku (transportu podzemní vody) a akumulace podzemní vody. Pomocí interpretace jednotliv˘ch barevn˘ch scén (skuteãn˘ch i pseudobarevn˘ch) mûfiítek 1 : 500 000 a 1 : 200 000 bylo na základû sestaveného schématu lineací a kruhov˘ch struktur vymezeno území nadûjné z hlediska moÏnosti zaji‰tûní zdroje podzemní vody. K upfiesnûní nejvhodnûj‰ího místa pro situování prÛzkumného hydrogeologického vrtu bylo vyuÏito morfohydrogeometrické schéma sestavené pro ‰ir‰í okolí mûsta Mandalgobi v mûfiítku 1 : 50 000 a následnû i v detailním mûfiítku 1 : 10 000 pro území samotného mûsta Mandalgobi. Morfoanal˘za detailu umoÏnila „pfievedení“ interpretovaného ãárového prvku (lineace) na prvek plo‰n˘ s moÏností vymezení tzv. dotaãního zázemí, na nûmÏ dochází ke vzniku a doplÀování zásob podzemní vody. Faktem je, Ïe v˘sledná interpretace satelitního snímku v mûfiítku 1 : 500 000 respektive 1 : 200 000 – schéma lineací a kruhov˘ch struktur – neumoÏÀuje pfiímo jednoznaãné vymezení místa infiltrace, místa stoku a místa akumulace.

XV. 1-2 (2008) The work procedure in the field comprised an integration of all steps of gradual rectification into one rectification run. During it, surveyed were all suitable points which were found when driving through the land, i.e. water areas, their bays, swamps, dried river and lake areas, larger winter quarters of livestock and all mutual crossings of steppe roads and wadis. Only in the cameral processing the points were divided into the three aforementioned groups. The assignment of "crossings" immediately in the first step of rectification was not possible due to the relatively high frequency of steppe roads. On one satellite image we surveyed 150 to 200 points on one scene during field rides. For rectification, 10 to 15 % of surveyed points could be identified and applied. More points were used virtually for all steps of rectification and the rectification task was solved by compensation. When selecting promising places for ensuring groundwater resources for individual somons (district centres) within the Dundgobi Aimak, we proceeded from the interpretation of LANDSAT7 satellite images. The assumption that just this method appears as the best in the search for suitable sites for a subsequent hydrogeological survey was proved because the whole Dundgobi Aimak constitutes an ideal "pure land" with a minimum of vegetation and interfering features of anthropogeneous origin. Many structures built by man hide the original morphology of the landscape and thus complicate the actual interpretation. For geological and hydrogeological interpretation, selected were 3 suitable syntheses (bands 321 – RGB – visible, 741 – IR, NIR, B and 451 – NIR, RIR, B). It covers with its extent the whole Dundgobi Aimak and its nearest vicinity. A scene in the IR (infrared) spectrum was specially applied for hydrogeological interpretation. Colour scenes on a scale of 1 : 500 000 were created from the aforementioned syntheses in such a way so that they could enable the visual interpretation and compilation of a photomap of linear and ring structures. To enable an easy orientation in the resulting aerial mosaic of the Dundgobi Aimak, a diagram of photo-lineations was used on a black-and-white satellite base of 1 : 500 000 scale "overlaid" by a geologic map. Thus the resulting geologic photomap had the best informative capability for defining promising sites for carrying out a hydrogeological survey with the subsequent provision of groundwater resources. The fact that thanks to the base satellite scene the geologic map will acquire appropriate plasticity combined with photo-lineations, most of which representing a tectonic disturbance of the area, is positive. The informative capability of the geologic photomap then enables to determine also places of the assumed infiltration (groundwater recharge), inflow (groundwater transport) and accumulation of groundwater. By interpreting the individual colour scenes (real as well as pseudo-colour) of 1 : 500 000 and 1 : 200 000 scales, an area promising from the view of the provision of a groundwater resource was delineated on the basis of the compiled diagram of linear and ring structures. To specify the most suitable place for locating an exploratory hydrogeological well, applied was the morphohydrogeometric diagram compiled for a wider vicinity of the town of Mandalgobi on a scale of 1 : 50 000 and subsequently also on a detailed scale of 1 : 10 000 for the territory of the town of Mandalgobi itself. The morpho-analysis of the detail allowed for the "transfer" of the interpreted line

37

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ I kdyÏ v hrub˘ch rysech lze „bazény“ (místa akumulace podzemní vody) vymezit – plochy infiltrace lze spí‰e odhadovat. UpfiesÀující morfohydrogeometrická anal˘za uskuteãnûná ve vût‰ích mûfiítcích (1 : 50 000 a vût‰ích) mÛÏe do vzniku, dotace, transportu a akumulace podzemních vod respektive jejich pfiirozeného odvodnûní vnést jasno. Pokud je hydrogeologick˘ vrt situován do místa kfiíÏení (uzlu) tektonick˘ch poruch, respektive privilegovan˘ch cest pohybu podzemní vody (morfoanal˘za), je vût‰inou nutné stanovit jeho maximální hloubku. Tu lze kvalifikovanû odhadnout buì z analogie existujícího hydrogeologického vrtu v obdobném horninovém prostfiedí anebo vyuÏít nûkterou z geofyzikálních metod, vhodnou pro dané horninové prostfiedí. Takov˘mto pfiístupem k prÛzkumn˘ch pracím je moÏné optimalizovat náklady na vrtné práce a na finanãní objem prací celkem. Je v‰ak tfieba zdÛraznit, Ïe bez interpretace satelitního snímku ve v‰ech dostupn˘ch frekvencích a barevn˘ch sloÏeninách a následné morfoanal˘zy by v neznámém terénu nemûlo dojít k vyt˘ãení prÛzkumného hydrogeologického vrtu (obr. 4.2). Pfiínos satelitního snímku v mûfiítku 1 : 500 000 resp. 1 : 200 000 spoãívá v odhalení i tûch lineací, které jsou pfii pozemním prÛzkumu obtíÏnû identifikovatelné nebo neidentifikovatelné díky zvûtralinovému nebo vegetaãnímu pokryvu. VyuÏití nepfiím˘ch prÛzkumn˘ch metod dálkového prÛzkumu by mûlo b˘t samozfiejmostí v pfiípadû vyhledávání a zaji‰Èování dal‰ích zdrojÛ podzemní vody na území Mongolska. Bûhem fie‰ení úkolu se moÏnosti dálkového prÛzkumu v˘raznû zv˘‰ily. Dnes by jiÏ bylo moÏné sestavovat podrobnûj‰í a pfiesnûj‰í mapy, a to jak geografické – vrstevnicové, tak i geologické. Jedinou pfiekáÏkou je doposud vysoká cena pÛvodních satelitních snímkÛ (scén), která omezuje pouÏití dálkového prÛzkumu na relativnû malé plochy. Ty je potfiebné vytipovat v zájmové oblasti zpracováním „klasick˘ch“ satelitních snímkÛ, pfiípadnû snímkÛ, které jsou k dispozici v centrálních archívech, a to na obou stranách rozvojové spolupráce.

XV. 1-2 (2008) element (lineation) into the area element with an option to delineate the so-called recharge hinterland, where groundwater reserves are formed and recharged. The fact is that the resulting interpretation of the satellite image on a scale of 1 : 500 000, or 1 : 200 000 – diagram of linear and ring structures – does not enable directly to delineate clearly the places of infiltration, inflow and accumulation. Although the "reservoirs" (places of groundwater accumulation) can be delineated in a general outline – the places of infiltration can rather be assumed. The specifying morphohydrogeometric analysis made on larger scales (1:50000 and larger) can shed light on the formation, recharge, transport and accumulation of groundwater or its natural runoff. If a hydrogeological well is located in the place of the crossing (node) of tectonic fractures or privileged pathways of groundwater movement (morpho-analysis), it is mostly necessary to determine its maximum depth. It can professionally be estimated either from the analogy of an existing hydrogeological well in a similar rock environment or by applying one of the geophysical methods, suitable for a given rock environment. This approach to survey works may optimise costs of drilling works and financial expenses of works in total. However, it is necessary to emphasize that without the interpretation of satellite images and the subsequent morphoanalysis no exploratory hydrogeological well should be staked out in the unknown land (Fig. 4.2). The benefit of the satellite image on a scale of 1 : 500 000 or 1 : 200 000 consists in the revelation of even those lineations which are difficult to identify in the field investigation or are unidentifiable due to the soil mantle or vegetation cover. The application of indirect survey methods should be a matter of course in case of searching for and ensuring other groundwater resources on the territory of Mongolia. During the task solution, the remote sensing possibilities were strikingly increased. Nowadays, it would be possible to compile more detailed and more accurate maps (both geographic – contour maps and geologic maps). The only obstacle is still the high price of the original satellite images (scenes), which limits the use of remote sensing to relatively small areas. These must be selected in the area of interest by processing "classical" satellite images or photographs which are available in the central archives on both the parts of development cooperation.

4.2 Vrstevnicové mapy Vrstevnicové mapy byly sestaveny ve tfiech oblastech, v místech doplÀkového geoelektrického prÛzkumu. Oblasti jsou nazvány: „mûsto“, „jih“ a „sever“. Vrstevnicová mapa „mûsto“ byla zkonstruována z mûfiení na 146 bodech pfiibliÏnû v síti 200 × 100 metrÛ. Volba mûfien˘ch v˘‰kov˘ch profilÛ musela b˘t pfiizpÛsobována mûstské zástavbû a konfiguraci terénu. ProtoÏe tato mapa slouÏila jako podklad pro interpretaci detailních geofyzikálních mûfiení byla zkonstruována do mûfiítka 1 : 10 000. Krok vrstevnic sestrojen˘ch programem SURFER8 (firma GOLDEN SOFTWARE) je dva metry. Do mapy na obrázku 4.3 jsou vkresleny zamûfiené v˘chozy pfiedkfiídov˘ch hornin (bílé kfiíÏky), body mûfiení VES a jejich staniãení (ãervené kfiíÏky) a staré i nové vrty s názvem (tmavomodrá koleãka), s tím, Ïe vrty, které dosáhly podloÏí, mají svûtlemodr˘ stfied. Obdobn˘m zpÛsobem byly sestaveny vrstevnicové mapy „jih“ a „sever“. ProtoÏe tyto mapy popisují vût‰í území s men‰ím v˘‰kov˘m pfiev˘‰ením, byl v obou tûchto pfiípadech volem vût‰í krok mûfiení.

4.2 Contour Maps The contour maps were compiled in three areas, in the places of the complementary geoelectrical survey. The areas are designated as "Town", "South" and "North". The contour map "Town" was compiled from measurement in 146 points approximately in a graticule of 200 × 100 metres. The choice of vertical profiles had to be adjusted to the urban housing and the configuration of the land. Because this map served as a base for the interpretation of detailed geophysical measurements, it was compiled on a scale of 1:10 000. The step of contours plotted by the program SURFER8 (a product of the GS comp.) is two metres. Plotted in the map in Fig. 4.3 are surveyed outcrops of pre-Cretaceous rocks (white crosses), points of resistivity sounding and their stationing (red crosses) and old as well as new wells with designation (dark blue

4.3 V˘sledky geofyzikálních prací Geofyzikální mûfiení v˘raznû pfiispûlo k poznání geologické stavby okolí Mandalgobi. Pfii jeho zpracování jsme vycházeli 38

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

z archivních mûfiení i z materiálÛ, které jsme získali nov˘m mûfiením. Pokud byly ze star˘ch mûfiení k dispozici namûfiené hodnoty, byly kfiivky VES interpretovány stejn˘m zpÛsobem jako mûfiení nová. Pokud byly k dispozici pouze grafické v˘stupy star˘ch mûfiení, byly v˘sledné hloubky báze kfiídy pfiepoãítány podle v˘sledkÛ vrtn˘ch prací a nov˘ch mûfiení. Pfii interpretaci povrchov˘ch geofyzikálních mûfiení jsme vyuÏívali popisu vrtn˘ch jader nejen z nov˘ch vrtÛ, ale fiídili jsme se i v˘sledky dfiívûj‰ích vrtn˘ch prací. DÛleÏit˘m v˘chozím materiálem byly pro nás v˘sledky karotáÏních mûfiení ve vrtech, a to jak nov˘ch tak archivních. âást kfiivek ze star˘ch karotáÏních záznamÛ jsme digitalizovali a pfii interpretaci pouÏili nov˘ch poãítaãov˘ch postupÛ. Z v˘sledkÛ vertikálního elektrického sondování (VES) byly sestrojeny izoohmické fiezy a po interpretaci kfiivek vertikálního elektrického sondování fiezy geologickogeofyzikální. Izoohmické fiezy byly konstruovány pro AB/8. Izolinie byly konstruovány

XV. 1-2 (2008)

circles) and, moreover, wells which reached the basement have a light blue centre. Contour maps "South" and "North" were compiled in the similar way. Because these maps describe a larger area with a smaller vertical exaggeration, a longer step of measurement was chosen in both these cases. 4.3 Results of Geophysical Works The geophysical measurement markedly contributed to the knowledge of the geologic structure of the vicinity of Mandalgobi. When processing it, we proceeded from archive measurements and from materials which we had obtained by new measurement. If measured values from old measurements were available, the resistivity sounding (RS) curves were interpreted in the same way as new measurements. If only graphic outputs of old measurements were available, the resulting depths of the Cretaceous basement were converted according to the results of drilling works and new measurements. 39

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) When interpreting surficial geophysical measurements, we applied the description of drill cores not only from new wells, but we also followed the results of previous drilling works. Important starting materials were for us the results of well logging measurements in new and archive wells. We digitised a part of the curves from old well logging records and applied new computer procedures in interpretation. Isoohmic cross sections were plotted from the RS and geological-geophysical results after the interpretation of the RS curves. Isoohmic cross sections were plotted for AB/8. Isolines were plotted by the SURFER8 software of the company GOLDEN SOFTWARE. The "Kriging" method was applied for gridding. Due to the great scope of apparent resistivities, a logarithmic scale was chosen for plotting the individual isolines. Three basic lithological units were earmarked in the geological cross sections. The oldest one is the complex of igneous rocks, which is predominantly formed by granitoids. The geological descriptions of wells reveal that intercalations of other types of igneous rocks occur, most often amphibolites. According to the magnitude of resistivities it is impossible to subdivide lithologically the complex of igneous rocks by geoelectrical methods. If the resistivities of rocks in this complex differ, then it is mainly due to the effect of rock fracturing by tectonic movements. The second complex of rocks is Cretaceous sediments. These rocks could already be subdivided into lithological classes by resistivity. We gradually determined the following types of rocks of Upper Mesozoic: • Gravelly development, • Sandy to gravelly development, • Sandy development, • Sandy to clayey development, • Clayey to sandy development. The rocks are divided by the grain size of the sedimentary material. Certain horizons of the Cretaceous rocks can currently be differently consolidated. By rock consolidation a change could happen in the classification – the consolidated rocks would be re-classed one degree higher according to resistivity. According to the geological descriptions of the archive wells, however, the Cretaceous sediments are unconsolidated, which is surprising due to their age. The real state of consolidation of the rocks of study could be determined only by core drilling with a high core recovery ratio. Moreover, it would be very appropriate to complement this drilling method with comprehensive well logging measurement, especially with acoustic logging. The second circumstance that may influence the rock classification is the mineralization of groundwater. In the places where groundwater contains an increased amount of salts, the resistivity of rocks decreases. In these places it can be assumed that such a rock could be placed one class lower. The last complex of rocks is Quaternary soils. The Quaternary sediments were not classed further because their examination is not essential for the addressed hydrogeological problem. Other circumstance preventing a deeper analysis of the near-surface sediments is the method of resistivity sounding. Due to the requested investigation of the geologic structure at depths of higher tens to the first hundreds of metres, the methodology of resistivity sounding measurement was adjusted to these demands. The first measured point on

pomocí programu SURFER8 firmy GOLDEN SOFTWARE. Ke gridování bylo pouÏito metody „Kriging“. Vzhledem k velkému rozsahu zdánliv˘ch mûrn˘ch odporÛ byla zvolena logaritmická ‰kála pro vykreslování jednotliv˘ch izolinií. Na geologick˘ch fiezech byly vyãlenûny tfii základní litologické celky. Nejstar‰ím je komplex magmatick˘ch hornin, kter˘ je pfieváÏnû tvofien granitoidy. Podle geologick˘ch popisÛ vrtÛ se vyskytují vloÏky jin˘ch druhÛ magmatick˘ch hornin, nejãastûji amfibolitÛ. Podle velikosti mûrn˘ch odporÛ není moÏné geoelektrick˘mi metodami komplex vyvfiel˘ch hornin litologicky dále ãlenit. Pokud se mûrné odpory hornin v tomto komplexu odli‰ují, pak je to pfiedev‰ím vlivem poru‰ení hornin tektonick˘mi pohyby.

Druh˘m komplexem hornin jsou kfiídové sedimenty. Tyto horniny jiÏ bylo moÏné dále dûlit do litologick˘ch tfiíd podle mûrného odporu. Postupnû jsme urãili následující typy hornin svrchního mezozoika: • ‰tûrkovit˘ v˘voj, • písãit˘ aÏ ‰tûrkovit˘ v˘voj, • písãit˘ v˘voj, • písãit˘ aÏ jílovit˘ v˘voj, • jílovit˘ aÏ písãit˘ v˘voj. Horniny jsou rozdûleny podle zrnitosti sedimentaãního materiálu. Dnes mohou b˘t nûkteré horizonty kfiídov˘ch hornin rÛznû zpevnûny. Zpevnûním hornin by mohlo dojít ke zmûnû zatfiídûní, a to tak, Ïe zpevnûné horniny by se podle velikosti mûrného odporu pfiefiadily o jeden stupeÀ v˘‰e. Podle geologick˘ch popisÛ archivních vrtÛ jsou v‰ak kfiídové sedimenty nezpevnûné, coÏ je na druhé stranû vzhledem k jejich stáfií pfiekvapující. Skuteãn˘ stav zpevnûní studovan˘ch hornin by bylo moÏné urãit pouze jádrov˘m vrtáním s vysok˘m v˘nosem vrtného jádra. Bylo by je‰tû velmi vhodné doplnit tento zpÛsob vrtání komplexním karotáÏním mûfiením, zejména akustickou karotáÏí. Druhou okolností, která mÛÏe mít vliv na zatfiídûní hornin, je mineralizace podzemní vody. V místech, kde podzemní voda obsahuje zv˘‰ené mnoÏství 40

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

41

XV. 1-2 (2008)

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ solí, dochází ke sníÏení mûrného odporu hornin. V takov˘chto místech je moÏné pfiedpokládat, Ïe by do‰lo k zafiazení takovéto horniny o tfiídu níÏe. Posledním komplexem hornin jsou zeminy kvartéru. âtvrtohorní sedimenty nebyly dále tfiídûny, protoÏe jejich zkoumání není pro fie‰en˘ hydrogeologick˘ problém podstatné. Dal‰í okolností, která brání hlub‰ímu rozboru pfiípovrchov˘ch sedimentÛ, je zpÛsob mûfiení vertikálního elektrického sondování. Vzhledem k poÏadovanému zkoumání geologické stavby v hloubkách vy‰‰ích desítek aÏ prvních stovek metrÛ, byla tûmto poÏadavkÛm uzpÛsobena metodika mûfiení VES. První mûfien˘ bod na kfiivce vertikálního elektrického sondování byl pro AB/2 = 5 metrÛ. Z toho vypl˘vá, Ïe interpretováním namûfien˘ch kfiivek vertikálního elektrického sondování bylo moÏné urãovat hloubky geoelektrick˘ch rozhraní fiádovû od vy‰‰ích metrÛ. Geofyzikální mûfiení v okolí mûsta Mandalgobi byla uskuteãnûna ve dvou místech. Místa podrobného prÛzkumu byla volena podle poÏadavkÛ geologÛ a v˘sledky geofyzikálních mûfiení mûly upfiesnit lokalizaci nov˘ch hlubok˘ch hydrogeologick˘ch vrtÛ. První dílãí lokalita – „mûsto" – byla v samotném mûstû Mandalgobi a byly zde zmûfieny ãtyfii profily: P1, P2, P3 a P6. Druhá dílãí oblast „jih" byla situována cca pût kilometrÛ jihov˘chodnû od centra mûsta. Geologická stavba byla zkoumána na dvou profilech P4 a P5. Pozice ve‰kerého geofyzikálního mûfiení vãetnû archivních profilÛ PA a PB je na obrázku 4.4. Místa nov˘ch mûfiení vertikálního elektrického sondování nebyla klasicky geodeticky zamûfiena (ani polohopisnû ani v˘‰kovû). Zamûfiení polohy bylo, jak jiÏ bylo fieãeno, uskuteãnûno pouze pomocí GPS. Vzájemná vzdálenost bodÛ vertikálního elektrického sondování byla mûfiena pásmem. Pfievzatá geofyzikální mûfiení byla situována podle map, které se nám podafiilo získat v geologick˘ch archívech Mongolské republiky. V tomto pfiípadû je zakreslení polohy jednotliv˘ch VES zatíÏeno mnohem vût‰í chybou. Stává se, Ïe poloha VES je na rÛzn˘ch archivních mapách vyznaãena rÛznû. ObtíÏné situování bylo zejména u star˘ch detailních profilÛ PI aÏ PIV. V tomto pfiípadû jsme se mohli opfiít pouze o smûrování svûtov˘ch stran na mapách a pozici vrtu na pÛvodní situaci geofyzikálního mûfiení (pravdûpodobnû vrt 31). V tomto pfiípadû mÛÏe chyba v zakreslení polohy jednotliv˘ch míst mûfiení VES dosáhnout aÏ prvních stovek metrÛ.

XV. 1-2 (2008) the resistivity sounding curves was for AB/2 = 5 metres. This results in the fact that by interpreting the measured curves of resistivity sounding it was possible to determine the depths of geoelectrical boundaries on the order of higher metres. The geophysical measurements in the vicinity of the town of Mandalgobi were performed in two places. The places of a detailed survey were selected according to the requirements of geologists, and the results of geophysical measurements should locate new deep hydrogeological wells. The first partial site – "Town" – was in the very town of Mandalgobi, and four profiles were measured there: P1, P2, P3 and P6. The second partial area "South" was located about five kilometres SE of the centre of the town. The geologic structure was investigated in two profiles P4 and P5. The layout of all geophysical measurements, including archive profiles PA and PB, is in Figure 4.4. The places of the new measurements of resistivity sounding were not typically geodetically surveyed (they were surveyed neither horizontally nor vertically). As it has already been said, the position surveying was made only by means of a GPS. The mutual distance of the points of resistivity sounding was measured by a tape. The taken geophysical measurements were located according to the maps which we had managed to obtain in the Geological Archives of the Mongolian Republic. In this case the plotting of the position of the individual resistivity sounding is subject to a much greater error. It happens that the position of resistivity sounding is marked differently on different archive maps. The difficult location was notably in old detailed profiles PI to PIV. In this case we could only rely on directing cardinal points on the maps and on the position of wells on the original situation of geophysical measurement (probably well 31). In this case the error in plotting the position of the individual places of resistivity sounding measurement could reach up to the first hundreds of metres. 4.3.1 Well Logging Measurements In the Mongolian Geological Archives, many reports with results of well logging measurements can be found. These measurements have a quite different informative value than the well logging carried out for hydrogeological purposes in the Czech Republic. The main difference is a very limited set of methods, which had been applied for measurement. Commonly applied were only probes for the measurement of spontaneous polarisation and resistivity. It happens very often that the axes on the well logging graphs are not described. In such a case the well logging measurement is virtually worthless. Despite these drawbacks, we managed to obtain a picture of resistivity of the basic rock types by studying well logging records. Figure 4.5 shows us an example of well logging measurements in two archive wells. The first measurement was conducted in well V106, which had been entirely drilled in Cretaceous sediments. It is clearly evident from the graph of the gradient probe that the horizons of relatively high resistivity are well distinguished. For surficial geophysical measurements the essential finding is that such beds are virtually indistinguishable by means of resistivity sounding. It especially holds true for the bed in the vicinity of 80 metres. Nor would the second aquifer of about 10 metres in total thickness be determined in all likelihood from resistivity measurements.

4.3.1 KarotáÏní mûfiení V mongolském geologickém archívu lze najít mnoho zpráv s v˘sledky karotáÏních mûfiení. Tato mûfiení mají zcela jinou vypovídací hodnotu, neÏ karotáÏ provádûná pro hydrogeologické úãely v âesku. Hlavním rozdílem je velmi omezen˘ komplex metod, kter˘ byl k mûfiení vyuÏíván. BûÏnû byly pouÏívány pouze sondy pro mûfiení spontánní polarizace a pro mûfiení mûrného odporu. Velmi ãasto se stává, Ïe osy na karotáÏních grafech nejsou popsány. V takovémto pfiípadû je karotáÏní mûfiení prakticky bezcenné. Pfies tyto v˘tky se nám studiem karotáÏních záznamÛ podafiilo získat obraz o mûrném odporu základních horninov˘ch typÛ. Obrázek 4.5 ukazuje pfiíklad karotáÏních mûfiení ve dvou archivních vrtech. První mûfiení probûhlo ve vrtu V106, kter˘ byl cel˘ odvrtán v kfiídov˘ch sedimentech. Na grafu gradientové sondy je jednoznaãnû patrné vydûlování horizontÛ o relativnû 42

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vysokém mûrném odporu. Pro povrchová geofyzikální mûfiení je podstatné zji‰tûní, Ïe takovéto polohy jsou pomocí vertikálního elektrického sondování prakticky nevydûlitelné. Platí to zejména u polohy v okolí 80 metrÛ. Ani druh˘ kolektor o celkové mocnosti cca 10 metrÛ by se s nejvût‰í pravdûpodobností z odporov˘ch mûfiení nepodafiilo urãit.

XV. 1-2 (2008) We want to show on the results of measurements in well 233-K that it is not also easy to determine the base of Cretaceous sediments from well logging measurements. The question remains whether the layer between 68 and 77 metres is already a granite massif as it had already been interpreted or it is the most permeable layer of coarse-grained sediments on the base of Cretaceous. In hydrogeological terms, the lithological attribution is obviously not substantial, but the circumstance that this horizon is water-bearing is essential. The important finding for geophysicists is that the layers with high and higher resistivity can be considered as layers which can be interpreted as a potential groundwater resource. In new well GS6001, well logging measurement was performed immediately after it had been drilled (Fig. 4.6). As compared to the classic Mongolian measurements, also selected methods of nuclear logging were applied – gamma logging (GL) and gamma-gamma logging (GGL). In our opinion the well logging curves prove that the well was not terminated in the basement rocks, but it ended in the basal layer of Cretaceous sediments. If the well ended in granites, resistivity should rise at the base of the well and the radioactivity of the environment should also rise due to the presence of orthoclase (radioactive isotope of potassium 40K). The groundwater table in the well was at a level of 33 metres below the ground during measurement. According to other measurements, it is however not the groundwater table, but the level of mud in the well. If the GWL is to be determined from the well logging measurements, then its position is at 58 metres. However, it cannot be excluded that this change in the apparent resistivity is caused by a change in the clay amount of the Cretaceous sediments. This bed of more clayey rocks ends at 78 metres. The main permeable layer follows deeper on, the base of which is at 98 metres according to the well logging curves. This layer is formed by sediments with a large admixture of orthoclase. It is claimed in the classic hydrogeological applications of well logging that sands and gravels have lower radioactivity than clays. At this site, the opposite is true. The black vertical line signifies the outfit of the well with a full casing, the red line a perforated casing. Below, there is only a short mud box. According to the measurement of resistivity of the drilling fluid before salting and immediately after 24 hours after salting, it seems likely that the perforated casing ends at 85 metres. If the reliable data on the drilling and the well outfit are available, then it would be possible to subject the well logging measurement to re-interpretation and from it to draw conclusions on the character of the rock massif around the well and its water saturation. According to the TV documentation of the well, made apart from the logging measurement, it is not confirmed that the well outfit is such as specified by the logging company and which is presented in Fig. 4.6. The optical documentation of the well carried out at the site in the summer 2005 quite exactly recorded the method of the well outfit and its conditions. The cameral study of the television record showed that the beginning of the perforated section of the well outfit was at 71 metres. The perforation ends at 98.5 metres. A pump is placed in a section of 76.2 to 78.0 metres and thus is in the perforated section of the well and not in the imperforated section of the well as declared by the drilling company. This circumstance can influence the

Na v˘sledcích mûfiení ve vrtu V233-K chceme ukázat, Ïe ani z karotáÏních mûfiení není snadné urãit bázi kfiídov˘ch sedimentÛ. Otázkou zÛstává, zda vrstva mezi 68 aÏ 77 metry je jiÏ granitov˘ masív, jak bylo pÛvodnû interpretováno, nebo zda je to nejpropustnûj‰í vrstva hrubozrnn˘ch sedimentÛ na bázi kfiídy. Z hlediska hydrogeologického zfiejmû není podstatné litologické zaãlenûní, ale okolnost, Ïe tento horizont je vodonosn˘. Pro geofyziky je dÛleÏité zji‰tûní, Ïe vrstvy s vysok˘m a vy‰‰ím mûrn˘m odporem lze pokládat za vrstvy, které je moÏné interpretovat jako moÏn˘ zdroj podzemních vod. V novém vrtu GS6001 bylo uskuteãnûno bezprostfiednû po odvrtání karotáÏní mûfiení (obr. 4.6). Oproti klasick˘m mongolsk˘m mûfiením byly aplikovány i vybrané metody jaderné karotáÏe – gamakarotáÏ (GK) a gamagamakarotáÏ (GGK). KarotáÏní kfiivky podle na‰eho názoru dokazují, Ïe vrt nebyl ukonãen v podloÏních horninách, ale Ïe skonãil v bazální vrstvû kfiídov˘ch sedimentÛ. V pfiípadû zakonãení v granitech, by mûl na bázi vrtu stoupat mûrn˘ odpor a vlivem pfiítomnosti ortoklasu by se mûla zvy‰ovat i radioaktivita prostfiedí (radioaktivní izotop draslíku 40K). Hladina kapaliny ve vrtu byla v dobû mûfiení na úrovni 33 metrÛ pod terénem. Podle dal‰ích mûfiení se v‰ak nejedná o hladinu podzemní vody, ale hladinu v˘plachu ve vrtu. Pokud by se mûla z karotáÏních mûfiení HPV urãovat, pak její poloha je v 58 metrech. Nelze v‰ak vylouãit, Ïe tato zmûna zdánlivého mûrného odporu je zpÛsobena zmûnou jílovitosti kfiídov˘ch sedimentÛ. Tato poloha jílovitûj‰ích hornin konãí v 78 metrech. Dále do hloubky následuje hlavní propustná vrstva, jejíÏ báze je podle karotáÏních kfiivek v 98 metrech. 43

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

Tato vrstva je tvofiena sedimenty se silnou pfiímûsí ortoklasu. V klasick˘ch hydrogeologick˘ch aplikacích karotáÏe se tvrdí, Ïe písky a ‰tûrky mají niωí radioaktivitu neÏ jíly. Na této lokalitû je tomu naopak. âerná svislá ãára znamená vystrojení vrtu plnou paÏnicí, ãervená ãára pak perforovanou paÏnicí. Pod ní je jiÏ jenom krátk˘ kalník. Podle mûfiení odporu vrtné kapaliny pfied nasolením, bezprostfiednû po nasolení a po 24 hodinách po nasolení se zdá pravdûpodobn˘m, Ïe perforovaná paÏnice konãí v 85 metrech. Pokud by byly k dispozici spolehlivé údaje o vrtání a vystrojení vrtu, pak by bylo moÏné karotáÏní mûfiení podrobit reinterpretaci a vyvodit z nûj dal‰í závûry o charakteru horninového masívu okolo vrtu a jeho zvodnûní. Podle televizní dokumentace vrtu uskuteãnûné mimo karotáÏní mûfiení není potvrzeno, Ïe vystrojení vrtu je takové, jako jej udává karotáÏní firma a jaké je uvádûno na obrázku 4.6. Optická dokumentace vrtu realizovaná na lokalitû v létû 2005 zcela pfiesnû dokumentovala zpÛsob vystrojení vrtu a jeho stav. Kamerální studium televizního záznamu ukázalo, Ïe poãátek perforovaného úseku vystrojení vrtu je v 71 metrech. Perforace konãí v 98,5 metrech. âerpadlo je umístûno v úseku 76,2 aÏ 78,0 metrÛ a je tedy v perforovaném úseku vrtu, nikoli jak bylo vrtnou firmou deklarováno, Ïe ãerpadlo je v neperforované ãásti vrtu. Tato okolnost mÛÏe mít vliv na Ïivotnost ãerpadla. V˘stroj vrtu konãí kalníkem sahajícím od 98,5 metru do 99,6 metrÛ. Je chybou, Ïe vrtná firma nevystrojila celou odvrtanou délku vrtu. Tím se zkracuje interval, ze kterého je moÏné ãerpat vodu.

XV. 1-2 (2008)

service life of the pump. The well outfit ends with the mud box reaching from 98.5 metres to 99.6 metres. It is a pity that the drilling company had not completed the whole drilled length of the well. Thus the interval from which water can be pumped is shortened. 4.3.2 Geophysical profile P1 In profile P1 (Fig. 4.7), three basic lithological complexes were encountered. The granite massif forms along the profile a basin filled with Cretaceous sediments of different grain size. The lower layer of Cretaceous sediments consists of coarse sediments called "Cretaceous in gravelly development". In the WSW, this layer also emerges along the base of granites into smaller depths and below RS50, RS800, RS850 and RS900 it is covered only with Quaternary soils. According to the geophysical measurements it is not possible to exclude that the layer "Cretaceous in gravelly development" is formed by heavily fractured and weathered igneous rocks. Such rocks cannot be reliably distinguished geoelectrically. In terms of the hydrogeological survey, such a division is however not essential. Both of the types of rocks, heavily fractured and weathered granites and coarse-grained Cretaceous sediments, have very similar properties in the hydrogeological point of view and therefore they can be considered in fact as one type. On the flanks of the basin, the granite slopes have a steep gradient (profile is not distorted in the picture). In such cases the accuracy of determining depths by geoelectrical methods decreases. The theory of the method of resistivity sounding results from the assumption that the individual boundaries are horizontal. This condition is not fulfilled in the given cases. Yet still, by comparing the results of drilling works in well 1766 and the results of RS100, we see that the conformity is good in the determination of the depth of the Cretaceous complex. In the granite rocks, it is possible to identify a fracture zone below RS150 to RS300 on the basis of the results of resistivity

4.3.2 Geofyzikální profil P1 Na profilu P1 (obr. 4.7) byly zastiÏeny tfii základní litologické komplexy. Îulov˘ masív tvofií podél profilu bazén, kter˘ je vyplnûn kfiídov˘mi sedimenty rÛzné zrnitosti. Spodní vrstva kfiídov˘ch uloÏenin je tvofiena hrub˘mi uloÏeninami, které byly nazvány „kfiída ve ‰tûrkovém v˘voji“. Na ZJZ se tato 44

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

vrstva podél báze granitÛ dostává i do men‰ích hloubek a pod VES50, VES800, VES850 a VES900 ji kryjí jiÏ jen kvartérní zeminy. Podle geofyzikálních mûfiení není moÏné vylouãit, Ïe vrstva „kfiída ve ‰tûrkovém v˘voji“ je tvofiena silnû poru‰en˘mi a zvûtral˘mi magmatick˘mi horninami. Geoelektricky není moÏné takovéto horniny spolehlivû rozli‰it. Z hlediska hydrogeologického prÛzkumu v‰ak takovéto dûlení není podstatné. Oba typy hornin, silnû poru‰ené a zvûtralé Ïuly a hrubû zrnité kfiídové sedimenty, mají z hydrogeologického hlediska velmi podobné vlastnosti a je moÏné je proto de facto pokládat za jeden typ. Na kfiídlech bazénu mají svahy granitÛ strm˘ sklon (profil je na obrázku nepfiev˘‰en). V takov˘chto pfiípadech pfiesnost urãování hloubky geoelektrick˘mi metodami klesá. Teorie metody vertikálního elektrického sondování vychází z pfiedpokladu, Ïe jednotlivá rozhraní jsou horizontální. Tato podmínka v daném pfiípadû není splnûna. Pfiesto v‰ak porovnáním v˘sledkÛ vrtn˘ch prací na vrtu 1766 a v˘sledkÛ VES100 vidíme, Ïe shoda v urãení hloubky kfiídového komplexu je dobrá. V Ïulov˘ch horninách je na základû v˘sledkÛ vertikálního elektrického sondování moÏné urãit poruchovou zónu pod VES150 aÏ VES300. Poru‰ené jsou zejména granity na okrajích této zóny, tj. pod VES150 a pod VES300. Je moÏné, Ïe tûmito pásmy je do oblasti pfiivádûno vût‰í mnoÏství podzemní vody. Tvar povrchu granitového masívu na VSV kfiídle profilu nasvûdãuje tomu, Ïe i v tomto místû budou granitové horniny poru‰eny, nebo Ïe granitov˘ masív je tvofien jin˘mi horninami nebo horninami s pfiímûsí minerálÛ s elektronovou vodivostí. Vede nás k tomu okolnost, Ïe podobné pásmo nízk˘ch odporÛ bylo zji‰tûno i na „star˘ch“ detailních profilech PI – PIII. I tam

XV. 1-2 (2008)

sounding. Especially granites at the rims of this zone are fractured, i.e. below RS150 and RS300. It is possible that a larger amount of groundwater is brought to the area through such zones. The shape of the surface of the granite massif on the ENE flank of the profile indicates that in this place, too, the granite rocks will be fractured or the granite massif is formed by different rocks or rocks with an admixture of minerals with electron conductivity. This is suggested by the circumstance that a similar zone of low resistivities was also detected in "old" detailed profiles PI – PIII. Also there, it is possible to find igneous rocks, in which resistivity decreases down to a value of 21 Ωm. The hypothesis that the decrease of resistivity is given by the lithological composition of rocks is also supported by the fact that just behind the profile, behind RS900, igneous rocks outcrop. The Cretaceous basin is filled with sediments of smaller grain down to a depth of about 80 metres. The Cretaceous sediments are described as "Cretaceous in sandy to gravelly development" or in the ENE as "Cretaceous in sandy development". A certain condition in this system of deposition is the south-western flank of the basin, where this layer does not exist, and the coarse-grained sediments are immediately covered with the Quaternary. Along the whole profile, the Cretaceous sediments are covered with the Quaternary soils reaching up to twenty metres in thickness. According to the size of resistivity, which ranges between 14 and 240 ohmmetres, it can be declared that also the character of the Quaternary sediments strikingly changes. In the ENE, there are soils of clayey type, whereas in the WSW, there can even be dry sands. 45

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

4.3.3 Geofyzikální profil PA Studiem archivních materiálÛ v Centrálním geologickém archívu jsme mûli moÏnost se seznámit s vût‰ím mnoÏstvím dfiíve proveden˘ch geofyzikálních mûfiení. Tyto práce pokr˘valy velkou oblast, mnohdy dosti vzdálenou od míst na‰eho podrobného prÛzkumu. Z tohoto dÛvodu jsme se rozhodli reinrepretovat pouze dva profily (PA a PB), které by charakterizovaly geologickou situaci v ‰ir‰ím okolí mûsta Mandalgobi. SnaÏili jsme se, aby profily byly navzájem kolmé, a aby byly co nejdel‰í. Geofyzikální profil PA je prakticky totoÏn˘ se star˘m profilem VIII. Profil PB byl v jiÏní ãásti volen totoÏnû s profilem X a ve stfiední a severní ãásti byl doplnûn jednotlivû mûfien˘mi VES, které v originálních zprávách netvofiily samostatnû interpretované profily. ProtoÏe v archivních zprávách byly k dispozici kfiivky VES, byla tato mûfiení pfiehodnocena moderními interpretaãními postupy. Profil PA je prv˘ z reinterpretovan˘ch profilÛ dfiívûj‰ího mongolského mûfiení (obr. 4.8). Kfiivky vertikálního elektrického sondování byly interpretovány stejn˘m zpÛsobem jako kfiivky VES, které mûfiila, zpracovávala a následnû interpretovala geofyzikální skupina GEOtestu Brno, a.s. v letech 2003 a 2004.

4.3.3 Geophysical Profile PA By studying archive materials in the Central Geological Archives, we had an opportunity to acquaint ourselves with a large number of previously performed geophysical measurements. These works covered a large area, often very far from the places of our detailed survey. For this reason, we decided to re-interpret only two profiles (PA and PB), which would characterise the geological situation in the wider vicinity of the town of Mandalgobi. We tried that the profiles were mutually perpendicular and were as long as possible. Geophysical profile PA is virtually identical with old profile VIII. Profile PB was chosen identically with profile X in the southern part and complemented in the central and northern parts with individually measured RS, which had not formed separately interpreted profiles in the original reports. Because RS curves were available in the archive reports, those measurements were re-evaluated by modern interpretation methods. Profile PA is the first of the re-interpreted profiles of the previous Mongolian measurement (Fig. 4.8). The RS curves were interpreted in the same way as RS curves which the team of GEOtest Brno, a.s. had measured, processed and subsequently interpreted in the years 2003 and 2004. The old Mongolian profiles were measured and interpreted for a different purpose than the geophysical measurements of GEOtest. Geophysical measurements from 1980s and 1990s were rather aimed at the issues of the regional geologic structure and basic hydrogeological knowledge than at the direct search for places designed for drilling hydrogeological wells. For this reason, the distance of the places of RS measurement was chosen at about 500 metres. This circumstance also necessitated certain changes in the illustration of geophysical cross sections of re-interpreted profiles in this report. As compared to the profiles measured by GEOtest, the re-interpreted profiles are ten times exaggerated. Because the altitudes of RS points were in geophysical cross sections in archive materials, all vertical data are also given in absolute altitudes in the new illustrations and corrected by barometric GPS measurement in the 2005 season. Similarly as the distance of RS points was chosen differently during field measurement, also differently measured were the

Staré mongolské profily byly mûfieny a interpretovány za jin˘m úãelem neÏ geofyzikální mûfiení GEOtestu. Geofyzikální mûfiení z osmdesát˘ch a devadesát˘ch let mûlo spí‰e odpovídat na otázky regionální geologické stavby a pfiispût k základnímu hydrogeologickému poznání neÏ pfiímo vyhledávat místa urãená k vrtání hydrogeologick˘ch vrtÛ. Z tohoto dÛvodu byla vzdálenost míst mûfiení vertikálního elektrického sondování volena okolo 500 metrÛ. Tato okolnost si vynutila i urãité

actual RS curves. The curves were measured to a maximum distance of AB/2480 metres and only five points per decade were chosen for their plotting, which is half the density we had applied for our detailed measurements. As it has already been said, the geophysical team of GEOtest detected the shape of RS by measuring ten points per decade. In geophysical profile PA, a massif of igneous rocks was detected only in the NE end of the profile in RS524. In this

je moÏné najít magmatické horniny, u kter˘ch mûrn˘ odpor klesá aÏ na hodnotu 21 Ωm. Hypotéze, Ïe sníÏení mûrného odporu je dáno litologick˘m sloÏením hornin, napomáhá i to, Ïe tûsnû za koncem profilu za VES900 magmatické horniny vycházejí na den. Kfiídová pánev je do hloubky cca 80 metrÛ vyplnûna sedimenty men‰ího zrna. Kfiídové uloÏeniny jsou popisovány jako „kfiída v písãitém aÏ ‰tûrkovitém v˘voji“ respektive na v˘chodoseverov˘chodû „kfiída v písãitém v˘voji“. Urãitou v˘jimkou v tomto systému uloÏení je jihozápadní kfiídlo pánve, kde tato vrstva není a hrubozrnné kfiídové sedimenty jsou pfiímo pfiekryty kvartérem. Podél celého profilu jsou kfiídové uloÏeniny kryty kvartérními zeminami dosahujícími mocnosti aÏ dvacet metrÛ. Podle velikosti mûrného odporu, kter˘ se pohybuje od 14 aÏ do 240 ohmmetrÛ je moÏné prohlásit, Ïe se mûní v˘raznû i charakter ãtvrtohorních sedimentÛ. Na VSV to jsou zeminy jílovitého habitu, zatímco na ZJZ to mohou b˘t aÏ suché písky.

46

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ zmûny v zobrazování geofyzikálních fiezÛ reinterpretovan˘ch profilÛ v této zprávû. Oproti profilÛm mûfien˘m GEOtestem Brno, a.s. jsou reinterpretované profily desetkrát pfiev˘‰eny. ProtoÏe v archivních materiálech byly v geofyzikálních fiezech nadmofiské v˘‰ky bodÛ vertikálního elektrického sondování jsou i na nov˘ch obrázcích v‰echny v˘‰kové údaje uvádûny v absolutních nadmofisk˘ch v˘‰kách a jsou korigovány podle mûfiení barometrick˘mi GPS v sezónû 2005. Podobnû jako byla jinak volena vzdálenost bodÛ VES pfii terénním mûfiení, byly i jinak mûfieny vlastní kfiivky vertikálního elektrického sondování. Kfiivky byly mûfieny do maximální vzdálenosti AB/2480 metrÛ a pfii jejich vykreslování bylo voleno pouze pût bodÛ na dekádu, coÏ je poloviãní hustota, neÏ které jsme pouÏívali pfii na‰ich detailních mûfieních. Jak jiÏ bylo dfiíve fieãeno, geofyzikální skupina GEOtestu zji‰Èuje tvar vertikálního elektrického sondování mûfiením deseti bodÛ na dekádu. Na geofyzikálním profilu PA byl zji‰tûn masív magmatick˘ch hornin pouze na severov˘chodním konci profilu na VES524. V tomto místû je k dispozici vût‰í mnoÏství vrtÛ, které ukazují jak je prÛbûh skalního podloÏí rozbrázdûn a jak promûnná je i litologie Ïulového masívu. Z geofyzikálního hlediska by bylo zajímavé a pro komplexní interpretaci v‰ech geologick˘ch prací i velmi dÛleÏité zjistit fyzikální obraz tohoto pfiechodu. Z tûchto dÛvodÛ by bylo vhodné mezi VES525 a VES524 vloÏit nové body vertikálního elektrického sondování a tak tento pfiechod lépe popsat. Tyto VES by umoÏnil i poznat, jak se mûní charakter kfiídov˘ch sedimentÛ od granitového masívu smûrem do nitra kfiídové pánve. Ve stfiedu profilu PA mají kfiídové sedimenty v˘voj „jílovit˘ aÏ písãit˘“, na jihozápadním okraji profilu je v˘voj kfiídy „písãit˘ aÏ jílovit˘“. Pod VES454 a VES455 je v˘voj kfiídy „písãit˘“. Je moÏné, Ïe se opût jedná o bazální polohu kfiídov˘ch sedimentÛ. Kvartérní sedimenty dosahují mocnosti aÏ okolo 20 metrÛ a jsou spí‰e neÏ písky tvofieny hlínami, místy v‰ak s písãitou pfiímûsí. Smûrem k Ïulovému masívu se mocnost ãtvrtohorních sedimentÛ sniÏuje a za VES525 jiÏ kvartérní vrstva není urãována. To v‰ak neznamená, Ïe zde kvartér neexistuje, ale Ïe jeho mocnost je men‰í neÏ cca tfii metry.

XV. 1-2 (2008) place, a larger amount of wells is available. The wells show both how the course of the bedrock is striated and how variable is also the lithology of the granite massif. It would be interesting in geophysical terms and also very important for the comprehensive interpretation of all geological works to detect the physical picture of this transition. For these reasons it would be appropriate to insert new RS points between RS525 and RS524 and thus to describe this transition better. These RS measurements would also enable to know how the character of the Cretaceous sediments changes from the granite massif towards the core of the Cretaceous basin. In the middle of profile PA, the Cretaceous sediments are in the "clayey to sandy" development, and in the SW edge of the profile, they are in the "sandy to clayey" development. Below RS454 and RS455, the development of the Cretaceous is "sandy". It is possible that it is again the basal bed of Cretaceous sediments. The Quaternary sediments reach up to around 20 metres in thickness and are rather formed by loams than sands, but locally with a sandy admixture. Towards the granite massif the thickness of the Quaternary sediments decreases, and behind RS525 the Quaternary layer is not determined any more. This does not, however, mean that the Quaternary does not exist there, but that its thickness is smaller than about three metres. 4.3.4 Distribution of Resistivities Resistivities of the individual lithological layers, or resistivities arranged by lithological composition and by the position of layers in the geological cross section, were subjected to statistical examination. We are aware of the fact that the statistical analysis for a certain type of rocks is not significant and sufficient. After the first interpretation and the first attribution of the lithological meaning to the given layers, the lithological classification was more specified by the statistical evaluation and the statistical evaluation was corrected by such changes. The examination was equally modified according to additional measurements in 2004. Yet still, we believe that such a study gives quite a large amount of information on the investigated rock environment. This is also the main difference between the submitted report and archive materials. In the latter ones, a certain range of resistivities was always attributed to the Cretaceous layer, and in granites their resistivity was then often declared as "infinite". This new approach to the evaluation of geoelectrical measurements was enabled by new interpretation methods.

4.3.4 RozloÏení mûrn˘ch odporÛ Mûrné odpory jednotliv˘ch litologick˘ch vrstev, respektive mûrné odpory sefiazené podle litologického sloÏení a podle polohy vrstvy v geologickém fiezu, jsme podrobili statistickému zkoumání. Jsme si vûdomi toho, Ïe statistick˘ soubor pro nûkteré typy hornin není v˘znamn˘ a dostateãn˘. Po první

47

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ interpretaci a prvním pfiifiazení litologického v˘znamu dan˘m vrstvám bylo podle statistického hodnocení litologické zafiazení upfiesnûno a statistické hodnocení bylo o tyto zmûny opraveno. Stejnû tak bylo zkoumání upraveno podle doplÀkov˘ch mûfiení v roce 2004. Pfiesto se domníváme, Ïe takovéto studium podává dosti velké mnoÏství informací o zkoumaném horninovém prostfiedí. To je také hlavní rozdíl mezi pfiedkládanou zprávou a archivními materiály. V tûch byl vrstvû kfiídy pfiipisován vÏdy urãit˘ rozsah mûrn˘ch odporÛ a u granitÛ pak velmi ãasto byl jejich mûrn˘ odpor prohlá‰en za „nekoneãn˘“. Tento nov˘ pfiístup k hodnocení geoelektrick˘ch mûfiení umoÏnily nové interpretaãní postupy. Ze statistického hodnocení na obrázku 4.9 vidíme, Ïe nejvût‰í variabilita je u zemin kvartéru. To je dáno tím, Ïe u tûchto zemin je velk˘ rozdíl v jejich zrnitosti a je‰tû vût‰í a v˘znamnûj‰í rozdíl je v jejich vlhkosti. Je moÏné, Ïe by bylo proveditelné jejich dal‰í dûlení, ale z hlediska úkolu fie‰eného problému nemá takovéto dûlení praktick˘ v˘znam. Dal‰í okolností hovofiící proti tomuto zkoumání je metodika mûfiení VES. Ta byla podle zadané definice fie‰eného úkolu vedena tak, Ïe nedostateãnû popisuje vrstvy do úvodní mocnosti pûti metrÛ. Takováto mûfiení vertikálního elektrického sondování neumoÏÀují dostateãnû dobfie popsat pfiípovrchové vrstvy. Pokud by byly definovány dal‰í úkoly je moÏné se k této otázce vrátit a litologií kvartérních zemin se zab˘vat podrobnûji. Masív magmatick˘ch hornin má mûrné odpory od 20 do 1400 ohmmetrÛ. Hodnoty niωí neÏ 100 ohmmetrÛ byly vÏdy interpretovány jako místa tektonického poru‰ení granitÛ. Rozdíln˘ charakter poru‰en˘ch Ïul a Ïul neporu‰en˘ch je dobfie patrn˘ z rozdílu rozloÏení jejich mûrn˘ch odporÛ. Hodnoty vy‰‰í neÏ tisíc ohmmetrÛ naopak naznaãují, Ïe v tûchto místech je granitov˘ masív neporu‰en a minimálnû navûtrán. Pokud jsou tyto hodnoty zji‰tûny v blízkosti povrchu, pak je moÏné vyslovit pfiedpoklad, Ïe jde o such˘ granitov˘ masív, kter˘ mÛÏe b˘t poru‰en a navûtrán. RozloÏení mûrn˘ch odporÛ jednotliv˘ch kfiídov˘ch vrstev je nejlépe vidût na obrázku 4.9. Je patrné, Ïe mûrné odpory vrstev, které se sv˘m litologick˘m charakterem pfiibliÏují, se pfiekr˘vají. Pfiekr˘vání „pfies jednu vrstvu“ prakticky neexistuje, i kdyÏ to není vylouãené. Na základû tohoto ãlenûní kfiídov˘ch sedimentÛ bylo moÏné vyãlenit ty oblasti kfiídové pánve, kde je nejvût‰í nadûje na získání dostateãného mnoÏství kvalitní pitné vody.

XV. 1-2 (2008) The statistical evaluation in Figure 4.9 shows that the highest variability is in the Quaternary soils. This is given by the fact that in such soils there is a great difference in their grain size and even a greater and more significant difference is in their moisture. It is possible that their subdivision would be feasible, but such subdivision has no practical meaning from the view of the task of the addressed problem. Other circumstance speaking against such examination is the methodology of RS measurement. This was chosen according to the assigned definition of the addressed task in such a way that it poorly described layers down to the initial thickness of five metres. Such RS measurements do not permit to describe near-surface layers sufficiently well. If other tasks were defined, it is possible to return to this issue and to deal with the lithology of Quaternary soils in more detail. The massif of igneous rocks has resistivities from 20 to 1,400 ohmmetres. The values lower than 100 ohmmetres were always interpreted as places of tectonic fracturing of granites. The different character of fractured granites and solid granites is well evident from the difference of the distribution of their resistivities. By contrast, the values higher than one thousand ohmmetres indicate that in such places the granite massif is solid and least weathered. If such values are detected near the surface, then it is possible to raise an assumption that it is a dry granite massif which can be fractured and weathered. The distribution of resistivities of the individual Cretaceous layers can be best seen in Figure 4.9. It is obvious that resistivities of the layers which come closer to each other with their lithological character overlap. Overlapping "over one layer" does not virtually exist, although it is not excluded. Based on this division of Cretaceous sediments, it was possible to earmark those areas of the Cretaceous basin where there is the greatest hope for obtaining a sufficient amount of highquality drinking water. 4.3.5 Thickness of Cretaceous Sediments Maps of the thickness of Cretaceous and Quaternary sediments were compiled from the results of geophysical measurement in all profiles in the areas "Town" and "North", according to the description of wells and the mapping of outcrops of igneous rocks. The isolines of thickness were plotted by the SURFER8 software and general geological laws and laws of creation of isolines were taken into consideration when plotting them. The map of isolines of the sediment thickness shows that the basin reaches over 180 metres in thickness. The continuation of the basin towards the NNE of the town can be deemed as proven according to the result of drilling in well 35 and according to the old geophysical profiles PI and PIV. The map of the ground surface in the area "Town" and the map of the thickness of Cretaceous sediments were the base for the calculation of the course of the basement of the Cretaceous basin. The calculations and the map compilations were made by special procedures in the SURFER8 software of the company GOLDEN SOFTWARE. Based on such calculations, it is possible to compile a common contour map, but the program above also enables to compile special views of the Cretaceous basin. The contour map of the basement of the Cretaceous basin enables us to obtain a better idea on the shape of the granite

4.3.5 Mocnost kfiídov˘ch sedimentÛ Z v˘sledkÛ geofyzikálního mûfiení na v‰ech profilech v oblasti „mûsto“ a „sever“, podle popisu vrtÛ a podle mapování v˘chozÛ magmatick˘ch hornin byly sestaveny mapy mocnosti kfiídov˘ch a kvartérních sedimentÛ. Izolinie mocnosti byly sestaveny programem SURFER8 a pfii jejich vykresování bylo pfiihlédnuto k obecn˘m geologick˘m zákonitostem a zákonÛm tvorby izolinií. Z mapy izolinií mocnosti sedimentÛ je patrné, Ïe pánev dosahuje mocnosti pfies 180 metrÛ. Pokraãování pánve na severoseverov˘chod od mûsta je moÏné pokládat za prokázané podle v˘sledku vrtání na vrtu 35 a podle star˘ch geofyzikálních profilÛ PI a PIV. Mapa povrchu terénu v oblasti „mûsto“ a mapa mocnosti kfiídov˘ch sedimentÛ byly podkladem pro v˘poãet prÛbûhu báze kfiídové pánve. V˘poãty i konstrukce map byly provádûny 48

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

speciálními postupy v programu SURFER8 spoleãnosti GOLDEN SOFTWARE. Na základû tûchto v˘poãtÛ je moÏné konstruovat bûÏnou vrstevnicovou mapu, ale zmínûn˘ program dovoluje i sestavit speciální pohledy na kfiídovou pánev. Vrstevnicová mapa báze kfiídové pánve nám umoÏÀuje získat lep‰í pfiedstavu o tvaru povrchu granitového masívu pfied poãátkem kfiídové sedimentace. Pro lep‰í orientaci ãtenáfie jsou do mapy zakresleny v‰echny vrty z oblasti „mûsto“. Vrty jsou zobrazeny v obvyklém schématu pro vrty jdoucí do podloÏí a pro vrty, které podloÏí nedostihly. Body vertikálního elektrického sondování promûfiené v létech 2003 a 2004 jsou znázornûny v mapû ãerven˘mi teãkami. Do mapy jsme téÏ vkreslili omezení kfiídov˘ch sedimentÛ. Tato hranice byla zkonstruována podle prÛbûhu nulové mocnosti. Tuto hranici je moÏné chápat pouze jako orientaãní a v mapû 4.10 je znázornûna bíl˘mi teãkami.

massif surface before the onset of Cretaceous sedimentation. For a better orientation of the reader, all wells from the area "Town" are plotted into the map. Wells are displayed in a common diagram for wells running into the basement and for wells not reaching the basement. RS points measured in the years 2003 and 2004 are illustrated with red dots. The map also shows the delineation of Cretaceous sediments. This boundary was compiled according to the course of zero thickness of the Cretaceous. This boundary can be understood as tentative and is represented with white dots in Fig. 4.10. The procedure with the application of options of the SURFER8 software of the company GOLDEN SOFTWARE enabled us to display the relief of the Cretaceous basin not only in the form of the classic contour map, but also it was possible to develop a spatial model (3D) of the Cretaceous basin. The program enables to illustrate in the model not only the shape

Postup s vyuÏitím moÏností programu SURFER8 firmy GOLDEN SOFTWARE nám umoÏnil zobrazit reliéf kfiídové pánve nejen formou klasické vrstevnicové mapy, ale bylo moÏné vytvofiit i prostorov˘ model (3D) kfiídové pánve. Program umoÏÀuje v modelu znázornit nejen tvar pánve se v‰emi jejími „zálivy“, ale na svazích granitového masívu je moÏné znázornit i prÛbûh hladiny podzemní vody. Ta vychází z namûfiené úrovnû HPV ve vrtu GS6001 a pfiedpokládá její horizontální prÛbûh. Je samozfiejmé, Ïe pfiesnost urãení

of the basin with all its "bays", but also the course of the groundwater level on the slopes of the granite massif. This results from the measured altitude of the GWL in well GS6001 and assumes its horizontal course. It is natural that the accuracy of determination of the course of the basin stems from options which are provided by available data. These data, as it is common in geological sciences, are not evenly distributed in area. It is therefore necessary to transform them into a regular square network. It is clear that this approach 49

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ prÛbûhu pánve vychází z moÏností, které poskytují dostupná data. Ta, jak je to v geologick˘ch disciplinách bûÏné, nejsou rovnomûrnû rozdûlená v plo‰e. Je proto nutné je transformovat do pravidelné ãtvercové sítû. Je jasné, Ïe tímto postupem dochází k hodnocení, které se od skuteãnosti v koneãném dÛsledku mÛÏe li‰it. BohuÏel, tento nedostatek není v souãasné dobû moÏné odstranit. Je otázkou diskuze, zda postup ryzího matematického zpracování je objektivnûj‰í, neÏ konstrukce izolinií klasick˘m ruãním zpÛsobem. Oba postupy mají své v˘hody a nev˘hody a není, podle na‰eho názoru, moÏné stanovit, co je v˘hodnûj‰í. My volíme postup, pfii kterém je matematické zpracování doplÀováno ruãními zásahy, které umoÏÀují lépe popsat geologickou skuteãnost a zachovávají obecnû platné geologické zákony. V oblasti „sever“, tj. v místech, kde hlavní kfiídová pánev vybíhá k severu úzk˘m zálivem, jsme sestavili stejné grafické v˘stupy, jako u oblasti „mûsto“. Jsme si vûdomi toho, Ïe v oblasti sever nebylo k dispozici takové mnoÏství údajÛ jako v detailnû prozkoumané oblasti „mûsto“. Pfiesto se domníváme, Ïe znázornûní mocnosti kfiídov˘ch sedimentÛ a stanovení tvaru pfiedkfiídového terénu pfiiná‰í základní novinky v poznání tohoto území. JiÏ prv˘ pohled na tvar „zálivu sever“ napovídá o zpÛsobu sedimentace v kfiídové pánvi a o moÏnostech proudûní podzemní vody vãetnû doplÀování jejích zásob (obr. 4.11). Oproti pfiedchozímu obrázku je omezení kfiídové pánve znázornûno ãern˘mi teãkami. Mapu mocnosti kfiídov˘ch sedimentÛ i vrstevnicovou mapu a prostorov˘ model kfiídové pánve jsme sestavovali ze v‰ech dostupn˘ch údajÛ. Jako základní údaj jsme pouÏili v˘sledky vrtn˘ch prací, star˘ch i nov˘ch, a na jejich základû interpretované v˘sledky detailních geofyzikálních mûfiení. Tato základní data byla doplnûna údaji získan˘mi ze zpracování archivních geofyzikálních mûfiení na profilech PI, PII, PIII a PIV. Jako body s nulovou mocností kfiídov˘ch sedimentÛ jsme do startovacího souboru vloÏili v‰echny dokumentaãní body. Byly to body urãené pfii barometrick˘ch mûfieních v˘‰ek ze sezóny 2004 i 2005. Tyto body byly doplnûny body, které byly dokumentovány v rámci hydrogeologického sestavování mapy 1:10 000.

Ilustra?n

XV. 1-2 (2008) leads to an evaluation which can eventually differ from the reality. Unfortunately, this deficiency cannot be eliminated in the present time. It is a matter of discussion whether the procedure of pure mathematical processing is more objective than the compilation of isolines in the classic manual way. Both of the approaches have their pros and cons and, in our opinion, it is not possible to determine which of them is more advantageous. We choose the approach when the mathematical processing is complemented with manual interventions which allow to better describe the geological reality and which keep the generally accepted geological laws. In the area "North", i.e. in the places where the main Cretaceous basin juts out with its narrow bay to the north, we compiled the same graphical outputs as in the area "Town". We are aware of the fact that in the area "North" such a quantity of data as in the thoroughly investigated area "Town" was not available. Yet we believe that the depiction of the thickness of Cretaceous sediments and the determination of the shape of the pre-Cretaceous ground bring basic news in the knowledge of this territory. Even the first view of the shape of the "Bay North" suggests the way of sedimentation in the Cretaceous basin and the options of groundwater flow, including the recharge of its reserves (Fig. 4.11).

The map of the thickness of Cretaceous sediments, the contour map and the spatial model of the Cretaceous basin were compiled from all available data. As the basic information we applied the results of old as well as new drilling works, and the results of detailed geophysical measurements interpreted on their basis. These basic data were complemented with information obtained from the processing of archive geophysical measurements in profiles PI, PII, PIII and PIV. As the points with zero thickness of Cretaceous sediments we inserted all documentation points into a starting set. These points were determined in the barometric measurements of altitudes from the 2004 and 2005 seasons. These points were complemented with the points documented within the compilation of a hydrogeological map 1:10 000.

foto P. An Bl illustrative ha photo by P. Bl ha 50

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

5. RE‰ER‰E A HYDROGEOLOGICKÉ MAPOVÁNÍ

5. LITERATURE REVIEW AND HYDROGEOLOGICAL MAPPING

5.1 V˘sledky re‰er‰ních prací a rekognoskace HG objektÛ V Centrálním geologickém archívu v Ulaanbaataru jsme se v roce 2002 zamûfiili na vyhledání zpráv o prÛzkumech, které byly realizovány v ajmaku Dundgobi a v okolí mûsta Mandalgobi. V‰echny dostupné zprávy jsme prostudovali, pofiídili jsme si z nich zápisky a stûÏejní kapitoly a mapové pfiílohy jsme okopírovali. ProtoÏe jsme pak v prÛbûhu prací naráÏeli na dal‰í údeje o realizovan˘ch geologick˘ch prÛzkumech, archív jsme opûtovnû nav‰tûvovali i v letech 2003, 2004 i 2005. StûÏejním podkladem pro interpretaci a sestavení mapov˘ch podkladÛ v rozsahu ajmaku Dundgobi byly pfiíslu‰né listy k hydrogeologické mapû jihov˘chodní ãásti MLR, sestavené pracovníky mongolské hydrogeologické expedice Sizikova, et al., (1986). Textové vysvûtlivky k mapám byly základním v˘chozím podkladem pro charakteristiku hydrogeologick˘ch pomûrÛ území. Z dal‰ích podkladÛ dÛleÏit˘ch pro sestavení mapov˘ch podkladÛ, hydrogeologické charakteristiky území a tabulkov˘ch pfiehledÛ základních parametrÛ vrtné hydrogeologické prozkoumanosti, uvádíme práce Zujeva A. V., et al., (1966), Sagalujeva D. D., et al., (1967), Machova V. V., et al., (1968), Ganbata C., et al., (1973) a Kiseleva N. P., et al., (1976). Z archivních zpráv (Miagmar, Gusev, 1984) vyplynulo, Ïe v roce 1980 byl Ministerstvem vodního hospodáfiství MLR proveden v okolí Mandalgobi povrchov˘ geofyzikální prÛzkum metodou vertikálního elektrického sondování a elektrického profilování s cílem nalezení hydrogeologicky perspektivních území. Na základû geofyzikálního prÛzkumu byly vymezeny dva perspektivní úseky, z nichÏ jeden (Mandalgobsk˘) se rozkládá 5 – 12 km k západu a jihov˘chodnû od mûsta Mandalgobi jako úzk˘ protaÏen˘ pás o ‰ífice od 1,5 do 3,0 km a druh˘ (Ar‰antinsk˘) je 12 – 18 km na SV od pfiedchozího v nevelkém Ar‰antinském údolí. V roce 1981 Centrální geologická sluÏba Ministerstva geologie a rudního hornictví MLR provedla vyhledávací hydrogeologické prÛzkumné práce na tûchto dvou vymezen˘ch územích. Na Mandalgobském úseku vãetnû podúseku Churchynchad byl ze 17 hydrogeologick˘ch vrtÛ zji‰tûn a ovûfien zvodnûn˘ horizont v 9 vrtech. Zvodnûné horniny tvofií v západní ãásti úseku drobnozrnné aÏ kamenité ‰tûrky s písãit˘m tmelem a na jihov˘chodû promûnlivû zrnité písky s vloÏkami oblázkov˘ch a kamenit˘ch ‰tûrkÛ. Mocnost zvodnûného horizontu se pohybovala od 8,0 – 21,5 metru na západû do 7,5 – 48,0 metru na jihov˘chodû a mûla v˘raznû lokální charakter. Vydatnost vrtÛ se pohybovala od 0,2 l.s-1 do 4,0 l.s-1 pfii odpovídajících sníÏeních 30,6 a 35,0 metru. Voda nemûla zv˘‰enou mineralizaci. Na Ar‰antinském úseku byl z osmi proveden˘ch vrtÛ zvodnûn˘ horizont zji‰tûn a ovûfien v ‰esti vrtech v hloubkách od 20,3 do 80,0 metru. Zvodnûné horniny tvofií písãito‰tûrkovitokamenité sedimenty mocné od 11 do 30 metru. ZvodeÀ je napjatá a piezometrická úroveÀ hladiny podzemní vody byla v hloubkách od 9,8 do 26,9 metru. Vydatnost vrtÛ se pohybovala od 0,2 do 3,6 l.s-1 pfii odpovídajících sníÏeních 11,9 a 20,15 metru. Voda nemûla rovnûÏ zv˘‰enou mineralizaci. Na základû prÛzkumn˘ch prací bylo konsta-

5.1 Results of Review Works and Reconnaissance of Hydrogeological Objects In 2002, in the Central Geological Archives in Ulaanbaatar, we focused on the search for reports on surveys which were carried out in the Dundgobi Aimak and in the vicinity of the town of Mandalgobi. We studied all available reports, took notes from them and copied key chapters and map annexes. Because during the works we had been encountering other contacts on accomplished geological surveys, we repeatedly visited the Archives also in the years 2003, 2004 and 2005. The principal source materials for the interpretation and compilation of map bases to the extent of the Dundgobi Aimak were relevant sheets to the hydrogeological map of the southeastern part of the People’s Republic of Mongolia (PRM), compiled by the staff of a Mongolian hydrogeological expedition, Sizikova, et al., (1986). The textual explanatory notes to the maps were the basic starting source for the characteristics of hydrogeological conditions of the territory. Other source materials important for the compilation of map bases, hydrogeological characteristics of the territory and tabular overviews of the basic parameters of drilling hydrogeological exploration include papers by Zujev A. V., et al., (1966), Sagalujev D. D., et al., (1967), Machov V. V., et al. , (1968), Ganbat C., et al., (1973) and Kiselev N. P., et al., (1976). It resulted from the archive reports (Miagmar, Gusev, 1984) that in 1980, in the vicinity of Mandalgobi, the Ministry of Water Management of the PRM conducted a surficial geophysical survey by the method of resistivity sounding and resistivity profiling with the aim to find hydrogeologically prospective areas. Based on the geophysical survey, two prospective sections were delineated – one (Mandalgobi) extends 5 – 12 km towards the W and SE of the town of Mandalgobi as a narrow elongated strip of 1.5 to 3.0 km in width and the other (Arshantin) is 12 – 18 km NE of the mentioned town in the small Arshantin Valley. In 1981, the Central Geological Service of the Ministry of Geology and Ore Mining of the PRM carried out prospecting hydrogeological survey works in those two delineated areas. In the Mandalgobi section, including the Churchynchad subsection, a water-bearing horizon was detected and verified in 9 out of 17 hydrogeological wells. The water-bearing rocks form fine-grained to stony gravels with sandy cement in the western part of the section and variably grained sands with intercalations of shingle and stony gravels in the SE. The thickness of the water-bearing horizon varied between 8.0 and 21.5 metres in the west, up to 7.5-48.0 metres in the SE, and had a markedly local character. The yield of the wells fluctuated between 0.2 l.s-1 and 4.0 l.s-1 with corresponding drawdowns of 30.6 and 35.0 metres. Water has no increased content of TDS. In the Arshantin section, a water-bearing horizon was detected and verified in six out of eight installed wells at depths of 20.3 to 80.0 metres. The water-bearing rocks form sandy-gravelly-stony sediments of 11 to 30 metres in thickness. The groundwater body is confined and the piezometric level of the groundwater table was at depths of 9.8 to 26.9 metres. The yield of the wells fluctuated between 0.2 to 3.6 l.s-1 with 51

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) corresponding drawdowns of 11.9 and 20.15 metres. Water had no increased content of TDS either. Based on the survey works, it was stated that both of the sections can be characterised with a small area extent of the water-bearing horizons with a low degree of water saturation, and in the long-term forecast they cannot serve as a prospective resource for the central supply of the town of Mandalgobi with water. In the area of the brown-coal deposit Tevshijn Gobi, five wells were drilled in 1982 and encountered a water-bearing horizon of 25 to 160 metres in thickness with free groundwater level, which is formed by variably grained sands with coal intercalations. The yield of the wells fluctuated in a wide range of 2.3 to 9.2 l.s-1 with drawdowns of 2.1 – 8.0 metres. Water was distinguished by the increased content of TDS (1.5 – 3.0 g.l-1) and high hardness. Due to the unsatisfactory quality of water and also with respect to the greater distance from the consumption area, not even this locality was considered as a resource for supplying the town of Mandalgobi with water. Because no suitable resources for central supply had been found in the near vicinity of Mandalgobi, a hydrogeological survey was carried out in the area of the exploited source of water in Mandalgobi in 1983. According to the results of survey works it was determined that groundwater is mainly bound there to the Lower Cretaceous proluvial-deluvial and fluvial-lacustrine sediments, which fill an intermontane graben. The sediments are formed by variably grained sands with beds of conglomerates, gravels and clays. The thickness of the water-bearing horizon was determined at 60 to 84 metres. The content of TDS in groundwater reached 0.4 – 0.7 g.l-1. The groundwater reserves have, according to the authors, a local character and are recharged by the infiltration of atmospheric precipitation and the underground inflow of fissure water from the higher-laid mountain massifs, which at the same time represent the reception area. During the survey works, wells 5222, 302 and 303 were exploited there with a total take-off of 24.6 l.s-1. Based on a short-term monitoring of the groundwater table in observation wells, it was stated that its level was significantly lowered, which was caused by the water take-off exceeding many times its recharge from natural resources. Information on hydrogeological conditions in the area of Olgoin Gov, where there is the second groundwater resource exploited for supplying Mandalgobi, was obtained by us from a report on the results of a preliminary and detailed survey of groundwater with the aim of the centralised supply of the town of Mandalgobi with water, which was carried out in the area of Olgoin Gov in 1986 (Miagmar, Alkin 1986). The Olgoin Gov site lying about 28 – 32 km NW of Mandalgobi is bound to dejection cones formed at the southern side of the intermontane depression of SW – NE direction, which came into existence on a step structure of the Palaeozoic basement. The water-bearing horizon is represented there by Lower Cretaceous sediments formed by slightly consolidated sandstones, sands and gravelly-stony deposits, which are separated from each other by little thick layers of claystones and clays. The thickness of the water-bearing layer is quoted at 15 to 45 metres with an average value of 30 metres. The yield of the hydrogeological wells fluctuated between 1.8 and 10.0 l.s-1 with drawdowns by 28 and 7.2 metres. The static level

továno, Ïe oba úseky lze charakterizovat mal˘m plo‰n˘m roz‰ífiením zvodnûn˘ch horizontÛ s nízkou mírou zvodnûní a v dlouhodobém v˘hledu nemohou slouÏit jako perspektivní zdroj pro centrální zásobování vodou mûsta Mandalgobi. V oblasti hnûdouhelného loÏiska Tev‰ijn gobi bylo v roce 1982 realizováno pût vrtÛ, které zastihly zvodnûn˘ horizont o mocnosti od 25 do 160 metrÛ s volnou hladinou podzemní vody, kter˘ je tvofien promûnlivû zrnit˘mi písky s vloÏkami uhlí. Vydatnost vrtÛ se pohybovala v ‰irokém rozmezí od 2,3 do 9,2 l.s-1 pfii sníÏení 2,1 – 8,0 metru. Voda se vyznaãovala zv˘‰enou mineralizací 1,5 – 3,0 g.l-1 a vysokou tvrdostí. Vzhledem k nevyhovující kvalitû vody a rovnûÏ s ohledem na vût‰í vzdálenost od spotfiebi‰tû nebyla ani tato lokalita uvaÏována jako zdroj pro zásobování vodou mûsta Mandalgobi. ProtoÏe v blízkém okolí Mandalgobi nebyly nalezeny vhodné zdroje pro centrální zásobování, byl v roce 1983 realizován hydrogeologick˘ prÛzkum v oblasti vyuÏívaného zdroje vody v Mandalgobi. Podle v˘sledkÛ prÛzkumn˘ch prací bylo stanoveno, Ïe podzemní voda je zde vázána hlavnû na spodnokfiídové proluviálnû deluviální a fluviolakustrinní sedimenty, které vyplÀují mezihorskou pfiíkopovou propadlinu. Sedimenty tvofií rÛznozrnné písky s polohami slepencÛ, ‰tûrkÛ a jílÛ. Mocnost zvodnûného horizontu byla stanovena na 60 aÏ 84 metrÛ. Mineralizace podzemní vody dosahovala 0,4 – 0,7 g.l-1. Zásoby podzemní vody mají podle autorÛ lokální charakter a jsou dotovány infiltrací atmosférick˘ch sráÏek a podzemním pfiítokem puklinov˘ch vod z v˘‰e poloÏen˘ch horsk˘ch masívÛ, které zároveÀ pfiedstavují sbûrnou oblast. V dobû prÛzkumn˘ch prací zde byly vyuÏívány vrty 5222, 302 a 303 s celkov˘m odbûrem 24,6 l.s-1. Na základû krátkodobého sledování hladiny podzemní vody v pozorovacích vrtech bylo konstatováno v˘znamné sniÏování její úrovnû, které je vyvoláno odbûrem vody mnohonásobnû pfievy‰ujícím její doplÀování z pfiírodních zdrojÛ. Informace o hydrogeologick˘ch pomûrech v oblasti Olgojn Gov, kde se nachází druh˘ zdroj podzemní vody vyuÏívan˘ pro zásobování Mandalgobi, jsme ãerpali ze zprávy o v˘sledcích pfiedbûÏného a detailního prÛzkumu podzemních vod s cílem centralizovaného zásobování vodou mûsta Mandalgobi, kter˘ byl proveden v oblasti Olgojn Gov v roce 1986 (Miagmar, Alkin 1986). Lokalita Olgojn Gov leÏící cca 28 – 32 km severozápadnû od Mandalgobi je vázána na dejekãní kuÏely vzniklé na jiÏní stranû mezihorské deprese smûru JZ – SV, která vznikla na stupÀovité struktufie paleozoického podloÏí. Zvodnûn˘ horizont zde pfiedstavují spodnokfiídové sedimenty zastoupené slabû zpevnûn˘mi pískovci, písky a ‰tûrkovitokamenit˘mi uloÏeninami, které jsou navzájem oddûleny málo mocn˘mi vrstvami jílovcÛ a jílÛ. Mocnost zvodnûné vrstvy je uvádûna 15 aÏ 45 metrÛ, s prÛmûrnou hodnotou 30 metrÛ. Vydatnost hydrogeologick˘ch vrtÛ se pohybovala od 1,8 do 10,0 l.s-1, pfii sníÏeních o 28 aÏ 7,2 metru. Statická úroveÀ hladiny podzemní vody se zde pohybovala v závislosti na prÛbûhu povrchu terénu v hloubce 2,0 – 24,0 metru. Podzemní voda mûla pfiíznivou mineralizaci, která se pohybovala od 0,6 do 0,9 g.l-1. Jímání podzemní vody pro vodárenské zásobování bylo ve zprávû navrÏeno 5 jímacími vrty ‰achovnicovitû rozmístûn˘mi napfiíã smûru proudûní podzemní vody. Z jednotliv˘ch vrtÛ byl navrÏen odbûr ve v˘‰i 5 aÏ 8 l.s-1 a vyuÏitelné zásoby (vãetnû statick˘ch) byly vyãísleny v mnoÏství 31 l.s-1 na projektované období 15 let. 52

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ V rámci rekognoskace hydrogeologick˘ch objektÛ jsme za doprovodu vodohospodáfie ajmaku pana Khurleho a hydrogeologa Ulziybaljira zdokumentovali v roce 2002 a následnû 2004 vyuÏívané vrty v prostoru Mandalgobi a rovnûÏ v cca 30 km vzdáleném jímacím území v oblasti Olgojn Gov. V souãasné dobû jsou pro centrální vodárenské zásobování mûsta Mandalgobi vyuÏívány tyto dva zdroje podzemní vody. První je vázán na zvodnûní pfieváÏnû spodnokfiídov˘ch sedimentÛ vyplÀujících lokální pfiíkopovou propadlinu procházející od SV pfii v˘chodním okraji mûsta Mandalgobi. Zde je pro centrální zásobování pitnou vodou vyuÏíván v poslední dobû jedin˘ jímací vrt 5222. MnoÏství odebírané podzemní vody z tohoto objektu je stanoveno nepfiímo podle v˘konu ãerpadla na 5,6 aÏ 6,9 l.s-1. Tento vrt je opatfien elektrick˘m ponorn˘m ãerpadlem a je napojen pfiímo na vodovodní fiad. Souãasnû jsou zde plnûny automobilové cisterny zásobující vodou okrajové ãásti mûsta. Z archivních zpráv (Miagmar, Gusev 1984) je zfiejmé, Ïe tato hydrogeologická struktura je vyuÏívána dlouhodobû. PrÛmûrn˘ odbûr vody je uvádûn pro období: 1956 – 1967: 60 m3/den, t.j. 0,69 l.s-1, 1967 aÏ 1973: 300 m3/den, t.j. 3,47 l.s-1, 1973 – 1977: 380 m3/den, t.j. 4,40 l.s-1, 1977 – 1980: 1 800 m3/den, t.j. 20,8 l.s-1, 1980 – 1983: 2 300 m3/den, t.j. 26,6 l.s-1. Pfiitom do roku 1977 nebylo pozorováno narÛstající sníÏení hladiny podzemní vody vlivem ãerpání a lze tak pfiedpokládat velikost pfiírodních zdrojÛ podzemní vody minimálnû v mnoÏství 380 – 400 m3/den, tj. cca 4,6 l.s-1. V dobû nejvy‰‰ích odbûrÛ zaji‰Èovaly pfies 90 % podzemní vody vrty 5222, 302 a 303. Vrty 302 a 303 jsou vzdáleny cca 3 metry od sebe a cca 100 metrÛ od vrtu 5222. Hlavní odbûr podzemní vody tak byl soustfiedûn do pomûrnû úzkého prostoru. V roce 1980 zde sníÏení hladiny podzemní vody dosahovalo jiÏ 23 metrÛ a koncem roku 1983 pak 55 metrÛ. Celková v˘‰e odbûru vody z hydrogeologické struktury tak v osmdesát˘ch létech nûkolikanásobnû pfiekraãovala dotaci hydrogeologického kolektoru a docházelo tak ke stálému sniÏování hladiny podzemní vody v hydrogeologické struktufie. Velikost sníÏení úrovnû hladiny podzemní vody byla stanovena v prÛmûru na 8,0 metrÛ za rok (Miagmar, Gusev, 1984). Z toho vyplynula potfieba omezit spotfiebu vody v Mandalgobi, pfiíp. zajistit dal‰í zdroj podzemní vody. K v˘znamnému sníÏení spotfieby vody pak do‰lo po odchodu sovûtské vojenské posádky z Mandalgobi. Mimo vrt 5222 jsou v severov˘chodní ãásti Mandalgobi vyuÏívány je‰tû dva mûlãí vrty situované cca 650, respektive 400 metrÛ severozápadnû od tohoto vrtu (vrt 9140 a „mongolsk˘“). Tyto vrty jsou osazeny elektrick˘m ponorn˘m ãerpadlem a ruãním stojanov˘m ãerpadlem a slouÏí pro individuální distribuci vody, resp. k zalévání sazenic stromkÛ. V jiÏní ãásti mûsta je pfiíleÏitostnû vyuÏíván vrt 7033, kter˘ je opatfien elektrick˘m ponorn˘m ãerpadlem a slouÏí pro individuální distribuci vody a plnûní cisteren. Pfii západním okraji mûsta a západnû od nûj jsou vyuÏívány dva vrty v soukrom˘ch zahradnictvích pro zavlaÏování. Jedná se o vrt 55 a 6969. V poslední dobû je vyuÏíván i vrt 1833 v prostoru cihelny jiÏnû od mûsta. Druh˘ zdroj podzemní vody vyuÏívan˘ pro centrální vodárenské zásobování Mandalgobi pfiedstavuje hydrogeologická struktura vázaná na mezihorskou depresi probíhající od jihozápadu k severov˘chodu ve vzdálenosti cca 25 km

XV. 1-2 (2008) of the groundwater level fluctuated there in dependence on the course of the ground surface at a depth of 2.0 – 24.0 metres. Groundwater had a favourable content of TDS, which ranged from 0.6 to 0.9 g.l-1. The abstraction of groundwater for water supply was proposed in the report by 5 abstraction wells arranged in a chequered way across the groundwater flow direction. The take-off was proposed from the individual wells in an amount of 5 to 8 l.s-1 and the exploitable reserves (including static ones) were quantified in an amount of 31 l.s-1 for a planned period of 15 years. In 2002 and later in 2004, within the reconnaissance of hydrogeological installations, accompanied by the Aimak’s water manager, Mr. Khurle, and a hydrogeologist, Mr. Ulziybaljir, we documented exploited wells in the area of Mandalgobi and also in the well field in the area of Olgoin Gov about 30 km away from it. At the present time, the following two groundwater resources are exploited for the central water supply of the town of Mandalgobi: The first is bound to the water saturation of mainly Lower Cretaceous sediments filling up a local graben extending from the NE at the eastern rim of the town of Mandalgobi. There, the only abstraction well, 5222, has recently been exploited for the central supply of drinking water. The amount of groundwater abstracted from this installation is determined indirectly according to the pumping power at 5.6 to 6.9 l.s-1. This well is fitted with an electric submersible pump and connected directly to the water main. At the same time, vehicle tanks are filled there, supplying peripheral parts of the town with water. It is evident from archive reports (Miagmar, Gusev 1984) that this hydrogeological structure has been utilised for a long time. The average water take-off is quoted for periods: 1956 – 1967: 60 m3/day, i.e. 0.69 l.s-1; 1967 – 1973: 300 m3/day, i.e. 3.47 l.s-1; 1973 – 1977: 380 m3/day, i.e. 4.40 l.s-1; 1977 – 1980: 1,800 m3/day, i.e. 20.8 l.s-1; 1980 – 1983: 2,300 m3/day, i.e. 26.6 l.s-1. Until 1977, the increasing drawdown of the groundwater level by pumping had not been observed, and thus the magnitude of the natural resources of groundwater can be assumed at least in an amount of 380 – 400 m3/day, i.e. about 4.6 l.s-1. During the peak take-off, wells 5222, 302 and 303 provided over 90 % of groundwater. Wells 302 and 303 are about 3 metres away from each other and about 100 metres from well 5222. The main take-off of groundwater was thus concentrated to a relatively narrow space. In 1980, the groundwater level drawdown reached there as much as 23 metres, and then 55 metres at the end of 1983. The total amount of water take-off from the hydrogeological structure thus exceeded many times the recharge of the hydrogeological aquifer in the 1980s and the steady drawdown of groundwater occurred in the hydrogeological structure. The magnitude of the groundwater level drawdown was determined on average at 8.0 metres per year (Miagmar, Gusev, 1984). This resulted in the need to reduce water consumption in Mandalgobi, or to find another groundwater resource. Water consumption was then significantly decreased after the withdrawal of the Soviet military garrison from Mandalgobi. Besides well 5222, other two, but shallower, wells are exploited in the north-eastern part of Mandalgobi, located about 650 and 400 metres, respectively, NW of that well (well 9140 and "Mongolian" well). These wells are mounted with an

53

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ západoseverozápadnû od Mandalgobi v oblasti naz˘vané Olgojn Gov. Tato deprese v paleozoickém podloÏí je vyplnûna spodnokfiídov˘mi sedimenty, ve kter˘ch pfiedstavují písãité aÏ písãitokamenité sedimenty hydrogeologick˘ kolektor. Ve vzdálenosti 1,3 aÏ 3,4 km od sebe zde bylo v letech 1986 – 1987 vybudováno 5 jímacích vrtÛ hlubok˘ch 71 aÏ 114 metrÛ. V souãasné dobû je vyuÏíván pouze jedin˘ vrt 9066, ze kterého je ãerpáno mnoÏství kolem 7 l.s-1 podzemní vody. Ta je dopravována do Mandalgobi ocelov˘m pfiívodním potrubím se dvûma pfieãerpávacími stanicemi. Z ajmaãních zdrojÛ jsme zde získali i „Studii proveditelnosti integrovaného rozvoje základních urbanistick˘ch sluÏeb pro mûsto Mandalgobi" (Murray, et al., 2001), o které jsme vûdûli, Ïe byla vyhotovena jako podklad pro Asijskou rozvojovou banku.

XV. 1-2 (2008) electric submersible pump and a hand-operated stand pump and serves for the individual consumption of water, or for watering tree seedlings. In the southern part of the town, occasionally exploited is well 7033, which is equipped with an electric submersible pump and serves for the individual consumption of water and for filling vehicle tanks. At the western rim of the town and west of it, two wells are utilised in private garden centres for irrigation. It is wells 55 and 6969. Recently, also well 1833 has been exploited in the area south of a brickworks south of the town. The second groundwater resource utilised for the central water supply of Mandalgobi is formed by a hydrogeological structure bound to an intermontane depression running from SW to NE at a distance of about 30 km NW of Mandalgobi in the area called Olgoin Gov. This depression in the Palaeozoic basement is filled with Lower Cretaceous sediments, in which the hydrogeological aquifer is represented by sandy to sandystony sediments. At a distance of 1.3 to 3.4 km from each other, 5 abstraction wells (71 to 114 metres deep) were installed there in the years 1986 – 1987. At the present time, only one well, 9066, is exploited, from which an amount of around 7 l.s-1 of groundwater is pumped. It is transported to Mandalgobi through steel feed-water piping with two pumping stations. From the Aimak’s sources we also obtained the "Feasibility Study of Integrated Development of Basic Urban Services for the Town of Mandalgobi" (Murray, et al., 2001), of which we knew that it had been elaborated as the base for the Asian Development Bank.

5.2 Hydrogeologické mapování Pfied vlastní konstrukcí hydrogeologick˘ch map je potfieba zhodnotit hydrogeologické pomûry území z nûkolika hledisek a vybrat ta nejreprezentativnûj‰í, aby mapy mûly pro dan˘ úãel poÏadovanou vypovídací schopnost. Interpretací v˘chozích geologick˘ch a hydrogeologick˘ch map a podkladÛ hydrogeologické prozkoumanosti zájmového území byly v létech 2002 aÏ 2004 sestaveny hydrogeologické mapy mûfiítek 1 : 50 000, 1 : 500 000 a 1 : 10 000 a mapy dokumentaãních bodÛ. Souãasnû s mapami byly zpracovány i tabulkové pfiehledy hydrogeologick˘ch dokumentaãních bodÛ. Vrty jsou v tabulkách charakterizovány zemûpisn˘mi soufiadnicemi a nadmofiskou v˘‰kou objektÛ, stratigrafick˘m indexem, mocností vodonosn˘ch kolektorÛ a hloubkou vrtÛ. Podle v˘sledkÛ hydrodynamick˘ch zkou‰ek je uvádûna ustálená hladina podzemní vody a ãerpaná vydatnost pfii odpovídajícím sníÏení hladiny. Dopoãtem byla stanovena specifická vydatnost q a index logaritmick˘ch srovnávacích parametrÛ transmisivity Y. Tabulky hydrogeologické prozkoumanosti ajmaku Dundgobi jsou nepostradatelnou pfiílohou mapy hydrogeologick˘ch dokumentaãních bodÛ a slouÏí jako dÛleÏitá souãást evidence vodních zdrojÛ pro správu ajmaku.

5.2 Hydrogeological Mapping It is necessary prior to the actual compilation of hydrogeological maps to evaluate hydrogeological conditions of the area from several aspects and to choose the most representative ones so that the maps have the required informative capability for the given purpose. By the interpretation of the initial geological and hydrogeological maps and bases of hydrogeological knowledge of the area of interest, hydrogeological maps of 1 : 50 000, 1 : 500 000 and 1 : 10 000 scales and maps of documentation points were compiled in 2002 to 2004. Also, tabular overviews of hydrogeological documentation points were processed simultaneously with the maps. The wells in the tables are characterised by geographic coordinates and altitudes of the installations, stratigraphic indices, the thickness of water-bearing aquifers and the depth of the wells. The standing level of groundwater and the pumped yield at the corresponding level drawdown is given according to the results of hydrodynamic tests. The specific yield q and the index of logarithmic comparative parameters of transmissivity Y were determined by recalculation. The tables of hydrogeological exploration of the Dundgobi Aimak are an indispensable annex to the map of hydrogeological documentation points and serve as an important part of the register of water resources for the Aimak’s administration.

5.2.1 Dokumentace a zhodnocení zdrojÛ podzemních vod V záfií 2002 a v srpnu aÏ fiíjnu 2003, byla v rámci terénního ‰etfiení provedena dokumentace vyuÏívan˘ch zdrojÛ podzemní vody pro zásobování obyvatel provincie Dundgobi, zamûfiená na stfiediskové obce v jednotliv˘ch somonech. Dokumentované objekty byly v rámci terénního ‰etfiení pofiadovû prÛbûÏnû ãíslovány v rámci jednotliv˘ch mapov˘ch podkladÛ v mûfiítku 1 : 500 000. Dokumentaãní listy jsou ãíslovány pofiadovû v rámci jednotliv˘ch somonÛ fiímsk˘mi ãíslicemi. Podobnû jako pfiedchozí tabulky jsou i dokumentaãní listy zdrojÛ podzemních vod podkladem pro konstrukci mapy hydrogeologick˘ch dokumentaãních bodÛ a spoleãnû tak tvofií unikátní evidenci vodních zdrojÛ v ajmaku Dundgobi, která pfiedstavuje základní materiál pro správu ajmaku. Zemûpisné soufiadnice a nadmofiská v˘‰ka jednotliv˘ch objektÛ byla zamûfiena pomocí pfiístrojÛ GPS. V rámci dokumentace byla charakterizována morfologická a geologická pozice objektÛ, charakter vegetaãního pokryvu, úroveÀ hladiny podzemní vody, hloubka objektÛ, prÛmûr a charakter v˘stroje. Pfiístrojem Watertest typu Combo od firmy Hanna byla mûfiena teplota vzduchu, teplota vody, konduktivita a pH.

5.2.1 Documentation and Evaluation of Groundwater Resources In September 2002 and in August to October 2003, within a field investigation, documented were the exploited groundwater resources for supplying the population of the Dundgobi 54

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) Aimak, directed to the central villages in the individual somons. The documented installations were consecutively numbered within the individual map bases on a scale of 1 : 500 000 during the field investigation. The documentation sheets are consecutively numbered within the individual somons numerated by Roman numerals. Similarly as the preceding tables, also the documentation sheets of groundwater resources are a base for the compilation of maps of hydrogeological documentation points and thus altogether they create a unique register of water resources in the Dundgobi Aimak, which represents the basic material for the Aimak’s administration. The geographic coordinates and altitudes of the individual installations were located by a GPS device. Within the documentation, characterised were the morphological and geological position of installations, the character of vegetation cover, the altitude of groundwater level, the depth of installations, and the diameter and character of the outfit. The apparatus Watertest of the Combo type from the company Hannah measured air temperature, water temperature, conductivity and pH. Besides the actual documentation, water samples were taken from the key exploited installations for the determination of basic physical-chemical parameters. The documentation sheets formed the contents of the textual documentation of the report. In the years 1959 – 1999, drilling survey works had been carried out by various organisations to ensure drinking water for the supply to the population of the individual somons, either directly in villages or in their immediate vicinity. As it

Kromû vlastní dokumentace byly ze stûÏejních vyuÏívan˘ch objektÛ odebrány vzorky vody pro stanovení základních fyzikálnû-chemick˘ch parametrÛ. Dokumentaãní listy byly obsahem textové dokumentace zprávy. V letech 1959 – 1999 byly rÛzn˘mi organizacemi provádûny vrtné prÛzkumné práce pro zaji‰tûní pitné vody pro zásobování obyvatel jednotliv˘ch somonÛ, které byly realizovány buì pfiímo v obcích nebo v jejich bezprostfiedním okolí. Jak vypl˘vá z pfiehledÛ v˘sledkÛ tûchto prací, získan˘ch z archivní dokumentace Vodohospodáfiské spoleãnosti v Mandalgobi bylo odvrtáno v tomto období celkem 54 hydrogeologick˘ch vrtÛ. V rámci terénního ‰etfiení v záfií 2002 a v srpnu aÏ fiíjnu 2003, zamûfieného na dokumentaci vyuÏívan˘ch zdrojÛ vody pro jednotlivé somony, pfiípadnû turistické základny, bylo zdokumentováno celkem 51 objektÛ. Jak z dokumentace vypl˘vá, je souãasn˘ zpÛsob zásobování stfiedisek v jednotliv˘ch somonech, v pfiehledu uveden˘ch v tabulce 5.2.1, fie‰en ãásteãnû vyuÏíváním hydrogeologick˘ch vrtÛ, ãásteãnû kopan˘ch studní. Z celkového poãtu 54 realizovan˘ch hydrogeologick˘ch vrtÛ je v souãasné dobû vyuÏíváno dvacet vrtÛ, ostatní vrty byly zlikvidovány nebo nejsou z technickoprovozních dÛvodÛ vyuÏívány. VyuÏívané vrty jsou osazeny ruãními pumpami, zatímco z kopan˘ch studní je voda vût‰inou odebírána dÏberem. Vrty a studny situované mimo zástavbu slouÏí téÏ k napájení dobytka. Dosavadní zpÛsob zásobování obyvatel stfiediskov˘ch obcí pitnou vodou není optimální. VyuÏívané zdroje vody nemají

Tabulka 5.2.1 Pfiehled zásobování obyvatel pitnou vodou v jednotliv˘ch somonech Table 5.2.1 Overview of supplying the population with drinking water in individual somons âíslo somonu

Název somonu

Oznaãení mapy

Number of somon

Name of somon

I

Sahan-Ovoo

L-48-V

II III

Erdenedalay Delgerhangay

L-48-A L-48-V

IV

Adaatsag

L-48-B

V

Luus

L-48-G

VI

Huld

L-48-G

âísla objektÛ

Poãet objektÛ

Z toho Poznámka vrty studny

Designation Numbers Number Of which Remark of map of objects of objects Holes Wells 1–3

3

4 1–5 1–4 1–2 3

1 5 4 2 1

1–3 1–3 4

3 3 1

2 2

3 1 3 5

3

4 3 1 3 3 3

2

VII

Delgertsogt

L-48-B

VIII IX

Deren Mandalgobi

L-48-B L-48-G

1–3 4 1 1–5

X XI XII XIII XIV XV

Gurvansayhan Olzyit Tsagaandelger Govi-Ugtaal Bayanjargalan Ondorshil

L-48-G L-48-G L-48-B L-48-B L-48-G L-49-V

1–4 1–3 1 1–3 1–3 1–3

1 4 1

2 1 1 3 2 1

For a new monastery Pramenní v˘vûr, Spring outflow K zásobování turistické základny,

1 3 5

55

Pro nov˘ klá‰ter,

1 1

1 2 2

K zásobování turistické základny, For supplying a tourist centre

For supplying a tourist centre Jímací území Olgojn Gov, Catchment area Olgoin Gov

2 3 1 2 1 1

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) results from the overviews of results of such works obtained from the archive documentation of the Water Management Company in Mandalgobi, a total of 54 hydrogeological wells was drilled in the above-given period. Within the field investigation in September 2002 and in August to October 2003, focused on the documentation of exploited water resources for the individual somons and, if possible, tourist centres, a total of 51 installations was documented. As it shows from the documentation, the current way of supplying the central villages in the individual somons, clearly presented in Table 5.2.1, is solved by exploiting hydrogeological wells and in part by dug wells. Of the total number of 54 installed hydrogeological wells, twenty wells are utilised in the present time; the other wells were destroyed or are not used for technical-operating reasons. The exploited wells are mounted with hand-operated pumps while water from the dug wells is mostly drawn with buckets. The holes and wells located outside built-up areas also serve for watering the cattle. The present way of supplying the population of the central villages with drinking water is not optimal. The exploited groundwater sources have no delineated protection zones, and the fact that no sewerage network exists in the somons is an imminent risk for the pollution of the wells and holes located inside their municipal lands. In the exploited water sources located outside built-up areas, these sources also serve in most cases for watering the cattle. The gathering of the cattle at watering troughs is an imminent risk for the pollution of drinking water resources, which is accentuated especially in case of dug wells with the shallow groundwater level. To ensure the optimal way of supplying the population of the central villages with high-quality drinking water, we

vymezena ochranná pásma a skuteãnost, Ïe v somonech neexistuje kanalizaãní síÈ, je bezprostfiedním rizikem zneãi‰tûní studní a vrtÛ situovan˘ch v jejích intravilánu. U vyuÏívan˘ch zdrojÛ vod, situovan˘ch mimo zástavbu, slouÏí tyto zdroje ve vût‰inû pfiípadÛ zároveÀ k napájení dobytka. ShromaÏìování dobytka u napájecích ÏlabÛ je bezprostfiedním rizikem zneãi‰tûní zdrojÛ pitné vody, coÏ je zvlá‰tû zv˘raznûno v pfiípadû kopan˘ch studní s mûlkou úrovní hladiny podzemní vody. Pro zaji‰tûní optimálního zpÛsobu zásobování obyvatel stfiediskov˘ch obcí kvalitní pitnou vodou, povaÏujeme za nezbytné vymezení ochrann˘ch pásem vodních zdrojÛ, postupnou realizaci hydrogeologick˘ch vrtÛ s osazením vhodného ãerpacího zafiízení, vãetnû zaji‰tûní náhradních dílÛ pro zabezpeãení jejich perspektivního plynulého provozu. Mûlo by dojít k dÛslednému oddûlení zdrojÛ vody k zásobování obyvatel od zdrojÛ vody slouÏících k napájení dobytka. 5.2.2 Mapy 1 : 500 000 Interpretací v˘chozích geologick˘ch a hydrogeologick˘ch map a podkladÛ hydrogeologické prozkoumanosti zájmového území byla v roce 2003 sestavena generalizovaná mapa litologickopetrografick˘ch typÛ hornin ajmaku Dundgobi a mapa dokumentaãních bodÛ hydrogeologick˘ch prÛzkumn˘ch objektÛ v mûfiítku 1 : 500 000. K mapû byly zpracovány tabulkové pfiehledy obsahující základní parametry hydrogeologick˘ch vrtÛ. Ty byly v souladu s pojetím mapy dokumentaãních bodÛ sefiazeny a pofiadovû ãíslovány podle systému oãíslování a kladu listÛ map v mûfiítku 1 : 100 000. Vlastní terénní ‰etfiení spoãívalo v dokumentaci vyuÏívan˘ch zdrojÛ podzemní vody pro zásobování obyvatel, zamûfiené na stfiediskové obce v jednotliv˘ch somonech.

56

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ Dokumentace tûchto objektÛ je zpracována samostatnû pro jednotlivé vyuÏívané zdroje se systémem oãíslování podle jednotliv˘ch somonÛ a pofiadov˘mi ãísly v rámci tûchto administrativnû správních jednotek. V návaznosti na v˘‰e komentované podklady byla v roce 2004 sestavena hydrogeologická mapa provincie Dundgobi v mûfiítku 1 : 500 000 (obr. 5.1), vãetnû v‰ech podpÛrn˘ch map (obr. 5.2). Základním plo‰n˘m aspektem mapy je vymezení hydrogeologick˘ch jednotek podle typu zvodnûní a charakteru obûhu podzemních vod, které jsou odrazem statigrafie, geneze a litologicko-petrografického charakteru zastoupen˘ch hornin. Zlomy a tektonické linie jsou v mapû prezentovány podle v˘sledkÛ interpretace druÏicov˘ch snímkÛ zájmového území. Bodov˘mi údaji v mapû jsou vybrané hydrogeologické vrty s charakteristick˘mi údaji a schematická situace vyuÏívan˘ch zdrojÛ podzemních vod pro stfiediskové obce v jednotliv˘ch somonech.

XV. 1-2 (2008) consider as necessary to delineate the protection zones of water sources, and to stepwise install hydrogeological wells with mounting a suitable pumping device, including the provision of spare parts for ensuring their prospective continuous operation. Water sources for supplying the population should be rigorously separated from sources serving for watering the cattle. 5.2.2 Maps 1 : 500 000 A generalised map of lithological-petrographical types of rocks of the Dundgobi Aimak and a map of documentation points of exploratory hydrogeological installations were compiled on a scale of 1 : 500 000 by the interpretation of the initial geological and hydrogeological maps and bases of hydrogeological knowledge of the area of interest in 2003. Processed to the map were tabular overviews containing basic parameters of the hydrogeological wells. They were arranged and consecutively numbered according to the system of numbering and the sheet lines of maps on a scale of 1 : 100 000 in compliance with the conception of the map of documentation points. The actual field investigation consisted in the documentation of exploited groundwater resources for the supply to the population, focused on the central villages in the individual somons. The documentation of these installations is prepared separately for the individual exploited sources with the system of numbering according to the individual somons and with consecutive numbers within these administrative units. In connection with the above-commented source materials, a hydrogeological map of the Dundgobi Aimak (including all supporting maps) was compiled on a scale of 1:500 000 in 2004 (Fig. 5.1). The basic area aspect of the map is the delineation of hydrogeological units according to the type of water saturation and the character of groundwater circulation, which are the reflection of statigraphy, genesis and lithologicalpetrographical character of the represented rocks (Fig 5.2). Faults and tectonic lines are presented in the map according to the results of interpretation of satellite images of the area of interest. Point data in the map are selected hydrogeological wells with characteristic data and the schematic situation of exploited groundwater resources for the central villages in the individual somons.

5.2.3 Mapy 1 : 50 000 V˘chozím topografick˘m podkladem pro vlastní terénní ‰etfiení a sestavení map dokumentaãních bodÛ a hydrogeologick˘ch map byl mapov˘ list L-48-81 (Mandalgobi) v mûfiítku 1 : 100 000, kter˘ byl pro vlastní terénní ‰etfiení a mapové v˘stupy rozdûlen na sekce A, B, C, D a reprograficky zvût‰en na jednotlivé listy v mûfiítku 1 : 50 000. Hydrografická síÈ na území listu L-48-81 je charakterizována absencí vodoteãí. Pfii vlastním terénním ‰etfiení byla provádûna aktualizace situace vrtÛ a kopan˘ch studní, zakreslen˘ch v mapû a dokumentace vodních ploch (jezer, pfiíp. mokfiin). Jak vypl˘vá ze zhodnocení v˘sledkÛ terénního ‰etfiení, byla vût‰ina v mapû zakreslen˘ch vodních ploch vyschlá. Vlastní obsahovou náplÀ hydrogeologické mapy je moÏno v souladu s legendou k mapû rozãlenit do ãtyfi základních obsahovû a graficky vyjádfien˘ch tématick˘ch celkÛ. Základním plo‰n˘m aspektem vyjádfien˘m v hydrogeologické mapû je kategorizace území podle typu zvodnûní a charakteru obûhu podzemních vod, které jsou odrazem charakteru horninového

5.2.3 Maps 1 : 50 000 The starting topographic base for the actual field investigation and the compilation of maps of documentation points and hydrogeological maps was Map Sheet L-48-81 (Mandalgobi) on a scale of 1 : 100 000, which was divided for the actual field investigation and map outputs into sections A, B, C and D and reprographically enlarged in individual sheets on a scale of 1 : 50 000. The hydrographic network on the territory of Sheet L-48-81 is characterised by the absence of watercourses. During the actual field investigation, the situation of boreholes and dug wells plotted in the map and the documentation of water areas (lakes, and wetlands, if any) were updated. As the evaluation of results of the field investigation shows, most of the water areas plotted in the map were dry. The actual content of the hydrogeological map can be divided into four basic thematic units expressed with regard to the content and graphics in compliance with the map legend. 57

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

prostfiedí zastoupen˘ch sedimentárních, v˘levn˘ch, subvulkanick˘ch a granitoidních hornin. Velmi pestrá ‰kála litologick˘ch a petrografick˘ch komplexÛ hornin je ve vazbû na základní stratigrafické útvary rozãlenûna do ãtyfi hydrogeologick˘ch celkÛ, v mapû vyjádfien˘ch barvou v plo‰e, které je v‰ak moÏno podle typu zvodnûní a charakteru hlub‰ího obûhu podzemních vod rozdûlit do dvou skupin. Vymezení dílãích jednotek mûlkého obûhu podzemních vod je dáno rozvodnicemi, vymezen˘mi podle v˘chozího topografického podkladu. Podle interpretace morfohydrogeometrické anal˘zy území a z vyhodnocení druÏicov˘ch snímkÛ území, byly v hydrogeologické mapû vymezeny zóny s pfiedpokladem získání vodohospodáfisky vyuÏitelného mnoÏství podzemních vod. Plo‰né a liniové prvky jsou v hydrogeologické mapû (obr. 5.3) doplnûny vybran˘mi bodov˘mi údaji. Zatímco v mapû dokumentaãních bodÛ jsou situovány v‰echny objekty, dokumentované v rámci terénního ‰etfiení, v hydrogeologické mapû jsou situovány pfiirozené pramenní v˘vûry, vyuÏívané studny a vrty, s údaji o hloubce hladiny podzemní vody pod terénem a s oznaãením objektÛ s odbûrem vzorkÛ vod pro laboratorní rozbory. Naprostá v˘jimeãnost pramenních v˘vûrÛ je spolu s absencí vodoteãí odrazem morfologie bez klasick˘ch erozních záfiezÛ, coÏ je logick˘m dÛsledkem klimatick˘ch podmínek území.

The basic area aspect expressed in the hydrogeological map is the categorisation of the area according to the type of water saturation and the character of groundwater circulation, which is the reflection of the character of the rock environment of the represented sedimentary, effusive, subvolcanic and granitoid rocks. The much variegated range of lithological and petrographical rock complexes is divided, in connection to the basic stratigraphic formations, into four hydrogeological units (expressed on the map area by colour), which can, however, be divided into two groups according to the type of water saturation and the character of the deeper circulation of groundwater. The delineation of sub-units of the shallow circulation of groundwater is given by groundwater divides delineated according to the starting topographic base. According to the interpretation of the morphohydrogeometric analysis of the area and from the evaluation of the satellite images of the area, zones with the assumption of obtaining such an exploited amount of groundwater for water supply and distribution were delineated in the hydrogeological map. Area and line elements are complemented with selected point data in the hydrogeological map (Fig. 5.3). All installations (recorded within the field investigation) are located in the map of documentation points, while natural spring outflows, exploited wells and boreholes (with data on

5.2.4 Mapy 1 : 10 000 Hydrogeologická mapa a mapa dokumentaãních bodÛ ‰ir‰ího okolí Mandalgobi v mûfiítku 1 : 10 000 byla sestavena závûrem roku 2004 v návaznosti na mapování zájmového území (obr. 5.4). Základním plo‰n˘m aspektem hydrogeologické mapy bylo vymezení rozsahu komplexu nezpevnûn˘ch a zpevnûn˘ch kfiídov˘ch hornin, které jsou stûÏejním

the depth of the groundwater level below ground surface and with the designation of installations with water sampling for laboratory analyses) are located in the hydrogeological map. The utter rarity of spring outflows together with the lack of watercourses reflects the morphology without typical erosion cuts, which is the logical consequence of the climatic conditions of the area. 58

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

kolektorem pro zásobování obyvatel Mandalgobi pitnou vodou, a tvofií v˘plÀ deprese v prostoru zástavby, jiÏnû a jihozápadnû od mûsta a v dílãí depresi téÏ severov˘chodnû od mûsta. Pfiedkfiídové podloÏí vychází na povrch na morfologicky zvlnûn˘ch náhorních plo‰inách severnû, severov˘chodnû, v˘chodnû a jihov˘chodnû od mûsta a je reprezentováno pestrou ‰kálou v˘levn˘ch, Ïiln˘ch a vyvfiel˘ch hornin permského stáfií. Z morfologie byly odvozeny rozvodnice mûlkého obûhu podzemních vod v první zvodni a podle morfohydrogeometrické anal˘zy území pfiedpokládané privilegované cesty pohybu podzemní vody horninov˘m prostfiedím. Z bodov˘ch údajÛ jsou v mapû prezentovány hydrogeologické vrty vyuÏívané pro zásobování obyvatel pitnou vodou a vrty provedené v rámci na‰eho prÛzkumu.

XV. 1-2 (2008)

5.2.4 Maps 1 : 10 000 The hydrogeological map and the map of documentation points of the wider vicinity of Mandalgobi on a scale of 1 : 10 000 ware compiled at the end of 2004 in connection with the mapping of the area of interest (Fig. 5.4). The basic area aspect of the hydrogeological map was the delineation of the extent of the complex of unconsolidated and consolidated Cretaceous rocks, which are the key aquifer for supplying the population of Mandalgobi with drinking water and form the fill of a depression in the built-up area south and south-west of the town and also a partial depression north-east of the town. The pre-Cretaceous basement outcrops on the morphologically undulated plateaus north, north-east, east and south-east of the town and is represented by a variegated range of effusive, vein and igneous rocks of Permian Age. Groundwater divides of shallow groundwater circulation in the first groundwater body were derived from the morphology and the assumed privileged pathways of groundwater movement through the rock environment according to the morphohydrogeometric analysis of the area. Of point data, presented in the map, are hydrogeological wells exploited for supplying the population with drinking water and wells installed within our survey.

Ilustra?n 59

foto P. An Bl illustrative ha photo by P. Bl ha

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

6. VRTNÉ PRÁCE, HYDROGEOLOGICKÉ ZKOU‰KY A ROZBORY

XV. 1-2 (2008)

6. DRILLING WORKS, HYDROGEOLOGICAL TESTS AND ANALYSES

6.1 Vrtné práce 6.1 Drilling Works 6.1.1 Realizované vrtné práce Vrty GS6001, GS6002 i GS6003 byly hloubeny vrtn˘mi soupravami UGB – 50 M a UGB – 50 1VS umístûn˘mi na podvozku GAZ – 66, technologií valivého dláta s jílov˘m v˘plachem a pfiibírkou.

6.1.1 Accomplished Drilling Works New wells were drilled by drill rigs UGB – 50 M and UGB – 50 1VS placed on the chassis GAZ – 66, by the technology of a roller bit with mud and enlargement.

Vrt GS6001 Litologick˘ profil vrtu je uveden v grafické dokumentaci na obr. 6.1. Bûhem vrtání vrtu v hloubkách nad sto metrÛ se objevily potíÏe. Vrtná firma podávala hlá‰ení, Ïe jiÏ bylo dosaÏeno podloÏí. DÛkazem pro její tvrzení byly úlomky vrtného jádra z celistvé horniny. Vzhledem k technologii vrtání s jílov˘m v˘plachem nebylo moÏné posoudit podíl jílovité a písãité sloÏky. NaraÏená hladina podzemní vody nebyla bûhem vrtn˘ch prací zaznamenána, ustálená hladina podzemní vody byla v hloubce 64,88 metrÛ pod odmûrn˘m bodem. Obsyp perforované ãásti vstroje musel b˘t proveden drcen˘m kamenivem, protoÏe klasick˘ „kaãírek“ není v Mongolsku moÏné získat. Vrt byl po dovrtání a realizování karotáÏních mûfiení (obr. 6.2) definitivnû vystrojen (viz tab. 6.1.1). Technick˘ a technologick˘ postup vrtn˘ch prací byl následující. Do hloubky 117,4 metru byl vrt hlouben valiv˘m dlátem o prÛmûru 190 mm. Po naraÏení vrtného dláta na balvany nebylo moÏno touto technologií ve vrtání pokraãovat a dal‰ích 0,6 metru do koneãné hloubky 118 metrÛ bylo vyvrtáno korunkou o ∅ 80 mm. Vrt pak byl do hloubky 117 metrÛ valiv˘m dlátem nejprve roz‰ífien na prÛmûr 350 mm a kdyÏ se nepodafiilo spustit do této hloubky zárubnice, byl je‰tû pfiibrán na prÛmûr 450 mm. Pfiesto se podafiilo instalovat definitivní v˘stroj pouze do hloubky 110 metrÛ. Zárubnice, vyãnívající nad povrch terénu 1,2 metru, byla po vyãi‰tûní vrtu neprody‰nû zavafiena. âásti vrtu, ve kter˘ch se oãekával hlavní pfiítok vody do vrtu, musí b˘t vystrojeny perforovanou paÏnicí s filtrem. Filtr byl sestrojen tak, Ïe perforované zárubnice byly omotány nerezov˘m drátem o prÛmûru 2 mm (obr. 6.3). Aby drátûn˘ filtr nepfiiléhal tûsnû k povrchu paÏnice a cesta pro vtok podzemní vody z horninového prostfiedí do vrtu nebyla ztíÏena, byly tytéÏ dráty nataÏeny pod nûj podélnû se zárubnicí. MezikruÏí mezi stûnou vrtu a v˘strojí bylo obsypáno

Well GS6001 The lithological profile of the well is given in the graphical documentation in Fig. 6.1. Troubles appeared during drilling the well at depths higher than one hundred metres. The drilling company reported that the basement had already been reached. The proof for their claim was debris of the drill core of solid rock. Due to the mud drilling technology, it was not possible to assess the fractions of clayey and sandy components. The encountered groundwater level was not recorded during the drilling works; the standing groundwater level was at a depth of 64.88 metres below the measuring point.The packing of the perforated section of the well completion had to be made by crushed aggregate because it is impossible to get "classical" pea gravel in Mongolia. After additional drilling and well logging measurements (Fig. 6.2), the well was definitively completed (see Tab. 6.1.1). The technical and technological procedure of drilling works was as described below. The well was drilled with a roller bit of 190 mm in dia. to a depth of 117.4 metres. After the roller bit had hit boulders, it was impossible to continue drilling by this technology, and another 0.6 metres were drilled by a bit of 80 mm in dia. to the final depth of 118 metres. Then, the well was enlarged to a diameter of 350 mm by a roller bit to a depth of 117 metres, and when we failed to sink tubes to this depth, the well was again enlarged to a diameter of 450 mm. Yet we managed to install the definitive outfit only to a depth of 110 metres. The tube jutting out 1.2 metres above the ground surface was hermetically welded after cleaning the well. Parts of the well, where the main flow into the well had been expected, had to be completed with a perforated casing with a screen. The screen was constructed in such a way that perforated tubes were wound with a stainless wire of 2 mm in dia. (Fig. 6.3). The same wires were drawn below the screen along the tube so that the wire wrapping could not fit tightly

Tabulka 6.1.1 Vystrojení vrtu GS6001 Table 6.1.1 Casing of well GS6001 od From [m] 1,2

do To [m] 92,0

92,0

107,0

107,0

110,0

Vystrojení

Casing

plná ocelová zárubnice o prÛmûru 219 mm

Solid steel tube of 219 mm in dia.

perforovaná ocelová zárubnice o prÛmûru

Perforated steel tube of 219 mm in dia. with circular

219 mm s kruhov˘mi otvory (1,5 cm) obmotaná ocelov˘m nerezov˘m drátem

slots (1.5 cm) wound around with a stainless steel wire of 2 mm in dia.

o prÛmûru 2 mm plná ocelová zárubnice o prÛmûru 219 mm

Solid steel tube of 219 mm in dia.

60

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

61

XV. 1-2 (2008)

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) to the casing surface and the pathway for the flow of groundwater from the rock environment into the well could not be difficult. The annular space between the wall of the well and the outfit was packed with angular crushed stones (debris of 1 to 2 cm in dia.). After cleaning the upper part (Fig 6.4), the annular space was filled with clay to a depth of 10 metres b.g.s. (below ground surface), and set in concrete to a depth of one metre b.g.s. Drilling works in well GS6001 inside the urban lands of the town of Mandalgobi encountered Cretaceous sediments represented by sands and gravels which reach a bouldery character on the base, with boulders of an estimated diameter of up to 0.5 metre, and fill a depression in Permian effusives and granodiorites. The sediments are partially saturated with water. In the past, the groundwater level had fluctuated at a depth of approximately 10 metres. After the heavy exploitation of water in the 1980s, when a larger amount of groundwater had been pumped than was the natural recharge of the groundwater body, the level was lowered by more than 50 metres. With the current interrupted water pumping from well 5222 in an amount of about 5 l.s-1, the groundwater table oscillates around a level of 64 metres. Well GS6002 Drilling works in well GS6002 started on 17. 10. 2003 and ended on 10. 12. 2003, while the well was not definitively completed. The well reached a depth of 110 metres (Tab. 6.1.2). At a depth of 90 – 110 metres, an accident happened during well drilling with a diameter of 190 mm – the walls of the well collapsed and the drilling tool got stuck in the plastic material of the fracture zone. The well closed. After a new drilling tool had been delivered, the well was enlarged to a diameter of 350 mm, but again the drilling tool was gripped and lost. The groundwater level was not recorded due to mud. Then the incomplete well was abandoned. Further works in well GS6002 started as late as 2004. A new well was located about 50 metres to the NE because it was impossible to continue drilling works in the place of the original well and the new drilling company was afraid of the same problem which had occurred during drilling the incomplete well in 2003. The drilling works ended with the definitive

ostrohrann˘m drcen˘m kamenivem o prÛmûru úlomkÛ 1 aÏ 2 cm. Po vyãi‰tûní vrtu (obr. 6.4) bylo v horní ãásti do hloubky 10 metrÛ pod povrch terénu mezikruÏí vyplnûno jílem, od povrchu do hloubky jeden metr bylo mezikruÏí vybetonováno. Vrtn˘mi pracemi v intravilánu mûsta Mandalgobi na vrtu GS6001 byly zastiÏeny kfiídové uloÏeniny pfiedstavované písky a ‰tûrky, které mají na bázi aÏ balvanit˘ charakter s odhadovan˘m prÛmûrem balvanÛ aÏ 0,5 metru, a které vyplÀují depresi v permsk˘ch efuzívech a granodioritech. Sedimenty jsou ãásteãnû zvodnûné. V minulosti se hladina podzemní vody pohybovala v hloubce pfiibliÏnû 10 metrÛ. Po intenzívní exploataci vody v osmdesát˘ch létech, kdy bylo ãerpáno vût‰í mnoÏství podzemní vody, neÏ bylo pfiirozené doplÀování zvodnû, do‰lo k poklesu hladiny o více neÏ 50 metrÛ. Pfii souãasném pfieru‰ovaném ãerpání vody vrtem 5222 v mnoÏství okolo 5 l.s-1 hladina podzemní vody osciluje kolem úrovnû 64 metrÛ. Vrt GS6002 Vrtné práce na vrtu GS6002 byly zahájeny 17. 10. 2003 a ukonãeny 10. 12. 2003, pfiiãemÏ vrt nebyl definitivnû vystrojen. Vrt pro‰el do hloubky 110 metrÛ (tab. 6.1.2). V metráÏi 90 – 110 metrÛ do‰lo pfii hloubení vrtu 62

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

Tabulka 6.1.2 Popis vrtu GS6002 Table 6.1.2 Borelog of well GS6002 od From [m]

do To [m]

0,0

30,0

detrit ãervenohnûd˘ granodioritov˘

Reddish-brown granodiorite detritus

30,0

65,0

jíl rezavû hnûd˘ s vloÏkami písku

Rusty-brown clay with sand intercalations

65,0

90,0

písek ‰edoÏlut˘ aÏ ‰edohnûd˘ jemnû aÏ

Greyish-yellow to greyish-brown fine- to coarse-grained

90,0

110,0

hrubû zrnit˘ jíl ãervenohnûd˘ plastick˘

sand Reddish-brown plastic clay

Geologick˘ popis

Borelog

prÛmûrem 190 mm k havárii zborcením stûn vrtu a k uvíznutí vrtného náfiadí v plastickém materiálu poruchové zóny, vrt se sevfiel. Po dovozu nového vrtného náfiadí byl vrt pfiibírán na prÛmûr 350 mm, ale opût do‰lo k sevfiení vrtného náfiadí a k jeho ztrátû. Hladina podzemní vody nebyla pro jílovit˘ v˘plach zaznamenána. Poté byl nehotov˘ vrt opu‰tûn. Dal‰í práce na vrtu GS6002 byly zahájeny aÏ v roce 2004. Nov˘ vrt byl situován asi 50 metrÛ severov˘chodnû, protoÏe v místû pÛvodního vrtu ne‰lo ve vrtn˘ch pracích pokraãovat a nová vrtná firma se obávala téhoÏ problému, ke kterému do‰lo pfii hloubení nedokonãeného vrtu v roce 2003. Vrtné práce byly ukonãeny definitivním vystrojením vrtu GS6002 a jeho vyãi‰tûním 4. 10. 2004. Vrt pro‰el do hloubky 75 metrÛ kfiídov˘mi sedimenty a byl zahlouben sedm metrÛ do podloÏí. Geologick˘ popis podle vrtné drtû a vrtného jádra je v tabulce 6.1.3. ProtoÏe vrt byl hlouben s jílov˘m v˘plachem nebyla zaznamenána navrtaná hladina podzemní vody, ustálená hladina podzemní vody byla v hloubce 6,38 metru pod povrchem terénu. Vrt byl vystrojen obdobn˘m zpÛsoben, jako vrt GS6001. Vrtn˘mi pracemi na vrtu GS6002 byly zastiÏeny zvodnûné

completion of well GS6002 and its cleaning on 4 October 2004. The well reached a depth of 75 metres and ran through Cretaceous sediments. It was drilled seven metres into the basement. The geological description according to the drill cuttings and drill core is in Table 6.1.3. Because the well was drilled with mud, the drilled groundwater level was not recorded; the standing groundwater level was at a depth of 6.38 metres below ground surface. The well was completed in the similar way as well GS6001. Drilling works in well GS6002 encountered water-saturated Cretaceous sediments at the rim of the basin, represented by sands and sandy clays, and water-saturated weathered parts of Permian granodiorites. Definitive well GS6002 did not detect the fracture filled with plastic material as in the first try for drilling this well at a depth of 90 to 110 metres, but obviously the edge of a fault zone formed by granodiorites. The work progress, all changes or findings during drilling and our demands for work quality or other activities were always written down in the operating journal and confirmed by the signatures of both of the contracting parties.

Tabulka 6.1.3 Popis vrtu GS6002 (nov˘) Table 6.1.3 Borelog of well GS6002 (new) od From [m] 0,0 25,0

do To [m] 25,0 30,0

detrit ãervenohnûd˘ granodioritov˘ jíl rezavû hnûd˘ plastick˘ s pfiímûsí stfiednû

Reddish-brown granodiorite detritus

30,0

35,0

zrnitého písku jíl tmavû rezavû hnûd˘ plastick˘ s pfiímûsí

of medium-grained sand Dark rusty-brown plastic clay with an admixture of

35,0

44,0

hrubozrnného písku jíl rezavû hnûd˘ plastick˘ s pfiímûsí

coarse-grained sand Rusty-brown plastic clay with an admixture of fine-

jemnozrnného písku

grained sand

44,0 46,0

46,0 51,0

písek hnûd˘ stfiednû zrnit˘ písek ‰edoÏlut˘ hrubozrnn˘

Brown medium-grained sand Greyish-yellow coarse-grained sand

51,0 60,0

60,0 64,0

písek rezavû hnûd˘ jemnozrnn˘ s pfiímûsí jílu písek ãervenohnûd˘ stfiednû zrnit˘

Rusty-brown fine-grained sand with an admixture of clay Reddish-brown medium-grained sand with an

s pfiímûsí jílu

admixture of clay

Geologick˘ popis

Borelog

Rusty-brown plastic clay with an admixture

64,0 68,0

68,0 70,0

písek ãervenohnûd˘ hrubozrnn˘ granodiorit navûtran˘ ãervenohnûd˘

Reddish-brown coarse-grained sand Reddish-brown weathered granodiorite

70,0

75,0

granodiorit kompaktní ãervenohnûd˘

Reddish-brown compact granodiorite

63

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ kfiídové sedimenty na okraji pánve zastoupené písky a písãit˘mi jíly a zvodnûné navûtrané partie permsk˘ch granodioritÛ. Definitivním vrtem GS6002 nebyla zji‰tûna porucha vyplnûná plastick˘m materiálem jako v pfiípadû prvního pokusu o vyhloubení tohoto vrtu v hloubce 90 aÏ 110 metrÛ, ale zfiejmû okraj zlomového pásma budovaného granodiority. Postup prací, ve‰keré zmûny ãi poznatky pfii vrtání jakoÏ i na‰e poÏadavky na kvalitu prací nebo dal‰í ãinnosti byly vÏdy zapsány do provozního deníku a stvrzeny podpisem obou smluvních stran.

XV. 1-2 (2008) Well GS6003 Drilling works in well GS6003 started on 20. 4. 2005. The well was definitively completed, cleaned, and the tube jutting out above the ground was closed. Hydrogeological well GS6003, which is 175.0 metres deep, passed through Cretaceous sediments in the middle of the Cretaceous depression, and was drilled into the granite basement. The geological profile is in Table 6.1.4. Drilling works were often accompanied by inclement weather, the greatest nuisance of which was caused by sandstorms (Fig. 6.5) After drilling and well logging measurements, well GS6003

Vrt GS6003 Vrtné práce na vrtu GS6003 byly zahájeny 20. dubna 2005. Vrt byl definitivnû vystrojen, vyãi‰tûn a zárubnice vyãnívající nad povrch byla uzavfiena. Hydrogeologick˘ vrt GS6003, kter˘ je hlubok˘ 175,0 metru, pro‰el kfiídov˘mi sedimenty v centru kfiídové deprese a byl zahlouben do granitového podloÏí. Geologick˘ profil je uveden v tabulce 6.1.4. Vrtné práce byly ãasto doprovázeny nepfiízní poãasí. Z nich nejvût‰í nepfiíjemnosti pÛsobily píseãné boufie (obr. 6.5). Po dovrtání a realizaci karotáÏních mûfiení byl vrt GS6003 definitivnû vystrojen. Technologie vystrojení vrtu byla stejná jako u pfiedchozích vrtÛ. Vrtn˘mi pracemi na vrtu GS6003 byly zastiÏeny zvodnûné kfiídové sedimenty v centru deprese, která byla vyhloubena do permsk˘ch granitÛ a která prochází mûstem Mandalgobi pfiibliÏnû od severov˘chodu k jihozápadu. Báze zvodnûn˘ch kfiídov˘ch uloÏenin je tvofiena balvanit˘mi ‰tûrky. 6.1.2 V˘sledky optické dokumentace vrtÛ Tabulka 6.1.4 Popis vrtu GS6003 Table 6.1.4 Borelog of well GS6003 od From [m] 0,0

do To [m] 10,0

Geologick˘ popis

Borelog

písek ‰edohnûd˘ jemnozrnn˘ s ostrohrann˘mi

Greyish-brown fine-grained sand with angular debris

úlomky do 1 cm

to 1 cm

10,0

25,0

písek Ïlutohnûd˘ jemnozrnn˘ aÏ stfiednû zrnit˘

Yellowish-brown fine- to medium-grained sand

25,0 52,0

52,0 61,0

písek Ïlutohnûd˘ jemnozrnn˘ písek svûtle Ïlut˘ jemno – aÏ stfiednû zrnit˘

Yellowish-brown fine-grained sand Light yellow fine- to medium-grained sand with

s ostrohrann˘mi úlomky do 1 cm

angular debris to 1 cm

61,0

78,0

písek svûtle Ïlut˘ stfiednû zrnit˘

Light yellow medium-grained sand

78,0

90,5

písek ‰ed˘ stfiednû aÏ hrubû zrnit˘

Grey medium- to coarse-grained sand

písek svûtle ‰edohnûd˘ hrubû zrnit˘ se ‰tûrkem

Light greyish-brown coarse-grained sand with fine-

140,0 161,0

jemnozrnn˘m se zrny do 0,5 milimetru ‰tûrk balvanit˘, balvany z ãervenohnûdého granitu

grained gravel with grains to 0.5 millimetre Bouldery gravel, boulders of reddish-brown granite

161,0 170,0

granit ãervenohnûd˘ navûtran˘

Reddish-brown weathered granite

170,0 170,5

granit ãervenohnûd˘ kompaktní

Reddish-brown compact granite

90,5 140,0

V období od 17. ãervence do 5. srpna 2005 byla provedena optická dokumentace vrtÛ GS6001, GS6002, GS6003, 5222 a 31 v oblasti Mandalgobi a vrtÛ H1, H4 v oblasti Olgojn Gov. V‰echny vrty byly zdokumentovány barevnou televizní kamerou v maximální dosaÏitelné délce. U nûkter˘ch vrtÛ nebylo moÏné dosáhnout poãvy, protoÏe buì byly osazeny ãerpací technikou, nebo zniãeny zaházením. Hlavní pfiekáÏkou prÛchodnosti vrtÛ byla instalovaná ãerpadla. V nûkter˘ch

was definitively completed. The technology of the well completion was the same as in the preceding wells. Drilling works in well GS6003 encountered water-saturated Cretaceous sediments in the middle of the depression which had been hollowed out into Permian granites and which passes through the town of Mandalgobi approximately from NE to SW. The base of the water-saturated Cretaceous sediments is formed by bouldery gravels. 64

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

6.1.2 Results of Optical Documentation of Wells In a period of 17 July to 5 August 2005, wells GS6001, GS6002, GS6003, 5222 and 31 in the area of Mandalgobi and wells HV1 and HV4 in the area of Olgoin Gov were optically documented by a colour television camera in the maximum achievable length. In certain wells it was not possible to reach the bottom because either they had been fitted with pumping technology or they had been destroyed by being backfilled. The main obstacle of the passability of the wells was installed pumps. In some cases we managed to pass around the pump, in some wells the TV inspection on the pump had to be terminated. The possibility to pass or not to pass around the pump depended on the particular conditions of the placing of the pump, the delivery piping and the feed cable. Sometimes we managed to "thread ourselves" with the camera between these obstacles, sometimes the further descent of the camera was impossible. We had to have in mind that the TV camera was an expensive device and that it was not possible to risk at will when using it. The following data were recorded during the optical documentation: • Completion of well (casing joints, imperforated/perforated parts), • Depth of groundwater level, • Depth of pump sinking, • Final depth of well (if the well bottom was reached), • Special phenomena.

pfiípadech se podafiilo okolo ãerpadla projít, v nûkter˘ch vrtech musela b˘t TV prohlídka na ãerpadle ukonãena. MoÏnost projít nebo neprojít okolo ãerpadla závisí na konkrétních podmínkách uloÏení ãerpadla, v˘tlaãného potrubí a napájecího kabelu. Nûkdy se podafií mezi tûmito pfiekáÏkami s kamerou „prokliãkovat", nûkdy je dal‰í sestup kamery nemoÏn˘. Musíme mít na pamûti, Ïe TV kamera je drahé zafiízení, a Ïe není moÏné libovolnû riskovat pfii jejím pouÏívání. V prÛbûhu optické dokumentace byly zaznamenávány následující údaje: • vystrojení vrtu (spoje paÏnic, neperforovaná ãást, perforovaná ãást), • hloubka hladiny podzemní vody, • hloubka zapu‰tûní ãerpadla, • koneãná hloubka vrtu (pokud byla dosaÏena poãva vrtu), • zvlá‰tní jevy. Dokumentace vrtu GS6001 Vrt GS6001 byl zdokumentován v délce 99,6 metrÛ, kde do‰lo k zanofiení objektivu kamery do sedimentÛ v kalníku. Vrt je vystrojen kovov˘mi paÏnicemi, perforovan˘mi v metráÏi od cca 71,0 aÏ 98,5 metrÛ. Hladina podzemní vody byla zastiÏena v hloubce 65,1 metrÛ. Spoje paÏnic byly dokumentovány v hloubkách 7; 18,3; 28,3; 40; 51,5; 62; 84,1 a 98,5 metru. Mimo tyto intervaly nebylo moÏné spoje identifikovat z dÛvodu zakalení podzemní vody, nebo pfiítomnosti usazenin na vnitfiních stûnách paÏnic. V hloubkovém intervalu 76,2 aÏ 78,0 metru je umístûno ãerpadlo. Pfiesn˘ popis technick˘ch zji‰tûní dokumentace vrtu GS6001 je v tabulce 6.1.5.

Documentation of Well GS6001 Well GS6001 was documented in a length of 99.6 metres, when the camera lens submerged into sediments in the mud box. The well is completed with metal casings, perforated in a section of about 71.0 to 98.5 metres. The groundwater level

Ukázky z kamerov˘ch prohlídek vrtÛ na lokalitû Tabulka 6.1.5 TV dokumentace vrtu GS6001 Table 6.1.5 TV documentation of well GS6001 Hloubka [m] Depth [m] 7,0 7,3

XV. 1-2 (2008)

Popis

Description

napojená paÏnice mezikusem odli‰ného prÛmûru díra v paÏnici

Casing connected with adaptor of different diameter A hole in casing

18,3 28,3

spoj spoj paÏnic

Joint Casing joint

40,0

spoj paÏnic

Casing joint

50,6

napojovací uzel lana

Connecting node of cable

51,5

spoj paÏnic

Casing joint

62,0 65,1

spoj paÏnic HPV - zakalení vody, ãetná pfiítomnost

Casing joint GWL - turbidity, numerous occurrences of floating

vzná‰ejících se ãástic

particles

71,0

první zaznamenaná perforace

First recorded perforation

76,2

zaãíná ãerpadlo (ãástice ve vznosu)

Beginning of pump (particles in suspension)

77,4 78,0

sací ko‰ (ãástice ve vznosu) konec ãerpadla

Suction strainer (particles in suspension) End of pump

84,1

spoj paÏnic, znaãn˘ úbytek vzná‰ejících se ãástic,

Casing joint, great loss of floating particles, beginning

poãátek dobfie viditelné perforace

of well-visible perforation

98,5

spoj paÏnic, konãí perforace

Casing joint, end of perforation

99,6

sediment na poãvû vrtu, konec TV prohlídky

Sediment on the well bottom, end of TV inspection 65

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

Mandalgobi jsou na obrázcích 6.6 aÏ 6.9. was encountered at a depth of 65.1 metres. The casing joints were documented at depths of 7; 18.3; 28.3; 40; 51.5; 62; 84.1; and 98.5 metres. Except for these intervals, the joints could not be identified for the reason of the turbidity of groundwater or the presence of deposits on the inner walls of the casings. A pump is placed at a depth interval of 76.2 to 78.0 metres. The precise description of technical findings of the documentation of well GS6001 is in Table 6.1.5. Examples of the camera inspections at the site of Mandalgobi are in Figs. 6.6 to 6.9.

6.1.3 Katalog vrtÛ Za celou dobu prací v Mandalgobi jsme z Centrálního geologického archívu v Ulaanbaataru nezískali mapu, na které by byly vyneseny v‰echny vrty. Pfii identifikaci vrtÛ v terénu jsme se ãasto setkávali s potíÏemi vypl˘vajícími z pouÏívání dvou soufiadnicov˘ch systémÛ a z nedostatkÛ pfii zamûfiování vrtÛ. Nakonec jsme pfiistoupili k radikálnímu fie‰ení. V sezónû 2005 jsme s místním hydrogeologick˘m specialistou v‰echny vrty obe‰li a znovu zamûfiili v systému WGS84. Polohopisné zamûfiení jsme uskuteãnili pomocí GPS, v˘‰kopisné zamûfiení se dvûmi barometrick˘mi GPS a pfiipojením k trigonometrickému bodu. Pfii zamûfiování jsme v‰echny vrty dokumentovali fotograficky. Pfievod archivních soufiadnic ze systému S42 (elipsoid Krasovského) do moderního geodetického systému WGS84 jsme fie‰ili dvojím zpÛsobem. Prvním bylo získání obojích soufiadnic vybran˘ch geodetick˘ch bodÛ z Centrální geodetické sluÏby Mongolska. Tyto soufiadnice se nám podafiilo získat aÏ v létû 2005. Druh˘ zpÛsob spoãíval v pouÏití pfievodního programu profesora Kosteleckého ze Stavební fakulty âVUT v Praze. Rozdíly mezi obûma zpÛsoby pfievodÛ dosahovaly jednoho metru. I po pfiepoãtu soufiadnic se k na‰emu pfiekvapení ukázalo, Ïe odchylky mezi archivním zamûfiením

6.1.3 Catalogue of Wells Over the entire time of work in Mandalgobi and in the Central Geological Archives in Ulaanbaatar, we had not obtained a map which would contain all wells (holes). When identifying wells in the field, we often encountered troubles arising from applying two coordinate systems and from defects in surveying the wells. We eventually approached a radical solution. In the season of 2005, we visited all wells with a local hydrogeological specialist and re-surveyed them in the WGS84 system. We made a planimetric survey by means of a GPS, a vertical survey with two barometric GPSs and with connection to a triangulation point. When surveying, all wells were photographed. 66

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

Ilustra?n

foto P. An Bl illustrative ha photo by P.

a zamûfiením pomocí GPS dosahují aÏ dvou kilometrÛ. Vypoãítan˘ polohov˘ rozdíl obou soufiadnic je 57 metrÛ. I po zavedení opravy jsou rozdíly mezi soufiadnicemi nezanedbatelné; vût‰inou se pohybují okolo 250 metrÛ, ale jsou zaznamenány i jiÏ zmínûné extrémy. Po pfiíãinách rozdílÛ jsme nepátrali a pro konstrukci v‰ech nov˘ch map, grafÛ a plánÛ jsme vycházeli z nov˘ch soufiadnic zji‰tûn˘ch pomocí GPS. Ze v‰ech získan˘ch údajÛ jsme sestavili katalog vrtÛ. V katalogu jsou u kaÏdého vrtu uvedeny jeho soufiadnice, fotodokumentace, zkrácen˘ geologick˘ popis, koneãná hloubka vrtu, celková mineralizace, mûrná vydatnost a umístûní filtrÛ. U názvu vrtu je vÏdy v závorce uveden stav vrtu, respektive úãel jeho pouÏívání. Jednotlivé parametry byly urãovány následovnû: • Stav vrtu: - nefunkãní: vrt je vyfiazen z provozu, nejãastûji zaházením, - pozorovací: vrt slouÏí k mûfiení hladiny podzemní vody, - jímací: vrt doposud pouÏíván k ãerpání podzemní vody, • Soufiadnice X a Y: - soufiadnice u vrtÛ s fotografií jsou v systému WGS84, - oznaãení WGS – geologická: u vrtÛ bez fotografie jsou GPS soufiadnice z mûfiení v prvním roce projektu, - S42: archivní soufiadnice systému S42, • Soufiadnice Z: - bar: urãení v˘‰ky barometricky, - mongolsk˘: znamenající archivní nadmofiskou v˘‰ku, - geologická: znamenající urãení v˘‰ky pomocí klasické GPS. V následujících textu jsou ukázky vrtÛ zafiazen˘ch do katalogu. První z vrtÛ ukazuje vrt ve stepi, druh˘ nefunkãní vrt ve mûstû, tfietí je funkãní mongolsk˘ vrt a poslední je nov˘ „ãesk˘“ vrt. Vrt 34 (nefunkãní, non-functional) N: 45,78196° (45°46’55,1“) E: 106,28629° (106°17’10,7“) Z: 1459 mnm - GPS bar Koneãná hloubka, Final depth: 132,4 m

XV. 1-2 (2008)

The conversion of the archive coordinates from the S42 system (Krasovsky’s ellipsoid) into the modern WGS84 geodetic system was solved in two different ways. The first was to obtain both of the coordinates of the selected geodetic points from the Central Geodetical Service of Mongolia. We managed to acquire these coordinates only in the summer 2005. The second way consisted in the application of the conversion program of Professor Kosteleck˘ from the Faculty of Civil Engineering of the âVUT (Czech Technical University) in Prague. Differences between both of the conversion methods reached one metre. To our surprise, even after the conversion of the coordinates it turned out that the deviations Blbetween ha the archive location and the location by GPS reached up to two kilometres. The calculated positional difference of both of the coordinates is 57 metres. Even after the introduction of correction, differences between the coordinates are not negligible; they mostly vary around 250 metres, but the above-mentioned extremes are also recorded. We have not searched for causes of the differences, and for the compilation of all new maps, graphs and plans we proceeded from new coordinates detected by means of GPS. From all obtained data we have compiled a catalogue of wells. In the catalogue, at each of the wells, there are given its coordinates, photographic documentation, a shortened geological logging, the final depth of the well, total mineralization (TDS), specific yield and the location of screens. The state of the well or the purpose of its use is always given in parentheses at the designation of the well. The individual parameters were determined as follows: • State of well: - Non-functional: the well is put out of operation, most often by filling up, - Observation: the well serves for groundwater level measurement, - Abstraction: the well is still exploited for groundwater pumping, • Coordinates X and Y: - Coordinates at the wells with a photograph are in the WGS84 system, - Designation WGS – geological: GPS coordinates are in the first year of the Project, - S42: archive coordinates of the S42 system, • Coordinate Z: - Bar: barometric determination of altitudes, - Mongolian: meaning the archive altitude, - Geological: meaning the determination of the altitude by means of the classic GPS.

Do koneãné hloubky je vrt vyhlouben v kfiídû oznaãované jako K2, The well is drilled down to its final depth in the Cretaceous marked as K2 q l/s.m 0,17 CM,CTDS g/l 0,40 Filtry, Screens 50-60: ∅ 108 + 90-98: ? Vrt 5220 (nefunkãní, non-functional) 67

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ N: 45,77020° (45° 46’ 12,7“) E: 106,27662° (106° 16’ 35,8“) Z: 1437 mnm - GPS bar Koneãná hloubka, Final depth: 104,3 m 0,0 – 7,0 7,0 – 101,0

písek jílovit˘ s oblázky, Clayey sand with shingles ‰tûrãíkovito‰tûrkové uloÏeniny s jílovitou a písãitou v˘plní, Sediments of pea gravel to gravel with

clayey and sandy fill 101,0 – 104,3 granity slabû rozpukané a masívní ??? Granites, slightly fractured and massive ??? q CM,CTDS Filtry, Screens

l/s.m g/l

0,23 1,0

54,5-58,0 + 72,2-77,5 + 87,2-91,7: ∅ 254, 90,7-96,5: ∅ 219 Vrt 5222 (jímací, abstraction) N: 45,77063° (45° 46’ 14,3“) E: 106,27506° (106° 16’ 30,2“) Z: 1440 mnm - GPS bar Koneãná hloubka, Final depth: 136 m 0,0 – 3,0

hlinit˘ písek se ‰tûrãíkem, Loamy sand and pea gravel

3,0 – 136,0

‰tûrãíkovito‰tûrkovité uloÏeniny s hlinitou a písãitou v˘plní, Sediments of pea gravel to gravel with loamy and sandy fills

q CM, CTDS Filtry, Screens

l/s.m g/l

0,3 0,70

82,2-99,9 + 105,8-131,7: ∅ 254 Vrt GS6001 (jímací, abstraction) N: 45,77088° (45° 46’ 15,2“) E: 106,27426° (106° 16’ 27,3“) Z: 1440 mnm - GPS bar Koneãná hloubka, Final depth: 118,0 m 0,0 – 48,0

písek jemnozrnn˘, Fine-grained sand

48,0 – 89,0

písek stfiednû zrnit˘, Medium-grained sand

89,0 – 113,0 113,0 –114,5

písek hrubozrnn˘, Coarse-grained sand ‰tûrk ostrohrann˘, Angular gravel

114,5 –117,4

písek hrubozrnn˘, Coarse-grained sand

117,4 –118,0 q CM,CTDS

‰tûrk balvanit˘, Bouldery gravel l/s.m 0,73 g/l

0,63

Filtry, Screens 92,0-107,0: ∅ 219

6.2 Pfiímá hydrogeologická mûfiení 68

XV. 1-2 (2008)

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

a hydrodynamické zkou‰ky

XV. 1-2 (2008) The following text gives examples of the wells included in the catalogue. The first of the wells shows a well in the steppe, the second - a non-functional well in the town, the third is a functional Mongolian well, and the last is a new "Czech" well.

6.2.1 Mûfiení hladin Bûhem hydrogeologického mapování okolí Mandalgobi v roce 2002 a provincie Dundgobi v letech 2002 a 2003 jsme zmûfiili hloubky hydrogeologick˘ch objektÛ a hladiny podzemní vody v nich. Z v˘sledkÛ mûfiení v rámci hydrogeologického mapování je zfiejmé, Ïe v okolí Mandalgobi jsou pfieváÏnû mûlké kopané studny s hloubkami 0,60 aÏ 8,55 metru, ve kter˘ch se v dobû terénních prací v roce 2002 pohybovala hladina podzemní vody v hloubce 0,05 aÏ 5,50 metru pod terénem. V nevyuÏívan˘ch vrtech, jejichÏ hloubka nepfiesáhla 20 metrÛ, se hladina pohybovala 1,37 – 6,40 metru hluboko. V pfiípadû hlubok˘ch vrtÛ (kolem 100 m) jsme ovûfiili pfietok z vrtu v území jiÏnû od Mandalgobi a hladinu 45,7 metru pod terénem ve vrtu na západním okraji Mandalgobi. V rámci hydrogeologického mapování v oblasti provincie Dundgobi jsme zmûfiili hladiny a hloubky v pfiípadû mûlk˘ch kopan˘ch studní. VyuÏívané vrty byly osazeny ruãními stojanov˘mi ãerpadly a byly pro mûfiení nepfiístupné. Hloubky studní se pohybovaly od 0,60 do 6,7 metru a hladina vody v nich se pohybovala od 0,10 do 4,90 metru pod terénem. V oblasti jímacího území Olgojn Gov se hladina v ojedinûle pfiístupn˘ch vrtech pohybovala v hloubce 5,15 aÏ 29,2 metru pod terénem v roce 2002 a 4,80 aÏ 28,81 metru pod terénem

6.2 Direct Hydrogeological Measurements and Hydrodynamic Tests 6.2.1 Measurement of Groundwater Levels During the hydrogeological mapping of the vicinity of Mandalgobi in 2002 and the Dundgobi Aimak in 2002 and 2003, we measured the depths of hydrogeological installations and groundwater levels in them. The results of the measurement within the hydrogeological mapping show that in the vicinity of Mandalgobi there are predominantly shallow dug wells with depths of 0.60 to 8.55 metres, in which during the field works in 2002 the groundwater level fluctuated at a depth of 0.05 to 5.50 metres below the ground. In the unutilised wells, the depth of which did not exceed 20 metres, the level fluctuated in a range of 1.37 – 6.40 metres below the ground. In the deep wells (around 100 m), we verified overflow from them in the area south of Mandalgobi and a level of 45.7 metres below the ground in a well at the western margin of Mandalgobi.

Tabulka 6.2.1 Vybraná mûfiení hladin ve mûstû Mandalgobi 2003 – 2005 Table 6.2.1 Selected level measurements in town of Mandalgobi in 2003 – 2005 Rok Year 2003 2004

2005

Datum Date

Hydrogeologick˘ vrt, Hydrogeological well 31

GS6001

5222

GS6003

13. 7. 12. 9. 14. 6.

HPV [m od OB], GWL [m from MP] 58,30 58,14 56,83 64,51

8. 7. 28. 7.

56,89 56,79

64,62 64,40

Poznámka, Remark

Od 20. 7. do 10. 8. Mimo provoz 5222, Out of operation 5222

8. 8.

56,67

64,04

13. 8. 22. 8.

56,94 56,90

71,73 64,76

Test in GS6001

23. 8. 13. 9. 24. 9.

56,79

64,39 64,59 66,39

Provozní ãerpání, Test in GS6001

8. 10. 12. 10 24. 10. 24. 10.

66,45 66,49 66,42

26. 10. 31. 10. 2. 11. 3. 11. 4. 11. 6. 11. 10. 11.

64,76 64,52 64,47 64,48 64,43 64,47 64,45

10. 8. – 20. 8. âerpací zkou‰ka z GS6001,

63,80 63,82

59,36 59,35

GS6001 (2,8 – 3,0 l.s-1) 24. 10. Zastaveno ãerpání z GS6001, Pumping was stopped in GS6001

63,41 63,36 63,37

59,19 59,14 59,16 59,10 59,13 59,10

63,43 63,32 69

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ v roce 2003. V roce 2003 tak byla její úroveÀ ve stejném roãním období mírnû vy‰‰í. Pfiitom kolem 5 metrÛ pod terénem byla ve vrtu 9052 a kolem 30 metrÛ ve vrtu 9061. V jediném exploatovaném vrtu 9066 byla hloubûji neÏ 50 metrÛ. K mûfiení hladin je tfieba podotknout, Ïe u jímacích vrtÛ neexistují vrty pozorovací, ve kter˘ch by se dal pozorovat vliv ãerpání na hydrogeologickou strukturu. RovnûÏ samotné jímací vrty nejsou zafiízeny pro mûfiení hladiny. Pouze v jímacím území Olgojn Gov byly kolem jímacích vrtÛ realizovány pozorovací vrty, ty jsou v‰ak v souãasné dobû vût‰inou nefunkãní. Ve mûstû Mandalgobi v oblasti hlavního vodního zdroje – vrtu 5222 – byl pouze jedin˘ pozorovací vrt 31, ve kterém bylo moÏné sledovat hladinu podzemní vody. I to zde bylo problematické, vzhledem k jeho ‰patné prÛchodnosti a od srpna 2004 uÏ ani tento objekt nebyl prÛchodn˘ pro mûfiení hladiny podzemní vody. Z novû realizovan˘ch vrtÛ GS6001 – GS6003 byly uskuteãnûny v roce 2003 aÏ 2005 ãerpací zkou‰ky a mûfiení hladin z tûchto objektÛ je dokumentováno v rámci jejich vyhodnocení. Pro orientaãní pfiedstavu o zmûnách hladiny podzemní vody v okolí vodárensky vyuÏívaného vrtu 5222 uvádíme v tabulce 6.2.1 vybraná mûfiení z vrtu 31, 5222 a nov˘ch vrtÛ GS6001 a GS6003.

XV. 1-2 (2008) Within the hydrogeological mapping in the Dundgobi Aimak, we measured levels and depths in shallow dug wells. The exploited wells were mounted with hand-operated stand pumps and were inaccessible for measurement. The depths of the wells ranged between 0.60 and 6.7 metres and the water level in them fluctuated from 0.10 to 4.90 metres below the ground. In the catchment area of Olgoin Gov, the level fluctuated in the sporadically accessible wells at a depth of 5.15 to 29.2 metres below the ground in 2002 and 4.80 to 28.81 metres below the ground in 2003. In 2003, thus its level was moderately higher in the same season. It was around 5 metres below the ground in well 9052 and around 30 metres in well 9061. In the only exploited well (9066), it was deeper than 50 metres. It must be pointed out to the level measurement that in the abstraction wells there are no observation wells in which the effect of pumping on the hydrogeological structure could be observed. Also, the actual abstraction wells are not equipped for level measurement. Only in the catchment area of Olgoin Gov, observation wells were installed around abstraction wells, but they are, however, mostly non-functional at the present time. In the town of Mandalgobi, in the area of the main water source – well 5222 – only one observation well 31 existed, in which the groundwater level could be monitored. Even this was problematic there due to its poor passability, and since August 2004 even this installation has not been passable for groundwater-level measuring. In the newly installed wells GS6001 – GS6003, pumping tests were conducted in the years 2003 to 2005 and the level measurement in those installations is documented within their evaluation. For an orientation idea of the groundwater level changes in the vicinity of well 5222 (exploited for water supply and distribution), we give selected measurements in wells 31, 5222 and newly wells GS6001 and GS6003 in Table 6.2.1.

6.2.2 Mûfiení fyzikálnû chemick˘ch parametrÛ vody Terénní mûfiení fyzikálnû chemick˘ch parametrÛ podzemní a povrchové vody nám slouÏila k rychlému orientaãnímu ovûfiení jejího charakteru. Hlavní ãást mûfiení jsme realizovali pfii hydrogeologickém mapování okolí Mandalgobi a provincie Dundgobi. Pfiehled rozloÏení mûrné vodivostí podzemní vody, zji‰tûn˘ch v rámci terénních mûfiení v jednotliv˘ch sekcích A aÏ D mapy L-48-81 Mandalgobi, uvádí tabulka 6.2.2 a graficky je rozloÏení patrné z obrázku 6.10. Z plo‰ného rozloÏení mûrné vodivostí podzemní vody jsou zfiejmé její niωí hodnoty v oblasti sekce D, kde lze také celkovû oãekávat niωí celkovou mineralizaci podzemní vody. Nejvy‰‰í mûrná vodivost byla zji‰tûna u vody ve vyuÏívaném

6.2.2 Measurement of Physical-Chemical Parameters The field measurement of physical-chemical parameters of groundwater and surface water served us for the prompt

Tabulka 6.2.2 RozloÏení mûrné vodivosti podzemní vody na mapû L-48-81 Mandalgobi Table 6.2.2 Distribution of conductivity of water on Map L48-81 Mandalgobi Mûrná vodivost,

Poãet objektÛ podzemní vody, Number of groundwater installations Sekce A,

Conductivity Section A [μS.cm-1] Poãet, Number % do, to 1 000 9 28 1 000 – 3 000 20 63 nad, over 3 000 3 9 Celkem objektÛ, Objects in total

32

100

Sekce B, Section B Poãet, Number % 7 22,5 17 55 7 22,5 31

Sekce C, Section C Poãet, Number % 8 22 21 58 7 20

100

36

vrtu v obci Delgertsogt (4550 μS.cm-1), pfiitom voda z druhého vyuÏívaného vrtu zde mûla v˘raznû niωí mûrnou vodivost (1370 μS.cm-1). Podobné pfiípady s rozdílnou mûrnou vodivostí vody z vyuÏívan˘ch vrtÛ osazen˘ch pumpami lze pozorovat i ve stfiediscích somonÛ Luus, Huld a Erdenedalay. Zde mají v zastavûné ãásti obce vrty vodu s vy‰‰í mûrnou vodivostí neÏ voda z vrtÛ situovan˘ch v okrajové ãásti.

100

Sekce D, Section Poãet, Number 25 13 1 39

D % 64 33 3 100

Celkem, Total Poãet, Number 49 71 18 138

% 36 51 13 100

orientation verification of their character. The main part of the measurement was made during the hydrogeological mapping of the vicinity of Mandalgobi and the Dundgobi Aimak. An overview of the distribution of conductivity of groundwater, detected within the field measurements in individual Sections A to D of Map L–48–81 Mandalgobi, is given in Table 6.2.2 and is graphically evident in Figure 6.10. From the area distribution of conductivity of groundwater, its

6.2.3 Vyhodnocení hydrodynamick˘ch zkou‰ek 70

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) lower values are obvious in the area of Section D, where lower contents of TDS in groundwater can generally be expected. The highest conductivity was detected in the exploited well in the village of Delgertsogt (4,550 μS.cm-1), while water from the other exploited well there had strikingly lower conductivity (1,370 μS.cm-1). Similar cases with different conductivity of water from exploited wells fitted with pumps can also be observed in the centres of somons Luus, Huld and Erdenedalay. There, wells in the built-up parts of the villages have higher conductivity than wells located in the marginal parts. 6.2.3 Evaluation of Hydrodynamic Tests Well GS6001 The hydrodynamic test (pumping and recovery) in well GS6001 was also part of the implemented Project. Two separate ten-day (10 to 20 August 2004) and two-day (25 to 27 August 2004) tests were conducted. The aim of the performed hydrodynamic tests (HDT) was: • To verify which amount of groundwater can be pumped from GS6001, • To determine hydraulic parameters of the rock environment. Another task of the HDT was to verify the relation between newly installed well GS6001 and currently exploited well 5222, which is located in the Cretaceous basin at a distance of 80 metres from well GS6001. Well 31 was chosen as a monitoring well, which is found east of well GS6001 at a distance of about 230 metres. The course of the ten-day HDT in well GS6001 is documented in Figure 6.11. The actual start of the HDT was preceded by the regime measurement of the newly installed well and observation well 31. The regime measurement detected the groundwater level conditioned by recharging the groundwater body due to the interruption of exploitation of well 5222. Prior to the actual start of the HDT, well GS6001 was subjected to injection. This was conducted from 1 to 9 August 2003. The pumping test started on 10 August 2004 at 11:00 o’clock. The test was carried out with a constant pumped amount (5.01 l.s-1 on average). For the calculation of hydraulic parameters of the groundwater body, the following simplification of the rock environment was chosen: • Unsteady flow of groundwater, • Infinite water-bearing layer – it is a simplification that lasts during unsteady flow, • Incomplete well – the well does not pass through the whole thickness of the water-bearing layer, • Unconfined level – pressure on the groundwater surface equals to atmospheric pressure, • Volume of the well has no effect on the course of the HDT. The pumping test was processed by the computer program AquiferTest v.3.5 of the company Waterloo Hydrogeologic. The analysis of the HDT curves was performed by the Theis method. Based on the evaluation of the pumping tests, the transmissivity of the rock environment was calculated as T10 = 3.99.10-4 m2.s-1, or T2 = 3.58.10-4 m2.s-1. Then, with a 44 m thick aquifer, the coefficient of filtration comes to kf10 = 9.06.10-6 m.s-1 and kf2 = 1.27.10-5 m.s-1. During groundwater pumping from wells, limiting is the velocity at which groundwater flows from the rock enviro-

Vrt GS6001 Souãástí realizovaného projektu byla i hydrodynamická (ãerpací a stoupací) zkou‰ka na vrtu GS6001. Probûhly dvû samostatné zkou‰ky desetidenní (10. aÏ 20.8.2004) a dvoudenní (25. aÏ 27.8.2004). Cílem realizovan˘ch hydrodynamick˘ch zkou‰ek bylo: • ovûfiit, jaké mnoÏství podzemní vody je moÏné z vrtu GS6001 ãerpat, • urãit hydraulické parametry horninového prostfiedí. Dal‰ím úkolem HDZ bylo ovûfiit vztah mezi novû realizovan˘m vrtem GS6001 a v souãasnosti vyuÏívan˘m vrtem 5222, kter˘ je také situován v kfiídové depresi ve vzdálenosti 80 metrÛ od vrtu GS6001. Jako monitorovací vrt byl zvolen vrt 31, kter˘ se nachází v˘chodnû od vrtu GS6001 ve vzdálenosti cca 230 metrÛ. PrÛbûh desetidenní hydrodynamické zkou‰ky na vrtu GS6001 je dokumentován na obrázku 6.11. Vlastnímu zahájení hydrodynamické zkou‰ky pfiedcházelo reÏimní mûfiení novû vy-

budovaného vrtu a pozorovacího vrtu 31. ReÏimním mûfiením byl zji‰tûn nástup hladiny podzemní vody, kter˘ byl podmínûn doplÀováním zvodnû v dÛsledku pfieru‰ení exploatace vrtu 5222. Pfied vlastním zahájením hydrodynamické zkou‰ky bylo provedeno zapracování vrtu GS6001. Zapracovávání vrtu probíhalo 1. srpna aÏ 9. srpna 2003. âerpací zkou‰ka byla zahájena 10. srpna 2004 v 11 00 hod. Provádûná zkou‰ka byla realizována s konstantním ãerpan˘m mnoÏstvím (prÛmûrnû 5,01 l.s-1). Pro v˘poãet hydraulick˘ch parametrÛ zvodnû byla zvolena následující schematizace horninového prostfiedí: 71

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ • neustálené proudûní podzemní vody, • nekoneãná zvodnûná vrstva – jde o schematizaci, která trvá po dobu neustáleného proudûní, • neúpln˘ vrt – vrt neprochází celou mocností zvodnûlé vrstvy, • volná hladina – tlak na hladinû podzemní vody se rovná tlaku atmosférickému, • objem vrtu nemá vliv na prÛbûh hydrodynamické zkou‰ky. âerpací zkou‰ka byla zpracovaná poãítaãov˘m programem AquiferTest v.3.5 firmy Waterloo Hydrogeologic. Anal˘za kfiivek hydrodynamick˘ch zkou‰ek byla provedena metodou Theis. Na základû vyhodnocení ãerpacích zkou‰ek byla vypoãtena transmisivita horninového prostfiední T10 = 3,99.10-4 m2.s-1 respektive T2 = 3,58.10-4 m2.s-1, pak vychází koeficient filtrace pfii mocnosti kolektoru 44 metrÛ kf10 = 9,06.10-6 m.s-1 a kf2 = 1,27.10-5 m.s-1. Pfii ãerpání podzemní vody z vrtÛ je limitující rychlost, kterou podzemní voda vtéká z horninového prostfiedí do prostoru vrtu. Vtoková rychlost (vmax) by nemûla b˘t vût‰í neÏ rychlost kritická (vkrit), tedy rychlost, pfii které dochází k sufozi (vyplavování písãit˘ch ãástic z horninového prostfiedí do prostoru vrtu). Maximální rychlost vmax se urãuje ze vztahÛ: • podle Waltona je vmax pro jemnozrnné písky men‰í neÏ 0,01 m.s-1., • podle Sichardta je vmax = 冪k/15 [m.s-1], kde k je koeficient filtrace. Maximální ãerpané mnoÏství Qmax se pak urãí ze vzorce:

XV. 1-2 (2008) nment into the well space. The inflow velocity (vmax) should not be greater than the critical velocity (vcrit), i.e. the velocity at which internal erosion occurs (elutriation of sandy particles from the rock environment into the well space). The maximum velocity vmax is determined from the relations: • By Walton, vmax is less than 0.01 m.s-1 for fine-grained sands, • By Sichardt, vmax = 冪k/15 [m.s-1], where k is the coefficient of permeability. The maximum pumped amount Qmax is then determined from the formula: Qmax = 2 . r0 . π. L . vmax . ne [m3.s-1] where: r0 – diameter of the screen: 0.1045 m L – open section of the screen: 15 m ne – effective porosity in the nearest vicinity of the screen: 0.10. 3 to 4 l.s-1 was calculated as the assured pumped amount. Similar tests were conducted in wells GS6002 and GS6003.

6.3 Evaluation of the Chemism of Groundwater In 2002, samples were taken from the area of the entire Aimak (samples from the individual somons, from the installations supplying the town of Mandalgobi and from the wider vicinity of Mandalgobi). In 2003, samples were taken from other somons (mapping of the Aimak). In 2004, new wells were sampled (GS6001 and GS6002) and samples were taken in connection with the installation of a water treatment plant on an existing source. In 2005, well GS6003 was sampled and samples were taken in connection with putting individual parts of the system into operation. Groundwater samples were analysed both in the Hydrochemical Laboratories of the company GEOtest Brno a.s. in the Czech Republic, in the Chemical Laboratories of the Mongolian State University in Ulaanbaatar and in the Labora-tory of the Water-Management Company in Mandalgobi.

Qmax = 2 . r0 . π. L . vmax . ne [m3.s-1] kde: r0 - polomûr filtru: 0,1045 m L – otevfien˘ úsek filtru: 15 m ne – efektivní pórovitost v nejbliωím okolí filtru: 0,10. Jako zabezpeãené ãerpané mnoÏství bylo vypoãteno 3 aÏ 4 l.s-1. Obdobné testy byly uskuteãnûny na vrtech GS6002 a GS6003.

6.3 Vyhodnocení chemismu podzemních vod

6.3.1 Mapping of a Wider Area of Mandalgobi The evaluation of the chemism of groundwater follows the system introduced in field works (hydrogeological mapping), i.e. the sets will be processed according to the individual Sections of Map L-48-81 – A, B, C and D. Separately in the individual Sections were evaluated deep wells (holes), shallow objects (holes, wells and springs) with TDS lower than 1,000 mg.l-1 and shallow objects with TDS higher than 1,000 mg.l-1. Deep wells (deeper than 50 metres) are located in a graben filled notably with Cretaceous sediments. They are mostly unconsolidated sediments – clays, various types of sands and gravels. Shallow objects are sunk only in Quaternary unconsolidated sediments. The division of groundwater analyses according to the above-given criteria in the individual Sections is presented Table 6.3.1. When determining the chemical type of water, we will consider a limit of 25 % of equivalent concentration (c.z, i.e. the product of concentration and charge number of an ion). To assess the quality of groundwater from individual objects as drinking water, the WHO Guideline was applied.

V roce 2002 byly odebrány vzorky z oblasti celého ajmaku (odbûry v jednotliv˘ch somonech, vzorky z objektÛ zásobujících mûsto Mandalgobi a vzorky ze ‰ir‰ího okolí Mandalgobi). V roce 2003 byly odebrány vzorky v dal‰ích somonech (mapování ajmaku). V roce 2004 byly ovzorkovány nové vrty (GS6001 a GS6002) a byly odebrány vzorky v souvislosti s realizací úpravny vody na stávajícím zdroji. V roce 2005 byl vzorkován vrt GS6003 a byly odebrány vzorky v souvislosti s uvádûním jednotliv˘ch ãástí systému do provozu. Vzorky podzemní vody byly analyzovány jednak v hydrogeochemick˘ch laboratofiích firmy GEOtest Brno a.s. v âeské republice a dále pak v chemick˘ch laboratofiích Státní mongolské univerzity Ulaanbaatar a v laboratofii Vodohospodáfiské spoleãnosti v Mandalgobi. 6.3.1 Mapování ‰ir‰ího okolí Mandalgobi Hodnocení chemismu podzemní vody respektuje systém zaveden˘ pfii terénních pracích (hydrogeologickém mapování), tj. zpracovávány budou soubory podle jednotliv˘ch sekcí mapy L-48-81 – A, B, C a D. V jednotliv˘ch sekcích pak byly 72

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ oddûlenû hodnoceny hluboké vrty, mûlké objekty (vrty, studny a prameny) s mineralizací do 1 000 mg.l-1 a mûlké objekty s mineralizací vy‰‰í neÏ 1 000 mg.l-1. Hluboké vrty (hloubka více neÏ 50 metrÛ) jsou situovány v pfiíkopové propadlinû vyplnûné pfiedev‰ím kfiídov˘mi sedimenty. Jde pfieváÏnû o nezpevnûné sedimenty – jíly, rÛzné typy pískÛ a ‰tûrkÛ. Mûlké objekty jsou vesmûs hloubeny v kvartérních nezpevnûn˘ch sedimentech. Rozãlenûní anal˘z podzemní vody dle v˘‰e uveden˘ch kritérií v jednotliv˘ch sekcích je uvedeno v tabulce 6.3.1. Pfii stanovování chemického typu vody budeme uvaÏovat hranici 25 c.z %. Pro posouzení kvality podzemní vody z jednotliv˘ch objektÛ jako vody pitné bylo vyuÏito Smûrnice WHO. V této publikaci neuvádíme kompletní v˘sledky ze v‰ech sekcí a v‰ech vrtÛ, ale vÏdy jen vybranou ãást, kterou chceme

XV. 1-2 (2008) In this publication, we do not give complete results from all sections and all wells (boreholes), but always only a selected part which documents the style of the work. As an example, we give the results of Section D. In Section D, 19 groundwater samples were collected. The division by the above-given criteria is shown in Table 6.3.1. Further on in the text, the objects will be designated by numbers of passport (basic data) sheets (abbreviated as n.p.s.). A total of five groundwater samples was taken from deep wells. It is analyses L-48-81-D – 2, 7, 9, 29 and 46. Well 5222 (n.p.s. 7) is exploited for supplying the town of Mandalgobi with drinking water. The other wells are utilised for irrigation (n.p.s. 29) or as individual sources (n.p.s. 9). Groundwater from wells has the TDS lower than 1,000 mg.l-1 (588 to 866 mg.l-1), except for well 2 (1,274 mg.l-1). The order of the objects according to the increasing TDS is 7 – 9 – 46 – 29 –2.

Tabulka 6.3.1 Rozãlenûní anal˘z podzemní vody Table 6.3.1 Division of groundwater analyses Sekce

Celkem anal˘z

Hluboké vrty

Section

Total of analyses

Deep wells

A B C D

7 9 10 19

Mûlké objekty CM, TDS Shallow objects < 1000 mg.l-1

Mûlké objekty CM, TDS Shallow objects

5 4 3 12

2 5 6 2

1 5

dokumentovat styl práce. Jako pfiíklad uvádíme v˘sledky sekce D. V sekci D bylo odebráno 19 vzorkÛ podzemní vody. Rozdûlení dle v˘‰e uveden˘ch kritérií je patrné z tabulky 6.3.1. Objekty budou v dal‰ím textu oznaãovány ãísly pasportních listÛ (zkratka ã.p.l.). Bylo odebráno celkem pût vzorkÛ podzemní vody z hlubok˘ch vrtÛ. Jde o anal˘zy L-48-81-D – 2, 7, 9, 29 a 46. Vrt 5222 (ã.p.l. 7) je vyuÏíván pro zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou. Dal‰í z tûchto vrtÛ jsou vyuÏívány na závlahy (ã.p.l. 29) ãi jako individuální zdroj (ã.p.l. 9). Podzemní voda z vrtÛ má s v˘jimkou vrtu 2 (1274 mg.l-1) mineralizaci do 1000 mg.l-1 (588 aÏ 866 mg.l-1). Pofiadí objektÛ z pohledu narÛstající mineralizace pak je 7 – 9 – 46 – 29 –2. V podzemní vodû ze v‰ech vrtÛ je z kationtÛ nejvíce zastoupen sodík, pfiiãemÏ se vzrÛstající mineralizací se zvy‰uje i obsah sodíku z 81 mg.l-1 (7) na 253 mg.l-1 (2). Dal‰ími nejv˘raznûji zastoupen˘mi kationty v podzemní vodû pak jsou vápník a hofiãík, z pohledu látkov˘ch koncentrací je ãastûji více hofiãíku. I pfii zvy‰ující se mineralizaci obsah vápníku nepfiekraãuje obsah 60 mg.l-1. Shodnû i obsah hofiãíku v podzemní vodû narÛstá podstatnû pomaleji neÏ sodíku. Maximální obsah hofiãíku je 55,4 mg.l-1. Z aniontÛ byly v podzemní vodû z vrtÛ zji‰tûny obsahy HCO3 v rozpûtí 222,7 aÏ 277,6 mg.l-1. V níÏe mineralizovan˘ch vodách pfiedstavují hydrogenuhliãitany nejv˘raznûji zastoupen˘ aniont. S narÛstající mineralizací se v˘raznû zvy‰uje podíl síranÛ (99,7 aÏ 317 mg.l-1) a chloridÛ (34 aÏ 210 mg.l-1). U v˘‰e mineralizovan˘ch vod (objekty 29 a 2) jsou sírany nejvíce zastoupen˘m aniontem. Z hlediska chemického typu pak vody

> 1000 mg.l-1

In groundwater from all of the wells, sodium is most abundant of cations, while with the increasing TDS also the content of sodium rises – from 81 mg.l-1 (7) to 253 mg.l-1 (2). Other most distinctly abundant cations in groundwater are calcium and magnesium; from the view of amount-of-substance concentrations, more magnesium is more often. Even with the increasing TDS, the content of calcium does not exceed a value of 60 mg.l-1. Accordingly, also the content of magnesium in groundwater increases substantially slower than that of sodium. The maximum content of magnesium is 55.4 mg.l-1. Of anions, detected in groundwater from wells were contents of HCO3 in a range of 222.7 to 277.6 mg.l-1. Hydrogen carbonates constitute the most distinctly abundant anion in the lower-mineralised water. With the increased TDS, the portions of sulphates (99.7 to 317 mg.l-1) and chlorides (34 to 210 mg.l-1) markedly increase. In the higher-mineralised water (objects 29 and 2), sulphates are the most abundant anion. In terms of the chemical type, water in the individual wells passes from Na-Mg-Ca-HCO3-SO4 type to Na-SO4-Cl type. The content of nitrates in wells 7, 46 and 29 varies in concentrations between 20 mg.l and 30 mg.l ; 43.5 mg.l-1 was detected in well 9. The high content of nitrates was determined in well 2, namely 96.5 mg.l-1. The content of fluorides in wells was determined in a range of 1.13 to 2.73 mg.l-1. Trace metals were not proved in groundwater from wells. The contents of strontium ranged between 565 and 1,090 μg.l-1. The content of molybdenum was determined in a range of 37.7 to 76.4 μg.l-1. The wells with groundwater with the TDS lower than 1 g.l-1 comply with the WHO Guideline in all monitored parameters, except for the content of fluorides in two samples -1

73

-1

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ v jednotliv˘ch vrtech pfiechází z Na-Mg-Ca-HCO3-SO4 typu na Na-SO4-Cl typ. Obsah dusiãnanÛ se ve vrtech 7, 46, 29 pohybuje v koncentracích mezi 20 mg.l-1 aÏ 30 mg.l-1, ve vrtu 9 pak bylo zji‰tûno 43,5 mg.l-1. Vysok˘ obsah dusiãnanÛ byl stanoven ve vrtu 2, a to 96,5 mg.l-1. Obsah fluoridÛ byl ve vrtech stanoven v rozmezí 1,13 aÏ 2,73 mg.l-1. Stopové kovy nebyly v podzemní vodû z vrtÛ prokázány. Obsahy stroncia se pohybovaly mezi 565 aÏ 1090 μg.l-1. Obsah molybdenu byl stanoven v rozpûtí 37,7 aÏ 76,4 μg.l-1. Ve sledovan˘ch ukazatelích vyhovují vrty s podzemní vodou s mineralizací niωí neÏ 1 g.l-1 s v˘jimkou obsahu fluoridÛ u dvou vzorkÛ (ã.p.l. 9 a 46) smûrnici WHO. Podzemní voda s mineralizací nad 1 g.l-1 není jako pitná doporuãována. V sekci D byly odebrány vzorky podzemní vody ze 14 mûlk˘ch objektÛ, pfiiãemÏ ve dvanácti z nich byla celková mineralizace pod 1 g.l-1, u dvou pak tuto hranici podstatnû pfiekraãovala. Celková mineralizace se pohybovala u nízko mineralizovan˘ch podzemních vod v rozsahu 401 aÏ 789 mg.l-1 Hlavním zastoupen˘m kationtem v podzemní vodû je sodík, dále pak vápník. Druh˘m nejvíce zastoupen˘m kationtem je vápník, sodík nebo hofiãík. Z aniontÛ jsou nejv˘raznûji zastoupeny hydrogenuhliãitany, dále pak sírany a chloridy. Z pohledu celkového chemismu podzemní vody vznikají chemické typy vod Na-HCO3, ãi Ca-HCO3, respektive Na-MgCa-HCO3-Cl typy. Obsahy dusiãnanÛ se ve vodû z tûchto objektÛ pohybují v rozmezí 13,2 aÏ 52,4 m.l-1. Obsahy fluoridÛ byly stanoveny v rozmezí 0,74 aÏ 2,68 mg.l-1. Hodnota pH se pohybuje vÏdy nad 7 (7,07 aÏ 7,97). Vody mají vesmûs alkalickou reakci. Obsahy stanovovan˘ch toxick˘ch kovÛ nebyly s níÏe uveden˘mi v˘jimkami v podzemní vodû z mûlk˘ch objektÛ prokázány. Nad mezí detekce pro stanovení zinku byl jeho obsah zji‰tûn v objektu ã.p.l. 48 a to 20,5 μg.l-1 (mez detekce je 20 μg.l-1). Nad mezí detekce 5 μg.l-1 byl zji‰tûn obsah arzenu v podzemní vodû z objektu ã.p.l. 12 (5,8 μg.l-1) a z objektu ã.p.l. 99 (33,5 μg.l-1). Limitní hodnota uvedená WHO pro pitnou vodu je pro arsen 10 μg.l-1, u objektu ã.p.l. 99 bylo tedy zji‰tûno více jak trojnásobné pfiekroãení této hodnoty. V sekci D byly ovzorkovány dva objekty s vysokou mineralizací a to ã.p.l. 94 a ã.p.l. 127. Podzemní voda z objektu 94 má mineralizaci 8 988 mg.l-1 a je Na-Cl-SO4 typu. Tato podzemní voda má ve srovnání s jin˘mi objekty velmi nízk˘ obsah dusíkat˘ch látek a tyto jsou prokázány v redukãních formách (dusitany 2 mg.l-1 a NH4 2,37 mg.l-1). + Stanovované toxické kovy nebyly v podzemní vodû zji‰tûny, -1 obsah stroncia byl stanoven 4 020 μg.l . Podzemní voda z objektu 127 má mineralizaci 2 052 mg.l-1 a je Na-Mg-Cl-SO4 typu. V podzemní vodû byl zji‰tûn velmi vysok˘ obsah dusiãnanÛ – 212 mg.l-1, prokázány byly i stopy amonn˘ch iontÛ (0,14 mg.l-1). Stanovované toxické kovy nebyly v podzemní vodû zji‰tûny, obsah stroncia byl stanoven 1 630 μg.l-1, obsah molybdenu pak 105 μg.l-1. Ve sledovan˘ch ukazatelích vyhovují objekty s podzemní vodou s mineralizací niωí neÏ 1 g.l-1 s v˘jimkou vy‰‰ího obsahu fluoridÛ u ãtyfi vzorkÛ a vysokého obsahu arzenu v objektu ã.p.l. 99 smûrnici WHO.

XV. 1-2 (2008) (n.p.s. 9 and 46). Groundwater with the TDS higher than 1 g.l-1 is not recommended as drinking water. In Section D, groundwater samples were taken from 14 shallow objects, while in twelve of them the TDS was below 1 g.l-1; in two of them it substantially exceeded this limit. The TDS ranged between 401 and 789 mg.l-1 in the lowmineralised groundwater. The major abundant cation in groundwater is sodium or calcium. The second most abundant cation is calcium, sodium or magnesium. Of anions, the most distinctly abundant are hydrogen carbonates, then sulphates and chlorides. In view of the total chemism of groundwater, the following chemical types of water are formed: Na-HCO3 or Ca-HCO3 or Na-Mg-Ca-HCO3-Cl. The contents of nitrates in water from these objects range between 13.2 and 52.4 m.l-1. The contents of fluorides were determined in a range of 0.74 to 2.68 mg.l-1. The pH value always ranges above 7 (7.07 to 7.97). Water has only alkaline reaction. The contents of the determined toxic metals were not proved in groundwater from the shallow objects, except for the below-given cases. The content of zinc was detected above the detection limit for its determination in object 48, namely 20.5 μg.l-1 (detection limit is 20 μg.l-1). The content of arsenic in groundwater was detected above the detection limit of 5 μg.l-1 in object of n.p.s. 12 (5.8 μg.l-1) and in object of n.p.s. 99 (33.5 μg.l-1). The limit value for arsenic given in the WHO Guideline for drinking water is 10 μg.l-1; in object of n.p.s. 99 it was thus detected that this value had been exceeded more than three times. In Section D, two objects with high TDS were sampled, namely n.p.s. 94 and n.p.s. 127. Groundwater from object 94 has the TDS at 8,988 mg.l-1 and is of Na-Cl-SO4 type. This groundwater has a low content of nitrogeneous substances as compared to other objects and these are proved in reduction forms (2 mg.l-1 of nitrites and 2.37 mg.l-1 of NH4). The determined toxic metals were not + detected in groundwater; the content of strontium was determined at 4,020 μg.l-1. Groundwater from object 127 has the TDS at 2,052 mg.l-1 and is of Na-Mg-Cl-SO4 type. A very high content of nitrates (212 mg.l-1) was detected in groundwater; also traces of ammonium ions were proved (0.14 mg.l-1). The determined toxic metals were not detected in groundwater; the content of strontium was determined at 1,630 μg.l-1 and that of molybdenum at 105 μg.l-1. The objects with the TDS lower than 1 g.l-1 in groundwater comply with the WHO Guideline in the monitored parameters, except for the higher contents of fluorides in four samples and the high content of arsenic in object of n.p.s. 99. 6.3.2 Mapping of the Aimak In 2002 to 2003, drinking water sources in the Dundgobi Aimak were mapped. During seven mapping tours (2002 – 2 ×, 2003 – 5 ×), 25 groundwater samples were collected. Samples were taken in somons (centres at the level of our district towns), i.e. from sources which serve for a large number of users (sources for public water supply). Groundwater from the individual sources has a very different content of TDS in a range of less than 500 mg.l-1 to over 2,000 mg.l-1 in dependence on hydrogeological conditions (which are given by geology due to the same climatic conditions). From the view of the chemical type, it is very complicated

6.3.2 Mapování ajmaku V roce 2002 aÏ 2003 probûhlo mapování zdrojÛ pitn˘ch vod v ajmaku Dundgobi. V prÛbûhu sedmi mapovacích tÛr (2002 - 2 ×, 2003 - 5 ×), bylo odebráno 25 vzorkÛ podzemní 74

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vody. Vzorky byly odebírány v somonech (centrech na úrovni na‰ich okresních mûst), tj. ze zdrojÛ, které slouÏí vût‰ímu poãtu uÏivatelÛ (zdrojÛ pro hromadné zásobování). Podzemní voda z jednotliv˘ch zdrojÛ má v závislosti na hydrogeologick˘ch pomûrech (ty jsou vzhledem ke stejn˘m pomûrÛm klimatick˘m dány geologií) velmi rÛznou mineralizaci v rozpûtí od ménû nûÏ 500 mg.l-1 aÏ po mineralizaci nad 2 000 mg.l-1. Z hlediska chemického typu jde o vody velmi komplikované, kdy se koncentrace nad 25 c.z % objevuje i u ãtyfi aÏ pûti majoritních iontÛ. Vnikají tak chemicky velmi sloÏité typy vod, napfi. sírano-chloridohydrogenuhliãitanová sodno(draselno)-hofieãnato-vápenatá voda. V roce 2004 byla získána mongolská státní norma UST 900-92 Zdravotnû-komunální (hygienické) poÏadavky pitné vody a jejich kontrola. Analyzované vody jsou hodnoceny podle této normy. Z hlediska poÏadavkÛ na vodu pitnou jsou z jednotliv˘ch stanovovan˘ch ukazatelÛ pfiekraãovány celková mineralizace (UST 900-92 je stanovena limitní hodnota 1 000 mg.l-1), velmi ãasto je vy‰‰í neÏ poÏaduje norma obsah hofiãíku (UST 900-92 je stanovena limitní hodnota 30 mg.l-1), je pfiekraãován obsah dusiãnanÛ (UST 900-92 je stanovena limitní hodnota 10 mg.l-1), v˘jimeãnû je pak pfiekraãován obsah vápníku (UST 900-92 je stanovena limitní hodnota 100 mg.l-1) a síranÛ (UST 900-92 je stanovena limitní hodnota 500 mg.l-1).

XV. 1-2 (2008) water, when concentrations higher than 25 % of c.z appear even in four to five majority ions. Thus, chemically complex types of water are formed, e.g. sulphate-chloride-hydrogencarbonate sodium (potassium)-magnesium-calcareous water. In 2004, a Mongolian national standard, UST 900-92 "Sanitary-Municipal (Hygienic) Requirements of Drinking Water and Their Control", was obtained. The analysed water is evaluated according to this standard. From the view of the drinking water requirements, the following determined parameters are exceeded: TDS (UST 900-92 stipulates the limit value of 1,000 mg.l-1), the content of magnesium is very often higher than the standard requires (UST 900-92 stipulates the limit value of 30 mg.l-1), the content of nitrates is exceeded (UST 900-92 stipulates the limit value of 10 mg.l-1), and the contents of calcium (UST 900-92 stipulates the limit value of 100 mg.l-1) and sulphates (UST 900-92 stipulates the limit value of 500 mg.l-1) are exceptionally exceeded. 6.3.3 Drinking Water Sources In the following text, evaluated is groundwater from wells which are exploited as groundwater sources for supplying the town of Mandalgobi with drinking water. It is well 5222 (designated as L-48-81-D-7 in the report for the year 2002), a well in the catchment area in Olgoin Gov (designated as L–48–Γ-20 in the report for the year 2002) and newly installed wells GS6001, GS6002 and GS6003. The drinking water sources are evaluated according to the WHO Drinking-Water Quality Guideline of 2004. In 2004, a Mongolian national standard, UST 900-92 "Sanitary-Municipal (Hygienic) Requirements of Drinking Water and Their Control", was obtained. Each individual water source is also evaluated according to this standard.

6.3.3 Zdroje pitné vody V následujícím textu je hodnocena podzemní voda z vrtÛ, které jsou vyuÏívány jako zdroje podzemní vody pro zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou. Je to jednak vrt 5222 (oznaãení ve zprávû za rok 2002 L-48-81-D-7), vrt v jímacím území v Olgojn Gov (oznaãení ve zprávû za rok 2002 L–48–Γ-20) a dále pak novû realizované vrty GS6001, GS6002 a GS6003. Zdroje pitné vody jsou hodnoceny podle smûrnice WHO pro pitnou vodu z roku 2004. V roce 2004 byla získána mongolská státní norma UST 900-92 Zdravotnûkomunální (hygienické) poÏadavky pitné vody a jejich kontrola. KaÏd˘ jednotliv˘ zdroj vody je hodnocen i podle této normy.

Hydrogeochemical evaluation of groundwater from well 5222 It is not clear from the results of chemical analyses provided by the Mongolian party whether it is values from a single determination or it is average values from several determinations. The table gives parameters which were repeatedly determined and which were clearly defined. Other evaluation of the groundwater chemism results from the performed chemical analyses (laboratories of GEOtest), in which well 5222 is recorded in 2001 as sample 4 (registration number 5348) and in 2002 as sample L-48-81-D 7 (sample number: 8011 P). Moreover, a groundwater sample was taken from well 5222 in 2004. The sample was analysed in the chemical laboratory of the Mongolian State University. There was relatively good agreement between the individual determinations within the individual parameters. Exceptions are hardness and nitrates. A more detailed commentary on the individual parameters is given in the text below. The pH value in water from well 5222 was determined in a range of 7.41 to 7.85. Beyond this range, a value of 6.9 was determined in a sample from 8/2001 G. Therefore, the pumped water has alkaline reaction. The parameter of water hardness corresponds to the content of calcium and magnesium in groundwater. In this parameter, there are apparent differences in the determinations provided by the Mongolian party and the determinations made in the laboratories of GEOtest. The difference is given by the fact that values M are given in mval.l-1

Hydrogeochemické zhodnocení podzemní vody z vrtu 5222 Z v˘sledkÛ chemick˘ch anal˘z poskytnut˘ch mongolskou stranou není jasné, zda jde o hodnoty z jediného stanovení, ãi jde o prÛmûrné hodnoty z nûkolika stanovení. V tabulce jsou uvedeny ukazatele, které byly opakovanû stanovovány a jde o ukazatele jednoznaãnû definované. Dal‰í hodnocení chemismu podzemní vody vychází z realizovan˘ch chemick˘ch anal˘z (laboratofie GEOtestu), ve kter˘ch je vrt 5222 veden v roce 2001 jako vzorek 4 (evidenãní ãíslo 5348) a v roce 2002 jako vzorek L-48-81-D 7 (ãíslo vzorku 8011 P). Z vrtu 5222 byl dále odebrán vzorek podzemní vody v roce 2004. Vzorek byl analyzován v chemické laboratofii Mongolské státní univerzity. Mezi jednotliv˘mi stanoveními byla pomûrnû dobrá shoda v rámci jednotliv˘ch ukazatelÛ. V˘jimkou jsou ukazatele tvrdost a dusiãnany. Bliωí komentáfi k jednotliv˘m ukazatelÛm bude uveden v dal‰ím textu. Hodnota pH byla ve vodû z vrtu 5222 stanovována v rozmezí 7,41 aÏ 7,85. Mimo tento rozsah byla stanovena hodnota ve vzorku z 8/2001 G, a to 6,9. âerpaná voda má tedy alkalickou reakci. Ukazatel tvrdost vody 75

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ odpovídá obsahu vápníku a hofiãíku v podzemní vodû. V tomto ukazateli jsou zdánlivé rozdíly ve stanoveních poskytnut˘ch mongolskou stranou a stanoveních v laboratofiích GEOtestu. Rozdíl je dán tím, Ïe hodnoty M jsou uvádûny v mval.l-1 a hodnoty G v mmol.l-1. Po pfiepoãtu (tedy pfievedení z mval na mmol) je zfiejmé, Ïe shoda stanovení je velmi dobrá. Tvrdost vody, tj. souãet obsahu Ca+Mg, se pohybuje v rozpûtí 2,08 aÏ 2,45 mmol.l-1. Obsah vápníku a hofiãíku v hodnocené podzemní vodû je stabilní. Obsah vápníku se pohybuje v rozpûtí 38 aÏ 46 mg.l-1. Obsah hofiãíku je niωí a kolísá v rozpûtí 15 aÏ 33,8 mg.l-1. Pomûr Mg/Ca se pohybuje v rozmezí 0,54 aÏ 0,8. Nejv˘raznûji zastoupen˘m kationtem je v podzemní vodû sodík. Tato skuteãnost je zfiejmá z anal˘z proveden˘ch v laboratofiích GEOtestu jak v roce 2001, tak i v roce 2002. Obsah sodíku byl 136 mg.l-1, resp. 81,1 mg.l-1. Draslík pak je zastoupen ve velmi nízké koncentraci 1,7 mg.l-1, resp. 1,3 mg.l-1. Charakterizaãní koeficient Na/K 80, resp. 62,4 (rNa/rK je pak 117,7), nasvûdãuje, Ïe se na formování mineralizace podzemní vody zfiejmû mimo hydrol˘zy silikátÛ podílí i iontov˘mûnné procesy. Obsahy Ïeleza se pohybují na hranici meze detekce 0,02 aÏ 0,08 mg.l-1 (anal˘zy M), anal˘za provedená v laboratofiích GEOtestu Ïelezo v podzemní vodû neprokázala (Fe < 0,10 mg.l-1). Obsah manganu byl v podzemní vodû z vrtu 5222 stanovován pouze dvakrát (v roce 2002) a jeho obsah byl opût na hranici meze detekce 0,02 mg.l-1 (M) a < 0,05 mg.l-1 (G). Z aniontÛ jsou v podzemní vodû nejvíce zastoupeny hydrogenuhliãitany (256,3 aÏ 342 mg.l-1). Druh˘m nejvíce zastoupen˘m aniontem jsou sírany (99,7 aÏ 157 mg.l-1 ze tfií stanovení) a obsah chloridÛ se pohybuje v rozpûtí 34 aÏ 102 mg.l-1. Dusíkaté látky jsou v podzemní vodû z vrtu 5222 ve formû dusiãnanÛ, stanovené obsahy dusitanÛ (anal˘zy M: 0,001 aÏ 0,08 mg.l-1) se pohybují na hranici detekce tohoto ukazatele. Obsahy dusiãnanÛ byly stanovovány v koncentraci 10 aÏ 26,4 mg.l-1. Obsah amonn˘ch iontÛ a volného amoniaku nebyl detekován. V˘‰e uvedené svûdãí o oxickém prostfiedí tvorby podzemní vody, která je vyuÏívána vrtem 5222. Celková mineralizace podzemní vody z vrtu 5222 je 780 mg.l-1 (2001 G) a 588 mg.l-1 (2002 G). Tato podzemní voda má ponûkud vy‰‰í obsah kfiemiãitanÛ (22 mg stanoveno jako SiO2.l-1). Hlavním zastoupen˘m kationtem je Na, pak Mg a Ca (pfii hodnocení chemického typu vody jsou pouÏívány molární koncentrace a nikoliv hmotnostní, z molárních koncentrací násoben˘ch nábojem pak vychází obsah iontu v c.z %). Pofiadí zastoupení aniontÛ je pak HCO3, SO4 a Cl. Pokud pfii stanovení chemického typu vody budeme uvaÏovat hranici 25 c.z %, je podzemní voda z vrtu 5222 pomûrnû sloÏit˘ Na-Mg-Ca-HCO3- SO4 typ. Na formování chemismu podzemní vody z vrtu 5222 se zfiejmû podílí nûkolik rÛzn˘ch procesÛ. PÛjde jednak o hydrol˘zu silikátÛ, dále pak o iontov˘mûnné procesy, pfiípadnû i o rozpou‰tûní karbonátÛ. V˘sledn˘ chemismus bude zfiejmû ovlivnûn i mísením podzemní vody z nûkolika zvodní. Vrt je situován v kfiídov˘ch sedimentech, kde je doloÏeno stfiídání rÛzn˘ch sedimentárních a zfiejmû i vulkanogenních vrstev. Poãáteãní chemismus je ov‰em formován uÏ v granitoidních horninách, pro které kfiídové sedimenty pfiedstavují erozní bázi. Ze vzorku podzemní vody odebrané v roce 2002 byly stanovovány i toxické kovy (As, Pb, Hg, Cu. Be, Cr, Ni, Se, Ag, Sb), dále pak stroncium, molybden a bór. Toxické kovy nebyly

XV. 1-2 (2008) and values G in mmol.l-1. After the conversion (i.e. mval was converted into mmol) it is obvious that the consistency of the determination is very good. Water hardness, i.e. the sum of the contents of Ca+Mg ranges from 2.08 to 2.45 mmol.l-1. The content of calcium and magnesium in the evaluated groundwater is stable. The content of calcium varies in a range of 38 to 46 mg.l-1. The content of magnesium is lower and varies in a range of 15 to 33.8 mg.l-1. The ratio of Mg/Ca ranges between 0.54 and 0.8. The most distinctly abundant cation in groundwater is sodium. This fact is evident from the analyses performed in the laboratories of GEOtest both in 2001 and in 2002. The content of sodium was 136 mg.l-1 and 81.1 mg.l-1, respectively. Potassium is abundant in a very low concentration of 1.7 mg.l-1 and 1.3 mg.l-1, respectively. The characterisation coefficient Na/K 80 and 62.4, respectively (rNa/rK is then 117.7) suggests that also ion-exchange processes are obviously involved in the formation of groundwater mineralization besides the hydrolysis of silicates. The contents of iron (0.02 to 0.08 mg.l-1) vary near the detection limit (analyses M); the analysis performed in the laboratories of GEOtest did not prove iron in the groundwater (Fe < 0.10 mg.l-1). The content of manganese from well 5222 was determined only twice (in 2002) and was again near the detection limit – 0.02 mg.l-1 (M) and < 0.05 mg.l-1 (G). Of anions, the most abundant in groundwater are hydrogen carbonates (256.3 to 342 mg.l-1). The second most abundant anions are sulphates (99.7 to 157 mg.l-1 from three determinations) and the content of chlorides ranges between 34 and 102 mg.l-1. The nitrogeneous substances in groundwater from well 5222 are in the form of nitrates; the determined contents of nitrites (analyses M: 0.001 to 0.08 mg.l-1) vary near the detection limit of this parameter. The contents of nitrates were determined in concentrations of 10 to 26.4 mg.l-1. The content of ammonium ions and free ammonia was not detected. The above-given data indicate an aerobic environment of the formation of groundwater which is exploited by well 5222. The TDS in groundwater from well 5222 is 780 mg.l-1 (2001 G) and 588 mg.l-1 (2002 G). This groundwater has rather a higher content of silicates (22 mg determined as SiO2.l-1). The main abundant cation is Na, then Mg and Ca (when evaluating the chemical type of water, used are molar concentrations and not mass ones; molar concentrations multiplied by a charge yield the content of an ion in % of c.z). The order of the abundance of anions is then HCO3, SO4 and Cl. If we consider the limit of 25 % of c.z when determining the chemical type of water, groundwater from well 5222 is then of a relatively complex Na-Mg-Ca-HCO3-SO4 type. Obviously, several different processes are involved in the formation of the chemism of groundwater from well 5222. It is hydrolysis of silicates, then ion-exchange processes, and possibly also dissolution of carbonates. The resulting chemism will evidently be influenced also by mixing groundwater from several groundwater bodies. The well is located in Cretaceous sediments where documented is the alternation of different sedimentary and obviously also volcanic layers. Naturally, the initial chemism has been formed in the granitoid rocks, for which the Cretaceous sediments represent the erosion base. Also toxic metals (As, Pb, Hg, Cu. Be, Cr, Ni, Se, Ag and Sb) and strontium, molybdenum and boron were determined in

76

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ v podzemní vodû prokázány, respektive jejich obsah nedosáhl meze detekce. Obsah stroncia byl 565 ␮g.l-1. Obsah molybdenu byl stanoven 37,7 ␮g.l-1, pfiiãemÏ jako pfiírodní pozadí se v podzemních vodách uvádí 5 ␮g.l-1. Jde tedy o ponûkud zv˘‰enou hodnotu, která ale zfiejmû na lokalitû pfiedstavuje pfiírodní pozadí (i v ostatních vrtech z Mandalgobi je obsah molybdenu okolo 40 ␮g.l-1). V podzemní vodû z vrtu 5222 bylo stanoveno 289 ␮g.l-1 bóru.

XV. 1-2 (2008) a groundwater sample taken in 2002. The toxic metals were not proved in the groundwater, or their content did not reach the detection limit. The content of strontium was 565 μg.l-1. The content of molybdenum was determined at 37.7 μg.l-1, while 5 μg.l-1 is given as the natural background in the groundwater. Therefore, it is somewhat an increased value which, however, obviously constitutes the natural background at the site (the content of molybdenum of around 40 μg.l-1 is also in the other wells from Mandalgobi). 289 μg.l-1 of boron were determined in groundwater from well 5222.

Zhodnocení podzemní vody z vrtu 5222 jako vody pitné Pro posouzení kvality podzemní vody z vrtu 5222 v Mandalgobi jako vody pitné bylo vyuÏito Smûrnice WHO (2004) a normy UST 900-92. Z pohledu WHO jsou ze stanovovan˘ch ukazatelÛ jako zdravotnû v˘znamné hodnoceny obsahy antimonu, arzenu, barya, bóru, kadmia, chrómu, mûdi, fluoridÛ, olova, manganu, rtuti, molybdenu, niklu, dusiãnanÛ, dusitanÛ a selenu. Obsahy antimonu, arzenu, barya, kadmia, chrómu, mûdi, olova, manganu, rtuti, niklu, dusitanÛ a selenu jsou pod mezemi detekce, pfiiãemÏ meze detekce pro jednotlivá stanovení jsou niωí, neÏ jsou limitní hodnoty poÏadované smûrnicí WHO. U ostatních zdravotnû v˘znamn˘ch stanovovan˘ch ukazatelÛ byly meze detekce pfiekroãeny. Obsah bóru byl stanoven 289 μg.l-1, ve smûrnici WHO je jako limitní uvádûna hodnota 500 μg.l-1. Limitní koncentrací pro fluoridy je hodnota 1,5 mg.l-1, v podzemní vodû z vrtu 5222 byl zji‰tûn obsah fluoridÛ 1,46 mg.l-1. Obsah molybdenu v pitné vodû je limitován hodnotou 70 μg.l-1, pfiiãemÏ stanoveno bylo 42,9 μg.l-1. Posledním zdravotnû v˘znamn˘m stanovovan˘m ukazatelem je obsah dusiãnanÛ. V podzemní vodû z vrtu 5222 byl zji‰tûn obsah NO3 26,4 mg.l-1. Limitní hodnota ve smûrnici WHO je 50 mg.l-1. Lze tedy konstatovat, Ïe z pohledu zdravotnû v˘znamn˘ch stanoven˘ch anorganick˘ch ukazatelÛ v rozsahu smûrnice WHO podzemní voda z vrtu 5222 zcela splÀuje poÏadavky této smûrnice. Druhou dfiíve hodnocenou skupinou ukazatelÛ jsou ukazatele, které mohou negativnû ovlivnit kvalitu vody z pohledu uÏivatele, ale nemají zdravotní v˘znam (nejsou zdravotnû závadné). Tyto ukazatele byly hodnoceny ve smûrnici WHO z roku 1998. Stanovovány byly ukazatele amoniak, chloridy, mûì, Ïelezo, sodík, sírany, celková mineralizace a zinek. Ve v‰ech tûchto ukazatelích byly poÏadavky smûrnice WHO splnûny. Obsahy amoniaku, mûdi a Ïeleza nepfiekroãily meze detekce. Celková mineralizace je ve smûrnici WHO limitována hodnotou 1 000 mg.l-1, pfiiãemÏ podzemní voda má celkovou mineralizaci jen 588 mg.l-1. Obsahy chloridÛ (WHO 250 mg.l-1, stanoveno 34 aÏ 102 mg.l-1), sodíku (WHO 200 mg.l-1, stanoveno 99,7 aÏ 157 mg.l-1) a síranÛ (WHO 250 mg.l-1, stanoveno 34 aÏ 102 mg.l-1) se pohybují maximálnû okolo poloviãní hodnoty dan˘ch limitÛ. Lze tedy konstatovat, Ïe ve sledovan˘ch parametrech podzemní voda z vrtu 5222 v Mandalgobi splÀuje kritéria poÏadovaná smûrnicí WHO pro pitnou vodu. Zásadní v˘znam je v Mongolsku pfiikládán ukazateli „tvrdost“ vody. Ta byla detailnû sledována i v podzemní vodû z vrtu 5222. Jak je uvedeno v˘‰e, jde o hodnotu získanou souãtem látkov˘ch mnoÏství vápníku a hofiãíku. Vzhledem ke skuteãnosti, Ïe vápník a hofiãík mají jiné chemické i biologické vlastnosti, jde do znaãné míry o zavádûjící údaj. Jak uvádí Pitter (1999), nelze hledat vztahy mezi tvrdostí

Evaluation of groundwater from well 5222 as drinking water To asses the quality of groundwater from well 5222 in Mandalgobi as drinking water, the WHO Guideline (2004) and the standard UST 900-92 was applied. From the view of the WHO, evaluated as health-significant from the determined parameters are the contents of antimony, arsenic, barium, boron, cadmium, chromium, copper, fluorides, lead, manganese, mercury, molybdenum, nickel, nitrates, nitrites and selenium. The contents of antimony, arsenic, barium, cadmium, chromium, copper, lead, manganese, mercury, nickel, nitrites and selenium are below the detection limits, while the detection limits for the individual determinations are lower than the limit values required by the WHO Guideline. In the other determined health-significant parameters, the detection limits were exceeded. The content of boron was determined at 289 μg.l-1; the WHO Guideline gives 500 μg.l-1 as the limit value. The limit concentration for fluorides is a value of 1.5 mg.l-1; the content of fluorides in groundwater from well 5222 was detected at 1.46 mg.l-1. The content of molybdenum in drinking water is limited by a value of 70 μg.l-1, while 42.9 μg.l-1 was determined. The last determined healthsignificant parameter is the content of nitrates. The content of NO3 in groundwater from well 5222 was detected at 26.4 mg.l-1. The limit value in the WHO Guideline is 50 mg.l-1. Therefore, it can be stated that groundwater from well 5222 fully complies with the requirements of the WHO Guideline from the view of the determined health-significant inorganic parameters within the scope of the WHO Guideline. The second previously evaluated group of parameters is the parameters which can negatively influence the quality of water from the view of the user, but have no health-related significance (they are safe). These parameters were evaluated in the WHO Guideline of 1998. Determined were these parameters: ammonia, chlorides, copper, iron, sodium, sulphates, TDS and zinc. In all of these parameters, the requirements of the WHO Guideline were satisfied. The contents of ammonia, copper and iron did not exceed the detection limits. The TDS is limited by a value of 1,000 mg.l-1 in the WHO Guideline, while the groundwater has a TDS value of only 588 mg.l-1. The contents of chlorides (WHO 250 mg.l-1, determined at 34 to 102 mg.l-1), sodium (WHO 200 mg.l-1, determined at 99.7 to 157 mg.l-1) and sulphates (WHO 250 mg.l-1, determined at 34 to 102 mg.l-1) vary at most around the half values of the given limits. Therefore, it can be stated that groundwater from well 5222 in Mandalgobi complies with the criteria required by the WHO Drinking-Water Quality Guideline in the monitored parameters. In Mongolia, essential importance is attached to the parameter "hardness" of water. It was also 77

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vody a chemick˘mi ãi biologick˘mi vlastnostmi vody, ale je správnûj‰í hodnotit vliv vápníku a hofiãíku vÏdy samostatnû. Z pohledu zdravotního ãi hygienického nemá ukazatel „tvrdost“ Ïádn˘ v˘znam. Tuto skuteãnost potvrzuje i vyfiazení „tvrdosti“ jako limitní hodnoty ze smûrnice WHO. V roce 2004 byla získána mongolská státní norma UST 900-92 Zdravotnûkomunální (hygienické) poÏadavky pitné vody a jejich kontrola. Dále je tedy uvedeno hodnocení podzemní vody jímané z vrtu 5222 podle této normy. Podzemní voda z vrtu 5222 vyhovuje poÏadavkÛm mongolské státní normy ve v‰ech stanovovan˘ch ukazatelích s v˘jimkou obsahu dusiãnanÛ. Normou je poÏadována hodnota 10 mg.l-1 a ve vodû byly stanoveny hodnoty 10 aÏ 24,6 mg.l-1. K této skuteãnosti je tfieba uvést, Ïe zfiejmû stanovování dusiãnanÛ mongolsk˘mi laboratofiemi probíhá podle odli‰n˘ch operaãních postupÛ, protoÏe vÏdy v pfiípadû stanovování dusiãnanÛ v mongolsk˘ch laboratofiích byly zji‰tûny niωí hodnoty. Hranice 10 mg.l-1 dusiãnanÛ je velmi nízká (smûrnice WHO shodnû s legislativou EU uvádí jako limitní 50 mg.l-1 NO3).

XV. 1-2 (2008) monitored in detail in groundwater from well 5222. As it is given above, it is the value obtained by adding the amounts of substances of calcium and magnesium. Due to the fact that calcium and magnesium have different chemical and biological properties, to a great extent it is a misleading piece of information. As Pitter (1999) states, we cannot try to find relations between water hardness and chemical or biological properties of water, but it is more appropriate to evaluate the effect of calcium and magnesium always separately. From the healthrelated or hygienic view, the parameter "hardness" has no significance. This fact is also confirmed by deleting "hardness" as a limit value from the WHO Guideline. In 2004, a Mongolian national standard, UST 900-92 "SanitaryMunicipal (Hygienic) Requirements of Drinking Water and Their Control", was obtained. In the text below, the evaluation of groundwater abstracted from well 5222 is therefore given according to this standard. Groundwater from well 5222 complies with the requirements of the Mongolian national standard in all of the determined parameters with the exception of the content of nitrates. The standard requires a value of 10 mg.l-1, but values of 10 to 24.6 mg.l-1 were determined in the water. It must be stated to this fact that the determination of nitrates in the Mongolian laboratories is obviously conducted according to different operating procedures because in case of determination of nitrates, always lower values were detected in the Mongolian laboratories. The limit of 10 mg.l-1 of nitrates is very low (the WHO Guideline consistently with the EU legislation gives 50 mg.l-1 of NO3 as the limit value).

Hydrogeochemické zhodnocení podzemní vody z vrtu Olgojn Gov Podkladem pro hydrogeochemické i hygienické hodnocení podzemní vody z vrtu Olgojn Gov byla anal˘za provedená v laboratofiích GEOtestu Brno ze vzorku vody odebraného v rámci projektu v roce 2002. Hodnota pH byla stanovena na 7,33. Celková mineralizace podzemní vody byla 780 mg.l-1. Nejv˘raznûji zastoupen˘m kationtem je v podzemní vodû sodík 129 mg.l-1, to je 52 c.z %. Draslík je v podzemní vodû zastoupen v˘raznû ménû - 2,3 mg.l-1. Charakterizaãní koeficient Na/K je 56 (rNa/rK 93,5), coÏ opût nasvûdãuje tomu, Ïe se na formování podzemní vody podílejí i iontov˘mûnné procesy. Po sodíku je v podzemní vodû dále nejv˘znamnûji zastoupen hofiãík (35,6 mg.l-1 a tedy 1,43 mmol.l-1, tj. 27 c.z %) a v témûfi shodném mnoÏství i vápník (43,1 mg.l-1 a tedy 1,08 mmol.l-1, tj. 20 c.z %). Z aniontÛ jsou v podzemní vodû z vrtu Olgojn Gov nejv˘raznûji zastoupeny hydrogenuhliãitany – 302 mg.l-1, coÏ pfiedstavuje 46 c.z %. Dal‰í v pofiadí kationtÛ jsou sírany 151 mg.l-1, tj. 29 c.z % a chloridy 81 mg.l-1, tj. 21 c.z %. V podzemní vodû byl zji‰tûn obsah dusiãnanÛ 17,8 mg.l-1. Z aniontÛ byly dále stanoveny fluoridy 2,51 mg.l-1. Podzemní voda z vrtu jímacího území Olgojn Gov je tedy Na-Mg-HCO3-SO4 typ (pro hodnocení je opût uvaÏována hranice 25 c.z %). Jde tedy opût o sloÏit˘ chemick˘ typ vody na jejímÏ formování se zfiejmû podílí jednak hydrolytick˘ rozklad silikátÛ, jednak iontov˘mûnné procesy a pfiípadnû i rozpou‰tûní karbonátÛ. V˘znam bude mít urãitû i mísení podzemní vody z rÛzn˘ch zvodní. Ze vzorku byly stanovovány i toxické kovy (As, Pb, Hg, Cu. Be, Cr, Cd, Ni, Se, Ag, Sb), dále pak stroncium molybden a bór. Toxické kovy nebyly v podzemní vodû prokázány, respektive jejich obsah nedosáhl meze detekce jednotliv˘ch stanovení. Obsah stroncia byl 911 μg.l-1. Obsah molybdenu byl stanoven 23,7 μg.l-1, pfiiãemÏ jako pfiírodní pozadí se v podzemních vodách uvádí 5 μg.l-1. Jde tedy opût o ponûkud vy‰‰í hodnotu. V podzemní vodû z vrtu Olgojn Gov bylo stanoveno 352 μg.l-1 bóru.

Hydrogeochemical evaluation of groundwater from well Olgoin Gov The base for the hydrogeochemical and hygienic evaluation of groundwater from well Olgoin Gov was the analysis performed in the laboratories of GEOtest Brno from a water sample collected within the Project in 2002. The pH value was determined at 7.33. The TDS in the groundwater was 780 mg.l-1. The most distinctly abundant cation in the groundwater is sodium (129 mg.l-1), which is 52 % of c.z. Potassium in the groundwater is markedly less abundant (2.3 mg.l-1). The characterisation coefficient Na/K is 56 (rNa/rK 93.5), which again suggests that also ion-exchange processes are involved in the formation of groundwater. Following sodium, most significantly abundant in the groundwater is magnesium (35.6 mg.l-1 and thus 1.43 mmol.l-1, i.e. 27 % of c.z) and then, in almost the same amount, calcium as well (43.1 mg.l-1 and thus 1.08 mmol.l-1, i.e. 20 % of c.z). Of anions, the most distinctly abundant in groundwater from well Olgoin Gov are hydrogen carbonates – 302 mg.l-1, which represents 46 % of c.z. Sulphates are next in the order of cations – 151 mg.l-1, i.e. 29 % of c.z, and then chlorides – 81 mg.l-1, i.e. 21 % of c.z. The content of nitrates (17.8 mg.l-1) was detected in the groundwater. Of anions, also fluorides were determined – 2.51 mg.l-1. Groundwater from the well of the catchment area of Olgoin Gov is thus of Na-Mg-HCO3-SO4 type (for the evaluation, again the limit 25 % of c.z is considered). Therefore, it is again a complex chemical type of water, in the formation of which both the hydrolytic decomposition of silicates and the ion-

Zhodnocení podzemní vody z vrtu Olgojn Gov jako vody 78

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ pitné Pro posouzení kvality podzemní vody z vrtu Olgojn Gov jako vody pitné bylo opût vyuÏito Smûrnice WHO (1998). Z pohledu WHO jsou ze stanovovan˘ch ukazatelÛ jako zdravotnû v˘znamné hodnoceny obsahy antimonu, arzenu, barya, bóru, kadmia, chrómu, mûdi, fluoridÛ, olova, manganu, rtuti, molybdenu, niklu, dusiãnanÛ, dusitanÛ a selenu. Obsahy antimonu, arzenu, barya, chrómu, kadmia, mûdi, olova, rtuti, niklu, dusitanÛ a selenu jsou pod mezemi detekce, pfiiãemÏ meze detekce pro jednotlivá stanovení jsou niωí neÏ jsou limitní hodnoty poÏadované smûrnicí WHO. U ostatních zdravotnû v˘znamn˘ch stanovovan˘ch ukazatelÛ byly meze detekce pfiekroãeny. Obsah manganu byl stanoven 0,06 mg.l-1, pfiiãemÏ ve smûrnici WHO je limitní uvádûna koncentrace 0,5 mg.l-1. Obsah bóru byl stanoven 352 μg.l-1, ve smûrnici WHO je jako limitní uvádûna hodnota 500 μg.l-1. Limitní koncentrací pro fluoridy je hodnota 1,5 mg.l-1, v podzemní vodû z vrtu Olgojn Gov byl zji‰tûn obsah fluoridÛ 2,51 mg.l-1. Obsah fluoridu je v podzemní vodû z vrtu Olgojn Gov zv˘‰en˘. Ve smûrnici WHO je pro koncentraci fluoridÛ v pitné vodû uvedena poznámka o nutnosti zohlednûní klimatick˘ch pomûrÛ, spotfieby vody a dal‰ích faktorÛ pfii urãování národních limitÛ. Z toho tedy vypl˘vá, Ïe koncentrace fluoridÛ do 1,5 mg.l-1 není striktnû daná hodnota. Obsah molybdenu v pitné vodû je limitován hodnotou 70 μg.l-1, pfiiãemÏ stanoveno bylo 23,7 μg.l-1. Poslední zdravotnû v˘znamn˘m stanovovan˘m ukazatelem je obsah dusiãnanÛ. V podzemní vodû z vrtu Olgojn Gov byl zji‰tûn obsah NO3 17,8 mg.l-1. Limitní hodnota ve smûrnici WHO je 50 mg.l-1. Lze tedy konstatovat, Ïe z pohledu zdravotnû v˘znamn˘ch stanoven˘ch anorganick˘ch ukazatelÛ v rozsahu smûrnice WHO (s v˘jimkou fluoridÛ, coÏ je komentováno v˘‰e) podzemní voda z vrtu Olgojn Gov zcela splÀuje poÏadavky této smûrnice. Druhou dfiíve hodnocenou skupinou ukazatelÛ jsou ukazatele, které mohou negativnû ovlivnit kvalitu vody z pohledu uÏivatele, ale nemají zdravotní v˘znam (nejsou zdravotnû závadné). Tyto ukazatele byly hodnoceny ve smûrnici WHO z roku 1998. Stanovovány byly ukazatele amoniak, chloridy, mûì, Ïelezo, sodík, sírany, celková mineralizace a zinek. Ve v‰ech tûchto ukazatelích byly poÏadavky smûrnice WHO splnûny. Obsahy amoniaku, mûdi, zinku a Ïeleza nepfiekroãily meze detekce. Celková mineralizace je ve smûrnici WHO limitována hodnotou 1 000 mg.l-1, pfiiãemÏ podzemní voda z vrtu Olgojn Gov má celkovou mineralizaci 780 mg.l-1. Obsahy chloridÛ (WHO 250 mg.l-1, stanoveno 82 mg.l-1l), sodíku (WHO 200 mg.l-1, stanoveno 129 mg.l-1) a síranÛ (WHO 250 mg.l-1, stanoveno 151 mg.l-1) se pohybují maximálnû mírnû nad poloviãní hodnotou dan˘ch limitÛ. S v˘jimkou fluoridÛ tedy podzemní vody z vrtu Olgoin Gov splÀuje ve sledovan˘ch ukazatelích poÏadavky smûrnice WHO na pitnou vodu. Podzemní voda z vrtu jímacího území Olgoin Gov vyhovuje poÏadavkÛm mongolské státní normy ve v‰ech stanovovan˘ch ukazatelích s v˘jimkou obsahu dusiãnanÛ, hofiãíku a fluoridÛ. Normou je poÏadována hodnota 10 mg.l-1 NO3 a v podzemní vodû z jímacího území byla stanovena hodnota 17,8 mg.l-1. Jde o malé pfiekroãení limitní hodnoty. K této skuteãnosti je tfieba uvést, Ïe zfiejmû stanovování dusiãnanÛ mongolsk˘mi laboratofiemi probíhá podle odli‰n˘ch operaãních postupÛ,

XV. 1-2 (2008) exchange processes, and possibly the dissolution of carbonates, are obviously involved. Also the mixing of groundwater from different groundwater bodies will certainly be of significance. Also toxic metals were determined in the sample (As, Pb, Hg, Cu, Be, Cr, Cd, Ni, Se, Ag and Sb), then also strontium, molybdenum and boron. The toxic metals were not proved in the groundwater, or their contents did not reach the detection limits of the individual determinations. The content of strontium was 911 μg.l-1. The content of molybdenum was determined at 23.7 μg.l-1, while 5 μg.l-1 is given as the natural background in groundwater. It is therefore again somewhat a higher value. 352 μg.l-1 of boron were determined in groundwater from well Olgoin Gov. Evaluation of groundwater from well Olgoin Gov as drinking water To asses the quality of groundwater from well Olgoin Gov as drinking water, the WHO Guideline (2004) was applied again. From the view of the WHO, evaluated as healthsignificant from the determined parameters are the contents of antimony, arsenic, barium, boron, cadmium, chromium, copper, fluorides, lead, manganese, mercury, molybdenum, nickel, nitrates, nitrites and selenium. The contents of antimony, arsenic, barium, chromium, cadmium, copper, lead, nickel, nitrites and selenium are below the detection limits, while the detection limits for the individual determinations are lower than the limit values required by the WHO Guideline. In the other determined health-significant parameters, the detection limits were exceeded. The content of manganese was determined at 0.06 mg.l-1, while the limit concentration in the WHO Guideline is given at 0.5 mg.l-1. The content of boron was determined at 352 μg.l-1, while the limit value in the WHO Guideline is given at 500 μg.l-1. The limit concentration for fluorides is a value of 1.5 mg.l-1, while the content of fluorides in groundwater from well Olgoin Gov was detected at 2.51 mg.l-1. The content of fluorides in groundwater from well Olgoin Gov is increased. In the WHO Guideline for the concentration of fluorides in drinking water, given is a remark on the necessity of taking into consideration climatic conditions, water consumption and other factors when determining national limits. Thus, it arises from the above that the concentration of fluorides to 1.5 mg.l-1 is not a strictly given value. The content of molybdenum in drinking water is limited by a value of 70 μg.l-1, while 23.7 μg.l-1 was determined. The last determined health-significant parameter is the content of nitrates. The content of NO was detected at 17.8 mg.l-1 in groundwater from well Olgoin 3 Gov. The limit value in the WHO Guideline is 50 mg.l-1. Thus it can be stated that from the view of the health-significant inorganic parameters within the scope of the WHO Guideline (except for fluorides, which is commented above), groundwater from well Olgoin Gov fully complies with the requirements of this Guideline. The second previously evaluated group of parameters is the parameters which can negatively influence the quality of water from the view of the user, but have no health-related significance (they are safe). These parameters were evaluated in the WHO Guideline of 1998. Determined were these parameters: ammonia, chlorides, copper, iron, sodium, sulphates, TDS and zinc. In all of these parameters, the requirements of the WHO Guideline were satisfied. The contents of ammonia, copper,

79

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) zinc and iron did nod exceed the detection limits. The TDS is limited by a value of 1,000 mg.l-1 in the WHO Guideline, while groundwater from well Olgoin Gov has a TDS value of 780 mg.l-1. The contents of chlorides (WHO 250 mg.l-1, determined at 82 mg.l-1), sodium (WHO 200 mg.l-1, determined at 129 mg.l-1) and sulphates (WHO 250 mg.l-1, determined at 151 mg.l-1) vary at most moderately above the half value of the given limits. With the exception of fluorides, groundwater from well Olgoin Gov thus complies with the requirements of the WHO Drinking-Water Quality Guideline in the monitored parameters. Groundwater from the catchment area Olgoin Gov complies with the requirements of the Mongolian national standard in all of the determined parameters with the exception of the contents of nitrates, magnesium and fluorides. The standard requires a value of 10 mg.l-1 of NO3, but groundwater from the catchment area showed a value of 17.8 mg.l-1. It is a small exceeding of the limit value. It must be stated to this fact that the determination of nitrates in the Mongolian laboratories is obviously conducted according to different operating procedures because in case of determination of nitrates, always lower values were detected in the Mongolian laboratories. The limit of 10 mg.l-1 of nitrates is very low (the WHO Guideline consistently with the EU legislation gives 50 mg.l-1 of NO3 as the limit value). The exceeding of the limit content of magnesium (35.6 mg.l-1 against the required 30 mg.l-1) is again not significant due to the fact that the increased contents of magnesium can have a negative impact on health (laxative effects) only in the link to the increased content of sulphates (but these are in low concentrations in groundwater from the catchment area). Furthermore, the limit concentration of fluorides was exceeded – the limit is 1.5 mg of F-.l-1 and detected was 2.51 mg of F-.l-1.

protoÏe vÏdy v pfiípadû stanovování dusiãnanÛ v mongolsk˘ch laboratofiích byly zji‰tûny niωí hodnoty. Hranice 10 mg.l-1 dusiãnanÛ je velmi nízká (smûrnice WHO shodnû s legislativou EU uvádí jako limitní 50 mg.l-1 NO3). Pfiekroãení limitního obsahu hofiãíku (35,6 mg.l-1 proti poÏadovan˘m 30 mg.l-1) opût není v˘znamné vzhledem ke skuteãnosti, Ïe zv˘‰ené obsahy hofiãíku mohou mít negativní dopad na zdraví (laxativní úãinky) jen ve vazbû na zv˘‰en˘ obsah síranÛ a ty jsou ve vodû z jímacího území v nízké koncentraci. Dále bylo zji‰tûno pfiekroãení limitní koncentrace fluoridÛ – limit je 1,5 mg F-.l-1 a zji‰tûno bylo 2,51 mg F-.l-1. Hydrogeochemické zhodnocení podzemní vody z vrtu GS6001 Jako podklady pro hydrogeochemické i hygienické hodnocení podzemní vody z vrtu GS6001 byly pouÏity anal˘zy provedené v laboratofiích GEOtestu Brno ze vzorkÛ podzemní vody v roku 2004 odebrané v rámci hydrodynamické zkou‰ky. Hodnota pH byla stanovena 6,95 aÏ 7,25. Celková mineralizace podzemní vody byla 626 mg.l-1 aÏ 706 mg.l-1. Nejv˘raznûji zastoupen˘m kationtem je v podzemní vodû sodík 51,7 aÏ 84,5 mg.l-1, to je 45 c.z %. Draslík je v podzemní vodû zastoupen v˘raznû ménû 1,4 aÏ 1,8 mg.l-1. Po sodíku je v podzemní vodû dále nejv˘znamnûji zastoupen vápník (49,4 aÏ 61,6 mg.l-1, tj. 36 c.z %) a v niωí koncentraci pak hofiãík (30,8 a 33,1 mg.l-1, tj. 19,5 c.z %). Dal‰í majoritní kationty nebyly ve vodû z vrtu GS6001 zji‰tûny. Z aniontÛ jsou v podzemní vodû z vrtu GS6001 nejv˘raznûji zastoupeny hydrogenuhliãitany – 253 aÏ 259,3 mg.l-1, coÏ pfiedstavuje 44 c.z %. Dal‰í pofiadí kationtÛ je: sírany 138 aÏ 167 mg.l-1, tj. 37 c.z %, a chloridy 40 aÏ 41 mg.l-1, tj. 12 c.z %. V podzemní vodû byl zji‰tûn obsah dusiãnanÛ a to 22,1 mg.l-1 aÏ 40 mg.l-1 (7 c.z %). Ve vzorku ze dne 26.8.2004 byla prokázána pfiítomnost dusitanÛ na hranici meze detekce – 0,01 mg.l-1. Z aniontÛ byly dále stanoveny fluoridy 1,10 a 1,32 mg.l-1. Podzemní voda z vrtu GS6001 je tedy Na-Ca-HCO3-SO4 typ (pro hodnocení je opût uvaÏována hranice 25 c.z %). Jde tedy opût o sloÏit˘ chemick˘ typ vody na jejímÏ formování se zfiejmû podílí jednak hydrolytick˘ rozklad silikátÛ, jednak i iontov˘mûnné procesy a pfiípadnû i rozpou‰tûní karbonátÛ. V˘znam bude mít urãitû i mísení podzemní vody z rÛzn˘ch horizontÛ. Z obou vzorkÛ podzemní vody byly stanovovány i toxické kovy (As, Pb, Hg, Cu. Be, Cr, Cd, Ni, Se, Ag, Sb), dále pak stroncium, molybden a bór, ze vzorku z 26.8.2004 pak i ukazatele poÏadované normou UST 900-92 (kyanidy ve‰keré, fenoly jednosytné a rozpu‰tûné látky). Toxické kovy nebyly ve vzorcích prokázány, respektive jejich obsah nedosáhl meze detekce jednotliv˘ch stanovení. Obsah stroncia byl 854 respektive 889 μg.l-1. Obsah molybdenu byl stanoven 24,8 (23,5) μg.l-1, pfiiãemÏ jako pfiírodní pozadí se v podzemních vodách uvádí 5 μg.l-1. Jde tedy opût o ponûkud vy‰‰í hodnotu. V podzemní vodû z vrtu GS6001 bylo stanoveno 219 aÏ 255 μg.l-1 bóru. Toxikologicky v˘znamné látky antropogenního pÛvodu (kyanidy ve‰keré, fenoly jednosytné) nebyly ve vodû z vrtu GS6001 prokázány. Opakované vzorkování v roce 2005 potvrdilo setrvalou kvalitu podzemní vody z vrtu GS6001.

Hydrogeochemical evaluation of groundwater from well GS6001 The analyses performed in the laboratories of GEOtest Brno from groundwater samples taken in 2004 within the HDT were used as bases for the hydrogeochemical and hygienic evaluation of groundwater from well GS6001. The pH value was determined at 6.95 to 7.25. The TDS of the groundwater was 626 mg.l-1 to 706 mg.l-1. The most distinctly abundant cation in the groundwater is sodium (51.7 to 84.5 mg.l-1, i.e. 45 % of c.z). Potassium in the groundwater is markedly less abundant (1.4 to 1.8 mg.l-1). The second most significantly abundant cation is calcium (49.4 to 61.6 mg.l-1, i.e. 36 % of c.z) and in lesser concentrations magnesium (30.8 and 33.1 mg.l-1, i.e. 19.5 % of c.z). Other majority cations were not detected in groundwater from well GS6001. Of anions, the most distinctly abundant in groundwater from well GS6001 are hydrogen carbonates – 253 to 259.3 mg.l-1, which represents 44 % of c.z. The further order of cations is: sulphates 138 to 167 mg.l-1, i.e. 37 % of c.z, and chlorides 40 to 41 mg.l-1, i.e. 12 % of c.z. The content of nitrates in the groundwater was detected at 22.1 mg.l-1 to 40 mg.l-1 (7 % of c.z). In a sample from 26.8.2004, the presence of nitrites was proved at the detection limit – 0.01 mg.l-1. Of anions, further determined were fluorides (1.10 and 1.32 mg.l-1). Groundwater from well GS6001 is thus

Zhodnocení podzemní vody z vrtu GS6001 jako vody 80

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) of Na-Ca-HCO3-SO4 type (the threshold of 25 % of c.z is again considered for evaluation). It is therefore a complex chemical type of water, in the formation of which involved obviously are both the hydrolytic decomposition of silicates and ionexchange processes and possibly also the dissolution of carbonates. Also the mixing of groundwater from different horizons will certainly be of significance. Also toxic metals were determined from both of the groundwater samples (As, Pb, Hg, Cu, Be, Cr, Cd, Ni, Se, Ag, Sb), and then also strontium, molybdenum and boron; from a sample dated 26.8.2004 also parameters required by the Mongolian national standard UST 900-92 (all cyanides, monoprotic phenols and dissolved substances). Toxic metals were not proved in the groundwater, or their content did not reach the detection limit of the individual determinations. The content of strontium was 854 and 889 μg.l-1, respectively. The content of molybdenum was determined at 24.8 (23.5) μg.l-1, while 5 μg.l-1 is given as the natural background in groundwater. It is thus a somewhat higher value. In groundwater from well GS6001, 219 to 255 μg.l-1 of boron were determined. Toxicologically significant substances of anthropogeneous origin (all cyanides, monoprotic phenols) were not proved in groundwater from well GS6001. The repeated sampling in 2005 confirmed the steady quality of groundwater from well GS6001.

Ilustra?n

foto P. An Bl illustrative ha photo by P. Bl ha

Evaluation of groundwater from well GS6001 as drinking water To asses the quality of groundwater from well GS6001 as drinking water, the WHO Guideline (2004) was applied again. From the view of the WHO, evaluated as health-significant from the determined parameters are the contents of antimony, arsenic, barium, boron, cadmium, chromium, copper, fluorides, lead, manganese, mercury, molybdenum, nickel, nitrates, nitrites and selenium. The contents of antimony, arsenic, chromium, cadmium, copper, lead, mercury, nickel, nitrites, manganese and selenium are below the detection limits, while the detection limits for the individual determinations are lower than the limit values required by the WHO Guideline. In the other determined health-significant parameters, the detection limits were exceeded. The content of boron was determined at 219 (255) μg.l-1, the WHO Guideline gives a limit value of 500 μg.l-1. The limit concentration for fluorides is a value of 1.5 mg.l-1, the content of fluorides in groundwater from well GS6001 was detected at 1.10 to 1.32 mg.l-1. The content of fluorides in groundwater from well GS6001 complies with the Guideline. The content of molybdenum in drinking water is limited by a value of 70 μg.l-1, while determined was 23.5 (24.8) μg.l-1. The last determined health-significant parameter is the content of nitrates. The content of NO3 in groundwater from well GS6001 was detected at 22.1 to 40.5 mg.l-1. The limit value in the WHO Guideline is 50 mg.l-1. It thus can be stated that from the view of the healthsignificant inorganic parameters within the scope of the WHO Guideline, groundwater from well GS6001 fully complies with the requirements of this Guideline. The second previously evaluated group of parameters is the parameters which can negatively influence the quality of water from the view of the user, but have no health-related significance (they are safe).

pitné Pro posouzení kvality vody z vrtu GS6001 jako vody pitné bylo opût vyuÏito Smûrnice WHO (2004). Z pohledu WHO jsou ze stanovovan˘ch ukazatelÛ jako zdravotnû v˘znamné hodnoceny obsahy antimonu, arzenu, barya, bóru, kadmia, chrómu, mûdi, fluoridÛ, olova, manganu, rtuti, molybdenu, niklu, dusiãnanÛ, dusitanÛ a selenu. Obsahy antimonu, arzenu, chrómu, kadmia, mûdi, olova, rtuti, niklu, dusitanÛ, manganu a selenu jsou pod mezemi detekce, pfiiãemÏ meze detekce pro jednotlivá stanovení jsou niωí neÏ jsou limitní hodnoty poÏadované smûrnicí WHO. U ostatních zdravotnû v˘znamn˘ch stanovovan˘ch ukazatelÛ byly meze detekce pfiekroãeny. Obsah bóru byl stanoven 219 (255) μg.l-1, ve smûrnici WHO je jako limitní uvádûna hodnota 500 μg.l-1. Limitní koncentrací pro fluoridy je hodnota 1,5 mg.l-1, v podzemní vodû z vrtu GS6001 byl zji‰tûn obsah fluoridÛ 1,10 aÏ 1,32 mg.l-1. Obsah fluoridu v podzemní vodû z vrtu GS6001 vyhovuje smûrnici. Obsah molybdenu v pitné vodû je limitován hodnotou 70 μg.l-1, pfiiãemÏ stanoveno bylo 23,5 (24,8) μg.l-1. Poslední zdravotnû v˘znamn˘m stanovovan˘m ukazatelem je obsah dusiãnanÛ. V podzemní vodû z vrtu GS6001 byl zji‰tûn obsah NO3 22,1 aÏ 40,5 mg.l-1. Limitní hodnota ve smûrnici WHO je 50 mg.l-1. Lze tedy konstatovat, Ïe z pohledu zdravotnû v˘znamn˘ch stanoven˘ch anorganick˘ch ukazatelÛ v rozsahu smûrnice WHO podzemní voda z vrtu GS6001 zcela splÀuje poÏadavky této smûrnice. Druhou dfiíve hodnocenou skupinou ukazatelÛ jsou ukazatele, které mohou negativnû ovlivnit kvalitu vody z pohledu uÏivatele, ale nemají zdravotní v˘znam (nejsou zdravotnû závadné). Tyto ukazatele byly hodnoceny ve smûrnici WHO z roku 1998. Stanovovány byly ukazatele amoniak, chloridy, mûì, Ïelezo, sodík, sírany, celková mineralizace a zinek. Ve v‰ech tûchto ukazatelích byly poÏadavky smûrnice WHO splnûny. Obsahy amoniaku, mûdi 81

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ a Ïeleza nepfiekroãily meze detekce. Celková mineralizace je ve smûrnici WHO limitována hodnotou 1 000 mg.l-1, pfiiãemÏ podzemní voda z vrtu GS6001 má celkovou mineralizaci 659 (706) mg.l-1. Obsahy chloridÛ (WHO 250 mg.l-1, stanoveno shodnû 40 [41] mg.l-1), sodíku (WHO 200 mg.l-1, stanoveno 81,7 aÏ 84,5 mg.l-1) a síranÛ (WHO 250 mg.l-1, stanoveno 138 aÏ 167 mg.l-1) se pohybují maximálnû mírnû nad poloviãní hodnotou dan˘ch limitÛ. Podzemní voda z vrtu GS6001 splÀuje ve sledovan˘ch ukazatelích poÏadavky smûrnice WHO na pitnou vodu a vyhovuje poÏadavkÛm mongolské státní normy ve v‰ech stanovovan˘ch ukazatelích s v˘jimkou obsahu dusiãnanÛ a hofiãíku. Normou je poÏadována hodnota 10 mg.l-1 NO3 a v podzemní vodû z vrtu GS6001 byla stanovena hodnota 22,1 aÏ 40 mg.l-1. Jde o pfiekroãení limitní hodnoty. K této skuteãnosti je tfieba uvést, Ïe zfiejmû stanovování dusiãnanÛ mongolsk˘mi laboratofiemi probíhá podle odli‰n˘ch operaãních postupÛ, protoÏe vÏdy v pfiípadû stanovování dusiãnanÛ v mongolsk˘ch laboratofiích byly zji‰tûny niωí hodnoty. Hranice 10 mg.l-1 dusiãnanÛ je velmi nízká (smûrnice WHO shodnû s legislativou EU uvádí jako limitní 50 mg.l-1 NO3). Vzhledem k zv˘‰ení obsahu dusiãnanÛ v druhém vzorku z roku 2004 je nutné fie‰it otázku ochrann˘ch pásem. Vzorek odebran˘ v roce 2005 nepotvrdil, Ïe by do‰lo k zvy‰ování obsahu dusiãnanÛ. Pfiekroãení limitního obsahu hofiãíku (30,8 aÏ 32,1 mg.l-1 proti poÏadovan˘m 30 mg.l-1) opût není v˘znamné vzhledem ke skuteãnosti, Ïe zv˘‰ené obsahy hofiãíku mohou mít negativní dopad na zdraví (laxativní úãinky) jen ve vazbû na zv˘‰en˘ obsah síranÛ a ty jsou ve vodû z vrtu v nízké koncentraci.

XV. 1-2 (2008) These parameters were evaluated in the WHO Guideline of 1998. Determined were these parameters: ammonia, chlorides, copper, iron, sodium, sulphates, TDS and zinc. In all of these parameters, the requirements of the WHO Guideline were satisfied. The contents of ammonia, copper, zinc and iron did nod exceed the detection limits. The TDS is limited by a value of 1,000 mg.l-1 in the WHO Guideline, while ground-water from well GS6001 has a TDS value of 659 (706) mg.l-1. The contents of chlorides (WHO 250 mg.l-1, determined the same at 40 [41] mg.l-1), sodium (WHO 200 mg.l-1, determined at 81.7 to 84.5 mg.l-1) and sulphates (WHO 250 mg.l-1, determined at 138 to 167 mg.l-1) vary at most moderately above the half value of the given limits. Groundwater from well GS6001 complies with the requirements of the WHO Drinking-Water Quality Guideline in all monitored parameters and satisfies the requirements of the Mongolian national standard in all determined parameters with the exception of the content of nitrates and magnesium. The standard requires a value of 10 mg.l-1 of NO3, but values of 22.1 to 40 mg.l-1 were determined in groundwater from well GS6001. It is an exceeding of the limit value. It must be stated to this fact that the determination of nitrates in the Mongolian laboratories is obviously conducted according to different operating procedures because in case of determination of nitrates, always lower values were detected in the Mongolian laboratories. The limit of 10 mg.l-1 of nitrates is very low (the WHO Guideline consistently with the EU legislation gives 50 mg.l-1 of NO3 as the limit value). Due to the increase in the content of nitrates in the second sample from the year 2004, it is necessary to solve the issue of protection zones. A sample taken in 2005 did not confirm that the content of nitrates would increase. The exceeding of the limit content of magnesium (30.8 to 32.1 mg.l-1 as against the required 30 mg.l-1) is again not significant due to the fact that the increased contents of magnesium can have a negative impact on health (laxative effects) only in the link to the increased content of sulphates and these are only in low concentrations in water from the well.

„Tvrdost" vody V závûru hodnocení zdrojÛ pitné vody je tfieba uvést, Ïe obyvatelé mûsta Mandalgobi kladou velmi velk˘ dÛraz na „tvrdost" vody. Jak bylo uvedeno v˘‰e, jde o hodnotu získanou souãtem látkov˘ch mnoÏství vápníku a hofiãíku. Vzhledem ke skuteãnosti, Ïe vápník a hofiãík mají jiné chemické i biologické vlastnosti, jde o do znaãné míry zavádûjící údaj. PoÏadavek mongolské normy UST 900-92 na „tvrdost" vody 7 mg ekv.l-1 (Ca + Mg = 3,5 mmol.l-1 ) je velmi nízk˘.

"Hardness" of water It must be stated at the conclusion of the evaluation of drinking water sources that the inhabitants of the town of Mandalgobi lay very great emphasis on the "hardness" of water. As it has been given above, it is a value obtained by adding up the amounts of substances of calcium and magnesium. Due to the fact that calcium and magnesium have different chemical and biological properties, to a considerable degree it is the misleading data. The requirement of the Mongolian standard UST 900-92 for water "hardness", 7 mg equiv.l-1 (Ca + Mg = 3.5 mmol.l-1), is very low.

6.3.4 V˘sledky mikrobiologick˘ch stanovení Poprvé byly v Mandalgobi v rámci projektu vzorky na mikrobiologické stanovení odebrány dne 24.9.2002. Bylo odebráno sedm vzorkÛ vody (jednak podzemní voda a dále pak i voda z vodovodní sítû – nemocnice, hotel). Vzorky podzemní vody byly odebrány z vyuÏívan˘ch objektÛ (vrtÛ a studny) – ã.p.l. 2, 7, 9, 11 a 12 (ãíslování podle dílãí zprávy z roku 2002). V˘sledky stanovení byly zafiazeny jako textová pfiíloha v dílãí zprávû z roku 2002. Stanoven byl celkov˘ obsah bakterií ve vzorku vody (obsah v 1 ml), dále pak obsah koliformních bakterií (metodami Coli titr a Coli index), byla zji‰Èována pfiítomnost EnterokokÛ a u dvou vzorkÛ byly stanoveny kmeny Escherichia coli. Dále byla posuzována sterilita vzorku, která je odvozována od celkového poãtu bakterií ve vzorku vody (za sterilní je povaÏován obsah do 1.103 bakterií.ml-1). Ve v‰ech vzorcích byl zji‰tûn vysok˘ obsah bakterií (minimálnû v fiádu n.103 v mililitru vody), nejvy‰‰í obsah > 100.103 bakterií.ml-1 byl zji‰tûn ve vzorku ã. 12 (mûlká studna). S v˘jimkou vzorku ã.11 byla ve vzorcích

6.3.4 Results of Microbiological Determinations Samples for microbiological determination were collected for the first time in Mandalgobi within the Project on 24. 9. 2002. Seven water samples were taken (both groundwater and then water from the water-supply network – hospital and hotel). Groundwater samples were collected from exploited installations (holes and wells) – n.p.s. 2, 7, 9, 11 and 12 (numbering by the report from 2002). The results of determination were included as an annex to the report from 2002. 82

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ prokázána pfiítomnost koliformních bakterií. Pfiítomnost EnterokokÛ byla prokázána ve vzorcích ã. 9 (vrt), 12 (mûlká studna) a hotel (odbûr z vodovodu). Standart pitné vody Mongolska (informace poskytl prof. Amgalan Tumenjargal) splnil pouze vzorek ã. 11 s v˘jimkou sterility vzorku (tj. celkového poãtu pfiítomn˘ch bakterií), ostatní vzorky jí nevyhovovaly. Dal‰í vzorky na mikrobiologické stanovení byly odebrány do sterilizovan˘ch sklenûn˘ch vzorkovnic dne 30.8.2004. Celkem bylo odebráno 8 vzorkÛ vody (podzemní 4 a ze sítû 4). Ve vzorcích nebyly zji‰tûny koliformní bakterie. Ve v‰ech vzorcích byla zji‰tûna blíÏe nespecifikovaná mnoÏství mezoi psychrofilních bakterií (kultivace pfii 22 °C a 37 °C). Vzorky nevyhovují z hlediska senzorick˘ch vlastností – barva – maximálnû pfiípustn˘ je stupeÀ 2, vzorky aÏ 137. Tato hodnota byla zji‰tûna ve vzorku ã. 3. Vzorek byl odebrán z vrtu GS6001, voda byla pfii odbûru i pfii pfiedávání vzorku do laboratofie zcela ãirá. Na protokolu byla uvedena chybná hodnota. Dal‰í vzorky na mikrobiologické stanovení byly odebrány dne 12.10.2004 (5 vzorkÛ) a 14.11.2004 (13 vzorkÛ). Ve vzorcích z vrtÛ GS6001 a GS6002 ze dne 12.10.2004 nebyly zji‰tûny koliformní bakterie. Pfiítomnost psychrofilních bakterií byla zji‰tûna ve v‰ech vzorcích. Pfiítomnost mezo- a psychrofilních bakterií neznamená fekální kontaminaci – jde o mikroorganismy obecnû pfiítomné v horninovém prostfiedí a podzemní vodû. V pfiípadû pfiítomnosti koliformních bakterií je nutné uvaÏovat o kontaminaci podzemní vody ze septick˘ch systémÛ (kanalizace apod.). Ze vzorkÛ odebran˘ch dne 14.11.2004 byl realizován detailní rozbor bakteriálních kmenÛ, pfiiãemÏ nebyly zji‰tûny patogenní mikroorganizmy.

XV. 1-2 (2008) Determined were the total content of bacteria in a water sample (content in 1 ml), then the content of coliform bacteria (by methods Coli titr and Coli index), detected was the presence of enterococci and determined in two samples were strains of Escherichia coli. Furthermore, assessed was the sterility of a sample, which is derived from the total number of bacteria in the water sample (the content to 1.103 bacteria.ml-1 is regarded as sterile). In all of the samples, the high content of bacteria was detected (at least of the order of n.103 in one millilitre of water); the highest content >100.103 bacteria.ml-1 was detected in sample no. 12 (shallow well). Except for sample no. 11, the presence of coliform bacteria was proved. The presence of enterococci was proved in samples nos. 9 (hole), 12 (shallow well) and hotel (collection from the water main). The drinking water standard of Mongolia (information was provided by Prof. Amgalan Tumenjargal) was fulfilled only by sample no. 11 with the exception of sample sterility (i.e. the total number of bacteria present); the other samples did not comply with it. Other samples for the microbiological determination were taken to sterilised glass sampling bottles on 30.8.2004. A total of 8 water samples was collected (groundwater – 4, network – 4). No coliform bacteria were detected in the samples. In all samples, unspecified amounts of meso- and psychrophilic bacteria (cultivation at 22 °C and 37 °C) were detected. The samples are not satisfactory from the view of sensorial properties – colour – the maximum acceptable degree is 2, the samples reach up to 137. This value was detected in sample no. 3. The sample was taken from well GS6001; the water was absolutely clear at the times of collection as well as delivery to the laboratory. Other samples for microbiological determination were collected on 12.10.2004 (5 samples) and 14.11.2004 (13 samples). No coliform bacteria were detected in samples taken on 12.10.2004 from wells GS6001 and GS6002. The presence of psychrophilic bacteria was detected in all samples. The presence of meso- and psychrophilic bacteria does not signify faecal contamination – it is microorganisms generally present in the rock environment and groundwater. In case of the presence of coliform bacteria, it is necessary to consider the contamination of groundwater from septic systems (sewerage, and the like). A detailed analysis of bacterial strains was performed from samples taken on 14.11.2004, while no pathogenic microorganisms were detected.

6.3.5 Provozní odbûry pitné vody ze systému Ze systému zásobování mûsta Mandalgobi byly v prÛbûhu ãervna aÏ listopadu roku 2005 odebírány vzorky na stanovení kvality pitné vody jednak ze vstupÛ do systému a vlastního systému (vodojem, pfieãerpávací stanice, vrty) a dále pak i u koncov˘ch uÏivatelÛ (v˘dejní stojany, hotel, nemocnice, konkrétní domácnosti). Vzorky vody byly analyzovány v rozsahu mongolské státní normy UST 900 – 92 a byly na nich provádûny fyzikálnûchemické a mikrobiologické rozbory. Anal˘zy byly provedeny v chemick˘ch a mikrobiologick˘ch laboratofiích Státní mongolské univerzity Ulaanbaatar. V souladu s mongolskou státní normou byly hodnoceny senzorické vlastnosti (zápach [vÛnû], chuÈ, barva), pH, celkov˘ obsah rozpu‰tûn˘ch látek, celková tvrdost, dusiãnany, dusitany, fluor, chloridy, sírany a Ïelezo. V mikrobiologickém rozboru byly sledovány celkové obsahy bakterií, ukazatele Coli titr a Coli index a patogenní bakterie. Z hlediska UST 900 – 92 podzemní voda ze zdrojÛ i pitná voda dodávaná spotfiebitelÛm vyhovuje v ukazateli pH. Voda je mírnû kyselá aÏ mírnû alkalická (pH = 6,5 aÏ 7,7, poÏadavek normy 6,5 aÏ 8,5). Z hlediska ukazatele celkov˘ obsah rozpu‰tûn˘ch látek (CORL) je opût distribuovaná voda vyhovující (CORL = 323 aÏ 527 mg.l-1, poÏadavek normy men‰í neÏ 1000 mg.l-1). Rozsah stanovení celkové tvrdosti (obsahu vápníku a hofiãíku ve vodû v objemov˘ch koncentracích) je od 4,7 do 8,9 mg-ekv.l-1. (mval.l-1, tj. 2 × mmol.l-1). PoÏadavek mongolské normy je men‰í neÏ 7 mg-ekv.l-1. V nûkter˘ch vzorcích, jak je patrné z uvedeného rozsahu stanovení, byla stanovena vy‰‰í hodnota neÏ poÏaduje norma. I kdyÏ mezi obyvateli

6.3.5 Operating Collections of Drinking Water from the System Samples were collected for the determination of drinkingwater quality from the supply system of the town of Mandalgobi during June to November 2005, both from inlets to the system and the system proper (distribution reservoir, pumping stations, wells) and also in end users (dispensing pumps, hotel, hospital, particular households). Water samples were analysed within the scope of the Mongolian national standard UST 900 – 92 and physical-chemical and microbiological analyses were performed on them. Analyses were made in the chemical and microbiological laboratories of the Mongolian State University in Ulaanbaatar. In accordance with the Mongolian national standard, evaluated were sensorial properties (odour [aroma], taste, colour), pH, TDS, total hardness, nitrates, nitrites, fluorine, 83

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ Mandalgobi má ukazatel tvrdost vody velkou váhu a v dÛsledku obavy ze zdravotních dopadÛ napfi. ménû solí, nemá vy‰‰í obsah vápníku a hofiãíku v pitné vodû Ïádné negativní dopady na zdraví. Ukazatel byl vyfiazen ze smûrnice WHO. Dal‰í skupinou ukazatelÛ jsou stanovení obsahu dusíkat˘ch látek. Norma UST 900 – 92 vyÏaduje sledování dusiãnanÛ a dusitanÛ. Z hlediska obsahu dusitanÛ byly ve vzorcích vody stanoveny obsahy maximálnû v desetinách mg.l-1, pfiiãemÏ v normû je limit ménû neÏ tfii mg.l-1. Obsah dusiãnanÛ se v analyzované vodû pohyboval v rozpûtí 1,1 aÏ 9,5 mg.l-1. Normou je poÏadováno ménû neÏ 10 mg.l-1. Z pohledu obsahu dusíkat˘ch látek distribuovaná voda vyhovuje normû. Dal‰ím sledovan˘m ukazatelem je obsah fluoridÛ. Normou je poÏadováno rozpûtí 0,7 aÏ 1,5 mg.l-1. Stanoveno bylo 1,4 aÏ 2,3 mg.l-1. Obsah fluoridÛ se v distribuované vodû pohybuje na horní hranici poÏadované koncentrace, pfiípadnû ji pfiekraãuje (podzemní voda dodávaná z jímacího území Olgoin Gov). Obsah chloridÛ je normou limitován hodnotou 350 mg.l-1. Stanoveno bylo 32,7 aÏ 84,8 mg.l-1. Limitující koncentrací pro sírany je 500 mg.l-1. Ve vzorcích bylo stanoveno 78 aÏ 177,5 mg.l-1. Distribuovaná voda z hlediska obsahu chloridÛ a síranÛ vyhovuje poÏadavkÛm normy. Dále byly sledovány obsahy Ïeleza. Ve v‰ech pfiípadech byl splnûn poÏadavek na obsah niωí neÏ 0,3 mg.l-1 (stanoveno maximálnû 0,17 mg.l-1 Fe). Na mikrobiologická stanovení byly vzorky distribuované vody odebírány ve dnech 29. 6., 9. 10. a 22. aÏ 24. 11. 2005. V Ïádném ze vzorkÛ nebyly zji‰tûny mikroorganismy ze skupiny Enterobacteria. Celkové poãty bakterií (s v˘jimkou odbûrního místa hotel a to opakovanû) vyhovovaly poÏadavku na obsah niωí jak 100 kolonií v ml vody. Po uvedení systému hygienického zabezpeãení pitné vody do provozu (po 12. 11. 2005) odebrané vzorky vyhovují poÏadavkÛ normy UST 900 – 92. V˘jimkou je vzorek z hotelu, kde byl stanoven obsah bakterií vy‰‰í neÏ 100 kolonií v ml vody. V tomto pfiípadû jde ov‰em zfiejmû o netûsnící rozvody pfiímo v budovû.

Ilustra?n

XV. 1-2 (2008)

chlorides, sulphates and iron. In the microbiological analysis, monitored were the total contents of bacteria, parameters Coli titr and Coli index and pathogenic bacteria. From the view of UST 900 – 92, groundwater from the sources as well as drinking water supplied to the consumers complies in the pH parameter. The water is slightly acid to moderately alkaline (pH = 6.5 to 7.7, the standard requirement is 6.5 to 8.5). From the view of the TDS parameter, the distributed water is also satisfactory (TDS = 323 to 527 mg. l-1, the standard requirement is lower than 1,000 mg. l-1). The scope of determination of total hardness (the content of calcium and magnesium in water in volume concentrations) is from 4.7 to 8.9 mg-equiv. l-1. (mval. l-1, i.e. 2 × mmol. l-1). The requirement of the Mongolian national standard is lower than 7 mg-equiv.l-1. In some samples, as evident from the given scope of determination, higher values were determined than the standard requires. Although the water hardness parameter is very important for the population of Mandalgobi because of their fear of health impacts, e.g. less salts, the higher contents of calcium and magnesium in drinking water have no negative impacts on health. The parameter was deleted from the WHO Guideline. Another group of parameters is the determinations of the content of nitrogeneous substances. The standard UST 900 – 92 requires monitoring nitrates and nitrites. From the view of the content of nitrites, the contents in tenths of mg.l-1 at most were determined in the water samples, while in the standard there is the limit of less than three mg.l-1. The content of nitrates ranged in the analysed water between 1.1 and 9.5 mg.l-1. The standard requires less than 10 mg.l-1. From the view of the content of nitrogeneous substances, the distributed water complies with the standard. Another monitored parameter is the content of fluorides. The standard requires a range of 0.7 to 1.5 mg.l-1. The determination showed 1.4 to 2.3 mg.l-1. The content of fluorides varies in the distributed water at the upper threshold of the required concentration, or it exceeds it (groundwater supplied from the catchment area Olgoin Gov). The content of chlorides is limited by a value of 350 mg.l-1 according to the standard. The determination showed 32.7 to 84.8 mg.l-1. The limit concentration for sulphates is 500 mg.l-1. It was determined at 78 to 177.5 mg.l-1 in the samples. The distributed water complies with the requirements of the standard in terms of the contents of chlorides and sulphates. Also, the contents of iron were monitored. In all cases, the requirement for the content lower than 0.3 mg.l-1 was fulfilled (determined at 0.17 mg.l-1 of Fe at most). Samples of the distributed water were collected for microbiological determinations on 29 June, 9 October and 22 to 24 November 2005. In any of the samples, no microorganisms of the group Enterobacteria were detected. The total numbers of bacteria (except for the sampling point "hotel", even repeatedly) complied with the requirement for the content less than 100 colonies in one ml of water. After putting the system of sanitary control of drinking water into operation (following 12 November 2005), the collected samples comply with the requirement of the standard UST 900 – 92. One exception is a sample from the hotel where the content of bacteria was determined higher than 100 colonies in one ml of water. In this case, however, it is obviously leaky foto P. An Bl illustrative ha photo by P. Bldistribution ha pipes directly in the building. 84

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

7. PROBLEMATIKA ZÁSOBOVÁNÍ VODOU MÛSTA MANDALGOBI

7. THE ISSUE OF SUPPLYING THE TOWN OF MANDALGOBI WITH WATER

7.1 Studie proveditelnosti rekonstrukce vodovodu Zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou probíhá ze dvou zdrojÛ. V mandalgobské kfiídové zvodni jsou v souãasnosti tfii funkãní hydrogeologické vrty, které je moÏné zapojit do vodovodního systému zásobování mûsta pitnou vodou (obr. 7.1). Z hlediska zdrojÛ je tedy situace optimální. Prvním jsou vrty ve mûstû, druh˘m je jímací území Olgojn Gov, které leÏí asi tfiicet kilometrÛ severozápadnû od mûsta. Podzemní voda je pak do mûsta dodávána potrubím. Po provedení dokumentace stavu jednotliv˘ch sloÏek systému zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou lze konstatovat: • Zásadním problémem pfii dodávkách pitné vody jsou netûsnosti potrubí. K poruchám opakovanû dochází jak na trase Olgojn Gov – Mandalgobi, tak i na potrubí v rámci mûsta. • Velk˘m problémem jsou netûsnící a volnû pfiístupné vodovodní ‰achty. BûÏné je napfiíklad napájení dobytka z netûsnících vodovodních ‰achet na trase Olgojn Gov – Mandalgobi ãi chybûjící litinové poklopy ‰achet ve mûstû. • Z hlediska zásobování mûsta Mandalgobi vodou má nezastupiteln˘ v˘znam ãerpání vody v jímacím území Olgojn Gov. Podle provedené dokumentace jsou technické sloÏky jímacího území ve velmi ‰patném stavu. Hydrogeologické vrty jsou ãásteãnû zlikvidované, ãásteãnû volnû pfiístupné. Tím hrozí moÏnost kontaminace (tfieba i neúmyslné) podzemní vody. Ve velmi ‰patném stavu je i dal‰í vybavení jímacího území – elektrické rozvody, domky nad vrty i ãerpací technika. Pro bezvadnou funkci vodovodního systému ve mûstû Mandalgobi bude v nejbliωím období nezbytné: • opravit vodovodních rozvodÛ ve mûstû vãetnû oprav ‰oupat, uzávûrÛ a vodovodních ‰achet, které musí b˘t uzavfieny,

7.1 Feasibility Study of Rehabilitation of the Water Mains Supplying the town of Mandalgobi with drinking water proceeds from two sources. Three functional hydrogeological wells are currently in the Mandalgobi Cretaceous groundwater body. They can be connected to the drinking-water supply system of the town (Fig. 7.1). From the view of sources in the first catchment area, the situation is thus optimal. The first is wells in the town, the other is the catchment area Olgoin Gov, which lies about thirty kilometres NW of the town. Groundwater is then conducted to the town by piping. After having documented the situation of the individual components of the system of supplying the town of Mandalgobi with drinking water, it can be stated that: • The fundamental problem in drinking water supplies is piping leaks. Defects of the piping repeatedly occur both in the route Olgoin Gov – Mandalgobi and within the town. • A great problem is leaky and freely accessible water-supply chambers. Common is, for example, cattle watering from leaky water-supply chambers in the route Olgoin Gov – Mandalgobi or missing cast-iron covers of the chambers in the town. • From the view of supplying the town of Mandalgobi with water, water pumping in the catchment area Olgoin Gov has an unsubstitutable role. According to the accomplished documentation, the technical components of the catchment area are in very bad conditions. The hydrogeological wells are partly destroyed, partly freely accessible. Thus, there is a risk of potential groundwater contamination (perhaps unintentional, too). Also, other devices of the catchment area are in a very poor state – power mains, houses on the wells and pumping technology. 85

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ • realizovat opravu vodovodního pfiivadûãe z Olgojn Gov, • realizovat revitalizaci jímacího území Olgojn Gov. Vzhledem k finanãní i technické nároãnosti v˘‰e uveden˘ch krokÛ pfiedpokládáme vícestupÀové fie‰ení celkové rekonstrukce systému zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou. Z hlediska ztrát vody se v první fázi jeví jako nejvhodnûj‰í provést rekonstrukci potrubí a zabezpeãení jednotliv˘ch prvkÛ systému ve mûstû. Z hlediska v˘stavby je rekonstrukce vodovodní sítû v mongolsk˘ch podmínkách relativnû sloÏitou stavbou. Obecnû lze konstatovat, Ïe spotfieba pitné vody v Mongolsku je velice nízká. Zajistit dostatek vody pro domácnost, která Ïije v jurtû, je velmi nároãná fyzická práce. DováÏení vody pro chud‰í domácnosti zaji‰Èují dûti nebo Ïeny. Pokud je v domácnosti automobil ãi motocykl, je voda dováÏena. V kamenn˘ch domech s rozvodem vody je situace odli‰ná. Pro jednotlivé domácnosti nejsou instalovány vodomûry a je tedy zcela bûÏné, Ïe ze v‰ech armatur (vodovodní kohoutky, splachovadla) v bytû voda trvale uniká. Procento ztrát nelze prakticky ani odhadnout. Vyfie‰ení tohoto nepfiíznivého stavu bude nutn˘m navazujícím krokem na velké investiãní akce. V závûru lze konstatovat, Ïe celková rekonstrukce systému zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou je proveditelná. PÛjde o relativnû dlouhodob˘ proces, kter˘ bude limitován pfiedev‰ím pfiísunem financí. Nedílnou souãástí rekonstrukce musí b˘t navazující proces, kter˘m bude zaji‰tûna kontrola a trvalá údrÏba rekonstruovan˘ch ãi nov˘ch prvkÛ systému. Nutnou souãástí provozu systému zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou musí b˘t tvorba fondÛ na jeho dal‰í fungování.

XV. 1-2 (2008) For the smooth operation of the water-supply system in the town of Mandalgobi, very soon it will be necessary to: • Repair the water-distribution system in the town, including gate valves, stop valves and water-supply chambers, which must be closed, • Repair the water-supply conduit from Olgoin Gov, • Revitalise the catchment area Olgoin Gov. Due to the financial and technical demanding character of the above-given steps, we assume a multi-stage solution of the whole rehabilitation of the drinking-water supply system of the town of Mandalgobi. From the view of water losses, in the first stage it appears as the most appropriate to reconstruct the piping and to secure the individual elements of the system in the town. From the view of construction, the rehabilitation of the water-supply network is a relatively complicated construction under the Mongolian conditions. It can generally be stated that the consumption of drinking water in Mongolia is very low. To provide enough water for a family which lives in a yurt is a very difficult physical work. Water delivery for poorer families is provided by children or women. If there is a car or motorcycle in a family, water is transported. In stone houses with water distribution, the situation is different. For individual families, water meters are not installed and therefore it is quite common that water permanently leaks from all fittings (water faucets, toilet flushes) in flats. The percentage of losses cannot even be virtually estimated. The solution of this unfavourable situation will be a necessary follow-up step for large investment projects. In can be stated in conclusion that the whole rehabilitation of the drinking-water supply system of the town of Mandalgobi is feasible. This will be a relatively long-term process, which will be limited above all by inflow of funds. An integral part of the rehabilitation must be a follow-up process which will ensure the control and permanent maintenance of rehabilitated or new elements of the system. A necessary part of the operation of the drinking-water supply system of the town of Mandalgobi must be the creation of funds for its functioning.

7.2. Volba technologie na úpravu pitné vody Na základû zhodnocení hydrogeochemick˘ch vlastností podzemní vody, která je ve mûstû Mandalgobi dodávána jako pitná a srovnáním obsahu jednotliv˘ch sloÏek vody se smûrnicí WHO pro pitnou vodu a mongolskou národní normou UST 900-92 a po dokumentaci stavu systému zásobování vodou, byly zji‰tûny tyto skuteãnosti: • z hlediska obsahu majoritních aniontÛ a kationtÛ i jejich celkov˘m obsahem jímaná podzemní voda vyhovuje obûma zmínûn˘m pfiedpisÛm, • jímaná voda je vyhovující i z hlediska obsahu stanovovan˘ch toxikologicky v˘znamn˘ch sloÏek (toxické kovy), v podzemní vodû z jímacího území Olgojn Gov byly zji‰tûny mírnû zv˘‰ené obsahy fluoridÛ, • dodávaná voda nevyhovuje z hlediska bakteriologického – u koneãn˘ch uÏivatelÛ byly zji‰tûny vysoké obsahy rÛzn˘ch typÛ mikroorganismÛ, • vzhledem k charakteru vyuÏívání krajiny nejsou zdroje ohroÏeny polutanty ze zemûdûlství (pesticidy, herbicidy apod.), • pfii dokumentaci vodovodní sítû bylo zji‰tûno, Ïe vodovodní potrubí je velmi ãasto netûsnící, • pfii dokumentaci propojení a funkce systému zásobování bylo zji‰tûno, Ïe druh˘ zdroj vody – vrt 5222 – byl napojen na vodovod pfiímo; vzhledem ke specifick˘m pomûrÛm v distribuci vody, kdy jsou dodávky vody do okrajov˘ch ãástí mûsta fie‰eny rozvozem cisternami a plnûním stacionárních cisteren v jurtovi‰tích tak, Ïe je voda napou‰tûna pfiímo z vrtu 5222, docházelo v rozvodné síti k poklesu tlaku, pak tedy bylo umoÏnûno, vzhledem k blízkosti uloÏení

7.2. Choice of Drinking-Water Treatment Technology Based on the evaluation of the hydrogeochemical properties of groundwater, which is supplied in the town of Mandalgobi as drinking water, and by comparing the content of the individual components of water with the WHO DrinkingWater Quality Guideline and the Mongolian national standard UST 900-92 and after the documentation of the situation of the water-supply system, the following facts were identified: • From the view of the content of majority anions and cations and their total content, the abstracted groundwater complied with both of the aforementioned regulations, • The abstracted water was also satisfactory from the view of the content of the determined toxicologically significant components (toxic metals). Moderately increased contents of fluorides were detected in groundwater from the catchment area Olgoin Gov, • The supplied water was not satisfactory from the bacteriological view – high contents of various types of microorganisms were detected in end users, • Due to the character of land utilisation, the sources were not threatened by pollutants from farming (pesticides, herbicides, and the like), 86

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vodovodního a kanalizaãního potrubí, „nasátí“ odpadní vody do vodovodního potrubí, tím docházelo k bakteriologické kontaminaci distribuované vody. Proto jsme se po zhodnocení v˘‰e uveden˘ch aspektÛ rozhodli instalovat do vodovodního systému úpravny zaji‰Èující hygienické zabezpeãení dodávané vody. Na vrtech GS6001, GS6003 a 5222 byly instalovány AT stanice (automatické tlakové stanice), aby bylo zamezeno kolísání tlaku v rozvodech. Na stávajícím vrtu 5222 místní vodohospodáfiská firma rekonstruovala trubní rozvody tak, aby vyhovovaly nové technologii. KaÏdá stanice se skládá z podzemní akumulaãní nádrÏe o obsahu 15 m3 a technologie umístûné do objektu na vrtu, která zahrnuje pfiídavné vertikální ãerpadlo KSB, vyrovnávací tlakové nádoby o obsahu 500 l a automatické ovládání. AT stanice funguje tak, Ïe v dobû pfiebytku vody ve vodovodní síti, tady v dobû vy‰‰ího tlaku vody, nebo-li mimo odbûrovou ‰piãku, se otevfie automaticky pfiepou‰tûcí ventil do nádrÏe a ponorné ãerpadlo z vrtu napustí podzemní nádrÏ. V dobû poklesu tlaku ve vodovodní síti, se automaticky zapne vertikální pomocné ãerpadlo, které tak zvy‰uje mnoÏství dodávané vody vodou z akumulaãní nádrÏe. AT stanice dokáÏí pracovat ve tfiech reÏimech a to v závislosti na poklesu nebo zv˘‰ení tlaku ve vodovodním potrubí, v závislosti na nastaveném ãasovém programu anebo se ovládají ruãnû. Pro správnou funkci celého vodovodního systému ve mûstû Mandalgobi byl v rámci projektu rozvojové spolupráce pro firmu, která má vodovod v pronájmu, zpracován „Provozní fiád“.

XV. 1-2 (2008) • When documenting the water-supply network, it was observed that water pipes were very often leaky, • When documenting the connection and function of the water-supply system, the fact was observed that the second source of water – well 5222 – was directly connected to the water mains; due to the specific conditions in water distribution, when water supplies to marginal parts of the town are solved by delivery using tank trucks and by filling stationary tanks in yurt villages with water directly from well 5222, pressure in the distribution system occasionally dropped; then, therefore, it was enabled, due to the proximity of the laying of water and sewer pipes, that wastewater could be "sucked" into the water piping. Thus, the distributed water became bacteriologically contaminated. Therefore, after having evaluated the above-given aspects, we decided to install treatment units (ensuring the sanitary control of the supplied water) in the water-supply system. AT (automatic pressure) stations were installed in wells GS6001, GS6003 and 5222 to prevent pressure fluctuation in the distribution piping. In existing well 5222, the local watermanagement company reconstructed pipe manifolds to be in compliance with the new technology. Each station consists of an underground accumulation tank of 15 m3 in volume and a technological set placed in the well inside the station, which includes a vertical booster pump KSB, levelling pressure vessels of 500 l in volume and an automatic control. An AT station functions in such a way that in the time of water surplus in the water-supply network, that is in the time of higher water pressure, off the peak demand, the overflow valve to the tank will automatically open and the submersible pump will fill the underground tank from the well. At the time of pressure drop in the water-supply network, the vertical booster pump will automatically turn on and thus will increase the amount of supplied water by water from the accumulation tank. AT stations are capable of working in three regimes in dependence on the drop or increase of pressure in the water piping, depending on the time program setting, or they are controlled manually. The "Operating Rules and Regulations" have been prepared for the correct function of the whole water-supply system in the town of Mandalgobi within a development cooperation project for the company which has leased the water main.

7.3 Dokumentace vodovodu Centralizovaná dodávka vody ve mûstû Mandalgobi zaãala poprvé fungovat v roce 1972 s pûti jímacími objekty. Dfiíve byly pfiímo jednotliv˘mi spotfiebiteli, coÏ byly státní a správní orgány, vyuÏívány vrty 1011 (5), kter˘ pracoval od r. 1966 s Qmax = 0,6 l.s-1, 1839 (32) s Q = 0,4 l.s-1 a 617 (13) s vydatností 1,7 l.s-1. Od roku 1976 byly vyuÏívány k dodávkám vody do sítû vrty 302 a 303 (4) se spoleãnou vydatností 9,3 l.s-1 a od roku 1980 vrt 5222 (7) s vydatností

7.3 Documentation of the Water Mains The centralised supply of water in the town of Mandalgobi began to be operated for the first time in 1972 with five abstraction objects. Before, direct individual consumers, which were state and administration authorities, had exploited well 1011 (5), which had been in operation from 1966 with Qmax = 0.6 l.s-1, well 1839 (32) with Q = 0.4 l.s-1 and well 617 (13) yielding 1.7 l.s-1. From 1976, exploited for supplies of water to the network had been wells 302 and 303 (4) with a combined yield of 9.3 l.s-1 and since 1980 it has been well 5222 (7) yielding 15.4 l.s-1 (Miagmar, Alkin 1986). In the 1980s, the groundwater level dropped due to the excessive pumping of groundwater, and wells 302 and 303 (significant by that time) remained out of operation for reasons of ageing (sanding up or damaging of screens). The main water source, well 5222, located in the town, has then survived. Abstraction well 5222 is located in the north87

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) eastern part of the town. The building itself was dilapidated, with no permanent maintenance. An outdoor pipeline rose above it, having been used for filling tank trucks to supply yurt villages with water. The filling of a tank truck with water from well 5222 can be seen in Figure 7.2. In Figure 7.3, the view is directed to the part of the house where there is the well with pipes, valves and a water meter. The floor of the room was soft, loamy, with no insulation against the penetration of potential contamination into the rock environment in the immediate proximity of the well. The surface of the ground inside the house was wet from water flowing through leaky joints on the piping and stop valves. The leaking water seeped back to the ground and washed entire contamination from the surface, paint residues, lubricating oils and other contaminants. Also the electric equipment of the house was in the state of disrepair. The operating personnel of the abstraction well stayed in the second, front room. When water was not dispensed for filling tank trucks, the house was locked; when water was dispensed, the well was basically accessible to everyone. Due to the ageing of abstraction well 5222, its inappropriate pumping and the use of obsolete pumping technology, pump breakdowns happened relatively often and pump replacements were frequent. Abstraction well 5222 was connected directly to the water-supply piping of the town water mains. New abstraction well GS6001 was temporarily also connected to the water-supply system of the town of Mandalgobi and already in December 2004 it was used during an accident in a pump of the existing well 5222, which was shut down. Well GS6001 is fitted with a pump of the company Wilo TVU 6R 1514 of an input of 11 kW and an output of 5.5 l.s. The pump of 150 mm in dia. has its suction at a depth of 74.75 metres from the upper edge of the tube. The delivery piping of 65 mm in dia. was laid into the non-freezing depth of 3.2 metres and connected to the water mains of 216 mm in dia. Before the actual connection, the water mains had to be closed in a section of 150 metres and drained, only then an opening could be cut in the piping and a delivery pipeline from the well could be welded on it. The chamber was drained by a submersible pump, which had been leased from local firefighters. After connecting the well to the water mains, a walled building, insulated with polystyrene of 60 mm in thickness and lined with wooden panelling, was installed in the place of the abstraction well. The heating of the interior room is provided by an automatic electric heater (Fig. 7.4). The wooden frame roof is also with no insulation and provided with an opening with a lockable closure for pump assembly and disassembly. The area around the building of square ground plan of 10 m in length of the side was enclosed with a wire fence with a lockable gate. The fencing functions as a protection zone around the water source. In 2005, also the new water source, hydrogeological well GS6003, was connected the town water mains. The pump Wilo TVU 6R 1514 of 150 mm in dia., 11 kW in input and 5.5 l.s-1 in output, serves for groundwater pumping. The pump is hung on the galvanised delivery piping of 63 mm in dia. The fastening of the pump is solved by steel clips which rest on the upper edge of the steel tube of the well, which juts out above the floor of the building, in which the water source is located.

15,4 l.s-1 (Miagmar, Alkin 1986). V osmdesát˘ch letech do‰lo vlivem nadmûrného ãerpání podzemní vody k poklesu hladiny a do té doby v˘znamné vrty 302 a 303 zÛstaly mimo provoz z dÛvodÛ stárnutí (zapískování nebo po‰kození filtrÛ). Hlavním vodním zdrojem situovan˘m ve mûstû tak dodnes zÛstal vrt 5222. Jímací vrt 5222 je situován do severov˘chodní ãásti mûsta. Vlastní budova byla zanedbaná, bez trvalé údrÏby. Nad ní ãnûlo venkovní potrubí, které bylo vyuÏíváno k plnûní autocisteren pro zásobování jurtovi‰È vodou. Napou‰tûní autocisterny vodou z vrtu 5222 je vidût na obrázku 7.2. Na obrázku 7.3 je pohled smûfiován do ãásti domku, kde se nachází vrt s potrubími, ventily a vodomûrem. Podlaha místnosti byla nezpevnûná, hlinûná, bez izolace proti pronikání potenciálního zneãi‰tûní do horninového prostfiedí v bezprostfiední blízkosti vrtu. Povrch terénu byl v místnosti mokr˘ od vody vytékající netûsn˘mi spoji na potrubí a uzávûry. Unikající voda zasakovala zpût do pÛdy a sm˘vala ve‰keré zneãi‰tûní z povrchu, zbytky barev, mazacích olejÛ a dal‰ích neãistot. V havarijním stavu byla i elektrická v˘bava domku. Ve druhé, pfiední, místnosti pob˘vala obsluha jímacího objektu. V dobû, kdy nebyla vydávána voda k plnûní autocisteren, byl domek uzamãen, v dobû vydávání vody byl vrt v podstatû pfiístupn˘ komukoliv. Vlivem stáfií jímacího vrtu 5222, jeho nevhodného ãerpání a pouÏívání zastaralé ãerpací techniky docházelo pomûrnû ãasto k haváriím ãerpadel a k jejich ãasté v˘mûnû. Jímací vrt 5222 byl napojen pfiímo na vodovodní potrubí mûstského vodovodu. Do vodovodního systému mûsta Mandalgobi byl také provizornû napojen nov˘ jímací vrt GS6001 a uÏ v prosinci 2004 byl vyuÏit pfii havárii na ãerpadle stávajícího vrtu 5222, kter˘ byl odstaven. Vrt GS6001 je opatfien ãerpadlem firmy Wilo TVU 6R 1514 o pfiíkonu 11 kW a v˘konu 5,5 l.s-1. âerpadlo o prÛmûru 150 mm má sání v hloubce 74,75 metru od horního okraje zárubnice. V˘tlaãné potrubí o prÛmûru 88

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) An electric cable of 4 × 12 mm2 runs from the pump. Auxiliary piping of polyethylene of 25 mm in dia. was installed to the well. It serves for the measurement of groundwater level in the well by an electric contact level gauge. The auxiliary piping reaches down to the pump placed at a depth of 75 metres from the upper edge of the tube. A view of one the water-dispensing pumps at the notheastern margin of the town, which is of a tank type, is in the pictures. Families living in the yurt areas of the town take water from the water-dispensing pumps, some people visit more distant springs in hope that the quality of spring water is better than "town" water. On average, water is brought from a distance of 500 metres, which takes 30 minutes to 2 hours for each delivery. On average, these inhabitants consume 7.5 litre of water per person per day (Murray et al., 2001). The local microbiological laboratory has detected bacteriological contamination of water in the water-dispensing pumps; physical-chemical analyses have confirmed that the water complies with the Mongolian standards and does not threaten public health. The water source Olgoin Gov is more than 30 km away from the town of Mandalgobi towards the NW. The hydrogeological survey at this site was instigated at the beginning of the 1980s, when the water source in the town had pumped several times more groundwater from a waterbearing hydrogeological structure than was its recharge and the level began to drop sharply. In 1988, groundwater reserves were verified there in an amount of 31 l.s-1 for a period of 15 years (Miagmar, Alkin 1986). The system of the water mains Olgoin Gov was put into operation in 1990. Five hydrogeological abstraction wells belong to it at the site Olgoin Gov, with depths of over 100 metres, just as steel water-supply double piping to the town with 31.3 km in length and 219 mm in dia., two auxiliary pump stations on the route with ground water reservoirs of 250 m3 in volumes and an earth distribution reservoir with a chlorination station near the town of Mandalgobi, with a capacity of 2 × 1,000 m3 of water. In the catchment area, more than ten hydrogeological wells were installed, five of which are to be pumped. Groundwater is accumulated in proluvial sediments, which form the fill of an intermontane depression. At the present time, hydrogeological well H3 is exploited, with a yield of 7 l.s-1. Along the route of the water mains, there are losses of pumped water due to the leaky piping, mainly at the sites Olgoin Gov and Narangiin Enger, which is located 7 km before a pumping station of the 2nd stage. The pipelines are periodically faulty there and have already been replaced in part. The chlorination station has not functioned for 10 years and is in the state of disrepair. Due to the absence of information on the pumped amount in the source and on the amount which flows to the town, the losses cannot be quantified. With taking into consideration the heavy damage to the piping, it can be estimated that the transport losses reach more than 50 % of the pumped water. On the route of the 31-kilometre-long water-supply conduit from the site Olgoin Gov to the town of Mandalgobi, there are several inspection chambers with stop valves, a pumping station of 1st and 2nd stage with water distribution reservoirs and the main water distribution reservoir towering above the town. The route of the water-supply conduit is well visible in

65 mm bylo poloÏeno do nezámrzné hloubky 3,2 metru a napojeno na vodovodní fiad o prÛmûru 216 mm. Pfied vlastním pfiipojením musel b˘t vodovodní fiad v úseku 150 metrÛ uzavfien a odvodnûn, teprve pak mohl b˘t v potrubí vyfiezán otvor a na nûj pfiivafieno v˘tlaãné potrubí z vrtu. ·achta byla odvodnûna ponorn˘m ãerpadlem, které bylo pronajato od místních hasiãÛ. Po napojení vrtu na vodovod byla nad jímacím objektem postavena zdûná budova izolovaná polystyrenem o tlou‰Èce 60 mm a obloÏena dfievûn˘m obkladem. Vytápûní vnitfiního prostoru je zaji‰tûno elektrick˘m automatick˘m topidlem (obr. 7.4). Dfievûná ro‰tová stfiecha je také odizolována a opatfiena otvorem s uzamykateln˘m poklopem pro montáÏ a demontáÏ ãerpadla. Území kolem stavby ãtvercového pÛdorysu o délce stran 10 metrÛ bylo ohrazeno drátûn˘m plotem s uzamykatelnou brankou. Oplocení má funkci ochranného pásma kolem vodního zdroje. V roce 2005 byl k mûstské vodovodní síti pfiipojen také nov˘ vodní zdroj, hydrogeologick˘ vrt GS6003. K ãerpání podzemní vody slouÏí ãerpadlo Wilo TVU 6R 1514 s prÛmûrem 150 mm, pfiíkonem 11 kW a v˘konu 5,5 l.s-1. âerpadlo je zavû‰eno na pozinkovaném v˘tlaãném potrubí o ∅ 63 mm. Upevnûní ãerpadla je vyfie‰eno ocelov˘mi svûrami, které se opírají o horní okraj ocelové zárubnice vrtu, která vyãnívá nad podlahu objektu, ve kterém je vodní zdroj situován. Od ãerpadla vede elektrick˘ kabel 4 × 12 mm2, do vrtu bylo instalováno pomocné potrubí z PE o ∅ 25 mm, které slouÏí k mûfiení hladiny podzemní vody ve vrtu elektrick˘m dotykov˘m hladinomûrem. Pomocné potrubí zasahuje aÏ k ãerpadlu umístûnému v hloubce 75 metrÛ od horního okraje zárubnice. Pohled na jeden z v˘dejních stojanÛ na severov˘chodním okraji mûsta, kter˘ je cisternového typu, je na obrázcích. Domácnosti Ïijící v jurtov˘ch oblastech mûsta odebírají vodu ze stojanÛ, nûktefií nav‰tûvují vzdálenûj‰í prameny v nadûji, Ïe kvalita pramenné vody z nich je lep‰í, neÏ vody „mûstské“. PrÛmûrnû se doná‰í voda ze vzdálenosti 500 metrÛ, coÏ zabere 30 minut aÏ 2 hodiny na kaÏdou doná‰ku. Tito obyvatelé spotfiebují prÛmûrnû 7,5 litru vody na osobu a den (Murray et al., 2001). Místní mikrobiologická laboratofi zjistila bakteriologickou kontaminaci vody ve v˘dejních stojanech, fyzikálnû chemické 89

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ anal˘zy potvrdily, Ïe voda vyhovuje mongolsk˘m normám a nepfiedstavuje ohroÏení vefiejného zdraví. Vodní zdroj Olgojn Gov je vzdálen od mûsta Mandalgobi více neÏ 30 km smûrem na severozápad. Hydrogeologick˘ prÛzkum v této lokalitû byl iniciován poãátkem osmdesát˘ch let, kdy vodní zdroj ve mûstû ãerpal nûkolikanásobnû více podzemní vody ze zvodnûné hydrogeologické struktury neÏ byla její dotace a hladina zaãala prudce klesat. Zásoby podzemní vody zde byly v roce 1988 ovûfieny na mnoÏství 31 l.s-1 po dobu 15 let (Miagmar, Alkin 1986). Systém vodovodu Olgojn Gov byl zprovoznûn v roce 1990. Patfií k nûmu pût hydrogeologick˘ch jímacích vrtÛ v lokalitû Olgojn Gov o hloubkách pfies 100 metrÛ, dvojité pfiívodní ocelové potrubí do mûsta o délce 31,3 km a prÛmûru 219 mm, dvou pomocn˘ch ãerpacích stanic na trase se zemními rezervoáry na vodu o obsazích 250 m3 a zemního vodojemu s chloraãní stanicí u mûsta Mandalgobi s kapacitou 2 ×1000 m3 vody. V jímacím území bylo realizováno pfies deset hydrogeologick˘ch vrtÛ, z nichÏ pût mûlo b˘t ãerpáno. Podzemní voda je kumulována v proluviálních sedimentech, které tvofií v˘plÀ mezihorské deprese. V souãasné dobû je vyuÏíván hydrogeologick˘ vrt H3 o vydatnosti 7 l.s-1. Po trase vodovodu dochází ke ztrátám ãerpané vody vlivem netûsnosti potrubí, hlavnû v lokalitách Olgojn Gov a Narangiin Enger, která je situována 7 km pfied ãerpací stanici 2. stupnû. Potrubí jsou zde periodicky poruchová a byla jiÏ ãásteãnû vymûnûna. Chloraãní stanice uÏ 10 let nefunguje a je v havarijním stavu. Vzhledem k absenci informací o ãerpaném mnoÏství u zdroje a o mnoÏství, které doteãe do mûsta, nelze ztráty vyãíslit. S pfiihlédnutím ke znaãnému po‰kození potrubí lze odhadnout, Ïe ztráty pfii dopravû dosahují více neÏ 50 % ãerpané vody. Na trase 31 kilometrÛ dlouhého vodovodního pfiivadûãe z lokality Olgojn Gov do mûsta Mandalgobi je nûkolik kontrolních ‰achet s uzavíracími ventily, pfieãerpávací stanice 1. a 2. stupnû s vodojemy a hlavní vodojem nad mûstem. Trasa

XV. 1-2 (2008) the ground both due the fact that a conspicuous embankment juts out above the surface above the piping and that the route of the water mains is tracked by an overhead electric line. The route of the pumping station is also observable on the LANDSAT7 satellite images (Fig. 7.5). The main water distribution reservoir is of an earth type with two chambers of 1,000 m3 each in volume and is fully utilised. Two access shafts lead into each chamber of the reservoir. They are made of concrete centerings and provided with steel ladders and lockable iron closures. The chlorination station has been out of operation for 10 years; its equipment is out of function, in the state of disrepair, and obsolete. Also, the actual building of the chlorination station is in a deplorable state and lacking any maintenance. The reservoir is accessible through four shafts, which are lockable, and as we saw for ourselves, they were always locked just as the building of the chlorination station, where up to the present day in the storage room of chlorine, there have been ten steel pressure vessels of 50 litres each in volume. These 500 litres of chlorine in total pose an enormous risk to the operating personnel of the reservoir and for the inhabitants of the lower-lying town of Mandalgobi, and it should be rapidly considered about their professional disposal. The water distribution reservoir is enclosed with the fencing of barbed wire, which has been flimsy and in several places torn down. Both of the chambers of the reservoir are aired by eight vents, the heads of which are fitted with closures preventing sand and dust from entering the tanks during sandstorms. In case that the vents are built of asbestos-cement pipes, we consider their replacement by a health-safe material as much needed. The distance between the reservoir and the town is about 4.5 km. The double feeder from the reservoir is connected to the central water-supply system of the town in a chamber at the north-western edge of the building of the Aimak

90

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ vodovodního pfiivadûãe je v terénu dobfie viditelná jednak tím, Ïe nad potrubím ãní nad terén zfieteln˘ násep a jednak je trasa vodovodu sledována elektrick˘m nadzemním vedením. Trasa ãerpací stanice je sledovatelná i na satelitních snímcích LANDSAT7 (obr. 7.5). Hlavní vodojem je zemního typu s dvûma komorami o obsahu 1000 m3 a je plnû vyuÏíván. Do kaÏdé komory vodojemu jsou zaústûny dvû vstupní ‰achty z betonov˘ch skruÏí, které jsou opatfieny ocelov˘mi Ïebfiíky a Ïelezn˘mi uzamykateln˘mi poklopy. Chlorovna je mimo provoz uÏ 10 let, její zafiízení je nefunkãní v dezolátním stavu, zastaralé. V ubohém stavu je i vlastní budova chlorovny postrádající jakoukoliv údrÏbu. Vodojem je pfiístupn˘ ãtyfimi ‰achtami, které jsou uzamykatelné a jak jsme se pfiesvûdãili, byly vÏdy uzamãeny, stejnû jako budova chlorovny, kde se do dne‰ka ve skladu chlóru nachází deset ocelov˘ch tlakov˘ch lahví chlóru o obsahu 50 litrÛ. Tûchto celkem 500 litrÛ chlóru pfiedstavuje obrovské nebezpeãí pro obsluhu vodojemu i pro obyvatele níÏe poloÏeného mûsta Mandalgobi a mûlo by b˘t rychle uvaÏováno o jejich odborné likvidaci. Vodojem je obehnán oplocením z ostnatého drátu, které bylo chatrné a na nûkolika místech strÏené. Obû komory vodojemu jsou odvûtrávány osmi komíny, jejichÏ zhlaví jsou osazena kryty zamezujícími vnikání písku a prachu pfii píseãn˘ch boufiích do nádrÏí. V pfiípadû, Ïe komíny jsou zbudovány z azbestocementov˘ch trubek pokládáme za velmi potfiebné jejich náhradu zdravotnû nezávadn˘m materiálem. Vzdálenost mezi vodojemem a mûstem ãiní asi 4,5 km. Dvojit˘ pfiívod od vodojemu se na centrální vodovodní systém mûsta napojuje v ‰achtû u severozápadního okraje budovy správy ajmaku. Vstup do ‰achty je stále otevfien˘ a nechrání zafiízení vodovodu pfied nepfiízní poãasí. V‰echny kovové prvky jsou bez ochranného nátûru a v souãasnosti pokryty rzí. U vodojemu na pfiivadûãi vody z jímacího území Olgojn Gov jsme v roce 2005 instalovali novou podzemní úpravna vody. Na‰e úpravna dezinfikuje ve‰kerou vodu pfiicházející ze vzdáleného jímacího území. PÛvodní chloraãní stanice byla situována do objektu, kter˘ jiÏ podlehl silné devastaci. Nová úpravna je umístûna pfiímo na vodovodním potrubí pfied vodojemem v hloubce 3,5 metru, kde je zabudovaná technologie chránûná pfied nepfiízní poãasí v zimním období bez nutnosti vytápûní. ZároveÀ je v pfiímém dohledu obsluhy vodojemu, kter˘ má tak neustálou kontrolu, zda do úpravny nevstupuje nikdo nepovolan˘.

XV. 1-2 (2008) administration. Access to the shaft is open all the time and does not protect the equipment of the water mains against adverse weather conditions. All metal components are without a protective coat and currently covered with rust. In 2005, we installed a new underground water-treatment station by the water distribution reservoir, on the water-supply conduit from the catchment area Olgoin Gov. Our water-treatment station disinfects all water coming from the remote catchment area. The original chlorination station was located in a building which has already undergone a heavy devastation. The new water-treatment station is situated directly on the water-supply piping in front of the water distribution reservoir, at a depth of 3.5 metres, where there is a built-in technology protected against adverse weather conditions in the winter season without the need of heating. At the same time, it is under the direct surveillance of the operating personnel of the reservoir, who thus have constant control over any unauthorised persons entering the water-treatment station. 7.4 Re-Evaluation of Utilisable Groundwater Reserves It will be necessary for the conception of further development of water management in the town of Mandalgobi to know relatively accurately the amount of utilisable groundwater reserves. Therefore, we decided to re-evaluate the original calculations presented in the paper of Miagmar, Gusev (1984), when the hydrogeological structure in Mandalgobi had excessively been exploited and the requirements for the amount of water for supplying the population had been diametrically opposite to the present time. We applied two methods for our re-evaluation: hydrological and numerical calculation methods. Hydrological method Assuming that V ≅ S, we can apply the balance equation in simplified form to estimate the magnitude of groundwater reserves: S=V+O

(7.1)

where: S – the amount of water fallen in the form of atmospheric precipitation (m3) V – the amount of water which will evaporate from the water surface, soil and the surface of plants (m3) O – the amount of water which will run off in the closure profile, or below the surface – run-off (m3). From the preceding text it is evident that the potential evaporation values, which are available, are virtually inapplicable in the given balance equation. To determine the reserves of groundwater tentatively for the given balance unit, more specifically its dynamic component called the natural resources of groundwater (PZPV), which represent the amount of water being annually renewed in the precipitation-normal year, it is possible to apply such a calculation relation where the total evaporation does not play a dominant role. From this view the following relation formulated by Plotnikov (1959) appears as suitable:

7.4 Pfiehodnocení vyuÏiteln˘ch zásob podzemní vody Pro koncepci dal‰ího rozvoje vodního hospodáfiství ve mûstû Mandalgobi bude potfieba znát pomûrnû pfiesnû mnoÏství vyuÏiteln˘ch zásob podzemní vody. Proto jsme se rozhodli pfiehodnotit pÛvodní v˘poãty uvedené v práci Miagmar, Gusev (1984), kdy byla hydrogeologická struktura v Mandalgobi nadmûrnû exploatována a poÏadavky na mnoÏství vody pro zásobování obyvatelstva byly diametrálnû odli‰né od dne‰ní doby. PouÏili jsme k tomu dvû metody: hydrologickou a numerickou v˘poãetní metodu. Hydrologická metoda Pfii pfiedpokladu V ≅ S lze pro odhad velikosti zásob podzemní vody vyuÏít bilanãní rovnici ve zjednodu‰eném tvaru:

91

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ S=V+O

(7.1)

QPZPV = 1000 . M . F . a

kde: S – mnoÏství vody spadlé ve formû atmosférick˘ch sráÏek (m3) V – mnoÏství vody, které se vypafií z vodní hladiny, pÛdy a povrchu rostlin (m3) O – mnoÏství vody, které odteãe v uzávûrovém profilu po povrchu resp. pod povrchem – odtok (m3). Z pfiedcházejícího je zfiejmé, Ïe hodnoty v˘paru moÏného, které jsou k dispozici, jsou v dané bilanãní rovnici prakticky nepouÏitelné. Pro orientaãní stanovení zásob podzemní vody pro danou bilanãní jednotku, pfiesnûji fieãeno její dynamické sloÏky, naz˘vané pfiírodní zdroje podzemní vody (PZPV), které pfiedstavují mnoÏství vody kaÏdoroãnû se ve sráÏkovû normálním roce obnovující, je moÏno vyuÏít takov˘ v˘poãetní vztah, kde sumární v˘par nehraje dominantní roli. Z toho pohledu se jeví jako vhodn˘ následující vztah formulovan˘ Plotnikovem (1959): QPZPV = 1000 . M . F . a

XV. 1-2 (2008) (7.2)

where: M – the annual amount of atmospheric precipitation in mm F – the balance unit – the area of infiltration in km2 a – the coefficient of infiltration (the ratio of the amount of infiltrated atmospheric precipitation to the total amount of precipitation fallen per year). The coefficient of infiltration is variable in space and time and depends on the permeability of the surface, the form of the relief, climate, vegetation, etc. The size of this coefficient changes from 0.01 to 0.4. For the vicinity of Mandalgobi, its value varies from 0.02 to 0.04. With suggesting the balance unit to the extent of the area of infiltration, the boundary of which is established by the nearest groundwater divide of the town of Mandalgobi, its size represents F = 448 km2. With putting this value F together with values M = 154 mm and a = 0.04 into the relation (7.2), we receive QPZPV = 2,759,680 m3.year-1, which represents the dynamic component of recharging the reserves in the precipitationnormal year Qdyn = 87.5 l.s-1. This value shows that even if we choose the very low coefficient a = 0.04 (applicable for semideserts), the size of the recharge of groundwater reserves is relatively significant. In terms of the quantitative estimate of utilisable groundwater reserves (QVZPV) from the magnitude of the natural resources of groundwater (QPZPV), when the value of 1/3 of QPZPV is attributed to VZPV, QVZPV = 29.2 l.s-1. According to the definition, QVZPV represents the amount of water which can be obtained from the rock environment by technical means.

(7.2)

kde : M – roãní mnoÏství atmosférick˘ch sráÏek v mm F – bilanãní jednotka – plocha infiltrace v km2 a – souãinitel infiltrace (podíl mnoÏství infiltrovan˘ch atmosférick˘ch sráÏek k celkovému mnoÏství spadl˘ch sráÏek za rok). Souãinitel infiltrace je promûnliv˘ v prostoru a ãase a závisí na propustnosti povrchu, tvaru reliéfu, klimatu, vegetaci atd. Velikost tohoto souãinitele se mûní od 0,01 do 0,4. Pro okolí Mandalgobi se jeho hodnota pohybuje od 0,02 do 0,04. Pfii návrhu bilanãní jednotky v rozsahu plochy infiltrace, jejíÏ hranici tvofií nejbliωí hydrologická rozvodnice mûsta Mandalgobi, pfiedstavuje její velikost F = 448 km2. Pfii dosazení této hodnoty F spoleãnû s hodnotou M = 154 mm a a = 0,04 do vztahu (7.2), obdrÏíme QPZPV = 2 759 680 m3 .rok-1, coÏ pfiedstavuje dynamickou sloÏku doplÀování zásob ve sráÏkovû normálním roce Qdyn = 87,5 l.s-1. Tato hodnota ukazuje, Ïe i pfii zvoleném velmi nízkém souãiniteli a = 0,04 (platn˘ pro polopou‰tû) je velikost dotace zásob podzemní vody pomûrnû v˘znamná. Z hlediska kvantitativního odhadu vyuÏiteln˘ch zásob podzemní vody (QVZPV) z velikosti pfiírodních zdrojÛ podzemní vody (QPZPV), kdy se VZPV pfiisuzuje hodnota 1/3 QPZPV, ãiní QVZPV = 29,2 l.s-1. Podle definice pfiedstavují QVZPV mnoÏství vody, které je moÏno technick˘mi prostfiedky z horninového prostfiedí získat.

Numerical calculation method In the preceding part, the estimate of reserves was made by the hydrological method. For the possibility of comparison, the hydraulic numerical calculation method will be applied in this part, simply called the method of flow. This method features the calculation of groundwater flow in a cross section. The method is based on the determination of the size of groundwater discharge through one or several profiles situated across the natural flow of groundwater according to the following relation: Qdyn = PZPV = i . kf . F = i . kT . b

(7.3)

where: i - the mean slope of groundwater level around the discharge profile kT - the coefficient of transmissivity [m2.s-1] kf - the coefficient of permeability [m.s-1] F - the mean value of the discharge profile [m2] b - the width of the profile [m]. We applied this method especially with respect to the place where the hydrogeological survey had been carried out on the basis of the results of the interpretation of satellite images, morphohydrogeometric analysis and geophysical measurements. This place is a depression filled with Cretaceous sediments in sandy to gravelly development in the upper part and in gravelly one in the lower part. The basement of the depression is formed by rocks of a granite massif.

Numerická v˘poãetní metoda V pfiedchozí ãásti byl proveden odhad zásob hydrologickou metodou. Pro moÏnost srovnání bude v této ãásti pouÏita hydraulická numerická v˘poãetní metoda, naz˘vaná zjednodu‰enû metoda proudu. Tato metoda pfiedstavuje v˘poãet proudu podzemní vody v pfiíãném fiezu. Metoda je zaloÏena na urãení velikosti prÛtoku podzemní vody jedním nebo nûkolika profily situovan˘mi napfiíã pfiirozeného proudûní podzemní vody podle následujícího vztahu: 92

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

kde: i - stfiední sklon hladiny podzemní vody v okolí prÛtoãného profilu kT - souãinitel prÛtoãnosti (transmisivity) [m2.s-1] kf - souãinitel filtrace [m.s-1] F - stfiední hodnota prÛtoãného profilu [m2] b - ‰ífika profilu [m]. Tuto metodu jsme pouÏili pfiedev‰ím s ohledem na místo, kde byl na základû v˘sledkÛ interpretace satelitních snímkÛ, morfohydrogeometrické anal˘zy a geofyzikálních mûfiení realizován hydrogeologick˘ prÛzkum. Tímto místem je deprese vyplnûná kfiídov˘mi sedimenty v písãitém aÏ ‰tûrkovitém v˘voji ve svrchní ãásti a ‰tûrkovitém v ãásti spodní. PodloÏí deprese tvofií horniny Ïulového masívu. Geofyzikální prÛzkum prokázal v místû profilu P1 korytovit˘ ãi spí‰e neckovit˘ prÛbûh deprese podmínûn˘ tektonick˘mi procesy ruku v ruce s procesy exogenními. Z hlediska vyuÏití numerické v˘poãetní metody (metody proudu) pro odhad zásob podzemní vody vycházející ze stanovení velikosti prÛtoku podzemní vody se jeví hydrogeologick˘mi vrty ovûfien˘ profil P1, situovan˘ napfiíã pfiedpokládaného proudûní podzemní vody, jako vhodn˘ pro stanovení dynamického prÛtoku – Qdyn, kter˘ je moÏno povaÏovat za pfiírodní zdroje podzemní vody (obr. 7.6).

In the place of profile P1, the geophysical survey proved a riverbed- or rather trough-shaped course of the depression determined by tectonic processes along with exogenous ones. From the view of the application of the numerical calculation method (the method of flow) for the estimate of groundwater reserves resulting from the determination of the size of groundwater discharge, profile P1 verified by hydrogeological wells and situated across the assumed groundwater flow appears as suitable for the determination of dynamic discharge – Qdyn, which can be considered as the natural resources of groundwater (Fig. 7.6). Due to the fact that the Cretaceous fill of the depression is divided into two levels situated in the vertical direction one above the other, to each of which corresponds the different size of the coefficient of permeability kf and the coefficient of transmissivity kT, which is given by the different composition of the Cretaceous sediments in terms of grain size – at the base coarser, towards the top gradually becoming finer, the calculation by the method of flow will be determined separately for the part of the profile bound to the sediments of the coarser fraction and for the part of the profile composed of the sediments of the fine fraction. If from profile P1 for the upper hydrogeological aquifer we consider the width of its active part w1 = 600 m and the average thickness of the hydrogeological aquifer t = 44 m (F1 = 26,400 m2), then with the size of the coefficient of permeability kf1 = 9.06 . 10-5 m.s-1 and the slope of groundwater level i = 0.0023 we receive, after

Vzhledem k tomu, Ïe kfiídová v˘plÀ deprese je rozdûlena do dvou úrovní nacházejících se ve vertikálním smûru nad sebou, kde kaÏdé z nich odpovídá odli‰ná velikost souãinitele filtrace kf a souãinitele prÛtoãnosti kT, coÏ je dáno odli‰n˘m sloÏením kfiídov˘ch uloÏenin z hlediska zrnitosti – pfii bázi hrub‰í k nadloÏí se postupnû zjemÀující, bude v˘poãet metodou proudu stanoven samostatnû pro ãást profilu vázaného na uloÏeniny hrub‰í frakce a samostatnû pro ãást profilu sloÏeného z uloÏenin jemné frakce. Pokud z profilu P1 budeme pro svrchní hydrogeologick˘ kolektor uvaÏovat ‰ífiku jeho aktivní ãásti ‰1 = 600 m, a prÛmûrnou mocnost

putting these values into the relation, Qdyn1 = F1 . kf1 . i = 5.5 l.s-1. In case of the upper hydrogeological aquifer of profile P1, we consider its active width w2 = 500 m and the thickness of the hydrogeological aquifer t = 44 m, which represents the discharge area F2 = 22,000 m2. With the coefficient of permeability value kf2 = 1.25 . 10-4 m.s-1 and the slope of groundwater level i = 0.0023 and after putting these values into the calculation formula, we obtain Qdyn2 = F2. kf2. i = 6.3 l.s-1. For the chosen discharge profile P1, we can determine the amount of groundwater (Q), which can flow through it per time unit (t) as the sum

Qdyn = PZPV = i . kf . F = i . kT . b

(7.3)

93

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ hydrogeologického kolektoru m = 44 m (F1 = 26 400 m2), pak pfii velikosti souãinitele filtrace kf1 = 9,06 . 10-5 m.s-1 a sklonu hladiny podzemní vody i = 0,0023 obdrÏíme po dosazení tûchto hodnot do vztahu Qdyn1 = F1 . kf1 . i = 5,5 l.s -1. V pfiípadû spodního hydrogeologického kolektoru profilu P1 uvaÏujeme jeho aktivní ‰ífiku ‰2 = 500 m a mocnost hydrogeologického kolektoru m = 44 m, coÏ pfiedstavuje prÛtoãnou plochu F2 = 22 000 m2. Pfii hodnotû souãinitele filtrace kf2 = 1,25 . 10-4 m.s-1 a sklonu hladiny podzemní vody i = 0,0023 získáme po dosazení tûchto hodnot do v˘poãtového schéma Qdyn2 = F2. kf2. i = 6,3 l.s-1. Pro vybran˘ prÛtoãn˘ profil P1 lze pak stanovit mnoÏství podzemní vody (Q), které jím mÛÏe protékat za jednotku ãasu (t) jako souãet Qdyn = Qdyn1 + Qdyn2 = 5,5 + 6,3 = 11,8 l.s-1

XV. 1-2 (2008) Qdyn = Qdyn1 + Qdyn2 = 5.5 + 6.3 = 11.8 l.s-1

(7.4)

This amount of groundwater is provided for the above-given discharge profile P1 under the condition of the optimal infiltration of atmospheric precipitation into the hydrogeological aquifer in the normal-water year. By the above-quoted two methods we calculated groundwater reserves in the Cretaceous depression in the town of Mandalgobi. Using the method resulting from the hydrological conditions, we calculated the utilisable reserves of groundwater in a volume of 29 l.s-1. Using the hydraulic method (the method of flow), we determined the utilisable reserves at about 12 l.s-1. Due to the knowledge of the site, we assume that the lower value better corresponds to the volume of utilisable reserves. This means in practice that if the amount of groundwater of up to 12 l.s-1 is pumped from the Cretaceous depression, it will be possible to exploit the structure virtually for unlimited time. When pumping groundwater to this extent, it will not be necessary, under the unchanged demands for the amount of water, to search for new resources for the town. Our method of calculation of utilisable reserves for the given structure is fundamentally different from the method of calculation of reserves applied within the previous projects. The Soviet experts made the calculations in such a way that they determined the amount of groundwater which could be pumped from the structure (technically withdrawn). The recharge of groundwater reserves was not taken into account. The calculations always included both dynamic (recharging) reserves and static ones (that is reserves which are not recharged under the given hydrological conditions). The calculations always stated the time, after which the reserves would be exhausted and the water resource would in fact cease to exist. Abstraction wells became extinct when groundwater levels had dropped below the well bottom. In case of the calculation of utilisable reserves (the method applied within our Project), considered is the amount of water which is supposed to be renewed naturally in the long-range average (under the unchanged precipitation conditions). Utilisable reserves are defined only as a part of dynamic reserves. Thus it is ensured that even in a hydrologically adverse year it will be possible to withdraw the calculated volume. It is an approach which is in line with the sustainable development of the area from the view of groundwater. Due to the complicated hydrological conditions at the site, we recommend to monitor permanently the groundwater level in the Cretaceous structure. Level measurements should be performed at an interval of at least once a month over the entire time of operating the catchment area. The data should be evaluated annually, and on the basis of long-term series it would then be possible to make calculation corrections, if any, and thus, accordingly, also to change the amount of water abstracted from the structure (in the sense of both abstracting higher amounts and possible reducing pumped amounts of water). The system of groundwater abstraction in the town of Mandalgobi is designed in such a way so that it could be exploited during the service life of the individual components of the system. Hydrogeological wells are the most loaded and the most difficult-to-maintain part of the system. When operating abstraction wells, they become "aged". The ageing of wells is given by the wear of the outfit (e.g. by the formation

(7.4)

Toto mnoÏství podzemní vody je zaji‰tûno pro v˘‰e uveden˘ prÛtoãn˘ profil P1 za pfiedpokladu optimální infiltrace atmosférick˘ch sráÏek do hydrogeologického kolektoru v normálnû vodném roce. Citovan˘mi dvûma metodami jsme vypoãetli zásoby podzemních vod v kfiídové depresi ve mûstû Mandalgobi. Metodou vycházející z hydrologick˘ch podmínek byly vypoãteny vyuÏitelné zásoby podzemních vod v objemu 29 l.s-1. Hydraulickou metodou (metodou proudu) byly urãeny vyuÏitelné zásoby na cca 12 l.s-1. Vzhledem ke znalostem lokality pfiedpokládáme, Ïe objemu vyuÏiteln˘ch zásob lépe odpovídá niωí hodnota. To v praxi znamená, Ïe pokud bude z kfiídové deprese ãerpáno mnoÏství podzemní vody do 12 l.s-1, bude moÏné strukturu vyuÏívat prakticky neomezen˘ ãas. Pfii ãerpání podzemní vody v tomto rozsahu nebude nutné, pfii nezmûnûn˘ch nárocích na mnoÏství vody, hledat nové zdroje vody pro mûsto. NበzpÛsob v˘poãtu vyuÏiteln˘ch zásob pro danou struktur je zásadnû odli‰n˘ od zpÛsobu v˘poãtu zásob provádûn˘ch v rámci pfiedchozích projektÛ. Sovût‰tí experti v˘poãty provádûli tak, Ïe se urãilo mnoÏství podzemní vody, které bylo moÏné ze struktury ãerpat (technicky odebrat). Nebyl brán zfietel na doplÀování zásob podzemní vody. Do v˘poãtÛ byly vÏdy zahrnuty jak dynamické (doplÀující se) zásoby, tak i statické zásoby (tedy zásoby, které se v dan˘ch hydrologick˘ch podmínkách nedoplÀují). Ve v˘poãtech byla vÏdy uvedena doba, po které budou zásoby vyãerpány a zdroj vody fakticky zanikne. K zániku jímacího objektu docházelo tak, Ïe hladina podzemní vody poklesla pod dno vrtu. V pfiípadû v˘poãtu vyuÏiteln˘ch zásob (zpÛsob vyuÏit˘ v rámci na‰eho projektu) je uvaÏován objem vody, kter˘ by se mûl v dlouhodobém prÛmûru (pfii nezmûnûn˘ch sráÏkov˘ch pomûrech) pfiirozenû obnovovat. VyuÏitelné zásoby jsou definovány jen jako ãást dynamick˘ch zásob. Tím je zaji‰tûno, Ïe i v hydrologicky nepfiíznivém roce bude moÏné vypoãten˘ objem odebírat. Jde o pfiístup, kter˘ je z pohledu podzemní vody v souladu s trvale udrÏiteln˘m rozvojem oblasti. Vzhledem ke komplikovan˘m hydrogeologick˘m pomûrÛm na lokalitû doporuãujeme trvale sledovat hladinu podzemní vody v kfiídové struktufie. Mûfiení hladiny by mûla probíhat v intervalu minimálnû 1 × mûsíãnû po celou dobu provozování jímacího území. Data by mûla b˘t roãnû vyhodnocována a na základû dlouhodob˘ch fiad by bylo potom moÏné provést pfiípadné korekce v˘poãtÛ, a tím i pfiípadnû zmûnit mnoÏství 94

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ odebírané vody ze struktury (jak ve smyslu odebírání vy‰‰ího mnoÏství tak i pfiípadnû sníÏení ãerpaného mnoÏství vody). Systém jímání podzemní vody ve mûstû Mandalgobi je navrÏen tak, aby mohl b˘t vyuÏíván po dobu Ïivotnosti jednotliv˘ch prvkÛ systému. NejzatíÏenûj‰í a nejobtíÏnûji udrÏovatelnou ãástí systému jsou hydrogeologické vrty. Pfii provozování jímacích vrtÛ dochází k jejich „stárnutí". Stárnutí vrtÛ je dáno opotfiebováváním v˘stroje (napfi. vytváfiením inkrustace na perforaci i ve zvodnûlém okolí vrtu), zaná‰ením vrtÛ kalem atd. V prÛbûhu provozování systému zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou doporuãujeme vytváfiet mimo standardního fondu oprav i fond na údrÏbu vrtÛ a dále dlouhodobû fond na postupnou náhradu jednotliv˘ch jímacích vrtÛ (v horizontu desítek let).

XV. 1-2 (2008) of incrustation on the perforation as well as in the waterbearing vicinity of wells), by silting up wells with mud, etc. In the course of operating the system of supplying the town of Mandalgobi with drinking water, we recommend to create, besides a standard fund for repairs, also a fund for the maintenance of wells and, on the long-term basis, a fund for the gradual replacement of individual abstraction wells (in a period of tens of years). 7.5 A Proposal for the Optimal Exploitation of the New Water Sources Based on the accomplished works, the following situation of supplying the town of Mandalgobi with drinking water has been identified: • Supplying the town of Mandalgobi is solved as a multisource one. One source is represented by wells within the urban lands – well 5222 from 1970 and wells installed within our Project – GS6001 and GS6003. The other source is the well in the catchment area Olgoin Gov. Another well, GS6002, which was installed within our Project, features a reserve source for the planned industrial zone south of the town. • Groundwater from both of the hydrogeological sources complies with the WHO Drinking-Water Quality Guideline in the determined parameters except for fluorides in groundwater from the catchment area Olgoin Gov. It does not comply with the Mongolian national standard in the parameters nitrates (both sources), magnesium (both sources), total hardness (both sources), and fluorides (Olgoin Gov). The supplied water is microbially contaminated. • The cause of the microbial contamination of distributed water was identified after the documentation and subsequent analysis of the situation of the water-supply network. The water-supply piping demonstrably leaks. The extensive leaks of distributed water occur and due to the changes in pressure in the piping there is also a possibility of the "sucking-in" of contaminated water from the rock environment surrounding the defected piping. The sewer line (also defected) runs in the immediate proximity of the water mains (in some places even in one trench). Pressure changes in the water-supply piping also occur as a consequence of frequent accidents. The second cause of the character of the system error is the fact that tank trucks have been filled from well 5222. They have supplied peripheral yurt villages. Well 5222 is connected directly to the network. The original idea of the Mongolian party was that a sufficient amount of water would be obtained within the urban lands (about 15 l.s-1) and then the catchment area Olgoin Gov could be abandoned. They argued by the high power demand of the winter operation of the water-supply conduit from the catchment area (heating of pumping stations). During the exploitation of groundwater from the Mandalgobi depression, an essential drop of reserves in this structure happened. The groundwater level in the Mandalgobi Cretaceous depression in the area of the town was originally at a depth of about 10 metres below the ground. Currently, it fluctuates (in dependence on the distance from the exploited wells and the ground level) at a depth of about 50 to 60

7.5 Návrh optimálního vyuÏívání nov˘ch vodních zdrojÛ Na základû proveden˘ch prací byl zji‰tûn následující stav zásobování mûsta Mandalgobi pitnou vodou: • Zásobování mûsta Mandalgobi je fie‰eno jako vícezdrojové. Jeden zdroj pfiedstavují vrty v intravilánu mûsta – vrt 5222 z roku 1970 a vrty realizované v rámci projektu – GS6001 a GS6003. Druh˘ zdroj je vrt v jímacím území Olgojn Gov. Dal‰í vrt, GS6002, kter˘ byl realizován v rámci na‰eho projektu, pfiedstavuje záloÏní zdroj pro projektovanou prÛmyslovou zónu na jihu mûsta. • Podzemní voda z obou hydrogeologick˘ch zdrojÛ ve stanovovan˘ch parametrech, s v˘jimkou fluoridÛ u podzemní vody z jímacího území Olgojn Gov, vyhovuje smûrnici WHO pro pitnou vodu. Mongolské národní normû voda nevyhovuje v ukazatelích dusiãnany (oba zdroje), hofiãík (oba zdroje), celková tvrdost (oba zdroje), fluoridy (Olgojn Gov). Dodávaná voda je zneãi‰tûna mikrobiálnû. • Po dokumentaci a následném rozboru stavu vodovodní sítû byla identifikována pfiíãina mikrobiální kontaminace distribuované vody. Vodovodní potrubí prokazatelnû netûsní. Jednak dochází k rozsáhl˘m únikÛm distribuované vody a vzhledem ke zmûnám tlaku v potrubí i k moÏnosti „nasátí" kontaminované vody z horninového prostfiedí obklopujícího poru‰ené potrubí. Kanalizace (opût poru‰ená) je vedena v bezprostfiední blízkosti vodovodu (nûkde i v jednom v˘kopu). Ke zmûnám tlaku ve vodovodním potrubí dochází dále také i v dÛsledku ãast˘ch havárií. Druhou pfiíãinou, charakteru systémové chyby, je ta skuteãnost, Ïe z vrtu 5222 byly plnûny autocisterny, kter˘mi jsou pak zásobovány okrajová jurtovi‰tû. Vrt 5222 je pfiitom pfiímo napojen do sítû. PÛvodní pfiedstava mongolské strany byla taková, Ïe v intravilánu mûsta bude získáno dostateãné mnoÏství vody (cca 15 l.s-1) a potom by mohlo b˘t opu‰tûno jímací území Olgojn Gov. Argumentováno bylo vysokou energetickou nároãností zimního provozu vodovodního pfiivadûãe z jímacího území (vytápûní pfieãerpávacích stanic). V prÛbûhu exploatace podzemní vody z mandalgobské deprese do‰lo k zásadnímu poklesu zásob v této struktufie. PÛvodnû byla hladina podzemní vody v mandalgobské kfiídové depresi v oblasti mûsta v hloubce okolo 10 metrÛ pod terénem. V souãasnosti se pohybuje (v závislosti na vzdálenosti od exploatovan˘ch vrtÛ a úrovnû terénu) v hloubce okolo 50 aÏ 60 metrÛ. Na základû zji‰tûného poklesu lze tedy konstatovat, Ïe za období exploatace mandalgobské kfiídové zvodnû byly ãerpány i statické zásoby podzemní vody, coÏ znamená, Ïe 95

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008) metres. Based on the detected drop, it can therefore be stated that over the period of exploitation of the Mandalgobi Cretaceous groundwater body, also the static reserves of groundwater had been pumped, which means that there was no natural recharge of pumped water by the infiltration of precipitation. The regime measurements made within the Project have proved that it is a stabilised situation, while if no wells are exploited, the groundwater level in the Cretaceous depression rises. The groundwater body in the Mandalgobi depression can thus be recharged. In 2005, the water-supply system of the town of Mandalgobi was supplemented with pressure stations in order to ensure the permanent pressure in the network. During the years 2004 to 2005, water-treatment units were put into operation. They ensure the sanitary safety of the supplied water. In the area of Mandalgobi, which belongs to the semi-arid climate, the possibility of natural recharge of the groundwater body in the Mandalgobi depression is limited (restrained). From the view of the long-term development of the town, it is necessary to preserve and further develop the catchment area Olgoin Gov. The optimisation of the system of supplying the town of Mandalgobi with water should include a detailed evaluation of the situation of the catchment area Olgoin Gov. One advantage of the catchment area is the fact that groundwater from that area complies with the requirements of the WHO Drinking-Water Quality Guideline (except for fluorides). After securing, or possible professional destroying the abandoned wells, the area will satisfy the requirements for the protection of drinking-water resources. It is a very sparsely populated area without any potential sources of contamination. From the view of operation of both of the sources, it would be appropriate in the period of low-energy demand (in summer seasons) to exploit preferentially the catchment area Olgoin

nedocházelo k pfiirozenému doplÀování odãerpané vody infiltrací sráÏek. ReÏimní mûfiení realizovaná v rámci projektu prokázala, Ïe jde o stabilizovan˘ stav, pfiiãemÏ pokud nejsou vrty exploatovány, dochází k zvy‰ování hladiny podzemní vody v kfiídové depresi. ZvodeÀ v mandalgobské depresi se tedy mÛÏe doplÀovat. V roce 2005 byl vodovodní systém mûsta Mandalgobi doplnûn tlakov˘mi stanicemi tak, aby byl zaji‰tûn trval˘ tlak v síti. V prÛbûhu let 2004 aÏ 2005 byly do provozu uvedeny úpravny vody zaji‰Èující hygienickou nezávadnost dodávané vody. V oblasti Mandalgobi, která spadá do semiaridního klimatu, je limitovaná (omezená) moÏnost pfiirozeného doplÀování zvodnû v mandalgobské depresi. Z hlediska dlouhodobého rozvoje mûsta je nutné zachovat a dále rozvíjet jímací území Olgojn Gov. Optimalizace systému zásobování mûsta Mandalgobi vodou by mûla zahrnovat detailní zhodnocení stavu jímacího území Olgojn Gov. V˘hodou jímacího území je skuteãnost, Ïe podzemní voda z této oblasti vyhovuje (s v˘jim-kou fluoridÛ) poÏadavkÛm WHO na pitnou vodu. Po zaji‰tûní, pfiípadnû odborné likvidaci opu‰tûn˘ch vrtÛ, bude území splÀovat poÏadavky na ochranu zdrojÛ pitné vody. Jde o oblast velmi fiídce osídlenou, bez moÏn˘ch zdrojÛ kontaminace. Z hlediska provozu obou zdrojÛ by bylo vhodné v období nízké energetické nároãnosti (v letním období) pfiednostnû exploatovat jímací území Olgojn Gov. V této dobû by docházelo k doplÀování zásob podzemní vody u zvodnû v Mandalgobi, provádûla by se údrÏba vrtÛ (revize a pfiípadné opravy ãerpadel, revize sítû v budovách apod.). V zimním období by naopak byla ãerpána zvodeÀ v Mandalgobi a údrÏba by se provádûla v jímacím území Olgojn Gov. Plnûní autocisteren z vrtu 5222 by mohlo zÛstat zachováno. Po instalaci tlakov˘ch stanic nepfiedstavuje plnûní cisteren problém pro zachování tlaku v síti.

96

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ 7.6 Prezentace projektu 14. prosince 2005 se konala závûreãná prezentace projektu v hotelu Chinggiskhan (obr. 7.7). Den pfiedtím v rámci pfiedávání na‰ich prací mongolsk˘m partnerÛm projektu, nav‰tívil velvyslanec âR v Mongolsku pan J. Nekvasil Mandalgobi a na místû shlédl v˘sledky na‰í práce. Prezentace se zúãastnili zástupce Ministerstva stavebnictví a v˘stavby Mongolska, zástupci parlamentu, poslanci a zástupci správy za ajmak Dundgobi. Prezentace byla sledována tiskem, rozhlasem i mongolskou televizí, vy‰ly ob‰írné ãlánky o projektu v místním tisku a nûkolik mongolsk˘ch televizních kanálÛ o projektu dlouze informoválo.

Ilustra?n

XV. 1-2 (2008) Gov. In that time, groundwater reserves in the groundwater body in Mandalgobi would be recharged, the wells would be serviced (inspections and possible repairs of pumps, inspections of the network in buildings, etc.). Conversely, in the winter season, the groundwater body in Mandalgobi would be pumped and the maintenance would be carried out in the catchment area Olgoin Gov. The filling of tank trucks from well 5222 could be retained. After the installation of pressure stations, the filling of tank trucks does not pose a problem for keeping pressure in the network. 7.6 Presentation of the Project On 14 December 2005, the final presentation of the Project was held in the hotel Chinggiskhan. The Ambassador of the CR to Mongolia, Mr. J. Nekvasil, had visited Mandalgobi within the delivery of our works to the Mongolian partners of the Project a day before and had inspected the results of our works on site. The presentation was attended by representatives of the Ministry for Construction and Urban Development of Mongolia, representatives of the Parliament, deputies and representatives of the administration for the Dundgobi Aimak. The presentation was monitored by the press, the radio and the Mongolian television, lengthy articles about the Project were published in the local press and a few Mongolian television channels long informed about the Project.

foto P. An Bl illustrative ha photo by P. Bl ha

8. ZÁVÛR

8. CONCLUSION

Projekt rozvojové spolupráce „Technologické zafiízení pro zásobování oblasti Mandalgobi vodou“ byl realizován v letech 2002 aÏ 2005. Cílem projektu bylo zajistit kvalitní pitnou vodu pro mûsto Mandalgobi ve stfiedním Mongolsku. Práce na vlastní realizaci projektu byly zahájeny v létû v roce 2002. Za ãtyfii roky trvání projektu byly provedeny následující práce: • vyhledání dostupn˘ch podkladÛ v geologickém archívu v Ulaanbaataru, • vyhodnocení satelitních snímkÛ, jejich rektifikace, • základní rekognoskace terénu, • hydrogeologické mapování ‰ir‰ího okolí mûsta Mandalgobi, • vstupní etapy hydrogeologického mapování ajmaku Dundgobi, • polní geofyzikální práce, • vytvofiení vrstevnicov˘ch map „mûsto“, „sever“ a „jih“, • pfiipojení v‰ech zamûfiení na státní geodetickou síÈ Mongolska, • vrtné práce (3 vrty), • odbûr vzorkÛ podzemní vody, • anal˘zy vzorkÛ podzemní vody, • osazení nov˘ch vodních zdrojÛ ãerpacím zafiízením, • dodávka úpraven vody a jejich uvedení do provozu, • dodávka AT stanic, • uvedení typizovan˘ch ãástí systému zásobování vodou do provozu, • vypracování dokumentace pro rekonstrukci vodovodu, • realizace ‰kolení, pfiedání majetku, závûreãné vyhodnocení, • prezentace projektu.

The Project of development cooperation, "Technological Equipment for Supplying the Area of Mandalgobi with Water" was carried out in the years 2002 to 2005. The goal of the Project was to provide high-quality drinking water for the town of Mandalgobi in central Mongolia. The works on the actual implementation of the Project were commenced in the summer 2002. The following works were accomplished in four years of the Project duration: • Acquirement of available source materials in the Geological Archives in Ulaanbaatar, • Evaluation of a satellite image, • Basic reconnaissance of the field, • Hydrogeological mapping of the wider vicinity of the town of Mandalgobi, • Initial stages of hydrogeological mapping of the Dundgobi Aimak, • Geophysical field works, • Compilation of contour maps "Town", "North" and "South", • Connection of all surveying data to the state geodetic network of Mongolia, • Drilling works (3 wells), • Groundwater sampling, • Analyses of groundwater samples, • Delivery of water-treatment units and their commissioning, • Delivery of AT stations, • Commissioning of the typified parts of the water-supply system, • Elaboration of the documentation for the rehabilitation of the water mains, 97

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“ Správní orgány mûsta Mandalgobi a ajmaku Dundgobi získaly zpracováním hydrogeologick˘ch map v mûfiítcích 1 : 10 000, 1 : 50 000 a 1 : 500 000 v˘znamn˘ podklad pro fie‰ení dal‰ího rozvoje jak mûsta Mandalgobi, tak celého ajmaku Dundgobi. Mapy pfiedstavují unikátní evidenci v‰ech vodních zdrojÛ se stavem k roku 2004 s moÏností jejich aktualizace. Dále jde o v˘znamn˘ zdroj informací pro plánování dal‰ího rozvoje mûsta i ajmaku pfiedev‰ím z hlediska fie‰ení otázek vodního hospodáfiství. Mapy mohou b˘t vyuÏity pfii rozhodovací ãinností, napfiíklad pfii fie‰ení stfietu zájmÛ nebo budoucím stavebním rozvoji mûsta. Pro mûsto Mandalgobi byly zrealizovány tfii nové vodní zdroje – hydrogeologické vrty GS6001, GS6002 a GS6003. Tyto vrty byly zabezpeãeny pfied po‰kozením a vrty GS6001 a GS6003 byly plnohodnotnû napojeny do systému zásobování mûsta vodou. Souãasnû byly uvedeny do provozu úpravny vody s tím, Ïe byla zaji‰tûna hygienická nezávadnost dodávané vody. Stávající exploatované vrty 5222, GS6001 a GS6003 byly dále vybaveny automatick˘mi tlakov˘mi stanicemi, které zabezpeãují trval˘ tlak v síti. Cel˘ projekt byl nastaven tak, aby jednotlivé realizované ãásti projektu respektovaly zásady trvale udrÏitelného rozvoje mûsta Mandalgobi, které je na zdrojích podzemní vody zcela závislé. V projektu jsou zpracovány i podklady pro dlouhodobé provozování jednotliv˘ch realizovan˘ch ãástí projektu s tím, Ïe pro konkrétní prvky jsou navrÏeny na zpracování provozní fiády nebo jsou uvedeny limity pro jejich vyuÏívání (maximální ãerpaná mnoÏství podzemní vody z jednotliv˘ch vrtÛ).

XV. 1-2 (2008) • Implementation of training, delivery of the property, final evaluation, • Presentation of the Project. The administration bodies of the town of Mandalgobi and the Dundgobi Aimak have acquired a significant source material for the solution of the further development of both the town of Mandalgobi and the entire Dundgobi Aimak by our compilation of hydrogeological maps on scales of 1 : 10 000, 1 : 50 000 and 1 : 500 000. The maps form a unique register of all water sources with the situation as of the year 2004 with their possible updating. Furthermore, it is a significant source of information for planning the further development of the town and the Aimak, especially from the view of solving the issues of water management. The maps can be applied in the decision-making activity – for example, in the solution of the conflict of interests or in the future housing development of the town. Three new water sources – hydrogeological wells GS6001, GS6002 and GS6003 were installed for the town of Mandalgobi. These wells were secured against damage and wells GS6001 and GS6003 were fully connected to the town’s water-supply system. At the same time, the water-treatment units were put into operation with ensuring the hygienic safety of the supplied water. The existing exploited wells 5222, GS6001 and GS6003 were further equipped with automatic pressure stations, which secure continuous pressure in the network. The whole Project had been set in such a way so that the individual implemented parts of the Project could respect the principles of the sustainable development of the town of Mandalgobi, which is fully dependent on the groundwater resources. Processed in the Project are also source materials for the long-term operation of the individual implemented parts of the Project with operating rules and regulations proposed for the preparation for particular elements or with limits given for their application (maximum pumped amounts of groundwater from individual wells).

Velvyslanec âeské republiky pan Nekvasil a guvernér ajmaku Dundgobi pan Turbat pfii slavnostním pfiedávání v˘sledkÛ rozvojové spolupráce The Ambassador of the Czech Republic, Mr. Nekvasil, and the Governor of the Dundgobi Aimak, Mr. Turbat, during the ceremonial delivery of the results of development cooperation

Translated by Ivan Dyba

98

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

XV. 1-2 (2008)

Literatura, References 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7.

8. 9.

10.

11. 12. 13. 14.

15.

16.

17. 18. 19. 20. 21. 22.

23. 24. 25.

Arvis-Erdene, P.: Zpráva o hydrogeologick˘ch a geofyzikálních pracích na území stfiednûgobského ajmaku v roce 1983, in Russian language: "Report of hydrogeological and geophysical works on the territory of the Central Gobi Aimak in 1983", Ulaanbaatar, 1984, MS. Arvis-Erdene, P.: Zpráva o hydrogeologick˘ch a geofyzikálních pracích na území stfiednûgobského ajmaku v roce 1984, in Russian language: "Report of hydrogeological and geophysical works on the territory of the Central Gobi Aimak in 1984", Ulaanbaatar, 1985, MS. Bláha P. et al.: Technological Equipment for Supplying Mandalgobi with Drinking Water, Developement Cooperation in Mongolia, Geotest, Brno, 2005, MS. Burda P. a kol.: Technologické zafiízení pro zásobování oblasti Mandalgobi vodou, rozvojová pomoc, in Czech language: "Technological equipment for supplying the area of Mandalgobi with water, Development Aid", Geotest, Brno, 2005, MS. Ganbat, C. et al.: Geologická stavba a hydrogeologické podmínky severozápadní a západní ãásti stfiednûgobského ajmaku Mongolské republiky, in Russian language: "The Geologic structure and hydrogeological conditions of the north-western and western parts of the Central Gobi Aimak of the Mongolian Republic", Ulaanbaatar, 1973, MS. Kiselev, N.P. et al.: Geologické a geofyzikální práce provedené na území stfiednûgobského ajmaku v roce 1975, in Russian language: "The geological and geophysical works carried out on the territory of the Central Gobi Aimak in 1975", Ulaanbaatar, 1976, MS. Machov, V.V. et al.: Geologická stavba a hydrogeologické podmínky centrální ãásti stfiednûgobského ajmaku Mongolské republiky, in Russian language: "The geologic structure and hydrogeological conditions of the middle part of the Central Gobi Aimak of the Mongolian Republic", Ulaanbaatar, 1968, MS. Mare‰ S. & Kelly, W.E. (editors): Applied Geophysics in Hydrogeological and Engineering Practice, Development in Water Science, Amsterdam, Elsevier, 1993. Miagmar, L., Gusev, J.N.: Zpráva o v˘sledcích prÛzkumn˘ch prací na vodu, které byly provedeny v letech 1981 – 1983 v úsecích „Tevshiyn-Gov“, „Arshantin-Gov“ a „Mandal-Gov“, a ohodnocení vyuÏiteln˘ch zásob podzemní vody v oblasti aktivního vodního zdroje mûsta Mandalgobi, Ministerstvo geologie a hornictví MoLR, in Russian language: "Report of results of survey works for water, carried out in 1981 – 1983 in sections "Tevshiyn-Gov", "Arshantin-Gov" and "Mandal-Gov", and evaluation of exploitable groundwater reserves in the area of the active water source of the town of Mandalgobi, Ministry" of Geology and Mining of the People’s Republic of Mongolia /PRM/, Ulaanbaatar, 1984, MS. Miagmar, L., Gusev, J.N.: Zpráva o v˘sledcích prÛzkumn˘ch prací na vodu, které byly provedeny v letech 1984 – 1986 v úseku Olgojn Gov, Ministerstvo geologie a hornictví MoLR, in Russian language: "Report of results of survey works for water, carried out in 1984 – 1986 in the section of Olgoin Gov", Ministry of Geology and Mining of the PRM, Ulaanbaatar, 1986, MS. Murray W. et al.: TA: 3685-MON. Integrated Development of Basic Urban Services in Secondary Towns, Supplementary Appendix B. Feasibility Study: Mandalgovi, London, 2001. Pitter, P.: Hydrochemie, in Czech language: "Hydrochemistry", Vydavatelství V·CHT /University press of the University of Chemical Technology/, Praha, 1999. Plotnikov, N.A.: Klasifikace bilancí podzemních vod a metody jejích v˘poãtÛ, in Russian language: "Classification of groundwater balances and methods of their calculations", Gosgeolizdat, Moskva, 1959. Reif J. et al.: Závûreãná zpráva projektu „Technologické zafiízení pro zásobování oblasti Mandalgobi vodou“ za rok 2002, in Czech language: Final report of the project "Technological Equipment for Supplying the Area of Mandalgobi with Water" for the Year 2002, Geotest, Brno, 2002, MS. Sagaluyev, D., D. et al.: Geologická stavba a hydrogeologické podmínky centrální ãásti stfiednûgobského ajmaku MoLR (Zpráva mandalgobské skupiny ã.20 o v˘sledcích komplexního geologicko-hydrogeologického mapování v mûfiítku 1:500 000, které probíhalo roku 1966), Ministerstvo geologie a hornictví MoLR, in Russian language: "The geologic structure and hydrogeological conditions of the middle part of the Central Gobi Aimak of the PRM" (Report of Mandalgobi team no. 20 of results of complex geological-hydrogeological mapping on a scale of 1:500 000, which was carried out in 1966), Ministry of Geology and Mining of the PRM, Ulaanbaatar, 1967, MS. Sizikov, A. et al.: Hydrogeologické mapy a vysvûtlivky k hydrogeologick˘m mapám jihov˘chodní ãásti Mongolské lidové republiky, mûfiítko (listy L-48-B, G; L-49-A, V; K-48-B,G; K-49-A,B), in Russian language: "Hydrogeological maps and legend to hydrogeological maps of the south-eastern part of the PRM, scale 1 : 500 000 (sheets L-48-B, G; L-49-A, V; K-48-B,G; K-49-A,B)", Ulaanbaatar, 1986, MS. Ulziybaljir, A.: Zpráva o hydrogeologick˘ch a geofyzikálních pracích na území stfiednûgobského ajmaku v roce 1986, in Russian language: "Report of hydrogeological and geophysical works on the territory of the Central Gobi Aimak in 1986", Ulaanbaatar, 1987, MS. Ulziybaljir, A.: Zpráva o hydrogeologick˘ch a geofyzikálních pracích na území stfiednûgobského ajmaku v roce 1987, in Russian language: "Report of hydrogeological and geophysical works on the territory of the Central Gobi Aimak in 1987", Ulaanbaatar, 1988, MS. Ulziybaljir, A.: Zpráva o hydrogeologick˘ch a geofyzikálních pracích na území stfiednûgobského ajmaku v roce 1988, in Russian language: "Report of hydrogeological and geophysical works on the territory of the Central Gobi Aimak in 1988", Ulaanbaatar, 1989, MS. Ulziybaljir, A.: Zpráva o hydrogeologick˘ch a geofyzikálních pracích na území stfiednûgobského ajmaku v roce 1989, in Russian language: "Report of hydrogeological and geophysical works on the territory of the Central Gobi Aimak in 1989", Ulaanbaatar, 1990. MS. Ulziybaljir, A.: Zpráva o hydrogeologick˘ch a geofyzikálních pracích na území stfiednûgobského ajmaku v roce 1990, in Russian language: "Report of hydrogeological and geophysical works on the territory of the Central Gobi Aimak in 1990", Ulaanbaatar, 1991, MS. Zuyev A.V. et al.: Hydrogeologické podmínky severní ãásti stfiednû a v˘chodnû gobijsk˘ch ajmakÛ Mongolské republiky, in Russian language: "Hydrogeological conditions of the northern part of the Central and Eastern Gobi Aimaks of the Mongolian Republic", Ulaanbaatar, 1966, MS. Guidelines for drinking-water quality, 2nd ed., Vol.2, Health criteria and other supporting information, 1996, and Addendum to Vol.2, 1998, WHO, Geneva, in: http://www.who.int/water_sanitation_health/GDWQ Guidelines for drinking-water quality, THIRD EDITION, 2004, WHO, Geneva, in: http://www.who.int/water_sanitation_health/GDWQ Preliminary GeoVISION, Jr., Heavy Duty Video System, Model +GVJR H-D-M2, Owners Manual, MARKS PRODUCTS, INC., Williamsville, 2005, MS.

99

“Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment“

Ilustra?n

foto P. Burda An illustrative photo by P. 100

XV. 1-2 (2008)