Geologie, ekologie, těžební servis Sídlo: Perucká 11a, 120 00 Praha 2 Tel.: 233 370 741, E-mail:
[email protected]
Příloha č. 6 HYDROGEOLOGICKÉ POSOUZENÍ POSOUZENÍ
NÁZEV ZÁMĚRU
„STANOVENÍ DOBÝVACÍHO DOBÝVACÍHO PROSTORU CÍNOVEC I a následn sledná hornická činnost na ložžisku Cínovec - odkaliště“ OZNAMOVATEL
Cínovecká deponie a.s. Vodičkova 707/37 110 00 Praha 1
Zpracovatel: RNDr. Ivan Koroš Bc. Zuzana Korošová
Datum:
září 2013
H Y DROGEOLO GICKÁ SP OLEČ N OST
, s.r.o.
C Í N O V E C - odkaliště Hydrogeologické posouzení navrženého dobývacího prostoru Cínovec I
Praha, září 2013
Název akce
: Cínovec – odkaliště
Zakázkové číslo
: 2013 2101
Katastrální území
: 617741 Cínovec
Okres
: Teplice
Úkol
: Hydrogeologické posouzení navrženého dobývacího prostoru Cínovec I
Zadavatel
: GET s.r.o., Perucká 2540/11a, 120 00 Praha 2 – Vinohrady
Řešitelská organizace
: Hydrogeologická společnost, s.r.o. U Národní galerie 478, 156 00 Praha 5 - Zbraslav IČO: 26473330 tel, fax: 224 317 748, 224 326 141, 224 326 142 www.hgspol.cz
[email protected]
Odpovědný řešitel (podle zákona č. 62/1988 Sb.)
:
RNDr. Ivan K O R O Š
Spolupracovníci
:
Bc. Zuzana K O R O Š O V Á
OBSAH:
strana
1.
ÚVOD
3
2.
PŘÍRODNÍ POMĚRY
3
3.
CÍNOVECKÁ DEPONIE
3
4.
GEOLOGICKÉ A HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY
4
4.1 4.2 4.3
GEOLOGICKÉ POMĚRY HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY HYDROGEOLOGICKÁ PROZKOUMANOST
4 5 6
5.
KONTROLNÍ MĚŘENÍ HLADIN VODY V DEPONII
8
6.
ROZSAH TĚŽBY
8
7.
ODVODŇOVÁNÍ PROSTORU TĚŽBY
9
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 8.
PROPUSTNOST HORNIN PŘÍTOKY VOD DO TĚŽEBNY ZMĚNY VODNÍHO REŽIMU A NAVRŽENÁ OPATŘENÍ VLIV NA JÍMACÍ OBJEKTY JAKOST VOD
ZÁVĚR
9 11 12 13 14 16
PŘÍLOHY: Příloha č. 1
Vodohospodářská mapa 1 : 50 000
Příloha č. 2
Přehledná mapa 1 : 5 000
Příloha č. 3
Situace těžby a odvodnění ložiska 1 : 1 000
Příloha č. 4
Rozbory vod
Příloha č. 5
Osvědčení o odborné způsobilosti
CÍNOVEC – odkaliště
3 _____________________________________________________________________________
1.
ÚVOD
Na základě objednání bylo pro společnost GET, s.r.o. Praha zpracováno hydrogeologické posouzení tzv. Cínovecké deponie. Předmětem posouzení bylo doplnění hydrogeologických podkladů pro stanovení dobývacího prostoru (DP) Cínovec I. V něm se uvažuje s těžbou Li-rud z bývalého odkaliště ložiska Sn-W-Li rud Cínovec – starý závod a Cínovec – jih. V posuzované lokalitě by mělo dojít k odtěžení nerostných surovin a následné rekultivaci. V zájmovém území již proběhla řada průzkumných prací a byla vypracována odborná posouzení. V našem elaborátu jsme se kromě kompilace předchozích zjištění věnovali především praktickým otázkám, souvisejícím s možným ovlivněním vodního režimu a jakosti vod, a možnostmi řešení.
2.
PŘÍRODNÍ POMĚRY
Umístění zájmového území: Bývalé odkaliště z úpravny rud na Cínovci se nachází v osadě Cínovec, cca 200 m jihovýchodně od areálu bývalé úpravny rud a těžní šachty Cínovec-sever (Cí-1). Charakteristika terénu: Okolní terén je mírně zvlněný. Deponie se nachází v dolní části úbočí svahu Husova vrchu. Terén se mírně svažuje k severu. Vlastní ložisko tvoří výraznou elevaci nad původní terén. Ten je v zájmovém území v úrovni cca 848 m n.m. v sz. , s. a sv. části od deponie, a v úrovni kolem 854 m n.m. jižně od odkaliště. Povrch odkaliště má úroveň cca 858,5-860,5 m n.m. Odkaliště je v současné době odvodněné obvodovými příkopy, částečně osázené stromky a částečně zatravněné. Okolí je velmi řídce zastavěné domy, které slouží až na výjimky jako rekreační objekty. Povodí: Panského potoka (číslo hydrologického pořadí 1-15-02-032, na německém území povodí Roteswasser a Müglitz). Panský potok vede od bývalého úpravárenského rybníka rudných dolů (nyní požární nádrž), odkud pokračuje k silnici Cínovec - Fojtovice, kterou podchází a pokračuje ke státní hranici s Německem. Na německém území ústí do Panského potoka bezejmenná vodoteč, vytékající z Dlouhého rybníka. Kolem v. a s. paty deponie prochází občasná vodoteč. Ústí do zatrubnění, směřujícího k požární nádrži. Jižní část deponie, resp. její blízké jv. předpolí, se považuje za podmáčené území (mokřad).
3.
CÍNOVECKÁ DEPONIE
Odkaliště bylo naplavováno v období let 1940 až 1990. Těžba a úprava Sn, W, (Li) rud z ložiska Cínovec-jih byla ukončena v roce 1990. Materiál odkaliště tvoří především odpady gravitační úpravny, s menším podílem odpadů po flotaci. Chemické složení úpravenského odpadu z ložiska Cínovec-jih je podle „Plánu zajištění dolu Cínovec (červen 1990)“ následující: Sn=0,07%, W=0,011%, As=0,007%, S=0,03%, Pb= 0,01%, Cu=0,01%, Zn=0,06% a Li=0,23% V období let 1957 až 1967 při úpravě rudnin z ložiska Cínovec – starý závod (žilné ložisko) byl flotací z gravitačních odpadů získáván Li koncentrát. Na základě ukončení požadavku na odběr koncentrátu ze strany národního podniku Spolana byla v roce 1967 výroba
CÍNOVEC – odkaliště
4 _____________________________________________________________________________ Li koncentrátu na závodě Cínovec ukončena. V období po roce 1960 docházelo k odtěžování materiálu odkaliště k různým účelům. Skutečné množství odtěženého materiálu není známo. Pro vypouštění důlních vod z odkaliště do povrchových vod Panského potoka byly provozovateli (Rudné doly Příbram, s.p.) Okresním úřadem Teplice, referátem životního prostředí, stanoveny podmínky. Jedna z podmínek se týkala sledování v ukazatelích: pH, NL, Fe, Mn, Zn, Pb, Cu, As a F s tím, že v protokolech o odběrech vzorků budou uvedeny údaje, které mohou mít vliv na kvalitu vypouštěných vod, např. viditelné změny v kvalitě, nebo množství vypouštěných vod. Limity pro jednotlivé složky ale stanoveny nebyly, s odůvodněním, že ukazatele ve většině případů vyhovovaly hodnotám pro vodárenské toky (podle přílohy č. 3 NV č. 82/1999 Sb.). Platnost tohoto rozhodnutí skončila 31.12.2010. Povolení ke zrušení vodohospodářského díla – odkaliště úpravny Sn, W, Li rud bylo vydáno Okresním úřadem Teplice, referátem životního prostředí, pod č.j. 3778/231/A43/01/Bur, dne 27.06.2001. Rekultivace odkaliště byla provedena s pomocí fixačního materiálu – geotextilie, která umožnila uchycení výsadby. V současné době je odkaliště téměř po celé ploše pokryté vegetací, na některých místech ale rekultivační vrstva chybí.
4.
GEOLOGICKÉ A HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY
4.1 Geologické poměry Zájmové území patří ke krystaliniku Krušných hor. Ložisko Sn-W-Li rud Cínovec je vázáno na masiv inoveckého granitu, který tvoří kopuli protaženou ve směru S-J. Těleso tvoří jen vzácně malé apofýzy. Okolní plášť je budován teplickým křemenným porfyrem (ryolitový ignimbrit). Kontakt žula - porfyr je provázen pegmatitovým lemem. Vlastní elevace Cínovce je tvořena především středně zrnitou žulou, která prodělala několik druhotných proměn. Nejdůležitější pro vznik ložiskových akumulací bylo stadium greisenizační, které bylo nositelem Sn-W-Li zrudnění. Starší typ greisenů představuje velká nepravidelná tělesa, často usměrněná v mocně protáhlé polohy, podle reliéfu žulové elevace. Mladší typ vytváří tenké polohy a lemy kolem křemenných žil, které pro svůj vznik využívaly tektonicky oslabené zóny. Tektonická stavba je složitá, zejména diagonální směry SZ-JV a SV-JZ predisponovaly vznik a lokalizaci greisenových těles, a s nimi spjatého Sn-W-Li zrudnění. Podloží odkaliště je tvořeno granitovým deluviem charakteru štěrkovité hlíny až hlinitého štěrku, případně písčité hlíny, s úlomky albitizovaného granitu. Při bázi odkaliště je dokumentována převážně vrstva písčitého jílu měkké až tuhé konzistence, pod kterou se ve většině průzkumných vrtů nachází relikty rašeliny o mocnosti 0,1 až 0,7 m. V jižní části odkaliště je mocnost rašelinných vrstev nízká – do 0,1 m, v severní části odkaliště dosahuje až 0,5 m, největší mocnost rašeliny je dokumentována v centrální části odkaliště vrtem HPC3 – 0,7 m. Ve svrchních polohách odkaliště je dokumentován jemnozrnný až střednozrnný písek, dobře vytříděný, ulehlý, pouze lokálně s jílovými proplástky spíše v jižní části odkaliště.
CÍNOVEC – odkaliště
5 _____________________________________________________________________________ V nižších polohách je dokumentován jíl písčitý až písek jílovitý, převážně měkké, ve středu odkaliště až kašovité konzistence, přičemž v jižních partiích odkaliště je mocnost těchto jemnozrnných sedimentů vyšší. Firmou Aquatest a.s. byly provedeny zkoušky materiálů a technologie v rámci předprojektové studie technologie úpravy odkaliště Cínovec1. Granulometrické složení materiálu ložiska je následující: Frakce (mm) > 1,0 1,0 – 0,5 0,5 – 0,25 0,25 – 0,10 0,10 – 0,063 0,063- 0,030 0,030 – 0,010 < 0,010 Celkem
Hmotnostní výnos (%) 1,6 8,4 35,7 39,3 6,2 4,9 2,5 1,4 100,0
Základní hmotu ložiska tvoří horninová drť charakteru jemnozrnného až střednozrnného písku. Jemná drť v důsledku poměrně krátkodobého úpravenského procesu je typická především ostrohrannými zrny křemene a dalšími minerály, bez zaoblených hran.
4.2 Hydrogeologické poměry Zájmové území spadá do hydrogeologického rajónu 6133 – Teplický ryolit2. V zájmovém území jsou vyvinuté 2 významnější zvodněné systémy, které navzájem hydraulicky komunikují. Spodní systém je vázaný na krystalinikum, svrchní systém na sedimenty kvartéru a vlastní deponii. Krystalinické horniny skalního podloží mají nízkou až střední puklinovou propustnost, která je plošně značně proměnlivá. Významně tektonicky porušené horniny mohou být propustné až do velkých hloubek. Pro horniny křemenného porfyru je udávána hodnota koeficientu filtrace řádu 10-7 m/s (střední hodnota). Pro intruze cínoveckého granitu je udávaný koeficient filtrace nižší. Z kvartérních sedimentů jsou zastoupené průlinově dobře propustné fluviální a deluviofluviální sedimenty. Jedná se převážně o uloženiny hlinito-písčito-štěrkovité a hlinitokamenité až blokové. Lokálně vyvinuté rašeliny mají charakter omezeně průlinově propustných zemin, které díky své vysoké schopnosti akumulovat a zadržovat vodu působí jako absorpční hmoty. V závislosti na srážkách dochází v jejich profilu v průběhu roku cyklicky ke kolísání hladiny podzemní vody. Rašeliniště slouží jako významné zásobárny vody, udržující příznivou vodní bilanci v širokém okolí. Podzemní voda je v širším okolí dotována zejména vsakem srážkových vod, průměrné roční srážkové úhrny zde dosahují vysokých hodnot 1000-1200 mm.
1 2
Hrabák V., Štolc L., (2010): Předprojektová studie technologie úpravy odkaliště Cínovec. Aquatest a.s. Praha. Olmer M. a kol. (2005): Hydrogeologická rajonizace 2005. VÚV Praha.
CÍNOVEC – odkaliště
6 _____________________________________________________________________________ Vlastní ložisko je tvořené proměnlivě propustnými písky a písčitými jíly, naplavenými v procesu úpravy těžené suroviny. Po naplavení a odvodnění materiálu došlo k vytvoření specifického režimu odtoku podzemní vody, přičemž část naplavenin je nyní odvodněná, a část se nachází pod úrovní hladiny podzemní vody. Specifický odtok podzemní vody se v zájmovém území pohybuje mezi 3-5 l/s/km2 a lze jej označit jako zvýšený. K dotaci podzemních vod dochází infiltrací srážek do horninového prostředí prakticky v celém území. Úroveň hladiny podzemní vody je obecně závislá na množství srážek v průběhu roku a rychlosti podzemního odtoku. Pohybuje se v hloubkách od 0,95 m pod terénem (vrt SC3), do 10,55 m pod terénem (vrt SC2), podle morfologie terénu. Hladina podzemní vody generelně zaklesává ve směru od jihu k severu. Generelní směr proudění podzemní vody je k severu. V oblasti vrtů HPC3 a HPC4 je dokumentována elevace hladiny podzemní vody, která způsobuje rozdělení hlavního směru podzemního odtoku na 2 směry - severozápadní a severovýchodní. Hydrogeologické poměry jsou lokálně výrazně ovlivněné bývalou hornickou činností, která v oblasti Cínovce probíhala po více než 600 let, a byla ukončena v roce 1991. Prostor v širším okolí DP je evidován jako poddolované území. Především se jedná o odvodnění podzemních vod dědičnými štolami, propojení důlními díly a četnými průzkumnými vrty. Na režimu proudění mělkých podzemních vod v prostoru deponie se ale poddolování okolí zjevně neprojevuje. Zájmové území, včetně širšího okolí, je součástí Chráněné oblasti přirozené akumulace vod (CHOPAV) Krušné hory. Dle dostupných údajů se zde nenacházejí pásma hygienické ochrany vodních zdrojů. V minulosti bylo zájmové území a jeho okolí součástí provizorního ochranného pásma teplických termálních vod. Po revizi rozsahu ochranných pásem v roce 1997 již ochranné pásmo minerálních vod do prostoru cínovecké deponie nezasahuje. V ložiskovém prostoru nebyly minerální vody zjištěny.
4.3 Hydrogeologická prozkoumanost V zájmovém území je evidováno množství geologické dokumentace, spojené s průzkumem a těžbou rud. K hydrogeologii deponie je k dispozici několik podkladů. Znalecký posudek, zpracovaný Sučkem3, uvádí základní údaje o materiálu odkaliště. Podrobnosti těžby a následné úpravy prostoru podal v plánu sanace a rekultivace Brejcha4. Podrobně se hydrogeologií ložiska zabýval dvouetapový průzkum5,6, prováděný v lednu a červnu 2012. V rámci první etapy průzkumu byly v prostoru ložiska vyhloubeny hydrogeologické vrty HPC1 až HPC4. V druhé etapě byly vyhloubeny nevystrojené vrty SC1 až SC5, a trvale vystrojené hydrogeologické vrty HPC5 a HPC6. Hydrogeologické vrty byly 3
Suček (2012): Znalecký posudek. Kvalitativní a kvantitativní posouzení odkaliště úpravny Sn, W, Li rud na pozemkových parcelách č.384/2, č.384/3 a č. 384/5 v k.ú. Cínovec, podle § 4, § 6, a § 7 zákona č. 44/1988 Sb., o ochraně a využití nerostného bohatství (horní zákon). Příbram. 4 Brejcha M. a kol. (2011): Plán sanace a rekultivace těžby písků na odkališti Cínovec. Terén Design Teplice. 5 Starý J. (2012a): Těžba písků na odkališti Cínovec. Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum. 1. etapová zpráva. Terén Design Teplice. 6 Starý J. (2012b): Těžba písků na odkališti Cínovec. Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum. 2. etapová zpráva. Terén Design Teplice.
CÍNOVEC – odkaliště
7 _____________________________________________________________________________ vystrojeny PVC zárubnicemi průměru 125 mm a opatřeny ocelovými ochrannými zárubnicemi průměru 159 mm s poklopy. Ke dni 18.5.2012 byly provedeny záměry hladin ve všech vrtech. Výsledky měření jsou v tabulce. Vrt
HPC1 HPC2 HPC3 HPC4 HPC5 HPC6 SC1 SC2 SC3 SC4 SC5
Terén (m n.m.) 859,28 859,08 859,39 860,49 856,11 859,13 859,17 858,57 859,00 858,71 858,85
Hloubka vrtu (m) 6,9 6,0 14,0 17,8 13,0 17,0 14,0 14,0 4,0 8,0 6,0
Báze ložiska (m) 6,7 5,9 12,9 16,6 11,5 14,5 13,4 13,8 3,4 7,9 >6,0
Báze ložiska (m n.m.) 852,58 853,18 846,49 843,89 844,61 844,63 845,77 844,77 855,60 850,81 -
Hladina naražená (m) 9,0 11,0 4,0 11,0 1,0 1,8 -
Hladina ustálená (m) 1,30 2,28 3,90 6,18 7,74 10,53 3,76 10,55 0,95 1,30 7 (odhad)
Hladina 18.5.2012 (m n.m.) 858,12 856,47 855,56 854,41 849,12 849,24 855,41 848,02 858,05 857,41 851,85
Pro orientační zjištění propustnosti ložiska byl orientačně vypočítán koeficient filtrace u středně vydatného vrtu HPC6 (kf = 1,5.10-6 m/s), ustálená vydatnost vrtu při čerpání byla 0,29 l/s. Ustálená vydatnost u vrtu HPC5 byla ještě vyšší, 0,43 l/s. Naopak u vrtů HPC2 a HPC3 byla zjištěna řádově nižší vydatnost (HPC2 – 0,038 l/s, HPC3 – 0,055 l/s). Tyto hodnoty korelovaly s geologickým profilem vrtů ve zvodnělých úsecích. Vrty s nižší propustností měly vyšší podíl jílovitých písků či písčitých jílů. Materiál ložiska autor hodnotil jako mírně propustný až dosti slabě propustný. Z výsledků měření byly zkonstruovány mapa hydroizohyps a mapa hloubek hladiny podzemní vody pod terénem. Z mapy hydroizohyps byl odvozen generelní směr proudění podzemní vody k S. V oblasti vrtů HPC3 a HPC4 byla dokumentována elevace hladiny podzemní vody, která způsobuje rozdělení hlavního směru toku na 2 směry - severozápadní a severovýchodní. Množství podzemní vody v ložisku bylo odvozené z celkové půdorysné plochy odkaliště, určeného k odtěžení, (cca 200 x 300 m, tj 60 000 m2) a z výšky vodního sloupce v odkališti: průměrná výška vodního sloupce v odkališti: 5,6 m průměrná mocnost bazálních jílovitých písků a písčitých jílů: 3,3 m průměrná mocnost jemnozrnných až střednozrnných písků: 2,3 m Celkový objem uvolnitelné vody z bazálních jílovitých písků a písčitých jílů byl vypočten na 19 800 m3, objem uvolnitelné vody z jemnozrnných až střednozrnných písků byl stanoven na 30 360 m3. Celkový objem jednorázově gravitačně uvolnitelné vody z tělesa odkaliště (statická zásoba podzemních vod) by tedy činil 50 120 m3.
CÍNOVEC – odkaliště
8 _____________________________________________________________________________ Roční přítok vody do ložiska byl odvozen výpočtem jako 60% roční srážky, na 39 564 m . To odpovídá průměrnému přítoku cca 1,3 l/s. Přičemž autor uvažoval, že během prvního roku těžby může být z prostoru odkaliště formou čerpacích vrtů nebo drenážemi odvedeno až 90 000 m3 podzemních vod (v průměru 2,9 l/s). 3
Z průzkumných vrtů HPC2, HPC3, HPC5 a HPC6 byly odebrány vzorky vody na zkrácené chemické analýzy a stanovení obsahu stopových prvků. Výsledky ale nebyly nijak komentovány. Hydrogeologické poměry byly popsány v rámci oznámení EIA7. Dále byly v rámci oznámení EIA odebrány vzorky povrchové vody z vodoteče, protékající kolem deponie. Místa odběru vzorků jsou označena jako 1, 2, 3 v příloze č. 3. Protokoly všech zmíněných rozborů jsou v příloze č. 4.
5.
KONTROLNÍ MĚŘENÍ HLADIN VODY V DEPONII
Dne 17.7.2013 byly kontrolně změřené hladiny podzemní vody ve stávajících pozorovacích vrtech v deponii. Výsledky měření a porovnání s hodnotami ze dne 18.5.2012 jsou v tabulce. Pažnice OB Vrt č. (m nad ter.) (m n.m.) HPC1 HPC2 HPC3 HPC4 HPC5 HPC6
0,15 0,25 0,84 0,42 0,73 0,65
859,57 859,00 860,30 861,01 857,59 860,42
Hladina 18.5.12 (m od OB) 1,30 2,28 3,90 6,18 7,74 10,53
Hladina 18.5.12 (m n.m.) 858,12 856,47 855,56 854,41 849,12 849,24
Hladina 17.7.13 (m od OB) 1,32 2,35 4,60 6,42 7,16 10,97
Hladina 17.7.13 (m n.m.) 858,25 856,65 855,70 854,59 850,43 849,45
Rozdíl 20132012 0,13 0,18 0,14 0,18 1,31 0,21
Z porovnání je zřejmé, že obě měření zaznamenala podobné výsledky, pouze na vrtu HPC5 byla v roce 2013 hladina o 1,3 m výše, než v roce předchozím. Hodnoty z roku 2012 je možné považovat za reprezentativní. Hydroizohypsy ke dni 18.5.2013 jsou zakresleny v příloze č. 3.
6.
ROZSAH TĚŽBY
Popis způsobu a rozsahu těžby byl popsán Motlem - Hapštákovou (2012), nově Vránou (2013) . Podle aktuálního návrhu bude těžba probíhat etážovým způsobem, pomocí kolového nakladače nebo lžícového bagru na pásovém podvozku. Navrženy jsou tři těžební řezy. Výška 8
7
8
Motl J. – Hapštáková P. (2012): Oznámení záměru stavby dle § 6 v rozsahu přílohy č.3 zákona č.100/2001Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí, v platném znění Těžba písků na odkališti Cínovec. Terén Design Teplice. Vrána O. (2013): Těžební studie Odkaliště Cínovec. Výhradní ložisko. Surovina: ruda – cinvalditový písek. Get Praha.
CÍNOVEC – odkaliště
9 _____________________________________________________________________________ prvních dvou řezů je stanovena na max. 6 metrů. Následně bude třetím těžebním řezem vydobyta zbylá mocnost suroviny až na bázi ložiska. Těžba bude zahájena v jv. části plochy odkaliště, severně nad prostorem stávajícího mokřadu. V plánovaném dobývacím prostoru se uvažuje s těžbou v rozsahu, zakresleném v příloze č. 3. Plocha dotčená těžbou je 45 530 m2, plocha báze těžby je 28 757 m2 (spodní plato těžby s bází 845-847 m n.m.).
7.
ODVODŇOVÁNÍ PROSTORU TĚŽBY
Vlastní ložisko je v dolních partiích zvodněné. Hladina podzemní vody se nachází v hloubce 0,9-10,5 m pod terénem (podle morfologie povrchu). V jv. části a v předpolí bývalého odkaliště, kde je terén níže, je hladina v blízkosti terénu (prostor mokřadu). Vysoká úroveň hladiny podzemní vody je zde z důvodu bariéry tělesa bývalého odkaliště. Podzemní voda je v tomto prostoru vzdouvána, a její proud je nasměrován k SV. Podle sdělení místních obyvatel je v některých obdobích roku mokřad suchý. Měřením však zmíněná skutečnost není doložena. Důlní vody budou při těžbě čerpány z jímky (jímek) v zahloubení. Orientačně je poloha jímek zakreslená v příloze č. 3. Po usazení jemných částic v usazovací jímce, umístěné na východním okraji deponie, budou vody vypouštěny za podmínek, daných vodoprávním úřadem, do povrchového toku. Místem odvodnění bude bezejmenný tok, obtékající deponii, ústící do bývalého úpravárenského rybníka rudných dolů (nyní požární nádrž) v prostoru bývalého závodu Cínovec (příloha č. 2 a 3). Zvažovanou alternativou pro vypouštění důlních vod bylo odvodnění do důlních prostor bývalého dolu Cínovec. S ohledem na specifické problémy s nedostatkem povrchových vod na Cínovci, resp. města Altenberg a technickou proveditelnost a legislativní průchodnost takového řešení, bylo od tohoto upuštěno. Po ukončení hornické činnosti bude těžební jáma odvodněná úpravou dna a vyspádováním k severnímu okraji. Zde budou povrchové srážkové vody odtékat propustkem do potoka a do zatrubnění pod státní silnicí.
7.1 Propustnost hornin Pro stanovení propustnosti hornin ložiska jsme využili 2 srovnání. První dostupnou hodnotou je vypočtená propustnost z čerpacích zkoušek, provedených Starým (2012), dosáhla hodnot řádu 10-6 m/s. Druhou metodou získání propustnosti, byl výpočet z výsledků zrnitostního rozboru, provedeného společností Aquatest (Hrabák - Štolc, 2010). Pro tento účel jsme zkonstruovali zrnitostní křivku (viz následující obrázek).
CÍNOVEC – odkaliště
10 _____________________________________________________________________________ ZRNITOSTNÍ KŘIVKA jíl
prach
písek jemný p. střední
písek hrubý
štěrk
100
90
80
70 Cínovecká deponie
%
60
50
40
30
20
10
0 0,0001
0,001
0,01
mm
0,1
1
10
Ze zrnitostní křivky byly odečteny charakteristické hodnoty pro výpočet hydraulických parametrů. Výpočty propustnosti byly provedeny dvěma metodami: Výpočet podle vztahu Hazena: kf = c . d102 . 10-5 kde: kf = koeficient filtrace (m/s) de = d10 = účinný průměr zrn (mm) ks = koeficient stejnorodosti (d60/de) c = součinitel rovnoměrnosti zrnitosti, závislý na homogenitě a pórovitosti materiálu pro ks = 1 c = 1200 pro ks = 1-1,5 c = 1000 pro ks = 1,5-2 c = 800 pro ks = 2-3 c = 600 pro ks = 3-4 c = 500 pro ks = 4-5 c = 400 pro ks ≥ 5 c = 300 vzorec je platný za podmínek:
0,1 < de < 3 mm ks < 5.
V daném případě je de < 0,1 mm. Výpočet podle vztahu Mallet-Pacquanta (metoda USBSC): kf = 3,6 . d202,3 . 10-3 kde: kf = koeficient filtrace (m/s) de = d20 = účinný průměr zrn (mm) ks = koeficient stejnoměrnosti (d60/de)
CÍNOVEC – odkaliště
11 _____________________________________________________________________________
0,01 ≤ de ≤ 5 mm ks ≤ 5.
vzorec je platný za podmínek:
Výsledky výpočtů jsou v následující tabulce. Objekt
d10
d20
d60
ks
c
deponie
0,07
0,11
0,33
4,7
400
kf kf (Hazen) (USBSC) 1,96E-05 2,25E-05
Výsledky výpočtů ukazují, že vypočtená propustnost se pohybuje zhruba v hodnotách kolem 2.10-5 m/s.
Propustnost, zjištěná při odběrech vzorků vody z pozorovacích vrtů u středně vydatného vrtu HPC6 (přítok 0,29 l/s), byla stanovena na 1,5.10-6 m/s, což se jeví jako poměrně nízká hodnota. U vrtu HPC5 bude podle cca dvojnásobné vydatnosti (0,43 l/s) propustnost vyšší (předpoklad: vyšší hodnoty řádu 10-6 m/s až nižší hodnoty řádu 10-5 m/s). Naopak u vrtů HPC 2 a HPC 3 byla zjištěna řádově nižší vydatnost (HPC2 – 0,038 l/s; HPC3 – 0,055 l/s). Vrty s nižší propustností měly vyšší podíl jílovitých písků či písčitých jílů. Zdejší materiál lze hodnotit jako mírně propustný až dosti slabě propustný (propustnost v řádu 10-6 až 10-7 m/s). Z uvedeného porovnání vyplývá, že reálné hodnoty propustnosti písků deponie se pohybují v rozmezí nižších hodnot řádu 10-5 m/s až po řád 10-6 m/s, v polohách jílovitých písků a písčitých jílů jsou propustnosti nízké, až v řádu 10-7 m/s.
7.2 Přítoky vod do těžebny Do těžebny bude po otvírce přitékat jednak srážková voda, jednak voda podzemní, uvolňovaná z okolního horninového prostředí. Zpočátku bude nutné odčerpat statické zásoby podzemních vod. Plocha dotčená těžbou je 45 530 m2, plocha báze těžby je 28 757 m2 (spodní plato těžby s bází 845-847 m n.m.). Průběžné přítoky podzemních vod do těžebny jsme orientačně vypočetli ze 3 hodnot propustnosti hornin a odhadovaného podílu jednotlivých typů prostředí. Předpokládané přítoky podzemních vod do plánovaného maximálního rozšíření a zahloubení (tj. na 844 m n.m.) jsme vypočítali metodou Dupuita (široká studna) dle vztahu: kf . s2 Q = --------------------------------0,733 . (log Rd - log r) kde : Q = přítok do těžebny v m3/s r = poloměr uvažovaného zahloubení z předpokládané průměrné plochy těžby 38 000 m2: 110 m R = dosah deprese (m) Rd = dosah deprese od středu zahloubení (R+r) s = dosažené snížení hladiny podzemní vody oproti průměrné úrovni 852 m n.m.: 8,0 m
CÍNOVEC – odkaliště
12 _____________________________________________________________________________ kf = koeficient filtrace (m/s) Pro výpočet dosahu deprese od středu zahloubení jsme použili vzorec Sichardta: R = 3000 . s . √kf Výsledky výpočtů jsou v tabulce: Přijatý kf (m/s) 1E-05 5E-06 1E-06
Poloměr zahloubení r (m) 110 110 110
Snížení hladiny s (m) 8,0 8,0 8,0
Dosah deprese R (m) 75,9 53,7 24,0
Dosah deprese Rd (m) 199,5 177,3 147,6
Přítok Q (l/s) 3,8 2,5 1,0
Podíl přítoků (%) 50 25 25
Přítok celk. (l/s) 1,9 0,6 0,3
Celkové průměrné přítoky do zahloubení by podle uvedeného výpočtu mohly dosáhnout v průměru až kolem 2,8 l/s. To je řádově hodnota, vypočtená pro počáteční období těžby Starým (2012b). Podotýkáme, že výše uvedený výpočet vycházel z propustnosti suroviny. Přítoky podzemních vod budou závislé na aktuální klimatické situaci a množství srážek, a mohou proto v průběhu těžby kolísat v rozmezí i vyšších desítek % kolem uvedené průměrné hodnoty.
7.3 Změny vodního režimu a navržená opatření Vlastní těžba bude znamenat změny ve vodním režimu. Při těžbě a čerpání vod dojde ke snížení úrovně hladiny podzemní vody v prostoru deponie a v jejím okolí. Dosah tohoto vlivu byl stanoven výpočtem na vyšší desítky metrů od okraje těžby. Výpočtová vzdálenost dosahu deprese je maximálním průměrným dosahem vlivu snížení hladiny podzemní vody. Depresní křivka, kterou se šíří vliv odvodnění, nemá v řezu lineární průběh, ale je podobná logaritmické křivce. V praxi to znamená, že vliv snížení hladiny podzemní vody se účinně projevuje v první třetině vypočteného dosahu deprese. Ve vzdálenosti zbývajících dvou třetin dosahu deprese jsou již vlivy relativně malé, a postupně vyznívají. Před zahájením těžby je jižně a jv. od deponie projektována těsnící stěna, která oddělí prostor chráněného mokřadu od části odkaliště, určené k těžbě. Provedení těsnící stěny je navrženo variantně, jako ocelová štětová stěna, nebo injektovaná těsnící stěna, případně kombinace obou metod. Pokud bude funkce obou variant shodná, o výběru té které varianty pravděpodobně rozhodně ekonomická náročnost. Délka těsnící stěny je cca 300 m, hloubka stěny je od cca 4 m na západě do 7 m na východě. Hloubka stěny by měla vycházet z báze těžebny, resp. báze suroviny. Orientačně jsme v následující tabulce vyčíslili potřebnou minimální hloubku stěny podle údajů z nejbližších průzkumných vrtů, v linii JZ-SV. Vrt č. SC3 HPC1 SC4 HPC2 SC5
Terén (m n.m.) 859,2 859,0 859,0 859,0 858,5
Báze deponie (m n.m.) 855,6 852,6 850,8 853,2 852 ?
Hloubka stěny (m) 4,0 6,5 8,0 6,0 6,0
CÍNOVEC – odkaliště
13 _____________________________________________________________________________ Z uvedených výpočtů lze předběžně vyvodit potřebnou kubaturu materiálů pro těsnící stěnu. Podrobnější údaje by bylo možné zjistit vyhloubením vrtaných sond na linii těsnící stěny. Pro výplň těsnící stěny by bylo případně možné použít materiál málo propustné odpadní jemné frakce z vytěžené suroviny. Vhodnost pro těsnění by bylo vhodné doložit zrnitostními zkouškami. Aby stěna měla těsnící funkci, měl by materál výplně mít propustnost alespoň 1.107 m/s, popř. nižší. Při využití hmot z ložiska by to ovšem znamenalo zahájit těžbu v jz. a západní části ložiska tak, aby bylo možné získat před těžbou ostatních částí deponie dostatek vhodného materiálu pro budování těsnící stěny. Kontrola účinnosti těsnící stěny je možná vybudováním jednoduchých maloprůměrových pozorovacích sond. V průběhu těžby bude na sondách možné sledovat skutečný režim kolísání hladin v prostoru mokřadu. Po ukončení hornické činnosti bude těžební jáma odvodněná úpravou dna a jeho vyspádováním k severnímu okraji. Zde budou povrchové srážkové vody odtékat propustkem do potoka a do zatrubnění pod státní silnicí. Snížení hladiny podzemní vody v prostoru deponie oproti současnému stavu bude trvalé. V podstatě se v prostoru severně od těsnící stěny úroveň hladiny podzemní vody přiblíží původnímu stavu, před naplavováním odkaliště.
7.4 Vliv na jímací objekty V samotném prostoru navrženého DP se nenacházejí jímací objekty podzemní vody hromadného ani individuálního zásobování. V bezprostředním okolí se ale nacházejí domy, většinou rekreační objekty, které mají svoje domovní studny. Západně a sz. od DP žádné studny nejsou, nemovitosti jsou napojené na veřejný vodovod. Dne 17.7.2013, kdy byly změřené hladiny v pozorovacích vrtech v deponii, byla provedená evidence studní v okolí navrhovaného DP (příloha č. 2). Přehled zjištěných údajů o studnách je v následující tabulce. Některé rekreační objekty byly nepřístupné, proto u části studní nebylo možné měření provést. Studna č.
P.č.
OB Hloubka Hladina Hladina (m nad ter.) (m od OB) (m od OB) (m pod ter.) ST-1 298 -1,2 4,32 1,47 2,7 ST-2 506 0,4 neměřena 0,68 0,3 ST-3 276 * * * * ST-4 157 * * * * ST-5 156 * * * * ST-6 155 -1,7 2,38 1,16 2,9 ST-7 154/1 * * * * ST-8 84 ** ** ** ** ST-9 288 ** ** ** ** Poznámka: * neměřeno, nepřístupné, ** existence studny neověřena
Z měření je zřejmé, že hladina podzemní vody se ve východním okolí DP nachází mělko pod terénem, což je důvodem pro malou hloubku studní. Studny odebírají vodu, vázanou
CÍNOVEC – odkaliště
14 _____________________________________________________________________________ pravděpodobně na kvartérní pokryv, nebo zvětralé partie skalního podloží. Vzhledem k velmi chladným zimám jsou některé studny uvnitř domů. Při těžbě ložiska a odvodnění deponie v plánovaném rozsahu nebudou studny jv. od těžebny ovlivněné, neboť šíření dosahu deprese zde bude bránit vybudovaná těsnící stěna. V prostoru východně a sv. od deponie mohou být studny částečně ovlivněné, neboť při těžbě dojde v této části těžebny ke snížení hladiny podzemní vody cca o 5 m. K částečnému poklesu hladiny řádově o 1-2 m může dojít ve studni ST-7, příp. ST-8, pokud se v posledně jmenované nemovitosti studna nachází. Neočekáváme, že by ve studnách došlo k úplné ztrátě vody. Přesnou míru ovlivnění bude možné stanovit na základě měření těchto studní. Za tím účelem doporučujeme: • Před zahájením těžby vyzvat majitele vybraných nemovitostí ke komisionelnímu zaměření hloubky a úrovní hladin ve studnách. • V průběhu těžby min. 1x ročně, v letním nebo podzimním období, provádět kontrolní měření hladin ve vybraných evidovaných studnách ST-5, ST-6, ST-7, ST-8, (těch, které budou přístupné). • V případě zjištění poklesu hladin ve studnách v souvislosti s těžbou prohloubit postižené studny, popř. vyhloubit náhradní studny vrtané.
7.5 Jakost vod Cílem úpravy rudnin z ložiska Cínovec v období 1940 až 1990 byla výroba koncentrátu kovů Sn a W, a v období 1957 až 1967 také výroba slídového koncentrátu s nízkým obsahem Li. Stopové prvky Ta a Nb, obsažené především v kasiteritovém koncentrátu, a stopové prvky Rb a Cs, obsažené v Li-cinvalditovém koncentrátu, nebyly předmětem systematického sledování v hornině ani ve vodách. Do odkaliště přecházely kovy Sn, W a Li v množství, závislém na způsobu úpravy a výtěžnosti jednotlivých kovů do příslušných koncentrátů. Kvalita podzemních vod v prostoru deponie byla podrobněji sledována při hydrogeologickém průzkumu v roce 2012, kdy byly odebrány vzorky vody na rozbory. Stanovení základního chemismu se omezilo pouze na CHSK-Cr, BSK5, RL, NL, Fe, Mn, P, fluoridy. Dále byly stanoveny koncentrace vybraných stopových prvků As, Cd, Cu, Pb, Zn. Pro hodnocení stavu jakosti podzemních vod jsme výsledky analýz porovnali s referenčními hodnotami pro podzemní vody Vyhlášky č. 5/2011 Sb.9 Hodnocení s ohledem na jakost povrchových toků bylo provedeno porovnáním s limity Nařízení vlády č. 61/2003 Sb., ve znění NV č. 23/2011 Sb. (ukazatele normy environmentální kvality – průměrné hodnoty pro nevodárenské toky)10. Hodnoty, převyšující limity NV č. 61/2003 Sb., jsou v následující tabulce zvýrazněny tučně. Ukazatel / Vrt č. 9
HPC2
HPC3
HPC5
HPC6
5/2011
61/2003
Vyhláška č. 5/2011 Sb. o vymezení hydrogeologických rajonů a útvarů podzemních vod, způsobu hodnocení stavu podzemních vod a náležitostech programů zjišťování a hodnocení stavu podzemních vod. 10 Nařízení vlády č. 23/2011 Sb., kterým se mění nařízení vlády č. 61/2003 Sb., o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech.
CÍNOVEC – odkaliště
15 _____________________________________________________________________________
pH CHSK-Cr (mg/l) BSK5 (mg/l) Rozpuštěné látky RL105 (mg/l) Nerozpuštěné látky (mg/l) Fluoridy (mg/l) Arsen (µg/l) Železo (mg/l) Mangan (mg/l) Kadmium (µg/l) Měď (µg/l) Fosfor celkový (mg/l) Olovo (µg/l) Zinek (µg/l)
29 2,6 268 295 6,7 11,3 42,64 0,892 4,35 75,6 0,14 30,3 181
5 1,7 102 134 5,2 21,9 1,172 0,042 0,72 15,7 0,02 40,5 40
5 0,9 110 121 6,0 33,4 0,818 0,022 3,26 15,6 0,03 7,58 364
9 1,1 157 144 5,2 38,1 1,451 0,144 8,46 12,2 0,04 9,73 510
Sb. 1,5 10 0,05 0,5 5 150
Sb. 6-9 26 3,8 750 20 0,8 11 1 0,3 0,3 14 0,15 7,2 92
Podle provedených rozborů je podzemní voda slabě mineralizovaná (rozpuštěné látky 102-268 mg/l). Má zvýšené obsahy fluoridů, železa a manganu. Zvýšené jsou koncentrace stopových prvků As, Cd, Cu, Pb, Zn. Rozbory povrchové vody z toku pod deponií (1 – výtok z odkaliště, 2 – propustek nad strouhou, 3 – propustek pod strouhou) jsou v následující tabulce. Ukazatel / Místo č. pH CHSK-Cr (mg/l) BSK5 (mg/l) Rozpuštěné látky RL105 (mg/l) Nerozpuštěné látky (mg/l) Fluoridy (mg/l) Arsen (µg/l) Železo (mg/l) Mangan (mg/l) Kadmium (µg/l) Měď (µg/l) Fosfor celkový (mg/l) Olovo (µg/l) Zinek (µg/l)
1
2
3
7,0 17 3,2 66 <2 1,3 1,3 0,079 0,009 0,23 3,5 0,02 0,87 42
7,1 10 1,9 79 <2 1,3 1,1 0,066 0,036 0,55 5,4 0,01 <0,5 85
7,1 6 0,8 73 <2 1,3 1,3 0,086 0,035 0,51 3,6 0,01 <0,05 76
5/2011 Sb. 1,5 10 0,05 0,5 5 150
61/2003 Sb. 6-9 26 3,8 750 20 0,8 11 1 0,3 0,3 14 0,15 7,2 92
Povrchové vody jsou velmi slabě mineralizované, neutrální reakce, zaznamenány byly mírně zvýšené obsahy kadmia. Problematický při odvádění důlních vod by mohl být obsah nerozpuštěných látek, popř. fluoridů a stopových prvků. Pro zvýšený obsah jemných částic bude třeba odvádět z těžebny vodu po usazení v dostatečně dimenzované usazovací jímce. Kapacitu usazovací jímky je třeba
CÍNOVEC – odkaliště
16 _____________________________________________________________________________ stanovit v dalším stupni projektové dokumentace. Součástí návrhu jímky by měl být dimenzovaný nebo regulovatelný odtok pro zachování konstantního průtoku vodoteče, s bezpečnostním přelivem. Koncentrace stopových prvků a fluoridů se ale v usazovací jímce sníží pouze částečně. Vypouštění důlních vod do povrchového toku bude možné za podmínek, daných vodoprávním úřadem. Pro vypouštění by podle NV č. 61/2003 Sb., příloha č. 1, tabulka 2, měly být důlní vody limitovány v těchto ukazatelích: Ukazatel Jednotka Limit
pH 6-9
NL mg/l 40
C10-C40 mg/l 3
As mg/l 0,5
Cu mg/l 1
Pb mg/l 0,5
Zn mg/l 3
Fe mg/l 5
C10-C40 mg/l 5
Referenční vzorky doporučujeme odebírat v prostoru nad propustkem pod státní silnicí (místo č. 3 v příloze č. 3). Po snížení obsahu NL v usazovací jímce a provedení opatření na zabránění úniku ropných látek z těžebních mechanismů by složení vypouštěných vod výše uvedeným limitům vyhovovalo. Pro jednoznačné dokladování současné jakosti podzemních vod doporučujeme z vrtů HPC2 a HPC6 odebrat za dynamického stavu (po čerpání) vzorky vody, a doplnit stávající rozbory o stanovení v rozsahu základního chemismu, zbývajících stopových prvků a radioaktivity (α,β-aktivita, radon).
8.
ZÁVĚR
Hydrogeologické posouzení lokality Cínovec hodnotilo stanovení dobývacího prostoru pro plánovanou těžbu ložiska Li-rud na bývalém odkališti, označovaném jako Cínovecká deponie. Ložisko se nachází zčásti pod úrovní hladiny podzemní vody a bude jej možné odvodňovat čerpáním vod z jímky, umístěné v zahloubení. Přítoky vod do těžebny mohou dosáhnout při maximálním rozšíření a zahloubení v průměru nižších jednotek litrů vteřinových. Důlní vody bude možné za podmínek, daných příslušným vodoprávním úřadem, vypouštět do povrchového toku. Mezi sledované ukazatele jakosti vod je třeba zahrnout především nerozpuštěné látky, ropné látky (uhlovodíky C10-C40), a stopové prvky. Pro zajištění přijatelné jakosti vypouštěných vod bude vybudována usazovací jímka. Kontrolní vzorky důlních vod, vypouštěných do povrchového toku, doporučujeme odebírat před propustkem pod státní silnicí. Vlivy čerpání změní režim podzemních vod v nepříliš vzdáleném okolí dobývacího prostoru. Dosah těchto vlivů může způsobit částečné snížení hladin vody v ojediněle se vyskytujících domovních studnách sv. od deponie. V případě podstatného snížení vodního sloupce, jež nepředpokládáme za pravděpodobné, mohou být postižené studny prohloubeny, nebo nahrazeny hlubšími studnami vrtanými. Případnou míru ovlivnění studní bude možné průběžně hodnotit na základě navrženého režimního měření. Vliv těžby směrem k jihu, kde se nachází mokřad, bude eliminován vybudováním těsnící stěny. Hloubku stěny bude třeba stanovit s ohledem na bázi těžené suroviny. Vlivy na prostor mokřadu, resp. účinnost těsnící stěny, je možné sledovat na navržených mělkých pozorovacích sondách.
CÍNOVEC – odkaliště
17 _____________________________________________________________________________ V rámci další přípravy těžby (POPD) doporučujeme: • požádat o stanovení podmínek pro vypouštění důlních vod • blíže definovat potřebnou hloubku a konstrukci těsnící stěny • vybudovat v prostoru mokřadu mělké maloprůměrové sondy, a v průběhu těžby sledovat účinnost těsnící stěny alespoň kvartálními záměry úrovní hladin • provést z vrtů HPC2 a HPC6 odběry vzorků vody za dynamického stavu a rozbory v rozsahu základního chemismu, zbývajících stopových prvků a radioaktivity (α,βaktivita, radon) • při otvírce ložiska zahájit monitoring hladin ve vybraných studnách.
V Praze, 22. září 2013
RNDr. Ivan Koroš
