PRÍRODNÍ ˇ ANALOG. Studium dlouhodobého chování a migrace uranu a thoria v prostředí jílových sedimentů. Změna projektu č. 1

Technická zpráva

ˇ PRÍRODNÍ ANALOG

Studium dlouhodobého chování a migrace uranu a thoria v prostředí jílových sedimentů Změna projektu č. 1

Ústav jaderného výzkumu Řež a.s. Ing. Mirek Hercík

Říjen 2003

Správa úložišť radioaktivních odpadů

Formátování a korektury textů Správa úložišť radioaktivních odpadů, 2004

Obsah: 1 Vymezení úkolu.......................................................................................................2 1.1 Identifikační údaje...........................................................................................2 1.2 Cíl a rozsah prací.............................................................................................2 1.3 Předcházející etapy výzkumu..........................................................................3 2 Výchozí údaje o výzkumné lokalitě ........................................................................3 3 Metodika a specifikace prací ...................................................................................3 3.1 Technické práce...............................................................................................3 3.1.1 Vrtné práce ...............................................................................................4 3.1.2 Hydrogeologické testy..............................................................................4 3.1.3 Vybavení vrtů ...........................................................................................4 3.2 Měřické práce ..................................................................................................4 3.3 Výkony geologické služby ..............................................................................5 3.4 Vzorkování ......................................................................................................5 4 Požadavky na technologické postupy a technické parametry projektovaných prací .........................................................................................................................5 4.1 Vrtné práce ......................................................................................................5 4.2 Vybavení vrtů ................................................................................................12 4.3 Vytyčení a zaměření vrtů ..............................................................................12 5 Zajištění realizace technických a výzkumných prací ............................................12 5.1 Vstupy na pozemky .......................................................................................12 5.2 Přehled prací prováděných poddodavatelsky ................................................12 5.3 Evidence geologických prací.........................................................................13 6 Literatura ...............................................................................................................13 Přílohová část ..............................................................................................................13 Příloha 1 Přehledná situace zájmového území.........................................................14 Příloha 2 Situace nových výzkumných vrtů ............................................................15 Příloha 3 Rozpočet prací – rozdílový.......................................................................16

1

1

Vymezení úkolu

1.1

Identifikační údaje

Název úkolu:

Přírodní analog Ruprechtov

Číslo úkolu: Etapa geologických prací: Katastrální území: Okres: Zahájení prací: Stav ke dni:

0/6241/402/99 Geologický výzkum Hroznětín, Ruprechtov Karlovy Vary 22.6.1999 30.9.2003

1.2

Cíl a rozsah prací

Rozsah řešení výzkumného úkolu Přírodní analog je dán smlouvou o dílo uzavřenou v roce 1999 mezi zadavatelem Správou úložišť radioaktivního odpadu a řešitelskou organizací, kterou je Ústav jaderného výzkumu Řež a.s. V roce 2001 byla struktura prací výzkumného programu po dohodě se zadavatelem částečně upravena dodatkem č. 1 ke smlouvě o dílo. Hlavním cílem úkolu je studium dlouhodobého chování a migrace uranu a thoria v prostředí jílových sedimentů. Jako další součásti jsou do programu prací zahrnuty i vývoj, zvládnutí a testování nových metodik a postupů, využitelných v budoucnosti v oblastech spojených s nakládáním s RAO. Základní program výzkumných prací na lokalitě Ruprechtov vymezuje prováděcí projekt úkolu /2./ z roku 1999, který byl později (v roce 2001) aktualizován s ohledem na potřebu harmonizace prací z hlediska věcného a časového v rámci spolupráce s GRS. Pro etapu prací roku 2003 projekt předpokládal realizaci dvou monitorovacích vrtů. V souvislosti s nově získanými geologickými daty byl však ze strany GRS podán návrh na podstatné rozšíření vrtných prací pro potřeby detailní charakterizace výzkumné lokality. Oproti plánovaným dvěma vrtům pro etapu roku 2003 bylo navrženo provedení celkem šesti nových vrtů v širším prostoru terciérní sedimentace, resp. v předpokládané infiltrační zóně. Účelem realizace nových výzkumných vrtů na lokalitě Ruprechtov je:

2

-

petrografická a geochemická charakterizace komplexu teciérních sedimentů a podložního granitu

-

doplnění informací pro konstrukci koncepčního modelu lokality

-

detailní charakterizace přechodu mezi granitem a terciérními sedimenty v testovacím poli a v oblasti výchozů granitu

-

získání podkladů pro zhodnocení sedimentologického vývoje lokality

-

provedení testů zaměřených na charakterizaci hydrogeologických vlastností sedimentů a podložního granitu

-

provedení testů zaměřených na charakterizaci systému hornina – voda (stanovení migračních parametrů)

1.3

Předcházející etapy výzkumu

V současnosti rozpracovaný projekt studia přírodního analogu na lokalitě Ruprechtov byl zahájen v roce 1999. V dosavadním průběhu projektu (1999 – 2002) bylo odvrtáno již šest monitorovacích vrtů NA 4 až NA 9, na nichž byly odebrány vzorky sedimentárních hornin pro jejich podrobnou charakterizaci. Na vrtech probíhá vzorkování podzemní vody pro sledování změn vybraných kvalitativních ukazatelů v dlouhodobém vývoji. Dosavadní poznatky získané z výsledků provedených měření a laboratorních rozborů byly vyhodnoceny v dílčích závěrečných zprávách úkolu /3., 4., 5./. Na počátku roku 2003 byla navázána spolupráce s firmou Gekon s.r.o., která ve výzkumné oblasti zajišťovala provedení hydrogeologických pozorovacích vrtů RP 1 až RP 6. Účelem těchto vrtů je monitorování vlivu připravované otvírky ložiska kaolínu na podzemní vody v jeho okolí. Po dohodě byly bezúplatně převzaty části vrtného jádra z vrtů RP2, RP3, RP5. Na vrtném jádru bylo provedeno gamaspektrometrické měření s výpočtem obsahu ekvivalentu radioaktivního U, Th, a K a ze zájmových úseků byly odebrány vzorky pro analýzy pevné fáze a laboratorní testy. Nové vrty řady RP byly rovněž zařazeny do pozorovací sítě podzemních vod v rámci projektu Přírodní analog.

2

Výchozí údaje o výzkumné lokalitě

Lokalita Ruprechtov, která byla pro své charakteristiky vybrána jako výzkumná lokalita přírodního analogu, se nachází ve vzdálenosti cca 7 km na sever od Karlových Varů. Spadá tedy do podkrušnohorské oblasti, jmenovitě náleží k ostrovské pánvi, která je dílčí jednotkou sokolovské pánve. Pro studium zadané problematiky je na lokalitě nejvýznamnější vulkanosedimentární novosedelské souvrství, které lze charakterizovat jako komplex tufů a tufitů, převážně montmorillitizovaných, s vložkami uhelných jílů, jílovitého uhlí a ojediněle i písků. V důsledku značně chaotické sedimentace vykazuje vývoj dílčích poloh novosedelského souvrství velkou vertikální i plošnou variabilitu.

3

Metodika a specifikace prací

Projektované geologické práce související s realizací nových vrtů zahrnují: -

technické práce

-

měřické práce

-

výkony geologické služby

-

vzorkování

3.1

Technické práce

K zajištění hydrogeologických a geochemických parametrů a všech ostatních údajů potřebných pro detailní charakterizaci lokality je třeba v zájmovém území realizovat soubor technických prací. Tyto práce budou zaměřeny na provedení nových

3

výzkumných vrtů pro zabezpečení odběru série neporušených vzorků sedimentů, jejich využití pro hydrogeologické testování a monitorování podzemních vod ve výzkumné oblasti. Je tedy možné rozdělit je do těchto dílčích složek: -

vrtné práce

-

hydrogeologické testování vrtů

-

technické vybavení vrtů pro monitorování fyzikálních a chemických parametrů

3.1.1 Vrtné práce V rámci vrtné kampaně 2003 bude realizováno šest výzkumných vrtů NA 10 až NA 15. Vrt NA 10 situovaný v prostoru na SV od obce Ruprechtov bude vyhlouben až do podložní žuly, předpokládaná hloubka vrtu je cca 25 m. Vrt NA 11 bude odvrtán do hloubky přibližně 60 m v prostoru na J od obce Hroznětín v blízkosti silnice k lomu Hájek. Vrty NA 12 až NA 14 jsou situovány ve výzkumném poli ve vzdálenosti několika metrů až desítek metrů od vrtu NA 6. Předpokládaná hloubka vrtů je 40, resp. 75 m. Vrt NA 15 bude vyhlouben cca do 40 m poblíž Velkého farského rybníka (jihozápadně od obce Hroznětín). V zájmových úsecích budou z vrtných jader výzkumných vrtů odebrány vzorky hornin na chemické a petrografické analýzy. Vrty budou vystrojeny jako hydrogeologické monitorovací vrty pro testování hydraulických parametrů a odběry vzorků podzemní vody. Umístění vrtů je znázorněno v situaci vykreslené v příl. č. 2. 3.1.2 Hydrogeologické testy Hydraulické parametry nových vrtů budou zjišťovány krátkodobými přítokovými zkouškami provedenými metodikou neustáleného proudění v délce trvání 4 dnů. Pokud bude na některém z vrtů zaznamenán velmi malý přítok (nižší než 0,001 l/s), bude provedena pouze expresní zkouška založená na jednorázovém vyčerpání obsahu vrtu a sledování nástupu hladiny. 3.1.3 Vybavení vrtů Pro možnost ohodnocení režimu podzemních vod dílčích zvodní hydrogeologické struktury budou do vrtů nainstalovány autonomní záznamníky dat, které budou průběžně registrovat údaje o pohybu hladin a změnách teploty vody ve vrtech pozorovací sítě.

3.2

Měřické práce

Zarážkové body vrtů navržených k realizaci budou v terénu vytyčeny měřickou službou. Po vyhloubení a osazení zhlaví budou vrty polohopisně a výškově zaměřeny. Měřická zpráva o zaměření vrtů je nezbytnou součástí dokumentace provedených geologických prací. 4

3.3

Výkony geologické služby

V průběhu vrtných prací a během hydrogeologického testování bude organizován geologický dozor zaměřený na koordinaci geologických a technických prací. Dozor bude rovněž zajišťovat geologickou dokumentaci vrtného jádra a odběry dokumentačních vzorků.

3.4

Vzorkování

Aby bylo možné detailně charakterizovat ty vlastnosti jílových sedimentů, které ovlivňují uvolňování, mobilitu a migraci prvků v systému sedimentární výplň podzemní voda, je třeba v průběhu vrtných prací zachovat zeminy ze zájmových úseků vrtů v neporušeném stavu. Části vrtných jader určené pro silikátové a sekvenční analýzy budou proto uzavřeny do PVC pouzder. Vzorky pro analýzy budou z těchto úseků odebrány dodatečně. Před ukončením čerpacích zkoušek budou z nově vyhloubených vrtů jednorázově odebrány vzorky podzemní vody pro charakterizaci jejích fyzikálně-chemických vlastností.

4

Požadavky na technologické postupy a technické parametry projektovaných prací

4.1

Vrtné práce

Návrh konstrukce vrtů, jejich výstroje a technologie vrtání vychází z jejich účelu (monitorovací a výzkumné vrty) a z požadavku na získání informací potřebných pro geochemickou charakterizaci. S ohledem na potřebu provádění hydrodynamických testů a měření fyzikálně-chemických vlastností podzemní vody přímo v otevřeném (filtrovém) úseku vrtu multikanálovou měrnou sondou je pro nově hloubené vrty požadován minimální vnitřní průměr výstroje 110 mm a následující postup jejich realizace s uvedenými parametry.

5

Vrt NA 10. Projektovaná hloubka vrtu je 25 m. Příp. změna konečné hloubky vrtu bude určena geologickým dozorem v průběhu vrtání. Očekávaný geologický profil: 0 - 2m

hlína písčitojílovitá – kvartér

2 - 7m

tufy jílovitě rozložené s vložkami uhlí – neogén

7 - 16 m

kaolín

16 - 25 m

žula krušnohorská

Minimální průměr vrtu: do konečné hloubky - 220 mm. Způsob vrtání: Jádrové rotační průměrem 137 mm (průměr jádra 120 mm, minimální výnos jádra 95%), přibírka na konečný profil. Zajištění vrtného jádra: Položení do žlabů z PVC, zabalení do igelitu a uložení do standardních dřevěných vzorkovnic; do pouzder z PVC φ 150 mm v sekvencích vrtného jádra, jak budou stanoveny geologickým dozorem. Jádra v pouzdrech budou na koncích vzduchotěsně uzavřena víčky a před oxidací ochráněna napuštěním dusíku do vnitřního prostoru pouzder. Výstroj: Silnostěnné pažnice PE φ 140 mm, obsyp filtrového úseku umístěného přibližně v hloubkovém intervalu 19 až 23 m praným kačírkem FP 2, propažení a zajílování kvartérních sedimentů a bezpečné odtěsnění spodní části a vrchních úseků vrtu tamponáží bentonitem, montáž zhlaví a provedení betonové patky.

6

Vrt NA 11. Projektovaná hloubka vrtu je cca 60 m. Příp. změna konečné hloubky vrtu bude určena geologickým dozorem v průběhu vrtání. Očekávaný geologický profil: 0 - 2m


2 - 57 m


57 - 60 m

kaolín – karbon

Minimální průměr vrtu: do konečné hloubky - 220 mm. Způsob vrtání: Jádrové rotační průměrem 137 mm (průměr jádra 120 mm, minimální výnos jádra 95%), přibírka na konečný profil. Zajištění vrtného jádra: Dtto jako u vrtu NA 10 Výstroj: Silnostěnné pažnice PE φ 140 mm, obsyp filtrového úseku umístěného dle vyhodnocení karotážních měření praným kačírkem FP 2, propažení a zajílování kvartérních sedimentů a bezpečné odtěsnění ostatních úseků vrtu tamponáží bentonitem, montáž zhlaví a provedení betonové patky.

7



2 - 37 m


37 - 40 m

kaolín – karbon

Minimální průměr vrtu: do konečné hloubky - 220 mm. Způsob vrtání: jádrové rotační průměrem 137 mm (průměr jádra 120 mm, minimální výnos jádra 95%), přibírka na konečný profil. Zajištění vrtného jádra: Dtto jako u vrtu NA 10. Výstroj: Silnostěnné pažnice PE φ 140 mm, obsyp filtrového úseku umístěného dle vyhodnocení karotážních měření praným kačírkem FP 2, propažení a zajílování kvartérních sedimentů a bezpečné odtěsnění ostatních úseků vrtu tamponáží bentonitem, montáž zhlaví a provedení betonové patky.

8

Vrt NA 13. Projektovaná hloubka vrtu je cca 40 m. Příp. změna konečné hloubky vrtu bude určena geologickým dozorem v průběhu vrtání.

Očekávaný geologický profil: Dtto jako u vrtu NA 12. Minimální průměr vrtu: do konečné hloubky - 220 mm. Způsob vrtání: jádrové rotační průměrem 137 mm (průměr jádra 120 mm, minimální výnos jádra 95%), přibírka na konečný profil. Zajištění vrtného jádra: Dtto jako u vrtu NA 12 Výstroj: Dtto jako u vrtu NA 12

9



2 - 37 m


37 - 60 m

kaolín – karbon

60 - 75 m

žula krušnohorská

Minimální průměr vrtu: do konečné hloubky - 220 mm. Způsob vrtání: jádrové rotační průměrem 137 mm (průměr jádra 120 mm, minimální výnos jádra 95%), přibírka na konečný profil, alternativně bezjádrové na konečný profil. Výstroj: Silnostěnné pažnice PE φ 140 mm, obsyp filtrového úseku umístěného dle vyhodnocení karotážních měření praným kačírkem FP 2, propažení a zajílování kvartérních sedimentů a bezpečné odtěsnění ostatních úseků vrtu tamponáží bentonitem, montáž zhlaví a provedení betonové patky.

10



2 - 40 m


Minimální průměr vrtu: do konečné hloubky - 220 mm. Způsob vrtání: jádrové rotační průměrem 137 mm (průměr jádra 120 mm, minimální výnos jádra 95%), přibírka na konečný profil. Zajištění vrtného jádra: Dtto jako u vrtu NA 11. Výstroj: Silnostěnné pažnice PE φ 140 mm, obsyp filtrového úseku umístěného dle vyhodnocení karotážních měření praným kačírkem FP 2, propažení a zajílování kvartérních sedimentů a bezpečné odtěsnění ostatních úseků vrtu tamponáží bentonitem, montáž zhlaví a provedení betonové patky. V průběhu vrtání a po dovrtání vrtů bude provedeno karotážní měření při němž bude aplikována metodika potřebná ke zjištění litologie, přítoků vody do vrtu, propustnosti a některých dalších vlastností horninového prostředí. Využity budou následující metody: -

měření přirozené radioaktivity hornin (gama karotáž)

-

měření relativní hustoty hornin a identifikace litologie (gama-gama karotáž)

-

měření porozity horniny (ustálená rezistivimetrie, indukční karotáž)

-

měření teploty ve vrtu (termometrie)

Příp. další doplňková měření budou navržena dle potřeby geologickým dozorem v průběhu vrtných prací.

11

4.2

Vybavení vrtů

Časový průběh kolísání hladinových úrovní v pozorovacích vrtech bude registrován pomocí instalovaných záznamníků dat (DATA LOGGERY), které jsou založeny na snímání okamžitých hodnot hydrostatického tlaku ve vrtu tlakovým čidlem a jejich ukládání do vnitřní paměti přístroje. K měření fyzikálně chemických parametrů podzemní vody (pH, Eh, T, konduktivita) bude provedena úprava zhlaví vrtu pro osazení in situ sondy.

4.3

Vytyčení a zaměření vrtů

Na lokalitě budou zarážkové body vrtů vytyčeny geodetickou službou. Po dokončení budou u nových vrtů budou polohopisně zaměřeny středy zhlaví výstroje (systém JTSK), technickou nivelací budou stanoveny nadmořské výšky (v systému B.p.v.) zhlaví vrtu, betonové patky a terénu.

5

Zajištění realizace technických a výzkumných prací

5.1

Vstupy na pozemky

Vlastníky pozemků dotčených navrženými vrtnými pracemi jsou Sedlecký kaolin a.s., Pozemkový fond ČR a soukromé osoby. Pro zajištění možnosti realizace průzkumných geologických prací v zájmovém území budou proto mezi Ústavem jaderného výzkumu Řež a.s. a vlastníky uzavřeny dohody o pronájmu části pozemkových parcel za účelem provádění geologických výzkumných prací ve smyslu §§ 4, 4a, 4b zák. č. 62/1988 Sb., v platném znění.

5.2

Přehled prací prováděných poddodavatelsky

Projektované technické, měřické a navazující analytické a laboratorní práce budou z převážné části zajišťovány formou subdodávek. Realizaci vrtných prací zajistí v subdodávce firma GIS-GEOINDUSTRY s.r.o., závod Údolí, která splňuje podmínky zákona č. 61/1988 Sb., o hornické činnosti ve znění pozdějších předpisů k provádění vrtných prací, tj. je držitelem potřebného oprávnění k hornické činnosti a k činnosti prováděné hornickým způsobem podle vyhlášky ČBÚ č. 15/1995 Sb. Požadované vytyčení a geodetické zaměření nových výzkumných vrtů provede geodetická a důlně měřická kancelář Ing. K. Turčin se sídlem v Karlových Varech.

12

Zpracování analýz odebraných vzorků hornin a podzemních vod bude z části zajišťovat centrální laboratoř ÚJV, pro některé další rozbory budou využity služby zkušební laboratoře Geologického ústavu AV ČR, České geologické služby, Ústavu anorganické chemie AV ČR, analytického centra ECOCHEM, Centra experimentální geotechniky ČVUT, Ústavu chemických procesů AV ČR a Přírodovědecké fakulty UK. S uvedenými organizacemi byly uzavřeny předběžné dohody o spolupráci.

5.3

Evidence geologických prací

Před zahájením výzkumných činností na lokalitě Ruprechtov byla Geofondu ČR podána žádost o registraci projektovaných geologických prací dle vyhlášky č. 8/1989 Sb., o registraci geologických prací, ve znění vyhlášky č. 363/1992 Sb. Geofond zaregistroval navržené geologické práce ke dni 13.7.1999 pod č. 159/99. Pro vrtnou kampaň 2003 bude registrace rozšířena o nově navržené vrty.

6

Literatura 1.

Havlová V.: Zdůvodnění navrhovaných technických a výzkumných prací v lokalitě Ruprechtov. ÚJV Řež, 1999.

2.

Hercík M.: Prováděcí projekt technických a výzkumných prací v lokalitě Ruprechtov. ÚJV Řež, 1999.

3.

Hercík M.: Přírodní analog. Aktualizace projektu prací. ÚJV Řež, 2001.

Přílohová část

Obsah:

Příloha 1

Přehledná situace zájmového území

Příloha 2

Situace nových výzkumných vrtů

Příloha 3

Rozpočet prací – rozdílový

13

Příloha 1 Přehledná situace zájmového území

Příloha 2 Situace nových výzkumných vrtů

15

Příloha 3 Rozpočet prací – rozdílový Rozpočet prací - rozdílový Rozpis výkonů Technické práce Vrtné práce (vrty NA 12 - NA 15) vrtání, pažení odběry vzorků, osazení filtrů a zhlaví Karotáž vrtů NA 12, NA 13, NA 14, NA 15 Karotáž vrtů RP 1, RP 2, RP 3, RP 5 Úprava zhlaví vrtu pro osazení in situ sondy Hydrogeologické testy Osazení a montáž dataloggerů Měřické práce Součet Výkony geologické služby Projektování RP vrty - odběry vrtných jader Měření in situ Geologický dozor Odběry vzorků podzemní vody Režimní měření Závěrečné zpracování Součet Vzorkování a laboratorní výkony (navíc) gamaspektrometrie vrtných jader Analýzy granitu a vulkanogenních sedimentů, vč. stanovení Izotopů Analýzy podzemní vody z vrtů Součet Ostatní náklady pronájem pozemku

Celkem Předpokládaná úhrada GRS Rozdíl DPH (5%) Náklady včetně DPH

16

Přírodní analog Ruprechtov Měr. jednotka

Počet jednotek

Cena/jed.

Celkem Kč

m vrt m m vrt vrt vrt vrt

200 4 200 40 1 4 4 4

2 650.44 000.800.800.23 500.18 500.41 000.1 000.-

hod hod hod hod hod hod hod

80 150 120 200 60 90 50 750

650.650.650.650.650.650.650.-

52 000.97 500.78 000.130 000.39 000.58 500.32 500.487 500.-

m vzorek

200 12

330.20 000.-

66 000.240 000.-

vzorek

12

7 000.-

84 000.390 000.-

pronájem (bez DPH)

1

6 000.-

530 000.176 000.160 000.32 000.23 500.74 000.164 000.4 000.1 163 500.-

6 000.-

2 047 000.866 000.1 181 000.59 050.1 240 050.-

Správa úložišť radioaktivních odpadů Dlážděná 6, 110 00 Praha 1 Tel. 221 421 511 E-mail: [email protected] www.surao.cz

PRÍRODNÍ ˇ ANALOG. Studium dlouhodobého chování a migrace uranu a thoria v prostředí jílových sedimentů. Změna projektu č. 1

Recommend Documents