Transcript Work Implementation Monitoring and Control

Pille Sedman/29.10.2010
II osa
Hüdrogeoloogilised uuringud ja tulemuste analüüs
EEL KOOLITUSPÄEV
Tallinnas, 29. okt. 2010
1
2010
SISU
Pille Sedman/29.10.2010
• Hüdrogeoloogiline uuring
– Mis on hüdrogeoloogiline uuring?
– Mida sisaldab?
• Tulemuste analüüs
– Hüdrogeoloogiline modelleerimine
• Mudeli koostamine
• Mudeli kasutamine
• Mudeli usaldusväärsus
2
2010
Mis on hüdrogeoloogiline
uuring?
Pille Sedman/29.10.2010
• Seadusandlus
– Veeseadus
• Põhjaveevarude hindamiseks tehakse uuringud
• Hüdrogeoloogilisteks töödeks peab olema vastav litsents
• Veeuuringud, mis veeseaduse järgi on proovide võtmine veest ning lisaks sellele ka
pinnasest, vee-elustikust, ohtlikest ainetest, kui seda tehakse keskkonnaseireks,
reostuse kindlakstegemiseks ja keskkonnaloa kontrollimiseks
– Üldgeoloogilise uurimistöö ja maavara geoloogilise uuringu tegemise
kord
• Avab hüdrogeoloogilise uuringu mõiste laiemalt, aga ainult maavarade uurimise
aspektist, kusjuures uuringumetoodika on maavarade kaupa paika pandud (põlevkivi,
fosforiit, karbonaatkivid jne)
• Uuring on orienteeritud kaevandamisele, põhilise tulemusena on vaja teada
juurdevoolu karjääri, lisaks alanduslehtrit ja võimalikke põhjavee kvaliteedimuutusi
– Õigusaktid puurkaevude rajamiseks
• Käsitlevad kõik põhjavett, ka põhjavesi on seadustes täpselt kogumite kaupa
määratletud
• Nende õigusaktidega reguleeritud hüdrogeoloogiline uuring on põhjavee
ning kaevandamispõhine ning ehitusesse puutuvat ei käsitle
3
2010
Mis on hüdrogeoloogiline
uuring?
Pille Sedman/29.10.2010
Eurokoodeks 7 Osa1 ja 2
–
–
–
•
Hüdrogeoloogilist uuringut eraldi välja toodud ei ole
Pinnase uurimise raames on käsitletud pinnasevee uuringut, mis annab
vajaliku teabe geotehniliseks projekteerimiseks ja ehitamise ajaks
Selle uuringu käigus tuleb vastavalt vajadusele määrata
•
•
•
•
Vettsisaldavate kihtide sügavus, paksus, ulatus ning veejuhtivus
Pinnasevee- või survetase, selle muutlikkus ajas ja praegusest veetasemest,
kaasa arvatud ekstreemtasemed ja nende esinemisperioodid
Pooriveerõhu jagunemine
Pinnasevee keemiline koostis ja temperatuur
Tallinna Keskkonnaamet
–
Hüdrogeoloogiline hinnang vundamendikaevisest väljapumbatava vee
koguste ja pumpamisest tingitud põhjavee alanduslehtri sügavuse ja
ulatuse kohta, samuti põhjavee alanduse mõjust naaberhoonetele ja
kõrghaljastusele
Hüdrogeoloogiliselt uuringult oodatakse
–
–
Konkreetsed numbrid arvutusteks
Mingi tegevuse mõju hindamine
Reostusuuring
–
4
Hüdrogeoloogilise uuringu alaliik, mida ei kuskil ei mainita, kuid
mis nõuaks ka tähelepanu
2010
Mida hüdrogeoloogiline
uuring sisaldab?
•
Pille Sedman/29.10.2010
Pinnasevee uuring
–Tehakse pinnaseuuringu käigus
– Määratakse pinnasevee tase ja hinnatakse selle kõikumist
– Hinnatakse kihtide veejuhtivust
•
Hüdrogeoloogiline uuring
– planeeritakse suurt veealandust (hoonel mitu korrust maa all, tunnelid,
suured teesüvendid)
• Algandmed
• Tulemus
– arvutused või hinnang
Hüdrogeoloogiline uuring, ka pinnasevee uuring, peaks käsitlema
alati palju suuremat ruumi ja laiemat ajaspektrit, kui konkreetse
objekti asukoht ja antud ajahetk
– Vesi pinnases ei ole paigal, vaid see liigub ühest kohast teise nii vertikaalselt kui
horisontaalselt
– Vee liikumine muutub ajas
5
2010
Mida hüdrogeoloogiline
uuring sisaldab?
•
Pille Sedman/29.10.2010
Algandmed
– Algab alati geoloogilise ehituse selgitamisest
•
•
•
Kasutatakse varasemaid andmeid (olemasolev geotehniline uuring)
Pinnaseuuring rajatise asukohas
Ümbritseva ala geoloogiline ehitus (fondiandmed, geoloogilised
kaardid)
– Määratakse veetasemed platsil
•
•
•
6
Ümbritseva ala kohta (fondiandmed, seire)
– Pinnaste veejuhtivus (välikatsed, laboritestid)
Lisaks
•
•
•
Rajatise paiknemine toiteala suhtes ja pinnasevee väljavoolu
piirkonnad
Survelise vee olemasolu
Veekihtide omavahelised seosed
Andmete kogumine on aeganõudev
2010
Hüdrogeoloogilise uuringu
tulemused
•
Pille Sedman/29.10.2010
Tulemused
– Parameetrid (veejuhtivus)
– Arvutused
•
Juurdevool
– Mõju hinnang
•
•
•
Alanduslehteri ulatus
Mõju põhjavee toitumisele
Arvutused
– Valemid
•
Lihtsa lõike ja ülesande puhul
– Mudelid
•
7
Mitmest veekihist koosneva keerulise voolusüsteemi puhul
2010
Hüdrogeoloogiline
modelleerimine
Pille Sedman/29.10.2010
• Hüdrogeoloogiline mudel võimaldab selgitada, miks antud voolusüsteem
käitub teatud viisil
• Prognoosida süsteemi käitumist tingimuste muutumisel
• Visual Modflow
– Kontseptuaalne mudel
• ettekujutus, missugused geoloogilised kihid
piirkonnas paiknevad, kuhu vesi voolab,
kui suurt ala on vaja modelleerida
– Modflow mudel
•
•
•
•
•
8
Täinurksed võrguelemendid (lõplike vahede meetod)
Parameetrid leitakse võrguelemendi keskpunktis
Defineeritud x-suunas veeru, y-suunas rea numbriga
z-suunas kihi numbriga
Võrgusamm vastavalt ülesandele
2010
Hüdrogeoloogiline
modelleerimine
Pille Sedman/29.10.2010
Ühendatakse kontseptuaalne ja Modflow mudel
• Alusplaan
• Sisendparameetrid
–
–
–
–
–
–
Kihtide kõrgusmärgid
Algne veetase
Rajatingimused
Toitumistsoonid
Veejuhtivustsoonid
Veetaseme kontrollpunktid
• mõõdetud reaalsed veetasemed
9
2010
Hüdrogeoloogiline
modelleerimine
Pille Sedman/29.10.2010
Mudel käivitatakse ja tehakse arvutus
• Mudel arvutab kõikidele kihtidele
veetaseme igas võrgupunktis,
vastavalt sisendparameetritele
– Tavaliselt ei lähe mudeli poolt
arvutatud veetase ja mõõdetud
tase kohe kokku
• Mudeli kalibreerimine
– Niikaua korrigeeritakse
sisendparameetreid, kuni
saavutatakse rahuldav kooskõla
mõõdetud ja arvutatud
veetasemete vahel
– Modelleerimise kõige
töömahukam osa
10
2010
Hüdrogeoloogiline
modelleerimine
Pille Sedman/29.10.2010
Arvutus
• Kalibreeritud mudelisse sisestatakse uued tingimused (alandatud
veetase)
– Mudel arvutab veekoguse, mis selle taseme saavutamiseks tuleb ära
juhtida
– Arvutab alandatud veetaseme igas võrgupunktis (depressioonilehter)
– Mudeli piirkonna saab jagada eraldi tsoonideks ning leida igasse tsooni
sisse- ja väljavoolava vee koguse. Kui üheks tsooniks võtta alanduse
piirkond ja ümbrus jagada omakorda tsoonideks, saab detailselt leida, kui
palju igast tsoonist vett tuleb
• Valmis mudeliga saab väikese vaevaga läbi mängida erinevaid variante
ja leida optimaalseima lahenduse
11
2010
Hüdrogeoloogiline
modelleerimine
Pille Sedman/29.10.2010
• Mudeli usaldusväärsuse tagavad
–
Usaldusväärsed ja korrektsed algandmed
•
–
Veetasemete andmed kalibreerimise jaoks
•
12
Igasuguste andmetega on võimalik arvutada
nende puudumisel ei ole võimalik otsustada, kas mudel
peegeldab reaalset süsteemi
2010
Pille Sedman/29.10.2010
TÄNAN TÄHELEPANU EEST!
13
2010