assessing the impact of limestone quarry “yurt dere” on the …€¦ · pavel pentchev1, hristo...

91

БЪЛГАРСКО ГЕОЛОГИЧЕСКО ДРУЖЕСТВО, Национална конференция с международно участие „ГЕОНАУКИ 2014“BULGARIAN GEOLOGICAL SOCIETY, National Conference with international participation “GEOSCIENCES 2014”

Assessing the impact of limestone quarry “Yurt Dere” on the pumping wells of drinking water supply “Chernogorovo” – DimitrovgradОценка на въздействието на кариерата за варовик „Юртдере“ върху кладенците на ВПС „Черногорово“ – ДимитровградPavel Pentchev1, Hristo Hristov2, Rumen Enchev2, Velichko Velichkov2, Tsvetan Gospodinov2

Павел Пенчев1, Христо Христов2, Румен Енчев2, Величко Величков2, Цветан Господинов2

1 Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски“, 1700 София; E-mail: pentchev@mgu.bg2 Българска асоциация по подземни води, 1111 София, ул. Хемус 72, ап. 6; E-mail: office@bgapv.com

Ключови думи: кариера, въздействие, подземни води, взривяване, Димитровград.

Въведение

Кариерите за добив на скални материали са едни от най-често атакуваните обекти в процеса на еко-логично съгласуване на инвестиционните предло-жения. Един от основните мотиви на противници-те на такива предложения е, че при разработването на кариерите по взривен метод ще се получи съ-ществено негативно въздействие върху водоиз-точниците от подземни води (извори и кладенци), което ще доведе до проблеми за водоснабдяването на населението в засегнатите райони.

Такъв е и случаят при съгласуването на инвес-тиционното предложение за разширяване на ка-риера за варовик „Юртдере“ (фиг. 1) в границите на концесионната площ. Според възражението на ВиК ООД, разширението на кариерата ще засегне ВПС „Черногорово“, отстояща на ~2900 m източ-но от обекта.

В кариерата се добиват палеогенски варовици (фиг. 2) от пачка в долноолигоценската задруга на първия кисел вулканизъм (Боянов и др., 1989). Слоестостта във варовиците е ясно изразена. Широко разпространение имат разломите, марки-

Фиг. 1. Сателитна карта на участъка с местоположение на обектите (Google)

Фиг. 2. Панорама на кариера „Юртдере“ – поглед на ЮЗ към част от южния борт и на СЗ към северния борд

92

рани от тектонска глина с дебелина от 1–2 сm до 2 m. Карстовите явления са повсеместно развити в кариерата, но се наблюдават по-отчетливо в цент-ралната част на южния борд.

ВПС „Черногорово“ включва 7 бр. тръбни кла-денци (ТК) с дълбочина от 52 до 80 m, разкрива-щи подземни води от т. нар. палеогенски водоно-сен хоризонт. Същият е формиран в напуканите и окарстени варовици от задругата на първи кисел вулканизъм. Общата дебелина на хоризонта ва-рира от 40–50 до 100 m. Статичното водно ниво в кладенците е установено на дълбочина от 5–6 до 12 m под терена, или на абс. коти ~95–96 m. Средногодишният експлоатационен дебит на ВПС „Черногорово“ е 70 l/s.

Целта на настоящото изследване е да се оцени по експериментален начин степента на въздейст-вие на кариерата върху подземните води, чрез взривяване в производствен взривен участък (ВУ) и наблюдения за реакцията на подземните води и разпространението на сеизмичната вълна в мрежа от наблюдателни сондажи (НС), изградени специ-ално за нуждите на експеримента.

Изследвания и резултатиВзривяването е извършено във ВУ, изграден на хоризонт 120 m с 36 сондажи, общо количество взривно вещество (ANFO ВЕКС) 4650 kg, общ обем взривена скална маса по проект 9000 m3. Наблюдения са извършвани в наблюдателни сон-дажи НС-1 и НС-2, разположени съответно на 330 и 624 m от ВУ. За непрекъснат запис на нивата на подземните води в наблюдателните сондажи е из-ползвана апаратура Model 3001 Levelogger Gold на фирмата SOLINST.

Резултатите от записите и при двата сондажа показват, че взривяването практически не оказва никаква реакция (хидравличен удар) във водо-носния хоризонт. Колебанията на водните нива (фиг. 3) са твърде несъществени, с амплитуда <0,005 m. Забелязва се слаб тренд към спадане на нивата, който се дължи на промяна на барометрич-ното налягане по време на измерванията и няма от-ношение към ефекта от взривяването.

Сеизмичните изследвания са извършени с 12-канален сеизмограф ABEM TERRALOC Mark III SEISMIC SYSTEM на шведската фирма Atlas Copco ABEM (фиг. 4). Максималната векторна сума на скоростта на трептене на скалния масив в зоната на НС-1, отчетена от трите геофона в група-та е Vmax = 1,86 mm/s.

Изводи и препоръкиВъздействието на производственото взривяване върху нивата (напора) на подземните води на раз-стояние 300–350 m от ВУ е пренебрежимо малко. Взривяването практически не оказва никаква реак-ция (хидравличен удар) в палеогенския водоносен хоризонт.

Сеизмичното въздействие, получено вслед-ствие на производствено взривяване затихва в радиус до 300–350 m от ВУ. Определената макси-мална скорост на трептене на скалния масив Vmax = 1,86 mm/s представлява само 6% от максимално допустимия праг на скоростта на трептене, съ-гласно „Правилник по безопасността на труда при взривните работи“ (1997).

За водоснабдителните тръбни кладенци на ПС „Черногорово“, които отстоят на разстояние ~3000 m от центъра на кариера „Юртдере“, раз-работката на кариерата по взривен начин на абс. коти по-високи от 110 m не създава никакъв риск от техническо увреждане или влошаване на ка-чествата на подземните води.

Резултатите от това изследване могат да се из-ползват за сравнение и коректив при други ана-логични обекти, при който взривяването се осъ-ществява на нива по-високи от тези на подземните води, т.е. в зоната на аерация.

ЛитератураБоянов, И., А. Горанов, Ж. Шиляфова, М. Русева. 1989.

Геоложка карта на България в М 1:100 000. Картен лист Димитровград. С., Комитет по геология, ПГПГК.

Правилник за безопасността на труда при взривните ра-боти. 1997. Държавен вестник, бр. 3.Фиг. 3. Изменение на водното ниво в сондаж НС-1

Фиг. 4. Геофони за регистрация на сеизмичната вълна