Určení délky sanačních prací metodou sanačního čerpání
Hlavní řešitel:
Mgr. Petra Micková
Spoluřešitelé:
Doc. RNDr. Zbyněk Hrkal, CSc.
Období řešení:
2002-2003
Celková dotace:
185 tis. Kč
Souhrn výsledků
V rámci dvouleté práce na projektu, který byl původně plánovaný jako tříletý, byly v podstatě dokončeny jeho první dvě etapy - archivní průzkum, definovaní konceptuálního mocelu a jeho implementace. Řešení problému publikované v literatuře lze rozdělit do dvou hlavních kategorií - řešení pomocí matematických modelů a empirických vzorců. Matematické modely zohledňují různé přírodní podmínky lokality, procesy podílející se na transportu kontaminace a na změně koncentrace kontaminantu, a převažující procesy. Empirické vztahy jsou zaměřeny pouze na popis určitého procesu působícího na kontaminant, odvozeny z terénních dat. Hlavní myšlenka modelu vychází z definice procesů přirozené atenuace a jejich interakce se sanačním čerpáním. Sanační čerpání je v rámci této práce chápáno jako iniciátor hydraulických změn v kolektoru, které určitým způsobem ovlivní procesy přirozené atenuace, tzn. že vlastní dekontaminace kolektoru bude způsobena „ovlivněnou“ přirozenou atenuací. Řešení problému je rozděleno do tří částí, kde v každé části převládá určitý proces ovlivňující chování kontaminantu v horninovém prostředí. Po zahájení čerpání je předpokládán výrazný vliv advekce. Je předpokládáno, že v průběhu čerpání bude kontaminovaná voda nahrazena nekontaminovanou. Dotací nekontaminované vody se výrazně zvýší koncentrační gradient, a tím začne druhá fáze, při které bude limitním procesem desorpce (difuzně limitovaná). Druhá fáze bude pokračovat dokud množství sorbovaného kontaminantu nebude na požadované úrovni. Poté následuje třetí fáze, při které dojde k vyčerpání zbylého (desorbovaného) kontaminantu v podzemní vodě. Sanační čerpání probíhá od jeho zahájení, tj. od první fáze, přes fázi desorpce, tj. druhou fázi, a končí na konci třetí fáze. V průběhu celé sanace dochází k biodegradaci kontaminantu (pokud jsou v kolektoru odpovídající podmínky). Vzhledem k rychlosti advekce vůči rychlosti biodegradačních procesů jsou tyto předpokládán u sorbovaného kontaminantu. Model je rozdělen do dvou částí - 1. hydraulická část, kde je počítána rychlost v rámci celé zóny vlivu vrtu, tj. radiální i lineární proudění, kontrola Darcyovských podmínek Reynoldsovým číslem a podmínkou rovnováhy sil; 2. kontaminační část, kde je počítán čas nutný pro dekontaminaci jedlitivých zón vlivu vrtu, přičemž jejich maximum je definováno jako celková doba dekontaminace. Celková doba dekontaminace musí být kratší než přijatelná doba sanace lokality, v opačném případě se model vrátí na začátek, změní se vstupní data (počet vrtů a čerpané množství) a výpočet proběhne znovu. Implementace je provedena v progamu Delphi 7. Vlastní program obsahuje grafické rozhranní (podobné Windows) a funkčí část. Zadané hodnoty i výsledky je možné ukládat do souborů nebo tisknout. Výstupem modelu je celková doba snace, vč. odpovídajího čerpaného množství a schematické mapy lokality vč. situace vrtů a jejich zón vlivu. Průběžné výsledky byly publikovány: - Two Rivers Winnipeg 2003, 56th Canadian Geotechnical Conference, 4th joint IAH-CNC/CGS Conference, Winnipeg, Manitoba, Kanada, 29. září – 1. října 2003 - ústní prezentace, publikace ve sborníku -"Mineralogie Ceskeho masivu a Zapadnich Karpat 2003", Brno, 28.5.-.30.5.2003-ústní prez., publikace ve sborníku -prezentace na seminářích na Přf UK, Praha; katedry geologie Karls-Eberhard University, Tübingen, Německo