Kamerové prohlídky a regenerace jímacích objektů

Transkript

1 Kamerové prohlídky a regenerace jímacích objektů Počínaje rokem 2013 zahájila společnost Vodovody a kanalizace Jablonné nad Orlicí a.s. realizaci dlouhodobějšího plánu na postupné revize významných vodních zdrojů. Práce byly nasměrovány v první fázi na kamerové prohlídky monitorovacích a vodárensky využívaných vrtů s následným vyhodnocením technického stavu a návrhem nutných regeneračních prací. Nezbytnost těchto prohlídek vyplývá z důvodu předcházení takových případů, kdy by v důsledku stárnutí výstroje, začaly být vrty nevyhovující pro vodárenské odběry, nebo by došlo k jejich nevratnému poškození. Signálem zhoršování technického stavu vrtů je postupné snižování vydatnosti vodního zdroje, změny hladiny, nebo změny kvality jímané vody. Zásadním problémem je, že se projeví všechny tyto efekty najednou, což může znamenat již velké poškození výstroje vrtu. V rozmezí let bylo kamerovou prohlídkou zdokumentováno již 16 nejdůležitějších vrtů s následujícím hodnocením a provedenými technickými rekonstrukcemi: Celkové náklady: Kč ( obsahují TV prohlídky 16 vrtů, vyhodnocení, projekty + reg. práce na vrtech TR-2, TR-3 a HS-1 ) Vrt ČL-1 České Libchavy V důsledku svého stáří byl vrt silně kolmatován inkrusty, kumulativní perforátory zhotovené otvory v etáži m nebyly zaznamenány, byly zcela zanesené. Vrt je od hloubky 62,56 m neprůchodný a z tohoto důvodu bylo přikročeno k projektu získání nového vodního zdroje v horizontu 5-10 let. Obr. 1: Dolní část předmětu zneprůchodňující vrt.

2 Vrt CH-1 Choceň Vrt byl vyhlouben a vystrojen před 13 lety, čemuž odpovídá celkový dobrý technický stav vrtu. Na stěnách vrtu byl při kamerové prohlídce zaznamenán slabý manganový povlak, což nijak nesnižuje jímací schopnost vrtu. Opětovnou TV prohlídku s případnou regeneraci vrtu realizovat v roce Obr. 2: Výstroj 168 mm v hloubce 130,17 m, ze které se oddělují úlomky nánosů manganu a železa. Vrt L-1 Horní Libchavy Technický stav vrtu odpovídá svému stáří 48 let, ocelová zárubnice ø 377 mm je do hloubky 50 m zarostlá inkrusty, nárůsty jsou patrné i na ocelové zárubnici ø 228 mm, ale pouze v hloubce 50-50,5 m. Perforované úseky až do konečné hloubky 194 metrů jsou nezanesené, jsou v nich patrné pouze drobné inkrusty, které však na funkčnost nemají vliv a nezabraňují vodárensky využívat vrt do roku 2021 naplánována TV prohlídka. Obr. 3: Začátek perforace v hloubce 53,8 m od OB, nezanesená, zachovalá.

3 Vrty J-6 Vyšehrad, J-8a Lubník Jablonné nad Orlicí + J-8 a J8b Lubník Monitorovací vrty Jímací území Lubník a Vyšehrad jsou využívána pouze v minimálním množství z důvodu kontaminace podzemních vod těkavými organickými látkami (PCE, TCE, DCE) ze znečištění v bývalém závodě TESLA, dnes ELTES CZ. Z důvodu proběhlých sanačních prací bylo přikročeno ke kamerovým prohlídkám vrtů s termínem provedením regenerací po odsouhlasení hydrogeologa, který každoročně vyhodnocuje stav podzemních vod. Obr. 4: Vrt J-6: Zanesená perforace z cca % v hloubce 35,13 m od OB. Obr. 5: vrt J-8a: Drobné inkousty v levé části obrázku na plnostěnné zárubnici 377 mm v hloubce 44,90 m od OB.

4 Obr. 6: Vrt J-8: Počátek perforace v hloubce 19,24 m od OB, na obrázku z cca 60% zanesená. Obr. 7: Vrt J-8b: Konec perforace se nachází v hloubce 58,8 m, v této úrovni je zanesená z cca 40 %.

5 Vrt V-3 Horní Čermná Vrt V-3 vyhloubený v roce 1966 je ve špatném technickém stavu, i když jeho bezprostřední havárie nehrozí. Aktivní přítoková část má porušenou výstroj, od hloubky 132,8 m je vrt částečně neprůchodný a od hloubky 202,5 m je pak neprůchodný zcela. Přítoky podzemní vody jsou vázány na střednoturonskou zvodeň v etáži , a dále na spodnoturonskou a pravděpodobně i cenomanskou zvodeň, které se nacházejí pod etáží 198 m o do značné míry jsou vlivem neprůchodnosti vrtu odcloněny. Z tohoto důvodu je na rok 2018 naplánována celková rekonstrukce vrtu V-3 s celkovými náklady přes 2,4 mil. Kč. Obr. 8: Svrchní část perforované výstroje ø 190 mm 103,42 m postižená silnou korozí Vrt LT-1 Letohrad Vrt LT-1 byl vyhlouben v roce 1978, není dlouhodobě využíván a je ve vyhovujícím technickém stavu. V současné době je projektově řešeno jeho napojení na sk. vodovod Letohrad. Obr. 9: Detail UGI filtru ø 690 mm, prostor mezi lamelami zanesený z cca 65 % 13,13 m

6 Vrt LT-2 Letohrad Vrt LT-2 vyhloubený v roce 1982 je v dobrém technickém stavu a je připraven pro budoucí vodárenské využití, během kamerové zkoušky činil přetok vrtu přibližně 60 l/s. V současné době je projektově řešeno jeho variabilní napojení na sk. vodovod Letohrad. Obr. 10: Manipulační šachtice nad vrtem LT-2 s přetokem z vrtu cca 60 l/s. Obr. 11: Perforace na ocelové zárubnici ø 273 mm, plně otevřené 103,79 m.

7 Vrt TR-2 Trpík Technický stav vrtu TR-2 odpovídal svému stáří, ocelové pažnice nebyly nikterak porušeny, avšak vlivem zanesených perforací docházelo ke zvýšení vstupního odporu na plášti výstroji a následnému snížení jímací schopnosti. Proto bylo přistoupeno k regeneraci vrtu, tedy odkalení dna, mechanická a chemická očista stěn vrtu a perforačních otvorů pomocí regeneračních nástrojů (rotační kartáče), chemikálií (Carela Bio Plus forte) a stlačeného vzduchu. Obr. 12: Stav ocelové výstroje ve vrtu TR-2 před regenerací.

8 Obr. 13: Stav ocelové výstroje ve vrtu TR-2 po regeneraci - perforace je otevřena.

9 Vrt TR-3 Trpík Technický stav vrtu TR-3 ověřený kamerovou prohlídkou korespondoval s vrtem TR-2, ocelové zárubnice byly neporušené, avšak perforace byly kolmatovány ze %. Dno vrtu bylo zaneseno přibližně 15 m sedimentu, který ve spodní části bránil přítoku podzemní vody do vrtného stvolu. Ve dvou místech byl vrt zneprůchodněn cizími předměty. Stejně jako u TR-2 bylo přistoupeno k regeneraci vrtu, tedy odkalení dna, mechanická a chemická očista stěn vrtu a perforačních otvorů pomocí regeneračních nástrojů (rotační kartáče), chemikálií (Carela Bio Plus forte) a stlačeného vzduchu. Obr. 14: Stav ocelové výstroje ve vrtu TR-3 před regenerací.

10 Obr. 15: Stav ocelové výstroje ve vrtu TR-3 po regeneraci - perforace je otevřena.

11 Vrt H-1 Helvíkovice Jímací objekt H-1 je dlouhodobě v nevyhovujícím technickém stavu a kamerová prohlídka ukázala, že je v hloubce 61,92 m zavalen. Z tohoto důvodu bylo rozhodnuto vrt ekologicky zlikvidovat a v blízkém okolí v obdobných parametrech vybudovat nový zdroj H-3 (očekávané náklady 1,5 mil. Kč). Obr. 16: Dno vrtu zborcený/částečně zavelený vrt. Na videu jsou patrné přítoky podzemní vody ze dna 61,9m. Vrt H-2 Helvíkovice Technický stav vrtu H-2 odpovídá svému stáří, ocelové pažnice nejsou nikterak porušeny, avšak vlivem zanesených perforací dochází ke zvýšení vstupního odporu na plášti výstroje a následnému snížení jímací schopnosti. Po vybudování vrtu H-3 je navrženo odkalení dna, mechanická a chemická očista stěn vrtu a perforačních otvorů pomocí regeneračních nástrojů (rotační kartáče), chemikálií (Carela Bio Plus forte) a stlačeného vzduchu. Obr. 17: Začátek druhého úseku perforací perforace zanesené z cca % 58,88 m.

12 Vrt RE-1 Řetová Technický stav vrtu RE-1 odpovídá svému stáří, ocelové pažnice nejsou nikterak porušeny, avšak perforace jsou ve spodní stáži značně zaneseny. Do roku 2025 bude realizováno odkalení dna společně s mechanickou a chemickou očistou stěn vrtu a perforačních otvorů pomocí regeneračních nástrojů (rotační kartáče), chemikálií (Carela Bio Plus forte) a stlačeného vzduchu. Obr. 18: Počátek perforovaného úseku- perforace otevřené z 80 95% 33,06 m. Vrt HS-1 Semanín Vrt HS-1 vyhloubený v roce je v odpovídajícím technickém stavu, schopný vodárenského provozu. Plnostěnná zárubnice a perforované úseky jsou středně kolmatované, proto provedena mechanická regenerace ocelové výstroje vrtu o průměru 530 a 273 mm očištěním stěn ocelovým kartáčem a gumovými manžetami za pomoci tlakového vzduchu z kompresoru byla uvolněna perforace od sedimentů a inkrustů. Uvolněné nečistoty byly ze dna vrtu odtěženy za pomoci kompresoru airliftem. K regeneraci tohoto vrtu byla využita nejmodernější metoda, která je založena na čištění tzv. hydropulsem v úsecích vrtu s ocelovou perforovanou zárubnicí. Celý proces spočívá ve vytváření sekvenčních pulsů pomocí stlačeného vzduchu, nebo vody za použití generátoru pulsů, jenž je zavěšen na tlakovém potrubí ve vrtu. Generátor pulsů je vybaven ventilovým systémem, který je schopen uvolnit energii nashromážděnou v generátoru prostřednictvím stlačeného vzduchu během velmi krátké doby spínání (milisekundy), což vytváří hydraulické rázy. Současně je vytvářen kavitační efekt způsobený náhlou změnou objemu, což má za následek formování tzv. vakuové bubliny po jejímž zhroucení se vytváří hydraulická sací vlna. Regenerace prostřednictvím hydropulsu odstraňuje nejenom inkrusty na staré výstroji, ale také oživuje přítokové cesty do vrtu, tedy otevírá pukliny, puklinové systémy do vzdálenosti několik desítek metrů od místa aplikace.

13 Obr. 19: Stav ocelové výstroje vrtu před regenerací Obr. 20: Schema soupravy pro regeneraci vrtu pomocí hydropulsů 1 plynová bomba (dusík, stlačený vzduch) 2 kombinovaný kompresor a elektrický generátor 3 elektronický naviják potrubí s hloubkoměrem 4 řídící jednotka 5 trojnožka s kladkou 6 potrubí se stlačeným vzduchem 7 pulsní generátor 8 čerpadlo/airlift 9 filtrační obsyp 10 kolektor podzemní vody

14 Obr. 21: Stav ocelové výstroje po regeneračních pracích.

15 Shrnutí a závěr Společnost Vodovody a kanalizace Jablonné nad Orlicí se v tomto ohledu považuje za odpovědného uživatele přírodního vodního bohatství. Není totiž běžným zvykem, aby vodárenské společnosti v ČR směřovali část svých prostředků do obnovy zařízení, které je tím nejdůležitějším článkem v tvorbě jejich výnosů. Na rok 2018 jsou naplánovány další kamerové prohlídky vrtů T-2, T-3, T-4 Tatenice, LK-1 Lanšperk a ZA-1 Žampach, o kterých budeme veřejnost formou takovýchto aktualit informovat. Za odbor obnovy a rozvoje VH majetku Petr Vávra Vodohospodář a Ing. Lubomír Fiedler, MBA Výrobně-technický náměstek