Vodní zdroje - případové studie II Lokalita 2 Mongolsko – Shinejinst Obsah obrázku mapa Popis byl vytvořen automaticky Těžba nerostných surovin u obce Shinejinst •rozvoj těžby •potřeba vody •jediný zdroj podzemní voda Lokalizace 100 km jižně od Shinejinst •uzavřená bezodtoká pánev •19 000 km2 •700 až 2300 m n. m. • Lokalizace Obsah obrázku text, mapa, umění Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku mapa Popis byl vytvořen automaticky Klima •studená aridní oblast •průměrná teplota 5 °C •průměrná měsíční teplota -22 až +17 °C (2011-2015) •srážky v Shinejinst 66 až 159 mm/rok (2011-2015) •odvodnění pánve pouze výparem (endroheic basin, closed basin) • Geologie •sladkovodní svrchnokřídové sedimenty •fluviální a lakustrinní sedimenty •sedimenty řek a dočasných jezer •efektivní mocnost zvodně v centru pánve 40-130 m •slepence, pískovce, prachovce, jílovce Obsah obrázku text, mapa, snímek obrazovky Popis byl vytvořen automaticky Koncepční hydrogeologický model Klíčový krok při hodnocení jakékoliv lokality a v podstatě jakékoliv HG úlohy a) Hydrogeologická prozkoumanost •30 starých vrtů (1986-87) – hloubka 30-291 m •20 nových vrtů – hloubka 125-300 m •geofyzikální průzkum (VES – vertikální elektrické sondování) •hydrodynamický výzkum – čerp/stoup zk. – Cooper-Jacob •33 hodnot transmisivity (vč. odvození ze specifické kapacity vrtů) • •31 hladin PV •30 vrtů – vzorkování – celkový chemismus a stabilní izotopy vody Razack and Huntley (1991) b) Hydrogeologická stavba c) Hydrogeologické parametry Transmisivita Hydraulická vodivost d) Proudění podzemních vod Mapa izohyps e) Chemismus podzemních vod Izotopy a Piperův diagram e) Chemismus podzemních vod Durovův diagram e) Chemismus podzemních vod Hydrochemický typ vod Mineralizace vod Koncepční hydrogeologický model Obsah obrázku text, mapa, snímek obrazovky Popis byl vytvořen automaticky •model ověřen úspěšnou kalibrací •v průběhu kalibrace bývá běžně koncepční model zpřesňován Numerický hydrogeologický model Numerický hydrogeologický model Návrh čerpání podzemních vod (70 l/s) Numerický hydrogeologický model Pumping well Flow rate (m3/s) PW 1 1 260 PW 2 1 260 PW 3 960 PW 4 1 260 PW 5 1 260 In total 6 000 (72 l/s) Návrh čerpání podzemních vod (70 l/s) Numerický hydrogeologický model Pumping well Flow rate (m3/s) PW 1 1 260 PW 2 1 260 PW 3 960 PW 4 1 260 PW 5 1 260 In total 6 000 (72 l/s) pumping well drawdown (m) PW 1 12 PW 2 15 PW 3 15 PW 4 16 PW 5 16 Drawdown in individual pumping wells after 50 years of exploitation (well losses not included) Hydraulic head evolution in pumping wells during 50 years of production 6 000 m3/day (well losses not included) Návrh čerpání podzemních vod (70 l/s) Udržitelná vydatnost vodního zdroje Nejistoty v prognóze vývoje hladin při odběru 70 l/s •Ustálený přítok podzemní vody do modelu 73 l/s •Je však zvodeň v ustáleném režimu? •Dochází vůbec k doplňování PV? •Fosilní vody, neustálený stav? Udržitelná vydatnost vodního zdroje Shinj. Doplňování PV – fosilní vody, neustálený stav? •pluvial period – chladné období – pozdní pleistocén/časný Holocén •fosilní gradienty •pozdější období – srážky o nízké intenzitě - výpar Jak odhadnout vývoj čerpané zvodně s fosilními hydraulickými gradienty? •simulace celého povodí •nebo simulace neustáleného proudění bez přítoku a s výchozím stavem dnešních hladin è podhodnocení, bezpečnější varianta •velký pórový objem kolektoru (plocha modelu 408 km2 × průměrná efektivní mocnost zvodně 25 m × efektivní pórovitost 0.1 = 1×109 m3) •stovky let exploatace i bez doplňování podzemních vod Streamlines representing groundwater flow towards pumping wells after 50 years of exploitation