Studiu hidrogeologic preliminar pentru alimentarea cu apa a localitatii Visina, jud. Dambovita

1. INTRODUCERE

Pentru realizarea obiectivului ALIMENTAREA CU APA COM. VISINA, JUD. DAMBOVITA se solicita de catre SC GEONET PROIECT SRL TARGOVISTE elaborarea, intr-o faza preliminara, a documentatiei hidrogeologice necesara fazei de proiectare “studiu de fezabilitate”. Prin aceasta urmeaza sa se stabileasca potentialul rezervelor de apa subterana, care sa fie deschise prin foraje de explorare – exploatare. Functie de rezultatele obtinute in faza de explorare forajele vor fi puse in exploatare si vor constitui sursa de alimentare cu apa a com. Visina.

Conform temei primite de la beneficiar, debitul necesar pentru alimentarea cu apa a com Visina este de Q1= 10.00 l/s.

Din punct de vedere geografic com. Visina este situata in parte sud-vestica a judetului Dambovita, unde se desfasoara unitatea Campiei Romane.

La baza elaborarii studiului stau urmatoarele lucrari si date:

cartarea geologica a unui areal larg pentru intelegerea succesiunii formatiunilor geologice si dispozitia lor spatiala,

cartarea hidrogeologica a teritoriului si arealelor limitrofe pentru: conturarea capacitatii subteranului de a inmagazina apa,

intelegerea raporturilor dintre frontierele de alimentare si de drenaj, stabilirea dinamicii curgerii apelor subterane si a potentialului acvifer al regiunii,

culegerea de informatii despre lucrari geologice si hidrogeologice executate anterior in regiune, a caror interpretare si prelucrare creeaza o imagine asupra prezentei apelor subterane si calitatea acestora,

date privind regimul climatic al regiunii, structura si regimul hidrologic al retelei hidrografice si raporturile acesteia cu

apele subterane, date privind parametrii hidraulici de curgere a apelor subterane pentru

dimensionarea surselor de apa subterana.

2. CERCETAREA TERENULUI

2.1. Consideratii geologice si tectonice

Din punct de vedere geologic regiunea analizata apartine sectorului valah al Platformei Moesice, unitate geostructurala rigida din vorlandul Carpatilor, in care sedimentarea s-a derulat in mai multe cicluri intr-o pozitie orizontala si cvasiorizontala. Deplasarea spre N si NV a acestei unitati a determinat ridicarea in mai multe faze tectonice a Carpatilor in conditiile afundarii ramei sale nordice pe aceeasi directie si formarea unei largi avanfose. Com. Visina este situata pe partea monoclinala dupa care platforma se afunda spre nord

si patrunde sub radacina muntoasa a Carpatilor. Ultimul ciclu de evolutie a sedimentarii se deruleaza la nivelului Cuaternarului, cand are loc colmatarea Bazinului Dacic, constituit la sfarsitul Sarmatianului. Sursele sedimentelor se situau, pe de o parte, pe rama nordica, respectiv catena carpatica, iar pe de alta pe rama sudica, datorita ridicarii platformei Moesice la sud de aliniamentul Dunarii.

Astfel, la nivelul Pleistocenului inferior pe rama nordica a Bazinul Dacic se depune un facies de depozite detritice de natura pietrisurilor a caror frecventa scade spre sud, trecandu-se la un facies predominant argilos cu intercalatii de pietrisuri si nisipuri Aceasta succesiune este cunoscuta in literatura de specialitate sub denumirea de „faciesul de Candesti”, care afloreaza larg in subunitatea geomorfiologica a Piemontului de Candesti, ce se desfasoara in interfluviul Arges-Dambovita. Spre S stratele de Candesti se afunda sub depozitele Pleistocenului mediu si superior.

In jumatatea sudica se constituie Faciesul de Fratesti, care este de natura unor pietrisuri mici cu nisip sau nisipuri fine – medii cuprinse in doua sau trei complexe. Sursa acestui facies sunt depozitele Cretacicului si Jurasicului ce afloreaza la sud de Dunare. Stratele de Fratesti apar la zi in malul Neajlovului amonte de confluenta cu Argesul si in malul stang al Dunarii. In perimetrul analizat Stratele de Fratesti sunt interceptate la adancimi mai mari de 150 m.

sus

Pleistocenul mediu marcheaza o noua etapa a evolutiei regiunii, in care domina un transport eoalian masiv de substanta minerala din catena carpatica, prin ablatia fractiunii fine a depozitelor glaciare. Astfel se formeaza un pachet relativ gros (40-50 m) predominant argilos – siltitic cu structura leossoida. Formeaza relieful Campului Burnasului dintre Calnistea si Dunare.

Pleistocenul superior constituia o alta etapa a sedimentarii caracterizata printr-o dinamica intensa a eroziunii si transportului, in urma carora sau depus predominant pietrisuri si bolovanisuri cu nisip, iar subordonat diferite tipuri de argile si argile nisipoase. Evolutia a avut loc in conditiile unei instabilitati tectonice de ridicare a regiunii reflectata in mai multe nivele de terasa. Este momentul in care se constituie campiile piemontane insiruite pe rama nordica a Campiei Romane, cum sunt: Campia Piciorului de Munte din interfluviul Arges – Dambovita, Campia Targovistei in interfluviul Dambovita - Ialomita, Campia Pintenul Magurii din interfluviul Ialomita – Cricovul Dulce, Campia Ploiestiului (partea nordica). La sud formeaza relieful Campiei Gavanu – Burdea, dezvoltata la sud-vest de cursul Dambovnicului, unde depozitele detritice sunt de natura unor nisipuri fine – medii, sub forma unor intercalatii subtiri intr-un complex argilos. Pe domeniul interfluviului Dambovnic - Arges depozitele Pleistocenului superior sunt acoperite de cele ale Holocenului inferior. La N, formeaza sistemul terasei superioare a retelei hidrografice principale modelat pe formatiuni precuaternare si piemonturile Pleistocenului inferior. Depozitele Pleistocenului superior se extind pana la adancimi de 100 – 120 m.

Ultima etapa de evolutie se deruleaza in Holocen, cand se constituie sistemul de terase joase si de lunca a retelei hidrografice. In acelasi timp, sunt colmatate ultimele luciuri de apa de pe rama nordica a Campiei Romane, ce constituie astazi aliniamentul campiilor de subsidenta dintre Arges si Buzau. Holocenul inferior constituit in suprafata de diferite tipuri de terenuri argiloase si prafoase de natura leossoida, iar in baza din nisipuri si pietrisuri cu nisip, afloreaza larg in interfluviul in interfluviul Teleorman – Arges. Holocenul superior formeaza lunca si patul albiei majore a retelei hidrografice principale si secundare

Evolutia paleogeografica diferentiata a sudului Romaniei este explicata prin structura tectonica diferita a partii vestice (sectorul valah) in raport cu cea estica (sectorul dobrogean) a Platformei Moesice. Cele doua sectoare sunt separate de falia intramoesica, falie crustala si cu caracter de decrosare, care este directionata NV –SE, aproximativ in lungul vaii Dimbovitei. In timp, falia intramoesica a functionat diferit, fie dextra pana la nivelul Sarmatianului, intr-o prima etapa, cand sectorul valah s-a deplasat spre nord, fie senestra, intr-o etapa ulterioara, cand sectorul dobrogean se deplaseaza in aceeasi directie, miscare care se pastreaza si astazi. Aceasta a determinat subsidenta mai intensa a sectorului dobrogean si acumularea unei stive groase 100 – 300 m de depozite cuaternare. Sedimentarea diferentiata in sectorul valah a fost accentuata si de existenta unor falii secundare, intracrustale, care sunt directionate aproximativ in lungul principalelor artere hidrografice (falia Argesului, falia Ialomitei, probabil falia Prahovei si a Teleajenului).

Teritoriul com. Visina este situat la contactul dintre sesul aluvial si terasa inferioara ale raului Neajlov cu Campia Gavanu – Burdea, ce se dezvolta la S si SV, contact marcat printr-un taluz ce introduce o diferenta de nivel de 8 - 10 m. Astfel, satul Brosteni este situat pe terasa inferioara a raului Neajlov, iar satul Visina pe nivelul inalt al Campiei Gavanu – Burdea.

sus

2.2. Sructura hidrogeologica

Existenta stratelor poros - permeabile si raporturile spatiale a acestora cu apele de suprafata a permis formarea unor structuri acvifere, care se individualizeaza prin parametrii fizici de curgere a apelor subterane si prin frontierele de alimentare si de drenaj. Astfel, se pot delimita: hidrostructura Pleistocenului inferior, hidrostructura Pleistocenului superior si hidrostructura Holocenului.

Hidrostructura Pleistocenului inferior afloreaza larg in interfluviul Arges – Dimbovita fiind cuprinsa intre catena montana, la nord, si un aliniament ce trece prin localitatile Valea Mare - Gaesti – Picior de Munte – Tatarani, la sud. La vest de Arges, Pleistocenul inferior constituie Piemontul Getic, ce formeaza sistemul de terasei inalte a retelei hidrografice principale si se afunda spre sud, sub depozitele mai noi la adancimi mai mari de 150 m. In perimetrul luat in studiu Plesitocenul inferior se prezinta in faciesul stratelor de Fratesti, care reprezinta un complex argilos cu intercalatii de nisipuri fine – medie. Intrucat sursa de sedimentare o reprezinta rama sudica a Platformei Moesice

granulozitatea acestora creste treptat spre sud, trecand la nisipuri grosiere cu pietris sau pietrisuri mici cu nisip.

Hidrostructura Pleistocenului superior are o larga dezvoltare la S de Piemontul Getic, unde este reprezentata de succesiunea stratelor acvifere, care sunt de natura unor nisipuri fine – medii, si complexe argiloase. Grosimea cumulata a stratelor acvifere este variabila si uneori neuniform distribuita pe verticala si in plan orizontal. Astfel, se poate separa o succesiune de pana la 20 - 40 m, si una la adancimi mai mari de 40 m in care frecventa orizonturilor nisipoase este mai mare. Secventa Pleistocenului superior se desfasoara pana la adancimi maxime de 120 m de la nivelul campului Gavanu – Burdea, dupa care sunt interceptate depozitele Pleistocenului mediu si inferior.

Hidrostructura Pleistocenului superior a fost deschisa pana las adâncimi de 50 – 110 m cu câteva foraje situate pe aliniamentul localitatilor Rascaeti – Visina – Brosteni.

În succesiunea stratelor acifere se poate separa o secventa superioara ce apartine Holocenului inferior si, probabil, partii terminale a Pleistocenului superior, ce se extinde pâna la adâncimi de 30 40 m, si o secventa inferioara la nivelul Pleistocenului superior, care este întâlnita pâna la adâncimi de 120 m.

sus

Grosimea cumulata a orizonturilor acvifere ale secventei superioare a Pleistocenului superior si Holocenului inferior, variaza între 9.50 m si 16,5 m, iar pentru secventa inferioara a Pleistocenului superior între 11.00 si 15,0 m.

Curgerea apelor subterane are loc sub un gradient hidraulic de cca. 2,5 la mie de la NV spre SE. Separarea celor doua secvente de sedimentare se face si prin valorile coeficientului de conductivitate hidraulica. Astfel, pentru secventa superioara orizonturile acvifere au conductivitati hidraulice k= 10 – 46 m/zi, în timp ce pentru secventa inferioara acesta variaza în limitele 1,4 – 11, 4 m/zi. Acesti parametrii fizici se reflecta si în valoarea debitelor obtinute la pompare, mai mari în cazul secventei superioare, unde debitul pompat variaza în limitele Q= 2,5 – 7,0 l/s si coincid în mare masura cu debitele optime de exploatare, si mai mici în cazul secventei inferioare, unde debitele optime de exploatare au valori de 1,8 – 3,30 l/s.

De asemenea se observa o diferentiere în ceea priveste structura celor doua secvente de sedimentare. Astfel în perimetrul satului Rascaeti, stratele de nisipuri ale secventei inferioare, probabil, au un procent ridicat de argila, ceea ce a facut ca acestea sa nu poate fi captate. În perimetrul satului Brosteni, în schimb numai secventa inferioara a prezentat interes, si anume, stratele situate la adâncimi mai mari de 50 60 m.

Din aceasta analiza rezulta ca Pleistocenul superior are o structura hidrogeologica complicata data de variatiile litologice si de distributia stratelor poros – permeabile atât pe adâncime, cât si pe directie. Complicatiile litologice sunt un rezultat al mediului de

sedimentare în care se îngemanau curentii fluviatil – lacustrii veniti dinspre nord cu cei veniti dinspre marginea sudica a lacului cuaternar.

Hidrostructura Holocenului se dezvolta în aria terasei inferioare a râului Neajlov, ce se comuna cu cea a râului Dâmbovnic, de la vest, unde acviferul este cantonat în depozitele de aluviuni grosiere de natura pietrisurilor cu nisip acoperite în suprafata de argile, argile nisipoase, silturi argiloase si nisipuri argiloase de natura leosoida. Este o hidrostructura ce se poate extinde pâna la adâncimi de 20 m, apa subterana având caracter de apa freatica fiind alimentata continuu de apa de suprafata a râului Neajlov si râului Dâmbovnic. Data fiind adâncimea mica a nivelului hidrostatic si distanta mica pâna la frontierele de alimentare este deosebit de vulnerabila la factorii de poluare.

sus

2.3. Consideratii hidrografice si climatice

Perimetrul luat în studiu este brazdat de o serie de cursuri de apa cu debit permanent la zi si care sunt în legatura directa cu orizonturile acvifere. Dintre acestea cele mai importante sunt râurile Arges si Neajlov situate la NE, si Râul Dâmbovnic la SV. Acestea constituie conditii de margine a hidrostruturile Holocenului superior si Pleistocenului superior. Intersectia cursurilor de apa cu stratele poros permeabile face posibila alimentarea continua a subteranului. Astfel, stratele acvifere situate în secventa superioara a Pleistocenului superior si Holocenului inferior ies la suprafata la distante mai mici, ceea ce le fac vulnerabile la agentii de poluare. Pentru stratele din secventa inferioara a Pleistocenului inferior distanta de alimentare si implicit distanta de parcurs a apei în subteran creste de la câteva sute la mii de metrii, ceea ce îi confera un grad de protectie suficient de mare.

Climatic perimetrul luat în studiu se caracterizeaza prin urmatorii parametrii:

precipitatii medii anuale P = 600 mm/m2, temperatura medie anuala T = 100C, evapotranspiratia E = 438 mm, scurgerea de suprafata S= 94,6 mm.

Din ecuatia de bilant hidric global rezulta o valoare a infiltratiei eficace de 67.6 mm/m2, adica 2,1 l/s.km2. Aceasta valoare semnifica contributia retelei hidrografice în principal, si secundar a precipitatiilor în realimentarea cu apa a subteranului.

2.4. Chimismul apelor subterane

Analizele efectuate pe probe recoltate din lucrarile de foraj indica un chimism corespunzator al apelor subterane, încadrându-se parametrilor de potabilitate conform SR 1342/1991. Totusi, în partea superioara se constata prezenta azotatilor si azotitilor, însa în limite normale. Din datele de teren se constata unele poluari ale apelor de mica adâncime cu ape de zacamânt, spre NV, în perimetrul localitatii Rascaeti, unde se exploateaza

hidrocarburi. Forajele adânci de la E de Neajlov, contin usoare urme de hidrogen sulfurat, a carei prezenta trebuie pusa pe seama structurii profunde a Câmpiei Române. Probabil se produce o legatura prin sistemul de falii cu formatiunile cu gips ale Miocenului inferior, din care, în conditiile unui mediu chimic reducator, este extras sulful si se formeaza hidrogenul sulfurat. Experimente simple arata ca acesta se aereaza prin agitare dupa 15 – 20 min.

sus

3. DIMENSIONAREA SURSEI DE APA SUBTERANA

Pentru alimentarea cu apa a com. Visina se preconizeaza explorarea si exploatarea hidrostructurii Pleistocenului superior, prin deschiderea stratelor acvifere situate la adâncimi mai mari de 20 m. În aceste conditii se apreciaza ca potentialul acvifer al hidrostructurii este redus la care se adauga structura litologica complicata, prin extinderea inegala o orizonturilor poros – permeabile.

Pentru dimensionarea domeniului de alimentare la scurgere naturala s-au luat în considerare urmatoarele valori ale parametrilor hidraulici: transmisivitatea T=28 m/zi, având în vedere ponderea mai mare a secventei inferioare a Pleistocenului superior, cu un potential acvifer redus; gradientul hidraulic de curgere naturala a apei subterane natural I = 2.5 la mie.

La debitul necesar Qnec.=10 l/s lungimea domeniului de alimentare este:

L = Qnec/Ti = 12300 m.

Pentru dimensionarea lungimii liniei de captare se utilizeaza metoda drenului echivalent considerându-se un gradient hidraulic mediu de curgere a apei subterane în dren Ic=0.01:

Lc = Qnec/Tic = 1300 m.

Debitul preliminat al unui put se obtine luând în considerare un diametru D=0,200 m, o grosimea medie cumulata a stratelor acvifere M= 20 m si o conductivitate hidraulica k= 1.4 m/zi, adica:

Qput= pD M.0.000227 = 3.4 l/s

Prin urmare pentru asigurarea debitului captarii sunt necesare 3 puturi cu adâncimea de 120 m care sa deschida succesiunea Pleistocenului superior de la adâncimi de 20 – 25 m.

Drenul echivalent cu lungimea de 3200 m este înlocuit cu cele 3 foraje situate într-un aliniament orientat NE-SV situate la o echidistanta minima de 250 m.

În acest caz lungimea liniei de captare se reduce la mai putin de 1000 m, ceea ce are ca efect cresterea denivelarii. Astfel, daca în cazul drenului echivalent denivelarea în linia de

captare este de s=10 m, prin instituirea unui front de captare cu foraje aceasta va creste la valori s=20 – 22 m.

În acest caz caracteristicile unui foraj de explorare – exploatare din frontul de captare sunt urmatoarele:

adâncimea 120 m, diametru Φ 0,200 m, nivel hidrostatic NHs = -8.50 m, nivel hidrodinamic NHd = -30 m, denivelarea s= 21- 22 m, debit Q= 3-4 l/s.

Prin urmare, vor fi captate stratele de la adancimi mai mari de 30 m. din doua motive: pentru a asigura denivelari mari, care in acest caz sunt la limita maxima admisa si protectia sanitara a sursei. Calculul distantei minime de parcurs a apei in subteran pentru perimetrul de protectie cu regim sever (timp de parcurs 20 zile), pe directia amonte, indica o valoare de cca. 2300 m. In conditiile în care înclinarea stratelor este foarte slaba (1.0 – 1.5%) rezulta ca acestea ies la suprafata la distante de 2000 – 3000 m, valoare ce asigura o protectie suficienta a captarii. Aceasta inseamna ca se va institui un perimetru de protectie minim cu latura de 10 m.

CONCLUZII

Studiile intreprinse în perimetrul comunei Visina, jud. Dambovita delimiteaza ca sursa subterana de apa hidrostructura Pleistocenului superior care se extinde pana la adancimi de 100 – 120 m. Din lucrarile executate anterior incadreaza aceasta rezerva in categoria hidrostructurilor cu potential acvifer redus, caracteristica data de conditile de sedimentare din care a rezultat un facies predominant argilos cu intercalatii subtiri de nisipuri fine – medii.

Pentru realizarea sursei de apa potabila se prevede instituirea unui front de captare compus din 3 foraje de explorare – exploatare cu adâncimea de 120 m situate la echidistanta de minim 250 m orientat (vezi plan de situatie), situat la limita nordica a satului Visina si la liziera padurii Cioranca.. Pentru a asigura un grad de protectie satisfacator a sursei si a debitelor necesare vor fi captate stratele de la adâncimi mai mari de 30 m. În aceste conditii se va institui un perimetru de protectie cu latura de 10 m.

sus