• • .. mag. Z. B. M. Sušnic, A. v* mag. Zlatko MIKULIC v v* Bojan CERNAC v v , ** Mladen SUSNIC Ana - 11 - HIDROLOGIJA V PROJEKTIH GOSPODARJENJA Z VODAMI NERADIOLOŠKI MONITORING GLADIN IN TEMPERATUR PODZEMNE VODE IN REKE SAVE PRI NUKLEARNI ELEKTRARNI KRŠKO POVZETEK Nuklearna elektrarna Krško ne izvaja nobenih izpustov v podzemlje, ali pod;zemne vode na svojem ozemlju, vendar s svojim obratovanjem lahko posredno vpliva preko reke Save na vodonosnika Krškega in Brežiškega polja. Možna vpliva sta zmanjšanje dotoka vode v prodni zasip vodonosnikov zaradi zamuljevanja akumulacije za odvzem hladiine vode, in toplotno onesnaženje podzemne vode zaradi izpusta segrete vode v Savo. V prispevku je podan oris celotnega sistema hidroloških meritev, s podrobnim prikazom kontinuiranega monitoringa gladin in temperatur podzemne vode in Save z elektronskimi zapisovalci podatkov (data logger). UVOD Nuklearna elektrarna Krško (NEK) pri obratovanju ne vpliva neposredno na podzemne vode Možni vplivi na vodonosnika Krškega in Brežiškega polja so posredni preko reke Save, zato je potrebno pri spremljanju vplivov na režim podzemnih voda tudi meritve na reki. V sklopu študij vpliva NEK na okolje je bil opredeljen tudi monitoring podzemnih voda in reke Save, ki je pozneje bil med pogoje obratovanja v vodnogospodarskem dovoljenju. Pri dograditvi in vzpostavitvi merske mreže za kontinuirani monitoring je NEK zaprosila za strokovno hidrološko službo Hidrometeorološkega zavoda Republike Slovenije (HMZ), z zahtevo naj bi obratovalni monitoring sledil standardom na državni mreži. Strokovnjaki HMZ so izdelali idejni projekt, v katerem je bila opredeljena merska oprema z vgradnje in so bile podane osnove za izdelavo gradbenega projekta. Sam projekt za izgradnjo je izdelala NEK predpisane stroge postopke za posege v nuklearnih objektih, ob konsultantski HMZ, ki je nudil detajlne projektne osnove za merskih postaj. Preizkus in umerjanje merilne opreme sta bili opravljeni v laboratoriju Centra za kvaliteto meritev HMZ, skupaj z izdelavo navodil za uporabo naprav. Sodelavci HMZ so sodelovali tudi pri gradbenem nadzoru, ter so po objektov vgradili vso merilno opremo in opravili zagon sistema. V vseh fazah od projektiranja in gradnje do zagona merskega sistema je bilo sodelovanje projektantov in izvajalcev zgledno in v obojestransko korist. • mag. Zlatko dipl.ing.geol.; Bojan dipl.ing.elektr ., Hidrometeorološki zavod Republike Slovenije, Vojkova 1b, 1000 Ljubljana . •• Mladen Sušnic, dipl. ing.fiz. ; Ana dipl.ing.kem., Nuklearna elektrarna Krško, Vrbina 12, 8270 Krško. VODARSKI DAN '98
Transcript
•
•
..
mag. Z. Mikulič , B. Černač M. Sušnic, A. Kovač
v* mag. Zlatko MIKULIC v v*
Bojan CERNAC v v , ** Mladen SUSNIC
Ana KOVAČ**
- 11 - HIDROLOGIJA V PROJEKTIH GOSPODARJENJA Z VODAMI
NERADIOLOŠKI MONITORING GLADIN IN TEMPERATUR PODZEMNE VODE IN REKE SAVE
PRI NUKLEARNI ELEKTRARNI KRŠKO
POVZETEK
Nuklearna elektrarna Krško ne izvaja nobenih izpustov v podzemlje, ali črpanja pod;zemne vode na svojem ozemlju, vendar s svojim obratovanjem lahko posredno vpliva preko reke Save na vodonosnika Krškega in Brežiškega polja. Možna vpliva sta zmanjšanje dotoka vode v prodni zasip vodonosnikov zaradi zamuljevanja akumulacije za odvzem hladiine vode, in toplotno onesnaženje podzemne vode zaradi izpusta segrete vode v Savo. V prispevku je podan oris celotnega sistema hidroloških meritev, s podrobnim prikazom kontinuiranega monitoringa gladin in temperatur podzemne vode in Save z elektronskimi zapisovalci podatkov (data logger).
UVOD
Nuklearna elektrarna Krško (NEK) pri obratovanju ne vpliva neposredno na podzemne vode Možni vplivi na vodonosnika Krškega in Brežiškega polja so posredni preko reke Save, zato je potrebno pri spremljanju vplivov na režim podzemnih voda vključiti tudi meritve na reki.
V sklopu študij vpliva NEK na okolje je bil opredeljen tudi monitoring podzemnih voda in reke Save, ki je pozneje bil vključen med pogoje obratovanja v vodnogospodarskem dovoljenju. Pri dograditvi in vzpostavitvi merske mreže za kontinuirani monitoring je NEK zaprosila za strokovno pomoč hidrološko službo Hidrometeorološkega zavoda Republike Slovenije (HMZ), z zahtevo naj bi obratovalni monitoring sledil standardom na državni mreži.
Strokovnjaki HMZ so izdelali idejni projekt, v katerem je bila opredeljena merska oprema z načinom vgradnje in so bile podane osnove za izdelavo gradbenega projekta. Sam projekt za izgradnjo je izdelala NEK upoštevajoč predpisane stroge postopke za posege v nuklearnih objektih , ob konsultantski pomoči HMZ, ki je nudil detajlne projektne osnove za načrte merskih postaj . Preizkus in umerjanje merilne opreme sta bili opravljeni v laboratoriju Centra za kvaliteto meritev HMZ, skupaj z izdelavo navodil za uporabo naprav. Sodelavci HMZ so sodelovali tudi pri gradbenem nadzoru, ter so po dokončanju objektov vgradili vso merilno opremo in opravili zagon sistema.
V vseh fazah od projektiranja in gradnje do zagona merskega sistema je bilo sodelovanje naročnika , projektantov in izvajalcev zgledno in v obojestransko korist.
• mag. Zlatko Mikulič , dipl.ing.geol. ; Bojan Černač, dipl.ing.elektr., Hidrometeorološki zavod Republike Slovenije , Vojkova 1 b, 1000 Ljubljana .
•• Mladen Sušnic, dipl. ing. fiz. ; Ana Kovač, dipl.ing .kem., Nuklearna elektrarna Krško, Vrbina 12, 8270 Krško.
MiŠiČEV VODARSKI DAN '98
ma9. Z . Mikulič , B. Černač M. Sušnič, A. Kovač
NAMEN MONITORINGA
- 12 - HIDROLOGIJA V PROJEKTIH GOSPODARJENJA Z VODAMI
Namen spremljanja režima gladin in temperatur podzemne vode je ugotoviti , ali obratovanje nuklearne elektrarne vpliva na izdatnost vodonosnikov Krškega polja in Brežiškega polja, ter če zaradi izpusta segrete hladiine vode v Savo obstoja toplotno onesnaženje podzemne vode.
Podzemne vode Krškega in Brežiškega polja se naravno prihranjujejo tudi z infiltracijo iz reke Save (slika 1). Po zajezitvi reke v akumulacijo za odvzem hladiine vode, je pričakovati zamuljevanje korita in kot posledica je možno zmanjšanje dotoka v podzemno vodo. V vplivnem območju akumulacije sta dve črpališči pitne vode, ki oskrbujeta mesto Krško z okolico. V kolikor bi prišlo do zmanjšanja vodnih zalog v vodonosniku , je NEK dolžna izvajati čiščenje rečnega korita. Za ugotavljanje morebitnih sprememb režima podzemne vode v vodonosniku je potrebno stalno spremljanje gladin in temperatur, ter odvisnosti teh parametrov od Save.
polje
AkurnulaciJa NEK
Krško polje
"o
J CrpaliSCe Drnovo
... <'
" ~
Crpalisce Brege
--
~,. , vodomerji na SoV!
~ \41 .. podftlkovnl re&lalralorJI Oli Savi
• podatkovni reiUllratoql za
~ l46 podzemne vode
" "" bldrol'Zohlp"
• NE-ilA 1::,. .mu toka podzemna ""'.
ef)
500 m r
Q monitorln, količin
T momlorinl lemperaturnea:lI vpiLva
Slika 1. Merska mreža za kontinuirani monitoring gladin in temperatur podzemnih voda in reke Save pri NEK.
Izpust segrete vode v Savo je na levem bregu in se potem postopno do Brežic premeša čez celo širino toka. V obdobjih nizke gladine podzemne vode, ko je izrazit dotok iz Save je možen toplotni vpliv, predvsem na podzemne vode Brežiškega polja. Vpliv je možno ugotoviti s stalnim spremljanjem gladin in temperatur Save skupaj z meritvami v piezometrih.
Že pred izgradnjo NEK je na območju Krškega in Brežiškega polja bila zgrajena mreža trinajstih piezometrov velikega premera za obratovalni monitoring podzemnih voda. Od začetka obratovanja nuklearne elektrarne izvaja VGP Novo mesto za NEK v teh piezometrih tedenske meritve gladin in temperatur podzemnih voda. Meritve se vrši z ročnim merilcem globine in živosrebrnim termometrom . Podatke meritev se shranjuje v banke podatkov pri naročniku, ki jih posreduje tudi v nacionalno banko na HMZ. Ta monitoring je le del strukturiranega sistema z različno frekvenco in prostorskim obsegom meritev.
Sistem sestoji iz treh ravni meritev, s čem je dosežena tudi največja gospodarnost. Na prvi ravni so kontinuirane meritve na najbolj kritičnih območjih, kjer se pričakuje največji vpliv na okolje. Ker so te meritve razmeroma drage, se jih izvaja na omejenem številu merskih mest. Ta del mreže ima tudi vlogo alarmno opozorilnega sistema.
V kolikor se s kontinuiranim monitoringom ugotOVi nezaželene pojave, se sproži podrobnejše meritve na drugi ravni. To pomeni zmanjšanje časovnega presledka med meritvami na mreži trinajstih piezometrov, kjer se sedaj v običajnih okoliščinah izvajajo enkrat na teden.
MiŠiČEV VODARSKI DAN '98
•
•
•
•
•
mag. Z. Mikulič , B. Cernač M. Sušnic, A. Kovač
- 13 - HIDROLOGIJA V PROJEKTIH GOSPODARJENJA Z VODAMI
V primerih ko je potrebno detajlneje ugotoviti spremembe v celotnih vodonosnikih se izvede simultane meritve na sekundarni mreži Hidrometeorološkega zavoda. Mreža za simultane meritve obsega 59 piezometrov in vodnjakov za spremljanje podzemnih voda in 8 merskih točk na reki Savi.
Merski mreži na drugi in tretji ravni monitoringa so ustreza le tehničnim zahtevam že od samega začetka obratovanja NEK, naknadno je bilo potrebno dograditi mrežo za kontinuirani monitoring in jo opremiti z ustreznimi merilnimi napravami.
KONTINUlRANI MONITORING
Za kontinuirani monitoring je bilo možno uporabiti piezometre že obstoječe mreže trinajstih piezometrov, merske postaje na Savi pa je bilo potrebno v celoti zgraditi na novo.
Projektna zahteva je bila zagotoviti zanesljive neprekinjene meritve gladin in temperatur reke in podzemne vode. Pri izbiri opreme so bile upoštevane ponudbe treh tujih in enega domačega proizvajalca. Izbrana je bila oprema nemškega izdelovalca OTT, ki ima več kot sto let izkušenj pri proizvodnji hidrološke opreme in je v času pogajanj edini predložil certifikat ISO 9001 , ter certifikat minhenške univerze o ustrezni zaščiti pred udarom strele. Izbrani sta bili dve tipski konfiguraciji elektronskih aparatov, ena za meritve površinskih voda in druga za vgradnjo v piezometre.
Za površinske vode oprema sestoji iz senzorja v reki , ki je s kablom v vkopani zaščitni cevi povezan z elektronskim zapisovalcem podatkov v zaščitni hišici na bregu reke nad koto poplavnih voda .
Slika 2. Del merske mreže na desnem bregu Save. V ospredju je piezometer NE0277, v ozadju pa postaja za meritve reke.
Pri piezometrih je bil uporabljen tip s senzorjem in elektronskim zapisovalcem podatkov v integralni enoti potopljeni pod vodo in preko kabla povezani z enoto za odčitavanje na površju. Ustja zaščitnih cevi piezometrov so bila nadvišana, tako da so zaščitne hišice z občutljivo opremo nad koto poplav.
V obeh primerih se gladine in temperature meri v presledkih 15 minut s shranjevanjem srednjih urnih vrednosti v spomin elektronskih zapisovalcov podatkov.
MiŠiČEV VODARSKI DAN '98
mag. Z. Mikulič, B. Černač M. Sušnic, A. Kovač
- 14- HIDROLOGIJA V PROJEKTIH GOSPODARJENJA Z VODAMI
Slika 3. Elektronski zapisovalec podatkov (data logger) za meritve reke Save. Na sliki je prikazano odčitavanje podatkov.
Slika 4. Merska postaja ob levem bregu Save pod NEK. Naprave so nameščene na nasipu za zaščito pred poplavami.
Del mreže za spremljanje gladin podzemne vode je na desnem bregu Save ob akumulaciji za hladilno vodo NEK (oznaka Q na sliki 1). Sestoji iz merske postaje na Savi in merskih postaj v dveh piezometrih (slika 2) razporejenih vzdolž tokovnice podzemne vode. S tem sistemom meritev je možno ugotavljati odvisnost gladine podzemne vode od vodostaja reke, kakor tudi časovni odziv na spremembe v reki v odvisnosti od oddaljenosti od rečnega brega.
Spremljanje toplotnega vpliva Save na podzemne se spremlja na levem bregu pod izpustom hladiine vode (oznaka T na sliki 1). Ta del mreže sestoji iz ene postaje na Savi in enega merskega piezometra na poti infiltracije rečne vode v podzemne vode (sliki 4, 5).
MiŠiČEV VODARSKI DAN '98
•
•
• ...
•
•
•
mag. Z. Mikulič , B. Černač M. Sušnic, A. Kovač
- 15- HIDROLOGIJA V PROJEKTIH GOSPODARJENJA Z VODAMI
Slika 5. Odčitavanje podatkov z elektronskega zapisovalca podatkov na piezometru NE1177.
SKLEP
Z dograditvijo mreže za kontinuirani monitoring je dokončan sistem mrež neradiološkega monitoringa podzemnih voda pri NEK. S tem je zagotovljeno pridobivanje kakovostnih in relevantnih podatkov, o režimu gladin in temperature podzemne vode Krško-Brežiškega polja v odvisnosti od reke Save.
Sedanji monitoring obsega samo meritve in shranjevanje podatkov z izračunom srednjih dnevnih vrednosti . V prihodnosti bo potrebno še ovrednotenje vseh razpoložljivih podatkov s čemer bo dosežen končni cilj ugotavljanja vpliva NEK na režim podzemnih voda .
