2009 Průběh projektu

J. Najser a kolektiv (2009) – Arcadis GEOTECHNIKA

1) Pórovitost a propustnost granitických hornin (rešeršní práce) - dílčí zp. 1.1

Zpráva se zabývá studiem pórovitosti, propustnosti a difuzivity hornin a je zaměřena na metodiku stanovování těchto parametrů. Výzkum je soustředěn horniny s nízkou mírou tektonického postižení, zvětrání a hydrotermální alterace. Ačkoliv takové horniny typu granitů vykazují nejmenší hodnoty pórovitosti, propustnosti a difuzivity, neumožňují dokonalou izolaci a nelze tak zcela zabránit potenciálnímu šíření kontaminantů.

V textu zprávy jsou uvedeny zejména charakteristiky makroskopicky neporušených granitů a popis jejich vnitřní pórovitosti a propustnosti. Jsou shrnuty výsledky výzkumných projektů prováděných v posledních letech v řadě zemí, včetně Francie (např. Gallé, 1994, Menendéz et al., 1999, Reuschlé et al., 2006), Kanady (Vilks et al., 2003, Everitt a Lajtai, 2004, Martino a Chandler, 2004, Souley et al., 2001), Finska (Autio et al., 1998, Siitari-Kauppi et al., 1997, Kelokaski et al., 2006, Sardini et al., 2007, Švédska (Johansson et al., 1998, Tullborg a Larson, 2006), Švýcarska (Schild et al., 2001, Pleinert a Degueldre, 1995), Japonska (Onishi a Shimizu, 2005, Ota et al., 2003) nebo Španělska (Mejíaz et al., 2009).

J.Marek a kolektiv (2009) – Arcadis GEOTECHNIKA

2) Podrobné inženýrskogeologické mapování Pozďátky, Cínovec – dílčí zp. 1.2

Ve zprávě jsou popsány detailní inženýrskogeologické poměry zájmové lokality, které přinášejí podrobný plošný obraz geologických poměrů území. S ohledem na téma výzkumného úkolu (mezizrnná propustnost) jsou velmi podrobně popsány informace o tektonické členitosti území a míře porušenosti horninových formací tektonickými zlomy či jinými diskontinuitami.

Mapování se uskutečnilo v podrobném měřítku 1:5 000 ve smyslu směrnic č.1/1989 býv. ČGÚ. Veškeré práce jsou opřeny o archivní materiály bez doplňkových sondovacích prací.

L. Rukavičková a kolektiv (2009) - ČGS:

3)Zpracování archivních vrtů v Českém masivu, rešerše zahraniční literatury v oblasti propustnosti, stopovačů a vliv mikropuklin – dílčí zp. 1.4

Prvním z nich je studium archivních materiálů z vrtných průzkumů v oblasti Českého masivu, kontrola stavu zachování archivních vrtných jader v granitoidech a následný výběr vhodných lokalit pro nové výzkumné vrty. Vybráno bylo celkem 6 lokalit se zachovaným vrtným jádrem v celém profilu vrtu:

- Kostelní les na melechovském masivu (Českomoravská vrchovina)

- Zadní les na melechovském masivu (Českomoravská vrchovina)

- Potůčky-Podlesí v Krušných horách

- Krásno u Horního Slavkova

- Pozďátky u Třebíče

- Cínovec v Krušných horách

Na uvedené lokality posléze směřovaly rešeršní a rekognoskační práce zaměřené na zpracování a zhodnocení geologických, geofyzikálních, hydrogeologických a hydrochemických poměrů jednotlivých lokalit. Na lokalitě Krásno proběhlo povrchové geofyzikální měření. Cílem je poskytnou podklady pro optimální umístění nových vrtů a směrování výzkumných činností v rámci tohoto projektu.

Pro studium mezizrnné pórovitosti mají zásadní význam fyzikální vlastnosti granitů, proto se jejich rešerši, statistickému vyhodnocení a srovnání s hodnotami vyskytujícími se v granitoidech Českého masivu

Rešerše domácí a zahraniční literatury s cílem navrhnout vhodný postup a metodiku výzkumných prací zaměřených na mezizrnnou propustnost granitů v oblasti Českého masivu. Práce byly zaměřené na:

- Problematika mezizrnné propustnosti vliv petrologie a alterací na propustnost, metody měření a výzkumu a příklady výsledků ze světa.

- Studium distribuce mikropuklin a „fluid inclusion planes“ a rekonstrukce migrace paleofluid v horninách

- Stopovací látky pro identifikaci transportu látek horninovým prostředím (kapitola 7) – tato kapitola zaměřená na zhodnocení možností použití stopovačů různých typů pro studium mezizrnné propustnosti

V. Havlová a kolektiv 2009 – ÚJV:

4)Migrační procesystopovačů v neporušeném horninovém prostředí granitických hornin – dílčí zp. 1.5

Zpráva zpracovává problematiku propustných zón ve zdánlivě nerozpukané hmotě žulových hornin. Cílem je kvantifikovat zvolené migrační parametry jako jsou difúzní koeficient pro nesorbující stopovač, formační faktor a sorpční distribuční koeficient pro sorbující se stopovače. Tyto parametry charakterizují míru průniku stopovače do neporušené horniny a lze z nich vyhodnotit jejich závislost na vlastnostech horniny. Zprávy s zabývá s využitím radioaktivních stopovačů, které lze detekovat ve velmi nízkých koncentracích a stopovače neaktivno jódu jako konzervativního nesorbujícího stopovače.

Zpráva se zabývá teoretickými základy procesů a je v ní demonstrováno využití stopovačů pro laboratorní účely.

M. Vaněček a kolektiv 2009 - ISATech

5) Výběr vhodných lokalit granitů, archivní dokumentace vrtů vybraných lokalit dílčí zp. 1.6

Zpráva soustřeďujetechnické a administrativní informace o jednotlivých lokalitáchdo jednoho souboru. Dokument obsahuje informace jak o archivních vrtech, tak o vrtných pracích realizovaných v rámci výzkumného úkolu.

Nevyplněné části kapitol odpovídají dosažené úrovni ve sběru informací k datu vydání zprávy.

Kapitoly jsou tříděny podle zájmových lokalit. Každá ze zájmových lokalit je dále rozdělena na informace pocházející z archivních technických prací a na informace vztahující se k terénním pracím, které jsou součástí výzkumného projektu.

Všechny kapitoly a podkapitoly mají pevnou strukturu bez rozdílu, je-li příslušná informace dostupná v časovém intervalu zpracovávání etapových zpráv. Tento dokument je aktualizován v průběhu výzkumného úkolu tak, aby soustřeďoval aktuální příslušné informace pro celý řešitelský tým.

Tabulka uvádí v přehledné formě lokality a archivní vrty vybrané k naplnění výzkumného záměru.

M. Vaněček a kolektiv 2009 - ISATech

6) Upřesnění koncepce výzkumu a vývoje - Etapa II dílčí zp. 1.7

Pro rok 2010 jsou plánovány 4 řešitelské oblasti:

1.výzkum fyzikálních parametrů archivních vzorků

2.výzkum fyzikálních parametrů nově odvrtaných vzorků

3.studium parametrů naměřených v laboratorních podmínkách na vytipované lokalitě

4.softwarové zpracování dat

Na odebraném vrtném jádru realizovat testy zaměřené na stanovení:

-hydrodynamických parametrů,

-migračních parametrů,

-geomechanických veličin.

Dále je cílem stanovit základní fyzikálně-chemické parametry horninových vzorků vytipovaných lokalit pro srovnávací účely a doplnit počet archivních vrtů do čísla 10.

Analyzovat 2 vrtná jádra získaná z nově realizovaných vrtů na výzkumné lokalitě

Na základě ověřené existence mezizrnné propustnosti u archivních vzorků vybrat alespoň dvě vhodné lokality k výzkumu in-situ. V této etapě se práce zaměří na zbudování výzkumného terénního pracoviště na jedné z vybraných lokalit. Na výzkumné lokalitě 01 budou realizovány 2 jádrové vrty do hloubky cca 100 m.

M.Brož a kolektiv 2009 - ÚSHM

7) Metodiky geofyzikálního hodnocení granitového prostředí geofyzikálními metodami – dílčí zp. 1.8

Zpráva se zabývá charakterizováním granitového prostředí zejména z hlediska výzkumu jeho parametrů geofyzikálními metodami a metod stanovení vzájemných souvislostí mezi strukturou horniny a puklinami v žulovém masívu souvisejícími se seismickými a seismoakustickými jevy.

Metodiky stanovení geofyzikálních parametrů granitových hornin dynamickým způsobemumožňujízpřesnit charakteristiku horninového prostředí . Výsledkytěchto měření , které mohou probíhat i při různých vnějších podmínkách (běžné prostředí, nasycení vzorku vodou nebo jiným kapalným mediem, při působení tlaku apod.)mohou podstatným způsobem popsat jak se tyto vlivy projeví ve vnitřní struktuře materie.

Současně s těmitonedestruktivními geofyzikálními studiemi je možné provádět geochemická měření propustnosti a zkoumat vzorkyhornin naelektronkovém mikroskopu.

Měření prováděná makroseismickými metodami in-situ mají výhodu zachování původního granitového prostředí a mohou postihnout procesy související s křehkým porušováním hornin ve sledované oblasti. Tyto metody pak mohou postihnout i vliv vrtání průzkumných vrtů a průběh reakce masivu na provedené dílo.

M. Milický a kolektiv 2009 – PROGEO

8 ) Matematické modelování proudění a transportu v granitických horninách- rešerše přístupu a programů - dílčí zp.1.9

Zpráv přinášípřehled o možnostech a metodice matematického modelování proudění a transportu v prostředí hydrogeologického masivu pro různá měřítka přístupu a získání informací o dostupných existujících softwarových aplikací použitelných pro řešení tohoto úkolu.

Zpráva se stručně věnuje jednoduché charakterizaci prostředí masivu z hlediska hydrogeologického modelování a obecně užívaným přístupům v oboru matematického modelování procesů v tomto prostředí.

Ve druhé části je pak diskutována problematika matematického modelování transportu kapalného média horninovým prostředím granitů vlivem puklinové propustnostia vlivem potenciální existence mezizrnné propustnosti.

V další části se přehlednou formou charakterizují transportní procesy, které se podílí na migraci látek horninovým prostředím. U jednotlivých procesů je diskutována jejich účinnost vzhledem k poréznímu a puklinovému prostředí a vzhledem k měřítku řešené úlohy.

Následující část zprávy se věnuje rešeršnímu popisu modelovacích aplikací, u kterých se předpokládá, že budou využity v různých fázích řešení úkolu. Forma a podrobnost rešerše každé modelové aplikace je závislá na dostupné literatuře, dosavadních zkušenostech s těmito aplikacemi a míře předpokládaného uplatnění konkrétního programu v rámci řešení projektu. Do rešerše modelových aplikací byly zahrnuty následující programy pro řešení proudění podzemní vody a transportu látek (případně reaktivního transportu):

-MODFLOW,

-MT3DMS,

-FEFLOW,

-NAPSAC,

-PHREEQC,

V poslední části zprávy je uveden stručný popis alternativních experimentálních přístupů k modelování proudění a transportu v rámci horninového prostředí, které nevyužívají obvyklé nástroje pro hydrogeologické matematické modelování. V závěru je stručně popsán další alternativní přístup k proudění a transportu horninovým prostředím orientovaný dominantě na mikroměřítko. Tento přístup je založen na Lattice Boltzmannových metodách.