Systemy zabezpieczeń podłoża gruntowego przed zanieczyszczeniem 37

BOHDAN ZADROGA Katedra Geotechniki, Politechnika Gdańska Geotechnical Department, Gdańsk University of Technology

Systemy zabezpieczeń podłoża gruntowego przed zanieczysz-czeniem Protections systems against pollution migration in subsoil

Wstęp Potencjalne źródła zanieczyszczeń o

znanej lokalizacji (np. składowiska od-padów, zbiorniki rafinerii i stacji paliw, zakłady przemysłowe) stwarzają ryzyko ciągłego lub pulsacyjnego przedostawa-nia się różnego rodzaju zanieczyszczeń do podłoża gruntowego. W związku z tym, już na etapie projektowania i bu-dowy wymienionych obiektów, należy przewidzieć wokół nich odpowiednie systemy ochronne i zabezpieczające oraz minimalizujące zagrożenie podłoża gruntowego przed skażeniem.

Podstawowe rodzaje zabezpie-

czeń podłoża gruntowego Do technicznych rozwiązań zabez-

pieczających, stosowanych wokół źró-deł zanieczyszczeń o znanej lokalizacji, zalicza się (Kowalów 2000, Zadroga i Olańczuk-Neyman 2001):

• różnego rodzaju uszczelnienia (pod-stawy, skarp i powierzchni składo-

wisk odpadów, uszczelnienia pośre-dnie i boczne oraz systemy uszczel-nień obramowujących składowiska odpadów),

• zabiegi hydrauliczne i pneumaty-czne polegające na odcięciu do-pływu wód do źródła zanieczysz-czeń w strefie napływowej, z jedno-czesnym odprowadzeniem wód za-nieczyszczonych w strefie odpływo-wej,

• systemy ukierunkowujące migrację zanieczyszczeń poprzez układ lej-ków i bram (funnel and gate) w re-jon ścian reakcyjnych przyspiesza-jących dekontaminację zanieczy-szczeń,

• dezaktywację polegającą na utwar-dzeniu, stabilizacji lub zeszkleniu podłoża gruntowego. W rozwiązaniach praktycznych naj-

częściej stosuje się jednocześnie kilka z wymienionych rozwiązań.

Bohdan Zadroga 38

Migracja zanieczyszczeń w gruncie oraz przez uszczelnienia poziome i pionowe

Migracja zanieczyszczeń w nawod-

nionym podłożu gruntowym jest wyni-kiem jednoczesnego występowania z różną intensywnością następujących procesów: dyfuzji, adwekcji, dyspersji, sorpcji i degradacji. Wykorzystując różniczkowe równanie transportu zanie-czyszczeń oraz specyfikę wymienio-nych procesów, Manassero i Schackeld-ford wyodrębnili trzy podstawowe sche-maty migracji zanieczyszczeń o stęże-niach c0 > c1 przez poziomą lub piono-wą (np. iłową) warstwę uszczelniającą, najczęściej występujące w praktyce in-żynierskiej (rys. 1).

Ponieważ uszczelnienia pionowe w postaci klasycznych ścian szczelino-wych mogą tracić trwałość i stabilność wraz z upływem czasu, powodując tym samym pogorszenie szczelności począt-kowej, w obecnych technologicznych rozwiązaniach praktycznych (Jacenków 1993) można zastosować dodatkowo:

• dodatek bentonitu wapniowego o mniejszej (k = 1 · 10-11 m/s) prze-puszczalności niż stosowany często bentonit sodowy (k = 1 · 10-8 m/s),

• geomembranę umieszczoną wew-nątrz ściany szczelinowej,

• rdzeń drenażowy wewnątrz ściany szczelinowej. Skuteczność ilościową wymienio-

nych zabiegów przedstawiono na rys. 2. Przedstawione rozwiązania charak-

teryzują się dużą skutecznością ponie-waż zanieczyszczenia migrujące przez klasyczną ścianę szczelinową zatrzy-mywane są głównie przez geomem-

RYSUNEK 1. Migracja zanieczyszczeń w pod-łożu gruntowym przez uszczelnienia poziome (a) i pionowe (b). FIGURE 1. Pollution migration in subsoil with horizontal (a) and vertical (b) sealing layers.

RYSUNEK 2. Skuteczność uszczelnień bocz-nych ze ścian szczelinowych: klasycznych (a), z geomembraną (b), z rdzeniem drenażowym (c). FIGURE 2. Efficiency of sides sealing of ben-tonite slurry: clasical (a), with geomembrane (b), with drainage core (c).

-branę umieszczoną we wnętrzu ściany lub zbierane wewnątrz rdzenia drenażo-

uszczelnienieL+x

J = Jd

C0

C1 uszc

zeln

ieni

e

C0 C1

L+x

J = Jd

uszczelnienieL+x

J = Jd+Ja

C0

C1 uszc

zeln

ieni

e

C0C1

L+x

∆h

J = Jd+Ja

∆h

uszczelnienieL+x

J = Jd−Ja

C0

C1

uszc

zeln

ieni

e

C0

C1

L+x

∆h

J = Jd−Ja

∆h

pionowaściana szczelinowa

poziomeuszczelnienie iłowe

DYFUZJA J d

DYFUZJA J d + ADWEKCJA Ja

DYFUZJA J d − ADWEKCJA Ja

pionowaściana szczelinowa

poziomeuszczelnienie iłowe

pionowaściana szczelinowa

poziomeuszczelnienie iłowe

C0 >C1

stężenie zanieczyszczeń

a) b)

ściankaszczelinowa

q=864g/m2⋅d

składowisko(a)

geomembrana

q<<1g/m2⋅d

składowisko(b)

1m2 1m2

drenażwewnętrzny

k=1⋅10-6 m/s

q=0

składowisko(c)

1m2

q<<1g/m2⋅d

k=1⋅10-6 m/sk=1⋅10-6 m/s

1m1m1m

Systemy zabezpieczeń podłoża gruntowego przed zanieczyszczeniem 39

wego i odprowadzane na zewnątrz w celu neutralizacji.

Konstrukcja uszczelnień skła-

dowisk odpadów

W ostatnim dziesięcioleciu nastąpiła na świecie istotna ewolucja (Das 1994) rozwiązań konstrukcyjnych dna i skarp składowisk odpadów (rys. 3).

Zgodnie z Koncepcją Wielokrotnych Barier Zabezpieczających, stosowane początkowo pojedyncze systemy usz-czelnień mineralnych lub sztucznych (rys. 3 a, b), zastępuje się obecnie coraz częściej (szczególnie w przypadku skła-dowisk odpadów niebezpiecznych) sys-temami podwójnymi (rys. 3 c,d), z pierwotnym i wtórnym uszczelnieniem oraz z dwoma systemami zbierania i odprowadzania odcieków.

Możliwości wykorzystania materia-łów naturalnych oraz geosyntetyków do konstrukcji poszczególnych warstw (uszczelniającej, drenażowej, filtracyj-nej, ochronno-separacyjnej), w syste-mach stosowanych obecnie uszczelnień dna lub powierzchni oraz uszczelnień pośrednich w składowiskach odpadów przedstawiono na rys. 4 i 5.

Szczegółowe rozwiązania konstruk-cyjne (rodzaje, kolejność i miąższość warstw) uszczelnień podstawy i powie-rzchni, zalecanych w przepisach róż-nych krajów europejskich i w USA zna-leźć można między innymi w pracy (Raport 1997), a wymagania dotyczące materiałów stosowanych w warstwach uszczelniających i drenażowych w pra-cy (Zadroga i Olańczuk-Neyman 2001).

RYSUNEK 3. Pojedyncze (a, b) i podwójne (c, d) systemy uszczelnień mineralnych i sztucznych. FIGURE 3. Single (a, b) and double (c, d) systems of mineral and artificial sealing.

podłoże rodzime

a) c)

b) d)

podłoże rodzime

podłoże rodzime

podłoże rodzime

perforowane rurydrenażowe perforowane rury

drenażowe

warstwa filtracyjna

uszczelnieniemineralne z iłu

warstwadrenażowa ze żwiru

geonet(zbieranie odcieków)

pierwsza warstwauszczelniająca zgeomembrany

druga warstwauszczelniająca zgeomembrany

perforowane rurydrenażowe

warstwadrenażowa

ze żwiru

warstwa filtracyjna

geonet(zbieranie odcieków)

warstwadrenażowa ze żwiru

uszczelnienie sztucznez geomembrany

perforowane rurydrenażowe

geowłókninapierwsza warstwa

uszczelnienia mieszanego(ił + geomembrana)

druga warstwauszczelnienia mieszanego

(ił + geomembrana)

Bohdan Zadroga 40

RYSUNEK 4. Zastosowanie materiałów naturalnych i geosyntetyków w różnych rodzajach uszczel-nień składowisk odpadów. FIGURE 4. Application of natural and geosynthetics materials for liners construction.

RYSUNEK 5. Rozwiązania konstrukcyjne uszczelnień składowisk. FIGURE 5. Landfill liners construction

Systemy zabezpieczeń podłoża gruntowego przed zanieczyszczeniem 41

Uszczelnienia istniejących składowisk odpadów

Składowiska stare, wyeksploatowa-

ne i zamknięte, zlokalizowane bardzo często w niekorzystnych warunkach geotechnicznych, a ponadto często bez odpowiednich uszczelnień mogą po la-tach uaktywnić się jako źródła niebez-piecznych i intensywnych zanieczysz-czeń podłoża gruntowego. W takich sy-tuacjach, coraz częściej pojawiających się w różnych krajach świata, może okazać się konieczne całkowite odcięcie hałdy składowanych odpadów od ota-czającego podłoża gruntowego, nazy-wane okapslowaniem hałdy odpadów. Istotę takiego rozwiązania (Brandl 1994) przedstawiono na rys. 6.

RYSUNEK 6. Schemat uszczelnienia obramo-wującego istniejące składowisko odpadów. FIGURE 6. Encapsulation system for existing landfills.

W zależności od lokalnych warun-ków gruntowych w skład uszczelnienia obramowującego wchodzi uszczelnienie boczne wokół i uszczelnienie dna pod hałdą odpadów.

Aktualne możliwości technologi-czne wykonawstwa uszczelnienia ob-ramowującego w podłożu przepuszczal-nym o znacznej miąższości, w którym nie występuje naturalna ciągła warstwa nieprzepuszczalna (Brandl 1994) przed-stawiono na rys. 7.

RYSUNEK 7. Przekrój poprzeczny uszczelnień obramowujących z pojedynczym (a, b) i po-dwójnym (c) dnem. FIGURE 7. Cellural cut-off walls system with single (a, b) and double (c) bottom

Przedstawiona technologia polega na wykonaniu wokół masywu odpadów dwóch równoległych ścian szczelnych wraz ze ścianami poprzecznymi tworzą-cymi w planie dwa rodzaje komór:

• robocze, z których po opuszczeniu do ich wnętrza maszyn budowla-nych, wykonuje się iniekcyjnie po-jedyncze lub podwójne dno pod masywem odpadów,

• kontrolne, służące do kontroli i mo-nitoringu poziomu wód gruntowych i składu odcieków. Rozwiązanie to jest obecnie tech-

nicznie możliwe, lecz niestety bardzo kosztowne, co znacznie ogranicza za-stosowania praktyczne.

Trzy podstawowe technologie wy-konywania uszczelnień pionowych do znacznej głębokości (Brandl 1994) przedstawiono w Tabeli 1.

Z zestawienia wynika, że technicz-nie potrafimy obecnie wykonywać róż-ne uszczelnienia pionowe do głębokości kilkudziesięciu metrów (wyjątkowo po-nad 100 m) i mamy do dyspozycji kil-kanaście różnych sposobów wykonaw-stwa w zależności od potrzeb i lokal-nych warunków geotechnicznych i hy-drologicznych.

odprowadzenieodcieków odgazowanie

ściana szczelinowa

ił

z.w.g.

a) b)

grunt przepuszczalny

z.w.g.

szczelne dno

z.w.g.

odpady

≥ 2%dno

ścianyszczelinowe

zainiektowanedno

piezometr piezometry

ścianyszczelinowe

piezometr

podwójne dno

a) b) c)

odpady odpady

z.w.g. z.w.g.z.w.g.

komora iniekcyjna

komora kontrolna

dno

komora iniekcyjna

Bohdan Zadroga 42

Systemy monitoringu i analiza ryzyka zanieczyszczenia podłoża gruntowego

Skuteczność omówionych wcześniej

systemów zabezpieczeń podłoża grun-towego przed zanieczyszczeniem, jest

oceniana poprzez monitoring za pomocą specjalnych urządzeń instalowanych:

• bezpośrednio w uszczelnieniach wykonywanych wokół składowisk odpadów,

• w podłożu gruntowym wokół po-tencjalnych źródeł zanieczyszczeń.

TABELA 1. Rodzaje i charakterystyka technologii wykonawstwa uszczelnień pionowych. TABLE 1. Overview of methods for cut-off wall construction.

Technologia Rodzaj uszczelnienia Schematyczny przekrój w planie

Wymiary [m]

szerokość (d) głębokość (tmax)

Uszczelnienie podłoża naturalnego za pomocą ścian wykonywanych

"in situ"(permeability reduction

of in-situ soil )

Ściany z gruntu rodzimego uszczelnianego metodą:

a) zagęszczania

b) iniekcji

c) zamrażania

d) iniekcji wysoko- ciśnieniowej

e) mieszania z doda- tkami uszczelnia- jącymif) mieszania i iniekcji

0,4 ÷ 1,0

1,0 ÷ 2,5

≥

0,4 ÷ 2,5

> 0,15 ÷ 0,3

0,8 ÷ 1,5

0,7

≥ 0,7

10 ÷ 20

20 ÷ 80

50 ÷ 100

30 ÷ 70

20 ÷ 30

30 ÷ 60

10

lamele

Uszczelnienie za pomocą dodatkowych

elementów wprowadzanych w podłoże bez

wykonywania wykopów wąskoprzestrzennych

(soil displacement methods)

a) ścianka szczelna z geomembranyb) klasyczna stalowa ścianka szczelnac) cienka ścianka z wwibrowywanych profili H

d) żelbetowa ścianka szczelna wbijana

~0,02

≥0,05÷0,2

20 ÷ 40

20 ÷ 30

10 ÷ 35

15 ÷ 25

0,005≥(0,002)

≥ 0,4

Uszczelnienie za pomocą dodatkowych

elementów wprowadzanych

w podłoże do uprzednio wykonywanych

wykopów wąskoprzestrzennych(excavation methods)

a) ścianka ze stycznie wierconych palib) ściana szczelinowa jednofazowac) ściana szczelinowa dwufazowad) ściana szczelinowa z dodatkowym uszczelnieniem

0,4 ÷ 1,5

0,4 ÷ 1,6

0,6 ÷ 1,0

20 ÷ 40

100 ÷ 170

40 ÷ 70

20 ÷ 50

0,4 ÷ 1,0

(0,4 ÷ 1,6)

Systemy zabezpieczeń podłoża gruntowego przed zanieczyszczeniem 43

W pierwszym przypadku elektro-

niczne systemy monitoringu i wcze-snego ostrzegania o zanieczyszczeniach (Stępniak 1996) instaluje się w specjal-nych studzienkach wodowskazowych zlokalizowanych w warstwach drena-żowych uszczelnienia lub nad oraz pod geomembranami w postaci krzyżują-cych się elektrod do pomiaru oporności elektrycznej geomembran.

W drugim przypadku, punkty po-miarowe w postaci studni obserwa-cyjnych do pomiaru zanieczyszczeń wód gruntowych, lokalizuje się bezpo-średnio w źródle zanieczyszczeń (np. w składowisku) oraz w poszczególnych strefach wokół źródła zanieczyszczeń (Praca zbiorowa 2000), co przedsta-wiono schematycznie na rys. 8.

RYSUNEK 8. Strefy monitoringu podłoża grun-towego wokół składowiska odpadów. FIGURE 8. Subsoil monitoring zones around landfill.

Punkty pomiarowe A, zlokalizowa-ne przed składowiskiem odpadów służą

do określenia tzw. charakterystyki tła stanowiącej poziom odniesienia dla po-miarów w pozostałych strefach.

Punkty pomiarowe D, zlokalizowa-ne w składowisku odpadów służą do określenia składu i stężenia odcieków w masywie odpadów.

Punkty pomiarowe B i C, zlokali-zowane w strefach 1 i 2 za składowi-skiem odpadów, służą do określenia od-ległości T2 oraz T3, dla których czas migracji zanieczyszczeń w podłożu gruntowym jest równy odpowiednio 200 dni i 2 lata.

Rozszerzoną strefę monitoringu (strefa 3) tworzy się w szczególnych przypadkach.

W ostatnich latach, do określenia rodzaju i stężenia zanieczyszczeń pod-łoża gruntowego wokół składowisk od-padów, coraz częściej wykorzystuje się w kraju następujący specjalistyczny sprzęt geotechniczny: sondy statyczne CPTU z pomiarem przewodności elek-trycznej lub ze źródłem promieni ultra-fioletowych, dylatometr Marchettiego DMT i piezosondy obrotowe PZO-1. Opisy budowy tych urządzeń oraz me-todykę i interpretację pomiarów znaleźć można między innymi w pracy (Garbu-lewski 2002).

Dysponując wynikami monitoringu, można analizować stopień ryzyka de-gradacji podłoża gruntowego spowo-dowanej przez źródło zanieczyszczeń. Istotnym czynnikiem w takich analizach jest czas.

Przy stosowanych obecnie wielo-krotnych systemach zabezpieczeń, w ocenie ryzyka wykorzystuje się (Brandl 1998) najczęściej model discovery-re-

C4

C5

C6

C2

C1

C3

B3

B2

B1

D1 D2123

składowisko odpadów

strefy monitorowania wód gruntowych

A

kierunek przepływu wód gruntowych

T1T2

T3

czas przepływuwód gruntowych

2 a 200 d

T1T2

T3

2 a 200 d

kierunek przepływuwód gruntowych

strefy monitorowaniawód gruntowych

123czas przepływuwód gruntowych

D1 D2B1

B2

B3C1C2C3 A2 A1

bez uszczelnienia

z uszczelnieniem

Bohdan Zadroga 44

covery scharakteryzowany w pracy (Za-droga 2003) i przedstawiony na rys. 9.

RYSUNEK 9. Idea modelu discovery-recovery. FIGURE 9. Discovery-recovery model.

W modelu tym istotne znaczenie ma moment wykrycia (na podstawie cią-głego i długotrwałego monitoringu) nie-sprzyjającego faktu (np. przecieku w uszczelnieniu), a następnie moment podjęcia szybkiej decyzji zapobiegają-cej zbliżającej się awarii, w celu ograni-czenia rozmiaru szkód i poziomu ry-zyka.

Przykłady zabezpieczeń pod-

łoża gruntowego przed zanieczysz-czeniem

Interesujące przykłady zabezpiecze-

nia podłoża gruntowego w rejonie sta-rych, nie zabezpieczonych składowisk odpadów komunalnych Łubna i Ra-diowo koło Warszawy, przedstawiono w pracy (Koda 2000). Jako system za-bezpieczeń zastosowano łącznie: piono-we przesłony filtracyjne oraz opaskowy drenaż odcieków.

Wykorzystując liczne i dostępne obecnie programy obliczeniowe uw-zględniające trójwymiarowe modele fil-tracji i transportu zanieczyszczeń w podłożu gruntowym, przed podjęciem

decyzji o wyborze najskuteczniejszego systemu zabezpieczeń w danych warun-kach, przeprowadza się symulacje i analizy skuteczności wariantowych za-stosowań różnych rodzajów zabezpie-czeń. Do symulacji takich wykorzystuje się dane pomiarowe z badań tereno-wych.

Przykłady takich symulacji dla skła-dowiska odpadów komunalnych Pomo-rzany w Szczecinie oraz składowiska odpadów przemysłowych Lauf w Niem-czech (Kowalów 2000) zestawiono w Tabelach 2 i 3.

Najskuteczniejszymi systemami za-bezpieczeń podłoża gruntowego wokół składowiska odpadów komunalnych Po-morzany okazały się:

• uszczelnienie powierzchni, przesło-na pionowa i głęboki drenaż (wa-riant 9),

• przesłona pionowa i uszczelnienie powierzchni (wariant 6),

• przesłona pionowa łącznie z drena-żem (wariant 8),

• przesłona pionowa (wariant 3). Dają one maksymalną redukcję mi-

gracji zanieczyszczeń do podłoża grun-towego, lecz jednocześnie są najdroższe i skomplikowane technicznie.

Najskuteczniejszymi systemami za-bezpieczeń podłoża gruntowego wokół składowiska odpadów przemysłowych w Lauf okazały się:

• zabiegi hydrauliczne w postaci stu-dni depresyjnych (wariant 1) wraz z uszczelnieniem powierzchni (wa-riant 5),

• przesłona pionowa (wariant 3), • przesłona pionowa łącznie z głębo-

kim drenażem (wariant 8), • przesłona pionowa łącznie oraz usz-

czelnienie powierzchni (wariant 6),

a

c

bP

OZI

OM

RY

ZYKA

Późne wykryciezdarzenia

Wczesne wykryciezdarzenia

Począteknie sprzyjającego

zdarzenia

Niedopuszczalny poziom ryzyka

Warunkiustabilizowane

Podjęciedecyzji

Podjęciedecyzji

CZAS

Zakropkowanepowierzchnie oznaczają

czas zwiększonego ryzyka

Zniszczenie lub zanieczyszczenie środowiska

Podjęcie działań

Podjęcie działań Warunki ustabilizowane

Systemy zabezpieczeń podłoża gruntowego przed zanieczyszczeniem 45

TABELA 2. Wpływ systemu zabezpieczeń na zmiany filtracji. Składowisko odpadów komunalnych Pomorzany.

TABLE 2. Protections barriers influence on filtration changes. Municipal landfill Pomorzany.

Różnice stanów wody w odniesieniu do sytu-

acji bez konstrukcji zabezpieczających

Num

er w

aria

ntu

Rodzaj konstrukcji Wielkości uwzględnione w obliczeniach

Wyd

atki

wod

y fil

trują

cej p

rzez

skła

dow

isko

do

stre

fy o

dpły

wow

ej

[l/m

in]

spię

trzen

ie/o

bniż

enie

(+

/-) w

stre

fie n

apły

wow

ej

[m]

obniże

nie

w st

refie

od

pływ

owej

[m]

Zmni

ejsz

enie

wyd

atkó

w w

odn

iesi

eniu

do

sytu

acji

wyjśc

iow

ej [%

]

0 Bez konstrukcji zabezpieczających − 112,7 0,00 0,00 −

1a 3 studnie w strefie odpływowejłączny wydatek 28700 m3/rok (≈ 1 l/s)

111,5 -0,05 -0,08 0,11

1b 6 studni w strefie napływowej łączny wydatek 37300 m3/rok (≈ 1,2 l/s)

68,6 -0,45 -0,06 39,1

1c

Stosowanie studni depresyjnych (pompowanie ze studni)

6 studni w strefie napływowej 6 studni w strefie odpływowej łączny wydatek 61300 m3/rok (≈ 2 l/s)

27,0 -0,49 -0,15 76,0

2 Uszczelnienie powierzchniowe infiltracja wód opadowych = 0 51,4 -0,18 -0,07 45,6

3 Przesłona pionowa kpp = 10-9 m/s 2,0 +1,25 -0,30 98,2

4 Głęboki drenaż kdg = 10-2 m/s 108,1 -0,12 -0,06 4,1

5 Pompowanie ze studni depresyjnych i uszczel-nienie powierzchniowe

6 studni w strefie odpływowej 6 studni w strefie napływowej łączny wydatek 31800 m3/rok (≈ 1 l/s) infiltracja wód opadowych = 0

23,4 -0,48 -0,14 79,2

6 Przesłona pionowa i uszczelnienie po-wierzchniowe

kpp = 10-9 m/s infiltracja wód opadowych = 0 0,1 +1,25 -0,35 99,9

7 Głęboki drenaż i uszczelnienie po-wierzchniowe

kdg = 10-2 m/s infiltracja wód opadowych = 0 46,5 -0,15 -0,08 41,1

8 Przesłona pionowa i głęboki drenaż

kpp = 10-9 m/s kdg = 10-2 m/s 0,4 -0,18 0,00 99,6

9

Przesłona pionowa, głęboki drenaż i uszczelnienie po-wierzchniowe

kpp = 10-9 m/s kdg = 10-2 m/s infiltracja wód opadowych = 0

0,02 +0,30 -0,10 99,98

Bohdan Zadroga 46

TABELA 3. Wpływ systemu zabezpieczeń na zmiany filtracji. Składowisko odpadów przemysło-wych Lauf. TABLE 3. Protection barriers influence on filtration changes. Industrial landfill Lauf.

Różnice stanów wody w odniesieniu do sytu-

acji bez konstrukcji zabezpieczających

Num

er w

aria

ntu

Rodzaj konstrukcji Wielkości uwzględnione w obliczeniach

Wyd

atki

wod

y fil

trują

cej p

rzez

skła

dow

isko

do

stre

fy o

dpły

wow

ej

[l/m

in]

spię

trzen

ie/o

bniż

enie

(+

/-) w

stre

fie n

apły

wow

ej [m

]

obniże

nie

w st

refie

od

pływ

owej

[m]

Zmni

ejsz

enie

wyd

atkó

w w

odn

iesi

eniu

do

sytu

acji

wyjśc

iow

ej [%

]

0 Bez konstrukcji zabezpieczających − 174,5 0,00 0,00 −

1 Stosowanie studni depresyjnych (pompowanie ze studni)

4 studnie, łączny wydatek 1087992 m3/rok (34,5 l/s) -332,8 -0,60 -0,90 100

2 Uszczelnienie po-wierzchniowe infiltracja wód opadowych = 0 172,0 0,00 -0,02 2,4

3 Przesłona pionowa kpp = 10-9 m/s 1,4 0,25 -0,25 99,2

4 Głęboki drenaż kdg = 10-2 m/s 157,7 0 -0,10 9,7

5 Pompowanie ze studni depresyjnych i uszczel-nienie powierzchniowe

4 studnie, łączny wydatek stud-ni 1087992 m3/rok (34,5 l/s), infiltracja wód opadowych = 0

-750,3 -0,60 -0,90 100

6 Przesłona pionowa i uszczelnienie po-wierzchniowe

kpp = 10-8 m/s infiltracja wód opadowych = 0 0,5 0,22 -0,25 99,8

7 Głęboki drenaż i uszczelnienie po-wierzchniowe

kdg = 10-2 m/s infiltracja wód opadowych = 0 156,9 +0,11 -0,11 10,1

8 Przesłona pionowa i głęboki drenaż

kpp = 10-8 m/s kdg = 10-2 m/s 1,4 -0,00 0,00 99,2

9 Przesłona pionowa, głę-boki drenaż i uszczel-nienie powierzchniowe

kpp = 10-8 m/s kdg = 10-2 m/s infiltracja wód opadowych = 0

0,30 0,00 0,00 99,8

Systemy zabezpieczeń podłoża gruntowego przed zanieczyszczeniem 47

• pełne zamknięcie korpusu składo-wiska łącznie z głębokim drenażem (wariant 9). Dają one prawie całkowitą redukcję

migracji zanieczyszczeń do podłoża gruntowego, lecz są kosztowne.

Przedstawione przykłady świadczą o aktualnych możliwościach technicz-nych oraz o metodyce analizowania i wyboru rozwiązań najkorzystniejszych pod względem technicznym i ekono-micznym.

Podsumowanie Przedstawione wybrane zagadnienia

związane głównie z geotechnicznymi aspektami zabezpieczania podłoża grun-towego przed skażeniem i degradacją, która zdarza się obecnie coraz częściej i obejmuje znaczne obszary traktowane w skrajnych przypadkach jako obszary klęski ekologicznej, mają na celu uzmy-słowienie nie tylko ogromu i rodzaju zagrożeń, ale także aktualnych możli-wości i rozwiązań technicznych oraz ich skuteczności głownie specjalistom z za-kresu geotechniki, a także innym spe-cjalistom zajmującym się szeroko ro-zumianą inżynierią i ochroną środowi-ska naturalnego.

Autor ma nadzieję, że wskazane i zaawizowane zagadnienia, staną się in-spiracją do ożywionej i znacznie szer-szej dyskusji licznego grona specjali-stów, którzy spotkali się dzisiaj – na trzy dni przed wstąpieniem Polski do Unii Europejskiej – na Międzynarodo-wym Seminarium „Geoinżynieria śro-dowiska – transfer doświadczeń i dy-rektyw UE do nowo przyjętych państw”.

Literatura

BRANDL H., 1994: Vertical barriers for hazar-dous waste containment. Proc. of Interna-tional Symposium Developments in Geo-technical Engineering, Thailand, Bangkok.

BRANDL H., 1998: Risk analysis quality assur-ance and regulation in landfill engineering and environmental protection. Proc. of the Third International Congress on Environ-mental Geotechnics. Portugal, Lisboa.

DAS B. E., 1994: Principle of geotechnical en-gineering. PJS Publishing Company, Boston Massachusetts.

GARBULEWSKI K., 2002: Wykorzystanie son-dowań geotechnicznych do oceny stanu śro-dowiska na terenach zdegradowanych. Ma-teriały Konferencji N-T Zagospodarowanie Gruntów Zdegradowanych, Mrągowo.

JACENKÓW S., 1993: Możliwości uszczelniania wysypisk odpadów. Inżynieria Morska i Geotechnika, nr 2, 64 – 68.

KODA E., 2000: System zabezpieczenia przed zanieczyszczeniem wód w rejonie starych wysypisk odpadów. Materiały Jubileuszowej Sesji Naukowej Geotechnika w Budownict-wie i Inżynierii Środowiska, Gdańsk.

KOWALÓW M., 2000: Wpływ zabezpieczeń in-żynierskich na zmianę hydraulicznych wa-runków filtracji ze składowisk odpadów. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej.

PRACA ZBIOROWA, 2000: Metody badania i rozpoznania wpływu na środowisko grun-towo-wodne składowisk odpadów stałych. Ministerstwo Środowiska, Oficyna Wydaw-nicza EL-Press, Lublin.

RAPORT, 1997: Environmental Geotechnics. Raport of the ISSMFE Technical Committee TC-5. Ruhr Universität, Bochum, Germany.

STĘPNIAK S., 1996: Elektroizolacyjne monito-rowanie szczelności obudowy naziemnych składowisk odpadów specjalnych. Gospo-darka Wodna, nr 11, 343 – 345.

ZADROGA B., OLAŃCZUK-NEYMAN K., 2001: Ochrona i rekultywacja podłoża grun-towego. Aspekty geotechniczno-budowlane. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.

ZADROGA B., 2003: Geoinżynieria środowiska. Problemy i wyzwania. Inżynieria Morska i Geotechnika, nr 4, 204 – 219.

Bohdan Zadroga 48

Summary Pollution migration in subsoil, systems

of liners, subsoil monitoring zones and ex-amples of practical solution are presented.

Author’s address: Bohdan Zadroga Katedra Geotechniki Politechnika Gdańska 80-952 Gdańsk, ul. Narutowicza 11 Poland