(2) Veštačko prihranjivanje izdani bunarima dvojne namene

1)   Istorijski razvoj primene veštačkog prihranjivanja izdani bunarima dvojne namene (ASR sistemi)

Bunari dvojne namene se koriste u mnogim zemljama u svetu a najviše u USA. U knjizi Davida Pyna iz 2005. godine dat je pregled projekata veštačkog prihranjivanja izdani bunarima dvojne namene koji će ukratko i ovde biti navedeni.

Sjedinjene Američke Države (USA)

Na slici 1 pokazane su lokacije oko 90 ASR projekta koji su operativni u USA do 2009. godine. Procenjeno je da je do danas još 100 ASR projekata u raznim fazama izrade.

Kanada

Mannheim projekat veštačkog prihranjivanja izdani je relizovan u gradu Kitchener nedaleko od Toronta. Voda is reke Grand River se tretira i koristi za prihranjivanje lokalne izdani koja se crpi u letnjim mesecima kada je potrošnja veća. Konstrukcija i testiranje ASR bunara počelo je tokom 1994. godine.

Slika 1. Lokacija operativnih ASR sistema u USA, April 2009.godine (Pyne 2012).

Izrael

Od 1956. godine veštačko prihranivanje izdani kroz bunare je bio važan elemenat Nacionalnog Vodnog Sistema za Izrael. Mnoga praktična iskustva su dobijena iz izdani formirane u peščaru Coastal Plain i krečnjačko-dolomitskom izdani u centralnom Izraelu. Izvor vode je jezero Kinneret ali su korišćeni i drugi izvori kao što je površinski oticaj i podzemna voda iz krečnjačke izdani.

Engleska

Thames Water Utility je privatna kompanija koja snabdeva klijente u Londonu i Thames dolini. Tokom zimskih meseci, deo proticaja iz reke Thames i reke Lee se tretira i injektira u nekoliko bunara u severnom Londonu. Rezervoarski prostor je delimično pod pritiskom izdan sastavljena od chalk-a preko koje se prostiru peskovi. Inicijalno testiranje je počelo tokom 1950ih godina i nedavno (2005.godina) bunarsko polje je prošireno. Bunari dvojne namene se koriste i na nekoliko drugih lokacija u Engleskoj.

Holandija

Intenzivan rad sa sistemom za prihranjivanje izdani kroz bunare je sproveden u Holandiji naročito u obalskim dinama blizu Amsterdama. Površinski bazeni su korišćeni godinama za prihranjivanje površinske izdani sa tretiranom vodom reke Rhine i reke Meuse. Usled potreba za povećanom zaštitom ovih basena i smanjenjem površine zemljišta koja je dostupna za prihranjivanje povećavala se potreba za prihranjivanjem izdani kroz bunare. Od 1994. godine dva sistema bunara dvojne namene su operativni i još dva sistema su u izradi

Australija

Farmeri u oblasti Adelaide koriste bunare za irigaciju za prihranjivanje njihovih izdani. Ova voda se koristi kao dodatni izvor vode tokom sušnih meseci. Postoje mnogi drugi sistemi buanra dvojne namene koji su operativni a jedan od njih, Calyton, koristi kao rezeroarski prostor slanu izdan.

Mnogi drugi ASR sistemi su u upotrebi ili su projektovani u drugim zemljama sveta kao što su Italija, Španija, Kuvajt, Ujedinjeni Arapski Emirati, Katar, Japan, Tajvan, Kina, Indija, Indonezija, Južna Afrika, Namibia i Iran.

Pre 1970.godine upravljanje vodnim resursima kroz veštačku infiltraciju u USA je retko rađeno i to uglavnom površinskim metodama. Nekoliko eksperimenata sa injekcionim bunarima je urađeno pre 1968. godina od kojih su najbolje dokumentovani oni od strane Američkog Geološkog Društva (United States Geological Survey). Moglo bi se zaključiti da su potrebe za vodom zadovoljavane klasičnim oblicima vodosnabdevanja kao što su bunarska polja, brane, rezervoari i snabdevanjem iz reka. Veštačko prihranjivanje je bilo u svojim počecima i problemi sa kolmiranjem bunara su podržavali mišljenje da je neefikasno prihranjivati izdani kroz bunare.

Sa razvojem tretmana vode i nekoliko uspešnih projekata veštačko prihranjivanje izdani kroz bunare je dobilo svoj zamah. Kao što je već rečeno, do 2009. godine oko 90 ASR projekta su bili operativni u poređenju sa 3 u 1983.godini i 20 u 1994.godini. Velika većina ovih sistema koristi prečišćenu vodu za piće za uskladištenje u izdani

2)   Literatura

Pyne David, Aquifer Storage Recovery: A Guide to Groundwater Recharge Through Wells. 2nd Edition, 2005. USA

Knjigu možete dobiti sa popustom preko nas, napišite nam email ili nas pozovite na mobilni +381-(0)-62-965-1748

(1) Veštačko prihranjivanje izdani bunarima dvojne namene

Na početku nove ere svetska populacija je brojala oko 300 miliona ljudi. Ukupno 1700 godina je bilo potrebno da se svetska populacija udvostruči na nešto preko 600 miliona ljudi. Do 1860te godine, za 160 godina, populacija se udvostručila ponovo na 1,2 milijarde ljudi. Do 1945te godine broj ljudi na zemlji je dostigao 2,4 milijarde, ponovo se udvostručio za period od 85 godina. Do 1984, za 39 godina, ponovo se udvostručio na 4,8 milijarde, za 39 godina i prema poslednjim podacima ponovo se udvostručio oko 2000. godine, za 16 godina (Pyne 2005). Takođe, potrošnja vode po stanovniku, naročito u razvijenim zemljama raste.

Da bi pratili ove trendove vodni resursi moraju efikasnije da se koriste. Veštačko prihranjivanje izdani je jedan od mnogih načina da se postigne efikasnije korišćenje ograničenih vodnih resursa. Ovde se mora napomenuti da se u literaturi na engleskom jeziku koristi izraz MAR (Managed Aquifer Recharge) za veštačko prihranjivanje.

Interes za veštačko prihranjivanje izdani se povećao u zadnje vreme kao odgovor na opadanje nivoa podzemne vode usled precrpljivanja izdani, povećanje ranjivosti površinskih rezervoara na zagađenja i mnogih drugih razloga. Sistemi za veštačko prihranjivanje izdani sa površine terena preko basena koji se pune vodom, uglavnom tretiranom rečnom vodom, dobro funkcionišu kad je zemljište na površini terena dobro vodopropusno i kada je površina zone za prihranjivanje preko basena dostupna po povoljnoj ceni. Tokom rada, ovi baseni se povremeno čiste kroz seriju vlažnih i suvih ciklusa i tako se održava dugotrajni i efikasni intenzitet prihranjivanja. Ukoliko postoji slaboprousni sloj koji je veće dubine i ako je dostupnost zemljišta za infiltraciju mala, veštačko prihranjivanje sa površine terena nije moguće.

Kada je u pitanju veštačko prihranjivanje izdani, naročito dubljih izdani, u zadnjih 20ak godina postalo je jasno da se ovo može uraditi bunarima dvojne namene. Kada su u pitanju bunari dvojne namene prihranjivanje izdani se postiže sa bunarom (ili grupom bunara) kroz koje se voda i injektira i crpi sa jedne iste lokacije. David Pyne je inženjer koji je 1983. godine uveo u svetsku hidrogeološku praksu izraz Aquifer Storage and Recovery wells (ASR bunari). Ono što je kroz dugogodišnju praksu primećeno je da ukoliko se voda koja se injektira prečišćava (praktično do nivoa za piće) ne dolazi do kolmiranja bunara (što je jedan od glavnih problema ove metode) već se voda može injektirati u podzemni rezervoar i crpeti bez naknadnog tretmana osim dezinfekcije. Ovaj način gde se jedan bunar koristi i za injektiranje i za crpenje vode je veoma ekonomski isplativ i predstavlja značajan napredak u načinu kako upravljamo vodnim resursima.

Prihranjivanje izdani bunarima dvojne namene (ASR) može se definisati kao uskladištenje vode u pogodnoj izdani kroz bunar u periodu kada je voda dostupna i kada je mala potrošnja (zimi npr.) i crpenje te vode kad je ona potrebna (leti npr.). Ono što se mora napomenuti je da voda koja se injektira mora biti dobrog kvaliteta i nije slučajno da svi operativni ASR sistemi koriste praktično pijaću vodu za injektiranje (Pyne 2005).

Pogodne izdani za ASR sisteme mogu biti izdani pod pritiskom ili izdani sa slobodnim nivoom ali većina izdani u kojoj su se koristili bunari dvojne namene su bili u izdanima pod pritiskom ili mešovitom tipu izdani (deo izdani je pod pritiskom a deo je sa slobodnim nivoom). Upotreba bunara dvojne namene u izdanima sa slobodnim nivoom je moguća ali nekoliko faktora otežava njihovu primenu:

·         

• Brzina kretanja podzemne vode je znatno veća u izdanima sa slobodnim nivoom i postoji mogućnost da ukoliko je razmak između prihranjivanja i crpenja veći dođe do oticanja injektiranje vode i nemogućnosti da se ta voda crpi
•  Ukoliko je trajanje injektiranja dugotrajno može doći do većeg povišenja nivoa podzemne vode i do njegovog izbijanja na površinu terena ili presecanje nivoa sa drenažnim sistemom
• Upotreba zemljišta u blizini ASR sistema može dovesti do zagađivanja injektirane vode

Kada je nivo podzemne vode na većoj dubini ovih problema nema.

Zapremina vode koja se uskladišti u izdani zavisi od nekoliko faktora kao što su izdašnost bunara, varijabilnost u potrebama vode, varijabilnost u snabdevanju vodom i kvalitetu vode. Tipična zapremina uskladištene vode je između 0,04 i 2 miliona m³ (Pyne 2005).

Literatura

Pyne David, Aquifer Storage Recovery: A Guide to Groundwater Recharge Through Wells. 2nd Edition, 2005. USA

Ovu knjigu iz literature možete nabaviti preko mene sa popustom, napisite mi email ili me pozovite na mobilni

Aktiviranje bloga posle duzeg vremena

Drage Kolege,
Ovaj blog nije bio aktivan vise od godinu dana i odlucio sam da ga aktiviram. Povod za aktiviranje je moje istrazivanje vestackog prihranjivanja izdani bunarima dvojne namene kojima se bavim u zadnje vreme. Kada se kaze bunar dvojne namene misli se na bunar u koji se injektira voda kada je ima vise, obicno zimi, i iz kojeg se crpi voda kada je potraznja veca, obicno leti.

Ovaj nacin prihranjivanja izdani je postao veoma rasiren u USA i nekim drugim krajevima sveta, u USA postoji preko 100 lokacija na kojima se koristi prihranjivanje bunarima dvojne namene. Engleski naziv za ovaj nacin vestackog prihranjivanja izdani je Aquifer Storage and Recovery (skracena ASR) i slobodni prevod bi bio Uskladistenje i Crpenje iz izdani. U daljim tekstovima koristicu englesku skracenicu ASR za bunare dvojne namene. Takodje, konsultovacu se sa kolegama kako bi adekvatno preveli ovu skracenicu.

Sustina ove metode je injektiranje ciste vode u izdan i iskoriscenje zapremine izdani kao prostora za uskladistenje vode u periodima kada je ima vise i kada je potraznja manja. Ovom metodom se ne tretira voda u podzemlju, to nije cilj, cilj je iskoriscenje izdani kao prostora za podzemnu akumulaciju i zato se uglavnom injektira kvalitetna voda. Kao i u svakoj metodi postoje problemi, kolmiranje bunara i moguca geohemijska reakcija izmedju injektirane vode i vode u izdani su glavni

Da bi rasirili ovu metodu poceli smo da prodajemo knjigu tvorca ove metode Davida Pyna koja se zove:

Aquifer Storage Recovery:
A Guide to Groundwater Recharge through Wells

Smatramo da je jako bitno za napredovanje ove metode u nasim krajevima da inzenjeri imaju pristup kvalitetnom izvoru informacija koji ce im pomoci da shvate i primene ovu metodu. Knjiga se moze naruciti na moj email: advancedgwt@gmail.com ili direktno na mobilni +381-(0)-62-965-1748

Prirodno prečišćavanje izdani kao remedijaciona metoda

Prirodno prečišćavanje izdani (natural attenuation engl.) podrazumeva brojne fizičke, hemijske i biološke procese u geološkoj sredini kroz koju protiče podzemna voda a koji mogu efektivno da redukuju koncentraciju, masu, toksičnost i mobilnost zagađenja rastvorenih u podzemnoj vodi do nivoa koji su bezopasni za ljudsko zdravlje i životnu sredinu. Neki procesi, kao što je biodegradacija i hemijska transformacija trajno uništavaju zagađenje dok drugi procesi kao što su disperzija, razblažavanje i sorpcija samo smanjuju koncentracije zagađenja.

Prirodno prečišćavanje izdani se odigrava do nekog stepena u svim zagađenim izdanima ali efektivnost procesa redukovanja mase ili koncentracije zagađenja zavisi od tipa i količine prisutnog zagađenja i od hidrogeologije i geohemije sredine. Prirodno prečišćavanje je najefektivnije kada su u pitanju ugljovodonici nafte a aerobna i anaerobna biodegradacija su dva glavna procesa redukovanja mase i koncentracije ugljovodonika nafte. Pod određenim uslovima prirodno prečišćavanje je takođe efektivno i kada su hlorovani ugljovodonici u pitanju ali je proces komplikovaniji i teži za predviđanje. Nepotpuna biodegradacija ovih jedinjenja može da proizvede jedinjenja koja su toksičnija od originalnih. Glavni mehanizam prirodnog prečišćavanja hlorovanih ugljovodonika je anaerobno reduktivno dehlorovanje.

Prirodno prečišćavanje izdani predstavlja jednu remedijacionu metodu zagađenih izdani koja kombinuje procese prirodnog prečišćavanja sa programom osmatranja progresa prirodnog prečišćavanja a sve u cilju dovođenja koncentracija zagađenja rastvorenog u podzemnoj vodi ispod dozvoljenog nivoa. Kao rezultat osmatranja izvodi se brzina prirodnog prečišćavanja i daje se prognoza dejstva prirodnih procesa na smanjenje mase i koncentracije zagađenja.

U poslednje vreme, tj. u zadnjih nekoliko godina, prirodno prečišćavanje izdani se sve više koristi kao mera remedijacije izdani, samostalno ili u kombinaciji sa nekom drugom metodom. Ovo se posebno odnosi na Sjedinjene Američke Država dok je primena u Evropi ređa. Primena prirodnog prečišćavanja izdani kao remedijacione metode dolazi obično posle mera kojima se reguliše izvor zagađenja a takođe ova remedijaciona mera zahteva plan u slučaju da monitoring zagađenja u podzemnoj vodi pokaže neplanirano širenje zagađenja.

Takođe, prirodno prečišćavanje izdani se koristi kao remedijaciona metoda kada je neka druga aktivna metoda dosegla svoj limit u odstranjivanju zagađenja rastvorenog u podzemnoj vodi, tj. kada se postignu asimtotski uslovi i kada mera nije više efektivna. Ovo se posebno odnosi na najčešće korištenu metodu "pumpaj i tretiraj" (pump and treat) gde se zagađenje crpi iz izdani i tretira na površini terena. Ova metoda je poznata po tome da u većini slučajeva dostiže asimtotske vrednosti koncentracije zagađenja koje se crpe iz podzemlja i ispod kojih dalje sniženje nije moguće.

Sledeće pojave su početni indikatori da je proces prirodnog prečišćavanja počeo da se odigrava u podzemnoj, geološkoj sredini:

• Ne dolazi do povećanja tela zagađenja, tj. telo zagađenja se stabilisalo ili se smanjuje što je dokumentovano u rezultatima osmatranja
• Konstantno opadanje koncentracije zagađenja u osmatračkim objektima
• Prisustvo jedinjenja koja su produkti biodegradacije ili promene geohemijskih indikatora prirodnog prečišćavanja

Ukoliko dođe do formiranja ovih uslova proces prirodnog prečišćavanja se detaljnije ispituje. Prvo se moraju ispitati mogućnosti da prirodno prečišćavanje redukuje zagađenje ispod dozvoljenih koncentracija pre nego što dođe do receptora. Formira se konceptualni model koji uključuje hidrogeologiju, definisanje tela zagađenja kao i jedinjenja koja učestvuju u procesu, tj. elektron donore i elektron akceptore. Svi ovi podaci se ubacuju u matematički model sa kojim se uradi kalibracija a zatim i prognoza kretanja i degradacije tela zagađenja. Numeričko modeliranje podataka procesa prirodnog prečišćavanja izdani je veoma značajno za bolje razumevanje samog procesa. Zatim se formira osmatračka mreža kojom se prati proces prečišćavanja izdani i meri koncentracija zagađenja, produkata biodegradacije i geohemijskih parametara. Nakon toga, pravi se plan u slučaju da monitoring zagađenja u podzemnoj na neplanirano širenje zagađenja. Ovaj plan treba da sadrži alternativne remedijacione tehnologije i da definiše kriterijume kada treba da počne da deluje.

Podaci sa satelita pomažu monitoringu podzemnih voda

Link za ovaj članak:

http://www.waterworld.com/index/display/article-display/1394629287/articles/waterworld/drinking-water/water-resources/2010/12/Satellite-data-to-monitor-ag-groundwater.html

Program za 3D vizuelizaciju i GIS - Enviroinsite

Enviroinsite, http://www.enviroinsite.com/ , se reklamira kao On Every Desktop, što bi otprilike značilo Enviroinsite na svakom desktopu. To je program sa kojim je moguće raditi vizualizaciju hidrogeoloških podataka a ujedno kao i GIS centar.

Za istraživanje ovog programa dovoljno je skinuti demo verziju sa web sajta koja je potpuno funkcionalna 30 dana što je dovoljno da se nauči rad sa programom. Osnova programa je baza podataka u excel formatu sa kojom se kasnije manipuliše u programu. Naravno, potrebno je neko vreme da se ovlada programom ali on nije previše komlpikovan.

Za mogućnosti programa najbolje je posetiti web stranicu http://www.enviroinsite.com/ei0_features.html na kojoj se nalaze slike koje najbolje demonstriraju šta se sa programom može sve uraditi. Posle testiranja autor ovog posta je posebno bio zadovoljan za mogućnosti primene programa za potrebe prikaza zagađenja kako u planu tako i u profilu. Najveći deo posla je unos podataka u excel tabelu sa kojom se kasnije lako manipuliše.

Cena programa je zaista povoljna, 400 US$, i ovaj program može da zameni nekoliko drugih koji se koriste kod nas na prvom mestu zbog postojanja piratskog tiržišta, a to su AutoCad, Surfer, Corel i slični programi.

Za sve druge informacije o programu možete nas pitati na email advancedgwt@gmail.com ili na telefon +381-(0)62-965-1748

Glavni grad Yemena ostaje bez vode 2025

Link:
http://www.scidev.net/en/climate-change-and-energy/news/yemen-s-capital-will-run-out-of-water-by-2025-.html