Mitja Rismal•IZHODIŠČA ZA PROJEKTNO REŠITEV OSKRBE S PITNO VODO POMURJA IZHODIŠČA ZA PROJEKTNO REŠITEV OSKRBE S PITNO VODO POMURJA STARTING-POINTS FOR DESIGN SOLUTION OF DRINKING WATER SUPPLY OF POMURJE prof. dr. Mitja Rismal, univ. dipl. inž. grad. Barjanska 68, Ljubljana Strokovni članek UDK: 628.1 Povzetek l Prispevek obravnava strokovna izhodišča za izdelavo projekta preskrbe s pitno vodo v Pomurju s končno kapaciteto 676 l/s leta 2050. Vodni vir načrtovanega vodovoda je podtalnica, ki je izpostavljena onesnaževanju zaradi kmetijstva in poselitve, vsebuje pa tudi nekaj agresivnih CO2, železa in mangana. Za zaščito podtalnice bi bilo treba zaradi plitvega vodonosnika in slabe krovne plasti odvzeti kmetijstvu velike površine plodnih tal. Zato so črpališča podtalnice predvidena znotraj protipoplavnih nasipov ob Muri na območju, ki je že zavarovano zaradi krajine ter dragocenega vodnega in obvodnega biotopa. Mura z obrežnim filtratom zagotavlja dovolj vode tudi v največjih sušah. Zaradi kemijske onesnaženosti podtalnice in Mure, ki je v II.–III. kakovost­nem razredu, so predvideni možni načini čiščenja in varovanja črpane podtalnice z zalednega kmetijskega območja in reke Mure. V hidravličnem pogledu je zaradi razsežnosti vodovoda in manjših energetskih stroškov črpanja vode na ravninskem delu oskrbovanega območja pred- videna izvedba oskrbovalnih tlačnih con v horizontalni smeri. Summary l The paper describes the concepts on which the Water Supply of a Slovenian region of Pomurje with its final capacity 676 l/s in 2050 should be based. Pomurje is the main gra­nary of Slovenia. The ground water with a thin protecting cover and the characteristics of shallow ground water layer would need extensive areas for its protection. To save the precious agricultural land, the ground water of this, already by Environmental Agency protected riparian area, has been chosen as a main water source of Pomurje region water supply. Significant for the ground water of the whole region is the presence of partly aggressive CO2, iron, and manganese. The quality and quantity of ground water of riparian area is additionally influenced by the induced infiltration from Mura of II. and III class of river water quality with abundant water also in extremely dry periods of the year. 1•UVOD Članek obravnava hidrotehnično-tehnološka izhodišča za predinvesticijske načrte regio-nalne rešitve preskrbe s pitno vodo Pomurja. Zagotovitev zadostne zdrave in pitne vode v Pomurju, kjer živi danes okoli 128.000 prebi-valcev, po demografskih podatkih pa naj bi se število leta 2050 povečalo na 212.000, je eden od primarnih pogojev za razvoj tega ekonomsko manj razvitega območja. Skupna poraba vode do leta 2050 je ocenjena na ca. 676 l/s. Strokovna problematika tega vodovoda pa se od večine vodovodov v Sloveniji razlikuje po hidrogeoloških in kakovostnih lastnostih pod­talnice Pomurja, ki je poglavitni vir pitne vode. V prispevku obravnavamo predvsem tista strokovna vprašanja in rešitve, ki so relevantni in so izhodišče za zasnovo projekta in zanj potrebnih raziskav. Za razliko od večine pod­talnic in vodnih virov v Sloveniji, ki so srednje karbonatne trdote iz dolomitnih in kompakt­nih ter tudi zakraselih apnenčevih kamenin, ima podtalnica Pomurja (zaradi prevladujočih vodonosnikov iz eruptivnih kamenin) nižjo karbonatno trdoto, z bolj ali manj agresivnim CO2 in z vsebnostjo železa in mangana. Zaradi plitve lege in tanjših krovnih plasti, intenzivnega kmetijstva in poselitve pa sodi tudi med najbolj občutljive in onesnaževanju izpostavljene podtalnice (ARSO1). Z njo se danes v Pomurju z lokalnimi vodovodi oskr­buje večina prebivalstva. V hidrotehnično-hidravličnem pogledu je za načrtovani vodovod, za razliko od hri­bovite Slovenije, namesto večinoma ver­tikalne razporeditve potrebna horizontalna razporeditev vodooskrbnih tlačnih con z njim primerno izbiro vodnih virov oziroma vodovod­nih črpališč. Prečrpavanje vode iz ravninskih oskrbovalnih con je potrebno le za višje zone na Goričkem in v Prlekiji. Za varno obratovanje pa je med horizontalnimi conami predvidena medsebojna povezava. Koncept horizontalnih oskrbovalnih con z več vodnimi viri daje tudi večjo obratovalno varnost, manjši strošek transportnih cevovodov in manjšo porabo energije. Pomurje je največja žitnica Slovenije z zalo-gami podtalnice, ki pa bi potrebovala za črpanje zdrave pitne podtalnice vode velike površine vodovarstvenih pasov za zaščito pred konservativnimi onesnažili (nitrati, pesti­cidi itd.). Za sedanje manjše lokalne vodovode pa teh ni mogoče zagotoviti in še manj nad­zorovati. Da bi plodne površine v največji meri ohranili kmetijstvu, obenem pa po količini in kakovosti zagotovili varnost pitne vode, je bila za preskrbo s pitno vodo sprejeta ekološko in vodnogospodarsko konsistentna in trajnostna strategija izrabe obmurskega filtrata in murske vode kot hrbtenice dolgoročne preskrbe s pitno vodo (slika 1). Takšna rešitev ima pred rabo padavinske podtalnice pod kmetijskimi površinami pomur­ske ravnice (izjema sta črpališči Gaberje in Lukavci) naslednje prednosti: 1. načrtovana črpališča s potrebnimi za-ščitnimi pasovi znotraj s protipoplavnimi nasipi že varovanega območja ne pose-gajo na kmetijska zemljišča; 2. zaradi vpliva reke obmurska podtalnica ni izpostavljena sušam – za Muro so značilni veliki poletni pretoki; 3. mogoče je večnamensko koriščenje površin znotraj protipoplavnih nasipov ob Muri za: a. zaščito pred poplavami, b. zaščito naravnega obvodnega biotopa, c. potrebe vodovoda. Izdatnost podtalnice ob Muri je zaradi last­nosti obrežnega filtrata v primerjavi z zaledno padavinsko podtalnico tudi v največjih sušah in najnižjih pretokih Mure praktično neome­jena. Na podlagi obstoječih podatkov in izkušenj na že več kot 30 let delujočih vodovodih (Murska Sobota, Radenci-Radgona, Ljutomer in Lendava) je podana strokovna problema-tika in nakazana vsebina potrebnih raziskav, ki bi jih bilo treba izvesti pred izdelavo pro­jektne dokumentacije. Odločitev o vsebini in obsegu raziskav je odvisna od tehničnih možnosti in lastnosti obravnavanih vodnih virov. Velikost vodovodnega sistema in omenje-na specifična strokovna problematika na-črtovanega vodovoda potrebuje za pripravo pitne vode hidrogeološke in tehnološke raziskave, ki naj bi bile zaradi velikih stroškov, uporabnosti in potrebnega časa čim bolj ciljno usmerjene na podlagi v naslednjih poglavjih opisanih lastnosti vodnih virov in možnih tehnoloških rešitev. 2.1 Značilnosti in lastnosti vodnih virov, ki 2.1 se napajajo tudi z induciranim obrežnim 2.1 filtratom iz reke Mure – prednosti, 2.1 pomanjkljivosti Pozitivne lastnosti obrežnega filtrata • Zmogljivost črpališča ni odvisna od klimat­skih razmer (suša), ker je v Muri dovolj vode. • Obrežna filtracija predstavlja učinkovito var­nostno pregrado pred onesnaženo Muro. • Z umetnim bogatenjem podtalnice z obrežnim filtratom je mogoča aktivna zaščita pitne podtalnice pred onesnaženo zaledno podtalnico. • Potrebni so manjši varnostni pasovi. Plod­na zemlja ostaja za kmetijstvo in za druge potrebe. Pomanjkljivosti obrežnega filtrata • Kakovost obrežnega filtrata je odvisna od sprememb kemičnega onesnaženja Mure. • Temperatura pitne podtalnice je odvisna od temperature rečne vode. • Nastanek anoksičnih pogojev pri obrežni filtraciji lahko poveča vsebnost železa Fe2+, mangana Mn2+, sulfida S2- in CO2 v obrežnem filtratu. 2.2 Značilnosti in lastnosti vodnih virov, 2.2 ki se napajajo s padavinsko podtalnico 2.2 v Lukavcih in Gaberju Prednosti • Stalna temperatura črpane podtalnice. • Manjša koncentracija organskega ogljika. • Načeloma manjša diverziteta možnih one-snaženj podtalnice kot pri rečni vodi. Pomanjkljivosti • Občutljivost za suše, ko se zmanjša izdat­nost podtalnice. • Večji zaščitni pasovi omejujejo kmetijsko uporabo plodnih tal in uporabo površin v druge namene (urbanizem, gospodarstvo, promet). • Zaradi plitve podtalnice možna prisotnost železa, mangana in agresivnega CO2 preko dovoljenih koncentracij. • Obstaja nevarnost onesnaževanja zaradi kmetijstva in deloma industrije, obrti s težkimi kovinami, trihalometani itd. 3.1 Osnove Podtalnica, ki se napaja z induciranim obrež-nim filtratom iz Mure, se hkrati napaja tudi z zaledno padavinsko podtalnico. Pri načrtovanju tovrstnih zajetij za zajem pod­talnice je treba zagotoviti rešitve, ki izpolnjujejo naslednje pogoje, ki zagotavljajo: a. načrtovano količino vode tudi v najbolj sušnih letih in pri najnižjih vodostajih reke Mure, ki so praviloma v zimskem obdobju; b. potrebno kakovost črpane pitne podtal-nice; c. potrebno varnost črpane pitne podtalnice pred onesnaženjem – enako s strani reke Mure kot iz zaledne padavinske podtal-nice. Pogoje pod točkama a in c je treba in mogoče zagotoviti istočasno: 1. z ustreznim situiranjem linije črpalnih vod­njakov (ali drenaže) proti Muri, kot je prika­zano v nadaljevanju; 2. z vodno zaveso proti dotoku onesnažene zaledne podtalnice, ustvarjene z umet­nim bogatenjem podtalnice s predhodno očiščenim obrežnim filtratom, zajetim zu­naj vplivnega območja načrtovanega vo­dovodnega zajetja; 3. s potrebno stopnjo čiščenja obrežnega fil­trata, ki jo je treba načrtovati po rezultatih tozadevnih tehnoloških analiz. Izpolnitev pogoja pod točko b je, ob realiza­ciji zahtev pod a in c, odvisna od oksično-anoksičnih razmer v obogateni podtalnici. Pri anoksičnem stanju podtalnice (preliminarna ocena anoksičnosti je podana v nadaljevanju) je pričakovati povečane koncentracije železa, mangana in žveplovodika. V tem primeru je treba načrtovati čiščenje: a. na za lastnosti vode primerni čistilni na-pravi, b. v vodonosniku, c. ali presoditi, ali je treba izboljšati orga-noleptične lastnosti tako pridobljene pitne vode z aktivnim ogljem z uporabo ozona ali brez nje. Murska voda iz obrežnega filtrata lahko kljub kemični neoporečnosti vpliva na organoleptične lastnosti pitne vode. 3.2 Koncepti hidrotehniških rešitev V tem poglavju so za uspešno izvedbo pro­jekta opisani problemi in kvantitativne ocene možnih rešitev, na katere bo oziroma bi bilo treba odgovoriti, kjer ne gre drugače, tudi z raziskavami. 3.2.1 Uporaba obrežnega filtrata za pitno 3.2.1 vodo Kljub dosežkom tehnike čiščenja pitnih voda, kot je ultrafiltracija, ki se po kakovosti čiščenja približujejo naravnemu precejanju padavin preko krovnih plasti zemljine v podtalnico, ima uporaba »naravne« podtalnice, če je na voljo, še vedno prednosti pred vsemi drugimi viri in načini čiščenja površinskih voda. Naravno podtalnico smo dali v narekovaja, ker danes zaradi poznanih antropogenih vplivov takšno podtalnico le težko, če sploh še, najdemo. Polna uporaba podtalnice je lahko omejena z izdatnostjo ali če jo njeno zaledje preveč ogroža. V takšnih primerih lahko podtalnico ob primernih hidrogeoloških pogojih oboga­timo z umetno inducirano obrežno infil­tracijo rečne vode, ki ima zaradi naravnih procesov čiščenja prednosti pred tehnološko in ekonomsko zahtevnejšimi načini čiščenja rečne vode. Dejavniki, ki odločajo o uporabi obrežne fil­tracije: a) primerni hidrogeološki pogoji za zagoto­vitev potrebnih količin pitne vode, b) kakovost, zadostne količine rečne vode, c) prepustnost rečnega dna in brežin, d) procesi kolmatacije in izpiranja rečnega dna in brežin, e) kakovost in varnost zaledne podtalnice, f) dotok in kakovost podtalnice iz nasprotne strani reke. 3.2.2 Hidravlična presoja obrežne 3.2.2 (inducirane) infiltracije Obrežno filtracijo rečne vode v vodonosnik lahko presodimo po Grombach-Haberer-Mer­kel-Trüeb: S spremembo ho ali depresije s = Ho – ho se spreminjata izdatnost drenaže q in vrednost .F. Pri izmerjeni izdatnosti drenaže qo izme­rimo ho in upor brežine .F. Za določitev konsumpcijske krivulje drenaže q = f (ho) moramo določiti vsakokratno ve­likost .Fo. Meritev .Fo pri črpani količini qo je težje opra-viti. V določenih pogojih je mogoče oceniti .Fo iz podatkov Ho, ho, qo in k: Pri enaki depresiji s = Ho – ho pa se vrednost vrednost .Fo in izdatnost drenaže spreminja z oddaljenostjo drenaže L od reke, vendar v konstantnem razmerju (predpostavimo lami­narni režim filtracije): Razmerje med q in qo pa je enako 3.2.3 Problematika kolmatacije dna in 3.2.3 brežin Poteka kolmatacije in od nje odvisne in­ducirane obrežne filtracije v obrežni vodo­nosnik ni mogoče zanesljivo napovedati. Obstoječo kolmatacijo je mogoče oceniti le s črpalnim preizkusom na obrežnem vodnjaku. Zato je izvedba tega preizkusa predvidena v okviru projekta spremljajočih raziskovalnih del. 3.2.4 Trajanje pretoka toka infiltrirane vode 3.2.4 v vodonosniku med reko in obrežno 3.2.4 drenažo Račun trajanja t pretoka T toka obrežnega fil­trata do drenažnega zajetja ali skupine linijskih vodnjakov je možen po naslednji enačbi: Ob upoštevanju efektivne poroznosti vodonos­nika n je resnični čas pretoka TR = nT 3.2.5 Možno zmanjšanje v reki prisotne 3.2.5 koncentracije biokemično 3.2.5 nerazgradljivega onesnaženja v 3.2.5 obrežni drenaži (v linijskih vodnjakih) 3.2.5 vzdolž poti v procesu infiltracije Spodnji, s poenostavljenimi enačbami prika­zan primer kaže, kako je mogoče z odmikom linije obrežne drenaže (ali serije vodnjakov) od smeri reke zmanjšati posledice nepredvidenih onesnaženj z raztopljenim in biološki razgrad­nji nedostopnim, inertnim onesnaženjem rečne vode. V prikazanem primeru nista upoštevani disperzija onesnaženja in adsorpcija, ki onesnaženost obrežnega filtrata še dodatno zmanjšujeta. Rešitev predstavlja možnost prve varnostne bariere pred nepredvidenim onesnaženjem reke, kar bo v projektu upoštevano. Na konkretnem primeru je prikazano zmanj-šanje onesnaženja za tri primere (slike 1, 2 in 3) trajanja .t onesnaženja CR v reki in razlike dotočnih časov (T2–T1) filtrata v skrajni točki 1 in 2 drenaže ali serije vodnjakov: .t trajanje onesnaženja v reki ne koeficient efektivne poroznosti vodonos­nega sloja t1,2 trajanje pretoka iz reke v drenažo oziroma Kot je vidno iz zgornjih poenostavljenih enačb (brez upoštevanja disperzije ter adsorpcije in kemičnih procesov), je pozitiven učinek takšne položitve drenaž le, če je razmerje manjše od 1. Slike od 1 do 6 kažejo, koliko se zmanjša onesnaženje reke v linijskem vodnem za­jetju odvisno od oddaljenosti, naklonskega kota proti reki in od trajanja onesnaženja v reki. Spodaj navedeni primeri so namen­jeni za presojo umestitev drenaže ali linijskih vodnjakov na zboljšanje obrežnega filtrata v načrtovanih črpališčih. ne 0,24 Koeficient efektivne poroznosti k 0,0024 m/s Koeficient poroznosti H 5 m Debelina vodonosnega sloja h 3 m Globina vode v drenaži H–h 2 m Depresija V aproksimativnem računu uporabljene zgor-nje vrednosti so značilne za obrežni pas Mure. 3.2.6 Vpliv obrežnega filtrata na 3.2.6 temperaturo črpane vode iz obrežnih 3.2.6 zajetij Pri načrtovanju obrežnih zajetij pitne vode je treba argumentirati letni potek sprememb temperature. Prednost imajo rešitve z manjšim nihanjem temperature. Za prodni vodonosnik z lastnostmi: p = 0,4 poroznost vodonosnega sloja pe = 0,25 efektivna poroznost razmerje med spec. toploto proda in vode Pri zadrževalnem času infiltrirane vode v vodo­nosniku t = 30 dni znaša temperaturni zamik v črpani podtalnici .t = 2,68 . 30 = 80 dni. Za prodni vodonosnik p = 0,32, pe = 0,24 Cs/Cw = 0,45 t = 10 dni .t = 2,6083 . 10 = 26,1 dneva Vpliv temperature Mure na temperaturo črpane vode bo treba v projektu analizirati z dinamičnim modelom in ob upoštevanju pro-cesa disperzije, ki v zgornjem stacionarnem modelu ni upoštevana. Rezultati takšnega modela omogočajo na­mestitev načrtovanih črpalnih vodnjakov obrežnega filtrata na takšni razdalji, da so nihanja temperature črpane pitne vode čim manjša. 3.3 Koncepti tehnologije za pripravo pitne 3.3 vode 3.3.1 Analiza porabe O2 v procesu obrežne 3.3.1 infiltracije Od stopnje anoksičnih razmer v obrežni pod­talnici zaradi inducirane infiltracije rečne vode je odvisna pojavnost železa, mangana in žveplovodika v obrežni podtalnici. Rezultati spodaj izvedenega poenostavljenega modela bilance kisika med obrežno filtracijo rečne vode pokažejo v vodi močan upad koncentracije kisika na eni strani in na drugi strani učinkovito zmanjšanje koncentracije BPK5 oziroma organskega ogljika v vodi. Oboje je pomembno za presojo potrebnega čiščenja obrežnega filtrata do potrebne kako­vosti pitne vode. Poraba kisika: Bilanco kisika obravnavamo v omejeni pros­tornini počasnega biološkega filtra oziroma vodonosnika neposredno ob brežini in dnu reke. Ta prostornina je podana z infiltracijsko površino in tankim biološko aktivnim slojem na omočeni brežini reke, v katerem potekajo ob porabi kisika biokemčni procesi oksidacije organskega onesnaženja v infiltrirani rečni vodi. Zaradi zgostitve biološke mase mikroor­ganizmov so ti procesi najbolj intenzivni na kontaktni površini brežine voda–vodonosnik, ki deluje kot filter. Prostornina takšnega reaktorja je torej: S (m2) površina filtra .l (m) debelina aktivne filtrske plasti ne (%) efektivna poroznost filtrske plasti Creke (mgBPK5/l) rečne vode Csedimenta (mgBPK5/l) C = Creke + Csedimenta (mgBPK5/l) O2 (mgO2/l) koncentracija kisika Porabo kisika za oksidacijo organskega onesnaženja BPK5 izrazimo z enačbo: Pretok filtrirane vode Qd: Qd (m3/dan) količina obrežnega filtrata na dan Poraba kisika na 1 m3 reaktorja V (m3): Dotok kisika v obravnavani reaktor z infil­trirano vodo na enoto prostornine reaktorja pa znaša: Bilanca kisika v privzeti prostornini reaktorja je in z upoštevanjem temperature Temp: FT = 1,072(T-15) Rezultat uporabljenega modela na zgornjem diagramu kaže na velik padec koncentracije kisika v infiltrirani rečni vodi in na nujen pojav anoksičnih razmer v obrežnem vodonosniku, ki povzročajo sproščanje v vodonosniku prej netopnega železa, mangana in sulfida v vodo, na drugi strani pa pozitivno eliminacijo organ­skega ogljika v infiltrirani vodi. Medtem ko je po uporabljenem modelu mogoče kvantitativno dovolj realno presoditi padec kisika, pa kvantitativna ocena koncen­tracij Fe2+, Mn2+, S2- in resničnega ostanka org. C v obrežnem filtratu ni mogoča. 3.3.2 Tehnologija čiščenja obrežnega filtrata S predvideno namestitvijo črpalnih vodnjakov ali drenažnega zajetja vzdolž Mure (katera od obeh možnosti bo na posameznih črpališčih najprimernejša, bo pokazala v projektu iz­vedena primerjava obeh možnosti) obstajata odvisno od izdatnosti in kakovosti obrežnega filtrata dve možnosti: a. črpalni vodnjaki (drenaža) se napajajo iz Mure neposredno z induciranim obrežnim filtratom brez predhodnega čiščenja; b. pred umetnim bogatenjem se obrežni filtrat ustrezno očisti. Kateri od obeh načinov je glede količine, po kakovosti pitne vode in v obratovalnem po­gledu najprimernejši, je mogoče najbolj zane-sljivo določiti s preizkusom na že zgrajenem vodnem zajetju v Podgradu. Na tem zajetju so bili že leta 1968 zgrajeni objekti za infiltracijo, ki pa so bili kasneje, z izgradnjo izdatnejšega zajetja v Segovcih, opuščeni. Za usposobitev teh naprav so potrebna le manjša dela. 3.3.3 Čiščenje železa, mangana, 3.3.3 agresivnega CO2, organoleptičnost Iz poglavja 4.2.2.6 v elaboratu IEI je razvidno, da bo pri načrtovanih vodnih zajetjih ob Muri (verjetno tudi pri padavinski podtalnici) treba predvideti čiščenje Fe2+, Mn2+ agresivnega CO2 in S2. V kemičnih analizah elaborata IEI je omenjena le prevelika vsebnost železa in mangana v vrti-nah pri Dokležovju in Vučji vasi. Presenečajo pa nizke koncentracije železa, ki so pri tej vrsti podtalnic večinoma višje od koncentracij mangana. Vsekakor je treba pravilnost teh analiz preveriti. Po izkušnjah na črpališčih na Moti (Vodovod Ljutomer) in Mihovci (Vodovod Ormož) je ver­jetno, da bo železo in mangan tudi tukaj treba odstraniti iz vode že v samem vodonosniku. Pilotski preizkus pa je vsekakor potreben. 3.3.4 Tehnologija čiščenja nitratov Pomen aktivne zaščite črpane podtalnice z umetnim bogatenjem pred nitrati in pesticidi je predvsem, da odpade potreba po enem ali drugem od spodaj navedenih tehnološko zahtevnih in dražjih postopkov čiščenja pitne vode: a. znižanje koncentracije nitratov z redčenjem s pomočjo umetnega bogatenja podtal-nice, b. eliminacija nitratov z jonskimi izmenjevalci, z zamenjavo klorida ali hidrogen-karbo-nata, c. reverzna ozmoza, d. elektrodializa, e. biološka denitrifikacija: 1. s heterotrofno denitrifikacijo a. v filtrih b. v vodonosniku 2. avtotrofna denitrifikacija a. vodik H2 prejemnik elektronov b. žveplo S prejemnik elektronov 3. S pomočjo rastlin večjih porabnikov nitrata (sonaravni postopek) v organiziranem mokrišču (tip rastlinske ČN). 3.3.5 Čiščenje železa, mangana, CO2 Z eliminacijo Fe in Mn v vodonosniku se izognemo sicer za to potrebnim čistilnim napravam za oksidacijo Fe in Mn v čistilnih napravah: 1. z O2; CO2 s prepihovanjem vode in dodaja-njem Ca(OH)2 2. s KMnO4 ali 3. z O3 3.3.6 Uporaba aktivnega oglja za 3.3.6 poboljšanje organoleptičnih lastnosti 3.3.6 vode in kontrolo pesticidov Ker tvorita pretežen del črpane vode murski filtrat in obmurska podtalnica, se za »po­liranje« vode pred dovodom v omrežje pred­vidita še ozoniranje vode in filtracija z aktivnim ogljem. 3.3.7 Pomembna prednost umetnega 3.3.7 bogatenja je tudi, da preskrba s pitno 3.3.7 vodo proti zaledni podtalnici zaradi 3.3.7 velikih poletnih pretokov v Muri ni 3.3.7 odvisna od suš Spodnje slike so priložene kot primer, ki ga je, prilagojeno lokalnim pogojem, mogoče uporabiti tudi pri načrtovanih črpališčih pitne vode na naravovarstveno varovanih območjih znotraj protipoplavnih nasipov ob Muri. Za varnost preskrbe s pitno vodo je smiselno proučiti, v kolikšni meri je mogoče uporabiti že obstoječa vodovodna črpališča Črnske meje, črpališče v Fazaneriji, Beltincih, Do­brovniku in Krajni, z zagotovitvijo rezerve v kapaciteti načrtovanih vodnih virov in s sodelovanjem med posameznimi sosednjimi deli (conami) vodovodnega sistema. Z zasnovo vodovodnega sistema bodo podani investicijski in obratovalni stroški vodovod­nega sistema ter varnost pitne vode. Zaradi razsežnosti vodovodnega sistema bo treba proučiti predvsem: a. Število tlačnih con v ravninskem in v hribo­vitem območju. V ravninskem predelu Prekmurja (levi breg Mure) je višinska razlika med območjem Lendave (160 m n. v.) in Cankovo (216 m n. v.) 56 m. V obravnavanem območju prevladuje nizka pozidava. Zato večji obratovalni tlaki od 20 m do 30 m niso potrebni, kar je v korist razde-litvi ravninskega območja v dve do tri tlačne oskrbovane cone z možnostjo medsebojne povezave v izrednih pogojih. Več tlačnih con, v primerjavi z enotno tlačno cono, ima naslednje prednosti: • nižje energetske stroške, • manjše vodne izgube, • omogočena je uporaba nizkotlačnih cevi in s tem manjši investicijski stroški, • posamezne občine morajo imeti ne glede na število con kontrolirano dobavo celotne porabe vode v občini s števci na svojih odvzemih vode. Pri načrtovanju sistema je treba s hidravličnim modelom analizirati več variant z eno- in večtlačnimi conami. Zaradi največje porabe vode in profilov cevi so pri ravninskem sistemu z več conami možni prihranki največji. Ravninski sistem narekuje še presojo nasled­njih alternativ: b. Črpališča in glavni transportni cevovodi so načrtovani za srednjo urno porabo ob dnevu največje porabe. To pomeni, da potrebujejo posamezne cone lastne izravnalne rezervoarje (stolpne ali s hidro­forji) ali kombinacijo. c. Pri hribovitem delu varčevanje z manjšimi tlačnimi conami od 60 m do 70 m ni oportuno, saj povečuje število objektov (prečrpališča, rezervoarji) in s tem za-htevnost obratovanja. Obstajata predvsem dve alternativi: • vodenje glavnih transportnih cevovodov po dolinah ob vpadnicah na hribovita območja, • zaporedno prečrpavanje vode po sle­menih hribovitega območja. Pri izbiri med obema variantama, če ni večjih razlik v investiciji, naj bi o prednosti odločala predvsem varnost in enostavnost rešitve. Predvidena izgradnja enotnega vodovod­nega sistema za Pomurje je med strokovno najzahtevnejšimi in ekonomsko največjimi projekti za pitno vodo v Sloveniji. Namen tega prispevka je, da opozori na ključne probleme, ugotovljene na podlagi 30- in večletnih izkušenj pri izgradnji in obratovanju že obstoječih vodovodov, na katere bo moral odgovoriti načrt obravnavnega vodovoda. Grombach-Haberer-Merkel-Trűeb, Handbuch der Wasserversorgungs-Technik, 2 Auflage, 1993. IEI, Inštitut za ekološki inženiring, d. o. o., Dolgoročna študija ureditve oskrbe prebivalstva s pitno vodo in varovanje vodnih virov Pomurja. IZHODIŠČA ZA PROJEKTNO REŠITEV OSKRBE S PITNO VODO POMURJA•Mitja Rismal Slika 1•Pogled na Muro Slika 2•Koncept aktivne zaščite podtalnice na črpališčih Krog in Slika 2•Dokležovje z obrežnim filtratom, očiščenim železa in mangana, Slika 2•na desnem bregu Mure pri Vučji vasi. Obrežni vodnjaki in Slika 2•ponikalna polja za bogatenje in zaščito podtalnice z vodno Slika 2•zaveso pred onesnaževanjem kmetijstva in iz naselij so v svetlo Slika 2•modri barvi. Vodnjaki vodovoda so v zeleni barvi, končno Slika 2•čiščenje in odvod v omrežje pa v temno modri barvi 2•RELEVANTNE LASTNOSTI OBRAVNAVANIH VODNIH VIROV Mitja Rismal•IZHODIŠČA ZA PROJEKTNO REŠITEV OSKRBE S PITNO VODO POMURJA 3•UKREPI ZA KAKOVOST, VARNOST IN KOLIČINO PITNE PODTALNICE IN OBREŽNEGA FILTRATA Slika 3•Hidravlična shema obrežne filtracije Slika 3•s hidravličnim uporom .F – levo nivo Slika 3•vode v drenaži, desno zgoraj v reki IZHODIŠČA ZA PROJEKTNO REŠITEV OSKRBE S PITNO VODO POMURJA•Mitja Rismal in Slika 5•Računska shema za upad Slika 5•koncentracije onesnaženja Slika 5•obrežnega filtrata v drenaži dolžine L Slika 5•z odmikom L1 in L2 od brežine pri Slika 5•opazovani koncentraciji v reki Slika 6•Redukcija in naraščanje inertnega Slika 6•onesnaženja obrežnega filtrata v Slika 6•L = 100 m dolgi drenaži od črpane Slika 6•vode Q(m3/s) pri odmikih drenaže Slika 6•od brežine reke L1 = 25 m in Slika 6•L2 = 100 m pri trajanju onesnaženja Slika 6•od 0 do 96 ur Slika 4•Shema za določitev časa pretoka Slika 4•obrežnega filtrata med brežino in Slika 4•drenažo Slika 7•Razmerje Qfiltrata/(Qfiltrata + Qzaledne podtalnice) Slika 7•za drenažo na sliki 6 Mitja Rismal•IZHODIŠČA ZA PROJEKTNO REŠITEV OSKRBE S PITNO VODO POMURJA Slika 8•Redukcija in naraščanje inertnega Slika 8•onesnaženja obrežnega filtrata v Slika 8•L = 100 m dolgi drenaži od črpane Slika 8•vode Q(m3/s) pri odmikih drenaže Slika 8•od brežine reke L1 = 75 m in Slika 8•L2 = 150 m pri trajanju onesnaženja Slika 8•od 0 do 96 ur Slika 9•Razmerje Qfiltrata/(Qfiltrata + Qzaledne podtalnice) Slika 7•za drenažo na sliki 8 Slika 9•Redukcija in naraščanje inertnega Slika 9•onesnaženja obrežnega filtrata v Slika 9•L = 100 m dolgi drenaži od črpane Slika 9•vode Q (m3/s) pri odmikih drenaže Slika 9•od brežine reke L1 = 100 m in Slika 9•L2 = 200 m pri trajanju onesnaženja Slika 9•od 0 do 96 ur Slika 10•Razmerje Qfiltrata/(Qfiltrata + Qzaledne podtalnice) Slika 10•za drenažo na sliki 9 IZHODIŠČA ZA PROJEKTNO REŠITEV OSKRBE S PITNO VODO POMURJA•Mitja Rismal koeficient enota od–do tipično k d-1 2–10 5 µmax d-1 0,8–8 3 Ks mgBPK5/l 25–100 60 mgCOD/l 15–70 40 Y mgVSS/mgBPK5 0,4–0,8 0,6 kd d-1 0,025–0,075 0,06 Razpredelnica 1•Podatki o vodonosniku Razpredelnica 1•za na slikah od 6 do 10 z Razpredelnica 1•aprosimativnim računom Razpredelnica 1•prikazan pomen Razpredelnica 1•oddaljenosti, odklona Razpredelnica 1•drenaže od smeri reke in Razpredelnica 1•trajanja katastrofalnega Razpredelnica 1•onesnaženja v reki na Razpredelnica 1•kakovost iz drenaže črpane Razpredelnica 1•vode Slika 11•Koncentracija O2 (mg/l) in % deleža Slika 11•aktivne od skupne biološke Slika 11•organske mase v vodonosniku Slika 11•v odvisnosti od trajanja infiltracije Slika 11•(starosti biološke mase .c) 4•USKLADITEV LOKACIJE IN NAČINA ZAJEMA NAČRTOVANIH VODNIH VIROV S PROJEKTOM BIOMURA Mitja Rismal•IZHODIŠČA ZA PROJEKTNO REŠITEV OSKRBE S PITNO VODO POMURJA Slika 12•Primer sonaravnega bogatenja Slika 12•podtalnice na dinah (dunes) za Slika 12•vodovod v Amsterdamu Slika 13•Drugi pogled na sonaravno Slika 13•bogatenje v Amsterdamu Slika 14•Zemeljski bazen za varnostno Slika 13•zalogo vode in bogatenje podtalnice Slika 13•na črpališču Mihovci vodovoda Slika 13•Ormož 5•VPRAŠANJE REZERVNIH VODNIH VIROV 6•DOLOČITEV INVESTICIJSKO IN ENERGETSKO OPTIMALNE REŠITVE VODOVODNEGA SISTEMA 7•SKLEP 8•LITERATURA