CENTRUL DE DOCTORAT ȘI FORMARE CONTINUĂ DOMENIUL DE DOCTORAT -MINE, PETROL ȘI GAZE TEZA DE DOCTORAT CERCETĂRI PRIVIND MODIFICĂRILE GEOMORFOLOGICE… [308788]
[anonimizat], PETROL ȘI GAZE
TEZA DE DOCTORAT
CERCETĂRI PRIVIND MODIFICĂRILE GEOMORFOLOGICE GENERATE DE ACTIVITĂȚILE MINIERE DIN BAZINUL MINIER BERBEȘTI ȘI IMPACTUL ACESTORA ASUPRA MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR
2019
[anonimizat], mǎ simt profund marcatǎ de sentimente de fericire și împlinire care provin din mulțumirea profesională și personalǎ a studiilor duse la bun sfârșit.
Elaborarea tezei de doctorat nu ar fi fost posibilă fără sprijinul doamnei profesor dr.ing. [anonimizat]ǎ [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat]-a [anonimizat] fǎrǎ sprijinul dumneavoastră nu aș fi putut realiza această teză.
Deosebitǎ gratitudine datorez membrilor comisiei de îndrumare: prof. univ. dr. [anonimizat]. univ. dr. ing. [anonimizat]. ing. [anonimizat], pentru sfaturile științifice valoroase cât și pentru îndrumarea competentǎ și permanentǎ pe parcursul elaborǎrii și realizǎrii acestei teze de doctorat.
Această teză de doctorat nu ar fi fost completă fără ajutorul esențial al domnilor ingineri de la E.M. Berbești, [anonimizat], Tatiana Pal cărora țin sǎ [anonimizat]-le pe aceastǎ cale recunoștința mea.
[anonimizat], copiilor Cataleya și Yris, pǎrinților mei care au fost alături de mine, m-au înconjurat cu afecțiunea și rǎbdarea lor și care m-au sprijinit din toate punctele de vedere în această perioadă.
Vǎ mulțumesc!
Drd. [anonimizat] -[anonimizat] 1
LISTA FIGURILOR 5
LISTA TABELELOR 9
INTRODUCERE 10
CAP. 1 [anonimizat] 12
1.1 Elemente de geomorfologie 12
1.2 Diviziunile geomorfologiei 13
1.3 Relațiile geomorfologiei cu alte științe 14
1.4 Metode de cercetare folosite în geomorfologie 15
1.5 [anonimizat] 16
1.5.1. Dezvoltarea geomorfologiei în lume 17
1.5.2 Dezvoltarea geomorfologiei în România 18
1.6 Cercetări privind geomorfologia minieră 19
1.7 Ideile geomorfologice promovate în studiile moderne privind relieful antropic minier 21
CAP. 2 CARACTERIZAREA GEOGRAFICĂ ȘI GEOMORFOLOGICĂ A BAZINULUI MINIER BERBEȘTI 22
2.1 Așezarea geografică 22
2.2 Relieful – morfologie și morfometrie 23
2.2.1 Contextul morfologic general 23
2.2.2 Morfometria zonei 24
2.2.3 Analiza repartiției energiei reliefului din cadrul Bazinului minier Berbești 25
2.2.4 Repartiția densității fragmentării 26
2.2.5 Declivitatea în arealul corespunzător Bazinului minier Berbești 27
2.2.6 Analiza repartiției orientării versanților din cadrul Bazinului minier Berbești 28
2.3 Modelarea actuală 29
2.3.1 Modelarea geomorfologică din arealul Bazinului minier Berbești 30
2.3.2. [anonimizat] 31
2.4. Geologia zăcământului 33
2.4.1.Stratigrafia zăcământului 34
2.4.2.Tectonica zăcământului 36
2.5.Hidrografia 36
2.5.1.Hidrogeologia zacământului 37
2.6. Clima 38
2.6.1.Topoclimatele din Bazinul minier Berbești 39
2.7. Flora, fauna și solurile 39
2.7.1 Flora 39
2.7.2 Fauna 39
2.7.3 Solurile 40
2.8. Activități economice 40
CAP. 3 MODIFICĂRILE GEOMORFOLOGICE GENERATE DE ACTIVITĂȚILE MINIERE DIN BAZINUL MINIER BERBEȘTI, STUDIU DE CAZ – CARIERA PANGA 42
3.1. Modificarea reliefului regiunii 45
3.2 Carierele de lignit – noi forme negative de relief 48
3.2.1. Cariera Ruget 49
3.2.2.Cariera Olteț 49
3.2.3 Cariera Berbești 50
3.2.4 Cariera Panga 51
3.3 Haldele de steril – noi forme pozitive de relief 52
3.3.1 Prezentarea haldelor din Bazinul minier Berbești 52
3.3.2 Amplasarea haldelor de steril 53
3.4. Modificări hidrografice 57
3.5. Modificări edafice 57
3.5.1. Protosolul antropic minier 58
3.6.Fenomene de degradare a terenului facilitate de modificările geomorfologice 59
3.6.1 Eroziunea 60
3.6.2 Ravenările 60
3.6.3 Prăbușirile 61
3.6.4 Alunecările 62
3.6.5 Tasările 66
3.6.6 Rostogolirile 67
3.6.7 Surpările 67
3.6.8. Curgerile pseudosolifluxionale 67
CAP. 4 IDENTIFICAREA IMPACTULUI MODIFICĂRILOR GEOMORFOLOGICE DIN BAZINUL MINIER BERBEȘTI ASUPRA FACTORILOR DE MEDIU 69
4.1 Considerații generale privind impactul mineritului și modificărilor geomorfologice asupra mediului în Bazinul minier Berbești 69
4.2 Identificarea impactului generat asupra mediului de modificările geomorfologice din cariera Panga 70
4.2.1 Idendificarea impactul asupra morfologiei și peisajului 71
4.2.2 Identificarea impactului asupra solului 74
4.2.3 Identificarea impactului asupra aerului 75
4.2.4 Identificarea impactului asupra vegetației și faunei 76
4.2.5 Identificarea impactului asupra colectivității umane 78
4.2.6 Metoda listelor de control 79
4.2.7 Metoda rețelelor de impact 83
4.2.8. Rezultate și discuții 86
4.3 Evaluarea impactului generat asupra mediului de modificările geomorfologice din cariera Panga 89
4.3.1 Evaluarea impactului asupra solului 89
4.3.3.Evaluarea impactului modificărilor geomorfologice asupra florei indică: 92
4.3.4 Evaluarea impactului modificărilor geomorfologice asupra faunei se manifestă prin: 93
4.3.5 Metoda matricilor de impact 93
4.3.6 Rezultate și discuții 95
CAP. 5 SOLUȚII DE RECONVERSIE ECOLOGICĂ ÎN BAZINUL MINIER BERBEȘTI – STUDIU DE CAZ CARIERA PANGA 97
5.1 Tipuri de recuperare practicate pentru redarea în circuitul economic a terenurilor modificate din punct de vedere geomorfologic 97
5.1.1. Recuperarea haldelor de steril 98
5.1.2. Recuperarea golurilor remanente ale carierelor 99
5.2 Tipuri de recuperare a terenurilor modificate geomorfologic 100
5.2.1 Recuperarea naturalistică a terenurilor degradate de modificările geomorfologice din Bazinul minier Berbești 100
5.2.2 Recuperarea recreativă și pentru agrement 101
5.2.3 Recuperarea productivă 103
5.2.4 Recuperări rezidențiale 104
5.2.5 Recuperarea culturală 104
5.2.7 Recuperarea pentru depozite de deșeuri controlate 105
5.2.8 Alte recuperări 105
5.3 Elemente componente ale carierei Panga 107
CAP. 6 ALEGEREA MODULUI DE REABILITARE ȘI RESTAURARE A TERENURILOR MODIFICATE DIN PUNCT DE VEDERE GEOMORFOLOGIC DIN CARIERA PANGA 110
6.1 Modificările terenurilor din punct de vedere geomorfologic în cariera Panga 111
6.2. Variante de reabilitare ecologică a carierei Panga 112
6.3. Instrumente de alegere a modului de reutilizare a terenurilor 116
6.3.1.Chestionarul 116
6.3.2. Sondajul online 119
6.3.3. Matricea WRAM 121
6.4. Considerații privind varianta de reutilizare aleasă pentru cariera Panga 128
CAP. 7 MODELAREA ȘI PROIECTAREA LUCRĂRILOR DE REABILITARE ECOLOGICĂ A CARIEREI PANGA 130
7.1 Prezentare generală 130
7.1.1 Considerații privind varianta de reutilizare aleasă pentru cariera Panga 130
7.1.2 Conceptul de ansamblu 131
7.2 Stabilitatea și stabilizarea versanților naturali și a taluzurilor 133
7.2.1 Condiții de stabilitate a versanților naturali, a taluzurilor de carieră/haldă 133
7.2.2 Stabilizarea prin reducerea pantei taluzurilor și versanților 135
7.2.3 Contrabanchete 136
7.3 Proiectarea lucrărilor de remodelare a a terenului 137
7.3.1 Modelare 3D a suprafeței inițiale a terenului din cariera Panga 137
7.3.2 Modelarea 3D a suprafeței terenului la încetarea activităților miniere 141
7.3.3 Analiza de stabilitate la încetarea activităților miniere 143
7.3.4 Zonificarea suprafeței afectată de activitățile miniere 145
7.3.5 Proiectarea lucrărilor de remodelare a terenului cu ajutorul comenzilor Grading din Civil 3D 147
7.3.6 Verificarea stabilității după remodelarea suprafeței 156
7. 4. Descrierea structurilor necesare atingerii scopului propus 157
7.4.1. Structurile și amplasarea în zona A -complex de agrement Panga 157
7.4.2. Structurile din zona B –halda interioară-lacul de agrement 159
7.4.3. Structurile din zona C- Parcul de aventură Panga 162
7.4.4. Beneficiile complexului turistic Panga 164
CONCLUZII, PROPUNERI ȘI CONTRIBUȚII PROPRII 166
BIBLIOGRAFIE 169
LISTA FIGURILOR
Fig. 1. 1 Diviziunile geomorfologiei 13
Fig. 1. 2 Relațiile geomorfologiei cu alte științe 14
Fig. 2. 1 Poziționarea în cadrul țării 22
Fig. 2.2.Bazinul minier Berbești –perimetrele miniere 22
Fig. 2. 3 Bazinul minier Berbești- Hipsometria 25
Fig. 2. 4 Harta energiei de relief-Berbești 26
Fig. 2. 5 Harta densității fragmentării -Berbești 27
Fig. 2. 6 Harta pantelor- Bazinul minier Berbești 28
Fig. 2. 7 Orientarea versanților în Bazinul minier Berbești –reprezentare 3D 29
Fig. 2. 8 Secțiune geologică longitudinală prin Bazinul minier Berbești, prelucrare după I.C.S.I.T.P.M.L.Craiova 30
Fig. 2. 9 Teren fertil de luncă, pe pe malul stâng al pârâului Tărâia, punct Panga- înainte de exploatarea minieră 31
Fig. 2. 10 Culturi agricole de grâu, porumb și lucernă pe taluzul vestic al haldei interioare Panga , 2017 32
Fig. 2. 11 Acumulări de ape pe suprafața haldei interioare Panga 32
Fig. 2. 12 Configurația reliefului înainte de începerea exploatărilor miniere, cariera Panga 33
Fig. 2. 13 Configurația reliefului actuală, cariera Panga-2019 33
Fig. 2. 14 Coloană litostratigrafică sintetică prin perimetrul Amaradia –Tarâia 35
Fig. 2. 15 Principalele rețele hidrografice 36
Fig. 2. 16 Solurile din arealul Berbești 40
Fig. 3. 1 Modificările geomorfologice în Bazinul minier Berbești 43
Fig. 3. 2 Harta geomorfologică-Berbești 44
Fig. 3. 3 Alunecare de teren în satul Amzulești -2014 44
Fig. 3. 4 Alunecarea de la Roșioara- mutarea albiei pârâului Tărâia cu cca 100 m în anul 2017, aproape de gospodării 45
Fig. 3. 5 Profil longitudinal-Bazinul minier Berbești 46
Fig. 3. 6 Modificarea reliefului regiunii prin excavare,cariera Panga 47
Fig. 3. 7 Modificarea reliefului regiunii prin haldare în zona de șes 47
Fig. 3. 8 Carierele din Bazinul minier Berbești 48
Fig. 3. 9 Carierele din Bazinul minier Berbești: Ruget, Olteț, Berbești, Panga 48
Fig. 3. 10 Cariera Ruget-vedere panoramică 49
Fig. 3. 11 Cariera Olteț 50
Fig. 3. 12 Cariera Berbești 50
Fig. 3. 13 Cariera Panga 51
Fig. 3. 14 Haldele de steril (albastru) din Bazinul minier Berbești 53
Fig. 3. 15 Halda interioară Olteț 54
Fig. 3. 16 Modificări geomorfologice asociate mineritului în Bazinul minier Berbești 58
Fig. 3. 17 Fenomene de degradare a terenului facilitate de modificările geomorfologice 59
Fig. 3. 18 Eroziune în haldă (Panga) – pe taluz se formează rigole, ravene 60
Fig. 3. 19 Ravene, rigole pe halda interioară-Cariera Panga 61
Fig. 3. 20 Ravenare a taluzului la halda interioară Olteț 61
Fig. 3. 21 Alunecare de teren la Panga-Nord 62
Fig. 3. 22 Alunecare pe terenul de bază halda exterioară Olteț 63
Fig. 3. 23 Alunecare prin terenul de bază- halda Jigăi 63
Fig. 3. 24 Ruperea haldei din cauza alunecărilor produse într-un strat de argilă omogenă -halda interioară Olteț 64
Fig. 3. 25 Alunecarea superficială transformată în alunecare de profunzime 64
Fig. 3. 26 Curgerea plastică a rocilor argiloase cu umiditate ridicată depuse la halda interioară Ruget 65
Fig. 3. 27 Alunecare la marginea carierei Berbești Vest – elementele alunecării 65
Fig. 3. 28 Tasare anormală sau excesivă la cariera Olteț 67
Fig. 4. 1 Bazinul minier Berbești-detaliu zona de studiu 69
Fig. 4. 2 Cariera Panga-captură satelit 2019 70
Fig. 4. 3 Panga-modificarea configurației morfologice 71
Fig. 4. 4 Modificarea peisajului prin haldare în zona de șes-Cariera Panga, 2018 72
Fig. 4. 5 Reducerea activității agricole prin construirea haldelor în zona de deal – halda interioară Panga 73
Fig. 4. 6 Lacul de carieră-Panga 73
Fig. 4. 7 Activitatea de transport pe bandă, manipularea cărbunelui are impact asupra aerului prin emisii de particule în suspensii, dispunere gravitațională 75
Fig. 4. 8 Reprezentarea grafică a pulberilor sedimentabile în orașul Berbești (2017) 76
Fig. 4. 9 Halda Panga Nord-vegetație reinstalată 77
Fig. 4. 10 Biserica Sf. Nicolae, construită în 1776-strămutată 78
Fig. 4. 11 Transportul pe benzi 78
Fig. 4. 12 Orașul Berbești –zona rezidențială 79
Fig. 4. 13 Rețea de impact a modificărilor geomorfologice asupra mediului în Bazinul minier Berbești 84
Fig. 4. 14 Roza vânturilor –Berbești 2017 91
Fig. 4. 15 Consolidarea haldei interioare de la cariera Olteț cu ziduri din piatră, reinstalarea vegetației forestiere cu structură modificată 92
Fig. 5. 1 Restaurarea ecologică sau ambientală 98
Fig. 5. 2 Recuperearea naturalistică 100
Fig. 5. 3 Recuperarea naturalistică a zonei Ruget pe care a fost amplasată o carieră 101
Fig. 5. 4 Recuperări recreative 102
Fig. 5. 5 Recuperare recreativă provizorie (în așteptarea deciziei finale) a gropii remanente de la microcariera Cernișoara 102
Fig. 5. 6 Culturi agricole de grâu, porumb și lucernă pe taluzul vestic al haldei interioare Panga 103
Fig. 5. 7 Direcții de recuperare productivă 104
Fig. 5. 8 Recuperare culturală 105
Fig. 5. 9 Folosința terenurilor ocupate de cariere , halde , iazuri de decantare 106
Fig. 5. 10 Folosința terenurilor ocupate de golurile remanente 107
Fig. 5. 11 Cariera Panga –părțile componente și haldele de steril aferente 108
Fig. 5. 12 Halda exterioară Valea Muncelului – 2018 – redată agricol, silvic 108
Fig. 6. 1 Etapele alegerii modului de reabilitare și restaurare a terenurilor modificate din punct de vedere geomorfologic în cariera Panga 111
Fig. 6. 2 Plantații de salcâm (Robinia pseudocacia) și nuci- Panga 114
Fig. 6. 3 Chestionarul pentru reabilitarea și restaurarea terenurilor din cariera Panga 117
Fig. 6. 4 Factorul de mediu Colectivități umane/conversie răspunsuri 118
Fig. 6. 5 Cariera Panga/etapele pentru recuperarea recreativ-turistică 119
Fig. 6. 6 Întrebare-sondaj online 120
Fig. 6. 7 Interpretare rezultate –sondaj online 121
Fig. 6. 8 Valoarea variantelor privind reutilizarea terenurilor în cariera Panga conform matricii finale de evaluare 128
Fig. 7. 1 Cariera Panga –reamenajare recreativă 130
Fig. 7. 3 Cariera Panga -utilizarea terenurilor în 2018 132
Fig. 7. 4 Tipuri de turism practicate în Panga , după amenajarea recreativă a carierei 133
Fig. 7. 5 Metoda W. Fellenius 134
Fig. 7. 6 Suprafața inițială a terenului și secțiune verticală NV-SE 138
Fig. 7. 7 Suprafața inițială a terenului și secțiune verticală VNV-ESE 138
Fig. 7. 8 Vedere perspectivă a suprafeței inițiale, in format “Conceptual” 139
Fig. 7. 9 Vederea perspectivă a suprafeței reprezentată prin triangularizare 139
Fig. 7.10 Draparea cu imagini a modelulului 3D al suprafeței 140
Fig. 7.11 Reprezentarea în stil realistic a suprafeței inițiale 140
Fig. 7.12 Imaginea drapată a suprafeței inițiale, pe direcția V-E 141
Fig. 7.13 Suprafața terenului la încetarea operațiunilor miniere secțiune verticală NV-SE 142
Fig. 7.14 Vedere perspectivă a suprafeței finale, în stilul “Conceptual” 142
Fig. 7.15 Suprafața finală în stil realistic, drapată cu aero-imaginea zonei 143
Fig. 7. 16 Secțiune transversală prin zona nord-estică al carierei Panga 144
Fig. 7. 17 Zonificarea suprafeței afectată de activități miniere 146
Fig. 7. 18 Elementele unui grading 147
Fig. 7. 19 Grading cu suprafața ca țintă 148
Fig. 7. 20 Grading cu elevația fixă ca țintă 148
Fig. 7. 21 Grading cu elevația relativă ca țintă 149
Fig. 7. 22 Grading cu distanța orizontală ca țintă 149
Fig. 7. 23 Plan de situație zona A 150
Fig. 7. 24 Secțiunea transversală I-I, pe direcția V-E 150
Fig. 7. 25 Volumul lucrărilor din zona A 151
Fig. 7. 26 Plan de situație zona B 152
Fig. 7. 27 Secțiune longitudinală II-II 152
Fig. 7. 28 Secțiune transversală III-III 153
Fig. 7. 29 Detaliu 153
Fig. 7. 30 Volumul lucrărilor din zona B 154
Fig. 7. 31 Plan de situație zona C 154
Fig. 7. 32 Secțiunea transversală IV-IV 155
Fig. 7. 33 Volumul lucrărilor din zona C 156
Fig. 7. 34 Analiza stabilității taluzurilor reproiectate – metoda Fellenius 156
Fig. 7. 35 Case tradiționale oltenești, preluare Muzeul Satului Vâlcean 158
Fig. 7. 36 .,,Forest lunch”, mese pentru evenimente, zona A (fotografie preluată din Vatra Park) 158
Fig. 7. 37 Zona A după reamenajare 159
Fig. 7. 38 Aleea terapeutică –zona B, preluare Vatra Park 159
Fig. 7. 39 Lacul de carieră Panga de 12,34 ha – zona B (fotografie preluată- lacul de carieră Bašigovci) 160
Fig. 7. 40 Pergolă-zona B (fotografie preluată – Vatra Park) 161
Fig. 7. 41 Zona de pescuit- fotografie preluată- lacul Bašigovci 161
Fig. 7. 42 Zona de campare situată în NV-ul zonei B, fotografie preluată- Vatra Park 162
Fig. 7. 43 Zona B reamenajată 162
Fig. 7. 44 Tiroliană din zona C, fotografie preluată- Vatra Park 163
Fig. 7. 45 Panouri de cățărare, cu sfori, pistă cu obstacole 163
Fig. 7. 46 Pistă off-road, fotografie preluată Vatra Park 164
Fig. 7. 47 Detaliu zona C după reamenajare 164
Fig. 7. 48 Complex turistic Panga după reamenajare 165
LISTA TABELELOR
Tab. 2. 1 Parametrii hidrogeologici ai orizonturilor acvifere din Bazinului minier Berbești 37
Tab. 3. 1 Modificări geomorfologice asociate mineritului 42
Tab. 3. 2 Situația haldelor de steril din Bazinul minier Berbești la finalizarea lucrărilor de haldare 55
Tab. 4. 1 Listă de control simplă aplicată pentru identificarea impactului modificărilor geomorfologice din Bazinul minier Berbești asupra mediului 80
Tab. 4. 2 Concentrații de particule în aer, în Cariera Panga, sursa ICIM București 92
Tab. 4. 3 Matrice de evaluare a impactului modificrilor geomorfologice asupra mediului / cariera Panga 94
Tab. 6. 1 Modificările geomorfologice și oportunitățile de reutilizare a terenurilor în cariera Panga 111
Tab. 6. 2 Variante de reabilitare ecologică a carierei Panga 112
Tab. 6. 3 Apariția carierelor și ocuparea terenului 122
Tab. 6. 4 Apariția haldelor de steril 123
Tab. 6. 5 Aparitia golurilor remanente 123
Tab. 6. 6 Microdrepresiuni 124
Tab. 6. 7 Alunecări de teren și surpări 124
Tab. 6. 8 Eroziune 125
Tab. 6. 9 Stabilirea coeficientului de alegere a variantelor de reabilitare a carierei Panga – Aerul 125
Tab. 6. 10 Stabilirea coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga –Peisajul 126
Tab. 6. 11 Stabilirea coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga-Solul 126
Tab. 6. 12 Stabilirea coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga-Fauna 126
Tab. 6. 13 Stabilirea coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga-Flora 126
Tab. 6. 14 Stabilirea coef. de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga-colectivități umane 127
Tab. 6. 15 Sondarea opțiunilor privind modul de reutilizare a terenurilor în cariera Panga 129
INTRODUCERE
Exploatarea lignitului din ultimii ani a marcat o nouă etapă în evoluția sistemelor geomorfologice din cadrul Bazinului Minier Berbești, acestea suferind o antropizare funcțională pronunțată. Oportunitatea cercetării arealelor degradate prin activitățile miniere de valorificare a rezervelor de cărbune din Bazinul Minier Berbești este susținută de considerente precum: importanța economică a resurselor de lignit, absența unei gestionări ecologice coerente a arealelor degradate prin desfășurarea activităților miniere și necesitatea conceperii unui model metodologic funcțional la nivel local și eventual național, privind reconversia ecologică a arealelor afectate de exploatările miniere.
Demersul științific urmărește integrarea metodelor geomorfologice în studiile de amenajare ecologică a arealelor degradate de activitățile miniere. Dezideratul lucrării de doctorat îl constituie realizarea unei analize pertinente a modificărilor geomorfologice din arealul Bazinului Minier Berbești, analiza impactului acestor modificări asupra mediului înconjurător (natural și antropic) și elaborarea unui set de măsuri operabile privind reconversia ecologică a zonelor degradate prin activitățile de valorificare a lignitului.
În general, activitatea minieră, din cauza specificului său, produce efecte negative asupra mediului: degradarea peisajului prin modificarea reliefului, strămutări ale gospodăriilor și a obiectivelor industriale din zona de exploatare , degradarea terenului, prin deplasări pe verticală și orizontală ale suprafeței, ceea ce generează alunecări ale terenului de bază, ale haldelor și iazurilor de decantare, toate acestea fiind factori de risc și accidente grave uneori. Tot activitatea minieră, scoate din uz, suprafețe de teren mari pentru activitățile de exploatare, haldare, depozitare a cărbunilor, pentru instalații industriale, căi de transport, toate aceste suprafețe devenind practic inutilizabile mult timp. Atmosfera, flora, fauna din zonă sunt afectate, la fel și solul, apele sunt poluate, aparând un dezechilibru hidrodinamic și în subteran.
Privind manifestarea morfologică locală din Bazinul minier Berbești, dar și geneza și alcătuirea litologică a reliefului antropic minier, putem distinge ca forme : carierele miniere, haldele, forme de relief induse de dinamica subterană( tasare, prăbușire, surpare, alunecare ), de modelarea naturală produsă în timpul și după exploatarea minieră (ravene, movilele de haldare, corpurile de alunecare). În arealele excavate și în microdepresiunile de pe halde se formează lacuri temporare. Morfologia antropică auxiliară exploatării cărbunilor în Bazinul Berbești este reliefată de construcții social-edilitare, structuri de producție, căi de comunicații, albii amenajate, etc.
Utilizarea optimă a resurselor ambientale: teritoriu, peisaj, ape, atmosferă, sol, vegetație, faună, etc. în zona cu exploatare minieră este o cerință impusă atât proiectanților minelor și carierelor, dar și celor cu activități productive în teren, implict și din partea autorităților publice locale, regionale, care trebuie să anticipeze efectele negative ale mineritului, dar și să adapteze măsuri de prevenire, protecție și refacere.
Reabilitarea ecologică a zonei este susținută de eliminarea riscului de alunecare a formelor pozitive de relief, apărute în zonă prin depozitarea sterilului în halde, de eliminarea aspectului selenar al peisajului, de reintegrarea suprafețelor degradate în circuit productiv al zonei, de instalarea vegetației și implicit de reducerea pantelor, diminuarea eroziunii. S-a remarcat o reinstalare rapidă a vegetației spontane datorită proprietăților chimice și biologice ale sterilului din halde, pe suprafețele eliberate de sarcini tehnologice. Recuperarea solului vegetal și conservarea acestuia este una din etapele importante în reamenajarea minieră, alături de nivelarea haldelor, ameliorarea terenului de pe halde și depunerea solului vegetal pe suprafețele nivelate și ameliorate.
Reutilizarea ecologică este dependentă de atitudinea comunității locale și de proprietari, dar și de resursele disponibile. Astfel, există o gamă extrem de variată de opțiuni pentru reutilizarea terenurilor, cum ar fi recuperarea naturalistică, recreativă pentru agrement, rezidențială, culturală, productivă, pentru depozite de deșeuri controlate. Ca o viziune, după finalizarea lucrărilor de ecologizare, influența activității miniere asupra factorilor de mediu se va reduce semnificativ, iar în urma împăduririlor ce se vor face, prin refacerea florei și faunei, se va restabili microclimatul zonal.
În cadrul tezei de doctorat am propus o metodologie de reconversie ecologică adaptată condițiilor specifice arealului studiat, pe care am aplicat-o în cariera Panga.
Teza de doctorat „Cercetări privind modificările geomorfologice generate de activitățile miniere din Bazinul minier Berbești și impactul acestora asupra mediului înconjurător ” cuprinde 7 capitole distincte, primul fiind centrat pe geomorfologia antropică, al doliea pe caracterizarea geografică și geomorfologică a arealului studiat, în capitolul trei prezint modificările geomorfologice generate de activitățile miniere din Bazinul minier Berbești, cel de-al patrulea capitol este dedicat identificării și evaluării impactului modificărilor geomorfologice asupra factorilor de mediu; capitolul cinci cuprinde soluții de reconversie ecologică în Bazinul Minier Berbești(studiu de caz Cariera Panga), capitolul șase este axat pe alegerea modului de reabilitare și restaurare a terenurilor modificate din punct de vedere geomorfologic din cariera Panga.Capitolul șapte prezintă modelarea și proiectarea lucrărilor de reabilitare ecologică a carierei Panga, iar în finalul tezei sunt evidențiate concluziile generale și contribuțiile personale.
Consider că strategia și modelele propuse vor fi operabile și în cazul altor areale miniere cu exploatări de cărbune la zi unde se regăsesc condiții asemănătoare.
CAP. 1 GEOMORFOLOGIA ANTROPICĂ – ISTORICUL CERCETĂRILOR
Elemente de geomorfologie
Geomorfologia studiază relieful (descriere, geneză, clasificare, evoluție, cronologie, mod de folosință) acesta fiind component de bază al învelișului geografic.
Denumirea care a fost dată de Neumann K.Fr. în 1854, morfologie în 1894 de Penck A., este considerată că devine știință clasică odată cu studiile sintetice și teoretice ale lui Davis W.M. în 1899, care emite și creează teoria ciclului geografic și metoda blocdiagramelor. Relieful rezultă din asocierea a trei termeni-geo(gi)-pământ,morphi= morfologie, (sens de fizionomia suprafeței terestre), logos( vorbire,știință). Sensul complex al termenului s-a înrădăcinat treptat în secolul XX, prima dată prin cunoașterea aprofundată a reliefului, iar ulterior prin identificarea și înțelegerea ansamblului de relații dintre elementele reliefului, dar și a celor care există între acesta și celelalte componente naturale și antropice ale mediului geografic, inclusiv a sistemului de ierarhizare genetico-evolutiv și spațial-temporar, care au determinat independența și extinderea obiectului de studiu al Geomorfologiei.
Relieful este format din forme pozitive și negative, acestea reprezentând suportul mediului geografic și suprafața pe care se interferează toate formele de la exteriorul Terrei, inclusiv viața umană. Formele de relief au dimensiuni diferite și au rezultat prin acțiunea agenților endogeni (interni, se manifestă în scoarță sau de la contactul acesteia cu mantaua Pământului) și exogeni (externi, ce provin din alte tipuri de medii-apă, aer, viață, societatea umană) situație care spațial le impun în configurația scoarței.
Termenele de bază care se folosesc în geomorfologie sunt formele de relief și tipurile de suprafețe de relief. Formele de relief sunt alcătuite din suprafețe de teren diferite ca înclinare și întindere. Suprafețele de teren pot fi grupate în funcție de extindere (foarte mari, mari, mijlocii, mici), de profil (drepte, concave, convexe, complexe), după înclinare (abrupte, plane sau orizontale, cu înclinări intermediare), în funcție de geneză (de eroziune, de acumulare, tectonice).
Geomorfologia studiază formele de relief pornind de la cele mai mari (globul pământesc, continentele, bazinele oceanice) până la cele mai mici (ogașe, crovuri, lapiezuri etc.) Studiul constă în descrierea formelor, care sunt explicate cauzal și evolutiv, după care sunt clasificate și regionarea teritorială, stabilindu-se apoi etapele evolutive ale unităților teritoriale.
Principalele etape de cercetare a reliefului sunt:
– descrierea morfografică și morfometrică, adică aspectul exterior, mărimea și elementele formelor de relief.
– morfogeneza, respectiv cauzele și procesele esențiale care au dat naștere acelui relief;
– morfodinamica sau evoluția formelor cu indicarea stadiilor principale și a specificului proceselor din fiecare stadiu;
– regionarea teritorială, operațiune ce grupează forme și tipuri de relief similare sau complementare în unități de relief de diferite ordine;
– morfocronologia sau precizarea principalelor etape evolutive prin care a trecut teritoriul cercetat folosindu-se atât vârstele relative cât și cele absolute;
– cercetarea sub aspect practic, utilitar.
1.2 Diviziunile geomorfologiei
Geomorfologia are două subdiviziuni: geomorfologia generală și geomorfologia regională (Fig.1.1).
Geomorfologia generală are ca studiu prezentarea formelor de relief. Ea,la rândul ei o serie de ramuri:
– Geomorfologia planetară – care se ocupă cu studiul formei Pământului și a continentelor și bazinelor oceanice (forme de ordinul I);
– Geomorfologia structuralo-tectonică, care studiază formele de relief de ordin II : munți, podișuri, câmpii ;
– Geomorfologia sculpturală sau erozivo-acumulativă studiază formele create de agenții externi.
Fig. 1. 1 Diviziunile geomorfologiei
Un alt tip de împărțire a geomorfologiei este: geomorfologia structuralo-tectonică și geomorfologia climatică, folosită de unii geomorfologi precum P. Birot (1958) sau J. Chardonnet (1955).
Geomorfologia tectono-structurală cuprinde formele de relief create de activitatea factorilor geologici (mișcări, structură, petrografie), geomorfologia climatică prezintă formele de relief create de agenții externi grupați pe zone climatice.
Geomorfologia pe agenți este o clasificare aparte. Promotorii acesteia au fost Emm. de Martonne și W. Davis, care grupau formele de relief după agentul principal extern. Mai târziu geomorfologia azonală sau pe agenți s-a transformat într-o geomorfologie pe cicluri evolutive (ciclul normal -apele curgătoare-, ciclul carstic, ciclul arid, ciclul glaciar, ciclul periglaciar). Geomorfologia pe cicluri, clasifică formele de relief într-o serie de faze evolutive care duc în ultimă instanță la crearea unui relief neted, de tipul peneplenei.
Mai apar și alte clasificări: geomorfologia dinamică sau a proceselor actuale, paleogeomorfologia,geomorfologia aplicată sau inginerească.
Geomorfologia regională (porțiuni mai mari sau mai mici ale reliefului cu un anumit aspect specific), (Geomorfologia continentelor, a bazinelor oceanice etc.), iar la scară locală, zonală, cunoașterea formelor de relief rezultate în funcție de gruparea agenților și proceselor determinate de condițiile de mediu, îndeosebi climatice; (ex. Geomorfologia regiunilor deșertice, glaciare, periglaciare, subtropicale etc). Tot geomorfologia pune accent pe descrierea și analiza diferitelor părți teritoriale, specificul propriu acestora precum și limitele unităților respective și subîmpărțirea în unități de grad inferior. Se analizează formele de relief care se întâlnesc în fiecare unitate geomorfologică, tipizarea lor și în final etapele evoluției reliefului teritoriului cercetat (paleogeomorfologia).
1.3 Relațiile geomorfologiei cu alte științe
Geomorfologia împrumută de la alte științe metode de cercetare, dar și anumite date. (Fig. 1.2).
Fig. 1. 2 Relațiile geomorfologiei cu alte științe
De la geologie, geomorfologia preia informații referitoare la alcătuirea petrografică și structurală a scoarței care intră în componența orcărei forme de relief, date privind mișcările tectonice, vulcanismul, seismicitatea, evoluția vieții în funcție de care se pot stabili coordonatele modificărilor climatice, diverse noțiuni și hărți specifice privind structura și tectonica Pământului sau scara stratigrafică, rezultatele aplicării unor metode ( analizele paleontologice- stratigrafice) a căror interpretare este necesară pentru evoluții paleogeo-morfologice etc.
Geomorfologia prezintă relații și cu:
geografia, fiind ea însăși o știință geografică, relieful apare ca parte a peisajului și ca suport al viețuitoarelor și al societății omenești. Geografia studiază exteriorul Pământului din punct de vedere naturalistic,s ocial și complex, totodată abordează fenomenele de la suprafața Terrei în interdependendența lor teritorială și temporală în care își au locul agenții externi;
sedimentologia, prin faptul că natura rocilor sedimentare depinde în cea mai mare parte de originea materialelor ce o compun, de modul cum au fost distruse, transportate și sedimentate de agenții externi. Asfel putem deduce mediul și agenții care le-au depus, prin analiza sedimentelor și prin metodele sedimentologiei;
hidrologia, în sensul că marea majoritate a formelor de relief create de agenții externi sunt rezultatul acțiunii apei sub diferite modalități de acțiune-ape curgătoare, apa mării în fâșiile lirtorale, circulația apei subterane, ghețarii, zăpada etc. Datele, privind modurile în care se realizează scurgerea apei, deplasarea ghețarilor, valurilor, curenților etc. și legat de acestea mecanismelor acțiunii lor asupra suprafețelor și rocilor cu care sunt în contact îi sunt utile geomorfologiei;
climatologia care studiază geneza climatelor și răspândirea acestora pe suprafața Terrei și meteorologia, care analizează fenomenele și procesele din atmosferă, are relații cu geomorfologia în condițiile în care umiditatea și temperatura aerului joacă un rol important în acțiunea de meteorizare. Diversificarea mare pe zone și etaje climatice determină apariția de forme de relief specifice fiecărei zone sau etaj climatic. Dominarea acestor reliefuri specifice în anumite zone (deșerturi, regiunile ecuatoriale, regiunile reci) a dus la crearea noțiunii de geomorfologie climatică;
biogeografia, care se ocupă cu studiul geografic al biosferei și care ne arată că viețuitoarele contribuie atât direct cât și indirect la transformarea scoarței terestre. Acțiunea indirectă este însă cea mai importantă. Învelișul vegetal joacă rolul de strat tampon între acțiunile atmosferei și hidrosferei și scoarța terestră. Vegetația reține, transformă și diseminează energia provenit ă de la cele două învelișuri externe. Sub vegetația ierboasă dar mai ales sub pădure efectul insolației, al gerurilor puternice, al ploilor torențiale, etc., este mult atenuat. Prezența învelișului vegetal a condiționat apariția unui echilibru dinamic, stabil și îndelungat între factorii externi și relief. Acest echilibru dinamic mai este cunoscut în literatura de specialitate ca stadiul de climax. Apariția societății omenești care de multe ori a dus la distrugerea vegetației pe areale foarte întinse a deranjat acest echilibru natural, ceea ce a dus la intensificarea eroziunii, a alunecărilor de teren și altele;
pedologia prezintă strânse legături. Învelișul de soluri depinde nu numai de climat și vegetație, dar și de relief și de vârsta acestuia. Solul la fel ca și vegetația, reprezintă un ecran între agenții externi și rocă. Însușirile solului ca structura, textura, compactitatea și altele au mare importanță în desfășurarea unor procese geomorfologice (eroziune, alunecări, prăbușiri, tasări, solifluxiuni etc.).
1.4 Metode de cercetare folosite în geomorfologie
Geomorfologia are o serie de metode proprii de cercetare. Blocdiagrama ca metodă a fost introdusă de W. Davis și redă grafic o serie de cercetări anterioare. Această metodă reliefează stadiul de evoluție a reliefului și structura geologică a acestuia.
Cartarea și harta geomorfologică generală reprezintă metoda prin care se poate cunoaște relieful, evoluția paleogeomorfologică a acestuia și este posibilă închegarea unei sinteze regionale.
Metodele de cercetare variază și după dimensiunile și gradul reliefului sau formei cercetate. Geomorfologia folosește datele astronomiei (cercetarea pământului din spațiu prin sateliți, navete spațiale, stații orbitale) la nivel planetar, al oceanelor și continentelor geofizicei și geologiei. Pentru cercetarea generală a zonelor muntoase și de câmpie, pe lângă date obținute în laboratorul de geologie, geomorfologia utilizează și metoda suprafețelor și a nivelelor geomorfologice. Metoda, mai ales pentru zona montană, ajută la refacerea istoriei evoluției reliefului.
Observarea la teren se folosește pentru relieful de ordin inferior. Aceasta se realizează cu ajutorul a hărții geologice, hărții topografice și a aerofotogramelor. Geomorfologul trebuie să urmărească și să carteze diferitele tipuri genetice de relief, rupturile de pantă, să analizeze deschidrile, să facă schițe și fotografii.
Metoda observației staționare este folosită pentru înregistrarea evoluției unor forme sau procese geomorfologice actuale.
Metodele morfografice și morfometrice se referă la unele activități de cabinet, efectuate cu ajutorul hărții topografice. Se stabilesc diferite puncte, se fac profile transversale, blocdiagrame, hărți morfometrice (fragmentare, pante, etc.)
Metodele geomorfologice de laborator sunt împrumutate din geologie, pedologie, biologie etc. Aici sunt cuprinse determinările de roci și depozite, granulometrie, mineralogie, analize de polen, analize de săruri etc.
Amintim și metoda modelelor prin care se pot simula în laborator procesele de eroziune, urmărindu-se o serie de parametri cantitativi.
Metodele stratigrafico-paleontologice, arheologice, analizei polenice, pedologice, radioactivitățiisunt folosite pentru determinarea vârstei reliefului.
Metode pentru reconstituiri paleogeomorfologice și corelări, care folosesc corelări pe baza raporturilor geometrice ale teraselor, ale nivelelor de eroziune, ale nivelelor marine, corelări pe bază de sedimente, de soluri fosile sau tipuri de alterări, corelări pe baza cenușilor vulcanice erupte în același timp.
Principiul actualismului este utilizat pentru reconstituirea cauzelor evoluției trecute a reliefului se folosește.
1.5 Geomorfologia ca știință -istoric
Idei explicative asupra reliefului au fost formulate încă din antichitate de Thales, Anaximandru, Aristotel, Strabon.
În perioada renașterii, inginerii hidrotehnicieni care lucrau în Alpi, formulează pentru prima oară noțiunea de “profil de echilibru”, noțiune care stă la baza teoriei eroziunii apelor curgătoare (Guglielle, 1657).
În timpul capitalismului, care a marcat accelerarea exploatării subsolului pentru substanțe utile (cărbune, petrol, minereu de fier și metale neferoase etc.) s-a dezvoltat rapid geologia și topografia. S-au inventariat formele de relief și cunoscându-se și structura lor internă a apărut necesitatea clasificării și explicării lor.
În secolul al 19-lea se acumulează multe cunoștințe în legătură cu relieful. Tot în această perioadă seprecizează termeni și legi privind geneza reliefului. Se trece de la teoria catastrofismului (sec.18) în care relieful se forma prin schimbări bruște, la teoriile evoluționismului.
La sfârșitul secolului 19, geomorfologia se formează ca știință aparte. Acum apar primele sinteze care încearcă să explice evoluția reliefului terestru. Ca o prima teorie amintim pe cea a lui W. M. Davis, care definește într-un tot unitar obiectul de cercetare (relieful), teoria (ciclul geografic) și metoda (blocdiagrama) și precizează totodată terminologia specifică acestei științe.
1.5.1. Dezvoltarea geomorfologiei în lume
Geomorfologia în SUA se dezvoltă inițial datorită nevoilor practice. Dezvoltarea industrială și extinderea spre zonele de vest a impus o cunoaștere mai rapidă a terenului și a subsolului. Astfel, metoda geomorfologică de cunoaștere a subsolului după aspectul formelor de relief corespundea cel mai bine acestor sarcini. La început, geomorfologii americani explicau morfologia teritoriului numai prin structură.Condițiile naturale ale vestului SUA, unde domină semideșerturile, face ca structura geologică să poată fi citită cu ușurință în formele de relief.
Geomorfologia se dezvoltă rapid odată cu înființarea în 1879 a Serviciului geologic al SUA, compus din geologi, geografi și topografi (J. Pawell, K. Gilbert și W. M. Davis).
Dezvoltarea geomorfologică ca știință în Europa, se datorează studierii proceselor de eroziune din cadrul văilor și ghețarilor din Munții Alpi în legătură cu construcțiile hidrotehnice. De asemenea, în secolul 19 iau amploare ridicările topografice, mai ales din considerente militare. Ridicarea topografică a unor întinse regiuni a dus la interpretarea reliefului sub formă morfometrică.
Au apărut metode noi de descifrare a genezei reliefului, prin analiza amănunțită a hărților topografice – analiza morfologică, datorită acoperirii formațiunilor geologice de către sol și vegetație.
După revoluția burgheză, în Franța se dezvoltă topografia militară și se înființează un serviciu militaro-geografic, format din topografi și geografi de seamă, (De la Nöe, Emm. Margerie, De Bertheau) care întocmesc lucrări de geomorfologie.
Geomorfologia în Rusia, se dezvoltă odată cu geomorfologia din celelalte țări mai dezvoltate, fiind accelerată de studiul științelor naturii (geologia, geografia, pedologia), precum și de interesul de cunoaștere și de cercetare de noi teritorii.
Primele idei științifice legate de relieful se întâlnesc în scrierile lui Lomonosov. Folosindu-se de primele hărți topografice ridicate în Rusia în 1717, el formulează ideea că formele de relief ale scoarței terestre sunt rezultatul interacțiunii forțelor interne și externe și că aceste forme trebuiesc studiate în dezvoltarea lor (1763). V.V. Dokuceaev care a înființat pedologia, a studiat la nivel de detaliu și eroziunea solurilor și formarea văilor. Tot Dokuceaev stabilește legile eroziunii (1878) și analizează vârsta solurilor și vârsta diferitelor tipuri de relief.
În sec. 19, geomorfologia este marcată de teoria lui W. Davis (1899, 1912), (ciclul eroziunii normale), care a precizat obiectul geomorfologiei, a prezentat principalele noțiuni despre relief și le-a închegat într-o teorie clară și aparent logică, acceptată la acea vreme de cei mai mulți geografi.
În anul 1924 W. Penck prezintă teoria treptelor de piemont, ca o reacție la teoria lui W. Davis, prin care încearcă să explice evoluția reliefului sub o formă atotcuprinzătoare.
Emmanuel de Martonne este primul geograf,care stabilește locul geomorfologiei în cadrul științelor geografice. El publică primul volum sistematizat de geomorfologie, încadrat într-un tratat voluminos de geografie fizică.
Geomorfologii ruși trec la cercetarea amănunțită a proceselor geomorfologice, cerute mai ales de rezolvarea practică a unor probleme puse de dezvoltarea economiei. Sunt de menționat școlile geomorfologice de la Moscova și Leningrad conduse de savanți renumiți ca I.S. Sciukin, L.S. Edelstein, I.P. Gherasimov și K.K. Markov.
În a doua jumătate a secolului 20, pe primul plan trece observarea și cercetarea directă a reliefului, studiul proceselor geomorfologice actuale și cartografierea geomorfologică la diverse scări.
1.5.2 Dezvoltarea geomorfologiei în România
Dezvoltarea geomorfologiei în România este precedată de apariția și dezvoltarea topografiei și geologiei, științe apărute din necesitatea descoperirii și punerii în valoare a o serie de noi bogății.
Primele informații referitoare la relieful țării noastre le găsim în scrierile lui Nicolae Milescu (1636-1708), C. Cantacuzino (1650-1716), Dimitrie Cantemir (1673-1723) și apoi în manualele de geografie ale lui Gh. Asachi (1835), Barbu Tâmpeanu (1840), Ion Rusu (1842) și August Treboniu Laurean (1854).
Apariția și înființarea universităților de la Iași (1860) și București (1864), unde în cadrul catedrelor de geologie se predau și noțiuni referitoare la relief, iar înființarea în 1866 a Academiei Române a intensificat cercetările în multe domenii între care și cele de geologie și geografie fizică.
În cadrul Societății Române de Geografie, în anul 1892 se înființează o secție de geologie care împreună cu cea de geografie va constitui baza dezvoltării geomorfologiei din țara noastră. Apare astfel, școala geologo-geografică care avea ca scop efectuarea de studii complexe de geologie, dar și geografie fizică. Astfel, geomorfologia se fondează pe cunoștințele geologice, dar și pe unele cunoștințe pedologice, primii noștri geologi cunoscând bine școala pedologică rusă a lui V. V. Dokuceaev și A. Glinka.
Grigore Cobălcescu (1831-1892), primul profesor de geologie de la Universitatea din Iași, formulează o primă regionare morfologică a țării. Gregoriu Ștefănescu (1836-1911), primul profesor de geologie de la Universitatea din București, aprofundează studiul geologic al Câmpiei Române. Gheorghe Munteanu Murgoci (1882-1925) întocmește o sinteză a șariajului din Munții Carpați, problemă de mare importanță pentru morfologia structurală a acestot unități. Tot el aduce în discuție limita dintre Carpații Orientali și Carpații Meridionali, dar și problema văilor transversale din Carpații Meridionali, problema solurilor fosile și a climatelor sub care s-au format, probleme de morfologie a Dobrogei și a Subcarpaților. Grigore Antipa (1867-1944) a realizat studii despre lunca și Delta Dunării făcând și o regionare a luncii Dunării, în același timp concepând și o teorie asupra dezvoltării Deltei.
Cercetările de geografie fizică capătă o dezvoltare mai intensă la începutul secolului nostru, geografia delimitându-se tot mai mult de geologie. Geomorfologia se desprinde și ea de geologie și devine o ramură a geografiei fizice. Tot acum se înființează catedrele de geografie la Universitatea din București (1900) având ca profesor pe Simion Mehedinți, la Universitatea din Iași (1904), profesor fiind geologul Ștefan Popescu și în 1919 la Cluj, ca prim profesor fiind numit George Vâlsan.
Savanți renumiți precum G. Vâlsan, C. Brătescu și M. David, Emm de Mortonne, L. Sawicki prin cercetările realizate au dus la dezvoltarea geomorfologiei ca știință.
În lucrarea “Câmpia Română” (1915), George Vâlsan este printre primii în lume care atacă problemele de geomorfologie a câmpiilor. El acordă o atenție deosebită mișcărilor scoarței terestre în formarea reliefului, arătând încă din 1915 rolul pe care l-au jucat mișcările subsidente din nordul Câmpiei Române și din cursul inferior al Siretului asupra întregii sale evoluții.
Constantin Brătescu a studiat mai ales problemele geomorfologiei cuaternarului de la noi, tinzând spre realizarea unei scări cronologice a formelor de relief, verificată prin mai multe metode și pornind de la regiuni diferite. Astfel, realizează cartări asupra Deltei, a loessurilor Câmpiei Române, a falezelor Mării Negre și altele. Tot el a căutat, în orice regiune cercetată, argumente concrete de datare a vârstei fiecărei forme de relief. El tindea spre generalizări și depistarea de legi particulare geomorfologiei și era conștient de faptul că un studiu geomorfologic trebuie să se bazeze numai pe fapte culese din teren și analizate minuțios.
În lucrările sale Mihai David, geolog, are tendința de a explica relieful prin factorii interni, de altfel, el aduce o contribuție importantă în dezvoltarea geomorfologiei structurale.
V. Mihăilescu a inițiat în geomorfologia noastră, analiza amănunțită a hărților topografice, analiză care subordona adesea cercetările de teren.
Cercetările geomorfologice din ultimul timp s-au axat mult pe studiile regionale care au stabilit diferite tendințe de evoluție a reliefului țării noastre. S-a impus astfel concepția cercetării reliefului prin prisma dezvoltării sale paleogeomorfologice. Ca metodă principală de lucru se introduce harta geomorfologică, încercându-se elaborarea unei legende generale. Printre cei mai cunoscuți geomorfologi se numără C. Martiniuc și V. Băcăuanu la Universitatea din Iași, Gr. Posea, P. Coteț, Victor Tufescu la Universitatea din București, Tiberiu Morariu la Universitatea din Cluj.
1.6 Cercetări privind geomorfologia minieră
Studiile geomorfologice de la începutul secolului 20 au abordat relieful terestru făcând abstracție de prezența umană. Mai mult de o jumătate de secol a trebuit geografilor, geologilor și inginerilor să sesizeze importanța factorului antropic în dinamica formelor de relief, implicit a geomorfologiei mediului și a celei miniere. Debutul „geomorfologiei antropicului” s-a lăsat mult timp așteptat, omul fiind privit în continuare ca și un component discret în angrenajul sistemelor geomorfologice regionale. Printre studiile pionier privind rolul factorului antropic în morfogeneză se numără: Fischer (1915), Sherlock (1922), Barrows 1923, Mensching (1951), Tricart (1953) (conform Gregory, 1985) etc.
În morfodinamică, factorul antropic a avut abordare ideologică abia în deceniul al VI-lea al secolului al XX-lea. Anii ’50 se caracterizează prin studii ce vizează raporturile clasice dintre componentele sistemelor geomorfologice, punându-se pe plan secund necesitatea abordării realităților teritoriale prin prisma antropogeomorfologiei. Cercetarea magnitudinii efectelor activității morfogenetice influențate de factorul uman este importantă pentru înțelegerea rolului pe care îl are omul în dinamica geomorfologică. Printr-o serie de studii s-a încercat cuantificarea magnitudinii proceselor dinamice, comparând arealele modificate cu cele nemodificate, prin cercetarea înainte, în timpul și după încetarea acțiunii antropice (Walling și Gregory 1970).
După anul 1970, ideile privind morfogeneza antropică din prima jumătate a secolului al XX-lea au primit recunoaștere științifică. Pentru completarea carențelor conceptuale din acest domeniu al geomorfologiei, au existat mai multe inițiative de reunire a unor lucrări importante în volume de specialitate: Detwyler (1971), Manners și Mikesell (1974) (conform Gregory, 1985). O nouă direcție științifică apărută în această etapă este cea privitoare la intuirea și cuantificarea impactului uman în morfodinamica actuală: Simmons (1979), Brown și Thus (1970) etc.
Geomorfologia mediului capătă abordări de tip impact fiind subiectul preferat al cercetătorilor. O altă direcție bine conturată este cea privind studierea riscurilor și a hazardelor ce afectează arealele miniere și spațiile locuite. În acest mod, geomorfologia contemporană tinde să capete un accentuat caracter socio-economic, managementul peisagistic și reabilitarea spațiilor degradate fiind subiectele cele mai căutate și generoase din punct de vedere aplicativ. Antropogeomorfologia (neogeomorfologia) are drept scop reliefarea agresiunilor pe care le suportă spațiile naturale. În cadrul studiilor întegrate acestei tematici sunt propuse și strategii de gestionare a mediului bazate pe ideea de reabilitare ecologică a spațiilor degradate, mai ales în zone cu exploatări miniere.
Literatura geomorfologică mondială nu a reacționat imediat la impactul indus de exploatările miniere. Primele lucrări pe tema exploatărilor miniere au apărut în anii ’60 și au tratat în special morfologia rezultată în urma lucrărilor de exploatare minieră. Lucrări privind morfologia zonelor cu exploatări la zi ale cărbunelui și propuneri de integrare în circuitul economic a terenurilor degradate au elaborat: Haigh (1978), Nir (1983), Gagen (1988), Gunn (1993) etc. Reintegrarea funcțională și reabilitarea estetică a suprafețelor cu exploatări miniere abandonate apar în studiile elaborate de: Rosenbery și Klimstra (1965), Bauer (1970), Elliott (1976), Down (1977), Bradshaw și Chadwick (1980) etc.
Riscurile din arealele cu exploatări miniere au fost detaliate la: Bell (1975), Anon (1977), Brawner (1982), Hellewell (1988), Bell și colab. (2000) etc.
Studiile recente abordează problema identificării arealelor cu riscuri și posibilitatea afectării omului (Smyth, 2000). În vederea realizării unui management modern și eficient al teritoriului se impune efectuarea unei corelări a datelor caracteristice studiului de caz ales cu măsurile și experiențele privind tehnica de reabilitare a arealelor degradate prin minerit (Bell și colab., 2000, Anderson, 2001).
Studiile autohtone în ceea ce privește infuența antropică în morfodinamică debutează timid. Primele lucrări au avut caracter generalist, abordând în special atributul de agent morfogenetic activ pe care îl are omul (Mehedinți, 1931; Savu și Rusu,1961; Tufescu 1966; Mihăilescu, 1968; Berindei, 1973 etc.). Așadar, perioada de debut a literaturii din acest domeniu se caracterizează printr-o abordare descriptivistă a rolului pe care îl joacă omul în morfodinamică.
1.7 Ideile geomorfologice promovate în studiile moderne privind relieful antropic minier
Studiile interdisciplinare și transdisciplinare apărute după 1990 rindică o deschidere a cercetătorilor spre problemele generate de exploatarea irațională a resurselor naturale. La începutul anilor 1990 se constată o reorientare a geografilor, geologilor și inginerilor spre studierea impactului uman asupra morfodinamicii contemporane. Astfel, se înmulțesc analizele referitoare la intervenția antropică în peisaj, fiind evidențiate aspectele legate de: degradarea mediului, hazardele și riscurile induse prin impact antropic, morfogeneza antropică, reabilitarea spațiilor degradate și chiar studii de management integrat al zonelor afectate de intervenția umană. Legat de problematica morfodinamicii contemporane se poate observa totuși o tendință descriptivistă și integratoare (studii de sinteză pe spații foarte mari): Badea și colab 1994; Cioacă, 1995; Cioacă și Dinu, 1998 etc.
Cele mai recente teme impulsionează o abordare prin prisma analizei riscurilor și hazardelor naturale și antropice, oferindu-se o nouă perspectivă studierii impactului uman asupra mediului. Studiile legate de protecția și reabilitarea componentelor de mediu s-au înmulțit după a doua jumătate a anilor ’90; dintre acestea se pot enumera lucrările cercetătorilor: Bâlă (1996), Berca (1998) etc.
Îmbunătățirea tehnicilor de exploatare și creșterea productivității, dar și descoperirea de noi zăcăminte minerale exploatabile, au grăbit începuturile științifice legate de impactul factorului antropic asupra mediului natural (Jechelius, 1923). Cantitatea crescândă a reziduurilor a necesitat găsirea unor soluții în vederea reducerii suprafețelor ocupate de acestea. Printre soluțiile recomandate de geologi a fost și cea privind valorificarea lor prin utilizarea în alte industrii (Fodor 1989, Lăzărescu 1983 etc.).
Gestionarea antroporeliefului generat în urma exploatărilor miniere a fost una din cele mai importante problematici ale arealelor cu exploatări de cărbune: Păsărin (1973, 1981), Fodor și colab. (1977, 1986), Florea (1979, 1996), Nastea și colab. (1981), Pietraru (1982), Fotă (1988) etc. În anii 1970 debutează în literatura inginerească abordarea de tip impact. Dintre autorii cei mai cunoscuți menționăm: Ursoniu și Dumitrescu(1976), Fodor și colab. (1996) etc. Dinamica geomorfologică din cadrul arealelor cu exploatări miniere subterane este abordată de Fotă (1988, 1989), Vescan (1985). Unul din aspectele cele mai importante din zonele cu exploatări de minerale este reabilitarea solurilor tehnogene: Nastea și colab. (1973, 1986), Blaga (1981) etc.
Diversificarea problematicii abordate în studiile geologice, după 1990 pune accent pe construirea unui management solid a zonelor afectate de exploatările miniere. Strategiile post exploatare propuse de cercetătorii români sunt tot mai numeroase și diverse, observându-se o legătură strânsă cu literatura mondială de specialitate.
CAP. 2 CARACTERIZAREA GEOGRAFICĂ ȘI GEOMORFOLOGICĂ A BAZINULUI MINIER BERBEȘTI
Bazinul minier Berbești, alături de bazinele miniere Mehedinți, Jilț, Motru și Rovinari cantonează cel mai mare zăcământ de lignit din România, zăcământul din zona Olteniei, din care la această dată se exploatează o cantitate de peste 29,5 milioane tone de cărbune anual, reprezentând 89% din producția de cărbune a României.
2.1 Așezarea geografică
Bazinul minier Berbești este amplasat din punct de vedere geografic în Podișul Getic, de-a lungul paralelei de 45ș latitudine nordică, la confluența dintre județele Gorj și Vâlcea, fiind mărginit la vest de râul Gilort, iar la est de râul Bistrița (fig. 2.1).
Fig. 2. 1 Poziționarea în cadrul țării
Având o lungime de peste 45 km și o dezvoltare pe înclinare de 2,5-5 km, zăcământul de lignit a fost împărțit în patru perimetre miniere: Gilort-Amaradia, Amaradia-Tărâia, Tărâia-Cernișoara și Cernișoara-Bistrița. În interiorul fiecărui perimetru minier au fost conturate mai multe câmpuri miniere, acestea fiind obiectul de exploatare al unor mine sau cariere. Delimitarea lor prezentată în figura 2.2, s-a realizat ținând cont de criterii geologice, geografice și economice.
Fig. 2. 2 Bazinul minier Berbești perimetrele miniere
Accesul auto în Bazinul minier Berbești este asigurat de-a lungul văilor principale care brăzdează regiunea, din șoseaua națională Râmnicu -Vâlcea – Horezu – Tg.Jiu, sau pe calea ferată Rm.Vâlcea-Băbeni-Berbești-Alunu, iar pentru perimetrul Albeni-Ruget, pe calea ferată Craiova-Târgu Cărbunești-Corbu.
2.2 Relieful – morfologie și morfometrie
Relieful Podișului Getic este puțin accidentat, cu înălțimi care scad treptat spre sud, fiind constituit din depozite sedimentare cu structura monoclinală și înclinări în general sub 10. Piemontul Getic a rezultat prin ridicarea treptată în pleistocen a unei câmpii piemontane acumulată în villafranchian – pleistocen inferior. Modelarea s-a realizat într-un interval scurt de timp (pleistocen mediu – holocen) și a determinat formarea a trei – patru generații de văi, a căror evoluție a fost condiționată de: variația mecanismului eroziune – acumulare în fazele reci sau calde (umede ori uscate) ale climatului de la finele pleistocenului și din holocen, retragerea sacadată a lacului spre sud și est și ridicarea mai accentuată a părții nordice din vecinătatea Subcarpaților.
2.2.1 Contextul morfologic general
Din punct de vedere geomorfologic, în regiune sunt cunoscute unități ale Subcarpaților și Podișului Getic, care se dezvoltă până în vecinătatea câmpiei înalte de piemont situată în fața platformei moesice. Dealurile subcarpatice au înălțimi moderate, fiind fragmentate de o puternică rețea hidrografică transversală.
La vest de Gilort, dealurile au extindere și altitudine reduse (în general sub 400 m), pe câtă vreme în est înălțimea acestora crește treptat atingând cota de 548,8 m în dealul Ruget situat în interfluviul V. Amaradia – V. Olteț. În continuare, către Olt, dealurile pierd din altitudine. Versanții dealurilor sunt frecvent afectați de alunecări de teren datorită alcătuirii litologice a formațiunilor: marne, argile si nisipuri de vârsta pliocenă sau cuaternară.
Din punct de vedere geografic, regiunea prezentată aparține zonei colinare. Dealurile principale, de la vest la est, sunt următoarele: între V.Amaradia și V.Ruget, dealul Ruget cu cota cea mai înaltă din perimetru 548,8 m și dealul Ciorea (528,28 m); între V.Ruget și V. Comatei, dealul Căprioru cu înălțimi de 455,66 m; între V.Comatei și V.Oltețului, dealul Iancului cu înălțimi de 440 m; între V.Oltețului și V.Tărâia, dealul Curmătura (442,52 m), dealul Bădești (393,70 m), dealul Nicovalei (501,60 m), Groapa cu nisip (472 m), dealul Poiana Mare (458,73 m),dealul Drăgulești (455,27 m ), dealul Preeratul (462,5 m).
Pânzele de pietrișuri, dar și stratele pliocenului superior au înclinare sudică. Valoarea mai mare a căderii stratelor în nord și reducerea treptată a acesteia spre sud conduce spre supoziția că, în ansamblu, se trece de la un monoclin în nord la o structură tabulară evidentă în jumătatea dinspre Câmpia Română.
Adâncirea rețelei de văi, a căror evoluție a fost condiționată de variația mecanismului eroziune-acumulare în fazele reci sau calde (umede sau uscate) ale climatului de la finele pleistocenului și din holocen, de retragerea lacului spre sud și est și de ridicarea părții nordice din vecinatatea Subcarpaților, a condus la:
detașarea unor interfluvii asimetrice în sectorul nordic și a unor platouri aproape orizontale în sud (de unde și denumirea generalizată aici de platforme, utilizată în unele studii geografice mai vechi);
cele mai multe văi din primele generații se desfășoară în concordanță cu sensul înclinării stratelor;
individualizarea locală, în sectorul nordic monoclinal, a unor forme de relief structural (cueste, cueste unghiulare la contactul cu Subcarpații sau pe văi secundare orientate spre est sau vest; văi obsecvente, subsecvente etc.);
în sud sunt caracteristice formele întâlnite în podișurile tabulare (la care se impune simetria atât în fizionomia celor negative, cât și a celor pozitive).
2.2.2 Morfometria zonei
Înălțimile cele mai mari se află la contactul cu Subcarpații (756 m), dar cresc ca valoare de la vest la est (219 m în Valea Oltețului, 542 m în Bistrița), așa cum se poate observa în figura 2.3. Harta hipsometrică realizată în figura 2.3. în tehnica GIS , evidențiază intervalele altitudinale ale perimetrului minier Berbești și pleacă de la înățimile joase de 219 m marcate cu verde în estul arealului în văile râurilor,ajungând la înățimea maximă de 756 m, marcată cu maro în nordul zonei.Această hartă , ca de altfel toate care sunt prezentate în acest capitol, reprezintă un indicator morfometric important, utilizat frecvent în caracterizarea reliefului.
Altitudinile minime se regăsesc în culoarele văilor principale (Olteț , Luncavăț, Amaradia, Gilort, Târaia cca 200 m).Vârfurile și podurile culmilor ce depășesc 600 m înălțime se desfășoară pe cca. 3% ca intervale altitudinale, cele aflate la altitudini cuprinse între 542 – 609 m însumează 20%; reliefului dezvoltat între 501 și 541 m altitudine îi revine 44%, iar celui între 219 m – 299 m 20%, conform figurii nr. 2.3
Fig. 2. 3 Bazinul minier Berbești- Hipsometria
2.2.3 Analiza repartiției energiei reliefului din cadrul Bazinului minier Berbești
Energia reliefului este redată în figura 2.4, hartă elaborată în sistem GIS și care prezintă densitatea fragmentării orizontale a zonei colinare Berbești, precum și intensitatea de manifestare a proceselor geomorfologice.Valorile mari ale adâncimii fragmentării din sectorul nordic (640 – 900 m/km2) sunt impuse de o eroziune mai intensă desfășurată în sectoarele superioare ale văilor, generând o subminare a versanților. Valorile mici ale adâncimii fragmentării din sectoarele de luncă (190 – 340 m/km2 conform figurii 2.4) sunt asociate absenței proceselor geomorfologice gravitaționale și predominării dinamicii fluviale.
Fig. 2. 4 Harta energiei de relief-Berbești
Repartiția acestui parametru are importanță majoră în procesul de alegere a suprafețelor de amplasare a haldelor de steril. Valorile energiei reliefului determină înălțimea maximă pe care o poate avea depozitul de steril. În Bazinul minier Berbești, haldele de steril sunt amplasate pe văi, dar și în sud -est, areal în care se găsesc valori mari ale energiei reliefului (640 – 900 m/km²). Astfel, putem afirma faptul că valorile energiei reliefului au indus și forma și geometria haldelor de steril. Înălțimea haldelor scade spre aval, fapt determinat de scăderea valorilor adâncimii fragmentării.
2.2.4 Repartiția densității fragmentării
Parametrul morfometric legat de densitatea fragmentării reliefează rolul major pe care l-a avut rețeaua hidrografică în fragmentarea arealului Bazinului minier Berbești, dar și asupra zonei limitrofe acestuia. În cadrul zonei studiate, densitatea rețelei hidrografice are valori cuprinse între 0,1-4,6 km/km2, ceea ce denotă un grad ridicat al fragmentării. Conform fig. 2.5, în zona de studiu densitatea fragmentării este mai mare în estul regiunii (1.1 km/2.2 km în zona Valea Plopilor). Fragmentarea teritoriului respectiv este legată și de adâncirea rețelei hidrografice (Tîrâia, Marița, Bistrița), dar și de activitățile neotectonice diferențiate regional (depresiuni și dealuri tectono-structurale la contactul cu Subcarpații Getici).
Fig. 2. 5 Harta densității fragmentării -Berbești
Media fragmentării este de 1km/km2. Fragmentarea dată de rețeaua temporară face ca media să fie de 3-3,5 km/km2. În depresiuni valorile sunt mici, respectiv de 0,2 – 0,4 km/km2. Pe versanții dealurilor limitrofe care au fost despăduriți, densitatea fragmentării se ridică la 3 km/km2.
2.2.5 Declivitatea în arealul corespunzător Bazinului minier Berbești
Alături de parametrul referitor la adâncimea fragmentării, înclinarea terenului este importantă pentru selectarea arealelor suport pentru depunerea sterilului. Astfel, haldarea se efectuează pe terenurile cu pantă redusă (0° – 2o), pentru a se asigura stabilitatea structurilor antropice pe terenul de bază. În cadrul Bazinului minier Berbești, depunerea sterilului în cadrul văilor cu declivitate mai mare a determinat declanșarea alunecării corpului haldelor (alunecarea Haldei Panga ).
În figura nr. 2.6, pantele reduse de 0° – 3° sunt evidente în culoarele de vale și au și cea mai mare pondere; cele de 3° – 7° sunt localizate cu precădere pe interfluvii; pantele de 7 °- 11° pe culmi; cele de 11° – 18° sunt periferice zonei de studiu și se suprapun versanților, iar cele de 18° – 34°sunt frecvente în nord, în zona subcarpatică și izolat pe versanți.
Fig. 2. 6 Harta pantelor- Bazinul minier Berbești
Declivitatea zonei reflectă deosebirile locale impuse de evoluția și fragmentarea reliefului, faciesurile petrografice, structurile diverse și influențele neotectonice. În sinteză, pantele care depășesc 30° sunt legate de fronturile de cuestă sau petrografice, frunțile de terasă, râpele de desprindere, iar cele care se situează sub 5° aparțin podurilor structurale și de terasă, glacisurilor, vetrelor depresionare. Între acestea se află cea mai mare parte din suprafețele de versant pe care morfodinamica actuală și folosința economică locală au creat un mozaic de situații. Concluzionând, în Bazinul minier Berbești, rezultatele indică prezența suprafețelor de teren cu declivitate de 0° – 34°, acestea fiind împărțite în cinci clase (fig. nr. 2.6): suprafețe cvasi-orizontale (0° – 3°), suprafețe slab înclinate (3° – 7°), suprafețe cu declivitate medie (7°- 11°), suprafețe cu declivitate mare (11° – 18°) și cu declivitate foarte mare (18° – 34°).
2.2.6 Analiza repartiției orientării versanților din cadrul Bazinului minier Berbești
Unitatea studiată reprezintă un monoclin în nord (fig. nr. 2.7), cu orientare NV/SE, fragmentat de rețeaua hidrografică pe o direcție conformă cu înclinarea generală, iar în sud are o structură tabulară. Acest fapt a determinat conturarea unor versanți cu orientare sud-vestică pentru arealul Dealurilor Cărbuneștilor și predominant nord-vestică pentru culmile de pe dreapta Târâiei.
Fig. 2. 7 Orientarea versanților în Bazinul minier Berbești –reprezentare 3D
2.3 Modelarea actuală
În prezent, modelarea reliefului este deosebit de activă, dar diferențiată în cele două regiuni (nordică și sudică). În primul caz, pe versanții cu pantă mare, cu energie de relief de peste 100 m, cu alcătuire complexă (alternanță de strate de pietriș, nisip, argile) și unde presiunea antropică este ridicată, se produc alunecări, curgeri noroioase, torențialitate și șiroiri. Asocierea lor favorizează producerea de degradări de teren pe areale extinse pe versanți și de acumulări bogate de materiale coluvio – proluviale la baza acestora. În centru și sud, relieful mult mai aplatizat și dezvoltarea largă a podurilor interfluviale detrmină degradări mai reduse, care se manifestă doar pe versanții și malurile abrupte.
Procesele din albie depind de regimul scurgerii, condiționat de regimul precipitațiilor și de aportul solid lateral. Cele mai multe râuri au un regim extrem de fluctuant, ceea ce se reflectă în dinamica de albie (eroziune, acumulări). Ca urmare, albiile au o stabilitate redusă, multe sunt „înecate” de nisipuri și pietrișuri provenite de pe versanți.
Dealurile subcarpatice de înălțimi moderate sunt străbătute de o puternică rețea hidrologică orientată nord-sud, ce conferă un paralelism al culmilor. Erodarea acestora în timp sub acțiunea agenților externi, le-a configurat sub forma unor interfluvii. La est de râul Gilort, dealurile au extindere considerabilă, iar altitudinea crește treptat, atingând cota 548,8 m în dealul Ruget, situat în interfluviul cuprins între văile Amaradia și Roșioara. În continuare, către râul Bistrița, dealurile pierd din altitudine (fig. nr. 2.8).
Fig. 2. 8 Secțiune geologică longitudinală prin Bazinul minier Berbești, prelucrare după I.C.S.I.T.P.M.L.Craiova
Configurația structurală a acestor depozite a fost influențată de mișcările tectonice ale fazelor savică și stirică, materializate prin transgresiuni și regresiuni succesive, ultima fiind transgresiunea de la începutul tortonianului.
2.3.1 Modelarea geomorfologică din arealul Bazinului minier Berbești
Acțiunea agenților modelatori, particularitățile proceselor de modelare și microformele rezultate, depind atât în ceea ce privește distribuția spațială, cât și dinamica evolutivă, de totalitatea variabilelor de control ale sistemului geomorfologic regional (om, apa, climă, relief, rocă, sol vegetație etc.)
Deși în timp geologic factorii naturali au jucat un rol esențial în morfogeneză, omul i-a surclasat, având una din cele mai dinamice conduite din cadrul sistemelor geomorfologice. Rezultatele acțiunilor antropice sunt observabile în perioade scurte de timp. Omul poate frâna sau accelera manifestarea proceselor geomorfologice, poate devia sensul de desfășurare al proceselor naturale, poate imprima transformări profunde ale anumitor unități naturale sau poate determina degradări ale echilibrului din angrenajul natural. Acțiunea factorului antropic se concretizează printr-o morfologie nouă, caracterizată de inversiuni de relief, precum și o restructurare și reamenajare artificială a materialelor. Tehnostructurile miniere, procesele geomorfologice declanșate și micromorfologia asociate lor reprezintă o confirmare consistentă a acțiunii morfogenetice umane.
Studiul modificărilor geomorfologice generate de activitățile miniere din Bazinului minier Berbești are drept scop urmărirea proceselor geomorfologice cu activitate contemporană și determinarea rolului lor în formarea și modelarea morfologiei locale. Pentru a realiza o analiză pertinentă a dinamicii proceselor geomorfologice contemporane din zonele miniere, se impune studierea mecanismelor în contextul tehnostructurilor pe care se desfășoară.
Luând în considerare dimensiunile și reprezentativitatea spațială, carierele și haldele de steril sunt formele de relief antropic minier cu cel mai larg spectru de reprezentativitate al proceselor geomorfologice contemporane. Procesele geomorfologice prezente în cadrul acestor forme de relief antropic acoperă un spectru larg: surpări, curgeri noroioase, alunecări de teren, eroziune, curgeri uscate de materiale etc.
În urma studiilor de teren am constat că cele mai frecvente procese geomorfologice prezente în cadrul haldelor de steril sunt: alunecările, eroziunile, tasările, sufoziunile, surpările, curgerile uscate de material, pseudosoliflixiunile, creep-ul etc.
Deși le-am tratat în mod individual, observațiile de teren evidențiază faptul că în multe areale, procesele geomorfologice se intercondiționează și se suprapun ca și suprafață de manifestare. De asemenea, am constatat transformarea unui tip de dinamică în altul sau transformarea unui proces în altul. Atfel procesele geomorfologice din arealele miniere sunt colegate și interdependente.
2.3.2. Bazinul minier Berbești – parametrii morfologici inițiali
Înainte de exploatarea minieră , în zona de studiu era teren fertil de luncă (fig. nr. 2.9) în zona pârâului Târaia, punct Panga, spre est, morfologia locală fiind dominată de culmi domoale, separate de vale largă a apei, cu terase fluviatile de 50 m -100m, în prezent în anul 2017 arealul fiind marcat de un deal de steril, amenajat și redat agricol, relieful fiind încadrat în cel de tip antropic derivat (fig. 2.10).
În timpul exploatării, în cariera Panga (fig.2.11) se observă acumulările de steril (forme supratopografice), acumulări de ape, tehnostructuri de tip goluri (forme subtopografice ).
Fig. 2. 9 Teren fertil de luncă, pe pe malul stâng al pârâului Tărâia, punct Panga- înainte de exploatarea minieră
Fig. 2. 10 Culturi agricole de grâu, porumb și lucernă pe taluzul vestic al haldei interioare Panga , 2017
În timpul și după încheierea proceselor tehnologice de exploatare, morfologia antropică minieră este supusă unui regim natural de modelare (fig.2.11).Printre microformele de relief rezultate se numără: corpurile de alunecare, ravenele,ogașele, haldele depozitele rezultate în urma surpării etc. Prin acumularea apelor provenite din ploi și prin topirea zăpezii, în cadrul microdepresiunilor de pe haldă sau în arealele excavate se formează lacuri temporare.
Calitatea estetică a peisajului este modificată prin aceste intervenții antropice miniere, iar peisajul natural din zonă a fost înlocuit cu peisaj cu morfologie minieră.
Fig. 2. 11 Acumulări de ape pe suprafața haldei interioare Panga
În urma exploatării lignitului din Bazinul minier Berbești, pe fondul unei litologii friabile (argile, marne, nisipuri), s-a ajuns de la un relief inițial colinar -fluvial – considerat primar (fig.2.12), la unul antropic – considerat derivat (fig. 2.13).
Fig. 2. 12 Configurația reliefului înainte de începerea exploatărilor miniere, cariera Panga
Fig. 2. 13 Configurația reliefului actuală, cariera Panga-2019
În condițiile prezentate, se poate afirma că relieful actual este, pe de o parte, rezultatul acțiunilor antropice de exploatare (descopertări de terenuri, excavații, taluzuri de exploatare, nivelarea terenurilor, depozitarea materiei prime sau a reziduurilor sub formă de halde etc.), iar pe de altă parte, efectul acțiunii factorilor atmosferici și hidrosferici (dinamica maselor de aer, precipitații, îngheț-dezgheț, scurgerea apei, umectarea substratului), asupra morfologiei determinată de exploatarea cărbunelui în carieră.
În urma acțiunii factorilor de mediu asupra unui substrat modificat de intervenția antropică, au rezultat o serie de procese geomorfologice (pluviodenudarea, eroziune în suprafață, scurgerea apei, prăbușiri, alunecări de teren) și microforme de relief (rigole, ogașe, ravene, conuri de dejecție, corpuri de alunecare etc.), care, chiar dacă au o manifestare în conformitate cu modelarea în regim natural, ele sunt induse antropic. Astfel, lipsa unor strategii și măsuri de reabilitare a terenurilor degradate a condus, practic, la intensificarea proceselor geomorfologice.
2.4. Geologia zăcământului
Formațiunile geologice prezente în Bazinul minier Berbești sunt constituite din roci aparținând Pliocenului și Cuaternarului.
Pliocenul are cea mai mare dezvoltare, fiind reprezentat prin etajele: Ponțian, Dacian și Romanian. Începând din Ponțian și continuând în Dacian până în Romanianul inferior au existat condiții favorabile de dezvoltare a unei vegetații puternice și de formare a unor strate de lignit cu grosimi și extinderi variabile.
Ponțianul apare la zi în partea de nord a bazinului minier Berbești, datorită unor efecte tectonice sau datorită eroziunii. Pe baza caracteristicilor litologice distincte, Ponțianul a fost împărțit în două orizonturi bine individualizate și anume:
Inferior sau Novorossian, alcătuit din marne vinete sau cenușii, nisipoase, cu spărtură concoidală slab stratificată a cărui grosime variază între 100-150 m;
Superior sau Bosphorian, alcătuit predominant din nisipuri cenușii-gălbui, cu granulație variată, constituind orizonturi de 3-25 m grosime și din lentile de pietrișuri mărunte în alternanță cu marne și argile cenușii-verzui, uneori albăstrui, nisipoase sau compacte, cu grosimi de la 3 la 10 m, cu o grosime apreciată la peste 300 m.
Dacianul este separat în trei orizonturi, recunoscute după asociațiile faunistice, astfel:
Dacianul inferior (Gețian) are o grosime de peste 150 m și este alcătuit din nisipuri cenușii cu zone roșcate și intercalații mărnoase cenușii sau cenușiu-verzui, iar deasupra ultimului lumașel nisipos este trasată limita de separație cu orizontul superior;
Dacianul mediu sau orizontul marno-nisipos lumașelic reprezintă cel mai important reper al Dacianului, în care s-au oprit forajele executate pentru cercetarea zăcămintelor de cărbuni. Are o grosime de numai 10 m și este constituit din nisipuri micacee, marne nisipoase și marne cu o bogată și variată abundență de forme fosilifere care constituie adevărate lumașele;
Dacianul superior (Parscovian) sau orizontul cărbunos, are o grosime ce scade de la sud la nord de la 150 la 60 m. Litologic, este alcătuit dintr-un complex de nisipuri, argile și marne, în care sunt intercalate șase strate de lignit numerotate de la I la VI, întâlnite atât în forajele executate, cât și în aflorimentele din partea nordică a perimetrelor de exploatare. Trecerea de la Dacianul superior la Romanian este delimitată de prezența unui nivel lumașelic cu grosimea de 1,5-2 m. Romanianul este reprezentat de o alternanță de nisipuri argiloase, cenușii, cenușii-verzui sau gălbui, uneori cu zone roșcate, cu granulație variată, cu sedimentare torențială și argile cenușii, verzui sau negricioase, uneori cărbunoase, între care se intercalează 2 – 3 strate subțiri de lignit numerotate VII, VIII și IX.
Cuaternarul apare discordant peste formațiunile romaniene și este reprezentat de depozitele pleistocene alcătuite din depozitele aluviale vechi pe terasele superioare și medii ale văilor principale care străbat perimetrul și holocene alcătuite din depozitele aluviale, coluviale și proluviale.
2.4.1.Stratigrafia zăcământului
Așa cum se poate observa din coloana litostratigrafică prezentată în figura 2.14., cele nouă strate de cărbune cu grosimi diferite, ce intră în componența zăcământului, sunt cantonate în roci argiloase sau argilo-nisipoase. Stratul I, este stratul principal din punct de vedere cantitativ și calitativ, având grosimile cele mai mari și extindere pe aproape întrega suprafață a câmpului minier. Aflorează în nordul și vestul perimetrului, pe versanții văilor care străbat regiunea. Grosimea stratului I variază între 0,3 m si 7,9 m. Stratul I din bazinul Berbești poate fi asimilat cu stratul V din bazinele Motru-Jilț-Rovinari, deoarece este plasat deasupra orizontului lumașelic, considerat reper în toată zona de sedimentare din Oltenia.
Fig. 2. 14 Coloană litostratigrafică sintetică prin perimetrul Amaradia –Tarâia
(Sursa: Calculul resurselor din perimetrul minier Amaradia-Tarâia / I.C.S.I.T.P.M.L.Craiova)
Făcând o referire generală asupra stratelor de lignit care constituie complexul cărbunos ce alcătuiesc zăcământul de lignit din Bazinul minier Berbești, pot preciza următoarele:
– importanță economică prezintă stratele I-II-III și mai rar IV, iar stratele superioare sunt erodate parțial sau total prezentând grosimi ce le fac neexploatabile;
– stratele de lignit interceptate, datorită modului de sedimentare au continuitate și grosimi diferite, se efilează uneori până la dispariție, se separă în bancuri sau se reunesc într-un singur banc. Discontinuitatea stratelor este favorizată de eroziune, ceea ce a permis stratelor superioare să afloreze la suprafață de-a lungul văilor principale;
– în unele zone, volumul rezervelor de lignit înlocuit ca urmare a erodării acestora cu depozite de terasă mai noi cuaternare (nisip, pietriș ) este foarte mare.
2.4.2.Tectonica zăcământului
Zăcământul de lignit din Bazinul minier Berbești nu este afectat de deranjamente tectonice majore, comparativ cu zăcămintele din alte bazine miniere.
Ca urmare a acțiunii unor forțe exterioare asupra zăcământului au apărut fenomene de deformare, translație și rotire, care au condus la formarea unor cute largi, drepte și de mică amplitudine, fisurare longitudinală încadrată în macrofisuri de ordinul centimetrilor, precum și la apariția unor falii ale căror sărituri pe orizontală și verticală nu depășesc ordinul metrilor, cum este cazul faliei Gilortului.
Cu excepția depozitelor daciene din partea nordică a sectorului Gilort-Amaradia, care sunt cuprinse în sinclinalul Pădurea Bolovanului, cu orientarea NV-SE, celelalte depozite formează un larg monoclin orientat Vest-Est, cu înclinări de 2-6ș spre sud în zona Albeni, în creștere la 5-10ș spre limita estică.
2.5.Hidrografia
Din punct de vedere hidrografic, perimetrul se situează în zona de cumpănă a celor două mari bazine hidrografice, bazinul Văii Jiului la vest și bazinul Oltului la est.
Principalele cursuri de apă (fig.2.15) care străbat regiunea sunt: Gilort și Amaradia, care se varsă în râul Jiu, respectiv Olteț, Cerna, Bistrița, cu direcția de curgere în general nord – sud, tributare râului Olt.
Fig. 2. 15 Principalele rețele hidrografice
Văile afluente ale râurilor Gilort, Amaradia și Olteț, precum și afluenții lor majori: Cornățel, Târâia și Cernișoara, au un regim torențial, fiind lipsite de apă o mare parte a anului.
Hidrologic, râurile sunt caracterizate prin debite mari primăvara, datorită topirii zăpezilor sau ploilor abundente căzute în lunile mai și iunie, după care urmează o perioadă cu debite relativ stabile până la sfârșitul toamnei.
2.5.1.Hidrogeologia zacământului
Lucrările hidrogeologice de cercetare executate în bazinul Berbești au pus în evidență orizonturi nisipoase cu grosimi variabile și constituție granulometrică foarte variată, de la nisipuri fine argiloase la nisipuri medii și uneori grosiere. În formațiunile nisipoase sunt cantonate strate acvifere cu nivel liber, situate în general deasupra bazei locale de eroziune, care sunt alimentate în principal din infiltrarea precipitațiilor atmosferice prin zonele de aflorare ale nisipurilor, sau strate acvifere sub presiune cu nivel ascensional, care sunt situate sub baza de eroziune și sunt alimentate prin infiltrarea apelor superficiale ale principalelor văi din regiune și a precipitațiilor atmosferice prin zonele de aflorare.
Capacitatea de debitare a stratelor ascensionale variază în funcție de constituția granulometrică a nisipurilor și de grosimea orizonturilor în care sunt cantonate. Se poate concluziona că parametrii hidrogeologici ai stratelor acvifere au valori în general reduse, cu excepția acviferelor din perimetrul Bazinului minier Berbești și din culcușul stratului I de cărbune, facilitând astfel condițiile de exploatare a zăcământului. Aceste valori sunt sintetizate în tabelul nr. 2.1.
Tab. 2. 1 Parametrii hidrogeologici ai orizonturilor acvifere din Bazinului minier Berbești
în care s-a notat cu: M – grosimea orizontului acvifer;
Kf – coeficientul de filtrare;
q – debit specific.
2.6. Clima
Bazinul minier Berbești este situat la intersecția meridianului 24ș longitudine estică cu paralela 45ș latitudine nordică, motiv pentru care este caracterizat de o climă temperat-continentală, cu temperaturi medii anuale de 9-11C și temperaturi extreme ce pot atinge -26C, respectiv +40C.
Numărul mediu al zilelor de vară cu temperaturi situate în jurul valorii de +25șC scade pe măsură ce crește altitudinea și se cifrează la 70-75 de zile pe an la șes și 30 de zile în zonele de deal, iar temperaturile tropicale cu valori mai mari de +30șC sunt înregistrate în 20-22 zile pe an în zonele joase de șes și scad la 7-8 zile pe culmile dealurilor mai înalte. Conform literaturii de specialitate, valoarea temperaturii medii zilnice a aerului de +10C este atinsă și depășită după intervalul 21-25 aprilie, iar durata medie a intervalului cu temperaturi mai mari de 10șC se situează în jurul a 190 zile.
Scăderea temperaturii medii sub valoarea de +10C se înregistrează în jurul datei de 10 octombrie, iar apariția primului îngheț se produce, de regulă, între 16 și 20 octombrie. Adâncimea maximă de îngheț este de 0,60 m. Umiditatea aerului, care este influențată direct de anotimp, relief prin altitudine, sau expunere către soare, are în general valori de aproximativ 5-6 g/m³, cu maxime în luna decembrie și minime în iulie. Precipitațiile atmosferice sunt în general scăzute în lunile de iarnă și crescute în lunile mai și iunie.
Media anuală a precipitațiilor este cuprinsă între 700 și 800 mm.coloană de apă (l/m²).
Cea mai mare cantitate de precipitații (1203 mm) a fost înregistrată la stația Polovragi în anul 1969 iar la stația meteorologică Logrești (1134 mm) în anul 1981, iar cele mai reduse cantități s-au înregistrat în anul 1963 la stația meteo Polovragi, 458 mm, iar la stația Logrești 379,8 mm în anul 1986.
Vânturile au o intensitate medie, iar cele cu viteze care depășesc 70 km/h, sunt foarte rare, ca o consecință a reliefului. Viteza maximă înregistrată la stația Polovragi în anul 1963 a fost de 26 m/s. Pe fond general, relieful și microrelieful diferențiază regimul termic prin aceea că pantele, în raport cu gradul lor de înclinare și expunere, primesc o cantitate de energie solară diferită de cea recepționată de suprafețele plane sau de cele slab înclinate, expunerea înspre sud favorizând absorbția maximă, iar cea nordică fiind minimă. Relieful neuniform, pantele terenului și expunerile diferite, gradul de acoperire cu vegetație, permeabilitatea diferențiată, ca și caracteristicile diferite ale solurilor, fac ca regimul de umiditate al acestora să difere considerabil în cadrul aceluiași perimetru.
Dintre fenomenele meteorologice importante amintim:ceața, cu o frecvență de 55 zile pe an;roua, cu o frecvență de 130 zile pe an;bruma, cu o frecvență de 62 zile pe an;orajele(descărcările electrice), cu o frecvență de 45 zile pe an;viscolul și poleiul au frecvențe în general scăzute ce nu totalizează o zi pe an.
Clima temperată constituie, prin unele dintre elementele sale, unul din factorii declanșatori al modificărilor geomorfologice. Ploile de lungă durată din perioada toamnei și a primăverii, au un rol important în declanșarea alunecărilor de teren, acolo unde și ceilalți factori potențiali sunt favorabili. La acestea se adaugă și ploile de vară, care extind aceste procese.
2.6.1.Topoclimatele din Bazinul minier Berbești
Morfologia arealului diferențiază radiația solară, orientează circulația atmosferică locală, iar varietatea caracteristicilor terenului (morfografia, declivitatea, utilizarea terenurilor, acoperirea cu păduri etc.) determină diversitatea topoclimatelor naturale: topoclimatul dealurilor piemontane și topoclimatul culoarelor de vale. Acestora li se pot suprapune topoclimate elementare naturale: topoclimatul culmilor deluroase, topoclimatul de luncă, topoclimatul depresiunilor de obârșie, topoclimatul complexelor de alunecare, topoclimatul pădurilor.
Prezența umană și în special activitățile miniere din Bazinul minier Berbești au generat topoclimate specifice denumite topoclimatele elementare antropice: topoclimatul de carieră, topoclimatul de haldă, topoclimatul așezărilor.
2.7. Flora, fauna și solurile
Flora și fauna ce caracterizează zona în care este amplasat Bazinul minier Berbești sunt diversificate datorită unui relief diferit, constituit dintr-o alternanță de văi și dealuri, iar pe de altă parte, ca urmare a modului de utilizare a terenurilor.
2.7.1 Flora
Mai mult de o treime din suprafața zonei de studiu este acoperită cu păduri de foioase, păduri în care predomină fagul (Fagus silvatica), stejarul pedunculat (Quercus robur, Quercus petrae), specii ce pot forma păduri masive, individual sau în amestec al acestora, dar pot fi întâlnite și în combinație cu alte specii, cum ar fi: carpenul (Carpinus betulus), frasinul (Fraxinusexcelsior), jugastrul (Acer compestre), plopul alb (Plopulus alba), mărul pădureț (Malus silvestrias), părul pădureț (Pirus piraster), teiul (Tilia tomentosa).
Dintre arbuștii care însoțesc lizierele pădurilor, regăsiți și pe terenurile neproductive, se amintesc: alunul (Corylus avellana), murul (Rubus), măceșul (Rosa canina), sângerul (Cornus sanguinea), porumbarul (Prunus spinosa), socul (Sambucus nigra) etc.
Până la apariția în primăvară a frunzelor și covorului erbaceu, peisagistica este completată de diversitatea florilor de câmp, precum: ghioceii, viorele, brândușile, pobdalul (care este specific terenurilor sărace în substanțe nutritive) etc.
Fânețele sunt constituite din trifoi, lucernă, ghizdei, sau combinații de astfel de plante. Producția maximă obținută este de 5-7000 kg/ha, iar pășunile sunt acoperite de iarba câmpului, păiuș, păpădie, coada calului, feriga de câmp, macul roșu, urzica mare și trifoi mărunt salbatic.
Terenul arabil este cultivat în general cu porumb, grâu, ovăz, cartof și floarea soarelui.
2.7.2 Fauna
Fauna, în special cea de pădure, este variată, întâlnind o serie de specii cum ar fi: căprioara, vulpea, iepurele, veverița, bursucul, iar în pădurile masive și stufoase poate fi întâlnit porcul mistreț.
Speciile ornitologice sunt reprezentate de mierlă, privighetoare, sturz, graur, pitulice, cuc, vrabia, pițigoi, potârnichea, iar în ultima perioadă, s-a reușit cu succes popularea cu fazan.
Atât pe terenurile de cultură, cât și în păduri, există o diversitate de reptile de mici dimensiuni, dintre care se amintesc: șarpele de casă și de apă, gușterul, șopârla cenușie, năpârca și salamandra.
Trecerea de la fauna terestră la fauna acvatică, pe lângă o parte din reptilele amintite, este realizată de amfibieni, printre cei mai mari fiind broasca țestoasă. Fauna ihtiologică este reprezentată de caras, mreană, biban, oblat, lostrița, nisiparița, scobar, rac etc.
2.7.3 Solurile
Solurile aparțin dominant clasei argiluvisoluri (luvisoluri 58%) (fig.2.16), cu o distribuție impusă de desfășurarea reliefului. Astfel, pe podurile interfluviale și pe terase sunt soluri brune de la slab luvice la luvisoluri albice (luvosoluri). Pe depozitele cu o pondere însemnată a argilei apar soluri slab și mediu pseudogleizate, iar între Olteț și Târaia –vertisoluri (pelisoluri). Pe versanți, varietatea condițiilor de pantă, rocă și umiditate a impus o multitudine de soluri: pe nisipuri și pietrișuri, soluri brune eu–mezobazice (eutricambosoluri 23%), soluri brune luvice (luvosoluri) și chiar brune – acide (districambosoluri), pe un substrat marnos s-au dezvoltat pseudorendzine (faeziomuri), în microdepresiunile de pe deluviile de alunecare sunt prezente soluri gleice (gleiosoluri), pe pantele mai mari, supuse șiroirii, s-au individualizat erodisolurile (erodosoluri 10%) etc. În zonele de luncă sunt prezente soluri aluviale (aluviosoluri 9%), aflate în diferite stadii de evoluție (aluviuni, protosoluri, soluri aluviale etc.). Cele mai întâlnite soluri sunt cele brune argiluiluviale.
Fig. 2. 16 Solurile din arealul Berbești
2.8. Activități economice
Ocupația de bază a locuitorilor din zona pe care se întinde Bazinul minier Berbești a fost agricultura, bazată pe creșterea animalelor și cultivarea terenurilor agicole cu porumb, grâu, cartof, floarea soarelui, dar și viță de vie și pomii fructiferi de diferite soiuri. Apicultura este una din preocupările majore ale locuitorilor, în special din localitatea Berbești, unde numărul familiilor de albine a depășit cifra de 3000, fapt ce a condus la clasarea județului Vâlcea pe primul loc pe țară, cu peste 10000 de stupi. Redarea terenurilor degradate de activitatea minieră în circuitul silvic, prin înființarea plantațiilor de salcâm, contribuie din plin la creșterea potențialului melifer.
Diminuarea dramatică a consumului de energie electrică a impus o altă strategie energetică, în urma căreia minele din bazin au fost închise în totalitate, iar întreaga producție a fost concentrată în exploatarile la zi. Terenurile astfel eliberate de sarcini tehnologice au fost ecologizate și redate parțial în circuitul economic prin programe finanțate de Guvernul României și Banca Mondială.
CAP. 3 MODIFICĂRILE GEOMORFOLOGICE GENERATE DE ACTIVITĂȚILE MINIERE DIN BAZINUL MINIER BERBEȘTI, STUDIU DE CAZ – CARIERA PANGA
Pe langă efectul benefic al industriei miniere asupra celorlalte ramuri ale economiei și implicit asupra populației, trebuie remarcat faptul că, prin specificul ei, aceasta provoacă o serie de modificări, cu un puternic impact asupra mediului înconjurator, dintre care se menționează:
modificarea reliefului regiunii și influențarea puternică și sistematică asupra florei și faunei din zonă;
modificarea topografie zonei prin apariția unor noi forme negative de relief (golurile remanente ale carierelor) și a unor noi forme pozitive de relief (haldele de steril);
fenomenele de subsidență, care reprezintă modificări ale morfologiei terenului la nivel local și regional;
modificarea condițiilor hidrogeologice prin lucrările de asecare, devieri ale râurilor, asanarea lacurilor;
În urma proceselor de dislocare-relocare și stocare a masei materiale, teritoriului inițial îi sunt aduse modificări de formă precum și modificări funcționale, rezultatul fiind apariția unui peisaj geomorfologic minier. Cele mai frecvente modificări geomorfologice asociate mineritului sunt redate în tabelul nr.3.1.
Tab. 3. 1 Modificări geomorfologice asociate mineritului
Fig. 3. 1 Modificările geomorfologice în Bazinul minier Berbești
Se poate observa (fig.3.1) că alunecările sunt cele mai frecvente, deținând 49% procent ca frecvență, surpările 29%, eroziunile 12%, urmate de tasări cu 10%. În Bazinul minier Berbești alunecările apar atât în relieful de excavare cât și în cel de acumulare, factorii declanșatori fiind favorizați de geologia zonei, de morfologie și morfometrie, la care se adaugă factorii externi: clima, apele, omul și activitățile sale.
Conform hărții geomorfologice (fig.3.2) a zonei de studiu, alunecările de teren sunt prezente atât în zona exploatării miniere cât și în zonele limitrofe, fiecare având cauze diferite și corelându-se cu alte fenomene geomorfologice: ravenări, prăbușiri, tasări, surpări, conuri de dejecție, fenomene torențiale. În cazul fenomenelor torențiale se pot identifica în teren alunecări naturale (Valea Mare), care prezintă toate elementele alunecării, respectiv râpa de desprindere, patul alunecării, valurile alunecării, pereții alunecării. Acestea sunt favorizate și de alcătuirea litologică a zonei, pantele din regiune, lipsa vegetației, prezența apei, iar în zona exploatărilor miniere alunecările sunt influențate și de modificările artificiale aduse reliefului. Fenomenele de subsidență generate de activitățile miniere se pot produce ca urmare a excavațiilor subterane de mari proporții, indiferent în ce fel de roci a avut loc excavarea.
Se impune identificarea și cartarea ariilor de posibilă influență a subsidenței. Dacă este cazul, pentru a reduce riscurile din asemenea perimetre vor fi evitate construcții cu încărcătură mare; iar terenurile pot primi o destinație agricolă sau ca spații de recreere în urma amenajărilor adecvate.
Surpările apar în cazul exploatărilor la zi, și sunt semnalate în cazul taluzurilor de lucru, de haldă sau in-situ cu înălțimi și înclinări mari. Tot aici pot să apar curgeri de materiale solide pe făgașe autocreate și spălări în masă a fracțiunilor luto-argiloase.
Fig. 3. 2 Harta geomorfologică-Berbești
În Bazinul minier Berbești, fenomenele de subsidență sunt mai rar întâlnite, în schimb sunt frecvente fenomene de alunecare a terenurilor. Situația alunecărillor de teren din zona Berbești se prezintă astfel:
– în satul Valea Mare – cătunul Amzulești, alunecare de teren ( produsă în anul 2013) pe o suprafață de 3000 mp a afectat platforma drumului comunal DC 135 C, Berbești – Panga – Amzulești;cauze: precipitații abundente, scurgeri de pe versanți și eroziune pe pârâul Valea Mare.
– în cătun Amzulești – alunecarea de teren a afectat 2 gospodării (Nițu Ion și Bârdac Viorel) în anul 2011, iar în anul 2014, alunecarea a rupt drumul de acces pe o distanță de 100 m (fig.3.3). Principala cauză a acestor alunecări poate fi reprezentată de activitățile miniere, deoarece satul este amplasat pe un zăcământ de cărbune din care s-a exploatat intens până în 2006. Primele alunecări și prăbușiri de terenuri în zonă au apărut în 2011. Exploatarea Minieră Berbești a ales să cheltuie un milion de euro pentru strămutarea populației în loc să realizeze lucrări de consolidare a drumului, ale căror costuri se ridicau la peste două milioane de euro.
Fig. 3. 3 Alunecare de teren în satul Amzulești -2014
– în cătunul Chilieni, alunecarea de teren s-a desfășurat în anul 2014 într-un perimetru aflat în imediata vecinătate a unei zone afectate de sarcini tehnologice; principalele cauze fiind alcătuirea litologică, pantele, precipitațiile, lucrările miniere. Excesul de umiditate din ultima perioadă a condus la reactivarea fenomenelor de instabilitate ale haldei de steril Panga Nord pe o lungime de aproximativ 250 de metri, materialul antrenat obturând parțial albia pârâului Tărâia.
– în satul Târgu – Gângulești, cătunul Delureni – alunecarea de teren are suprafețe reduse;
-în satul Dămțeni – alunecarea de la halda de steril Panga Sud a fost consolidată;
– halda de steril Panga Nord – a alunecat spre pârâul Tărâia,în prezent toată cariera Panga este stabilă;
-în satul Dămțeni, cătunul Păsărei, punct „La Gică” reactivarea alunecării de teren care a afectat platforma drumului DJ 676 E și drumul local Păsărei(2011) este posibilă și activă;
-în satul Dealul Aluniș, cătunul Strâmba, alunecare de teren a pus în pericol o locuință(2011);
-în satul Roșioara, alunecarea de teren a pus în pericol 7 locuințe; alunecarea de teren activă încă din anul 2005 a mutat albia Pârâul Tărâia mai bine de o sută de metri, până aproape de gospodării (fig.3.4). Pârâul Târâia, care traversează Orașul Berbești avea albia la peste o sută de metri de casele oamenilor care locuiesc în Satul Roșioara.
Fig. 3. 4 Alunecarea de la Roșioara- mutarea albiei pârâului Tărâia cu cca 100 m în anul 2017, aproape de gospodării
-în satul Berbești, punct „La Bazine”, alunecare de teren (activă din 2005) al cărui perimetru a ajuns la chesoanele platformei pe care sunt amplasate cele două bazine (cu capacitate de 1000 mc) care alimentează operatorul minier EMC Berbești și satele Roșioara, Dămțeni și Valea Mare (cca. 600 gospodării).
– în satul Valea Mare, cătun Trestia, pct. „Golescu Nicolae” – alunecarea de teren este activă(din anul 2005) pe cca. 10 ha care a afectat DC 135 C Berbești – Copăceni;
– în satul Dămțeni, cătun Păsărei, pct. „La Gică” – alunecarea de teren pe cca. 5 ha de teren arabil s-a reactivat.
3.1. Modificarea reliefului regiunii
Modificarea reliefului regiunii ( fig.3.5) are un impact major asupra peisajului, mai cu seamă în zone cu o valoare naturalistică ridicată, exemplificată prin excavarea unor terenuri acoperite de păduri pe coline, unde pentru reconstrucția unei entități similare sunt necesare durate mari de timp. Acest lucru se poate observa în imaginea de la cariera Olteț, unde excavatorul E.R.C.1400-02 începe un intrând de atac de la limita estică a carierei într-o zonă colinară împădurită.
Fig. 3. 5 Profil longitudinal-Bazinul minier Berbești
Fig. 3. 6 Modificarea reliefului regiunii prin excavare,cariera Panga
Apariția unor forme pozitive de relief în zonele de șes, ca urmare a depunerilor de steril în haldele exterioare, ale căror înalțimi pot ajunge la 90-100 m, schimbă relieful inițial și conduce la perturbarea percepției de ansamblu, obligând ochiul la o adaptare continuă, producând o senzație de haos perceptiv (fig.3.6). Spre exemplu, la confluența râului Olteț cu pârâul Tărâia, în zona de luncă, este amplasată halda exterioară a cărei înalțime proiectată este de 90 m, în prezent având o înălțime de 65 m (figura nr. 3.7).
Fig. 3. 7 Modificarea reliefului regiunii prin haldare în zona de șes
Fauna și flora sunt influențate negativ, atât în perimetrul în care se desfășoară activitatea minieră, cât și în zonele limitrofe, cu un impact direct sau indirect, imediat sau ulterior
Fauna este afectată prin:
– reducerea diversității de specii și indivizi a faunei de nevertebrate;
– dezechilibre ale ecosistemelor prin dispariția unor specii sau reducerea numerică a indivizilor, ca urmare a factorilor de stres;
– modificarea arealului păsărilor tipice;
– reducerea efectivului de mamifere prin îndepartarea lor înspre zonele limitrofe.
Flora este afectată negativ ca urmare a:
– excavării sau acoperirii stratului vegetal;
– diminuării masei lemnoase din fondul forestier (chiar și după reconstrucție);
– reinstalarea vegetației pe halde cu o structură modificată;
– refacerea vegetației naturale cu asociații de specii endemice în perioade lungi de timp.
Afectarea unui singur factor de mediu, are efecte asupra întregului ecosistem.
3.2 Carierele de lignit – noi forme negative de relief
Modul de deschidere al carierelor este influențat de următorii factori: relieful terenului înconjurător (colinar în acest caz); condițiile hidrogeologice și geologico-inginerești ale cîmpului de exploatare la zi (coeficient aflux apă redus, fără accidente tectonice majore, conditii ușoare); proprietățile fizico-mecanice ale rocilor din acoperișul zăcământului (roci sedimentare moi preponderent argile și nisipuri); modul de prezentare și caracteristicile geometrice ale zăcământului (complex productiv cu strate de extinderi și grosimi diferite); adâncimea limită de exploatare (punctual depășește adâncimea de 100 m.)
Prin excavațiile efectuate în carierele din Oltenia, se modifică structura litologică a terenului pe adâncimi cuprinse între 2 m și 150 – 200 m, toate marcând și relieful antropic de excavare.
În cele ce urmează se vor prezenta succint carierele în care se desfășoară activitate economică minieră din bazinul minier Berbești, respectiv Ruget, Olteț, Berbești, Panga (fig.3.8, fig.3.9).
Fig. 3. 8 Carierele din Bazinul minier Berbești
Fig. 3. 9 Carierele din Bazinul minier Berbești: Ruget, Olteț, Berbești, Panga
3.2.1. Cariera Ruget
Cariera Ruget (fig.3.10) este situată geografic între Valea Roșioarei și Valea Amaradiei, în partea estică a județului Gorj, iar organizatoric a aparținut Sucursalei Miniere Prigoria, parte componentă a Complexului Energetic Craiova până în anul 2012. Odată cu înființarea Complexului Energetic Oltenia a reintrat în componența Exploatării Miniere de Carieră Berbești. Teritorial, cariera Ruget se întinde pe raza localităților Roșia de Amaradia, Seciuri și Prigoria.
Lucrările miniere de deschidere au început în anul 1986 și au constat în execuția unei semitranșee la nivelul stratului I de cărbune, cu o lungime de 1630 m, lățime de 30 m și un unghi de înclinare a taluzului de 9ș, pentru o capacitate de producție de 1milion tone pe an, la un raport de descopertă de 7,46 m³/t. Capacitatea de producție proiectată a fost atinsă și depășită în anul 1989, după numai trei ani de la deschiderea obiectivului.
În perimetrul de exploatere al carierei Ruget au prezentat importanță economică stratele I și II.
Metoda de exploatare aplicată la cariera Ruget este ,,Metoda de exploatare cu transportul rocilor sterile la halde”,din grupa ,,Metoda de exploatare cu transport cu transportoare cu bandă a sterilului la halda interioară”, tehnologia aplicată fiind cea ,,în flux continuu”.
Fig. 3. 10 Cariera Ruget-vedere panoramică
3.2.2.Cariera Olteț
Cariera Olteț (fig.3.11) este amplasată în zona vestică a județului Vâlcea, urmând a se extinde și în extremitatea estică a județului Gorj, fiind situată în câmpul minier Amaradia –Tărîia și se întinde pe raza localităților Roșia de Amaradia, Alunu, Sinești și Berbești.
Lucrările de deschidere au început în anul 1980 și au constat în executarea unei tranșee în zona nordică unde au existat aflorimente ale stratelor de lignit. Metoda de deschidere aplicată a fost ,,metoda de deschidere cu tranșee interioară grupată comună”. Capacitatea de producție proiectată a fost de 1,3 milioane tone pe an, capacitate ce a fost atinsă și depășită în anii 1988 și 1989.
Fig. 3. 11 Cariera Olteț
Stratele de cărbune exploatabile în perimetrul carierei sunt: I, II, III și IV, dar pe suprafețe restrânse, acolo unde grosimea stratului permite selectarea, se excavează cu rezultate bune și stratul VII. Metoda de exploatare aplicată la cariera Olteț este ,,metoda combinată cu transportul parțial al descopertei la halda interioară, a unei a doua parți la halda exterioară și transbordarea parțială la halde interioare a parții a treia din steril”, iar tehnologia utilizată este ,,tehnologia de excavare, transport și haldare în flux continuu”.
3.2.3 Cariera Berbești
Cariera Berbești (figura nr. 3.12) este situată la vest de pârâul Târâia, pe raza localităților Berbești-Alunu, făcând parte din perimetrul minier Amaradia –Târâia. Relieful este colinar cu altitudini cuprinse între cotele 350-470 m. Activitatea minieră de extracție a lignitului a început în anul 1980, prin execuția tranșeei de deschidere interioare grupată comună în latura nordică a carierei pe o lungime medie la vatră da 600 m. Capacitatea de producție proiectată de 700 mii tone pe an a fost atinsă și depășită între anii 1983-1989. Odată cu problemele aparute ca urmare a lipsei pieței de desfacere, după obținerea licenței de exploatare din anul 2007, capacitatea de producție a fost restabilită la un nivel de 500 mii tone pe an.
Fig. 3. 12 Cariera Berbești
Metoda de exploatare folosită în continuare este ,,metoda de exploatare combinată cu transportul parțial al sterilului la halda exterioară și transbordare parțială în halda interioară”, iar tehnologia de excavare este ,,tehnologia de excavare, transport și haldare în flux continuu”.
La cariera Berbești, stratele I cu grosimea medie de 5,4 m și II cu grosimea medie de 3,42 m, sunt separate de o intercalație foarte subțire de steril, motiv pentru care în multe zone se exploatează în complex. Cărbunele este transportat în depozitul intermediar cu capacitate de 20000 de tone, amplasat în incinta carierei, iar de aici este încărcat în autobasculante și transportat la CET Govora.
3.2.4 Cariera Panga
Cariera Panga (fig. 3.13) este amplasată în zona vestică a județului Vâlcea, pe malul stâng al pârâului Tărâia, fiind situată pe raza localităților Berbești, Copăceni și Mateești, în perimetrul minier Tărâia-Cernișoara.
Lucrările miniere de deschidere au constat în execuția cu ajutorul utilajelor clasice a unei tranșee cu lungimea de 600 m pe latura vestică a carierei, urmată de o deplasare a intrândurilor de atac în paralel. În prezent, la cariera Panga sunt asigurate condițiile de depozitare a sterilului în totalitate în halda interioară, prin intermediul celor două mașini de haldat.
Cele trei excavatoare tip ESRc 1400-30/7 sunt amplasate fiecare pe câte o treaptă de lucru orientată N-S pe înclinarea stratelor de cărbune.
Excavatorul E-02 este situat pe vatra carierei (practic, în cea mai mare parte a orizontului principal productiv) și excavează înălțimea de 40 m a treptei de lucru prin împărțirea în trei subtrepte.
Acest lucru este facilitat de utilizarea în circuitul excavatorului a unui cărucior cu benzi pe șenile, tip CBS-1400. Avansul carierei se realizează de la vest la est, pe direcția stratelor de lignit, fiind singura carieră din bazin care lucrează în acest mod, cu dezavantajul principal că la înclinarea de aproximativ 5ș a stratelor, cărbunele nu se interceptează pe toată lungimea de treaptă și nu se poate asigura o producție constantă pe fiecare utilaj în parte. Ca avantaj evident este faptul că treptele de haldă nu mai au fundamentul înclinat către treptele de excavare, ci către taluzul final sudic, practic sprijinindu-se de acesta, ceea ce conferă o stabilitate crescută a sistemului de trepte.Capacitatea de producție proiectată a fost de 1,1 milioane tone cărbune pe an, iar stratele de cărbune exploatabile sunt I, II și III, cea mai mare importanță prezentând-o stratul I a cărui grosime depășește 5 m.
Fig. 3. 13 Cariera Panga
Metoda de exploatare aplicată la cariera Panga este ,,metoda cu transportul rocilor sterile la halde interioare pe circuite de benzi”. Prin transportul în totalitate al rocilor sterile în halda interioară, se realizează costuri minime de transport, ceea ce permite exploatarea cărbunelui și în condițiile unui raport de descopertă mai mare (peste 8 m³/tona de carbune. Cele trei halde exterioare: Panga Sud, Panga Nord și Valea Muncelului, au fost utilizate succesiv de la deschidere și până la realizarea unui spațiu suficient în spațiul exploatat pentru înmagazinarea în totalitate a volumului de steril rămas de excavat până la epuizarea rezervei de cărbune.
După încetarea activității miniere și închiderea carierelor, acestea devin goluri remanente , modificând astfel morfologia regiunii, totodată având impact asupra peisajului apărând forme selenare,inhalare de praf, afectarea sistemului respirator. Prin acumulări de ape pluviale și subterane se formează bălțile și mlaștinile, crește cantitatea de apă evaporată, prin formarea lacurilor de carieră apar riscuri de înec, dar și noi ecosisteme.
3.3 Haldele de steril – noi forme pozitive de relief
Haldele de steril, în general, sunt formate din roci eterogene lipsite de substanțe trofice necesare creșterii și dezvoltării plantelor și deci ele nu pot fi socotite soluri.
Amestecul de roci din haldă, cu o permeabilitate ridicată pentru apă și aer, mai conține un procent destul de ridicat de carbon, sol fertil, rădăcini și resturi de plante în curs de putrefacție, datorită cărora, printr-un complex de procese biochimice, se poate acumula un minim de substanțe humice, fapt ce permite instalarea rapidă a florei și faunei spontane.
Haldele interioare se formează în spațiul excavat, care se umple progresiv cu steril provenit din descopertare.
Haldele exterioare de steril se prezintă sub forma unei movile artificiale și sunt formate formate pe un teren inițial plan, iar în unele cazuri umplu total sau parțial o vale. Acestea se află în afara perimetrului exploatării la zi. Ca rezultat al modului de depunere a materialului excavat, haldele se prezintă sub forma unor depozite de steril cu aspect de trunchi de piramidă, care prezintă o platformă superioară , mai mult sau mai puțin orizontală , care constituie partea de platou, iar în lateral este mărginită de jur împrejur de taluzuri, care au rezerve mai mici sau mai mari de stabilitate.
3.3.1 Prezentarea haldelor din Bazinul minier Berbești
Rocile sterile rezultate din descopertarea substanțelor minerale utile sunt transportate și depozitate în halde, care sunt construcții inginerești realizate pe bază de documentații tehnico-economice legal aprobate. La toate carierele din bazin, în faza de deschidere, dar și în faza de exploatare a zăcămintelor aflate la adâncimi mari, au fost utilizate inițial haldele exterioare, care au fost amplasate în zone depresionare sau pe versanți, urmărindu-se utilizarea terenurilor degradate sau mai puțin productive. Numai atunci când situația a impus-o, au fost afectate terenuri agricole de calitate cum sunt cele situate în lunca Oltețului (halda Jigăi), sau parțial lunca Tărâiei pentru haldele exterioare nord și sud ale carierei Panga.
Distanța mare de transport și necesitatea ocupării suplimentare a unor mari suprafețe de teren, conduc la concluzia că acestea sunt absolut necesare până la asigurarea condițiilor de trecere la haldarea în interiorul carierei. Haldele interioare sunt cele mai economice, datorită unor circuite scurte de transport steril și a utilizării unor terenuri deja afectate de activitatea de extracție din carieră. Ele asigură productivitatea maximă și sunt cele mai simple din punct de vedere organizatoric.
Haldarea trebuie să asigure o serie de cerințe necesare unei activități eficiente și anume:
– depozitarea întregului volum de steril excavat;
– securitatea deplină a lucrului pentru personal, utilaje și obiectivele limitrofe;
– costuri reduse;
– productivitate ridicată.
3.3.2 Amplasarea haldelor de steril
Fiecare carieră din bazinul minier a utilizat una sau mai multe halde exterioare de la deschidere și până la crearea posibilităților de haldare în interiorul acestora. Amplasarea haldelor de steril din bazinul minier Berbești este prezentată în fig. 3.14. În cele ce urmează, vor fi prezentate succint haldele de steril, de la vest la est, evidențiind în special suprafețele ce prezintă importanță din punct de vedere al modificărilor geomorfologice induse.
Fig. 3. 14 Haldele de steril (albastru) din Bazinul minier Berbești
Halda exterioară Valea Roșioara este situată în imediata apropiere a carierei Ruget, în partea nordică a acesteia, într-o zonă de vale, al cărui nume îl poartă. Geografic, este situată pe raza localității Roșia de Amaradia, în satele Ruget și Seciurile. Halda exterioară este construită în cinci trepte cu înălțimi maxime de 15 m, înfrățite cu terenul natural pe versantul drept al văii, la cota finală de + 470 m, înălțimea acesteia scăzând la 40 m în zona taluzului final estic situat la mijlocul văii. În general, elementele geometrice proiectate au fost respectate, având pante ale taluzurilor de 1:2, echivalente cu un unghi de taluz α = 26ș și o lățime a bermelor de minim 90 m, iar treapta înaintașă are de asemenea înălțimea de 15 m.
Halda interioară Ruget este situată în imediata apropiere a carierei, fiind la ora actuală efectiv sprijinită în taluzul final al carierei. Ca urmare a prezenței apei, s-au remarcat curgeri plastice ale amestecului de roci.
Capacitatea de înmagazinare a haldei interioare Ruget este de peste 30 milioane m³, iar continuarea lucrărilor de haldare în interior este posibilă fie prin exploatarea în perimetrul Bustuchin, fie în perimetrul extins Olteț Nord.
Halda exterioară a carierei Olteț (halda Jigăi) este situată la o distanță de 7 km sud–est de carieră, în zona de confluență a râului Olteț cu pârâul Tărâia. Din punct de vedere geografic este amplasată pe raza localităților Alunu, Berbești și Sinești. Din punct de vedere morfologic, halda este situată pe un platou relativ plan (zonă de șes), ce prezintă câteva depresiuni de mici dimensiuni. Fundamentul haldei este constituit din depozite aluviale ce fac parte din terasa inferioară râului Olteț.
Litologic, formațiunea de bază este constituită din argile și nisipuri argiloase, pietrișuri gălbui fine și grosiere. Materialul de terasă este acoperit de un strat vegetal ce este format din depuneri aluviale, constituit dintr-o matrice argiloasă la argilo-nisipoasă, cu elemente de nisip, pietriș, rădăcini și fire de plante.
Halda interioară Olteț este situată în partea nordică a carierei Olteț, fig.3.15., având forma și dimensiunile fundamentului corespunzătoare vetrei carierei. Fundamentul se prezintă sub forma unui monoclin cu direcția E-V și înclinare N-S, cuprinsă între 3ș-5ș.
Fundamentul haldei este constituit din roci marno-argiloase cu intercalații cărbunoase, rocile argiloase fiind reprezentate de o argilă grasă de culoare cenușie la negricioasă, plastic vârtoasă (Ic>0,8), cu compresibilitate medie redusă (M23>125daN/cm²).
Fig. 3. 15 Halda interioară Olteț
Halda exterioară Berbești este situată în partea de vest, nord-vest a carierei Berbești, în apropierea perimetrului de exploatare, iar din punct de vedere geografic este amplasată pe raza localităților Berbești și Alunu.
Fundamentul acesteia este constituit din roci slab coezive dispuse într-un versant ce înclină est-vest cu 6-8ș, peste care se depune sterilul provenit de la excavatoarele E-02 și E-01, amplasate pe treptele I și II ale carierei.
Treapta I a haldei, în cea mai mare parte, a fost depusă prin alunecare, fără a se executa lucrările specifice de asigurare a stabilității, motiv pentru care apar alunecări ale acesteia pe terenul de bază. Treptele superioare sunt construite cu respectarea elementelor geometrice proiectate.
Halda interioară Berbești este situată în partea nordică a carierei Berbești, având o amprentă în plan orizontal identică excavațiilor realizate de excavatorul situat pe vatra carierei. Are un fundament stabil constituit din argile cenușii cu incluziuni cărbunoase, cu o pantă generală de 4-5 ș de la nord către sud. Cea mai mare parte a treptei I de haldă a fost construită prin depunere directă a sterilului rezultat din descoperta stratelor I și II de cărbune cu ajutorul a două CBS –uri ( cărucioare cu bandă) ce se află în treapta a treia a carierei, treapta care este excavată de excavatorul E-03. Peste treapta I de steril au fost continuate depunerile utilizând tehnologia în flux discontinuu, ca urmare a excavațiilor clasice desfășurate în zonă.
Suprafața ocupată este de 129 hectare, iar volumul depus este de 46 milioane m³. La epuizarea rezervei, suprafața totală a haldei interioare va fi de 188 hectare cu un volum total de steril depozitat de 76,8 milioane m³.
Haldele exterioare de la cariera Panga, în numar de trei, au fost utilizate succesiv în ordinea prezentării, de la deschidere și până la realizarea unui spațiu suficient în halda interioară, pentru înmagazinarea în totalitate a volumului de steril rămas de excavat până la epuizarea rezervei de cărbune. Aceste condiții au fost create în anul 2009, an în care a fost adusă în halda interioară instalația de haldat A-01 și circuitul de transport aferent acestuia. Halda exterioară Panga Sud, cu o suprafață de 46 hectare și un volum de steril înmagazinat de 18 milioane m³ și halda exterioară nord, cu o suprafață de 92 hectare, care înmagazinează un volum de 52 milioane m³, au o trăsătură comună din punct de vedere al naturii terenului de bază, fiind amplasate pe versanții situați pe partea stângă ai pârâului Tărâia, în aval, respectiv amonte de carieră. Ambele halde au fost redate în circuitul economic și predate comunităților locale.
Halda exterioară Valea Muncelului este situată în partea nord-estică a carierei Panga, amplasată teritorial pe raza localităților Mateești și Berbești. Suprafața de teren ocupată este de 95 de hectare, iar volumul de steril de 44,2 milioane m³ este depus într-o vale relativ întinsă, situată între doi versanți ce se apropie înspre sud, facilitând astfel construcția unui depozit stabil. Odată cu finalizarea depunerii sterilului, în anul 2009, au început lucrarile de amenajare, recultivare silvică și predare la Romsilva.
Halda interioară Panga este amplasată în stânga pârâului Tărâia și este mărginită în partea sudică de taluzul final al carierei, iar la nord de aflorimentul stratului I de cărbune. În prezent, cele 53,5 milioane m³ steril ocupă o suprafață 99,5 hectare, urmând ca la finalizarea activității, suprafața de teren ocupată să ajungă la 171 hectare, iar volumul de steril depus la 95,5 milioane m³.
Situația haldelor de steril din bazin la finalizarea lucrărilor de haldare este redată în tabelul nr.3.2.
Tab. 3. 2 Situația haldelor de steril din Bazinul minier Berbești la finalizarea lucrărilor de haldare
Concluzionând, activitățile de exploatare a cărbunelui generează forme negative de relief și procese specifice, dar și forme pozitive de relief, ajungându-se la inversiune de relief pe cale antropică, forțată, ceea ce conduce la o vulnerabilitate ridicată a terenurilor.
Gradul de influență a depozitelor de tipul haldelor de steril asupra sistemelor geomorfologice este dependent de: poziția ocupată în spațiu față de entitățile geomorfologice cu potențial morfodinamic accentuat (suprafețe de racord); caracteristicile morfometrice și morfologice ale formelor respective; suprasarcina indusă suprafeței geomorfologice; gradul de acoperire și starea vegetației; heterogenitatea materialelor componente; granulometria rocilor depozitate; susceptibilitatea materialelor componente față de procesele de eroziune sau față de procesele gravitaționale.
Acumulările în halde de steril acoperă suprafețe de teren întinse, împiedică scurgerea de suprafață, diminuează sau accentuează infiltrația și facilitează curgerile noroioase, alunecările, rostogolirile, surpările și eroziunea concentrată.
Activitățile miniere compun un prim subciclu economic prin antrenarea stocurilor naturale, aplicând diverse tehnici de exploatare, către sistemul de prelucrare. Urmează al doilea subciclu, de transformare și obținerea produselor finite. Ciclurile menționate interferează substratul geologic (rocă, structură ) și relieful, iar rezultatul este exprimat în trei forme de manifestare: scoaterea și transferul unor mase de roci dintr-un anumit loc și amplasarea lor în altele;creearea și abandonarea unui relief generat pe cale antropică, un relief derivat, constituit din forme negative (goluri, fose, galerii, cratere) și din forme pozitive (movile, halde, cuverturi de materiale alogene); antrenarea substratului și reliefului într-un dezechilibru marcat de surpări, prăbșiri, subsidențe, tasări, fisuri, falieri, desfășurate pe durate scurte și lungi de timp.
Prin toate acestea se introduce instabilitatea în sistemele naturale și posibilitatea declanșării riscurilor geomorfologice. Iau naștere astfel areale geomorfologice cu potențial crescut de instabilitate, în care sunt posibile fenomene geomorfologice cu dinamică accentuată (surpări, prăbușiri), cu momente de declanșare dificil de prognozat. Rezultatul este, în final, un peisaj geomorfologic haotic, de badlanduri, cu un pronunțat grad de degradare ecologică.
În general, pe versanții haldelor cu panta mai mare de 10o, ploile sau apele provenite din topirea zăpezii produc eroziuni de suprafață sau de adâncime, mai ales acolo unde materialul haldat este necoeziv.
Ca o concluzie generală, haldele formează relieful antropic de acumulare , iar după închiderea carierelor, apare impactul acestora asupra mediului prin ocuparea a suprafețe mari de teren ,deturnarea terenului de la folosințe inițiale, costuri ridicate de reabilitare, compactarea terenului, apariția eroziunii, ravenării, rigolelor, ogașelor, alunecări care la rândul lor produc pagube materiale și chiar umane.
Cercetarea geomorfologicã este implicată în studiul haldelor cel puțin sub două aspecte:
– evaluarea condițiilor morfologice și morfodinamice de amplasament a haldelor și a altor forme de acumulare;
– comportarea acestor morfologii sub acțiunea agenților externi.
Procesele cele mai frecvente sunt: sufoziunea, eroziunea , ruperea hidrodinamică, aceasta din urmã fiind și cea mai periculoasã.
3.4. Modificări hidrografice
Apa de suprafață și subterană, este în general afectată negativ de lucrările miniere. Astfel, apele de suprafață sunt influențate prin :
– modificări ale văilor naturale și ale pârâurilor;
– dispariția unor pârâuri prin acțiuni de haldare sau excavare (Valea Mare în cariera Panga, Roșia în cariera Olteț);
– devieri ale râurilor (Olteț în zona haldei Jigăi,Tărâia la cariera Panga);
– modificări ale calității apelor râurilor,ca urmare a evacuării apelor din cariere și din unitățile administrative;
– poluarea apelor ca urmare a unor scurgeri accidentale de combustibili, uleiuri sau manipulări defectuase ale acestora.
Un rol pozitiv asupra mediului îl au lucrările de regularizare și canalizare care, prin natura acestora, protejează comunitățile locale împotriva inundațiilor.
În ceea ce privește apele subterane, modificările generate de activitățile miniere asupra acestora se referă la:
– schimbarea regimului de curgere a apelor subterane sau apariția unor alimentari sau drenuri noi;
– dispariția unor acvifere existente și apariția unor acvifere noi ca urmare a coborârii cotelor de lucru;
– coborârea nivelelor hidrostatice și piezometrice inițiale, având drept consecințe scăderea nivelului apei în fântâni, secarea unor izvoare etc.;
– modificarea echilibrului fizico-chimic al apelor subterane produs de activitățile de excavare, transport, conexe și administrative (creșterea pH-ului, creșterea cantității de materie organică, a concentrațiilor de NH4, Fe, Ni).
3.5. Modificări edafice
Presiunea antropică minieră poate afecta mai multe caracteristici ale solului, printre care: trăsăturile morfologice (orizontul genetic), caracteristicile fizice (structura, textura, greutatea specifică, densitatea, porozitatea etc.), proprietățile fizico-mecanice (consistența, plasticitatea, variațiile în volum etc.), proprietățile hidrofizice (drenajul, coeficientul de ofilire etc.), calitățile biochimice (humus, săruri solubile, gradul de saturație în baze, schimbul cationic etc.) sau masa de sol in situ.
Procesele degradării solului se regăsesc la frecvențe și intensități diferite în timp și spațiu, în arealul Bazinului minier Berbești. Exploatările miniere subterane afectează învelișul edafic, intensitatea degradărilor fiind dictată de natura rocilor situate deasupra abatajelor miniere, adâncimea la care se desfășoară lucrările, metoda de exploatare aplicată, construcțiile și instalațiile necesare activităților miniere etc.
Cele mai puternice modificări ale solului sunt cauzate exploatarea la zi a zăcămintelor de lignit. În cariere este afectat în primul rând stratul de sol fertil de la suprafață. De asemenea, reziduurile solide produse de industria minieră, reclamă suprafețe mari de terenuri pentru depozitare.
3.5.1. Protosolul antropic minier
Exploatarea lignitului din Bazinul minier Berbești aduce la zi materiale litologice cu vârste și compoziție fizico-chimică diferite, distribuite într-un mod eterogen, atât pe orizontală, cât și pe verticală. Astfel, s-a individualizat o nouă categorie de sol numită protosol antropic minier. De cele mai multe ori, protosolurile antropice oferă un volum edafic util suficient pentru dezvoltarea sistemului radicular al plantelor de cultură, însă ele sunt lipsite de activitate microbiologică (trăsătura esențială a unui sol evoluat).
În cazul haldelor de steril aparținătoare Bazinului minier Berbești, materialele sunt în general bune pentru solificare. În solurile fertile, argila coloidală are valori cuprinse între 6,1-6,5%, în timp ce în sterilul haldelor predomină materialele cu un conținut în argilă coloidală cuprins între 15-30%. Protosolurile antropice miniere sunt slab productive sau neproductive, încadrându-se în categoria claselor a V-a și a VI-a de calitate (sursa: OSPA Gorj). Pentru introducerea protosolurilor antropice miniere în circuitul productiv din Bazinul Berbești sunt necesare intervenții ameliorative pe perioade îndelungate de timp.
Intervenția umană în sistemul geomorfologic poate fi cuantificată prin analiza cantitativă a modificărilor mediului natural. Activitatea de valorificare a rezervelor de cărbuni determină o modificare substanțială a contextului geomorfologic local, rezultatul constând într-o serie de tehnostructuri de tipul golurilor și formelor proeminente de relief. Efectul intervențiilor antropice se materializează în principal asupra calității estetice a peisajului. În urma activităților extractive din Bazinul minier Berbești, peisajul natural a fost înlocuit cu unul antropizat, caracterizat printr-o morfologie minieră (fig.3.16.).
Fig. 3. 16 Modificări geomorfologice asociate mineritului în Bazinul minier Berbești
În zona studiată se disting forme ale reliefului de excavare (carierele de lignit) și formele reliefului de acumulare (haldele de steril), fiecare din acestea fiind supuse modificărilor geomorfologice. Pe lângă aceste modificări de natură strict geomorfologică, apar ca evidente și topoclimatele locale, modificările hidrologice, modificări edafice prin apariția protosolului antropic minier, modificări ale compoziției ecosistemelor (vegetație, faună), toate acestea alcătuind un peisaj antropic minier.
Modificările geomorfologice generate de carierele de lignit din Berbești se reflectă în relieful antropic de excavare. Particularitatea acestor cariere este dată de amplasarea lor în roci de tipul argilelor nisipoase și marnelor pliocen-cuaternare, între care există intercalate strate de cărbuni. În carierele din bazinul minier Berbești, alunecările de teren sunt cele mai reprezentative fenomene de degradare a reliefului. Aceste alunecări sunt localizate atât în interiorul carierelor, cât și la partea superioară a acestora. Cele din interiorul carierelor sunt determinate de modificarea permanentă a nivelului de bază local, reprezentat de treptele de exploatare a lignitului. Alunecările de teren combinate cu surpări se manifestă în mod frecvent și, datorită materialului friabil, identificarea valurilor de alunecare pe momente de producere este extrem de dificilă.
Alunecările de la partea superioară a carierelor care au caracter regresiv, sunt mai bine individualizate, fața de desprindere fiind bine pusă în evidență.Prăbușirile, favorizate de nerespecatrea normelor morfometrice în realizarea treptelor de siguranță taluzului general sunt prezente în cariere, mai ales în partea superioară a lor. Ravenarea este o altă formă de degradare a terenului, aparând la partea superioară a carierelor.
3.6.Fenomene de degradare a terenului facilitate de modificările geomorfologice
Printre fenomenele de degradare a terenului facilitate de modificările geomorfologice cele mai frecvente în Bazinul minier Berbești se numără eroziunea, sufoziunea, alunecările, tasările (fig. nr. 3.17).
Fig. 3. 17 Fenomene de degradare a terenului facilitate de modificările geomorfologice
La acestea se adaugă și altele precum rostogolirile de blocuri, surpările, creepul, fisurări, gonflări, curgeri de materiale solide, acestea având în arealul studiat o amploare redusă și un impact estetic minor.
3.6.1 Eroziunea
Eroziunea din Bazinul minier Berbești afectat de activitățile miniere la zi (fig. 3.18) se transformă în eroziune antropică (accelerată). Eroziunea depinde de compoziția fizică a materialului haldat, panta terenului, densitatea și tipul vegetației etc. Terenurile ocupate de cariere și haldele de steril sunt ,,sensibile” la declanșarea procesului de eroziune deoarece sunt lipsite de vegetație, iar litologia și caracteristicile structurale contribuie la apariția eroziunii. Intensitatea pluviodenudării,care este o eroziune areolară incipientă,creată de izbirea solului gol de către picăturile de ploaie, depinde de frecvența și intensitatea ploilor, de proprietățile fizice și chimice ale materialelor constituente ale haldei sau carierei, de modul de utilizare al terenurilor după încheierea procesului de haldare etc.
Fig. 3. 18 Eroziune în haldă (Panga) – pe taluz se formează rigole, ravene
Procesul este vizibil după fiecare ploaie mai însemnată, atât pe valea Târaiei(în cariera Panga), cât și pe valea Amaradiei(în cariera Ruget). Eroziunea în cazul haldelor de steril, se dezvoltă sectorial, astfel că pe suprafața bermei superioare eroziunea are caracter areolar (eroziune laminară sau superficială) și duce la nivelarea bermei, iar pe taluzuri apa se concentrează formând rigole ce se pot transforma în ravene, generându-se astfel o morfologie de tipul badlandurilor. În ceea ce privește formele de acumulare ale materialului erodat, ele sunt reprezentate prin trene deluviale cu grosimi variate. Atunci când aceste materiale ajung la baza taluzurilor haldei, devin stabile, formând acumulări de tip coluvial. Deseori ravenarea se asociază spațial cu deplasările în masă (alunecări de teren, curgeri noroioase și surpări), întrucât în numeroase cazuri aceiași factori potențiali și declanșatori se găsesc la originea acestor procese.
Eroziunea eoliană, care poate fi de tipul coraziunii sau deflației, este prezentă în cadrul haldelor neconsolidate, în perioadele secetoase, afectând, de regulă, suprafețele bermelor.
3.6.2 Ravenările
Sunt eroziuni (fig.3.19) produse de apele de șiroire pe suprafețele încinate din perimetrele miniere (taluzurile carierelor și haldelor), iar adâncimea ravenelor depinde de natura amestecului de roci și de debitul și intensitatea apelor de șiroire.Ravenarea se prezintă sub forma șanțurilor de diferite dimensiuni, formate de apele de apele de șiroire.
Fig. 3. 19 Ravene, rigole pe halda interioară-Cariera Panga
Materialul astfel dislocat este transportat și depus la baza taluzului. Ravenările pot genera alunecări superficiale. Sunt prezente pe toate haldele și îndeosebi pe taluzurile treptelor nou depuse, care conțin materiale afânate. O ravenare de proporții creată în urma precipitațiilor abundente pe fondul colmatării canalului de treaptă de la halda interioară Olteț este prezentată în fig. 3.20.
Fig. 3. 20 Ravenare a taluzului la halda interioară Olteț
3.6.3 Prăbușirile
Prăbușirile sunt căderi bruște de material, pe verticală, care apar cel mai adesea ca urmare a desprinderilor de material din partea superioară a taluzurilor treptelor, sau ca urmare a prezenței unor goluri subterane care își pierd stabilitatea. Efectul morfologic al produceri prăbușirilor constă în crearea de goluri la suprafața topografică,dar și formarea de diaclaze și fisuri în masa rocilor adiacente.Aceste goluri determină apariția de puțuri, coridoare de prăbușire și depresiuni care, din cauza declanșării proceselor geomorfologice asociate (alunecări de teren, surpări, curgeri noroioase, eroziune ) se extind.
Prăbușirile apărute în urma eroziunilor se prezintă sub forma sufoziunilor care au modificat unghiul de taluz al treptelor de haldă. Prin epuismentul apelor subterane din rocile nisipoase saturate, se crează pâlnii de prăbușire ce conduc la desprinderi de material din taluz, ca urmare a prezenței golurilor subterane.În Bazinul minier Berbești,am identificat prăbușiri individuale pe halde, prăbușiri granulare de steril,care se produc mai ales primăvara,când precipitațiile sunt bogate,zăpada începe să se topească.Acumularea sterilului la baza haldei dă naștere la conuri de steril.
3.6.4 Alunecările
Activitatea de exploatare a lignitului din Bazinul minier Berbești a determinat declanșarea sau reactivarea unui spectru larg de alunecări de teren.Acestea sunt procese de deplasare în masă.
Tipologia alunecărilor de teren prezente în cazul haldelor de steril sau al carierelor miniere din zona Berbești, este prezentată mai jos.
3.6.4.1.Alunecările pe terenul de bază sunt deplasări suferite de treptele haldelor care au loc pe suprafața de contact haldă – terenul de bază, printre cele mai frecvente cauze numărându-se înclinarea mare a terenului de bază (peste 10ș), neîndepărtarea solului vegetal înaintea depunerii materialului în haldă, înmuierea materialului din haldă datorită apelor de șiroire care se acumulează la piciorul taluzului sau vibrațiile produse la vehicularea utilajelor auxiliare. O astfel de alunecare, s-a produs la halda Panga-Nord.(fig.3.21)
Fig. 3. 21 Alunecare de teren la Panga-Nord
Halda a fost construită pe versant și a fost redată în circuitul economic prin recultivare agricolă. La mai bine de 10 ani de la redarea în circuitul economic, pe fondul producerii unor precipitații abundente, s-a declanșat o alunecare de mari proporții. Masa haldei s-a deplasat peste 200 m, acoperind complet trei case situate în comuna Mateești, chiar la baza haldei (casele erau achiziționate de unitatea minieră înainte de anul 1989, dar proprietarii, după ce au primit contravaloarea locuințelor, au refuzat să demoleze construcțiile). O parte din materialul alunecat s-a deplasat înspre pârâul Tărâia, deviind astfel traiectoria normală a acestuia, afectând mai multe curți și un iaz piscicol.
În figura 3.22. este prezentată o alunecare pe terenul de bază de mici dimensiuni surprinsă la halda exterioară Olteț.
Fig. 3. 22 Alunecare pe terenul de bază halda exterioară Olteț
3.6.4.2.Alunecările prin terenul de bază se produc în cazul vetrelor instabile ale haldelor sub greutatea materialului recent depus. Ele pot provoca deformații mari ale taluzurilor prin modificarea profilului acestora sau prin ruperea și deplasarea întregului corp material la distanțe apreciabile. Ruperea terenului de bază sub greutatea materialului haldat este anunțată de scufundarea treptei pe deoparte, iar pe de altă parte de refularea terenului de bază. În fig. 3.23. este prezentată o alunecare prin terenul de bază ce a avut loc la halda Jigăi, ca urmare a subdimensionării bermei dintre treptele I și II.
Fig. 3. 23 Alunecare prin terenul de bază- halda Jigăi
Materialul din terenul de bază a fost ridicat la peste 5 m, iar baza alunecării a ajuns la peste 70 m. Pentru stabilizarea depunerii a fost necesară coborârea instalației de haldat și reconstrucția primei trepte cu depunere de material în fața masei alunecătoare.
3.6.4.3 Alunecările produse într-un strat de argilă omogenă. Ca urmare a depunerii materialului pe terenul de bază, argila începe să se consolideze, iar sub efectul sarcinii generată de greutatea haldei, fiecare strat devine mai dens și mai rezistent la partea superioară și cea inferioară, în timp ce partea centrală din care apa nu poate ieși, este predispusă la alunecare din cauza creșterii presiunii hidrostatice interne. Declanșarea acestui tip de deformație minieră se recunoaște prin observarea unei afundări lente, în fază inițială, a materialului haldat, urmată de o ondulare a taluzului în formă de ,,S’’, iar terenul de bază se ridică lent, începând de la piciorul taluzului (fig. 3.24).
Fig. 3. 24 Ruperea haldei din cauza alunecărilor produse într-un strat de argilă omogenă -halda interioară Olteț
3.6.4.4 Alunecările superficiale în pătura de alterare,se produc de regulă până la adâncimi de un metru de la suprafața taluzului și afectează numai partea superioară a acestuia. Principala cauză a declanșării alunecărilor superficiale este prezența apei pe berme între conurile de haldare sau de pe vatră, dar și tehnologia de construcție a haldei. Ca urmare a ritmului rapid de depunere a sterilului, aerul nu are timp să iasă din interstiții, fenomen ce duce la micșorarea rezistenței la alunecare a materialului deversat în treptele nou formate. Suprafața de alunecare este concavă, procesul de mișcare declanșându-se în timpul perioadelor cu precipitații abundente.
Și acest tip de deformații este prezent pe toate haldele din Bazinul minier Berbești. Alunecările superficiale nu periclitează stabilitatea treptelor, însă prin intensificarea lor, se pot transforma în alunecări de profunzime. În figura 3.25. este prezentată o astfel de alunecare ce a fost declanșată de împingerea pe taluz a materialului umectat pe berma treptei I de haldă la cariera Olteț.
Fig. 3. 25 Alunecarea superficială transformată în alunecare de profunzime
3.6.4.5.Alunecările de profunzime se produc la adâncimi mai mari de un metru și se extind pe toată înălțimea treptei. Suprafețele de alunecare intersectează bermele la distanțe mari de bordură, motiv pentru care treptele sunt supuse la ruperi și deplasări de mari dimensiuni.
Alunecările de profunzime au ca și cauze înclinarea mare a taluzurilor, precipitațiile abundente, gestionarea neadecvată a apelor sau absența lucrărilor de gestionare a acestora.În faza inițială taluzul se umflă, iar berma se deformează și apar crăpături longitudinale, iar umectarea în continuare, asociată cu vehicularea utilajelor conduc la declanșarea alunecării propriu-zise.
3.6.4.6 Alunecările plastice apar în structurile alcătuite din argilele prăfoase necompactate.Aceste tipuri de alunecări se produc și datorită precipitațiilor abundente,dar și pe taluzuri cu înclănări mai mari de 50°, și în zone cu procesee de termoclastism. Se caracterizează prin înmuierea materialelor din cadrul haldelor și deplasarea cu viteze mai mari la suprafața și reduse către partea bazală a masei curgătoare. Ploile totențiale pot transforma aceste deplasări în curgeri de materiale sterile.
În figura 3.26 este redată o curgere plastică a argilelor haldate la halda interioară Ruget, cauzată de prezența unor roci argiloase cu umiditate ridicată.
Fig. 3. 26 Curgerea plastică a rocilor argiloase cu umiditate ridicată depuse la halda interioară Ruget
3.6.4.7 Alunecările naturale din afara perimetrului de exploatare minieră afectează versanții și sunt vizibile prin amploarea lor, prin modul de desprindere a materialului din partea superioară, unde rămâne o nișă sau o râpă de desprindere. Partea terminală a alunecării se numește fruntea alunecării și este mai înălțată decât zonele din jur, având aspectul unui con de dejecție. (Fig.3.27) Elementele alunecării identificate și în figura 3.27 sunt: abruptul sau râpa de desprindere, corpul alunecării, fruntea, patul de alunecare.
Fig. 3. 27 Alunecare la marginea carierei Berbești Vest – elementele alunecării
3.6.5 Tasările
Tasările sunt deplasări pe verticală ale terenurilor, bermelor și taluzurilor. Sunt determinate de reducerea volumetrică a depozitelor de roci, ca urmare a eliminării spațiilor goale din cadrul formelor de relief antropic sau a stratelor suport. Pe haldele necompactate sau pe cele aflate în construcție acest proces are o amploare semnificativă.
Tasările sunt prezente încă din faza de construcție a haldelor. Se clasifică în funcție de acțiunea care le generează în :
-tasări antropice (tasări de stabilizare a corpului haldelor, tasări de compactare a treptelor haldei etc.) ;
-tasări naturale (rearanjarea particulelor în cadrul structurii acumulative, tasări ale terenului suport determinate de suprasarcina indusă de depozitul steril). În cazul umplerii carierelor cu apă, are loc o rearanjare a materialelor din baza carierei astfel se poate pune în evidenta o tasare a fundamentului. Tasarea poate fi observată și în zonele vecine carierei ca urmare a descărcării acviferelor.
3.6.5.1 Tasări de stabilizare a corpului haldelor se manifestă în mod deosebit asupra treptelor de haldă nou depuse și constau în coborâri ușoare ale suprafețelor bermelor și taluzurilor prin compactarea rocilor, sub greutatea proprie și a vehiculării utilajelor. Aceste tasări apar ca urmare a neasigurării unui grad ridicat de compactare a amestecului de roci haldate, dar pot fi atribuite și atingerii umidității optime de compactare ca urmare a precipitațiilor survenite după construirea treptelor de haldă. În funcție de natura amestecului de roci haldate, prin tasarea de stabilizare înălțimea treptei poate să scadă cu 10-12% față de înălțimea inițială.
Intensitatea deformației scade pe măsura scurgerii timpului, iar după o perioadă de 1,5-2 ani de la construirea treptei de haldă devine nulă. Bermele suferă o coborâre generală pe întreaga lățime iar unghiul de taluz se micșorează. Amplitudinea deformației unei trepte de 15 m înălțime poate atinge 1,5 m într-un an de la depunere, putând aprecia faptul că în urma tasării normale, factorul de stabilitate crește, iar capacitatea portantă a rocilor se mărește.
3.6.5.2 Tasările excesive sunt deformații mai accentuate și mai puțin uniforme ale bermelor, ca urmare a îndesării amestecului de roci și a vehiculării utilajelor, fiind mult mai intense după dezgheț și ploi îndelungate, din cauza infiltrațiilor de apă prin crăpăturile și spațiile dintre bulgării de roci haldate. Apariția unor depresiuni pe bermele nivelate, sau scufundarea pe anumite porțiuni a terasamentului transportoarelor de front ale instalațiilor de haldat face ca aceste deformații să fie recunoscute cu ușurință (fig. 3.28).
Fig. 3. 28 Tasare anormală sau excesivă la cariera Olteț
Dacă treptele de haldă sunt construite iarna și conțin bucăți de rocă înghețată, primăvara apar mustiri de apă pe suprafața taluzurilor. Datorită umezirii pe zone întinse și a infiltrațiilor de apă în adâncime, tasările anormale se pot transforma în alunecări sau curgeri plastice ale materialului din haldă. Se poate aprecia că tasările anormale influențează negativ siguranța haldelor.
3.6.5.3 Tasarea terenului de bază se produce când suprasarcinile depășesc capacitatea portantă a rocilor din terenul de bază sau când acesta este alcătuit din roci și strate compresibile. Tasarea terenului de bază este influențată și de prezența pe bermele de lucru a utilajelor auxiliare, atunci când înalțimea treptei nu depășește 4-5 m. Tasarea se accentuează în perioadele cu precipitații abundente și poate fi însoțită și de refularea terenului de bază. Acest tip de deformație este prezent pe halda exterioară Olteț, care are în fundament direct sol vegetal ce nu a putut fi recuperat în totalitate. Prin ecologizarea zonei, aceste fenomene vor fi scarificate.
3.6.6 Rostogolirile constau în deplasarea materialelor devenite mobile pe suprafețe înclinate, sub acțiunea gravitației. La declanșarea acestui proces geomorfologic mai contribuie lipsa coeziunii rocilor, distrugerea unității masei de roci, compactarea deficitară a tehnostructurilor miniere, prezența vibrațiilor, existența unor suprafețe cu unghiuri neadaptate condițiilor litologice, efectul greutății materialelor depuse etc. Pe haldele de steril, rocile mobile se rostogolesc pe taluz, formează conuri de acumulare pe berme, lăsând în urmă un jgheab al rostogolirilor ,acesta fiind poziționat deasupra conului de material. Rostogolirile sunt prezente și pe taluzurile înclinate ale treptelor carierelor, dar ca arie de răspândire sunt mai reduse și se datorează slăbirii legăturilor dintre masele de roci (Cariera Olteț, Cariera Panga).
3.6.7 Surpările se produc pe fondul unei litologii friabile formată din nisip, pietriș, argilă, dar și datorită compactării precare a structurilor antropice, lipsa lucrărilor de nivelare, lipsa vegetației ce ancorează terenul, desfășurarea activităților miniere, supraîncărcarea bermelor, declivitate taluzurilor, vibrațiile din perimetrul minier. Se întâlnesc atât în cadru haldelor (pe treptele neconsolidate), cât și în cadrul carierelor. Procesul de surpare poate afecta muchia bermei, sectoare ale treptelor de depunere sau excavare, precum și trepte întregi.
3.6.8. Curgerile pseudosolifluxionale sunt procese lente și continue, manifestate prin curgerea pe suprafețe înclinate a sterilului ca urmare a dezghețului.Aceste fenomene geominiere se produc fie pe un pat format de argilă fină umedă, fie pe patul impermeabil, nedezghețat. Compactarea deficitară specifică haldelor tinere, litologia favorabilă, declivitatea propice și climatul din anotimpul rece, le face susceptibile la declanșarea acestor procese. Morfologia rezultată prin pseudosolifluxiune are în general caracter liniar reprezentat de valuri, brazde sau terasete de solifluxiune, cum este cazul Haldei Panga.
Fenomenele de degradare a terenului facilitate de modificările geomorfologice în Bazinul minier Berbești contribuie la evidențierea peisajului antropic minier, relieful modificându-și configurația morfologică.
Pe durata exploatării, alterarea morfologică atinge o valoare maximă, fiind dependentă de faza de exploatare și construire a haldelor de steril. Alterarea morfologică este strâns legată de amplasarea carierelor, de morfologia zonelor înconjurătoare. În cazul carierelor din în Bazinul minier Berbești, alterarea morfologică este destul de pregnantă, fiind dependentă de dimensiunile carierelor și ale fronturilor sale de lucru, dar și de raportul dintre aceste dimensiuni și cele ale versanților pe care sunt amplasate carierele.
Tot fenomenele de degradare a terenului afectează și solul, terenul, peisajul, flora, fauna, întregul ecosistem. Modificarea structurii litologice naturale a terenului, pe adâncimi care pot atinge 150 – 200 m este prezentă și în Berbești. În urma exploatării lignitului din Bazinul minier Berbești, pe fondul unei litologii de argile, marne, nisipuri s-a ajuns de la un relief inițial colinar, considerat primar, la unul antropic, considerat derivat.
CAP. 4 IDENTIFICAREA IMPACTULUI MODIFICĂRILOR GEOMORFOLOGICE DIN BAZINUL MINIER BERBEȘTI ASUPRA FACTORILOR DE MEDIU
4.1 Considerații generale privind impactul mineritului și modificărilor geomorfologice asupra mediului în Bazinul minier Berbești
Impactul asupra mediului produs minerit și de modificările geomorfologice în Bazinul minier Berbești (fig.4.1.) este semnificativ, inevitabil și ireversibil, cu efecte asupra sistemelor acvifere, aerului, resursei minerale naturale, solului și subsolului, climei, geomorfologiei și peisajului, utilizării pământului, colectivitaților umane și locuințelor.
Fig. 4. 1 Bazinul minier Berbești-detaliu zona de studiu
Desfășurându-se pe o suprafață mare și având o durată de execuție de ordinul zecilor de ani, impactul produs este cu atât mai puternic cu cât factorii de mediu afectați nu au posibilitatea de a-și reveni la starea inițială. Efectele sunt locale sau zonale, pe termen scurt cât și pe termen lung,fiind generate pe parcursul întregii perioade de exploatare. Chiar și după încetarea activității va mai fi necesară trecerea unei perioade importante de timp pentru ca zona să-și stabileasca un anumit echilibru ecologic complex.
Principalele forme de impact cauzate de modificările geomorfologice în Bazinului minier Berbești sunt:
asupra terenului: apariția haldelor, degradarea terenului, degradarea morfologiei, geologiei, risc de desprindere a rocilor și alunecări, distrugerea bunurilor culturale.
asupra aerului: zgomot, vibrații de la lucrări de împușcare, praf cauzat de trafic, împușcări și vânt, fum de la haldele care se autoaprind, gaze nocive, modificări potențiale ale microclimatului local.
asupra apei de suprafață: degradarea nivelului de nutrienți (risc de eutrofizare), poluarea prin deversare de ape reziduale, poluare ca urmare a intensificării eroziunii.
asupra apelor subterane: reducerea nivelului hidrostatic, deteriorarea calității apei subterane.
asupra solului: defrișarea perimetrelor de exploatare, pierderea recoltelor agricole, uscarea solului, risc de înmlăștinare prin refacerea locală a nivelului hidrostatic, eroziune.
asupra florei: distrugere totală în zonele de lucru, distrugere sau alterare parțială în zonele adiacente ca urmare a coborârii nivelului hidrostatic.
asupra faunei: dispariția faunei.
asupra comunității umane: conflicte privind utilizarea terenurilor, strămutări, distrugerea zonelor de agrement.
Analiza și identificarea impactului modificărilor geomorfologice din Bazinul minier Berbești are ca finalitate stabilirea amplitudinii modificărilor survenite, precum și a măsurii în care modificările întreprinse în zonă sunt ireversibile. Scopul analizei este de asemenea identificarea și evaluarea impactului generat de modificările geomorfologice asupra mediului prin utilizarea unor metode și instrumente de evaluare și identificare a impactului de tipul matricilor, rețelelor de impact și a listelor de control.
4.2 Identificarea impactului generat asupra mediului de modificările geomorfologice din cariera Panga
Modificările geomorfologice din Cariera Panga (fig.4.2) au un impact negativ major asupra mediului înconjurător, pornind de la ocuparea și degradarea unor suprafețe impresionante de teren ca urmare a desfășurării activităților corespunzătoare acestei industrii.
Fig. 4. 2 Cariera Panga-captură satelit 2019
Impactul modificărilor geomorfologice din Cariera Panga asupra mediului se manifestă prin modificarea radicală a morfologiei și peisajului, a solului, aerului, a vegetației și faunei, comunității locale. Impactul asupra aceștor factori de mediu îi voi trata etapizat în subcapitole distincte.
4.2.1 Idendificarea impactul asupra morfologiei și peisajului
Impactul produs de activitatea minieră dar și de modificările geomorfologice asupra morfologiei și peisajului este un impact zonal, în suprafață și volum, de lungă durată și se referă la:
-modificarea configurației morfologice, fiind cel mai frecvent motiv de degradare a peisajului. Pe durata exploatării, alterarea morfologică atinge o valoare maximă, fiind dependentă de faza de exploatare și construire a haldelor de steril. Alterarea morfologică este strâns legată de amplasarea carierei, respectiv de morfologia zonelor înconjurătoare.
În cazul carierelor dezvoltate în zonele de deal din Berbești, alterarea morfologică (Fig.4.3.) este destul de pregnantă, fiind dependentă în mod evident de dimensiunile carierelor și ale fronturilor sale de lucru, dar în special de raportul dintre aceste dimensiuni și cele ale versantului pe care este amplasată cariera.
Fig. 4. 3 Panga-modificarea configurației morfologice
-totalitatea alterărilor produse este subordonată tehnicilor și tehnologiilor adoptate pentru exploatarea lignitului: bermele și treptele determină, prin alternanța lor geometrică, o configurație care nu exista anterior, nefiind naturale; un taluz neuniform determină, dimpotrivă, un nivel mai redus de alterare morfologică. În carierele din zonele de luncă,prezente și în Berbești, modificările morfologice pot fi ameliorate mult mai simplu, prin umplerea parțială sau totală a golurilor remanente apărute în peisaj cu diferite materiale.
-apariția haldelor de steril în zonele de șes din Berbești , ca urmare a depunerilor de steril în haldele exterioare, ale căror înalțimi pot ajunge la 90-100 m, schimbă relieful inițial și conduce la perturbarea percepției de ansamblu, obligând ochiul la o adaptare continuă, producând o senzație de haos perceptiv. Spre exemplu, la confluența râului Olteț cu pârâul Tărâia (Fig. 4.4), în zona de luncă, este amplasată halda exterioară a cărei înalțime proiectată este de 90 m, în prezent având o înălțime de 65 m. Orice modificare a unui element sau factor de mediu determină modificarea ecosistemului local, microclimatului, apariția altor topoclimate cu efecte și asupra comunității.
Fig. 4. 4 Modificarea peisajului prin haldare în zona de șes-Cariera Panga, 2018
-acumulările de reziduri au impact vizual negativ, determină ocuparea terenului și deturnarea acestuia dinspre folosințele inițiale, creșterea sau accentuarea nivelului de stres al comunității locale , mergând până la riscul de îmbolnăvire, la costuri ridicate de reabilitare a terenurilor din zonă.
-depozitele de sol vegetal implică fenomenul de deșertizare a teritoriului, care nu se produce imediat, printr-o distrugere puternică și recuperabilă , ci doar după un timp îndelungat. Procesul de degradare a solului vegetal durează pe tot parcursul exploatării, până la realizarea lucrărilor de ameliorare și are o influență întotdeauna negativă, însă variabilă în funcție de caracteristicile de unitate ale peisajului respectiv.
Zona Berbești, respectiv cariera Panga înainte de exploatare era o zonă împădurită, procesul de distrugere parțială prin excavare produce o degradare majoră, în special în ceea ce privește timpul necesar pentru reconstruirea unei entități similare cu cea distrusă. În zona agricolă din Berbești, deșertizarea întrerupe continuitatea culturilor tipice, (Fig.4.5) însă refacerea utilizării agrare este mult mai rapidă.
Fig. 4. 5 Reducerea activității agricole prin construirea haldelor în zona de deal – halda interioară Panga
-depozitele de lignit ocupă terenul din zonă , antrenează praf prin vânt , acesta se depune pe vegetație, sau este inhalat de către locuitori , împiedică desfășurarea procesului de fotosinteză, reduce cantitatea captată de plante de CO2,crește concentrația de CO2 din aer , reduce cantitatea de O2 eliminat din aer, participă la accentuarea efectului de seră.
-golurile remanente apărute în zonă ,,dau" peisajul selenar, praful ridicat de vânt este inhalat de oameni și animale, afectând sistemul respirator;tot golurile remanente determină riscul de accidente prin căderi de roci, prăbușiri, eroziuni, surpări;
-golurile depresionare de mici dimensiuni implică acumularea apelor pluviale sau subterane, formarea bălților, a zonelor mlăștinoase, formarea lacurilor de carieră (Fig. 4.6), creșterea cantității de apă evaporată, apariția unor ecosisteme noi, modificarea microclimatului.
Fig. 4. 6 Lacul de carieră-Panga
-modificarea reliefului datorită activității de excavare și haldare (activități de distrugere), crează inversiuni de relief antropic.
-modificarea valorii estetice a peisajului este evidentă,la fel și schimbarea modului de utilizare a terenului,creșterea suprafeței teritoriului antropizat prin scoaterea din circutul silvic și scăderea suprafeței teritoriului natural.
4.2.2 Identificarea impactului asupra solului
Impactul mineritului ,dar și al modificărilor geomorfologice asupra solului este un impact local și zonal în suprafață și volum, de lungă durată și se referă la:
-modificarea morfologiei locale și apariția reliefului antropic minier, creând forme de relief pozitive precum haldele de steril și forme de relief negative precum carierele;
– deranjarea echilibrului fizico-chimic al mediului geologic, produsă de prospecțiunile geologice, hidrogeologice și geotehnice prin foraje, cu efecte semnificative, inevitabile și ireversibile, asupra solului și sistemelor acvatice subterane, pe suprafețe și volume mici și în interval de timp limitat;
-afectarea solului prin activitatea de construcție de clădiri, drumuri, infrastructuri și de transport masă minieră etc.;
– distrugerea mediului geologic natural;
– stratul de sol este recuperat de pe terenuri agricole dar imposibil de recuperat de pe terenurile forestiere defrișate, și ca urmare acesta este distrus;
– stratele de roci sunt dislocate, excavate, transportate și depozitate pe amplasamente pe adâncimi de ordinul zecilor și chiar sutelor de metri;
– masele miniere rezultate, steril și util, dobândesc caracteristici geotehnice, diferite de roca de bază;
– sterilul depozitat creează efecte noi de tasare și stabilitate pe noile amplasamente;
– dezechilibrul fizico-chimic în subsol produs de excavări și haldări se extinde și în zonele limitrofe perimetrului minier.
– degradarea solurilor și scăderea clasei de fertilitate a acestora pe suprafețe întinse, prin schimbarea destinației inițiale a terenurilor agricole sau silvice și organizarea de activități conexe exploatării.Pe lângă structura și textura solului este afectată și activitatea biotică,iar activitatea de exploatare acționează și asupra subsolului prin activitățile de excavare,realizarea bermelor și a taluzelor frontului de lucru.
Calitatea factorului de mediu sol din perimetrul minier Berbești și din cariera Panga este în totalitate modificată negativ, de modificările geomorfologice .
Impactul potențial de mediu asupra solului este legat de risc de accidente sau catastrofe care se referă la:
riscul unor accidente de mediu care să producă autoaprinderea cărbunelui din strat sau din depozitele de suprafață;
accidente sau catastrofe care duc la perturbări majore ale mediului geologic, amestecuri de acvifere, pătrunderi de poluanți proveniți de la suprafață;
adoptarea unor măsuri organizatorice și tehnologii de exploatare, care să nu limiteze acțiunea efectivă „in situ” la strictul necesar și să nu fie adaptate la specificul structurii geologice locale, poate genera o amplificare și o diversificare a complexității efectelor activității de exploatare/haldare a cărbunilor asupra solului și subsolului;
accentuarea locală a instabilității stratelor geologice și favorizarea alunecărilor de teren și a tasărilor.
accentuarea eroziunii hidrice,datorită îndepărtării învelișului vegetal și al litierei, care au un rol protector important în dispersarea energiei cinetice a picăturilor de ploaie,interceptarea sau retenția parțială sau integrală a precipitațiilor, mărirea rugozității suprafeței, creșterea gradului de rezistență la eroziunea solului.
Un impact pozitiv asupra solului și a zonelor de excavare/haldare, îl au acțiunile de refacere ecologică a solurilor pe suprafețele eliberate treptat de sarcinile tehnologice și redarea lor în circuitul agricol sau silvic (haldele exterioare, halda interioară, zonele cu activități industriale sau administrative, treptele de carieră), activități care se vor desfășura până la închiderea exploatării (licența de exploatare pentru cariera Panga expiră în 2023) și redarea perimetrului minier unor alte utilități.
4.2.3 Identificarea impactului asupra aerului
Impactul produs asupra aerului de activitatea minieră și de modificările geomorfologice este un impact local, temporar și se referă la:
-emisii de particule în suspensie – pulberi sedimentabile în fazele de activitate excavare, transport pe bandă (Fig.4.7), haldare steril, haldare ,dispunere în microforme și afectate de procesele geomorfologice cu efecte strict locale, în jurul punctelor de activitate și limitat în timp la perioadele de activitate efectivă;
Fig. 4. 7 Activitatea de transport pe bandă, manipularea cărbunelui are impact asupra aerului prin emisii de particule în suspensii, dispunere gravitațională
-emisii de gaze de ardere și pulberi sedimentabile în aer, datorate funcționării în perimetrul minier a utilajelor și mijloacelor de transport cu ardere internă, proprii sau închiriate;
-emisii de hidrocarburi volatile, prin respirație naturală la depozitul de combustibili, sau evaporări la manipularea combustibililor;
– emisii acustice de origini diferite, fixe sau mobile, produse de utilajele tehnologice sau mijloacele de transport, cu efecte locale, limitate la distanțe de ordinul câtorva sute de metri de surse, iar în timp limitate la perioada de funcționare a acestora.
Calitatea factorului de mediu aer este afectată în principal de pulberile în suspensie și pulberile sedimentabile evacuate local de modificările geomorfologice (Fig.4.8.). Conform fig.4.9, pulberile sedimentabile din Berbești în anul 2017 aveau o concentrație de 0,150mg/mc/24h.
Fig. 4. 8 Reprezentarea grafică a pulberilor sedimentabile în orașul Berbești (2017)
Impactul potențial de mediu se menține pe întreaga perioadă de exploatare a lignitului, manifestându-se printr-o posibilă poluare zonală cu pulberi sedimentabile (îndeosebi praf de cărbune) în situații meteorologice extreme, cum sunt perioade secetoase și vânturi puternice, când pot fi antrenate și transportate pe distanțe mari particulele solide din carieră, haldă, depozit de cărbune, teren deschis, putând afecta comunitățile locale învecinate, producând disconfort populației, modelele de dispersie fiind modificate de schimbarea morfologiei locale, de “barierele antropice” 'ale haldelor de steril, depozitelor de lignit sau de rezidurile depuse in incinta carierelor.
4.2.4 Identificarea impactului asupra vegetației și faunei
Impactul produs de minerit,dar și de modificările geomorfologice asupra vegetației și faunei în cariera Panga este un impact local dar și zonal, temporar dar mai ales de lungă durată, și se referă la:
distrugerea florei și faunei naturale ca urmare a activităților de descopertare a solului;
diminuarea fondului forestier prin defrișarea pădurilor în sectoarele de organizare a carierelor și haldelor și dispariția în totalitate a ecosistemelor forestiere pe aceste suprafețe;
diminuarea masei lemnoase exploatabile în fondul forestier, chiar și după reconstrucția ecologică a zonelor;
diminuarea echilibrului ecosistemelor predominante în zonă, a productivității sistemelor ecologice sau chiar dispariția unor asociații;
reinstalarea vegetației pe halde în sistem rapid( Fig. 4.9), de câțiva ani, dar cu structură modificată;
Fig. 4. 9 Halda Panga Nord-vegetație reinstalată
refacerea vegetației naturale cu asociațiile de specii caracteristice zonei în perioade lungi de timp
Conform Studiului de Impact asupra Mediului, realizat în februarie 2017 pentru cariera Panga, a fost evidențiată extincția unor specii, concomitent cu periclitarea altora. Astfel, în ceea ce privește numărul speciilor vegetale, un studiu al instituției ICSITPML SA Craiova , prezintă următoarea situație:
înainte de începerea exploatării lignitului în zona colinară și carboniferă a regiunii existau 806 specii de cormofite, din care 45 reprezentau specii rare sau periclitate;
analiza florei actuale a permis evidențierea unui număr de numai 389 specii de cormofite dintre care numai 16 au regim de specii endemice rare sau periclitate. Este de remarcat faptul că unele specii au căpătat acest statut prin dispariția biotopului specific, situație determinată de exploatarea minieră.
4.2.4.1. Impactul produs asupra faunei vizează:
lipsa bogăției de specii și indivizi, a faunei de nevertebrate;
dezechilibre ale ecosistemelor prin dispariția unor grupuri faunistice cheie, a unor specii, reducere numerică a indivizilor datorită factorilor de stres;
migrarea reptilelor și amfibienilor tereștri în zone vecine exploatării;
modificarea arealului păsărilor tipice, în special cele clocitoare, îndepărtate de zona de exploatare;
reducerea efectivelor populației de mamifere până la zero în zonă, prin îndepărtarea lor spre zone limitrofe câmpului minier, cu aceleași caracteristici ale nișei ecologice.
Calitatea factorilor de mediu vegetație și faună este afectată în primul rând printr-un dezechilibru accentuat al ecosistemelor, cauzat de dispariția totală, migrarea sau micșorarea numărului de indivizi ai marii majorități a speciilor în perimetrul minier aflat în exploatare.
Impactul potențial de mediu se menține pe întreaga durată a exploatării zăcământului, manifestându-se printr-o creștere permanentă a vulnerabilității speciilor vegetale și animale față de activitățile din câmpul minier de exploatare.
4.2.5 Identificarea impactului asupra colectivității umane
Impactul produs de minierit, dar și de modificările geomorfologice asupra colectivităților umane, are un aspect complex cu efecte negative dar și pozitive, locale și zonale, de scurtă și lungă durată și se referă la:
– modificarea folosințelor și regimului proprietății terenurilor, prin acțiunile de ocupare a terenurilor de către Exploatarea Minieră Berbești ;
– dezafectarea parțială a satelor pe amplasamentele carierei, haldei sau al construcțiilor industriale (gospodării particulare, construcții sociale, biserici-Fig. 4.10, cimitire);
Fig. 4. 10 Biserica Sf. Nicolae, construită în 1776-strămutată
– strămutarea locuitorilor, cu efecte psihologice asupra oamenilor, de dezrădăcinare, cu toate că noile vetre de sat și noile locuințe au rețele de utilități cu grad ridicat de confort;
– afectarea surselor de apă ale localităților (pânza freatică sau izvoare) care au avut în general fântâni individuale;
– afectarea temporară și locală a comunității locale cu pulberi de cărbune și praf, în condiții meteo care favorizează împrăștierea acestora;
– zgomote și vibrații datorită transportului auto greu și pe benzi (Fig.4.11).
Fig. 4. 11 Transportul pe benzi
– îndepărtarea locuitorilor strămutați, față de terenurile cu folosință agricolă/ silvică rămase în vechea vatră a satului;
– peisaje industriale specifice excavării și haldării pe perioade mari de timp, de ordinul zecilor de ani, în locul celor naturale (dealuri, păduri, pășuni, văi ș.a.);
– instabilitatea unor zone, favorizarea de alunecări de teren în zona benzilor transportoare, care au afectat drumuri locale și gospodării particulare, determinând strămutarea acestora din urmă;
– favorizarea apariției unor boli profesionale și neprofesionale în rândul populației;
– un efect pozitiv îl reprezintă dezvoltarea economică socială a zonei, construirea de cartiere de locuințe (blocuri-fig. 4.12.), unități de învățământ, primărie, cămin cultural, unități de asistență sanitară, spații comerciale, servicii și mica industrie locală, construirea de rețele tehnico-edilitare, rețea de drumuri județene asfaltate, drumuri locale, comunale și cale ferată, asigurarea de locuri de muncă pentru populația locală și navetistă.
Fig. 4. 12 Orașul Berbești –zona rezidențială
Impactul potențial de mediu asupra colectivității în zona studiată, se menține pe întreaga perioadă de exploatare a zăcământului și este legat de riscul de accidente sau catastrofe de mediu care ar putea afecta localitățile (alunecări de teren, incendii ș.a.). Există în prezent și se menține, o sensibilitate a populației atât cu privire la efectele globale ale exploatării cărbunelui asupra mediului și condițiilor de viață, cât și asupra perspectivei zonei la încetarea activităților miniere.
4.2.6 Metoda listelor de control
Acestea sunt liste de parametri, referitori la componente şi factorii de mediu, la factorii de proiect sau la factorii de impact, care constituie ghidul de referinţă pentru identificarea impacturilor, permiţând dispunerea lor într-un cadru informativ privind principalele relaţii ce trebuie analizate și pot fi considerate cele mai simple instrumente pentru identificarea impacturilor.
În literatura de specialitate se evidenţiază cinci tipuri principale de liste de control:
liste de control simple: sunt constituite din liste simple de componente ambientale standardizate pe tipuri de proiecte (instalaţii de producere a energiei, sisteme de transport) sau de zone (mediu marin, costier).
liste de control descriptive: sunt liste care furnizează pentru fiecare componentă considerată ghidul şi criteriile metodologice necesare pentru evaluarea calităţii lor şi pentru prognoza impacturilor.
chestionare: sunt constituite din liste de întrebări referitoare la activităţile proiectului şi la efectele acestora asupra componentelor ambientale.
liste de control de scară: sunt liste care furnizează tehnici pentru ierarhizarea alternativelor examinate în funcţie de impactul prevăzut asupra fiecărei componente.
liste de control de pondere: sunt liste care furnizează tehnici pentru măsurarea, ponderarea şi agregarea impacturilor elementare în indici sintetici de impact.
Listele de control aparţinând primelor trei categorii (simple, descriptive, chestionare) sunt liste de tip calitativ şi au drept scop împiedicarea neglijării unor aspecte fundamentale de impact.
Listele de control de scară şi de pondere sunt, în schimb, liste cantitative care implică şi un criteriu de punctaj, printr-o descriere mai detaliată a impactului. Listele de control de acest tip sunt instrumente operative şi pentru fazele de evaluare a impacturilor.
În general, limitele listelor de control constau în faptul că, din cauza numărului mare de variabile luate în considerare, nu reiese determinarea relaţiilor cauză – efect şi nici interpretarea interacţiunilor semnificative.
Tab. 4. 1 Listă de control simplă aplicată pentru identificarea impactului modificărilor geomorfologice din Bazinul minier Berbești asupra mediului
Lista de control simplă, aplicată pentru identificarea modificărilor geomorfologice aduse asupra mediului și pentru modificările aduse în timpul și după exploatările miniere din Bazinul minier Berbești, reliefează numeroase aspecte ce privesc componentele mediului.
Această listă detaliază caracteristicile și utilizarea terenului, utilizarea actuală fiind pentru extragerea lignitului în zonele perimetrelor miniere, în zonele adiacente acestora pentru agricultură, restul terenurilor din zonă fiind destinate scopurilor rezidențiale sau ocupate cu păduri și păsuni. Ca și caracteristici geografice, arealul de studiu este o unitate de deal supcarpatică și piemontană, cu altitudini medii de 500m. Din punct de vedere geologic, zona aparține Pliocenului și Cuaternarului, topografia este marcată de forme pozitive de relief antropic –halde și de cele negative-cariere, solurile sunt argiluviale, iar în zona de exploatare protosolul predomină.În timul expolatării miniere apar modificări legate de configurația morfologică, geologică, edafică, corelate cu impunerea peisajului selenar, distrugerea vegetației, faunei, schimbarea microclimatului, devierea cursurilor de ape, chiar dispariția lor. După încetarea exploatării miniere se pretează refacerea ecologică a arealului afectat.
Lista include și specii și ecosisteme afectate de modificările geomorfologice locale generate de proiectul minier. Astfel, au fost luate în considerare defrișarea vegetației forestiere, degradarea vegetației ierboase și forestiere, dispariția unor elementelor faunistice și floristice. Înainte de începerea exploatării miniere existau 806 specii de cormofite, din care 45 reprezentau specii rare sau periclitate, iar analiza florei actuale a permis evidențierea unui număr de numai 389 specii de cormofite, dintre care numai 16 au regim de specii endemice rare sau periclitate. Este de remarcat faptul că unele specii au căpătat acest statut prin dispariția biotopului specific, situație determinată de modificările geomorfologice și de exploatarea minieră. Vegetația reinstalată pe halde are o structură modificată, iar în zonele umede apare vegetație palustră.
Considerațiile socio-economice vizează efectele proiectului minier, implicit ale modificărilor geomrfologice asupra comunității prin poluare fonică, modificări peisagistice (poluare vizuală), modificările infrastructurii din punct de vedere tehnic și social, strămutarea locuitorilor cu efecte psihologice de dezrădăcinare asupra oamenilor, chiar dacă noile locuințe au un grad sporit de confort, diminuarea suprafețelor de teren (în special agricol) ca urmare a construcțiilor de diferite utilități, obținerea de energie termică, crearea de locuri de muncă în zonă, dezafectarea parțială a satelor Valea Mare (inclusiv școala și cimitirul) și Amzulești la cariera Panga, Roșia de Jos la cariera Seciuri și Patrulești la cariera Alunu.
Atmosfera, hidrologia și hidrogeologia sunt caracterizate prin descrierea climei locale, a rețelei hidrografice și a formațiunilor acvifere. Modificările geomorfologice locale generează impact asupra acestor componente prin modificarea modului de dispersie a particulelor de praf, poluare prin intensificarea eroziunii, a alunecărilor, inhalarea prafului, depunere de particule sedimentabile pe vegetație, modificarea microclimatului. Asupra apelor efectul se reflectă în poluarea lor cu sedimente, reziduuri, prin prăbușiri, tasări, solifluxiuni, modificarea cursurilor de apă, afectarea canalizărilor și a sistemelor de drenaj, poluarea apelor de adâncime, fiind afectate și ecosistemele, accentuarea efectului de seră etc.
Caracteristicile de unicitate identifică valoarea naturalistică a zonei subcarpatice/piemontane, a obiectivelor istorice locale (Biserica de lemn ,,Sf. Nicolae" din 1776, care a fost strămutată), tradițiile locale , portul popular, etc.
Activitățile miniere de exploatare a cărbunelui în carieră afectează ireversibil morfologia reliefului, conducând la apariția carierelor și haldelor și evidențierea reliefului antropic minier. Inversiunile de relief antropic sunt marcante în zonă, iar modificarea și deteriorarea solului ca urmare a amplasării depozitelor de cărbune și steril, a realizării tuturor construcțiilor industriale, dar și a depozitării necontrolate a deșeurilor, materialelor sau echipamentelor, modificările subsolului, structura geologică locală, inclusiv acviferele subterane, își modifică condițiile fizico-dinamice inițiale și posibil și chimice datorită excavațiilor la adâncimi de sute de metri, precum și datorită înlocuirii, după încetarea exploatării, a maselor de rocă nativă locală cu steril excavat depus în halde, unde configurația și structura geologica a depunerilor sunt diferite. Modificările vegetației, faunei, apei, infrastructurii, apariția micro și microformelor de relief, fenomenelor geomorfologice: alunecări, surpări, șiroiri, ravenări etc. sunt evidente în zonă. Microclimatul este deasemenea modificat prin emisii de praf la depozitul de cărbune și stațiile de predare-primire ale transportoarelor cu bandă precum și cele antrenate de vânt ca urmare a lipsei vegetației pe terenurile antropice și a secetei. Modificări ale calității apelor răurilor,ca urmare a evacuării apelor din cariere și din unitățile administrative sunt evidente în zonă, la fel și regimul hidrodinamic al apelor subterane din zonă ,este modificat. Recuperearea ambientală, recreativă, rezidențială, culturală, naturalistică, redarea în circuit agricol a haldelor și terenurilor degradate fiind imperios necesară.
4.2.7 Metoda rețelelor de impact
Rețelele de impact sunt constituite din diagrame de flux sau lanţuri de relaţii multiple, care interrelaţionează acţiunile proiectului cu componentele mediului susceptibile de a suferi modificări.
În scopul identificării complexului de impacturi a unei activităţi, reţelele de impact reconstruiesc lanţuri de evenimente, sau potenţiale efecte, induse de acţiuni specifice ale proiectului asupra condiţiilor iniţiale ale mediului, potenţialele modificări ale condiţiilor ambientale, efectele multiple ale impactului şi posibilele intervenţii corective care se pot propune.
Reţelele de impact permit evidenţierea, efectelor secundare şi indirecte, existenţa unor relaţii multiple sau de concomitenţă a cauzelor şi cumularea efectelor, ţinând seama şi de dimensiunea temporală.
Exemple clasice de utilizare a reţelelor de impact în identificarea componentelor ambientale şi a impacturilor sunt metoda elaborată de Sorensen şi metoda Bereano pentru evaluarea tehnologiilor alternative.
Metoda Sorensen utilizează un sistem de matrici bidimensionale pentru identificarea impacturilor primare (corelaţie între acţiuni conexe şi elementele proiectului cu modificările introduse de acestea în sistemul ambiental) şi reţele de impact pentru analize ale impacturilor de grad superior şi pentru corelarea lor cu măsurile de diminuare.
Metoda Bereano utilizează în schimb trei reţele de impact diferite pentru evaluarea efectelor impactului ambiental de diferite ordine, induse de elemente generatoare, referitoare la construcţia proiectului, la funcţionarea sa şi la activităţile conexe realizării proiectului şi la incidentele probabile sau previzibile.
Pentru evaluarea efectelor impactului modificărilor geomorfologice în bazinul minier Berbești, am elaborat rețeaua de impact a modificărilor geomorfologice asupra mediului.(fig.4.13).
Rețeaua a fost structurată luând în considerare principalele modificări geomorfologice și anume:
– modificări ale microreliefului prin apariția movilelor, crovurilor etc.
– modificări ale macroreliefului, prin dispariția unor dealuri,versanți și apariția formelor de relief pozitive, marcate de haldele de steril de mari dimensiuni (Olteț, Ruget, Panga,etc.),
– dispariția formelor de relief negative (văi hidrografice)
– acumulări de reziduri datorită exploatării locale
– depozite de sol vegetal, depozite de lignit, goluri remanente , goluri depresionare de mici dimensiuni.
Fig. 4. 13 Rețea de impact a modificărilor geomorfologice asupra mediului în Bazinul minier Berbești
În etapa de construire a haldelor de steril ,depozitelor de lignit, acumulărilor de reziduri etc., sunt ocupate suprafețe mari de teren. Realizarea acestei etape presupune defrișarea pădurilor, extragerea solului vegetal, instalarea și punerea în funcțiune a liniilor tehnologice, acțiuni care determină numeroase modificări. Astfe, apar modificări morfologice și geomorfologice, modificări ale caracteristicilor geotehnice ale rocilor ca urmare a excavării și transportării acestora; modificarea regimului hidrologic și hidrogeologic prin asecarea formațiunilor acvifere și regularizarea cursurilor de apă, lucrări care implică prin degradarea cantitativă și/sau calitativă a apelor de suprafață și subterane. Modificările geomorfologice și nu numai, imprimă un peisaj selenar, determinând totodată risc de accidente precum căderi de pietre, alunecări, eroziuni, tasări, sufoziuni, pagube materiale și chiar umane.
Declanșarea proceselor geomorfologice și fenomenelor geomorfologice pe suprafețele haldelor și în ariile adiacente acestora, ca urmare a modificării echilibrului local, determină: alunecări superficiale de teren (pe treptele și versanții haldelor), pluviodenudarea și șiroirea (dat fiind substratul nisipos), pseudosolifluxiunile (în arealul glacisurilor sau bermelor și la nivelul treptei superioare a haldei), tasarea (pe suprafețele plate, are amploare scăzută după compactarea și înierbarea haldei), curgerile noroioase (pe suprafețe restrânse, în condițiile unor precipitații intense și pe fondul unor înmlăștiniri prealabile), eroziunea eoliană (în special în faza de construcție a determinat prăfuirea zonei culoarului Tăraiei) etc.
Modificările geomorfologice au impact asupra hidrologiei locale: pânza freatică a suportat modificări (atât în ceea ce privește componentele calitative, cât și cantitative), dinamica hidrogeologică suportă modificări locale, scurgerea de suprafața și raportului de înfiltrare a apelor meteorice s-a modificat substanțial (consecințele resimțite în albie prin creșterea debitului solid, supraînălțarea albiilor, accentuarea tendințelor de anastomozare, supradimensionarea conurilor de dejecție și colmatarea prematură a cuvetelor lacustre etc.). De asemenea, au loc înmlăștiniri ale haldelor ca urmare a drenajului deficitar etc
Modificările climatice raportate la cele geomorfologice se resimt prin modificarea modelului de dispersie a pulberilor, prin inhalarea prafului de oameni și animale, creșterea riscului de îmbolnăvire, prin depunerea sedimentelor pe vegetație și împiedicarea fotosintezei.
Ecosistemele sunt modificate datorită modificărilor geomorfologice prin schimbarea radicală a reliefului, atât la nivel macro cât și micro. Practic, tot suportul fizic este modificat, mutațiile de specii vegetale și animale fiind dependente de forma de relief, iar refacerea ecosistemelor după închiderea carierelor este un proces de lungă durată, cu apariția altor ecosisteme.
Orice modificare a componentelor mediului implică în final o serie întreagă de efecte mai mult sau mai puțin dorite, de la apariția de noi ecosisteme, modificarea microclimatului, accentuarea efectului de seră, până la impactul asupra comunității locale, acesta constând în strămutări, conflicte privind utilizarea terenurilor, distrugerea zonelor de agrement.
Între componentele ambientale există legături complexe, relații de interdependență, care favorizează transportul și transferul poluanților de la o componentă ambientală la alta. Prin intermediul acestora, în timp, exploatarea la zi duce de la degradarea calității terenului la degradarea factorilor de mediu, ceea ce se rasfrânge, direct sau indirect, asupra omului.
Degradarea terenului poate avea forme diferite, iar diagnosticarea corectă a principalelor forme de degradare pentru un teren, este o condiție necesară pentru reabilitarea adecvată a acestora. Reinstalarea vegetației și faunei pe terenurile astfel degradate necesită perioade lungi de timp și eforturi materiale și financiare impresionante. Până la a ajunge la acest pas este necesară planificarea recuperării și reabilitării terenurilor, proces ce presupune îndeplinirea a numeroase etape.
Implementarea și aplicarea lucrărilor de recuperare, reabilitare și redare a terenului în circuitul ecologic sau productiv, odată cu încetarea activității de exploatare sau progresiv, odată cu înaintarea lucrărilor, reprezintă o etapă esențială pentru mineritul secolului XXI, etapă care presupune reducerea la minimum a impacturilor negative asupra mediului înconjurător generate de exploatările de resurse minerale.
4.2.8. Rezultate și discuții
Bazinul minier Berbești este un spațiu artificializat ce funcționează pe baza unor noi reguli impuse de interacțiunea antropic – natural.
Principalele caracteristici ale impactului modificărilor geomorfologice sunt:
– inversiunile spectaculoase de relief, morfologia depresionară este înlocuită cu forme antropice colinare, de dimensiuni variate; în timp ce arealele proeminente sunt nivelate sau chiar lasă locul unor cavități subtopografice sau subterane de origine antropică;
– modelarea profilului versanților prin adăugarea sau eliminarea unor elemente de versant;
– ,,parazitare antropică” a morfologiei inițiale prin tehnostructuri de factură minieră (haldă de luncă, haldă de versant, carieră de versant etc);
– instaurarea unor relații conflictuale între componentele naturale ale sistemului geomorfologic și activitatea antropică (poluări, schimbări peisagistice, modificări litologice, degradări pedo-vegetale și hidroatmosferice etc).
Complexul activităților de valorificare a cărbunelui (începând de la etapa de prospectare geologică, continuând cu cea de exploatare propriuzisă și până în momentul reabilitării environmentale), determină o modificare a echilibrului sistemului geomorfologic local, inducându-se o noua stare (conturată antropic).
Prospectarea geologică, prin lucrările de forare și săpare, conduce la apariția materialului subteran în spațiul subaerian. În această etapă au loc modificări morfologice superficiale, generându-se: depresiuni de săpare (forme plane), forme subtopografice de relief (șanțuri, gropi), cavități subterane (goluri verticale, galerii etc.), acumulări în loc de materiale excavate (movile, mușuroaie, microhalde etc.) etc.
Acțiunile de exploatare propriu zisă determină cele mai profunde modificări morfologice și funcționale ale sistemului geomorfologic, având consecințe negative asupra echilibrului natural existent înaintea intervenției umane. Astfel arealul deluros dintre văile Târaia și Valea Mare a fost transformat etapizat, începând din anul 1983, într-o cavitate de tip carieră (Cariera Panga) ce ocupă în prezent circa 364ha (valoare în anul 2017), rezultând astfel diferențe de nivel ce ajung până la 50m (de la 370 altitudine absolută inițială – la 320m altitudine absolută în baza carierei).
Activitățile de preluare, transport și depozitare a materialelor rezultate din procesul de exploatare a cărbunilor determină o artificializare profundă a arealelor miniere: distrugerea stratelor acvifere, modificarea litologiei locale, crearea de goluri la zi sau subterane, generarea unor forme proeminente de relief antropic (temporare sau definitive), declanșarea sau accelerarea proceselor geomorfologice în arealul exploatat sau vecin exploatărilor, poluarea elementelor naturale ale mediului (solul, apa, aerul, poluarea fonică, poluarea estetica etc.) etc.
Un alt efect negativ indus de exploatarea la zi asupra morfologiei inițiale (de versant în cazul carierei Panga) constă în remodelarea profilului natural al versanților prin: modificarea elementelor morfometrice (creșterea sau scăderea lungimii sectoarelor de versant și implicit a suprafeței acestora), introducerea unor segmente rectangulare (cu unghiuri trasate de proiectul de exploatare), terasarea suprafețelor naturale înclinate, creșterea numărului segmentelor de versant, reducerea sau distrugerea totală a suprafeței versanților (prin activitatea de excavare) etc.
Construirea infrastructurii auxiliare activităților de exploatare a lignitului (drumuri de acces, îndiguirile, terasările, amenajările albiilor râurilor, incintele destinate activității de gestionare a procesului minier, construcțiile edilitare etc.) determină, la rândul ei, amplificarea degradării elementelor naturale ale zonei. Construirea formelor de acumulare minieră (halde și movile) aduce modificări locale importante, astfel sectorul drept al luncii Târaiei , între Amzulești și Valea Mare, a fost transformat pe o lungime de circa intr-un areal deluros cu înălțimi relative ce pot atinge . Dezafectarea structurilor de exploatare are efecte negative puternice ca urmare a degradării rezistentei lucrărilor de susținere a artefactelor. În acest caz procesul de reabilitare este mai dificil, fiind nevoie de lucrări de consolidare (sunt afectate: construcțiile, minele, carierele, haldele, infrastructura etc.).
Toate aceste intervenții antropice au urmări evidente asupra funcționării sistemul geomorfologic local, generându-se astfel un spectru larg al artificializării locale.
Sterilul așezat în structurile haldei provine din cariera Panga (situată la o distanța de ), transferul materialului realizându-se cu ajutorul benzilor transportoare. Depunerea s-a făcut în ordinea excavării din carieră (solul fertil fiind așezat în baza haldei) cu ajutorul a doua abzețere, iar nivelarea cu ajutorul unor buldozere de mică greutate. Halda a fost construită sub forma a doua sectoare de depunere (Valea Mare și Tîraia) care au fuzionat într-o structură colinară unică, acoperind lunca și parțial albia minoră a râului Tîraia și pîrîului Valea Mare. Haldarea este în desfășurare în 2018 iar nivelarea haldei se realizează continuu.
Haldarea se face în ordinea decopertării materialului steril (materialul fertil a fost depus în baza haldei) astfel, în special ca urmare a lucrărilor inginerești , halda de la Cariera Panga are un aspect asimetric. Relieful este format din mameloane, movile și brazde de material; separate de suprafețe depresionare (extindere de la câțiva m2 până la circa și adâncimi de până la 15m) umplute sezonier cu apă (drenare inexistentă). Dacă pe flancul vestic (spre localitățile: Valea Mare , Amzulesti) treptele au fost parțial nivelate, halda are aspect mai neglijent cu un peisaj dezorganizat (suprafețele cultivate sunt mai reduse și vegetația spontană mai slab reprezentată, frecventa proceselor geomorfologice active fiind mai mare etc.).
În prezent sectorul vestic al haldei este cultivat în mod haotic de către localnici (în mod neorganizat și fără o ameliorare prealabilă a protisolului). Fiind o structura friabilă (litologia formată din: argila cărbunoasă, argila nisipo-marnoasă, nisip prăfos-marnos și argilos, compactare este deficitară etc.), halda prezintă o mare susceptibilitate la declanșarea proceselor geomorfologice. Modelarea geomorfologică a haldei de steril determină o extensiune a suprafeței acesteia, cele mai frecvente procese geomorfologice fiind: pluviodenudarea, șiroirea și ravenarea, mișcări de deplasare în masă (alunecări superficiale de teren atât pe treptele cât și pe taluzurile haldei , curgeri noroioase, pseudosolifluxiuni, creeping, surpări de taluzuri, tasări etc.), eroziune eoliană (în special înainte de înierbare), tasarea (naturală și antropică) etc.
Modelarea naturală și utilizarea agricolă și a celorlalte halde Panga Nord și Sud, au determinat sculptarea morfologiei artificiale rectangulare, rezultate în urma procesului de construire a tehnostructurii, astfel treptele de construcție nu mai sunt sesizabile .
Construirea haldelor Panga Nord, Sud și interioară au determinat transformări importante în sistemul geomorfologic local. Prin analizarea situației concrete din teren am reușit să identific principalele efectele resimțite la nivel local:
– parazitarea morfologiei orizontale de luncă cu o structură colinară de origine antropică ce prezintă un microrelief haotic (modificări morfologice și morfometrice, aspect de peisaj eterogen cu accente inestetice, devenit prin înverzire integrat contextului local etc.).
– modificarea modului de utilizare a terenurilor din lunca Tăraiei. Solul fertil de luncă a fost înlocuit cu un areal colinar cu protisol slab productiv, susceptibil în continuare la degradare. Astfel a avut loc o deteriorare a potențialului edafic, cu implicații atât în reducerea activităților cu caracter agricol, cât și în înlocuirea substanțială a vegetației originare de luncă cu o vegetație de buruieni și plante inferioare.
– scufundarea ușoară a suprafeței suport a haldei cu implicații sesizate în arealul locuit din imediata vecinătate (3 dintre construcții prezintă crăpături).
– declanșarea proceselor geomorfologice pe suprafețele haldelor și în ariile vecine acestora, ca urmare a modificării echilibrului local. Astfel au apărut: alunecări superficiale de teren( pe treptele și versanții haldelor), pluviodenudarea și șiroirea (dat fiind substratul nisipos), pseudosolifluxiunile (în arealul glacisurilor sau bermelor și la nivelul treptei superioare a haldei), tasarea (pe suprafețele netezite, are amploare scăzută după compactarea și înierbarea haldei), curgerile noroioase (pe suprafețe restrânse, la precipitații foarte ridicate și pe fondul unor înmlăștiniri prealabile), eroziunea eoliană (în special în faza de construcție a determinat prăfuirea zonei culoarului Târaiei) etc.
– modificarea componentelor hidrosferei, astfel: cursul râului Târaia a primit o nouă albie de scurgere fiind îndiguit, pânza freatică a suportat modificări (atât în ceea ce privește componentele calitative, cât și cantitative), dinamica hidrogeologică suportă modificări locale, scurgerea de suprafața și raportului de înfiltrare a apelor meteorice s-a modificat substanțial (consecințele resimțite în albie: creșterea debitului solid supraînălțarea albiilor, accentuarea tendințelor de anastomozare, supradimensionarea conurilor de dejecție și colmatarea prematură a cuvetelor lacustre etc.), au loc înmlăștiniri ale haldelor (urmare a drenajului deficitar) etc. -modificarea condițiilor climatice locale prin generarea unui topoclimat specific (bararea curenților de aer de pe culoarul Târaiei, etc.)
– modificarea palierului de nuanțe coloristice naturale (verde, verde, ruginiu, maron, griverde, gri galben, etc.) cu nuanțele stridente specifice materialului halat (roșu, gri, galben, negru-cenușiu, maron – roșcat etc.). Efectul a fost atenuat prin înverzire.
– imposibilitatea dezvoltării spațiului edilitar în sectorul depunerii haldei ca urmare a instabilității structurii.
-degradarea elementelor naturale ale arealului (sol, apa curgătoare, pânza freatică, poluarea vizuală etc.)
– modificarea infrastructurii teritoriului prin crearea de drumuri de acces pentru utilaje și pentru depunerea sterilului în haldă, degradarea căilor de circulație existente etc.
Începerea exploatării la Cariera Panga, a însemnat și strămutarea caselor din apropiere, construirea altor locuințe, strămutarea cimitirului și bisericii de lemn.
4.3 Evaluarea impactului generat asupra mediului de modificările geomorfologice din cariera Panga
Procedura de evaluare a impactului asupra mediului este un sistem suport la deciziilor realizat cu scopul de a oferi autorităților competente anumite elemente de decizie, stabilind științific efectele posibile asupra mediului înconjurător ale acțiunilor ce trebuie aplicate. Realizarea studiului de elaborare a impactului asupra mediului este un proces corijabil și transparent, bazat pe metode de lucru și date clare, surse informative și sisteme de gestionare garantate. Fiind un proces flexibil dar și deschis, permite modificări în fiecare fază de realizare a sa.
4.3.1 Evaluarea impactului asupra solului
Evaluarea impactului modificărilor geomorfologice din Bazinul minier Berbești se manifestă prin distrugerea solului (în situația în care nu se iau măsuri de protecție), datorită amestecului și depozitării lui împreună cu sterilul rezultat din excavările de suprafață din fazele de început ale lucrărilor pregătitoare. Măsura de protecție aplicată este aceea de recuperare a solului fertil din zonele agricole și silvice ocupate de carieră și haldele exterioare.
Carierele și haldele exterioare fiind aproape de configurația finală, cantitățile anuale de sol recuperat sunt mici.
Protejarea calității solului depozitat până la reutilizarea lui se realizează prin îndeplinirea unor condiții, cum sunt:
să nu fie supus degradării datorită precipitațiilor;
să nu fie supus degradării, contaminării, alterării, impurificării produse de substanțe nocive;
să nu fie supus degradării prin acțiuni mecanice de nivelare și compactare;
să nu fie supus impurificării cu produse de natură geologică;
suprafața depozitului se poate cultiva sau acoperi cu vegetație;
să fie create pante de scurgeri și drenuri pentru ape pluviale.
Activitatea de exploatare și haldare, conjugată, în unele situații, cu efecte ale exploatărilor subterane, produce schimbări ale calității solurilor și echilibrului fizico-chimic al acestora, prin generarea de alunecări, înmlăștinări sau eroziuni de suprafață. Problema se pune mai ales în zona nordică a carierei Panga și în zona haldei unde, în anul 2009, a avut loc o alunecare de teren, stabilizată ulterior prin lucrări specifice.
Acțiuni „ in situ „ pentru stoparea extinderii unor astfel de fenomene sunt permanente, concomitent cu studii de specialitate pentru elucidarea cauzelor, cunoașterea mai bună a geologiei versanților și fundamentului, a tasărilor și stabilității haldelor.
O sursă de poluare a solului, de perturbare a echilibrului său fizico-chimic, o reprezintă ansamblul lucrărilor complementare exploatării, cărbunelui, în special cele de suprafață, din care amintim:
activități de prospectare și explorare geologică;
activități de pregătire a terenurilor, cum sunt defrișări de vegetație, schimbări de cursuri de apă, realizare căi de acces, drumuri și căi ferate, parcări;
activități de depozitare deșeuri, piese de schimb, utilaje, cărbune;
activitățile de excavări pentru construcții de orice fel, canalizare, alimentări cu apă, rețele electrice;
amenajarea traseelor benzilor transportoare și de distribuție, ale căilor de acces, ale parcărilor;
lucrări de regularizare de cursuri de apă, construirea de diguri sau baraje, asecare, drenaj canale de gardă;
activități de reparare a utilajelor și echipamentelor miniere;
activitatea de transport;
activitate de depozitare combustibili și lubrifianți și manipularea lor.
Activitatea de excavare, transport și depozitare cărbuni și steril este generatoare de pulberi sedimentabile, a căror prezență în sol este benefică sub anumite limite de concentrație.
Măsuri organizatorice adecvate, de exploatare, transport și depozitare în cadrul Exploatării Miniere Berbești limitează efectele degradării solului de către aceste ultime surse de poluare prezentate.
Activitățile umane (de locuire) sau industriale conexe apărute ca urmare a dezvoltării activității miniere, în perimetrul minier sau zonele limitrofe, au efecte negative asupra solurilor din zonă (construcții de locuire și sociale, drumuri, canalizări, depozitări, întreținere – reparații).
4.3.2. Evaluarea impactului asupra climei
Evaluarea impactului prin modificările geomorfologice, de exploatare în bazinul minier Berbești asupra climei reprezintă o sursă de poluare a atmosferei aproape în exclusivitate cu pulberi sedimentabile și de dispersie a pulberilor .
Rocile excavate, friabile în cea mai mare parte, cu rezistență mecanică scăzută, la care se poate adăuga o umiditate redusă în special în anotimpul cald, duc la formarea pulberilor sedimentabile .
Calitatea aerului este afectată în principal de procesele tehnologice din carieră, de pe haldă și depozitul de cărbune, de creșterea, în anumite puncte ale perimetrului minier și în anumite momente, a concentrației de gaze, fum, pulberi rezultate de la autovehicule, procese de ardere etc.
Comparativ cu anul 1963, roza vânturilor din 2017( Fig. 4.14) indică o dominare a frecvențelor vântului de 8,7% din sud-est față de nord, nord –est cum era în 1963, când relieful era nemodificat,versanții intacți, la fel și vegetația, fauna, nu se formaseră topoclimate locale ca cele actuale (de carieră, de haldă), regimul eolian actual influențează dispersia prafului, sedimentarea acestuia determină apariția movilelor, conurilor, plus procese și fenomene geomorfologice de haldă, carieră.
Macrorelieful și microrelieful actual modifică regimul termic, pluviometric, eolian prin diversitatea pantelor, forma versanților, vegetația prin modul de acoperire a reliefului, solul prin culoare, textură, toate impun un microclimat actual diferit față de cel întâlnit înainte de începerea exploatării lignitului din arealul Berbești.
Fig. 4. 14 Roza vânturilor –Berbești 2017
Cele mai importante emisii de particule în suspensie au loc în fazele de excavare și haldare a sterilului și a cărbunelui, inclusiv transportul, concasarea și încărcarea acestuia în vagoane.
Emisiile au fost evaluate folosind factori de emisie AP – 42/98 și ținând cont de capacitatea maximă de producție evaluată la 46 mil.mc/excavat/an(Cariera Panga).
În aceste condiții, emisiile de particule în suspensie au valorile:
excavare ( cărbune și steril) 124 t/an;
transport pe bandă – 1906 t/an;
haldare și manipulare steril și cărbune 375 t/an.
În afara acestor emisii, mai pot fi amintite noxe datorate funcționării utilajelor și mijloacelor de transport proprii și închiriate în perimetrul minier. Pentru utilajele și mijloacele de transport, consumul anual a fost evaluat la 250 t. Astfel, emisiile de noxe în atmosferă prin gaze de eșapament și antrenarea de pulberi de pe drumurile din carieră și de pe halde, estimate cu ajutorul factorilor de emisie AP – 42/98 și a programului COPERT, sunt următoarele:
particule în suspensie 5683,0 kg/an 0,6580 g/s
SO2 2041,0 kg/an 0,2360 g/s
NOx 58,0 kg/an 0,0660 g/s
CO 142,0 kg/an 0,0160 g/s
COVnm 15,6 kg/an 0,0018 g/s
Emisiile sunt mici, cu efecte strict locale în interiorul perimetrului minier, unde nu se aplică prevederile STAS 12574/87 „ Aer din zone protejate” și deci impactul lor poate fi neglijat cu ușurință față de cel produs de activitățile productive propriu zise.
Menționez că măsurători anterioare efectuate de ICIM București în cariere de cărbuni ale E.M. Berbești au evidențiat faptul că valorile maxime înregistrate s-au întâlnit în imediata vecinătate a utilajelor, iar la distanțe de cca 100 m acestea s-au încadrat în limitele fondului zonei. S-a constatat, în general însă, că media CMA-urilor pe zona minieră a fost întotdeauna conformă cu legislația în vigoare.
Mai poate fi amintit fenomenul de autoaprindere a cărbunilor, care, atunci când se produce, este însoțit de degajări de monoxid de carbon, sulf .
Se poate afirma că modificările geomorfologice au influență locală, prin modul de dispersie al emisiilor de praf și pulberilor.
Evaluarea efectelor poluanților emiși în zona Bazinului minier Berbești s-a făcut prin modelare matematică a dispersiei poluanților. Datele de intrare ale modelului cuprind grila de calcul, date de emisie, parametrii meteorologici. Evaluarea nivelelor de impurificare a atmosferei s-a făcut în raport cu concentrațiile maxime admisibile (CMA) prevăzute în STAS 12574 – 87 „ Aer din zone protejate”. Rezultatele obținute (ICIM București ) sunt prezentate sintetic în tabelul 4.2
Tab. 4. 2 Concentrații de particule în aer, în Cariera Panga, sursa ICIM București
Din datele de mai sus rezultă clar că prevederile STAS 12574 – 87 sunt respectate în totalitate în zonele aflate în afara carierei și haldelor exterioare.
4.3.3.Evaluarea impactului modificărilor geomorfologice asupra florei indică:
modificarea microreliefului și macroreliefului , apariția formelor de relief pozitive și negative și de aici impactul negativ asupra ecosistemului local.
distrugerea florei și faunei naturale ca urmare a activităților de descopertare a solului;
diminuarea fondului forestier prin defrișarea pădurilor în sectoarele de organizare a carierei și hălzii exterioare și dispariția în totalitate a ecosistemelor forestiere pe aceste suprafețe;
diminuarea masei lemnoase exploatabile în fondul forestier, chiar și după reconstrucția ecologică a zonelor;
diminuarea echilibrului ecosistemelor predominante în zonă, a productivității sistemelor ecologice sau chiar dispariția unor asociații;
reinstalarea vegetației pe halde în sistem rapid, de câțiva ani, dar cu structură modificată (Fig.4.15)
Fig. 4. 15 Consolidarea haldei interioare de la cariera Olteț cu ziduri din piatră, reinstalarea vegetației forestiere cu structură modificată
refacerea vegetației naturale cu asociațiile de specii caracteristice zonei în perioade lungi de timp.
4.3.4 Evaluarea impactului modificărilor geomorfologice asupra faunei se manifestă prin:
schimbarea topografică , morfologică locală , iar refacerea ecologică este de durată și cu alte componente faunistice. Endemismele dispar.
lipsa bogăției de specii și indivizi, a faunei de nevertebrate;
dezechilibre ale ecosistemelor prin dispariția unor grupuri faunistice cheie, a unor specii, reducere numerică a indivizilor datorită factorilor de stres;
migrarea reptilelor și amfibienilor tereștri în zone vecine exploatării;
modificarea arealului păsărilor tipice, în special cele clocitoare, îndepărtate de zona de exploatare;
reducerea efectivelor populației de mamifere până la zero în zonă, prin îndepărtarea lor spre zone limitrofe câmpului minier, cu aceleași caracteristici ale nișei ecologice.
Calitatea factorilor de mediu vegetație și faună este afectată în primul rând printr-un dezechilibru accentuat al ecosistemelor, cauzat de dispariția totală, migrarea sau micșorarea numărului de indivizi ai marii majorități a speciilor în perimetrul minier aflat în exploatare.
Impactul potențial de mediu se menține pe întreaga durată a exploatării zăcământului, manifestându-se printr-o creștere permanentă a vulnerabilității speciilor vegetale și animale față de activitățile din câmpul minier de exploatare.
În cazul studiului de evaluare a impactului modificărilor geomorfologice în Bazinul minier Berbești asupra mediului, am aplicat metoda matricilor de impact.
4.3.5 Metoda matricilor de impact
Matricile de impact sunt constituite din tabele cu dublă intrare, în care pe linii se înscriu componentele de mediu analizate, împărţitte şi grupate în categorii, iar în coloane sunt înscrise acţiunile elementare în care a fost descompusă activitatea proiectului.
Fiecare încrucişare a matricei (la intersecția liniei cu coloana), reprezintă o relaţie potenţială de impact între factorii proiectului din discuție şi factorii mediului natural (impacturile potențiale).
Matricele au un rol important deoarece reprezintă un mod imediat înțeles și repetabil de organizare a informațiilor în cazul estimării impacturilor, însă, acestea sunt rigide și supradimensionate pentru unele aspecte și subdimensionate pentru altele.
În general, mai utilizate sunt matricile de tip cantitativ, care au scop de evaluare, printr-un punctaj numeric, atât a impacturilor individuale pentru componentele lucrării, cât și a impactului global al lucrării, și se construiesc atribuind fiecărui punct de încrucișare un coeficient numeric ce exprimă importanța acelei interacțiuni față de altele. În acest caz, matricile devin instrumente operative al fazei de analiză și evaluare a impacturilor.
Matricea prezentată în fig. 4.16. cuprinde 11 linii orizontale în care sunt precizate principalele componente ambientale ale mediului ce sunt afectate de modificările geomorfologice , în ultima linie fiind calculat impactul cumulat al modificărilor asupra mediului. Matricea conține și câte 10 coloane în care sunt specificate principalele modificări geomorfologice.
Tab. 4. 3 Matrice de evaluare a impactului modificrilor geomorfologice asupra mediului / cariera Panga
Legendă:
1 impact pozitiv (+) și negativ (-) minim,
2 impact pozitiv (+) și negativ (-) moderat,
3 impact pozitiv (+) și negativ (-) puternic,
4 impact negativ foarte puternic,
5 mediu degradat apropiat de dezastrului ecologic.
Evaluarea globală a impactului de mediu produs de modificările geomorfologice în Berbești, s-a făcut utilizând o matrice de evaluare a impactului modificărilor geomorfologice, adaptată la specificul activității de exploatare a lignitului în cariera Panga.
In matricea de impact (fig.4.16) am notat pe coloane, modificările geomorfologice și fenomenele geomorfologice cele mai active din Bazinul Berbești: haldele, carierele, eroziunea, alunecările, tasările, ravenele, sufoziunea, creepul, iar pe linii componentele ambientale afectate de procese: morfologia, peisajul, solul, subsolul, apele de suprafață și de adâncime, vegetația, fauna, ecosistemele și comunitățile locale. Detaliat, se remarcă impactul negativ al haldelor (3.7), carierelor (4), alunecărilor (3.3) asupra tuturor componentelor ambientale, haldele modifică morfologia locală pe suprafețe mari de teren prin apariția formelor topografice pozitive, prin deturnarea terenului de la folosințele inițiale , prin impact vizual selenar , prin costurile ridicate de reabilitare a terenurilor, prin creșterea nivelului de stres al comunității locale.
Carierele (4) au impact major asupra peisajului prin apariția formelor de relief negative, asupra morfologiei prin risc de accidente/căderi de roci, vizual imprimă golurile selenare peisajului, asupra apelor determină acumularea de lacuri de carieră, de înmlăștiniri, creșterea cantității de apă evaporată, apariția vegetației palustre, dispariția faunei, apariția unor noi ecosisteme, risc de înec pentru comunitate, modificarea microclimatului.
Alunecările(3.3) au impact major negativ asupra peisajului și geomorfologiei locale prin modificarea topografiei, modificarea solului, geologiei locale, prin pagube materiale și umane mari, prin afectarea ecosistemelor, distrugerea echilibrului apă-aer-nutrienși din sol, împiedică fotosinteza, reducerea CO2 din plante, creșterea CO2 din aer, efect de seră.
Solul este afectat de pe urma descopertărilor și depunerilor de steril. Vegetația și fauna locală au dispărut aproape în totalitate ca urmare a apariției carierei (s-au defrișat pădurile, animalele sălbatice au migrat spre alte locuri, lipsa solului a dus la imposibilitatea instalării unor specii vegetale). Geomorfologia și arhitectura peisajului au fost profund modificate; s-au excavat dealuri întregi, au dispărut cursuri de apă; în locul văilor au apărut adevărate dealuri prin depozitarea haldelor de steril. Populația umană a avut de asemenea de suferit de pe urma existenței carierei: s-au demolat case, s-au strămutat locuitori, s-au distrus sate.
Restul modificărilor geomorfologice și a fenomenelor geomorfologice au un impact local , mai ales în incinta carierelor, fiind asociate cu unitatea de relief, geologia, pantele zonei, tipul de proiectare, excavare, haldare, de fenomenele meteo zonale, de apariția topoclimatelor locale, ecosistemelor locale, de reconstrucția ecologică.
Avantajul utilizării matricei constă în faptul că sunt puse față în față modificările geomorfologice locale cu factorii și condițiile de mediu existente în perimetrul minier și zona înconjurătoare de impact, în momentul actual și viitor al activității, dar și cu acțiunile miniere și cele conexe activității de minerit.
În cadrul bazinului minier Berbești și implicit în cariera Panga s-au considerat activitățile de excavare și haldare ca fiind specifice și totodată cele mai importante în ansamblul exploatării, iar ca activități conexe cele de pregătire, descopertă, investigații geologice, activități industriale de susținere, activități de evacuare ape, recuperare sol, strămutare gospodării.
Prezența însă, în cadrul activității generale de exploatare, a acțiunilor de protecție a mediului și refacere ecologică, are un rol de limitare a impactului negativ de mediu, în timp și spațiu, de control permanent al efectelor produse și în final, un rol reparator al stării mediului, deteriorat de activitățile miniere, odată cu îmbunătățirea condițiilor de viață și de locuire a populației locale.
4.3.6 Rezultate și discuții
Caracterizarea factorilor de mediu în scopul realizării evaluării analizelor de impact a modificărilor geomorfologice din Bazinul minier Berbești asupra mediului , dar și din cariera Panga, trebuie sa evidențieze relațiile dintre componente, cadrele sintetice , pe baza diferitelor chei interpretative ale sistemului ambiental , toate acestea pentru a obține un nivel de detaliere.
Impactul asupra mediului în Bazinul minier Berbești și în cariera Panga este evident prin impactul negativ al haldelor de steril, al carierelor, alunecărilor, erozunii, ravenărilor, tasării etc. Haldele de steril modifică morfologia reliefului prin deturnarea terenului de la folosințele inițiale, prin compactare, apariția eroziunii, ravenării, alunecărilor, determinând pagube materiale și chiar umane. Tot haldele au impact vizual negativ, prin costurile ridicate de reabilitare a terenurilor, prin creșterea nivelului de stres al comunității locale.
Carierele (golurile remanente) au impact major asupra peisajului prin risc de accidente/căderi de roci, vizual imprimă golurile selenare peisajului, prin acumularea lacurilor de carieră, înmlăștiniri, apariția vegetației palustre, dispariția faunei, risc de înec pentru comunitate, inhalare de praf, afectarea aparatului respirator.
Alunecările din perimetrul minier studiat au impact asupra peisajului prin modificarea topografiei, solului, geologiei, prin pagube materiale și umane uneori, distrugerea echilibrului apă-aer-nutrienți din sol, împiedică fotosinteza, reducerea CO2 din plante, creșterea CO2 din aer, efect de seră.
Solul este afectat de pe urma descopertărilor și depunerilor de steril. Vegetația și fauna locală au dispărut aproape în totalitate ca urmare a apariției carierei , arhitectura peisajului au fost profund modificate; s-au excavat dealuri întregi, au dispărut cursuri de apă; în locul văilor au apărut adevărate dealuri prin depozitarea haldelor de steril. Colectivitățile umane au de suferit de pe urma existenței exploatărilor miniere în zonă, populația fiind strămutată, unele obiective culturale au fost afectate, la fel și cele de agrement. Zona este aproape monoindustrială. După închiderea exploatării efectele sociale vor fi și mai evidente prin migrarea forței de muncă, dar și prin reconversia ecologică a zonei.
CAP. 5 SOLUȚII DE RECONVERSIE ECOLOGICĂ ÎN BAZINUL MINIER BERBEȘTI – STUDIU DE CAZ CARIERA PANGA
Reamenajarea minieră a terenurilor degradate de minerit reprezintă o componentă a activității miniere și se definește ca fiind modelarea metodică a suprafețelor ocupate de activitățile miniere, ținând seama de interesele publice și de cerințele privind dezvoltarea durabilă a unei regiuni.
Recuperarea terenurilor degradate în general, respectiv și reamenajarea minieră în particular, poate include o serie întreagă de reutilizări, în funcție de condițiile locale, care vor fi detaliate în cadrul acestui capitol.
Redarea în circuitul economic a terenurilor degradate de modificările geomorfologice, dar și de activitatea minieră, are la bază un complex de lucrări care se referă, în primul rând la reamenajarea din punct de vedere minier a suprafețelor afectate.
Prin lucrările de reamenajare trebuie să fie create din nou o parte din potențialele economice anterioare ale zonei sau altele inovatoare.
Refacerea terenurilor trebuie să devină o parte integrantă a operațiilor miniere și nu un tratament "după minerit" cu costuri suplimentare incalculabile.
Se disting trei tipuri de intervenții pentru recuperare ambientală a teritoriului afectat:
-primul tip impune reconstituirea peisajului așa cum era înainte de degradare;
-al doilea tip caută o destinație de reutilizare inventând noi forme de folosire sau încercând satisfacerea cererilor precise avansate de comunitate;
-ultimul tip se referă la sistematizarea provizorie a suprafețelor afectate, în așteptarea deciziilor definitive luate de organele în drept.
5.1 Tipuri de recuperare practicate pentru redarea în circuitul economic a terenurilor modificate din punct de vedere geomorfologic
Recuperarea, reabilitarea și/sau restaurarea ecologică au ca rezultate refacerea parțială sau totală a ecosistemelor. Aceasta presupune în esență, refacerea ecosistemelor și a habitatelor, astfel încât terenurile recuperate și reabilitate să se integreze cât mai bine în peisajul adiacent (fig. nr. 5.1).
Fig. 5. 1 Restaurarea ecologică sau ambientală
Destinațiile posibile ale suprafețelor afectate se încadrează în cel puțin unul dintre tipurile de recuperare ambientală a teritoriului menționate in continuare.
Recuperarea ambientală a terenurilor degradate de modificările geomorfologice din Bazinul minier Berbești vizează preponderent diminuarea/eliminarea impactului alunecărilor din bazin, a surpărilor, eroziunii, tasăriilor din zona exploatării miniere cât și în zonele limitrofe. Terenurile pot primi o destinație agricolă sau spații de recreere, prin amenajări adecvate.
5.1.1. Recuperarea haldelor de steril
Recuperarea haldelor de steril vizează atenuarea modificărilor microreliefului, astfel încât acumulările de reziduri din zonă să fie nivelate, retaluzate, terasate, amenajate pentru reutilizare agricolă, silvică, turistică, la finalul amenajării impactul vizual negativ inițial dat de aceste reziduri va fi pozitiv, prin recuperarea ambientală, prin estetica locală de inserare în morfologia tipică colinară a zonei, în același timp această recuperare, va diminua stresul comunității declanșat în perioada de acumlare a rezidurilor, iar riscul de îmbolnăvire al populației pricinuit de apariția rezidurilor din zonă va fi eliminat.
Tot legat de modificările microreliefului cu impact asupra mediului amintesc și apariția golurilor depresionare de mici dimensiuni, care au determinat acumulări de ape pluviale /subterane, apariția mlaștinilor, bălților, implicit creșterea cantității de apă evaporată, formarea lacurilor de carieră, riscul de înec, modificarea microclimatului, iar prin recuperarea acestor goluri și amenajarea ambientală , se diminuează impactul negativ asupra mediului și apar avantajele ecologizării: reducerea transportului de sedimente și controlul eroziunii, stabilizarea alunecărilor, apare controlul hidraulic al levigatului, controlul prafului, îmbunătățirea realimentării stratelor acvifere, amenajarea zonei ca zonă de agrement și turism.
Modificările macroreliefului în Berbești s-au impus prin halde de steril care au efecte negative asupra mediului prin ocuparea unor suprafațe mari de teren, prin deturnarea terenului de la folosințele inițiale, costuri ridicate de reabilitare, compactează terenul, apar eroziuni locale, ravenări, alunecări, pagube materiale și pierderi umane.
Recuperarea haldelor de steril, include stabilitatea fizică, chimică, biologică. Printre criteriile de planificare a închiderii depozitelor de steril din Berbești, amintim :
-stabilizarea fizică a structurilor miniere pentru eliminarea riscurilor privind siguranța și impactul asupra mediului.
-stabilizarea chimică a structurilor fizice, pentru asigurarea evitării problemelor de contaminare a mediului sau de amenințare a sănătății publice.
-restaurarea mediului biologic pentru refacerea unor ecosisteme echilibrate, autosustenabile, tipice zonei, sau pentru încurajarea reabilitării naturale și dezvoltarea unui mediu biologic diferit, dar stabil.
-prevenirea migrării contaminanților în aval (în apele de suprafață și subterane).
-îndeplinirea cerințelor și respectarea caracteristicilor terenului, inclusiv climatice (precipitații, furtuni) și geografice (distanța față de zonele rezidențiale, topografia, accesibilitatea).
-încurajarea oportunităților alternative pentru comunitățile locale.
-maximizarea implicațiilor socio-economice pozitive.
5.1.2. Recuperarea golurilor remanente ale carierelor
Astfel de goluri, care reprezintă una dintre formele cele mai dure sub care se manifestă impactul exploatării substanțelor minerale utile asupra mediului, pot fi reamenajate, transformându-se dintr-o “rană” a peisajului într-o structură perfect integrată în regiune, cu un grad ridicat de utilitate.
Golurile remanente ale fostelor cariere din Berbești se pot umple cu apă, preluând astfel diferite funcțiuni, de la cele industriale până la cele de agrement, sau pot fi utilizate în scopul depozitării reziduurilor industriale sau a deșeurilor menajere.
Ca funcțiune de agrement ,în cariera Panga , golul remanent poate funcționa ca parc de aventură sau ca regiune activă biologic.
Ca direcții de reutilizare a golurilor remanente amintim:
-bazine pentru piscicultură
Piscicultura poate fi practicată în golurile remanente umplute cu apă care conține un grad ceva mai ridicat de substanțe nutritive. Pentru utilizarea golurilor remanente în acest scop, se recomandă ca fundul lacului rezultat să fie cât mai plan posibil, iar după umplerea cu apă, malurile acestuia să fie plantate cu o vegetație corespunzătoare.
-bazine de retenție și acumulare a apei
În acest caz, se permite utilizarea golului remanent ca sistem de protecție împotriva inundațiilor. La amenajarea golului remanent pentru această destinație trebuie luate măsuri pentru împiedicarea instalării spontane a vegetației pe maluri și pentru evitarea deformării taluzurilor.
– bazine de acumulare pentru ape industriale și irigații
Golurile remanente ale carierelor pot fi utilizate ca bazine de decantare și/sau de reacție de către întreprinderile industriale sau ca sursă de apă pentru irigarea culturilor din zonă.
-lacuri cu scopuri de agrement
Funcționarea golurilor remanente ca bazine de acumulare este completată prin crearea zonelor de agrement, respectiv de regiuni active biologic. Dacă lacul format se va utiliza pentru înot și sporturi nautice, atunci nu există restricții privind aciditatea apei, însă aceasta trebuie să fie curată, limpede și lipsită de alge.
Măsurile care trebuie realizate pentru atingerea acestui scop sunt:
-malurile trebuie să fie aplatizate pentru evitarea accidentelor (alunecări, surpări etc.);
-alegerea corespunzătoare a arborilor și plantelor;
– construirea unor sate de vacanță care să se adapteze peisajului nou creat ca tip și mărime;
-construirea unui sistem adecvat de căi de comunicație;
– amenajarea depozitelor de deșeuri.
În golurile remanente pot fi depozitate diverse tipuri de deșeuri, de la cele industriale până la cele menajere. De asemenea, dacă în zonă există alte cariere în funcțiune, golul remanent al unei cariere care și-a epuizat rezervele poate fi folosit pentru depunerea sterilului provenit din acestea.
5.2 Tipuri de recuperare a terenurilor modificate geomorfologic
5.2.1 Recuperarea naturalistică a terenurilor degradate de modificările geomorfologice din Bazinul minier Berbești
Această categorie cuprinde toate acele reutilizări care au drept scop adaptarea la cel mai general ecosistem înconjurător, în care trebuie să se integreze zona afectată.
Recuperarea naturalistică (fig. 5.2.) cuprinde toate operațiile de reînverzire, restaurare sau crearea de oglinzi de apă în mod natural, care prevăd în esență lucrări de ameliorare și nivelare a terenului și de plantare a vegetației.[9]
Fig. 5. 2 Recuperearea naturalistică
Din această categorie fac parte parcurile naturale cu diferite specii de faună și/sau de floră.
Recuperarea naturalistică este un tip de reutilizare care se pretează în zonele montane și în zonele situate la distanțe mari de centrele urbane și de căile principale de comunicație.
In zona de haldă exterioară de la cariera Rugetu în care suprafețe mari de teren au rămas libere de sarcini tehnologice, s-au efectuat lucrari de nivelare și ameliorare a terenului,urmate de lucrari de plantare cu puieți de salcâm. Prin efectuarea lucrărilor de întreținere a plantației nou înființate,s-a reușit o integrare perfecta în peisagistica locală,acest lucru putându-se observa în figura 5.3.
Fig. 5. 3 Recuperarea naturalistică a zonei Ruget pe care a fost amplasată o carieră
Modificările geomorfologice din zonă, precum și fenomenele geomorfologice locale (ravenările, tasările, prăbușirile, etc.) care induc riscuri terenurilor din zonă, pot fi stabilizate, amenajate și reutilizate prin reînverzire, crearea de lacuri, acest tip de recuperare pretându-se și în Berbești, deoarece ca și tip de relief zona este situată la contactul dealurilor cu Subcarpații.
5.2.2 Recuperarea recreativă și pentru agrement
În apropierea centrelor și aglomerărilor urbane sau în zonele cu mare valoare turistică, este indicat să se prevadă reutilizări în scop recreativ ale zonelor recuperate.
În cazuistica cea mai generală a recuperării recreative (fig. 5.4.) intră și intervențiile care au ca rezultat final crearea de baze sportive de mari dimensiuni (stadioane, hipodroame, lacuri pentru sporturi nautice, piste de schi cu zăpadă artificială, terenuri de golf etc.). Amenajarea terenurilor de golf are o aplicare frecventă, în special în țările în care acest sport este tradițional, atât datorită dimensiunilor suprafețelor implicate, cât și datorită caracteristicilor morfologice ale acestora, adesea accidentate, care se pot adapta cu ușurință cerințelor acestui joc.
Fig. 5. 4 Recuperări recreative
Acest tip de recuperare ambientală, deși nu se regăsește în soluțiile finale propuse comunitaților locale pentru redarea în circuitul economic a terenurilor degradate, se poate aprecia că se practică,așa cum se poate observa în figura 5.5. la microcariera Cernișoara, unde în golul remanent rămas în anul 2002, s-a acumulat apă, pescuitul de agrement fiind redat în imagine.
Fig. 5. 5 Recuperare recreativă provizorie (în așteptarea deciziei finale) a gropii remanente de la microcariera Cernișoara
În ceea ce privește bazinul minier Berbești , acest tip de recuperare se poate aplica , și pentru Cariera Panga , ca o amenajare turistică a carierei.
Suprafețele de teren care vor avea o reutilizare de tip recreativ trebuie să îndeplinească o serie de criterii, printre care:
– absența surselor de zgomot și de poluare atmosferică;
– climă favorabilă, cu o durată mare de strălucire a soarelui și absența temperaturilor extreme;
-prezența apei (mări, lacuri, râuri, pârâuri) ca element esențial al peisajului;
-prezența pădurilor și a zonelor verzi (pajiști, pășuni, fânețe);
-prezența formelor naturale de vegetație (terenuri necultivate, cu succesiune naturală);
– prezența formelor pozitive de relief (munți, dealuri, coline);
-prezența unor elemente de peisaj caracteristice (stânci, chei, văi, arbori tipici).
Terenul trebuie conectat la căile de transport și trebuie amenajată o infrastructură adecvată pentru recreere, constând cel mai adesea în poteci pentru plimbare, piste pentru ciclism și călărie, adăposturi, puncte de panoramă, locuri de picnic și parcări auto. Terenurile destinate activităților de recreere trebuie întreținute, în scopul garantării durabilității și calității lor.
Tot în acest sens, se poate aminti aici și organizarea de expoziții temporare de produse florale, care permit în numeroase țări recuperarea suprafețelor afectate și crearea de structuri recreative stabile cu costuri foarte reduse. Câteva dintre aceste inițiative au dat naștere la grandioase parcuri urbane pe teritoriul fostelor cariere sau a depozitelor de deșeuri.
5.2.3 Recuperarea productivă
Suprafețele afectate pot fi reamenajate și destinate culturilor agricole sau de pomi fructiferi, după refacerea stratului de sol vegetal de la suprafață și reconstrucția sistemelor de irigație și drenaj [7].
Cea mai mare parte a terenurilor redate in circuitul economic din bazinul Berbești au fost redate in circuitul agricol. Rezultatele obținute prin cultivarea cerealelor si fanețelor pe halde sunt în general bune,dar neavând sisteme de irigații,sunt dependente de condițiile climaterice și implicit de cantitatea de precipitații. În fig.5.6. sunt prezentate culturile agricole de pe halda interioară Panga , care au fost redate agricol [2].
Fig. 5. 6 Culturi agricole de grâu, porumb și lucernă pe taluzul vestic al haldei interioare Panga
Această destinație se recomandă cu predilecție pentru suprafețe care fac parte din zone caracterizate de o înaltă productivitate agricolă, fiind o soluție de continuitate. Tot în această categorie intră și amenajările pentru creșterea vitelor, irigații sau pentru piscicultura (fig. 5.7.).
În primul caz se impun soluții de intervenție pentru recrearea unui mediu adecvat pentru pășunat și instalațiile anexe; al doilea caz și al treilea caz necesită precauții speciale pentru evitarea poluării apei.
În zonele urbane sau periferice, recuperarea productivă poate fi realizată prin pregătirea unor complexe organizate de grădini de zarzavat care să fie concesionate de cooperații sau de particulari, aceasta fiind o practică deja consolidată în numeroase țări.
Fig. 5. 7 Direcții de recuperare productivă
Pe suprafețele recuperate pot fi instalate funcțiuni productive sau de servicii, cum ar fi diferite sedii sau depozite de materiale care nu reclamă condiții ambientale speciale, fiind suficientă o sistematizare peisagistică rudimentară, care să cuprindă lucrări de nivelare a terenului și plantarea unei perdele de arbori.
Considerații analoge pot fi făcute și în ceea ce privește instalațiile de epurare, crematorii sau alte structuri tehnologice pentru care nu merită să fie dezafectate alte terenuri de uz agricol sau cu sol vegetat.
5.2.4 Recuperări rezidențiale
Adesea, carierele, minele sau alte suprafețe degradate se află amplasate în zone cu o panoramă absolut privilegiată (cursuri de apă sau lacuri, versanți, dealuri, munți etc), care se dovedesc a fi adecvate acestui scop.
Din acest tip de reutilizare face parte și crearea de mari suprafețe de parcare pentru autovehicule, care pot aduce numeroase avantaje prin amplasarea lor în teritoriu și prin conformația particulară a multor zone degradate.
5.2.5 Recuperarea culturală
În unele locuri, suprafețele recuperate se pot transforma în centre de atracție culturală, cum ar fi grădinile botanice, muzee sau expoziții realizate pe suprafețele deschise de activitatea extractivă,grădini zoologice sau parcuri arheologice, înțelese atât în sensul mai tradițional – adesea, activitatea în carieră conduce la descoperirea unor relicve de interes arheologic – cât și într-un sens mai recent de conservare a elementelor și structurilor industriale (fig. 5.8.). Această ultimă oportunitate este recomandabilă mai mult pentru zone industriale de interes istoric și documentar.
Fig. 5. 8 Recuperare culturală
5.2.7 Recuperarea pentru depozite de deșeuri controlate
Reprezintă o formă interesantă de reutilizare pentru o societate cum este a noastră, care se află întotdeauna în criză de spații pentru depozitarea propriilor deșeuri solide urbane, a reziduurilor industriale și a materialelor sterile rezultate din cariere sau din diferite alte activități.
Suprafețele pentru acest tip de destinație trebuie examinate cu maximă atenție și severitate din punct de vedere al peisajului și al impactului ambiental.
Orice tip de materiale depozitate impune un studiu specific, care să permită cunoașterea caracteristicilor și prognoza comportamentului acestora, pe termen lung. Închiderea depozitului se poate realiza numai atunci când sunt rezolvate marile probleme legate de stabilitatea depozitului, de acoperirea sa corespunzătoare și de controlul tuturor efectelor induse asupra teritoriului (poluarea pânzei freatice și a atmosferei, mirosuri, gaze biologice, lichefieri etc).
5.2.8 Alte recuperări
Există de fapt o gamă extrem de largă de recuperări ipotetice pentru a face față oricărei situații sau necesități.
Modelarea zonelor afectate de minerit trebuie să întrunească, înainte de realizarea sa, acceptul tuturor părților interesate (instituții teritorial – administrative, întreprinderi, locuitori din zonă etc). Proiectul de reamenajare minieră trebuie să se încadreze în proiectul de funcționare a întreprinderii miniere (carieră, mină) și trebuie să stabilească, încă de la începutul lucrărilor de exploatare, modalitatea optimă de reamenajare a zonelor afectate în proiectele elaborate trebuie să se regăsească:
-suprafețe de teren ocupate de minerit;
-suprafețe de teren prevăzute pentru reamenajare;
-scopul și felul reutilizării;
-expertize geologice și pedologice;
-tehnica și tehnologia folosită pentru lucrările de reamenajare.
În anumite situații zonele fostelor cariere se amenajează pentru crearea unor spații de odihnă și agrement sau se realizează lacuri pentru acumularea apei în scopul compensării diferitelor consumuri industriale. Din 1999, autoritățile române au decis ca minele neviabile să fie închise,terenurile astfel câștigate au fost redate în circuitul agricol și silvic.
Ca o concluzie, rezolvarea recuperării terenurilor degradate necesită colaborarea specialiștilor din diferite domenii: geologie, geotehnică, minerit, protecția mediului, planificarea teritorială, agronomie, silvicultură, sociologie.
În prezent reutilizarea zonelor afectate de minerit, este orientată în mai multe feluri, conform celor prezentate mai jos.
Terenurile ocupate de cariere, halde și iazuri de decantare și goluri remanente pot fi recuperate și utilizate ulterior în diferite scopuri, care răspund exigențelor populației rezidente și se încadrează în planurile de dezvoltare regională (fig. 5.9, 5.10).
Fig. 5. 9 Folosința terenurilor ocupate de cariere , halde , iazuri de decantare
Fig. 5. 10 Folosința terenurilor ocupate de golurile remanente
5.3 Elemente componente ale carierei Panga
Cariera Panga este amplasată în zona vestică a județului Vâlcea, pe malul stâng al pârâului Tărâia, fiind situată pe raza localităților Berbești, Copăceni și Mateești, în perimetrul minier Tărâia-Cernișoara.
Cariera Panga (430 ha perimetrul minier) însumează haldele Panga Nord Mateești, Panga Sud, Valea Muncelului, halda interioară (haldele au o suprafață de 333 ha) și zona de excavare în V, NV (48 ha) (fig.5.11), construcțiile ocupă 29 ha, iar drumurile și căile ferate 5 ha.
Cele trei halde exterioare: Panga Sud, Panga Nord și Valea Muncelului, au fost utilizate succesiv de la deschidere și până la realizarea unui spațiu suficient în spațiul exploatat pentru înmagazinarea în totalitate a volumului de steril rămas de excavat până la epuizarea rezervei de cărbune. Aceste condiții au fost create în anul 2009, an în care a fost adusă în halda interioară instalația de haldat A-01 și circuitul de transport aferent acestuia.
Halda exterioară Panga Sud (fig.5.11), cu o suprafață de 46 hectare și un volum de steril înmagazinat de 18 milioane m³ și halda exterioară nord, cu o suprafață de 92 hectare, care înmagazinează un volum de 52 milioane m³, au o trăsătură comună din punct de vedere al naturii terenului de bază, fiind amplasate pe versanții situați pe partea stângă ai pârâului Tărâia, în aval, respectiv amonte de carieră. Ambele halde au fost redate în circuitul economic și predate comunităților locale.
Fig. 5. 11 Cariera Panga –părțile componente și haldele de steril aferente
Halda exterioară Valea Muncelului este situată în partea nord-estică a carierei Panga (fig.5.12), amplasată teritorial pe raza localităților Mateești și Berbești. Suprafața de teren ocupată este de 95 de hectare, iar volumul de steril de 44,2 milioane m³ este depus într-o vale relativ întinsă, situată între doi versanți ce se apropie înspre sud, facilitând astfel construcția unui depozit stabil. Odată cu finalizarea depunerii sterilului, în anul 2009, au început lucrarile de amenajare, recultivare silvică și predare la Romsilva.
Fig. 5. 12 Halda exterioară Valea Muncelului – 2018 – redată agricol, silvic
Halda interioară Panga este amplasată în stânga pârâului Tărâia și este mărginită în partea sudică de taluzul final al carierei, iar la nord de aflorimentul stratului I de cărbune. În prezent, cele 53,5 milioane m³ steril ocupă o suprafață 99,5 hectare, urmând ca la finalizarea activității, suprafața de teren ocupată să ajungă la 171 hectare, iar volumul de steril depus la 95,5 milioane m³.
În zona Panga, morfologia locală este dominată de culmi domoale, separate de valea largă a apei, cu terase fluviatile de 50 m -100 m (fig.3.35), relieful fiind încadrat în categoria reliefului antropic -derivat.
În timpul exploatării în cariera Panga se observă acumulările de steril (forme supratopografice), acumulări de ape, tehnostructuri de tip goluri (forme subtopografice), forme proeminente de relief.
În timpul și după încheierea proceselor tehnologice de exploatare, morfologia antropică minieră este supusă unui regim natural de modelare.
Printre microformele de relief rezultate se numără: corpurile de alunecare, ravenele, movilele de haldare, depozitele rezultate în urma surpării.
Calitatea estetică a peisajului este modificată prin aceste intervenții antropice miniere, iar peisajul natural în zonă a fost înlocuit cu peisaj cu morfologie minieră.
Dintre tipurile de recuperare și reutilizare ecologică descrise la începutul capitolului, pentru studiu de caz Cariera Panga, se pretează recuperarea recreativă și pentru agrement. După amenajarea carierei Panga, spațiile verzi vor ocupa suprafețe remarcabile, alături de zonele de agrement compuse din lacul de agrement Panga și Parcul de aventură. Halda interioară Panga va avea funcționalitate turistică, aici amenajându-se, conform variantei finale alese de recuperare ecologică, un hotel, case tradiționale, terenuri de tenis, ,,forest lunch”. Avantajele obținute prin turism creat pe fosta carieră Panga sunt multiple: definirea dimensiunii spațiale, managementul mediului șî resurselor pentru diminuarea impactului :geodiversitate,reconversie economică.
Și recuperarea productivă este aplicabilă pentru cariera Panga. De altfel, haldele Panga Nord Mateești, Panga Sud, Valea Muncelului au fost recuperate și redate circuitului agricol, în prezent pe aceste halde se cultivă cereale, plante furajere.Unele porțiuni din aceste halde au fost împădurite cu salcâmi și nuci.
CAP. 6 ALEGEREA MODULUI DE REABILITARE ȘI RESTAURARE A TERENURILOR MODIFICATE DIN PUNCT DE VEDERE GEOMORFOLOGIC DIN CARIERA PANGA
Importanța alegerii variantei recreativ-turistică de reutilizare a terenurilor modificate geomorfologic în cariera Panga, constă în atenuarea impactului vizual și a reziduurilor lăsate de exploatarea minieră. Reabilitarea terenurilor în cariera Panga duce la conservarea biodiversității, diversificarea domeniului serviciilor (hoteluri, restaurant, alimentație publică), reducerea efectelor economice generate de zonele monoindustriale.
În alegerea modului de reabilitare a terenurilor din cariera Panga am conceput mai mulți indicatori (fig.6.1):
modificările geomorfologice din zonă, corelate cu modificări de habitat, de ecosistem, de microclimat, sociale;
liste de control:
un sondaj online despre alegerea tipului de reutilizare a terenurilor din Berbești;
un chestionar constituit din întrebări referitoare la activitățile de reabilitare a Carierei Panga și restaurarea terenurilor modificate de procesele geomorfologice și de minerit, evidențiind efectele acestuia asupra componentelor ambientale, asupra comunității. La acest chestionar respondenții au fost specialiști de la E.M. Berbești; chestionarul a fost convertit în Google Drive, având ca baza comună cu sondajul online și cu matricea Wram întrebarea cu variante de răspuns privind tipul de reutilizare a terenurilor din Berbești;
matricea Wram pentru evaluarea cantitativă a impactului generat asupra mediului de către proiectul de reabilitare. Și această metodă a următit: alegerea specialiștilor, factorii de mediu, prognozarea și estimarea impactului, interpretarea rezultatelor finale și pregătirea proiectării și implementării structurilor necesare atingerii scopului propus. La acestea am adăugat întrebarea de baza pentru reutilizarea terenurilor în cariera Panga, răspunsurile fiind convertite în procente.
variantele de reabilitare ecologică a carierei Panga;
oportunitățile de reutilizare a terenurilor (agricole, silvice, recreative), comparate în funcție de planul regional de dezvoltare, de exigențele populației, elementele de interes turistic locale.
La toate cele 3 liste de control respondenții au fost în număr de 181, iar răspunsurile însumate pe întrebarea de baza a reutilizari terenurilor în cariera Panga au marcat procentul final pentru varianta aleasă de amenajare a teritoriului.
Importanța alegerii celei mai bune variante de reutilizare (fig. 6.1) a presupus și o consultare inițială a populației din zonă și a factorilor de decizie privind modul de reutilizare a terenului în cariera Panga.
Fig. 6. 1 Etapele alegerii modului de reabilitare și restaurare a terenurilor modificate din punct de vedere geomorfologic în cariera Panga
6.1 Modificările terenurilor din punct de vedere geomorfologic în cariera Panga
În prima etapă, pentru alegerea modului de reabilitare și restaurare a terenurilor afectate de procese geomorfologice din cariera Panga, au fost analizate și prezentate sintetic principalele modificări geomorfologice din arealul studiat (tabelul nr. 6.1.).Acesre modificări geomorfologice sunt: aparția carierelor și ocuparea terenului, apariția haldelor de steril, apariția golurilor remanente și a microdepresiunilor, alunecările de teren, surpările, eroziunea. Toate acestea au fost corelate cu modificările de habitat, modificările de ecosistem, microclimatice, sociale, dar și cu oportunitățile de reutilizare a terenurilor.
Tab. 6. 1 Modificările geomorfologice și oportunitățile de reutilizare a terenurilor în cariera Panga
Apariția carierelor și ocuparea terenului au impact vizual negativ, determină migrarea speciilor, iar uneori strămutarea populației. Tot aici apar lacurile de carieră, bălțile, mlaștinile, creșterea cantității de apă evaporată, apariția unor noi ecosisteme. În ceea ce privește modificările sociale, se observă accentuarea stresului în comunitate, iar riscul de îmbolnăvire este mai mare prin inhalare de praf, accentuarea poluării fonice, risc de înec, disponibilizări, strămutări etc.
Apariția haldelor de steril conduce la modificări de habitat prin ocuparea unor suprafețe mari de teren, modificări ale ecosistemului, alunecări, ravenări, surpări, migrarea și/sau dispariția speciilor, modificări ale microclimatului, inhalare praf, modificări sociale prin pagube materiale sau umane, iar ca oportunități de reutilizare a terenurilor se impun cele agricole, silvice, piscicole și de agreement.
Apariția golurilor remanente imprimă modificari de habitat prin peisajul selenar, modificări de ecosistem prin dispariția speciilor, prin modificarea biodiversității, climatul este poluat cu pulberi sedimentabile și praf care afectează sistemul respirator, modificările sociale se impun prin accidente, alunecări de teren, înec, iar ca reutilizare optimă a golului remanet sunt indicate parcurile de aventură.
Microdepresiunile generează modificări de habitat prin aculumări pluviale și subterane, prin modificări ale ecosistemului, deoarece speciile locale de floră și faună migreză și/sau dispar, modificări ale microclimatului ca urmare a unei evaporări mai intense; prin modificări sociale (locuitorii sunt predispuși la accidente diverse); iar ca oportunitate de reutilizare a terenurilor se pretează amenajarea silvică , agricolă, turism.
Alunecările de teren și surpările modifică habitatul și obligă comunitatea la strămutare; modifică ecosistemele prin schimbărea biodiversității; modifică microclimatul local (furtuni de praf antrenat de pe haldele de steril, reducerea vizibilității și a radiației solare care atinge suprafața terenului). Modificări sociale apar atunci când alunecările sunt de amploare, acestea generând uneori chiar pierderi de vieți omenești. Ca oportunitate de reutilizare a terenurilor se pretează după stabilitate și nivelare la spații pentru sporturi outdoor, etc.
Eroziunea modifică habitatul prin schimbarea biodiversității , prin apariția unor noi ecosisteme, prin schimbări sociale; posibilitatea de reutilizare a terenului după amenajare fiind îndreptată spre amenajare silvică, agricolă, după nivelare, stabilizare.
6.2. Variante de reabilitare ecologică a carierei Panga
Pentru alegerea celei mai adecvate soluții de reabilitare ecologică a carierei Panga, am conceput 4 variante, care abordează global tipurile de terenuri degradate de activitățile miniere (tabel 6.2)
Tab. 6. 2 Variante de reabilitare ecologică a carierei Panga
Varianta 1 de reutilizare a terenului a fost elaborată pe baza discuțiilor avute cu specialiști de la E.M. Berbești, care au evidențiat faptul că aceasta reprezintă varianta tradițională de reutilizare a terenului. De asemenea, mentalitatea populației rezidente și chiar proiectele administrației locale sunt direcționate spre varianta tradițională de reutilizare, deoarece zona a fost mereu monoindustrială, iar înainte de exploatarea cărbunelui terenurile aveau o funcțiune preponderent agricolă.
Pornind de la exigențele folosirii integrale și eficiente a teritoriului, specialiștii unităților miniere din Berbești, împreună cu reprezentanții comunitatii locale, au indicat redarea terenurilor circuitului agricol și silvic.
Ținând seama de o serie de factori precum clima temperat – continentală, mutațiile intervenite în microclimat ca urmare a modificării geomorfologiei, modificările rețelei hidrografice, defrișările necesare pentru dezvoltarea carierelor, au fost experimentate plantații și culturi folosind diferite specii de arbori și plante de cultură. Cercetările efectuate de-a lungul timpului au scos în evidență faptul că reutilizarea terenurilor degradate de exploatările miniere se pretează la culturi de porumb, grâu, ovăz și trifoi, iar ca plantații pomi-viticole, cele mai indicate sunt livezile de măr, prun, cireș, vișin, nuc și soiuri nobile și hibrizi la plantații viticole.
În general, solurile afectate de activitatea minieră se diferențiază în funcție de condițiile geologice și geomorfologice, potențialul lor productiv fiind de la mic la mediu, astfel că acestea se încadrează în clasele de bonitate cuprinse de la a II-a la a V-a.
În procesul de exploatare minieră factorul sol a dispărut, chiar dacă în mare parte orizontul arabil a fost exploatat selectiv pentru a fi utilizat la copertarea ulterioară.
Recultivarea silvică sau forestieră depinde într-o mai mică măsură de calitatea solurilor și de aceea a găsit o mai mare răspândire decât recultivarea agricolă. Pe terenurile eliberate de sarcini tehnologice au fost utilizate specii silvice în care predomină salcâmul – Robinia pseudocacia (fig.6.2.), în cultură pură sau în amestec cu specii cum sunt plopul, pinul, gorunul, cireșul sălbatic și nucul. Suprafețele astfel recultivate au fost preluate în patrimoniul silvic.
Fig. 6. 2 Plantații de salcâm (Robinia pseudocacia) și nuci- Panga
Varianta 2 propune recultivarea silvică a haldei interioare, crearea unui depozit de deșeuri în lacul de carieră și recultivare pomicolă și viticolă pentru golul remanent.
În zona Berbești, pe întreaga perioadă de creștere și fructificare s-a urmărit atat comportamentul speciilor pomicole plantate pe terenurile reamenajate, cât și influența acestor specii asupra evoluției solului.
În multe situații producțiile la unele specii precum prunul, alunul sunt constante și mai mari față de cele obținute pe suprafețele naturale din zonă. Haldele Bazinului Minier Berbești oferă condiții extrem de favorabile pentru soiurile de pomi fructiferi cu maturitate timpurie sau extratimpurie. Rezultatele obținute pe plantația realizată de Stațiunea de Cercetări Producție Pomicolă Râmnicu -Vâlcea pe halda Valea Muncelului au evidențiat buna comportare a mărului și prunului, la care s-au obținut la vârsta de 12-13 ani producții medii de 24,9 t/ha, respectiv 8,2 t/ha, producția de cireș a fost de 4,1 t/ha, iar la vișin de 3,8 t/ha. În ceea ce privește nucul , acesta a fructificat sporadic, iar alunul a fost folosit cu succes pentru stabilizarea taluzurilor în zona carierei și haldei Panga Sud. În ceea ce privește viticultura, plantațiile de viță de vie din zona Berbești au demonstrat că se pot obține rezultate foarte bune printr-o pregătire corespunzătoare a terenului, ceea ce constă în fertilizarea de bază și anuală. Soiurile de viță de vie cultivate pe haldele de steril din perimetrul Berbești au realizat producții normale din punct de vedere calitativ și cantitativ. Sunt de remarcat soiurile Fetească Regală cu 12,2 t/ha, Merlot cu 11,7 t/ha și Riesling Italian cu o producție de 10,1 t/ha.
Una din marile probleme cu care se confruntă unitațile miniere o reprezintă redarea în circuitul economic a terenurilor situate în golul remanent al carierei, cauzată de faptul că o acumulare de apă în aceasta și utilizarea în consecință, nu satisface cerințele comunitaților locale. Reducerea costurilor de redare a unor astfel de terenuri se poate realiza printr-o puternică atenție acordată acestei problematici cu mulți ani înaintea opririi activitații extractive. În acest sens, este necesară o balanță echilibrată a volumelor de steril transportate în haldele exterioare, cu cele transportate in haldele interioare.
Pentru exemplificare, la cariera Panga, deschiderea la vatra este de 750 metri(front E 01-front A 02), adâncimea carierei în latura sudică este de 85-95 m,cu o scădere înspre nord aferentă unui unghi de 5ș, avansul carierei realizându-se pe direcție(ușor ascendent pentru dirijarea apelor). Printr-o depunere a sterilulu în halda interioară numai la cota de racord cu terenul înconjurator se reduc decalajele mari existente.
După epuizarea rezervei de substanță minerală utilă lucrările miniere încetează continuându-se cu lucrările de depozitare a deșeurilor până la umplerea integrală a golului remanent.Înaintea începerii lucrărilor de depozitare este necesară efectuarea unor lucrări de amenajare a porțiunii de gol remanent ce constau în : nivelarea vetrei carierei;reducerea înclinării taluzurilor marginale;impermeabilizarea vetrei și taluzurilor pentru evitarea impurificării resurselor de apă subterană.
Materialele folosite pentru impermeabilizare trebuie să satisfacă o serie de cerințe și să aibe o grosime minimă de 20 cm, putându-se utiliza și folia de polietilenă.
Pe măsură ce se completează cu deșeuri menajere până la suprafață, se depunde un strat de sol fertil, urmând ca prin recultivare biologică să reintre în circuitul agricol sau silvic.
Golul remanent Panga este situat sub nivelul hidrostatic, iar umplerea ei cu apă și utilizarea ca atare nu este soluția agreată de comunitatea locală.
O altă posibilitate de utilizare a golului remanent o reprezintă depozitarea deșeurilor industriale provenite de la termocentrala C.E.T. Govora prin arderea cărbunelui.
Din situațiile statistice rezultă că pentru arderea unui milion de tone cărbune este necesară o suprafață de un ha teren pentru depozitarea cenușii.
Cum poziția geografică a C.E.T Govora și Uzinei de Sodă –mari generatoare de deșeuri, de cenușă și calcar- se află în zonă cu potențial agricol ridicat (lunca Oltului) și imobiliară datorită distanței mici față de municipiul Rm. Vâlcea și industrializării puternice a zonei, extinderea hidrohaldei este deja o problemă la care momentan nu s-a găsit soluție.
Date fiind condițiile actuale când o parte din cărbunele exploatat în carierele din Berbești este transportat cu autobasculantele la depozitul C.E.T. Govora, se poate transporta eficient cenușa cu aceleași mijloace de transport și depune în groapa remanentă. Se face precizarea că la ora actuală C.E.T. Govora prelucrează 1,8 milioane tone pe an pentru obținerea aburului energiei termice și electrice. După umplerea golului remanent la cota de racord cu terenul înconjurător se procedează în același mod ca la depozitul de deșeuri menajere.
Această variantă este din start neconcludentă în viziunea specialiștilor, a primăriei locale, a comunității locale, deoarece deșeurile menajere și cele industriale nu sunt agreate în zonă sub nici o formă de reamenajare teritorială.
Varianta recreativ- turistică ( 3), de reutilizare a terenului pentru amenajare ca loc de agrement , lac de pescuit și Parc de aventură , a fost agreată de colegii geografi, dar și de cadrele didactice de la Liceul din Berbești , fiind deschiși la proiecte educaționale, sociale. Tot acești respondenți au privit varianta , ca una modernă , pliată pe conceptele internaționale de amenajare a unei cariere miniere , care implică și tinerii locali în reconversie profesională , socială, în evoluție normală a societății secolului 21. Varianta aceasta duce la revigorarea economică a zonei și a mediului înconjurător , mai ales că se sprijină și pe potențialul natural al zonei-peisaj subcarpatic, bioclimatul tonic și stimulent, pe influențele turistice vecine ( Horezu –localitate turistică de interes național , Vârful lui Romani –localitate nouă în circuitul turistic vâlcean , plus salba de stațiuni turistice balneoclimaterice vâlcene Băile Govora , Băile Olănești , Călimănești, alături de Trovanții de la Costești,Parcul Național Buila- Vânturarița, Culele de la Mălărești, Mănăsitrea Horezu, Govora, Dintr-un Lemn, Bistrița stațiunea Rânca), pe turismul religios vâlcean care poate anexa și Berbeștiul pe harta obiectivelor religioase vâlcene, prin bisericile din localitate,viața religioasă locală împletită cu cea tradițională, meșteșugărească, gastronomică, istorică ,etc. toate subliniind identitatea românească și putând să facă și din Berbești-Panga un loc de perelinaj turistic, dacă se respectă pașii de înființare ai unei zone turistice ( infrastructură, potențial natural, cultural, istoric, proiecte, parteneriate finanțate prin fonduri nerambursabile, prin Banca Mondială, prin investitori puternici , prin marketing turistic agresiv, prin structuri turistice inedite, complexe, prin tematici turistice pliabile cu relieful ( parc de aventură, de sporturi outdoor, de relaxare, culturale) , cu fosta tematică economică a zonei ( minerit-fond sportiv de aventură , sporturi extreme ,peisaje excentrice pentru amenajare de tiroliană, traseu de circuit de viteză , alei terapeutice, decoruri pentru ședințe foto inedite, pentru campare corturi, pentru festivaluri tematice-Hora iilor, Micul ecologist, Gastronomia locală, Împletitul răchitei, Custul iiei ,etc.)
Potențial turistic există în zonă , conceptul turistic este realizat, promovarea se poate axa pe strategii outdoor, indoor, online, specialiști și investitori activi în turism sunt, indicele de atractivitate turistică este pozitiv după reamenajarea zonei, iar personalul specializat de la Consilul Județean Vâlcea acordă credit unor astfel de proiecte, orice idee inovativă poate fi implicată și adaugată la Strategia de Dezvoltare a Turismului Vâlcean , care are ca motto :,, Vâlcea cel mai frumos județ din România !".
Complexul de agrement Panga va răspunde atât nevoilor turiștilor, cât și agenților economici , prin existența unor echipamente adecvate, prin personal cu pregatire adecvată, prin existența unor programe de agrement.
Varianta 4 – amenajarea unui muzeu al mineritului , ar reprezenta un muzeu de știinta și tehnică, de importanță locală, ce ar trebui să dețină în patrimoniul său muzeal, bunuri culturale mobile, reprezentative în plan local.
Muzeul mineritului din Berbești, ar trebui să fie un edificiu de cultură minieră tehnică a cărbunelui, să intre în circuitul cultural național și internațional, să găzduiască expoziții de numismatică, tehnică minieră, piese care atestă istoria mineritului din Berbești ( documente originale, fotocopii, schițe, aparate, utilaje miniere, insigne, evolutia tehnicii miniere în regiune, precum și obiecte specifice vieții din zonă). De asemenea, colectia muzeală ar trebui să cuprindă o secțiune de geologie, reprezentată prin roci și fosile vegetale și animale.
Această variantă care mai include și recultivare silvică și amenajare piscicolă , nu a prezentat interes pentru cei implicați în finalizarea alegerii optime a reutilizării terenurilor din Panga , aceștia motivând că turismul industrial nu are ,, fundații " solide pentru implementare , chiar dacă zona este monoindustrială , amploarea mineritului nu este de aceeași anvergură ca cea din Valea Jiului , unde proiecte de tehnostructuri turistice pentru turism industrial au fost propuse, unele chiar implementate.
Practic în cariera Panga, după închiderea lucrărilor miniere, vor trebui reutilizate halda interioară Panga , golul remanent , lacul de carieră , restul terenurilor fiind deja redate în circuit agricol și silvic (Halda Panga Sud , Halda Valea Muncelului,Halda Panga Nord Mateești).
6.3. Instrumente de alegere a modului de reutilizare a terenurilor
6.3.1.Chestionarul
Chestionarul a fost întocmit dintr-o listă de întrebări referitoare la activitățile de reabilitare a carierei Panga, restaurarea terenurilor modificate din punct de vedere geomorfologic de către activitățile miniere și la efectele acestor modificări asupra componentelor ambientale și asupra comunității (fig.6.3. și anexa1).
Fig. 6. 3 Chestionarul pentru reabilitarea și restaurarea terenurilor din cariera Panga
și interpretare rezultate chestionar
Chestionarul conține 6 întrebări centrate pe factorii ambientali afectați de modificările geomorfologice și de exploatările miniere: aer, peisaj, sol, flora, faună, colectivități umane. Fiecare factor ambiental are 5 subîntrebări, care reprezintă o cheie pentru o interpretare a rezultatelor care să evidențieze în final varianta optimă de reabilitare a carierei Panga.
Variantele de răspuns cu da sau nu, contorizate și convertite în Drive pentru echivalarea procentului de răspunsuri (fig.6.4), scot în evidență interesul comunității pentru amenajarea recreativă a carierei Panga, vor fi corelate apoi cu sondajul online și matricea WRAM, formând baza de stabilire a coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitarea cariera Panga.
Rezultatul final reprezintă suma răspunsurilor selectate de participanți la întrebare. Procentajul pentru fiecare opțiune este calculat divizând suma acelorași opțiuni la total răspunsuri. Chestionarul a fost completat de 30 de respondenți formați din specialiști (fig.6.4).
Fig. 6. 4 Factorul de mediu Colectivități umane/conversie răspunsuri
Unii specialiști au înclinat răspunsurile spre varianta tradițională de recuperare agricolă/silvică, subliniind faptul că Berbeștiul este o localitate monoindustrială, iar populația din zonă vrea să revină la ocupația de bază existentă înainte de începerea exploatării miniere. Este vorba în special despre populația care a fost convinsă cu greu să accepte strămutarea din perimetrul minier, cu toate că oamenilor le-au fost oferite locuințe noi, cu un confort ridicat, la care s-au adăugat și despăgubiri bănești. Tot specialiștii de la Exploatarea Minieră Berbești au mai precizat că din cauza stării de insolvență, lucrările miniere de închidere și ecologizare sunt orientate spre o reutilizare de tip agricol și silvic, iar pentru implementarea unui proiect turistic se impun studii laborioase, specialiști din domenii diferite, fonduri pentru cercetare, iar pentru investiții este necesară o colaborare susținută mai multe ministere, repectiv cel al Economiei, Mediului, Dezvoltării. De asemenea, este necesară o suținere accentuată la nivel local și regional, ceea ce nu este posibil în 2019, având în vedere frământările politice actuale, schimbarea frecventă a miniștrilor responsabili cu strategiile de dezvoltare națională, ,,reactualizarea" proiectelor pentru dezvoltare energetică și economică. La toate acestea se mai adaugă și slaba accesare de fonduri europene pentru relansări economice a zonelor defavorizate afectate de închiderea minelor în toată țara.
Pentru Bazinul minier Berbești au mai existat studii și proiecte pentru culturi de plante energetice, centrale termice care să folosească plantele energetice pentru obținere de energie, însă niciodată nu au fost evaluate șansele unei dezvoltări durabile a zonei prin implementarea unui proiect de reabilitare în scopuri turistice și de agrement. Totuși, specialiștii în turism de la Consiliul Județean Vâlcea, precum și alți respondenți cu studii de specialitate, au aprobat și încurajat o astfel de variantă, mai ales că proiecte de acest gen sunt aplicate cu succes în carierele din străinătate, aducând beneficii majore pe plan local, regional și național. După părerea acestora, lacul de carieră Panga ar putea deveni lac de agrement sportiv, iar zona s-ar reface din punct de vedere ecologic și vizual. Astfel, fosta carieră Panga (fig.6.5), ar putea deveni după închidere un centru turistic atractiv, canalizat pe turism sportiv, recreere, agrement.
Fig. 6. 5 Cariera Panga/etapele pentru recuperarea recreativ-turistică
6.3.2. Sondajul online
Sondajul online a fost lansat pe o platformă de socializare, fiind intitulat Reutilizarea terenurilor din cariera Panga-Berbești (Județul Vâlcea) și a avut următorul mesaj introductiv:
Buna ziua!
Mă numesc Chiriță Ramona și sunt doctorand geograf la Universitatea din Petroșani, domeniul fundamental ,,Științe inginerești".
O parte din teza mea de doctorat urmărește planul regional de dezvoltare al localității Berbești, exigențele comunității locale, elementele de interes turistic ale zonei, echivalențele între acești indicatori, în ceea ce privește tipul de reutilizare a terenurilor din cariera Panga-Berbești, județul Vâlcea.
Pe scurt, este posibil ca terenurile afectate de exploatarea în carieră să fie recuperate, reabilitate și reutilizate în diferite alte scopuri. Această practică, des utilizată la nivel mondial, dar mai puțin aplicată la nivel național, are beneficii importante, pe termen lung, atât din punct de vedere economic, cât și ecologic.
Mesajul a fost urmat de întrebarea referitoare la alegerea tipului de reutilizare a terenurilor în Cariera Panga (fig.6.6), precum și de mai multe variante de răspuns, ținând cont de nevoile lor și ale comunității locale, de importanța dezvoltării socio-economice a regiunii și a refacerii mediului.
Fig. 6. 6 Întrebare-sondaj online
La acest sondaj au răspuns persoane din localități diferite (Râmnicu -Vâlcea, Petroșani, Berbești, București, Petrila, Băile Govora). Analizând și prelucrând opțiunile celor 117 respondenți online, au fost ierarhizate cele patru variante propuse astfel:
Varianta 3, cu 72 de răspunsuri, reprezentând 61,5% din total;
Varianta 1, cu 25 de răspunsuri, reprezentând 21,4% din rotal;
Varianta 2, cu 14 de răspunsuri, reprezentând 12% din total;
Varianta 4, cu 6 răspunsuri, reprezentând 5,1% din total.
Fig. 6. 7 Interpretare rezultate –sondaj online
6.3.3. Matricea WRAM
Această metodă face parte din categoria metodelor care permit evaluarea cantitativă a impactului generat asupra mediului înconjurător ca urmare a implementării unui proiect sau de mai multe proiecte alternative. În acest caz, printr-o adaptare corespunzătoare, metoda a fost utilizată pentru selectarea acelei variante de reabilitare ecologică a carierei Panga care răspunde cel mai bine cerințelor de mediu. Metoda parcurge următoarele etape: alegerea unei echipe de lucru interdisciplinară; identificarea și alegerea componentelor și factorilor de mediu semnificativi; prognozarea și evaluarea impacturilor; comentarea rezultatelor evaluării.
Factorii individuali semnificativi servesc la determinarea coeficientului de importanță relativă RIC (Relative Importance Coefficients), care identifică ponderile ce se atribuie diferiților factori de mediu în procesul de selecție a variantei de reabilitare.
În tabelele nr. 6.2 – 6.7 sunt prezentate tehnicile de comparație a perechilor de parametri pentru determinarea RIC, aplicate pe studiul de caz ales. Pentru aceasta, am luat în considerare 6 factori ambientali semnificativi: aerul, peisajul, solul, fauna, flora, colectivitățile umane.
Fiecare factor este comparat cu toți ceilalți, doi câte doi, pentru a stabili care dintre aceștia este mai important pentru zona studiată. Celui mai important factor i se atribuie valoarea 1, iar celuilalt valoarea 0. Dacă ambii factori au aceeași importanță, fiecăruia i se atribuie valoarea 0,5.
Valorile atribuite fiecărui factor se însumează, iar suma se împarte la valoarea obținută prin însumarea valorilor tuturor factorilor, obținându-se astfel valoarea coeficientului de importanță relativă, după care se face ordonarea în funcție de importanță a factorilor considerați (pe primul loc se află solul și peisajul, urmează colectivitățile umane, flora, fauna, aerul).
Prin modificările geomorfologice generate de activitățile miniere din cariera Panga, cei mai afectați factori de mediu sunt:
Peisajul (1,51) – acesta este modificat prin apariția carierelor de lignit care schimbă topografia zonei prin forme negative de relief, haldele de steril determină noi forme pozitive de relief; relieful inițial este modificat și conduce la perturbarea percepției de ansamblu, obligând ochiul la o adaptare continuă, producând o senzație de haos perceptiv.
Solul (1,60) este modificat prin distrugerea mediului geologic natural, prin construirea clădirilor, infrastructurii, a haldelor de steril solul se tasează, prin excavare, transport și depozitare solul se degradează, își pierde fertilitatea pe suprafețe mari prin schimbarea destinației inițiale din agricol/silvic în cel minier, iar dezechilibrul fizico-chimic este evident.
Flora (1,06) este eliminată prin decopertarea solului, este distrusă prin defrișări, apare floră-spontană pe halde,apar noi ecosisteme lacustre .
Comunitățile umane (1,14) sunt afectate prin dezafectarea parțială a satelor, strămutarea locuitorilor, afectarea apei, poluarea aerului cu praf, pulberi sedimentabile, zgomote, vibrații, peisajele naturale devin peisaje industriale, apar boli profesionale; din punct de vedere economic este o zonă monoindustrială.
Fauna (0,30) este afectată prin dispariția unor specii, migrarea lor, apariția spontană a unor specii noi (lacul de carieră).
Aerul (0,30) prezintă pulberi în suspensie și sedimentabile, acestea fiind dispuse în microforme de relief, calitatea aerului este înrăutățită prin emisii de gaze de ardere, emisii acustice și, de asemenea, apar modificări ale microclimatului.
Valorile din paranteze sunt evidențiate în tabelele următoare.
Tab. 6. 3 Apariția carierelor și ocuparea terenului
Analizând tabelul 6.3 se poate constata faptul că în cazul apariției carierelor și ocupării terenului, cei mai importanți factori de mediu care trebuie luați în considerare sunt peisajul (0,30) și solul (0,26). Alterarea morfologică este strâns legată de amplasarea carierei, respectiv de morfologia zonelor înconjurătoare. Alterările morfologice produse sunt subordonate tehnicilor și tehnologiilor adoptate pentru exploatarea lignitului: bermele și taluzurile determină, prin alternanța lor geometrică, o configurație care nu exista anterior, nefiind naturale; un taluz neuniform determină, dimpotrivă, un nivel mai redus de alterare morfologică. Alterarea este dependentă în mod evident de dimensiunile carierelor și ale fronturilor sale de lucru, dar în special de raportul dintre aceste dimensiuni și cele ale versantului pe care este amplasată cariera, cea din Panga fiind dezvoltată într-o zonă colinară.
Tab. 6. 4 Apariția haldelor de steril
În tabelul 6.4 -aparitia haldelor de steril se indică faptul că tot peisajul și solul au valori mari de 0,26 , fiind afectate prin schimbarea peisajului din natural în peisaj minier, terenul este ocupat pe suprafețe mari cu steril, solul este compactat, supus eroziunii, ravenării, rigolelor, ogașelor, alunecărilor, modificând ecosistemul local, habitatul natural este distrus, vegetația înlăturată (flora are RIC de 0,20) apar emisii poluante diverse cu impact asupra biocenozei, dar și asupra comunității.
Tab. 6. 5 Aparitia golurilor remanente
În tabelul 6.5 -aparitia golurilor remanente, tot peisajul și solul înregistreză cea mai mare valoare de 0,26, aceste goluri remanente ,,dau" peisajul selenar , praful ridicat de vânt este inhalat de oameni și animale , afectând sistemul respirator; golurile remanente determină și riscul de accidente prin căderi de roci , prăbușiri , eroziuni, surpări.Tot în acest table, flora are valori de 0,20 indicând faptul că în zona de excavare unde se formează aceste goluri remanente, vegetația este distrusă pentru înaintarea fluxului tehnologic, cu modificări și asupra faunei, unele elemente faunistice și floristice dispărând. Golurile remanente, de cele mai multe ori sunt umplute cu apă, lacurile astfel formate fiind utilizate după închiderea minieră, pentru agrement, piscicultură, rezervor de apă destinat culturilor agricole.
Tab. 6. 6 Microdrepresiuni
În tabelul 6.6 -microdepresiuni, solul are valoarea de 0,26, peisajul 0,23, aceste goluri depresionare implică acumularea apelor pluviale sau subterane , formarea bălților, zonelor mlăștinoase, lacurilor de carieră, creșterea cantității de apă evaporată, apariția unor ecosisteme noi (palustre), modificarea microclimatului, risc de înec, declanșarea unor fenomene geomorfologice de tipul ogașelor, ravenelor, alunecărilor.
Tab. 6. 7 Alunecări de teren și surpări
În tabelul 6.7-alunecări de teren și surpări , solul are 0,26 valoarea, peisajul 0,23, alunecările din zonă produc pagube materiale și uneori pierderi umane,solul se degradează, peisajul devine haotic dacă alunecările sunt de intensitate mare, generând chiar și ,,șocuri "sociale, vegetația și fauna este afectată,multe elemente locale dispărând.
Tab. 6. 8 Eroziune
În tabelul 6.8 -eroziunea afecteză solul (0,30) și peisajul (0,23) prin apariția unor microforme locale – ravene, ogașe, rigole, badlanduri, formarea de organisme torențiale cu efecte asupra arealului, dar și asupra comunității locale.
În continuare, pentru fiecare factor ambiental am construit tabele (6.8-6.14), în care am trecut rezultatele comparării între variantele proiectelor , care se obțin aplicând aceeași tehnică de comparare a perechilor, utilizată pentru determinarea importanței relative a factorilor.
Rezultatele indică valori pe variante , acestea fiind corelate și cu ponderea pe factori ambientali de la chestionarul aplicat și de la sondajul online, dar și de la valorile indicate de specialiștii de la E.M. Berbești .Variantele de reabilitare sunt în număr de 4, pe primul loc situându-se varianta 3, recreativă,iar pe ultimul loc cea pentru amenajarea unui muzeu al mineritului,dar și aceasta trebuie luată în considerare , ca și variantă de control,fară a avea coeficient de alegere.
Tab. 6. 9 Stabilirea coeficientului de alegere a variantelor de reabilitare a carierei Panga – Aerul
Conform tabelului 6.9, raportat la factorul de mediu Aer, varianta 3 de reamenajare turistică sau proiectul C al carierei Panga are valoarea de 0,50 pentru valorile coeficienților de alegere a alternativei, aducând beneficii majore zonei prin refacerea ecosistemelor, reducerea efectului de seră, a poluării fonice,calitatea aerului se va înbunătății prin dispariția surselor de poluare, apariția unor noi ecososteme, prin împăduriri, extindere spații verzi.
Tab. 6. 10 Stabilirea coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga –Peisajul
Pentru Peisaj, conform tabelului 6.10, varianta 3 de reamenajare turistică a carierei Panga are coeficientul de alegere (ACC) de 0,50, prin amenajare recreativă, întregul mediu înconjurător este refacut, iar spațiile verzi sunt ca ,, gură de oxigen " local, valoarea estetică a peisajului va crește, la fel și schimbarea microclimatul, modul de utilizare a terenului.
Tab. 6. 11 Stabilirea coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga-Solul
Proiectul C sau varianta 3 raportat la Sol, conform tabelului 6.11 este de preferat celorlalte proiecte, deoarece, prin amenajare carierei Panga, solul este recuperat, în unele zone fiind redat agricol, silvic.
Tab. 6. 12 Stabilirea coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga-Fauna
Raportat la Fauna, varianta de reamenajare turistică are ACC de 0,50, prin refacerea ecosistemelor se revigorează și acest factor, conform tabelului 6.12, repopularea cu specii faunistice și apariția de noi adăposturi pentru animale, pentru creștere, hrană și iernat fiind evidente. Odată cu renaturarea zonei, păsările vor fi printre primele organisme care își vor reface efectivele în zona proiectului. La fel și mamiferele se vor reface pe cale naturală.
Tab. 6. 13 Stabilirea coeficientului de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga-Flora
Valoarea de 0,40 a ACC-ului raportat la Floră pentru proiectul C marchează refacerea vegetației naturale, reinstalarea florei în timp,creșterea biomasei și a volumului de resurse forestiere.
Tab. 6. 14 Stabilirea coef. de alegere a alternativelor pentru reabilitare cariera Panga-colectivități umane
Acc-ul de 0,50 raportat la Colectivitățile umane pentru proiectul C , indică dezvoltarea economică /socială a zonei , prin construirea complexului de agrement Panga, prin construirea de spații comerciale, servicii turistice, construirea de rețele tehnico-edilitare, rețea de drumuri județene asfaltate, drumuri locale, comunale și cale ferată, asigurarea de locuri de muncă pentru populația locală și navetistă,contribuții financiare directe și indirecte la bugetul local.
Matricea finală de evaluare este realizată prin cumularea valorilor ACC din tabelele anterioare, fiind necesare pentru construirea matricii finale de evaluare, care permite ordonarea variantelor considerate în funcție de ansamblul factorilor ambientali. În matricea din tabelul 6.14., am luat în considerare 6 factori ambientali și 4 variante de proiecte.
Tabel 6.14 Matricea finală de evaluare
Conform matricii finale de evaluare (tabel nr. 6.14, fig.6.24), varianta 3 de reutilizare a terenurilor în cariera Panga (complex de agrement, lac de pescuit, parc de aventură) are valoarea cea mai mare de 2,84, ceea ce arată faptul că aceasta este cea mai viabilă raportat la toți indicatorii agregați pentru acest rezultat final. Comparativ, varianta 1, care vizează o amenajare agricolă și vizează recultivarea agricolă a haldei interioare, recultivarea silvică a lacului de carieră după amenajare și umplerea cu apă a golului remanent a obținut un punctaj de 1,31, iar varianta 2, respectiv recultivarea silvică a haldei interioare, pomicolă a colului remanent și depozit de deșeuri menajere a lacului de carieră,cu a obținut un scor de 1,71.
Fig. 6. 8 Valoarea variantelor privind reutilizarea terenurilor în cariera Panga conform matricii finale de evaluare
Acceptarea acestei variante de reutilizare și aplicarea sa în teren este o variantă inedită pentru amenajarea carierelor miniere din România, în timp ce carierele închise din străinătate sunt demult transformate în atracții turistice , evident cu rezultate benefice mediului înconjurător prin apariția peisajelor recreative, a creșterii nivelului economic local, prin abordări tangențiale ale dezvoltării durabile în contextual globalizării, așa cum există și în zona lacului de carieră Bašigovci, din Bosnia -Herțegovina.
Studiile și proiectele realizate pentru reabilitarea fostelor cariere de cărbune din străinătate în scopuri care vizează agrementul și, eventual, turismul, au fost implementate cu rezultate economice pozitive, dar și cu accente evidente de refacere a mediului, iar specialiștii în turism din județul Vâlcea au agreat proiectul de amenajare complex agrement Panga, considerându-l un concept nou, care utilizează în mod eficient noul relief generat de exploatarea minieră și care poate fi integrat cu succes în strategia turismului vâlcean.
Dacă principalele moduri de recuperare până în prezent au fost agricultura și silvicultura, care au fost determinate de suprafețele mari de teren afectate de exploatarea în carieră și de supraîncărcarea suprafeței terenului cu haldele de steril, obiectivul în prezent este acela de a conferi zonelor post-miniere noi valori de utilizare, adecvate condițiilor sociale și de mediu.
Punerea în aplicare a unui astfel de scenariu de reabilitarea carierei Panga ar putea ilustra adevărata valoare ecologică a zonei miniere Panga, arealul reabilitat devenind un punct important pentru biodiversitate, pentru turismul vâlcean, iar perimetrul minier Panga poate fi astfel dezvoltat și pus în evidență într-o manieră cât mai utilă, ceea ce va imprima întregii regiuni o nouă valoare, cu efecte dincolo de granițele sale.
6.4. Considerații privind varianta de reutilizare aleasă pentru cariera Panga
Sintetizarea oportunităților de reutilizare a terenurilor în cariera Panga (tabel 6.15.) ilustreză procentul acestor oportunități, ținând cont de echivalențele între oportunitățile de reutilizare a terenurilor, de planul de dezvoltare regional, de exigențele comunității locale, de elementele de interes turistic ale zonei , dar și de instrumentele folosite pentru alegerea celei mai potrivite soluții de reabilitare a terenurilor modificate din punct de vedere geomorfologic de către activitățile miniere (sondaj, chestionar , matricea WRAM) contorizate în procente și având ca baza comună de sondare cele 4 variante de reutilizare luate inițial în considerare (tabel.6.15) .
Tab. 6. 15 Sondarea opțiunilor privind modul de reutilizare a terenurilor în cariera Panga
– reutilizarea agricolă 21,4% în sondaj online,30% în chestionar și 23,5% în matricea Wram) este pretabilă pe haldele exterioare (Valea Muncelului, Panga Sud, Panga Nord-Mateești) pentru continuarea utilizării terenurilor din aceste zone (redarea inițială).
– reutilizarea silvică este de 12% în sondajul online și 8,8% în matricea Wram, de 10 % pentru respondenții chestionarului de teren, care doresc ca reutilizare a terenurilor carierei, suprafețe viticole și pomicole .
– crearea unui complex de agrement a obținut un procent de 61,5% la sondaj, 50% la chestionar, 58,8% la matricea Wram.
– înființarea unui muzeu de minerit a primit 5,1% la sondaj online, 10% la chesrionar și 8,8% la matrice.
Studiile și proiectele de gen din fostele cariere miniere internaționale au marcat implementări de proiecte turistice pe foste spații miniere cu rezultate economice pozitive, dar și cu accente evidente de refacere a mediului, iar specialiștii în turism din județul Vâlcea au agreat proiectul de amenajare complex agrement Panga, considerându-l un concept nou de amenajare turistică, care poate fi integrat cu succes Strategiei turismului vâlcean.
Dacă principalele moduri de recuperare până în prezent au fost agricultura și silvicultura, care a fost determinată de suprafețe mari de exploatare a terenurilor prin metode de exploatare în carieră și supraîncărcare de suprafață haldele și terenuri, obiectivul în prezent este de a conferi zonelor post-miniere, adesea cu industrii extinse infrastructură și locuințe, noi valori de utilizare, adecvate condițiilor sociale de care are nevoie.
Punerea în aplicare a unui astfel de scenariu de reabilitarea carierei Panga, ar putea ilustra adevărata valoare ecologică a zonei miniere Panga, arealul reabilitat devenind un punct important pentru biodiversitate, pentru turismul vâlcean, iar perimetrul minier Panga putând fi astfel dezvoltat și pus în evidență într-o manieră cât mai utilă, ceea ce va imprima întregii regiuni o nouă valoare, cu efecte dincolo de granițele sale.
CAP. 7 MODELAREA ȘI PROIECTAREA LUCRĂRILOR DE REABILITARE ECOLOGICĂ A CARIEREI PANGA
7.1 Prezentare generală
În urma efectuării analizelor, studiilor și cercetărilor științifice privind reabilitarea terenurilor miniere degradate, implicit prin apariția modificărilor geomorfologice, luând în considerare posibilitățile de ecologizare a zonei miniere, situația actuală a zonei Berbești-Panga, precum și toți actorii implicați într-un asemnenea proces, respectiv autoritățile locale, regionale și de mediu, dar și comunitatea locală din Berbești, am propus 4 variante de reabilitare și am ales varianta de reabilitare recreativă a zonei (lac de agrement, complex turistic, parc de aventură), deoarece în urma aplicării sondării online, a chestionarului de teren și a matricii WRAM, această variantă a obținut cel mai mare punctaj.
7.1.1 Considerații privind varianta de reutilizare aleasă pentru cariera Panga
Propunerile de folosințe pentru aceste terenuri se fac luându-se în considerare atât factorii naturali (proprietațile litologice ale materialelor haldate, clima, ecosistemele adiacente) care prin procesele de dezagregare, alterare, migrare și acumulare conduc la formarea solurilor, cât și factorii antropici (panta terenului obținută după amenajarea morfologică, integrarea în cadrul existent în zonă, asigurarea stabilității terenului, folosirea fertilizanților naturali și chimici, alegerea florei pentru recultivare, alegerea modului de reabilitare a terenurilor, strategii turistice pentru recuperare recreativă, dezvoltarea conceptului de reabilitare turistică, proiectare, implementare structurilor necesare atingerii scopului propus, care pot fi modificați sau ameliorați.
Structurile necesare pentru implementarea proiectului și atingerea scopului propus cuprind (fig. 7.1.):
– halda interioară, care va avea un complex turistic de agrement , terenuri de sport , case tradiționale, centru evenimente, spații verzi, etc.
– lacul de carieră Panga va fi un lac de pescuit și de agrement cu plaje, alei terapeutice.
– zona de excavare va fi amenajată ca parc de aventură, dotat cu: tiroliană, circuit de viteză, spații outdoor, întreg proiectul fiind axat pe turism de recreere și agrement, cu scop de refacere a mediului social, economic și natural.
Fig. 7. 1 Cariera Panga –reamenajare recreativă
După amenajarea carierei Panga, spațiile verzi vor ocupa suprafețe semnificative, alături de zonele de agrement compuse din lacul de agrement Panga și Parcul de aventură. Avantajele obținute prin turism creat pe fosta carieră minieră Panga sunt redate în tabelul 7.1.
Tab. 7. 1 Avantajele variantei alese pentru reabilitarea carierei Panga pe termen scurt, mediu și lung
7.1.2 Conceptul de ansamblu
În literatura de specialitate sunt prezentate trei niveluri de refacere a terenurilor degradate ca urmare a desfășurării diferitelor activități antropice, respectiv restaurare, recuperare și reabilitare.
Restaurarea implică refacerea peisajelor afectate conform condițiilor care au existat înainte de perturbare. Aceasta include recrearea topografiei originale și restabilirea condiției de teren anterioare.
Recuperarea presupune o aproximare a condițiilor anterioare sau în cazul în care se stabilește o altă condiție adecvată utilizărilor și condițiilor din împrejurimi.
Reabilitarea presupune restabilirea funcțiunilor unui sit perturbat de activități antropice, astfel încât acesta să poată prelua o utilizare stabilă și permanentă .
Strategiile și măsurile de reabilitare a mediului propuse în lucrarea de față vor transforma perimetrul minier Panga de la starea actuală degradată (fig.7.2) la o stare îmbunătățită, stabilă, în care problemele de mediu vor fi remediate. Totodată, măsurile propuse vor contribui la refacerea aspectului peisagistic și punerea în valoare a unor terenuri considerate în prezent ca fiind neutilizabile.
Fig. 7. 2 Cariera Panga -utilizarea terenurilor în 2018
Harta utilizării terenurilor în Cariera Panga 2018 (fig.7.2), ilustrează faptul că exploatarea minieră ocupă cca 90% din utilizarea terenului în 2018, iar terenurile agricole cca 7% , fiind amplasate pe marginea carierei, în haldele redate total sau parțial în circuit agricol.Suprafețele acvatice din perimetrul miner Panga au o suprafață de cca 3 % din utilizarea terenului , lacul de carieră Panga pretându-se a fi amenajat ca lac de agrement. Zonele de pădure sunt localizate în nordul carierei la contactul cu terenurile agricole, iar căile de comunicație, ocupă cel mai puțin spațiu din cariera Panga.
Potrivit variantei recreative a amenajării carierei Panga zona Berbești-Panga poate să aspire la o conturare turistică regională prin turismul rural, care corelat cu zonele agricole, cu zonele rurale deschise,evidențiatză ecoturismul,agroturismul,turismul minier (fig.7.3). Aceste tipuri de turism poat deveni atractiv pe măsură ce turiștii caută alt tip de turism decât cel clasic.
Fig. 7. 3 Tipuri de turism practicate în Panga , după amenajarea recreativă a carierei
Din această perspectivă, turismul este considerat prioritatea județului Vâlcea , dar și un sector economic cu perspective de dezvoltare pe termen lung, resursele turistice fiind practic inepuizabile.
Turismul aduce beneficii comunității locale prin locurile de muncă nou create, prin îmbunătățirea infrastructurii locale, prin derularea unor proiecte educaționale și sociale.Prin turism se promovează principiile economiei și responsabilității sociale, se schimbă viața tinerilor din zonă, prin reînvierea tradiției și a meșteșugurilor locale, se atrag investiții și potențiali investitori .
7.2 Stabilitatea și stabilizarea versanților naturali și a taluzurilor
Importanța asigurării stabilității taluzurilor definitive ale carierei, precum și a taluzurilor de haldă, încă înainte de începerea lucrărilor de amenajare a terenurilor este prioritară deoarece, prin analizele stării de stabilitate a taluzurilor existente după încetarea exploatării se stabilesc tipurile de lucrări necesare asigurării stabilității terenurilor, dar și refacerea ecologică a lor și redarea în circuit economic, turistic, cultural sau sportiv.
7.2.1 Condiții de stabilitate a versanților naturali, a taluzurilor de carieră/haldă
Activitățile miniere desfășurate în perimetrul minier Panga au determinat modificarea configurației terenului și au dus la distrugerea stărilor de echilibru geo-mecanic inițiale, fiind necesară apoi restabilirea acestora, prin lucrările executate.
Starea de stabilitate a taluzurilor va fi estimată prin intermediul factorului de stabilitate, definit teoretic în baza cercetărilor realizate de specialiști în mecanica pământurilor și geologie inginerească, pentru diferite tipuri de roci și ipoteze de calcul.
Factorul de stabilitate exprimă matematic diferența dintre condițiile reale în care se găsește un anumit pachet de roci și condițiile-limită la care se produce ruperea acestora.
Corespunzător diverselor teorii acceptate în practica internațională, factorul de stabilitate poate fi calculat în mai multe moduri:
raportul dintre înălțimea maximă, în condiții de stabilitate, a unui anumit tip de taluz și înălțimea sa reală;
raportul dintre suma forțelor care se opun alunecării taluzului pe un anumit plan de alunecare și suma forțelor care se opun alunecării;
raportul dintre suma momentelor forțelor de rezistență calculate față de centrul suprafeței de alunecare și suma momentelor forelor de alunecare, calculate în același condiții;
raportul dintre rezistența rocilor la forfecare și rezistența la forfecare necesară pentru asigurarea stabilității taluzului.
Pentru determinarea stării de stabilitate sunt disponibile mai multe procedee confirmate de o îndelungă utilizare, printre care menționă metodele Fellenius, Bishop sau Janbu.
Pentru determinarea stării de stabilitate a versanților din cariera Panga a fost utilizată metoda lui Fellenius, metodă care conduce, de obicei, la cele mai reduse calori ale factorului de stabilitate (fig.7.4).
Fig. 7. 4 Metoda W. Fellenius
Această metodă se bazează pe ipoteza că rocile din taluz de deplasează pe o suprafață de alunecare de formă cilindrică, care trece pe la baza taluzului și care are centrul O situat la intersecția a două drepte care trec prin punctele A și B, de la baza și partea superioară a taluzului și au înclinările ß1 și ß 2, măsurate față de taluz și, respectiv, față de orizontală.
Unghiurile β1 și β2, stabilite de Fellenius depind de unghiul de taluz α, respectiv de panta taluzului 1:m, sunt prezentate în tabelul următor.
Tab. 7. 2 Unghiurile lui Fellenius
Factorul de stabilitate se calculează cu relația:
unde:
φ – unghiul de frecare interioară, grade;
θi – unghiurile dintre tangenta la curba de alunecare în axul fîșiilor și orizontală, grade;
Gi – greutățile fîșiilor verticale, kN/m3;
c – coeziunea, kN/m2;
L = ω * R – lungimea suprafeței de alunecare, m.
Cu cât valoarea factorului de stabililitate este mai mare, cu atât este mai mare siguranța taluzurilor. Valoarea factorului de stabilitate recomandat este dependentă de durata de funcționare proiectată a taluzurilor, fiind cu atât mai mare, cu cât durata de funcționare este mai mare.
În acest sens se recomandă următoarele valori:
Fs = 1,1 – 1,2 – pentru durate mici de existență, de până la 1 an;
Fs = 1,2 – 1,5 – pentru durate medii de existență, de până la 20 ani;
Fs = 1,5 – 2 – pentru durate mari de existență, de peste 20 ani;
Fs = 3 – pentru durate foarte mari de existență, de ordinul secolelor.
Pentru a se evita realizarea unor retaluzări foarte costisitoare, se recomandă adoptarea unui factor de siguranță Fs=1,25 – 1,5.
7.2.2 Stabilizarea prin reducerea pantei taluzurilor și versanților
Stabilizarea alunecărilor de teren poate fi realizată prin reducerea pantei taluzurilor și versanților, care se face prin retaluzare și/sau prin executarea unor berme la partea superioară. Pentru efectuarea operațiilor de taluzare sau de executare a bermelor se impune o serie de calcule, astfel încât în urma reducerii pantei taluzului sau versantului să fie îndeplinită condiția de stabilitate.
Retaluzarea treptelor în vederea trecerii la recultivarea haldei se realizează prin două procedee: de sus în jos și de jos în sus.
Retaluzarea de sus în jos se execută prin deplasarea în jos pe taluz a rocilor din crestele treptelor, necesitând suprafețe de teren mai mari pentru ase putea înmagazina întregul volum de roci haldat inițial. Se utilizează, în acest scop, draglinele, excavatoarele lopată mecanică cu parametrii de lucru mari, dar cel mai frecvent este folosit buldozerul.
Retaluzarea versanților sau taluzurilor în vederea trecerii la amenajarea lor se poate realiza tot ca și retaluzarea treptelor ( de sus în jos și de jos în sus).
Retaluzarea de sus în jos constă în deplasarea în jos pe taluz a rocilor de la partea superioară, necesitând suprafețe de teren mai mari pentru a se putea înmagazina întregul volum de roci și se aplică ori de câte ori se dispune de suprafețele necesare .În acest scop pot fi utilizate excavatoare de tip draglină sau excavatoare lopată mecanică cu parametrii funcționali mari, dar cel mai utilizat utilaj este buldozerul.
Pentru a se evita accidentele, în cazul taluzurilor cu înclinări relativ mari, buldozerele sunt legate de o ancoră fixată pe suprafața haldei. În funcție de unghiul lacare se realizează retaluzarea, se poate calcula volumul de material care este deplasat în cadrul acestei lucrări și apoi timpul necesar pentru efectuarea acestei lucrări.
La fel ca în cazul lucrărilor de nivelare, se determină volumul total de material care trebuie deplasat și pe baza acestuia se stabilesc tipul și numărul de utilaje necesare executării retaluzării într-un anumit interval de timp.
Retaluzarea de jos în sus se aplică atunci când nu există o suprafața plană pe care să poată vehicula utilajul la retaluzarea de sus în jos sau atunci când baza taluzului sau a versantului se află la limita perimetrului funciar.
În cadrul acestui procedeu, rocile din partea inferioară a taluzului sunt împinse spre partea superioară, volumul lucrărilor de retaluzare fiind de câteva ori mai mare decât în cazul precedent, ceea ce implică o durată și costuri mai mari.
Terasarea se aplică în cazul versanților susceptibili de alunecare sau în cazul depozitelor de steril cu înălțime mare. Dacă depunerea rocilor în haldă s-a făcut în mai multe trepte cu înălțimi mari, este obligatorie crearea de terase care, pentru evitarea eroziunilor, vor avea o pantă transversală de 1,5 – 20 spre treapta superioară și o lățime "b" în funcție de soluția de recultivare aleasă.
Pentru depozitele de steril aflate în construcție, se impune o organizare adecvată a acestor activități. După terminarea depunerii rocilor în prima treaptă de haldă, se va face retaluzarea la unghiul impus de metoda de recultivare biologică aleasă, prin unul din procedeele descrise mai sus. Depunerea rocilor în a doua treaptă și înurmătoarele, impune lăsarea unor berme de siguranță B1 , B2 , …, Bn , ale căror dimensiuni sunt stabilite în prealabil în funcție de cerințele impuse de condițiile de stabilitate.
Pentru construirea teraselor, în scopul reducerii înălțimii treptelor, se poate folosi unul dintre cele două procedee de retaluzare prezentate anterior.
7.2.3 Contrabanchete
Crearea unor contrabanchete la baza taluzului sau versantului contribuie, de asemenea, la creșterea rezervei de stabilitate a taluzurilor. Contrabanchetele se realizează din anrocamente, pietriș sau alte materiale locale.
Acestea măresc rezerva de stabilitate a taluzurilor și versanților atât prin greutatea lor proprie, mărind forțele de rezistență, cât și prin rezistența mai mare la forfecare a materialului din care sunt formate.
În natură, rolul contrabanchetelor (sau contraforți) este îndeplinit de terasele aluvionare, care s-au dovedit foarte eficace în stabilizarea alunecărilor. Dacă un râu depune la baza unui versant mai multe materiale decât poate transporta acesta, procesul de eroziune este redus și înlocuit treptat cu procesul de formare a unei terase. Cu timpul, terasele aluvionare devin veritabili contraforți naturali, realizând stabilizarea alunecării de pe versanți.
7.3 Proiectarea lucrărilor de remodelare a a terenului
7.3.1 Modelare 3D a suprafeței inițiale a terenului din cariera Panga
Lucrările de remodelare a terenului au fost proiectate prin utilizarea unor modele digitale tridimensionale, realizate cu ajutorul produsului software Civil 3D. Astfel, au fost create modele 3D ale suprafeței terenului, în trei momente:
suprafața inițială a terenului, înaintea începerii lucrărilor miniere;
suprafața terenului la momentul finalizării lucrărilor miniere;
suprafața terenului după realizarea lucrărilor de reabilitare-ecologizare.
Cele trei suprafețe au fost create prin procedurile produsului Autodesk Civil 3D, pe platformă AutoCAD, folosind următoarele tipuri de date:
informații de tip text, preluate din fișiere tip XYZ, conținând puncte de detaliu la nivelul terenului, definite prin coordonate X, Y și cota Z;
informații de tip vector, preluate din planuri topografice în format digital:
puncte definite X, Y, Z;
poligoane 3D, definite de puncte X, Y, Z;
curbe de nivel, definite prin puncte X, Y și elevația comună Z.
informații de tip raster, preluate din imagini georeferențiate, care apoi sunt transformate, prin digitizate, în informațiile de tip vector mai sus amintite.
Suprafețele, odată construite, permit efectuarea unei game variate de operații, gen reuniune, intersecție etc., efectuarea de calcule volumetrice, realizarea de secțiuni verticale.
Pe acest suport, poate fi realizat în continuare atât munca de concepție propriu-zisă a proiectului de reabilitare a zonei, oferind, în același timp, baza pentru crearea formatului de prezentare a rezultatelor.
Pentru crearea modelului 3D al suprafeței inițiale a terenului dinaintea începerii lucrărilor miniere au fost folosite vechile planuri topografice cu curbe de nivel, obținute de la operatorul minier, realizate înaintea anului 1980.
Aceste planuri au fost scanate și georeferențiate. După inserarea în mediul AutoCAD Map, planurile au fost vectorizate, extrăgându-se puncte și curbe de nivel care apoi au stat la baza creerii modelului 3D al suprafeței inițiale, în format TIN.
În fig. 7.5 este prezentată suprafața rezultată în urma modelării, reprezentată prin curbe de nivel. În partea de jos a desenului se poate vedea o secțiune prin acea suprafață, realizată automat de program, prin comanda Quick Profile, după un plan vertical, a cărui urmă, cu direcția NV-SE, este desenată cu roșu.
Fig. 7. 5 Suprafața inițială a terenului și secțiune verticală NV-SE
Schimbând poziția planului de secțiune, pe direcția VNV-ESE, secțiunea verticală este redesenată automat, în timp real, așa cum se poate observa în fig. 7.6.
Fig. 7. 6 Suprafața inițială a terenului și secțiune verticală VNV-ESE
Suprafața inițială astfel creată poate fi vizualizată în plan sau în perspectivă, din oricât de multe puncte de vedere, utilizând unul din cele zece stiluri de reprezentare puse la dispoziție de program. Suprafața poate fi reprezentată prin curbe de nivel, rețea de triunghiuri, benzi de egală înclinare etc.
În fig. 7.7 este reprezentată aceași suprafață într-o vedere perspectivă, pe direcția SV-NE, în stilul “Conceptual”.
Fig. 7. 7 Vedere perspectivă a suprafeței inițiale, in format “Conceptual”
În fig. 7.8 suprafața este reprezentată prin triangularizare. Programul Civil 3D poate „înveli” suprafețele create cu imagini alese de utilizator. Utilizând aceasta facilitate am drapat modelul 3D al suprafeței inițiale cu aero-imaginea zonei, dând astfel reprezentării grafice un aspect mai realist. În acest sens am inserat imaginea aeriană a zonei, georeferențiată și decupată pe conturul zonei de interes, așa cum poate fi observat în partea de jos a fig 7.8.
Fig. 7. 8 Vederea perspectivă a suprafeței reprezentată prin triangularizare
Inițial, această imagine este așezată la cota zero, sub modelul 3D al suprafeței. Utilizând comand Drape Image, o copie a imaginii sursă este ridicată și mulată peste modelul 3D al suprafeței, așa cu se poate observa în fig. 7.8. Imaginea sursă rămâne la cota zero.
Fig. 7.9 Draparea cu imagini a modelulului 3D al suprafeței
Prin dezactivarea layerului în care este introdusă imaginea sursă, pe ecran rămâne doar imaginea drapată a suprafeței inițiale, în stilul de reprezentare Realistic.
Fig. 7.10 Reprezentarea în stil realistic a suprafeței inițiale
Reprezentarea obținută poate fi procesată în continuare, prin crearea de scene, surse de lumină etc. Imaginea poate fi rotită, pentru a putea fi observată din orice punct de vedere. În fig. 7.11 este prezentată imaginea rotită, pe direcția V-E, a suprafeței inițiale.
Fig. 7.11 Imaginea drapată a suprafeței inițiale, pe direcția V-E
Procedurile descrise pe scurt în acest paragraf au fost utilizate și pentru realizarea modelului 3D al suprafeței de teren de la încetarea activităților miniere, precum și, apoi, a modelului suprafețelor de după reabilitare.
7.3.2 Modelarea 3D a suprafeței terenului la încetarea activităților miniere
Lucrările miniere de exploatare a lignitului desfășurate în ultimii peste 30 de ani au determinat modificarea topografiei terenurilor din perimetrul de exploatare Panga. Lucrările de deschidere și exploatare au început în partea vestică a perimetrului și au avansat către est, provocând goluri în zonele de descopertă și exploatare, în paralel cu depunerea de steril și ridicarea nivelului terenului, în zonele de haldare. Ceea ce este important este să se determine modelul 3D al configurației terenului în momentul încetării activităților miniere, care va reprezenta și momentul inițial pentru începerea lucrărilor de închidere și refacere a mediului.
Acest model va fi reprezentat de o nouă suprafață TIN, realizată cu instrumentele puse la dispoziție de programul Civil 3D. Elementele de definire ale acestei suprafețe au fost obținute din planurile topografice care au documentat operațiunile miniere, precum și proiectele de exploatare viitoare, până la finalizarea exploatării. Aceste planuri topografice si proiecte, după ce au fost scanate și georeferențiate, au fost inserate în mediul Civil 3D, după care au fost vectorizate, rezultând astfel puncte, curbe de nivel, poligoane 2D și 3D și linii de rupere, care au permis apoi definirea noii suprafețe.
Pentru vizualizarea suprafeței sunt disponibile toate facilitățile menționate la §7.3.1.
În fig. 7.12 este prezentată suprafața de teren de la finalizarea lucrărilor de exploatare, reprezentată prin curbe de nivel. În partea de jos a desenului poate fi observată secțiunea „Quick Profile” după direcția materializată prin linia verde NV-SE. În secțiune apar ambele suprafețe, cea inițială (linia superioară) și cea de la momentul finalizării exploatării (linia inferioară).
Fig. 7.12 Suprafața terenului la încetarea operațiunilor miniere secțiune verticală NV-SE
O altă modalitate de prezentare este cea în stilul Conceptual, care poate fi văzută, într-o vedere perspectivă, pe direcția SV-NE, în fig. 7.13.
Fig. 7.13 Vedere perspectivă a suprafeței finale, în stilul “Conceptual”
Fig. 7.14 Suprafața finală în stil realistic, drapată cu aero-imaginea zonei
Utilizând tehnica de drapare mai sus prezentată și folosind stilul Realistic, imaginea perspectivă obținută redă mai bine situația perimetrului minier în momentul încetării lucrărilor de exploatare (fig. 7.14). În partea centrală a imaginii poate fi observată (zona gri) halda interioară, iar deasupra ei, treptele carierei și golul remanent generat de lucrările de exploatare.
7.3.3 Analiza de stabilitate la încetarea activităților miniere
Înainte de proiectarea lucrărilor de remodelare a sitului minier, în vederea redării în circuitul civil, este necesară realizarea unei analize de stabilitate, care să permită identificarea zonelor unde vor fi necesare lcrări de stabilizare a versanților naturali sau a taluzurilor de haldă.
Starea de stabilitate va fi cuantificată prin intermediul factorului de stabilitate, calculat conform celor precizate la §7.2.1.
Pentru calculul factorului de stabilitate este necesară cunoașterea caracteristicilor fizico-mecanice ale rocilor din zona analizată, respectiv greutatea volumetrică, coeziunea și unghiul de frecare interioară. Valorile acestor caracteristici ale rocilor din zona carierei Panga sunt prezentate în tabelul nr. 7.3.
Tab. 7. 3 Caracteristici fizico-mecanice ale rocilor din cariera Panga
Evaluarea stării de stabilitate a fost făcută pentru taluzul marginal estic al carierei (partea superioară a golului remanent din fig. 7.14), zonă care prezintă, între cotele 400 și 433,3 m, o înălțime și o înclinare care pot creea probleme de stabilitate.
În figura 7.15 este reprezentată secțiunea transversală pentru calculul, prin metoda Fellenius, a factorului de stabilitate pentru taluzul estic al carierei Panga. Elementele necesare analizei de stabilitate au fost determinate utilizțnd reprezentarea grafică din figură, astfel: raza suprafeței de alunecare este de 48.8 m, înălțimea taluzului de 33,3 m, iar unghiul la centru al suprafeței de alunecare de 78°.
Fig. 7. 15 Secțiune transversală prin zona nord-estică al carierei Panga
Metoda, denumită și metoda fâșiilor verticale, presupune împărțirea prismei de alunecare, în fâșii verticale cu lățime aproximativ egală cu 0,1 R, unde R este raza suprafeței de alunecare cilindrice. În cazul de față, prisma de alunecare a fost împărțită în 10 fîșii verticale, cu lățimea bi = 5,15 m. Au fost măsurate apoi înălțimile hi ale fâșiilor verticale, după care s-au calculat greutățile fâșiilor, cu relația:
Se măsoară apoi unghiurile dintre tangenta la curbă la baza fiecărei prisme și orizontala, cu ajutorul cărora se determină componentele normale și tangențiale ale greutăților :
Valorile măsurate și cele calculate, pe baza celor dintâi, sunt prezentate în tabelul 7.3. Lungimea curbei de alunecare, interogată în mediul Civil 3D, este de 66,6 m. Valoarea factorului de stabilitate este calculată, în final, cu ajutorul relației (4.1).
Tab. 7. 4 Calculul factorului de stabilitate
Valoarea subunitară a factorului de stabilitate indică necesitatea retaluzării versantului marginal al carierei Panga, pentru prevenirea deplasărilor și/sau deformațiilor în perioada post-închidere.
După remodelare, factorul de stabilitate va fi recalculat, pentru a se verifica încadrarea acestuia în valoarea minim admisibilă de 1,5.
7.3.4 Zonificarea suprafeței afectată de activitățile miniere
Pentru stabilirea categoriilor de lucrări de remodelare a sitului minier, este necesară zonificarea întregului teritoriu și stabilirea funcționalităților viitoare aferente fiecărei zone. În funcție de starea actuală a terenurilor și de destinația viitoare, se va decide ce lucrări sunt necesare și cum vor fi realizate.
Împărțirea în zone a perimetrului minier a fost realizată ținând seama de sectorizarea deja existentă, ca urmare a separării activităților principale: exploatare, respectiv depozitare roci sterile și este prezentată în fig. 7.16 și în tabelul 7.5
Fig. 7. 16 Zonificarea suprafeței afectată de activități miniere
S-au delimitat trei zonele codificate, în conformitate cu sensul de dezvoltare a activităților miniere, de la vest spre est, A, B și C. Linia roșie din fig. 7.16 reprezintă limita perimetrului de exploatare.
Zona A, amplasată în partea de vest a perimetrului, este locul de unde au început activitățile miniere, în anii 80. În jumătatea estică a fost amplasată prima haldă interioară. la ora actuală, terenul este nivelat și a fost predat la comunitatea locală. Pe laturile de nord și vest este amplasat fluxul de transport a lignitului pe benzi, care va trebui să fie dezafectat după încetarea activităților miniere.
Zona B, amplasată în partea centrală, a găzduit primele lucrări de exploatare. În golul remanent, s-a format un lac cu o suprafață de 12,34 ha. Ulterior în această zona a început haldarea interioară, care continuă și în prezent. Pe latura nordică funcționează fluxul de transport pe benzi, în continuarea aceluia din zona A. Tot aici este amplasat drumul de acces rutier. Terenul din această zonă are forme neregulate și necesită lucrări de remodelare.
Zona C, amplasată în extremitatea estică a perimetrului, este zona actuală de exploatare, în care se desfășoară lucrări de descopertare și extragere a lignitului din zăcământ. Continuarea lucrărilor de exploatare va determina extinderea zonei excavate către est. Terenul din zonă este accidentat, există, în special în extremitate estică, taluzuri supradimensionate și nesigure, fiind necesare lucrări de stabilizare și nivelare.
Tab. 7. 5 Zonificarea perimetrului minier
Se observă din tabelul 7.5 că situl minier care va face obiectul remodelării, în suprafață totală de 313,30 ha, va fi împărțit în trei zone, în care volumul și natura lucrărilor de reconstrucție vor fi diferite. Dacă în zona A, vor fi necesară în principal doar dezafectarea fluxului de transport pe benzi, în zona B, se vor realiza și lucrări de nivelare. Zona C, cea mai accidentată la momentul încetării operațiunilor miniere, va reclame lucrări ample de stabilizare și nivelare. Tot aici va fi realizat și drumul care a traversa zona, de la sud spre nord și va lega cele două drumuri de acces existente, de pe laturile de sud și nord.
7.3.5 Proiectarea lucrărilor de remodelare a terenului cu ajutorul comenzilor Grading din Civil 3D
Grading reprezintă un pachet de instrumente și comenzi, inclusă în produsul software Civil 3D, utilizată pentru modelarea suprafeței terenului.
Grading creează obiecte noi, de tip linie și/sau suprafață, care sunt formate din amprentă, linia de intersecție, linia de proiecție și suprafața laterală.
Amprenta poate fi o figură geometrică poligonală deschisă sau închisă. Amprenta trebuie să fie un obiect de tip feature, o linie sau linia de intersecție dintre o suprafață și un alt grading. Drept amprente pot fi folosite și poligoane tridimensionale. Amprenta este proiectată spre ținta stabilită, astfel fiind creat gradingul.
Suprafața laterală este generată de liniile care definesc grading-ul.
Ținta unui grading poate fi o suprafață, o elevație sau o elevație relativă.
Înainte de a începe realizarea obiectelor grading, trebuie configurate setările și stabilite criteriile.
Fig. 7. 17 Elementele unui grading
Grading site, reprezintă o colecție de obiecte grading și are un nume distinct.
Grading group reprezintă obiectele dintr-un grup grading. Componentele unui grup permit calculul volumelor, de excavat sau de umplere, cerute de proiectul de grading. Aceste volume pot fi apoi modificate, prin schimbarea elevației punctelor sau prin schimbarea criteriului.
Ținta grading-ului: obiectele grading necesită stabilirea unei ținte care poate fi o suprafață, o distanță sau o elevație.
Grading creează practic o nouă suprafață, formată din amprentă și suprafața laterală.
Pachetul de comenzi Grading are patru variante de lucru, în funcție de modul în care este definită ținta. Cele patru variante sunt explicitate în fig. 7-18 – 7.21.
Fig. 7. 18 Grading cu suprafața ca țintă
În fig. 7.18 este prezentat cazul în care ținta este definită printr-o suprafață, care poate fi situată ori deasupra, ori sub amprenta. În plus se precizează înclinarea față de orizontală a liniilor de proiecție. Liniile de proiecție, pornite de pe conturul amprentei, cu înclinarea precizată, pornesc spre suprafața-țintă, oprindu-se în aceasta și generând astfel suprafața laterală care, împreună cu amprenta, intră în componența noii suprafețe.
În fig. 7.19 poate fi observat cazul în care ținta este reprezentată printr-o elevație (altitudine). Și în acest caz trebuie precizată înclinarea liniilor de proiecție. Aceste linii de
Fig. 7. 19 Grading cu elevația fixă ca țintă
proiecție, pornite de pe conturul amprentei, merg în sus, sau în jos, până la atingerea elevației fixate. Suprafața laterală astfel creată, împreună cu amprenta, definesc o nouă suprafață.
Un alt caz, similar cu cel precedent, este cel în care ținta este fixată ca elevație relativă față de altitudinea amprentei (fig. 7.20).
Fig. 7. 20 Grading cu elevația relativă ca țintă
În acest caz razele de proiecție merg în sus sau în jos până urcă sau coboară o distanță verticală egală cu cea fixată. Noua suprafață se obține într-un mod identic cu cel din cazul precedent.
Fig. 7. 21 Grading cu distanța orizontală ca țintă
Ultimul caz (fig. 7.21) este cel în care ținta este reprezentatăde o distanță orizontală. Razele de proiecție merg în lateral față de amprentă, până parcurg o distanță orizontală egală cu cea stabilită.
Setările de grading se referă la metoda prin care sunt definite elemente precum ținta, care poate fi de tip suprafață, elevație fixă, elevație relativă sau distanța, ori tipul de proiecție, care poate fi cut/fill slope, cut slope sau fill slope.
Cu ajutorul comenzilor din grupul Grading se proiectează, pornind de la modelul tridimensional al terenului de la momentul încetării activității miniere, lucrările de remodelare ale acestuia: nivelare, terasare, retaluzare.
7.3.5.1 Remodelarea zonei A
Zona A este situată în partea vestică a perimetrului de exploatare Panga, între cursul părâului Tărâia la vest, halda interioară la est, drumul industrial și fluxul de benzi transportoare la nord, respectiv zona construită de pe strada Valea Mare, unde se află Biserica de lemn „Sfântu Nicolae, monument istoric, la sud (fig.7.22).
Aici au început activitățile miniere, în anii 80. În jumătatea estică a fost amplasată prima haldă interioară, care ulterior a fost aplatizată și nivelată.
Suprafața acestei zone este de 35,31 ha. Partea vestică a zonei, respectiv o suprafață de 21,63 ha, după reabilitare, a fost predată la Primăria orașului Berbești. Terenul este înclinat de la nord-est spre sud-vest, coborând de la cota 370 la 340, pe 970 metri, cu o înclinare medie de 3%.
Fig. 7. 22 Plan de situație zona A
În fig. 7.22 este prezentată urma secțiunii transversală I-I, care a fost realizată cu comanda Quick Profile, și a fost utilizată pentru determinarea volumelor de material care trebuie deplasate în scopul executării lucrărilor de nivelare și retaluzare.
Fig. 7. 23 Secțiunea transversală I-I, pe direcția V-E
Așa cum se observă din fig. 7.23, terenul din această zonă, necesită lucrări minime de reamenajare, constând în nivelarea și taluzarea din partea vestică a drumului de la marginea zonei, paralel cu pârăul Tărâia.
Proiectarea acestor lucrări presupune realizarea a două operațiuni de grading. Prima are drept amprentă polilinia 3D, la o distanță de 5 metri de malul pârâului Tărâia și paralelă cu acesta. Ținta este o elevație relativă de 1 metru, față de cota terenului, iar înclinarea este 30°. În continuare, folosind drept amprentă muchia superioară a primului grading, se construiește un al doilea, cu țintă suprafața terenului de la data încetării activităților miniere, cu o declivitate de 5%.
Volumul total al umpluturii, furnizat de comanda Volumes Dashboard a Civil 3D, este de 1948 m3 (fig. 7.24)
Fig. 7. 24 Volumul lucrărilor din zona A
7.3.5.2 Remodelarea zonei B
Zona B este situată în partea centrală a perimetrului de exploatare, învecinându-se la nord cu drumul industrial și fluxul de benzi, la est cu zona C, la sud cu drumul comunal DC 135 și la vest cu zona A.
Acestă zonă a găzduit primele lucrări de exploatare. În golul remanent, s-a format un lac cu o suprafață de 12,34 ha. Ulterior în această zona a început haldarea interioară, care continuă și în prezent.
Suprafața totală a zonei este de 126.12 ha, din care o suprafață de 12,34 ha este acoperită de apă, iar restul, de 113.78 ha, de halda interioară (fig.7.25).
Terenul este denivelat, coborând de la cota maximă de 390 m, în partea nordică, până la cota minimă, de 335 metri, în zona lacului, după care urcă spre sud, ajungând, la limita zonei, la cota 352 m.
În partea central-sudică a zonei a rezultat, prin combinarea operațiunilor de excavare din faza de exploatare cu cele actuale, de haldare, o concavitate, în care s-a format un lac, cu o suprafață de 12,34 ha și o adâncime de peste 10 metri.
Terenul rămas după încetarea operațiunilor miniere va necesita realizarea, în zona lacului, a două categorii de lucrări, după cum urmează:
nivelarea unei fâșii de 50 metri lățime, în jurul lacului, mai puțin în partea sudică. Terenului i se va da o declivitate de 0,5% spre lac. În această zonă va fi realizată o plajă;
realizarea, în continuare, a unui taluz, cu înclinarea de 32% 18°, care va fi ulterior plantat cu copaci și amenajat cu alei în trepte.
Fig. 7. 25 Plan de situație zona B
Restul terenului va necesita lucrări de nivelare a zonelor accidentate.
Poziția lucrărilor de amenajare a plajei și retaluzare din jurul lacului sunt reprezentate în secțiunea longitudinală II-II și în secțiunea transversală III-III (figurile nr. 7.26 și 7.27). Secțiunea longitudinală II-II este realizată pe direcția NV-SE, iar secțiunea transversală III-III, pe direcția SV-NE, așa cum se poate vedea și în fig. nr. 7.25.
Fig. 7. 26 Secțiune longitudinală II-II
Fig. 7. 27 Secțiune transversală III-III
Pentru proiectarea celor două categorii de lucrări din zona lacului s-a folosit de două ori comanda grading:
primul Grading a avut drept amprentă malul lacului, ținta a fost o distanță de 50 metri, iar înclinarea de 0,5%;
al doilea Grading a avut drept amprentă paralela de la 50 de metri de malul lacului, ținta a fost suprafața terenului de la încetarea operațiunilor miniere, iar înclinarea a fost de 18° (32%).
Suprafețele rezultate din cele două operațiun de Grading sunt prezentate în fig. 4.28.
Fig. 7. 28 Detaliu
Volumul total de săpătură necesar pentru realizarea acestor lucrări, obținut cu Volumes Dashboard, este de 217.709 m3 (fig. 7.29).
Fig. 7. 29 Volumul lucrărilor din zona B
7.3.5.3 Remodelarea zonei C
Zona C reprezintă partea estică a perimetrului de exploatare Panga și este mărginită la nord, est și sud-est de taluzul exterior al carierei, la sud de DC 135 și la vest de zona B. Este zona actuală de exploatare, în care se desfășoară lucrări de descopertare și extragere a lignitului din zăcământ. Lucrărilor de exploatare de exploatare din această zonă vor continua către est.
Suprafața acestei zonei este de 150,87 ha. Terenul este accidentat, cu taluzurile exterioare nesigure, așa cum s-a arătat la capitolul 7.3.22. Altitudinile terenului coboară de la 480 m în zona de nord, până la 327 m (cota minimă a carierei), după care urcă, spre sud, până la cota 400 (fig.7.30).
Fig. 7. 30 Plan de situație zona C
Principalele lucrări de remodelare a terenului, după încetarea operațiunilor miniere, sunt:
Drumul de acces în zona C, în legătură cu DC 135. Ampriza acestuia va fi realizată pe un teren nivelat și taluzat, proiectat printr-un grading având drept amprentă marginea acostamentului, țintă suprafața finală a terenului și înclinarea de 173°. Lungimea drumului va fi de cca. 1 km.
Umplere-nivelare-retaluzare în zona de exploatare, presupunând umplere și nivelare până la cota 340 m, apoi taluzare până la cota 360 m. Proiectarea se va realiza printr-un grading cu ținta de tip relative elevation, de 20 metri și înclinarea de 32,5%.
Terasare-retaluzare a taluzului exterior, constând din configurarea a trei trepte cu înălțimea de 30 metri, realizate între cotele 360-390, 390-420, 420-450 metri. Berme orizontale, cu lățimea de 35 metri, sunt amplasate la cotele 360, 390 și 420. Taluzurile au fost proiectate prin gradinguri cu ținta de tip relative elevation, de 30 metri și înclinarea de 50%.
Haldare-retaluzare la hotarul dintre zonele B și C, pentru depunerea sterilului rămas din terasare-retaluzarea taluzului exterior. Platforma superioară a haldei va fi la cota 380 m, iar unghiurile de taluz vor fi de 18°.
Dispunerea lucrărilor mai sus menționate poate fi urmărită pe secțiunea IV-IV, prezentată în fig. 7.31.
Fig. 7. 31 Secțiunea transversală IV-IV
Volumele de rocă excavate în zona C sunt mai mari decât cele utilizate pentru umplere cu 605227 m3, și se referă la principalele lucrări menționate,. Acest excendent va putea fi folosit pentru umplerea și nivelarea zonelor accidentate.
Situația volumelor de săpătură/umplutură din zona C este prezentată în fig. 7.32.
Fig. 7. 32 Volumul lucrărilor din zona C
7.3.6 Verificarea stabilității după remodelarea suprafeței
Pentru taluzurile din zona estică a zonei C, proiectate pentru remodelare în vederea stabilizării terenului, s-a efectuat calculul de verificare a stabilității, cu metoda Fellenius, conform procedurii descrise la capitolul 4.3.2.
Așa cum s-a precizat și în subcapitolul precedent, caracteristicile geometrice ale noilor structuri sunt:
înălțimea taluzului: 30 m;
unghiul de taluz: 26,5° (50%);
lățimea bermelor: 35 m
Fig. 7. 33 Analiza stabilității taluzurilor reproiectate – metoda Fellenius
După interogarea, în mediul AutoCAD, a elementelor geometrice ale prismului de alunecare, s-a trecut la calculul factorului de stabilitate, așa cum este prezentat în tabelul următor.
Tab. 7. 6 Calculul factorului de stabilitate
Se poate observa că, în urma lucrărilor de remodelare a terenului, factorul de stabilitate al taluzului exterior estic, crește de la 0,77 – înainte de retaluzare, la 1,5 – după retaluzare, încadrându-se astfel în cerințele de stabilitate prevăzute pentru taluzuri cu durată mare de existență.
7. 4. Descrierea structurilor necesare atingerii scopului propus
Pe suprafața totală de 312,3 ha a carierei Panga ce se propune spre amenajare se vor putea amplasa structuri turistice pe zonele de amenajare A, B și C.
7.4.1. Structurile și amplasarea în zona A -complex de agrement Panga
Structurile de primire din zona A a carierei Panga, vor fi distribuite pe o suprafață de 35,31 ha asftel:
În vestul zonei A
un hotel de 3 stele cu 100 locuri și o parcare inclusă;
8 case tradiționale (fig.7.34.) care vor reda arhitectura etnografică locală și vor contura perimetrul etnografic al complexului Panga;
un centru de expoziții turistice (costume populare oltenești,atelier cultural pedagogic: micul arheolog, bucătărie românească, atelier de turtă dulce, oameni celebri, micul ecologist, măști populare ș.a.).
Fig. 7. 34 Case tradiționale oltenești, preluare Muzeul Satului Vâlcean
Unitățile de cazare vor fi prevăzute cu instalație de încalzire centrală și instalații de aer condiționat și vor fi conectate la o rețea de calculatoare pentru a asigura gestiunea eficientă a locurilor de cazare. În fiecare unitate de cazare vor exista pliante cu harta complexului și posibilitățile de agrement.
Din complex se vor putea face numeroase drumeții atât în parcul național Buila-Vânturarița cât și pe traseele turistice din Munții Căpățânii.
Din centrul expozițional se vor putea cumpăra produse artizanale, realizate în județul Vâlcea.
În nord-estul zonei A se va construi o zonă de relaxare de tip „forest lunch”, unde vor fi amplasate mese pentru partea de evenimente (fig.7.35).
Fig. 7. 35 .,,Forest lunch”, mese pentru evenimente, zona A (fotografie preluată din Vatra Park)
În sudul zonei A vor fi amenajate terenuri de sport (tenis, baschet, volei,fotbal), dotate cu vestiare și alte anexe necesare acestui tip de activitați (fig.7.36).
Fig. 7. 36 Zona A după reamenajare
7.4.2. Structurile din zona B –halda interioară-lacul de agrement
Structurile care vor fi amenajate și amplasate în zona B se vor întinde pe 126,12 ha și vor cuprinde:
Aleea terapeutică (fig.7.37), care reprezintă o soluție pentru relaxare și înlăturarea stresului (fiecare cadran conține diverse materiale ale căror energii, texturi, forme au menirea de a atinge centrii nervoși din talpă). Aleea va fi amplasată în trepte în jurul lacului de agrement. Printre beneficiile oferite de o astfel de structură se numără:
relaxare și bunădispoziție;
ameliorarea deformărilor de coloană vertebrală,
prevenirea apariției bolilor pulmonare și a obezității;
creșterea nivelului de enegie;
înlăturarea stărilor de anxietate, stres și chiar depresie;
îmbunătățirea circulației sangvine.
Fig. 7. 37 Aleea terapeutică –zona B, preluare Vatra Park
Lacul de carieră cu o suprafață de 12,34 ha va fi amenajat în partea central –sudică a zonei B. Lacul format într-o concavitate formată în urma excavării are o adâncime de 10 metri, fiind o componentă cheie a închiderii și a recuperării acvatice a carierei Panga. Din punct de vedere turistic, lacul de carieră îndeplinește mai multe funcții, inclusiv asigurarea habitatului faunei sălbatice, pescuit, alimentare cu apă și valoare estetică. Comunitatea locală, dar și specialiștii respondenți au sugerat și o recuperare biologică a lacului și a teritoriului din jurul lacului pentru ca acesta să devină o atracție de vară pentru drumeții și înotători, iar în sezonul de toamnă să fie un loc liniștit pentru pescari. Plajele vor fi nivelate pe o fâșie de 50 metri lățime (fig.7.38) și vor alterna cu zone verzi, gazon, bănci.
În zona lacului vor fi realizate alei în trepte, amenajate cu bănci, care vor permite plimbarea în jurul lacului, precum și legătura cu partea nordică a zonei.
Fig. 7. 38 Lacul de carieră Panga de 12,34 ha – zona B (fotografie preluată- lacul de carieră Bašigovci)
Pergola (fig.7.39) va fi localizată în nord-estul haldei interioare, și poate avea utilizări dintre cele mai diverse.
Fig. 7. 39 Pergolă-zona B (fotografie preluată – Vatra Park)
Spațiile destinate pescuitului/concursurilor sportive de pe malurile lacului Panga (fig.7.40) , vor contribui la creșterea potențialului turistic și de agrement al zonei Panga.
Fig. 7. 40 Zona de pescuit- fotografie preluată- lacul Bašigovci
Zona de campare (fig.7.41.), exclusiv pentru amplasarea corturilor, va fi amenajată în nord-vestul zonei B, prin împăduriri cu foioase, salcâmi și înierbare.
Fig. 7. 41 Zona de campare situată în NV-ul zonei B, fotografie preluată- Vatra Park
Zona destinată "aventurilor culinare", care poate fi folosită pentru organizarea diferitelor evenimente ale comunității locale.
Fig. 7. 42 Zona B reamenajată
În fig.7.42, care reprezintă zona B după reamenajare, am marcat aleile terapeutice, lacul de agrement, plaja care înconjoară lacul Panga, spațiile de campare amplasate în apropierea pergolei și și a zonei aventurilor culinare.
7.4.3. Structurile din zona C- Parcul de aventură Panga
În zona destinată Parcului de aventură Panga de 150,87 ha se vor amenaja următoarele instalații și structuri:
Tiroliana ( fig.7.43) care va fi amplasată în partea centrală a zonei C, în zona reîmpădurită.
Fig. 7. 43 Tiroliană din zona C, fotografie preluată- Vatra Park
Panouri de cățărare, piste cu obstacole de inspirație militară (fig.7.44) cu cauciucuri, pentru mers în zig – zag sau pe cablu cu ajutorul sforilor.
Fig. 7. 44 Panouri de cățărare, cu sfori, pistă cu obstacole
Piste circuit viteză (off -road) (fig. 7.45), utilizate pentru evenimente sportive.
Fig. 7. 45 Pistă off-road, fotografie preluată Vatra Park
Fig. 7. 46 Detaliu zona C după reamenajare
În fig.7.46 este prezentată în detaliu zona C, ca zona reamenajată, cu piste de circuit off-road în nord, tiroliana în centru și panourile de cățătare în sud.
7.4.4. Beneficiile complexului turistic Panga
Proiectul complexului turistic Panga (fig.7.47) este conceput pentru a sprijini comunitatea din Berbești, pentru a aduce o schimbare în viețile tinerilor de aici, prin derularea unor proiecte cu caracter educațional și social, promovând principiile economiei și responsabilității sociale.
Fig. 7. 47 Complex turistic Panga după reamenajare
Acest proiect îmbină turismul creativ cu cel educațional, fiind un spațiu de desfășurare pentru evenimente sau activități non-formale.Zonele verzi vor fi menținute ca parcuri, îmbogățite cu specii de arbori indigeni, care sunt habitate naturale pentru păsările locale și alte specii de animale, iar lacul de carieră va putea oferi și oportunități de instalare a faunei sălbatice locale sau posibilități de irigare, întregul proiect facilitând o dezvoltare rapidă a turismului în zonă.
Reconversia turistică a arealului Panga oferă o șansă de ocupare a forței de muncă pentru populația din zonă. Serviciile turistice, dar și cele complementare (transporturi, alimentație publică, informare turistică etc.) sunt generatoare de venituri la bugetele locale, ceea ce asigură o dezvoltare durabilă a comunității.
Prin proiectul de dezvoltare și amenajare turistică a carierei Panga realizat, s-a urmărit, și consider că s-a reușit, atingerea următoarelor obiective:
diversificarea ofertei turistice a județului Vâlcea;
crearea unui complex de agrement în perimetrul unei cariere în care sa exploatat lignit;
dezvoltarea și promovarea turismului recreațional și a ecoturismului;
dezvoltarea și promovarea turismului rural;
dezvoltarea și promovarea turismului sportiv;
modernizarea și dezvoltarea bazei tehnico-materiale turistice, astfel încât oferta turistică a zonei să devină competitivă în turismul local și național , dar și inedită, originală.
În concluzie, recuperarea și reabilitarea ecologică a terenurilor ocupate de cariera Panga conform proiectului propus, implică regenerarea resurselor, refacerea și reconstruirea ecosistemelor pe terenurile degradate de exploatarea lignitului și de modificările geomorfologice pe care această exploatare le-a generat.
CONCLUZII, PROPUNERI ȘI CONTRIBUȚII PROPRII
Cercetarea geomorfologică aplicată în cazul mineritului din Bazinul Berbești, presupune ca obiective generale mineritul ca fenomen de morfogeneză, dinamica și morfologia lucrărilor miniere de suprafață, impactul mineritului în zonă, reconversia ecologică a zonei. În general, activitatea minieră, din cauza specificului său, produce efecte negative asupra mediului: degradarea peisajului prin modificarea reliefului, strămutări ale gospodăriilor și a obiectivelor industriale din zona de exploatare, degradarea terenului, prin deplasări pe verticală și orizontală ale suprafeței, ceea ce generează alunecări ale terenului de bază, ale haldelor și iazurilor de decantare, toate acestea fiind factori de risc și accidente grave uneori. Toate aceste procese și fenomene au condus și la dezvoltarea unui peisaj geomorfologic industrial minier.
În acest context, cercetǎrile derulate pe parcursul studiilor de doctorat au vizat următoarele obiective științifice:
analiza interdependențelor dintre geomorfologie (naturală /antropică) și componentele mediului înconjurător.
cercetări privind modificările geomorfologice generate de exploatarea cărbunelui în Bazinul Minier Berbești, prezentarea geografică a zonei Berbești,a haldelor și carierelor din bazin.
identificarea și evaluarea impactului generat de modificările geomorfologice din Bazinul minier Berbești asupra mediului, utilizând metode și instrumente moderne de evaluare a impactului: matrici, rețele de impact și liste de control.
direcțiile și soluțiile de eliminare/diminuare a impactului modificărilor geomorfologice din Bazinul minier Berbești asupra mediului.
Eliminarea sau diminuarea impactului și reamenajarea ecologică a terenurilor în cariera Panga, capătă importanță prin faptul că odată cu finalizarea lucrărilor de ecologizare, influența activității miniere asupra factorilor de mediu se va reduce considerabil, iar ca urmare a împăduririlor ce se realizează, prin refacerea faunei și florei, se restabilește microclimatul zonal, se reface tot mediul ambiant, aliniindu-se dezvoltării durabile.
Refacerea ecologică a terenurilor afectate de modificările geomorfologice specific activităților miniere, respectă o cerință a legislației actuale pe de o parte, iar pe de altă parte o cerință a comunității locale, rezolvând în acest mod problemele legate de:
– eliminarea riscului de alunecare a formelor de relief pozitive, apărute într-un teritoriu prin depozitarea materialului steril în halde exterioare;
-eliminarea impactului vizual negativ al zonelor cu aspect selenar;
– necesitatea reintegrării suprafețelor degradate în circuitul productiv și/sau ecologic al regiunilor în care acestea se găsesc, fapt care conduce la regenerarea potențialului economic al acestora;
– îmbunătățirea calității mediului înconjurător;
-reducerea pantelor și, odată cu aceasta, diminuarea intensității fenomenelor de eroziune și accelerarea procesuluide instalare a vegetației;
-posibilitatea creării unor noi spații de depozitare a diferitelor tipuri de deșeuri în golurile remanente ale carierelor.
Originalitatea cercetărilor efectuate, în conformitate cu obiectivele științifice ale tezei de doctorat, se concretizează printr-o serie de elemente de noutate, care sporesc valoarea științifică a studiilor efectuate. Astfel, contribuțiile originale ale tezei de doctorat pot fi rezumate după cum urmează:
am realizat hărți geomorfologice în tehnica GIS (harta hipsometrică,harta energiei de relief, harta densității fragmentării,harta pantelor,harta geomorfologică, harta fizică cu rețelele hidrografice și poziționarea geografică a Bazinului minier Berbești, harta 3D înainte și după exploatarea minieră) ;
am inserat grafice, tabele, fotografii din teren care evidențiază modificările geomorfologice atât cele naturale cât și cele generate de activitățile miniere.
prin aplicația în orizontul local pe lângă observațiile, măsurătorile, prelucrările fotografice, am discutat cu reprezentanții comunității locale despre alunecările recente și de amploare de la Alunu, despre reactivarea unor alunecări din Berbești, despre situația socială a zonei ( închiderea unor cariere, migrația populației tinere în străinatate, atragerea stângace a fondurilor europene pentru apicultură), despre refacerea ecologică a zonei și accesare fonduri europene pentru proiecte turistice;
am caracterizat factorii de mediu în scopul identificării și evaluării impactului modificărilor geomorfologice din Bazinul minier Berbești asupra mediului, pentru evidențierea relațiilor dintre componente;
am prezentat și realizat metodele de identificare a impactului prin listele de control și rețelele de impact privind modificările geomorfologice din Bazinul minier Berbești asupra peisajului, solului, apei, climei, ecosistemelor, comunității.
am conturat matrici de impact pentru evaluarea impactului modificărilor geomorfologice;
am prezentat importanța recuperării și reabilitării terenurilor degradate, politicile și strategiile naționale și internaționale privind recuperarea și restaurarea terenurilor, precum și cadrul legislativ din România aliniat legislației UE;
în alegerea variantei de reutilizare a terenurilor afectate de modificări geomorfologice am folosit instrumente adecvate acestui scop (chestionar, sondaj online, matricea WRAM);
am selectat și analizat tipurile de recuperare și redare în circuitul economic și natural a terenurilor afectate de modificările geomorfologice generate de activitățile miniere (recuperarea ambientală, recuperarea naturalistică, recreativă, productivă, rezidențială, culturală, pentru depozite de deșeuri controlate);
am realizat hărți tematice GIS cu arealul Panga (harta utilizării terenurilor, harta tipurilor de turism practicate în cariera Panga după amenajare);
am conturat machete și am realizat o simulare Arhicad privind diminuarea/eliminarea impactului în zona Berbești și în cariera Panga și amenajarea ecologică a zonei, prin conceperea și proiectarea unui plan complex de amenajare turistică a carierei Panga după închidere și ecologizare;
am prezentat etapele de amenajare a carierei pentru reabilitare ecologică și am analizat condițiile de stabilitate a taluzului de carieră;
am identificat și proiectat lucrările necesare asigurarea stabilității taluzurilor și pentru amenajarea terenului;
am realizat o modelare 3D a suprafeței terenului carierei Panga, utilizând soft-ul Civil 3D, precum și proiectarea lucrărilor de remodelare a terenului cu ajutorul metodei Grading Civil 3D;
am abordat transdisciplinar subiectul reabilitării și reutilizarii terenurilor degradate;
am consultat, selectat, interpretat bibiliografie de specialitate din țară și străinătate.
Diseminarea rezultatelor cercetărilor
Diseminarea rezultatelor cercetărilor efectuate pe parcursul studiilor doctorale s-a materializat prin publicarea sau comunicarea unor lucrări științifice după cum urmează:
A. Articole publicate în reviste cotate ISI
1.Chiriță R., M.Lazăr, Rehabilitation opportunities of geomorphological modified lands on Panga open pit-coal basin, MSE Sibiu, 2019.
B. Articole publicate în reviste indexate în baze de date internaționale
1. Chiriță R., Lazăr M., Reaserches on processes of degradation of the land as a following modification of morphology in the mineral basis of Berbești, Sgem, 2018.
2. ChirițăR, Lazăr M, Faur F., Critical analysis of the geomorphological changes as a result of mining activities in Berbești Basin, Anale 2018.
3. Chiriță R., Lazăr M., Assesment of the enviromental impact generated bz the geomorphological changes from Berbești mining, Revista minelor, 2019.
C. Lucrări publicate în reviste naționale
1. Berbești –surse de impact antropic,7/2017, Editura Elicart , Pitești, Revista metodico-științifică Puncte de vedere, ISSN 2360-302X, ISSN –L 2360-302X.
2. Prezentarea geografică a Bazinului minier Berbești, anul XI, nr.1/2017, Revista Afirmații, Pitești, ISSN 1841-9763.
3. Modificări geomorfologice majore ca urmare a activităților miniere din Bazinul Berbești, nr.9/2017, Revista Gândul argeșan, ISSN 2069-6507.
4. Studiul modificărilor geomorfologice generate de exploatarea cărbunelui din Bazinul minier Berbești, nr.5/2017, Editura Larisa, Pitești, Ghid metodic pentru cadre didactice și părinți, Viitorul Argeșan, ISSN 2501-1308, ISSN-L 2501-1308.
BIBLIOGRAFIE
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: CENTRUL DE DOCTORAT ȘI FORMARE CONTINUĂ DOMENIUL DE DOCTORAT -MINE, PETROL ȘI GAZE TEZA DE DOCTORAT CERCETĂRI PRIVIND MODIFICĂRILE GEOMORFOLOGICE… [308788] (ID: 308788)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.