Rc2 Metodologie De Evaluare A Oportunitatii De Inundare A Golurilor Remanente [311419]

[anonimizat]. 2

METODOLOGIE DE EVALUARE A OPORTUNITĂȚII DE INUNDARE A GOLURILOR REMANENTE ALE CARIERELOR

Conducător de doctorat:

Prof. univ. dr. ing. LAZAR Maria

Doctorand: [anonimizat]. NYARI (APOSTU) Izabela-[anonimizat] 2018 –

CUPRINS

INTRODUCERE

Dezvoltarea societății umane are la bază activitatea de exploatare a resurselor naturale. [anonimizat], să își construiască arme pentru a vâna, [anonimizat], [anonimizat], odată cu trecerea timpului omul a [anonimizat].

Aceaste practici au condus la exploatarea și utilizarea irațională a [anonimizat] (apa, combustibilii fosili etc), degradarea terenurilor și a [anonimizat].

[anonimizat], conduce întotdeauna la efecte negative pe termen lung asupra mediului înconjurător. [anonimizat], [anonimizat], având contact direct cu aceștia. Factorul de mediu care are cel mai mult de suferit este terenul și odată cu acesta întregul ecosistem. [anonimizat], provenit din procesul de extragere a copertei zăcământului și a intercalațiilor sterile. Așadar, [anonimizat], precum fenomene de instabilitate de tipul alunecărilor de teren.

[anonimizat] a [anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat] a [anonimizat] a dezvoltării durabile a regiunii.

Lucrarea analizează o serie de factori și influența acestora asupra mediului și a comunităților locale stabilind situațiile optime care permit inundarea unui gol remanent în condiții de maximă siguranță. Astfel, în lucrare se prezintă o metodologie de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente.

Metoda de inundare a golurilor remanente ale carierelor se aplică frecvent la nivel mondial. Această metodă este acceptabilă din punct de vedere economic ținând cont de numeroasele beneficii pe care le prezintă pe termen lung.

[anonimizat] a acestuia, [anonimizat], cultural ș.a. Totuși, [anonimizat], respectiv a condițiilor necesare alegerii utilizării ulterioare.

În zona Olteniei, exploatarea lignitului se desfășoară în numeroase cariere, unele fiind deja închise, altele urmând să își înceteze activitatea, conform licenței de exploatare, peste aproximativ un deceniu. După încetarea unei activității miniere, fie ca urmare a epuizării resurselor minerale, fie ca urmare a faptului că exploatarea nu mai este rentabilă din punct de vedere tehnico-economic, este importantă recuperarea golului remanent și redarea în circuitul ecologic sau economic.

La nivel mondial, recuperarea și reutilizarea unui teren degradat a devenit o practică des utilizată, având beneficii majore și pe termen lung. Ca exemple, pot fi enumerate țări precum: Germania, S.U.A., Marea Britanie, Canada etc., iar cele mai întâlnite direcții de reutilizare sunt: zone recreaționale, lacuri cu diferite funcțiuni, zone agricole, muzee, centre educaționale sau științifice, atracții turistice, depozite de deșeuri etc.

Indiferent de forma de utilizare ulterioară a terenului, această practică implică creșterea valorii ecologice, productive, culturale, turistice etc. a peisajului, iar un teren care trece printr-un proces de recuperare și reabilitare își poate prelua noua funcție mai rapid susținând dezvoltarea sustenabilă a regiunii.

La nivel național, această practică este mai puțin aplicată, cea mai comună fiind cea de recuperarea a utilajelor și a echipamentelor de lucru și de abandonare a perimetrelor miniere.

Lucrarea de față este structurată pe 5 capitole, cuprinde 45 figuri, 30 tabele și 3 formule de calcul.

În Capitolul 1 al lucrării se prezintă condițiile geologice, tehnice, geografice și de amplasament și economice, condiții în baza cărora se alege modul de exploatare a zăcămintelor de lignit.

Capitolul 2 evidențiază, prin numeroase exemple date de la nivelul Bazinului Minier Rovinari, impactul exploatărilor miniere la zi asupra terenului care se manifestă, în primul rând, prin modificarea radicală a morfologiei și geomorfologiei terenului, a caracteristicilor geotehnice ale rocilor și a regimului hidrologic și hidrogeologic, impactul cumulat al acestor modificări determinând înrăutățirea calității mediului și a vieții.

Importanța recuperării și reabilitării terenurilor degradate prin lucrări miniere la zi, se prezintă în Capitolul 3, pornind de la evidențierea riscurilor care pot să apară în condițiile abandonării golurilor remanente ale carierelor. Sunt prezentate numeroase exemple de reutilizare a golurilor remanente, aplicate atât la nivel mondial, cât și la nivel național, cu scopul de a scoate în evidență beneficiile majore pe care reutilizarea terenurilor degradate de exploatarea la zi le are asupra mediului și economiei.

În lucrare se pune accentul pe recuperarea golurilor remanente ale carierelor prin inundarea acestora. Având în vedere faptul că nu orice gol remanent se pretează la inundare, s-a urmărit elaborarea unei metodologii de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor. În Capitolul 4 sunt stabilite și descrise criteriile de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente care vor sta la baza elaborării metodologiei.

În Capitolul 5 se prezintă matricea de evaluare, matrice pe baza căreia se poate evalua orice gol remanent pentru care se dorește inundarea. Matricea de evaluare redă pentru fiecare gol remanent punctajele obținute în funcție de criteriile de evaluare, atât individual, cât și general (sau total), care se calculează ca medie aritmetică între punctajele individuale.

Metodologia elaborată și prezentată în cadrul acestui raport de cercetare permite evaluarea și stabilirea unei direcții viitoare de utilizare a unui gol remanent, respectiv a unui teren degradat de exploatarea la zi.

Metodologia prezentată a fost aplicată și verificată pentru cazul carierelor din Bazinul Minier Rovinari. Pentru identificarea golurilor remanente care se pretează la inundare și pentru stabilirea tipului de reutilizare corespunzătoare, s-a realizat descrierea și evaluarea oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari.

Lucrarea se încheie cu o serie de concluzii, contribuții personale și propuneri finale și o bibliografie ce cuprinde 44 note bibliografice.

CAP. 1 CONSIDERAȚII PRIVIND CONDIȚIILE DE EXPLOATARE A ZĂCĂMINTELOR DE LIGNIT

Extragerea substanțelor minerale utile se realizează fie prin exploatări subterane, fie prin exploatări la zi. Alegerea tipului de exploatare optim din punct de vedere tehnico-economic se face pe baza unor criterii bine stabilite. Extragerea prin lucrări miniere la zi se practică în întreaga lume, din cele mai vechi timpuri. Acest tip de exploatare se aplică, în general, în cazul valorificării zăcămintelor aflate la adâncimi relativ reduse față de suprafața terestră (de ordinul sutelor de metri). Din punct de vedere tehnic, economic și al conținutului, se pretează la a fi exploatate la zi:

– zăcămintele de combustibili minerali solizi (turbă, lignit, cărbune brun, etc.);

– zăcămintele de minereuri metalifere (fier, cupru, zinc, aur etc);

– zăcămintele de substanțe nemetalifere (caolin, fosfați, hume, bentonită, sulf, azbest etc);

– rocile folosite ca material de construcție și decorație (nisip, pietriș, marmură, granit, calcare etc). (Fodor, 1980)

Așadar, la zăcămintele de lignit se aplică, de câte ori condițiile de amplasare a zăcământului o permit, exploatarea la zi.

În funcție de extinderea în adâncime a unui zăcământ de substanțe minerale utile, de condițiile de zăcământ și de posibilitățile de exploatare, exploatarea se poate începe prin lucrări miniere la zi, iar de la o anumită adâncime în jos, se poate continua prin lucrări miniere subterane. (Fodor, 1980)

În urma realizării studiilor de prospectare a terenurilor în vederea localizării zăcămintelor de substanțe minerale utile, se stabilesc detalii privind caracteristicile zăcământului exploatabil (formă, structură etc.) pe baza cărora se conturează perimetrele miniere de exploatare.

La stabilirea perimetrelor miniere de exploatare la zi, pe lângă forma și structura zăcământului exploatabil, se ține seama și de limitele naturale date de prezența cursurilor de apă, a căilor de transport, a deranjamentelor tectonice (falii de diferite dimensiuni); raportul maxim de descopertă; grosimea minimă exploatabilă a stratelor de lignit ș.a. (Huidu, 2012; Lazăr, Teză de doctorat, 1998)

Aceste aspecte permit stabilirea amplasamentelor favorabile în vederea desfășurării activităților de exploatare în condiții eficiente din punct de vedere tehnic, economic și al siguranței și securității în muncă.

În România se exploatează numeroase tipuri de resurse minerale utile, acestea fiind repartizate pe teritoriul întregii țări, atât în zone joase (câmpii), cât și în cele înalte (dealuri înalte, munți).

Zăcămintele de lignit se întâlnesc, în general, în zonele joase, de luncă, de câmpie sau în zonele colinare și mai rar, în celelalte cazuri.

Alegerea tipului de exploatare a unui zăcământ de lignit trebuie să se facă ținând cont de o serie de condiții și factori de influență de natură geologică, tehnică, economică, dar și de amplasarea în spațiul geografic (fig. 1.1).

Fig. 1.1 Condiții necesare alegerii tipului de exploatare la zi a zăcămintelor de lignit

Condițiile tehnice se află în strânsă legătură cu factorii și condițiile geologice, iar în funcție de acestea se aleg metodele de exploatare, utilajele, echipamentele și tehnologiile de lucru care se pot utiliza, ținând cont și de posibilitățile existente.

1.1 Condiții geologice

Condițiile geologice se referă la forma, grosimea și înclinarea zăcământului, mărimea rezervelor geologice, grosimea copertei, intercalațiile sterile și caracteristicile acestora, tăria rocilor, proprietățile fizico-mecanice ale rocilor sterile și utile, tectonica și microtectonica zăcământului, fenomene de alterare, prezența golurilor subterane, aspectele hidrogeologice și condițiile de stabilitate.

De obicei, zăcămintele de substanțe minerale utile care pot fi exploatate integral prin lucrări miniere la zi sunt întâlnite sub următoarele forme:

– depozit de mari dimensiuni localizat deasupra sau sub nivelul terenului, la adâncime mică de suprafață;

– strat/pachet de strate de grosime mică cu extindere mare, orizontal/ușor înclinat, situat aproape de suprafață;

– strat de grosime medie sau mare, cu înclinare variabilă, dar aproape de suprafață. (Fodor, 1980)

Grosimea și înclinarea zăcământului reprezintă caracteristici importante. Exploatarea la zi este mai eficientă, cu cât grosimea este mai mare și înclinarea mai mică. Astfel, rezultă o carieră cu dimensiuni mai mici și implicit un volum mai mic de steril care trebuie excavat și depozitat. Exploatarea zăcămintelor cu forme neregulate și cu extindere mare este dificilă. Extragerea se face mai greu, cu cheltuieli mai mari și implică afectarea unor suprafețe mai mari de teren de unde rezultă volume mari de steril.

Resursele minerale se clasifică în categoriile: posibile, indicate și măsurate, iar rezervele se pot clasifica în categoriile: probabile și dovedite. (***, ANRM) La mărimea rezervelor geologice se iau în considerare rezervele exploatabile. Cu cât acestea sunt mai mari, cu atât exploatarea zăcământului este mai eficientă din punct de vedere tehnico-economic.

Tăria substanței minerale influențează metoda de extragere și ușurința de desprindere a rocii. Pentru rocile moi, desprinderea se poate realiza pe cale mecanică, iar pentru rocile tari se utilizează explozivi. Cantitatea de explozivi și costurile cresc odată cu tăria rocii.

Proprietățile fizico-mecanice ale rocilor utile și sterile stau la baza dimensionării treptelor de lucru ale carierei (înălțime, unghi de taluz, lățimea bermelor), în vederea asigurării unui grad ridicat de stabilitate și a alegerii utilajelor și tehnicilor de explozie corespunzătoare.

Aspectele tectonice și microtectonice, precum prezența faliilor, decroșărilor, cutelor, fisurațiilor, pot provoca greutăți în exploatare, treptele de lucru fiind potențial instabile și periculoase. Alterațiile determină creșterea grosimii copertei, dar și înrăutățirea calității rocilor din punct de vedere fizico-mecanic, ceea ce duce la scăderea rezistenței acestora. Prezența golurilor subterane trebuie cunoscută prin studii de explorare, pentru a reduce la minim riscul de pierdere a stabilității ca urmare a posibilității ridicate de alunecare sau surpare a rocilor componente. (Fodor, 1980)

Spre deosebire de caracteristicilor rocilor utile, caracteristicile ideale ale copertei sunt reprezentate de o grosime mică, deci un volum cât mai mic, tărie mai mică, mai alterată și mai fisurată. Cu cât raportul de descopertă este mai mic, cu atât exploatarea este mai eficientă din punct de vedere economic.

Condițiile hidrogeologice prezintă o importanță deosebită în domeniul industriei extractive. Intersectarea zăcământului de substanțe minerale utile cu orizonturi acvifere împiedică desfășurarea lucrărilor de exploatare în condiții de siguranță. Apele subterane au influențe negative, favorizând apariția fenomenelor de tipul inundațiilor, sufoziilor, alunecărilor de teren etc. În multe cazuri este necesară efectuarea lucrărilor de asecare și de evacuare a apei încă dinaintea deschiderii carierei, dar și pe perioada exploatării. Deși această etapă implică costuri suplimentare și ridicate, măsurile aplicate permit protejarea utilajelor, lucrărilor și a personalului.

1.2 Condiții tehnice

Din punct de vedere tehnic interesează limita naturală a exploatării, caracteristicile tehnologice și calitative ale substanței utile, tehnologiile de lucru disponibile, posibilitățile de amplasare a haldelor de steril, impactul asupra mediului și posibilitățile de recuperare și reabilitare a mediului înconjurător.

Adâncimea limită de exploatare la zi depinde de mai mulți factori: coeficientul limită de descopertă din punct de vedere economic, dotarea tehnică a carierei, stabilitatea taluzurilor generale.

Caracteristicile tehnologice ale rocilor utile se referă la posibilitățile de prelucrare tehnologică în vedere obținerii produselor comercializabile. În funcție de caracteristicile calitative se alege domeniul corespunzător de utilizare.

Metoda de exploatare optimă se alege în funcție de tipul substanței minerale utile și de caracteristicile zăcământului, dar se ține seama și de tehnologiile și utilajele avute la îndemână și de costurile pe care le implică. Se caută întotdeauna să se aleagă metodele care asigură productivitatea cea mai ridicată.

În cazul exploatărilor la zi, la începutul activității se construiesc halde exterioare, adică în afara perimetrului carierei, preferabil pe terenuri plane/puțin înclinate ori depresionare, cu valoare ecologică și productivă redusă și se urmărește asigurarea stabilității și siguranța obiectivelor din zonele de influență. După atingerea cotei vetrei carierei se construiesc halde interioare, avantajele fiind: distanță și costuri de transport mai mici, umplerea unei părți din carieră astfel că la sfârșitul activității de exploatare volumul golului remanent va fi mai mic. În cazul avansării carierei pe vertical, sterilul se depozitează în halde exterioare, acestea necesitând ocuparea unor suprafețe mult mai mari de teren.

Întreaga activitate de exploatare a unui zăcământ trebuie să genereze un impact cât mai redus asupra mediului, iar pentru perioada de închidere și post-închidere trebuie stabilit un program de recuperare și reabilitare a mediului înconjurător. Aceste aspecte trebuie avute în vedere încă din etapa de proiectare.

1.2 Condiții geografice și de amplasament

Condițiile geografice și de amplasament se iau în considerare în momentul în care se proiectează o carieră, pentru a analiza și a alege amplasamentul optim din punct de vedere tehnico-economic. Acestea se referă la: geomorfologia terenului, hidrografia, fenomene extreme (avalanșe, inundații, alunecări de teren), condiții climatice, prezența ariilor protejate, distanța față de localități și alte obiective de interes, tipul de folosință al terenului, existența forței de muncă.

Geomorfologia terenului se referă la structura și caracteristicile formelor de relief. Acest aspect interesează deoarece se urmărește acea conformație a terenului care să permită desfășurarea activității de exploatare în mod cât mai ușor și accesibil.

Deasemenea, în funcție de relieful regiunii se stabilesc posibilitățile de construire a căilor de transport, acestea necesitând suprafețe cu pante cât mai mici.

Din punct de vedere hidrografic, se evită amplasarea carierei pe văi cu cursuri temporare. În condițiile în care în perimetrul viitoarei cariere există cursuri de apă (pâraie, râuri) se impune realizarea unor lucrări hidrotehnice de deviere, amenajare și regularizare a acestora.

Geomorfologia, hidrografia și condițiile climatice care caracterizează regiunea interesează în mod special, întrucât se urmărește probabilitatea apariției fenomenelor extreme de tipul alunecărilor de teren, precipitațiilor abundente, torenților, inundațiilor, avalanșelor etc. cu scopul evitării acestora și a asigurării unei securități maxime la locul de muncă. Apa rezultată din precipitațiile abundente, infiltrații ș.a. trebuie să se scurgă în mod natural pe versanți pentru a se evita acumularea în carieră.

Condițiile climatice pot influența negativ desfășurarea lucrărilor de exploatare din carieră. Temperaturile extreme, precipitațiile abundente, vânturile puternice pot împiedica sau încetini desfășurarea proceselor tehnologice, ceea ce se reflectă atât în durata de exploatare, cât și în costuri.

Existența căilor de transport și a rețelelor de utilități în apropierea perimetrului minier reprezintă un avantaj, implicând costuri mai reduse și perioadă mai mică până la demararea proiectului. Distanța față de localități trebuie să fie cât mai mare pentru a reduce impactul exploatării asupra comunităților locale.

Amplasarea carierei se va face pe terenurile cu valoare ecologică sau productivă cât mai redusă (ex. pășuni sau terenuri ce prezintă diferite forme de degradare).

Un avantaj îl reprezintă existența forței de muncă cât mai aproape de perimetrul minier, ceea ce implică și cheltuieli reduse.

1.3 Condiții economice

Condițiile economice se referă la totalitatea costurilor, cheltuielilor pe care le implică o activitate de exploatare a zăcămintelor de substanțe minerale utile.

Costurile directe cuprind: costul de achiziție a terenurilor, materiilor prime și materialelor direct consumate, energia consumată în scopuri tehnologice, costul transportului, prelucrării, salarii, costul reabilitării terenului etc. (Trifoi, 2006)

Costurile indirecte sunt date de costurile necesare întreținerii utilajelor, echipamentelor și secțiilor, cheltuielile neprevăzute în condițiile defectării utilajelor sau echipamentelor sau a apariției eventualelor accidente.

Costurile sunt influențate de căile și mijloacele de transport existente în zonă, posibilitățile de achiziție a terenurilor, tipul de folosință a terenurilor, distanța față de amplasamentul haldelor exterioare, uzinelor de prelucrare, depozitelor, consumatorilor, valoarea subtanței utile, costul de prelucrare a produselor și prețul de vânzare, posibilitățile de întrebuințare a acesteia etc.

Situația favorabilă este aceea în care investițiile sunt minime, iar câștigurile maxime. Totuși, în industria minieră și nu numai, există numeroase evenimente neprevăzute care determină cheltuieli suplimentare, fiind important să se ia în calcul aceste probabilități și riscuri pentru a se stabili în ce măsură câștigurile pot acoperi cheltuielile, astfel încât proiectul per ansamblu să fie profitabil.

CAP. 2 IMPACTUL EXPLOATĂRII MINIERE LA ZI ASUPRA TERENULUI

Exploatarea minieră la zi are 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.

Conceptul holistic de teren a fost descris în mod oficial în FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) 1995, după cum urmează: "Terenul este zona delimitabilă a suprafeței terestre a Pământului, care cuprinde toate atributele biosferei aflate imediat deasupra sau sub această suprafață, inclusiv climatul din apropierea suprafeței, solul și formele de relief, apele de suprafață (inclusiv lacurile puțin adânci, râurile și mlaștinile), stratele de roci sedimentare aflate aproape de suprafață și asociate resurselor de ape subterane, comunitățile vegetale și animale, modelul rezidențial uman și rezultatele fizice trecute și prezente ale activității umane (terasări, rezervoare de apă sau structuri de canalizare, drumuri, clădiri etc.)." (FAO, 1995; Lazăr, 2010)

Conform acestei definiții terenul reprezintă fundamentul tuturor condițiilor existente și necesare (atmosferă, hidrosferă, litosferă, dar și antroposferă) care interacționează pentru a susține formarea și dezvoltarea vieții pe o anumită zonă delimitabilă a suprafeței terestre. Degradarea terenului de activitățile antropice se răsfrânge asupra tuturor factorilor de mediu printr-o serie de efecte negative, afectând calitatea vieții pe Pământ.

Degradarea terenului este un termen complex, care acoperă numeroase moduri în care integritatea totală a terenului este amenințată de utilizarea necorespunzătoare (fig. 2.1). (Lazăr, 2010)

Fig. 2.1 Degradarea terenurilor (Lazăr, 2010)

Impactul exploatării miniere la zi asupra terenului se manifestă prin modificarea radicală a morfologiei și geomorfologiei terenului, a caracteristicilor geotehnice ale rocilor și a regimului hidrologic și hidrogeologic. Aceste modificări se răsfrâng în timp asupra stării naturale a elementelor constituente din zonele adiacente determinând înrăutățirea calității acestora și reducerea capacității vitale a biocenozei specifice zonei.

Este important de menționat și faptul că există și alte efecte conexe acestor modificări evidențiate anterior, precum:

– poluarea aerului prin vehicularea utilajelor și a materialelor extrase de unde rezultă emisii de diferite tipuri (oxizi de carbon, ozixi de sulf, oxizi de azot, pulberi, hidrocarburi etc). Acestea determină poluarea aerului și înrăutățirea calității vieții crescând riscul îmbolnăvirii.

– poluarea apelor subterane sau de suprafață prin scurgerile de hidrocarburi, uleiuri de la utilaje, prin formarea de ape acide, prin evacuarea în emisari a apelor uzate și neepurate. Între ape și celelalte componente ambientale există relații de interdependență, asigurate de ciclul hidrologic, prin intermediul cărora degradarea calității apei se rasfrânge, direct sau indirect, asupra omului.

– înrăutățirea calității solului recuperat prin pierderea echilibrului dintre apă-aer- nutrienți ca urmare a procesului de excavare, transport și depozitare. De aceea se recomandă utilizarea solului vegetal imediat după extragere și evitarea depozitării acestuia ori de câte ori este posibil.

– degradarea și distrugerea ecosistemelor, migrarea faunei, dispariția speciilor etc., toate acestea fiind rezultatul poluării aerului, apei și solului.

2.1 Modificarea morfologiei și geomorfologiei terenului

Aceste tipuri de modificări au loc ca urmare a dezvoltării carierelor în adâncime și a apariției haldelor de steril exterioare, ca rezultat al activității de descopertare a zăcământului, extragerii substanței utile și depozitării materialului steril. Apar astfel noi forme de relief, cu totul diferite față de cele inițiale, schimbând radical peisajul natural.

Haldele din exploatările miniere la zi sunt construcții inginerești care se realizează pe baza unor documentații tehnico-economice legal aprobate și reprezintă acumulări de roci sterile obținute prin descopertarea complexului productiv. (Fodor, 1995/1996)

După poziția lor față de perimetrul de exploatare minieră, se deosebesc:

– halde exterioare – se construiesc în prima etapă de dezvoltare a carierei și sunt amplasate în afara perimetrului de exploatare la zi. (fig. 2.2.a);

– halde interioare – sunt amplasate în spațiul rămas liber după extragerea copertei și substanței minerale utile. La haldarea sterilului în spațiul exploatat se poate recurge numai după ce s-a atins cota finală a vetrei carierei și s-au asigurat condițiile necesare haldării. (fig. 2.2.b). (Lazăr, 2010)

Fig. 2.2 Halde de steril; a – Haldă exterioară; b – Haldă interioară; (Lazăr, 2010)

Modificările morfologice și geomorfologice sunt cu atât mai puțin evidente cu cât dimensiunile haldelor exterioare și ale golului remanent sunt mai reduse. Construirea haldelor interioare reprezintă o metodă avantajoasă din punct de vedere tehnico-economic, întrucât eforturile și costurile privind transportul sterilului către halde vor fi mult mai mici. Deasemenea, volumul golului remanent al carierei se va reduce considerabil.

Construirea carierelor și a haldelor de steril exterioare implică ocuparea unor suprafețe extinse de teren. Pe lângă acestea sunt necesare suprafețe suplimentare de teren pentru construirea căilor de acces, a sediilor și incintelor de lucru.

Conform primului Raport de cercetare, din tabelul privind perimetrele aflate în exploatare (tabelul 1.2, Perimetrele miniere din cadrul C.E.O., Raportul de cercetare nr. 1), reiese că suprafața ocupată de perimetrele miniere active este de peste 8000 ha (fig. 2.3). (Apostu, Raport de cercetare nr. 1, 2017)

Fig. 2.3 Perimetrele miniere active din Bazinul Minier Rovinari

Raportul mediu de descopertă actual pentru cele 5 exploatări este cuprins între 3,9 – 6,3:1 m3 steril/t lignit. Volumul mare de steril rezultă din lucrările de descopertare a zăcământului și din intercalațiile sterile. Pentru 4 dintre carierele din Rovinari (Rovinari, Tismana, Roșia de Jiu și Peșteana Nord), la momentul acesta, haldarea se realizează în haldele interioare, iar pentru cariera Pinoasa sterilul este depozitat atât în halda interioară, cât și în halda exterioară Valea Negomir (fig. 2.4).

Fig. 2.4 Halde de steril din Bazinul Rovinari

Exploatarea la zi a lignitului este un proces de lungă durată. În vederea desfășurării activităților miniere specifice este necesară, în primul rând, scoaterea din circuitul agricol, silvic, natural a unor suprafețe extinse de teren. S-a urmărit, pe cât posibil, ca aceste terenuri să aibă valori cât mai reduse.

Efectele negative ale ocupării acestor suprafețe de teren se manifestă în primul rând asupra ecosistemelor naturale și a comunităților umane locale, prin:

– eliminarea vegetației, florei și faunei din perimetrul minier (fig. 2.5), acestea fiind urmări ale defrișărilor și a excavării solului vegetal;

Fig. 2.5 Perimetrul carierei Peșteana Nord

– afectarea sau chiar migrarea faunei din zonele adiacente ca urmare a zgomotului, vibrațiilor și emisiilor rezultate de la vehicularea utilajelor. Pulberile ajunse pe suprafața frunzelor împiedică desfășurarea procesului de fotosinteză și reduce considerabil evapotranspirația. Deasemenea, pulberile depuse pe vegetație poate duce chiar la distrugerea și dispariția speciilor respective.

– perturbarea ecosistemelor specifice zonei, a productivității sistemelor ecologice și dispariția unor asociații vegetale și faunistice cheie a unor specii, prin reducerea numerică a indivizilor datorită factorilor de stres și restrângerea arealelor de viață; (Huidu, 2012)

– înrăutățirea calității vieții persoanelor (stres, afectarea sistemului respirator etc) aflate în zonele adiacente perimetrelor miniere ca urmare a poluării aerului, apei, solului, a factorilor de stres, precum zgomotul și vibrațiile, a peisajului cu un impact vizual negativ major. Carierele din bazinul Rovinari se află la distanțe relativ reduse față de localitățile din jur. Spre exemplu, cariera Roșia de Jiu este amplasată la o distanță foarte mică, cca. 250 m, de zona rezidențială a orașului Rovinari (fig. 2.6).

Fig. 2.6 Zona rezidențială a orașului Rovinari aflată la 250 m de cariera Roșia de Jiu

– accentuarea fenomenelor de eroziune eoliană sau pluvială (fig. 2.7) și a proceselor sufozionare (fig. 2.8);

Fig. 2.7 Eroziune pluvială pe taluzul haldei interioare a carierei Peșteana Nord

Fig. 2.8 Fenomenul de sufoziune – cariera Peșteana Nord

Aceste activități industriale nu implică doar modificări morfologice și geomorfologice a terenurilor și schimbarea radicală a peisajului, ci aduc și modificări negative importante asupra calității factorilor de mediu, pe termen lung.

2.2 Modificarea caracteristicilor geotehnice ale rocilor

Caracteristicile geotehnice ale rocilor au o influență importantă în stabilitatea lucrărilor miniere. Excavarea rocilor în vederea extragerii substanțelor minerale utile dintr-un zăcământ presupune deranjarea și modificarea stării naturale cuprinse între limitele perimetrului. Materialul steril depozitat în halde reprezintă exemplul cel mai concret de modificare a caracteristicilor geotehnice. Deasemenea și rocile din taluzurile in-situ suferă o modificare, legăturile fiind întrerupte la un moment dat de linia excavării. Rocile ce definesc marginea taluzurilor, în special cele de la partea superioară, se desprind mai ușor. Dacă sunt prezente fisurile, acestea slăbesc și mai mult rezistența rocilor.

Efectele modificărilor caracteristicilor geotehnice sunt următoarele:

– reducerea valorii caracteristicilor geotehnice ca urmare a excavării și vehiculării materialului, deci a deranjării structurii naturale;

– reducerea rezistenței la alunecare. Materialul haldat se află în stare afânată, iar valorile caracteristicilor geotehnice și implicit de rezistență ale acestuia sunt mult diminuate față de cele ale materialului aflat în stare naturală, nederanjată.

– creșterea probabilității de apariție a accidentelor de muncă. Spre exemplu, rocile componente ale taluzurilor in-situ (în general rocile marginale) sunt predispuse la desprindere, căderi, rostogoliri, ceea ce poate duce la accidentarea personalului.

– apariția fenomenelor de alunecare a terenului. Deasemenea, scăderea valorii caracteristicilor geotehnice înseamnă o rezervă redusă de stabilitate, deci un risc crescut de producere a fenomenelor de tipul eroziunilor, sufoziilor, alunecărilor de teren.

– distrugerea obiectivelor din zonele de influență și posibile pierderi de vieți omenești.

Alunecările de teren pot fi de mare amploare, adică implică deplasarea unui volum mare de roci. În aceste condiții, riscul de distrugere a obiectivelor din zonele de influență este ridicat. Efectele negative majore ale alunecărilor de teren constau în distrugeri materiale și pierderi de vieți omenești.

Reducerea rezistenței este semnalată, de cele mai multe ori, prin apariția semnelor eroziunii – rigole, ravene, ogașe – (fig. 2.9), a fisurilor din partea superioară a taluzului (fig. 2.10), a proceselor sufozionare (vezi fig. 2.8) ș.a.

FIg. 2.9 Eroziune pluvială (rigole) pe halda interioară a carierei Pinoasa

Fig. 2.10 Fisuri pe halda interioară a carierei Rovinari

Alunecarea taluzurilor poate împiedica continuarea activității de exploatare pe termen nedeterminat. Costurile privind refacerea liniilor tehnologice, recuperării materialelor pierdute sau înlocuirii celor distruse, stabilizării taluzurilor și asigurării spațiului de lucru, în vederea reluării activității sunt foarte mari. În cazul alunecărilor de mare amploare, este posibil ca această investiție să nu fie justificată, activitatea minieră fiind sistată.

Pentru a evita aceste evenimente nedorite, care pot fi catastrofale, se efectuează un studiu complex în vederea dimensionării corecte a treptelor de haldă și de lucru ale carierelor. Astfel în perimetrele miniere din bazinul Rovinari se respectă înălțimea maximă de 10 – 15 m și unghiul de taluz între 18 – 40° pentru treptele de haldă, respectiv 20 m și 45 – 55° pentru treptele de lucru ale carierei. În bazinul Rovinari s-au semnalat câteva fenomene de alunecare (ex. pe halda interioară a carierei Gârla), acestea fiind însă de mică amploare.

2.3 Modificarea regimului hidrologic și hidrogeologic

Modificarea regimului hidrologic și hidrografic începe odată cu aplicarea lucrărilor pentru protecția perimetrului minier împotriva apelor subterane și superficiale. Acestea constau în lucrări hidrotehnice de deviere și regularizare a cursurilor de apă, de construire a barajelor, de construire a ecranelor impermeabile și lucrări de asecare a orizonturilor acvifere.

2.3.1 Lucrări hidrotehnice

Pentru protecția lucrărilor miniere împotriva apelor superficiale s-au executat lucrări de deviere, amenajare și regularizare a cursurilor de apă din perimetrele miniere și perimetre adiacente (pe râurile Jiu, Motru, Tismana etc.), construirea unor baraje de retenție, șanțuri, îndiguiri etc.

Pentru protecția lucrărilor miniere din zona de luncă a râului Jiu împotriva apelor subterane, s-au realizat ecrane impermeabile amplasate pe contur, până la roca impermeabilă a orizontului acvifer. În Bazinul Minier Rovinari, în zona de luncă de pe malul drept al râului Jiu s-a construit un ecran de protecție pentru protecția carierelor Roșia de Jiu și Peșteana împotriva afluxului de apă din râul Jiu (adâncimea 14-15 m până la 30 m pe alocuri, lățimea 50-60 cm, lungime 13 km). (Huidu, 2012)

Râul Jiu a suferit modificări ale cursului deoarece traversa unele perimetre miniere din Bazinul Rovinari. Pe prima treaptă de lucru a carierei Peșteana Nord se mai poate observa veche albie a râului Jiu (fig. 2.11).

Fig. 2.11 Albia veche a râului Jiu ce traversa perimetrul carierei Peșteana Nord

S-au executat canale pentru colectarea, dirijarea și evacuarea apelor provenite din lucrările de asecare prealabilă și din infiltrații.

2.3.2 Lucrări de asecare

Asecarea formațiunilor acvifere reprezintă o etapă esențială și se aplică în vederea protejării perimetrelor miniere împotriva inundațiilor. Spre exemplu, cantitatea de apă evacuată din perimetrul Peșteana Nord este de 16.500 m3/zi, în condiții fără precipitații atmosferice.

Reducerea nivelului apelor subterane are un impact negativ puternic asupra vegetației și florei, a culturilor agricole și a comunităților locale aflate în împrejurimile perimetrului minier ca urmare a formării unei pâlnii depresionare care se poate extinde pe o rază mai mare, depășind limitele perimetrului minier (fig. 2.12). Lucrările de asecare au dus și vor duce la crearea în jurul carierelor a unor largi zone de coborâre a nivelelor apelor, atât freatice, cât și de adâncime, pe o rază de mai bine de 10 km în jurul Bazinului Rovinari. (***, I.C.S.I.T.P.M.L., Cariera Peșteana Nord, 2012)

Fig. 2.12 Extinderea pâlniei depresionare după asecarea formațiunilor acvifere

Apa rezultată din drenarea naturală prin taluzurile carierei (fig. 2.13) și din precipitații, se acumulează în jompuri special amenajate pe vatra carierei de unde este evacuată cu ajutorul stațiilor de pompe (fig. 2.14 – 2.15) în cursuri de apă de suprafață, fie direct, fie prin intermediul canalelor sau conductelor. Apele provenite din lucrările de asecare și apele pluviale, dupa o prealabilă decantare în jompurile amenajate, sunt evacuate spre exteriorul carierei prin pompare în canalele colectoare Valea Plopului, Valea Pârâului și în râul Jiu. (***, I.C.S.I.T.P.M.L., Cariera Peșteana Nord, 2012)

Fig. 2.13 Drenarea apei subterane prin taluzurile carierei Peșteana Nord

Fig. 2.14 Amplasarea jompurilor pe vatra carierei Peșteana Nord

Fig. 2.15 Amplasarea jompurilor și a stației de pompe pe vatra carierei Roșia de Jiu

În prezent, în cariera Roșia de Jiu există 4-5 foraje care sunt amplasate pe vatră în scopul asecării orizontului acvifer artezian, iar în perimetrul carierei Peșteana Nord funcționează 4 foraje pe limita estică, în afara zonei de influență a ecranului protector.

2.3.3 Impactul cantitativ și calitativ al lucrărilor hidrotehnice și de asecare asupra rezervelor de apă

Impactul exploatării la zi asupra rezervelor de apă poate fi evaluat din punct de vedere cantitativ și calitativ.

Impactul cantitativ este determinat de distrugerea formațiunilor acvifere din perimetrele excavate. Orizontul freatic și o parte a orizonturilor acvifere captive sunt drenate prin taluzurile carierelor, conducând la extinderea curbelor de depresiune pe distanțe mari, în funcție de coeficientul de filtrare. De asemenea, impactul cantitativ se manifestă prin lucrările de asecare a acviferelor freatice din perimetrele carierelor și/sau din afara acestora. Lucrările de asecare constau din foraje de asecare de mare diametru echipate cu pompe submersibile, prin tranșee de asecare sau prin foraje fără filtru cu debitare arteziană (erupție liberă). (Huidu, 2012)

Impactul calitativ asupra apei este determinat de corectitudinea lucrărilor de gospodărire a apelor colectate și evacuate în emisari.

Lucrările de gospodărire a apelor, canalele de treaptă, canalele de gardă, regularizările și stațiile de pompe pentru evacuarea apelor rezultate din exploatările la zi nu au o influență negativă asupra mediului dacă se execută corect activitățile de întreținere. Reducerea cantității de suspensii solide din apele evacuate se face prin dimensionarea corespunzătoare a jompurilor stațiilor de pompe și a canalelor de gardă. Lucrările de regularizare și îndiguire au efecte pozitive asupra calității apelor. (Huidu, 2012)

2.4 Identificarea impacturilor

În vederea evaluării impacturilor produse de o anumită activitate, este necesară identificarea și evidențierea acestora utilizând diferite metode specifice.

Identificarea și evidențierea impacturilor directe și indirecte, primare și secundare generate de o acțiune se poate efectua utilizând rețelele de impact. Acestea sunt diagrame de flux sau lanțuri de relații multiple, care arată corespondența dintre acțiunile proiectului și componentele ambientale pe care aceste acțiuni le-ar putea modifica. (Lazăr et Dumitrescu, 2006)

În figura 2.16 este prezentată rețeaua de impact pentru activitatea de exploatare minieră la zi a zăcămintelor de lignit. Rețeaua a fost structurată luând în considerare principalele acțiuni care au loc în timpul desfășurării activităților de exploatare și anume: ocuparea terenului, etapă care presupune defrișarea pădurilor, extragerea solului vegetal, instalarea și punerea în funcțiune a liniilor tehnologice și care determină numeroase modificări morfologice și geomorfologice, modificări ale caracteristicilor geotehnice ale rocilor ca urmare a excavării și transportării acestora; asecarea formațiunilor acvifere și regularizarea cursurilor de apă, lucrări care implică modificarea regimului hidrologic și hidrogeologic prin degradarea cantitativă și/sau calitativă a apelor de suprafață și subterane.

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.

Fig. 2.16 Rețea de impact pentru activitatea de exploatare la zi a lignitului

CAP. 3 IMPORTANȚA RECUPERĂRII ȘI REABILITĂRII TERENURILOR DEGRADATE PRIN LUCRĂRI MINIERE LA ZI

Degradarea terenurilor constituie un proces prin care valoarea mediului biofizic este afectată de către unul sau mai mulți factori generați în urma intervențiilor antropice asupra terenului. (Johnoson et al., 1997)

Degradarea terenurilor determină scăderea productivității terenurilor prin modificări nefavorabile în starea de aprovizionare cu nutrienți, în conținutul de materie organică, în starea structurală, în conținutul de săruri și substanțe toxice sau altor însușiri ale terenurilor (fig. 3.1). (Florea, 2003)

Fig. 3.1 Forme de degradare a terenurilor (***, www.nzdl.org, The New Zealand Digital Library)

Conform Codului Silvic, terenurile degradate sunt terenurile care, prin eroziune, poluare sau acțiunea distructivă a unor factori antropici și-au pierdut definitiv capacitatea de producție agricolă, dar pot fi ameliorate prin împădurire, și anume:

a) terenurile cu eroziune de suprafață foarte puternică și excesivă;

b) terenurile cu eroziune de adâncime – ogașe, ravene, torenți;

c) terenurile afectate de alunecări active, prăbușiri, surpări și scurgeri noroioase;

d) terenurile nisipoase expuse erodării de către vânt sau apă;

e) terenurile cu aglomerări de pietriș, bolovăniș, grohotiș, stâncării și depozite de aluviuni torențiale;

f) terenurile cu exces permanent de umiditate;

g) terenurile sărăturate sau puternic acide;

h) terenurile poluate cu substanțe chimice, petroliere sau noxe;

i) terenurile ocupate cu halde miniere, deșeuri industriale sau menajere, gropi de împrumut;

j) terenurile neproductive, dacă acestea nu se constituie ca habitate naturale;

k) terenurile cu nisipuri mobile, care necesită lucrări de împădurire pentru fixarea acestora;

l) terenurile din oricare dintre categoriile menționate la lit. a) – k), care au fost ameliorate prin plantații silvice și de pe care vegetația a fost înlăturată. (***, Codul Silvic, Legea 46/2008)

Forța umană, ca agent morfogenetic, a devenit cel mai important factor de generare a peisajului. Ultimele decenii se caracterizează printr-o intensificare a artificializării, modelarea reliefului fiind o necesitate vitală societății moderne. Factorul antropic determină o morfologie nouă, caracterizată prin inversiuni de relief, precum și o restructurare și reamenajare a materialului dislocat. (Balazsi, Teză de doctorat, 2012)

Terenurile degradate de exploatarea la zi a lignitului se caracterizează printr-o morfologie antropică de diferite dimensiuni și forme. Inversiunile antropice de relief reprezintă una din caracteristicile specifice arealelor cu exploatări la zi, astfel că spațiile cvasi orizontale devin adevărate “coline antropice”, iar zonele proeminente sunt aplatizate până la forme depresionare sau chiar de tipul cavităților subtopografice. Alte efecte locale specifice exploatărilor la zi asupra morfologiei inițiale, constau în remodelarea profilului natural al versanților, modificarea elementelor, terasarea suprafețelor naturale înclinate, creșterea numărului segmentelor de versant, reducerea sau distrugerea totală a suprafeței versanților și interfluviilor prin activitatea de excavare etc. (Balazsi, Teză de doctorat, 2012)

Golurile remanente ale carierelor sunt forme de relief antropice situate sub nivelul topografic inițial și sunt mult mai vizibile în zonele de luncă decât în zonele colinare. Ca urmare, mărimea impactului vizual generat de apariția lor în peisaj este determinată de morfologia și geomorfologia amplasamentului.

Sistarea activităților miniere are loc fie ca urmare a epuizării resurselor minerale, fie ca urmare a faptului că exploatarea nu mai este rentabilă din punct de vedere tehnico-economic. După încetarea unei activități miniere este importantă recuperarea terenului degradat, nu numai pentru asigurarea stabilității și a obiectivelor din zona de influență, ci și pentru redarea în circuitul ecologic sau economic, având beneficii majore asupra dezvoltării durabile a regiunii.

3.1 Evidențierea riscurilor în condițiile abandonării golurilor remanente

Odată cu sistarea lucrărilor miniere, cu recuperarea utilajelor funcționale și direcționarea acestora către alte unități miniere aflate încă în funcțiune, sunt oprite sistemele de asecare, ceea ce conduce la refacerea formațiunilor acvifere și la inundarea naturală a golului remanent al fostei cariere.

Problema majoră constă în practica răspândită și nefirească de abandonare a terenurilor afectate împreună cu utilajele nefuncționale.

Procesul natural de inundare a unui gol remanent poate fi de scurtă sau de lungă durată și implică formarea unui lac de carieră, care rămâne nesupravegheat. Fără avertismente care să împiedice/interzică accesul în perimetru, aceste lacuri de carieră prezintă dezavantajul de a atrage oamenii spre a desfășura diferite activități, cum ar fi recreere, înot etc.

Rocile fracturate de pe conturul excavației se pot pune în mișcare, ca urmare a modificării stării de tensiune și eforturi din masiv și a reducerii rezervei de stabilitate a acestuia. (Onica et al., 2006)

Așadar, oamenii sunt expuși la numeroase riscuri, precum: riscul de înec ca urmare a faptului că apele din lacurile de carieră sunt foarte adânci, au o temperatură redusă care poate produce așa-numitul șoc-termic, contactul cu apa foarte rece afectând sistemului cardio-respirator; risc de accidentare în apă ca urmare a abandonării utilajelor și instalațiilor de lucru; risc de accidentare ca urmare a alunecării de pe marginea golului remanent, care nu a beneficiat de lucrări de remodelare și reducere a înclinării ș.a.

Atât carierele active, cât și golurile remanente ale fostelor cariere aflate în conservare, pot întâmpina o serie de probleme geotehnice, precum eroziuni, tasări, crăpături, sufoziuni, alunecări etc.

De asemenea, în cazul în care după sistarea activității miniere se dorește inundarea golului remanent, absența unui proces de evaluare a stabilității taluzurilor definitive ale golului remanent și de efectuare a lucrărilor de stabilizare, astfel încât acestea să suporte noile condiții, poate determina apariția unor evenimente dezastruase, de tipul alunecărilor de teren, care se pot solda cu pierderi materiale, dar și de vieți omenești.

Aspectele care garantează securitatea și siguranța obiectivelor și oamenilor din zonele de influență sunt lucrările de stabilizare a taluzurilor definitive ale golului, de modelare, de revegetare etc. În condițiile efectuării necorespunzătoare a acestor lucrări, securitatea și siguranța înfruntă numeroase obstacole și determină sporirea riscurilor și a probabilității de apariție a unor evenimente nedorite.

Este extrem de importantă planificarea, încă de la începutul demarării unui astfel de proiect, a lucrărilor necesare creșterii gradului de stabilitate a taluzurilor definitive ale golului remanent, dar și a lucrărilor de recuperare a acestuia și a soluțiilor privind tipul de reutilizare finală, lucrări care pot oferi garanția siguranței.

O practică relativ nouă este aceea de a elabora încă de la început planul de închidere a carierei, care să cuprindă măsurile necesare închiderii, dar și cele necesare recuperării, reabilitării și reutilizării terenului degradat.

Conceptul de dezvoltare durabilă desemnează totalitatea formelor și metodelor de dezvoltare socio-economică, al căror fundament îl reprezintă, în primul rând, asigurarea unui echilibru între aceste sisteme socio-economice si elementele capitalului natural. Refacerea topografiei, solului, a regimului apelor subterane și de suprafață, susținerea și chiar accelerarea procesului de reinstalare a vegetației și faunei etc. la standarde care să permită o utilizare benefică din punct de vedere social, reprezintă o componentă esențială a planificării și funcționării minelor în conformitate cu cerințele dezvoltării durabile. (***, Harworth Mining Consultancy Limited, 2002)

O implicare sporită la nivelul activității de închidere și post-închidere a unei cariere, activitate care să cuprindă recuperarea și reabilitarea terenului degradat, contribuie la scăderea numărului de accidente și, implicit de victime. Planificarea timpurie a reutilizării golurilor remanente crește șansele dezvoltării durabile a regiunii. Pe lângă acestea, își lasă și o amprentă pozitivă asupra mediului înconjurător prin refacerea și reîntregirea ecosistemului, refacerea formațiunilor acvifere, reintegrarea terenului degradat în peisaj.

Perimetrele miniere abandonate, în special golurile remanente ale fostelor cariere, care au, de regulă, adâncimi mari, reprezintă zone extrem de periculoase, riscurile find mult sporite ca urmare a neexecutării lucrărilor de stabilizare în vederea recuperării corespunzătoare și reintegrării în peisaj sau în circuitul productiv.

În numeroase țări din întreaga lume, s-au înregistrat accidente în carierele sau perimetrele miniere abandonate. În Statele Unite ale Americii, se înregistrează anual cca. 20-30 accidente mortale care au avut loc în perimetrele miniere abandonate. Principala cauză a deceselor în carierele abandonate este înecul. (***, https://geology.com/articles/abandoned-mines.shtml)

Ca urmare a apariției evenimentelor de acest fel, s-a pus mult mai mult accentul pe recuperarea adecvată a golurilor remanente ale fostelor cariere sau a terenurilor degradate de minerit. Astăzi, aceste practici au devenit obligatorii, fiind aplicate la nivel mondial.

3.2 Reutilizarea golurilor remanente la nivel mondial

Recuperarea adecvată a golurilor remanente ale fostelor cariere presupune în primul rând, aplicarea lucrărilor necesare în vederea asigurării unei rezerve cât mai mari de stabilitate a taluzurilor definitive. Aceste lucrări sunt apoi completate cu lucrări de remodelare pentru sporirea gradului de siguranță și integrarea armonioasă în peisaj. După recuperarea golului remanent, există posibilitatea reutilizării acestuia și a terenului înconjurător, întrucât riscurile au fost mult diminuate.

Posibilitatea de reutilizare a unui teren degradat de exploatarea minieră la zi are numeroase avantaje atât asupra mediului înconjurător, cât și asupra dezvoltării socio-economice a regiunii. Terenurile recuperate, pot fi reutilizate în diferite scopuri: naturalistic, productiv, cultural etc.

La nivel mondial, există numeroase exemple de reutilizare a terenurilor degradate de exploatările miniere la zi și recuperate ulterior. Printre cele mai grandioase tipuri de reutilizare a unui gol remanent al unei foste cariere se numără Hotelul InterContinental Shimao (fig. 3.2) din Districtul Songjiang, Shanghai, China, construit în scopul dezvoltării turismului și a economiei regionale.

Fig. 3.2 Construirea unui hotel în golul remanent al unei cariere – Hotelul InterContinental Shimao, Districtul Songjiang, Shanghai, China;

a. Golul remanent al carierei (anul 2013); b. Proiectul final; c, d. Lucrări în curs

Hotelul va avea o înălțime de 80 m, 19 etaje (2 dintre acestea fiind deasupra nivelului terenului, iar primele 2 etaje vor fi sub apă), 370 de camere, restaurante, piscină, sală de sport, săli de conferință etc. Deasemenea, hotelul va fi încadrat în peisajul montan, iar oaspeții vor putea face sporturi nautice pe lacul vizibil de la ferestrele camerelor (fig. 3.3). (***, https://inhabitat.com/songjiang-hotel-construction-begins-on-eco-resort-nestled-into-100-meter-deep-quarry/)

Fig. 3.3 Construcția hotelului InterContinental Shimao în golul remanent al unei cariere (foto 31.10.2017) (***, http://chinaplus.cri.cn/photo/china/18/20171031/46205.html)

Altă formă impresionantă de reutilizare a golurilor remanente ale carierelor și a terenurilor adiacente degradate de activitatea de exploatare la zi a fost dezvoltată în Fremont, California.

În această regiune s-a extras pietriș prin intermediul a mai multor balastiere amplasate pe malurile râului Alameda. Pietrișul s-a utilizat la construcția căilor ferate transcontinentale. După încetarea lucrărilor de excavare au rezultat 4 goluri de diferite forme și dimensiuni, care, în timp, s-au inundat ducând la formarea unor lacuri de carieră: Horseshoe, Rainbow, Los Osos și Willow Slough. Parcul creat poartă denumirea de Quarry Lakes Regional Recreation Area (fig. 3.4) și este rezultatul a numeroși ani de studiu, planificare și proiectare. Parcul ocupă o suprafață de peste 190 ha (inclusiv lacurile). (***, http://www.ebparks.org/parks/quarry_lakes; ***, https://en.wikipedia.org/wiki/Quarry_Lakes_Regional_Recreation_Area)

Fig. 3.4 Parcul Quarry Lakes Regional Recreation Area

Lacurile Horseshoe și Rainbow sunt destinate recreerii și includ facilități precum zone de picnic, terenuri pentru diferite sporturi, o plajă, bărci pentru plimbări pe lac, înot, numeroase trasee, dar și posibilitatea de a pescui (fig. 3.5).

Fig. 3.5 Zonă de recreere și agrement

Lacurile Los Osos (fig. 3.6) și Willow Slough au rol naturalistic. Sunt permise excursiile, plimbările, însă înotul este strict interzis.

Fig. 3.6 Lacul naturalistic Los Osos

Alte tipuri de reutilizare a golurilor remanente ale carierelor sunt: lacuri de carieră (cu diferite funcțiuni: lac pentru recreere și agrement, rezervor de apă destinat irigării culturilor, lac pentru piscicultură, bazin de retenție ape de inundații, ecosistem acvatic, rezervor de apă potabilă sau industrială etc.), depozit de deșeuri (pentru diferite tipuri de deșeuri: material steril provenit de la exploatarea resurselor minerale, deșeuri menajere și orășenești etc.), perimetru destinat realizării studiilor științifice, desfășurare de activități off-road etc.

3.3 Reutilizarea golurilor remanente la nivel național

Desfășurarea activităților de exploatare la zi presupune scoaterea din circuitul agricol, silvic sau natural a unor suprafețe extinse de teren. Ca urmare a încetării acestor activități de exploatare rezultă numeroase terenuri, parțial sau total degradate.

Conform legislației din România, unitățile miniere au obligația de a suporta costurile reabilitării din punct de vedere ecologic a terenurilor luate în folosință, astfel încât, de-a lungul timpului, o mare parte din aceste suprafețe au fost recultivate. Activitatea de recultivare a fost realizată secvențial, pe măsură ce suprafețele de teren erau eliberate de sarcini tehnologice, fără să existe planuri sau proiecte de reabilitare, care să țină seama de structura terenului și peisajul rămas la încetarea totală a activității miniere din zonă. (Lazăr, Teza de abilitare, 2016)

La nivel național, cele mai mari suprafețe de teren au fost ocupate de carierele deschise în vederea exploatării lignitului din Bazinul Carbonifer Oltenia. Bazinul Carbonifer Oltenia a fost împărțit în 5 bazine miniere: Rovinari, Motru, Jilț, Berbești și Mehedinți, care însumează un număr de 20 cariere, 10 dintre acestea aparținând Bazinului Minier Rovinari.

De-a lungul timpului, 5 din cele 10 cariere ce aparțin de bazinul Rovinari și-au încetat activitatea. Carierele Balta Unchiașului, Cicani, Beterega, Urdari și Peșteana Sud au fost închise în anii 1966, 1974, 1980, 2003, respectiv 2015. Golurile remanente ale carierelor și suprafețele perimetrelor afectat de exploatare, au fost reutilizate în diferite scopuri ori s-au reintegrat în peisaj în mod natural.

Golurile remanente ale carierelor Beterega și Balta Unchiașului și o porțiune de haldă aferentă carierei Gârla, sunt utilizate ca depozit pentru zgura și cenușa provenite de la termocentrala Rovinari. (fig. 3.7 – 3.8). (Apostu, Raport de cercetare nr. 1, 2017)

Fig. 3.7 Depozit de zgură și cenușă – pe porțiunea de haldă a carierei Gârla

Fig. 3.8 Depozit de zgură și cenușă – fosta carieră Beterega (stânga), Balta Unchiașului (dreapta)

Partea estică a fostei cariere Beterega este redată în circuitul silvic, iar partea estică a fostei cariere Cicani este redată în circuitul productiv ca livadă de pomi fructiferi (fig. 3.9).

Fig. 3.9 Silvicultură (stânga, estul fostei cariere Beterega); Livadă de pomi fructiferi (dreapta, estul fostei cariere Cicani)

Fosta carieră Urdari, s-a inundat și revegetat în mod natural, astfel încât la aproximativ 14 ani de la închidere aceasta s-a reintegrat aproape în totalitate în peisaj (fig. 3.10).

Fig. 3.10 Lacul format în golul remanent al carierei Urdari

Totuși, se disting formele regulate date de excavarea și haldarea în trepte, ceea ce trădează o activitate antropică din trecut (fig. 3.11). Pentru a elimina formele geometrice în vederea integrării discrete și armonioase a unui teren degradat în peisaj, se recomandă aplicarea lucrărilor de remodelare a taluzurilor definitive.

Fig. 3.11 Evidențierea formelor geometrice din perimetrul minier al carierei Urdari

Golul remanent al carierei Peșteana Sud, care a fost închisă la sfârșitul anului 2015, s-a inundat în mod natural în proporție de peste 70%, apa provenind din infiltrații din formațiunile acvifere și din precipitații (fig. 3.12).

Fig. 3.12 Lacul format în golul remanent al carierei Peșteana Sud (foto iunie 2017)

Echipamentele și utilajele de lucru utilizate în timpul funcționării carierei, au fost mutate pe berma treptei II, fiind folosite ca piese de schimb pentru utilajele din celelalte unități miniere de carieră (fig. 3.13).

Fig. 3.13 Utilajele din cariera Peșteana Sud amplasate pe treapta a II-a

Se menționează că procesul de inundare a golurilor remanente ale carierelor Urdari și Peșteana Sud nu a fost monitorizat, astfel că nu există informații legate de starea geotehnică a malurilor lacului și de riscul de alunecare a acestora. Actualmente, se monitorizează doar nivelul apei din lac.

Cele 2 lacuri de carieră, Urdari și Peșteana Sud, au valoare naturalistică. În timp, odată cu instalarea spontană a vegetației în jurul lacului Peșteana Sud și a diferitelor specii faunistice, se va forma un nou ecosistem. Pentru susținerea și accelerarea procesul de refacere a ecosistemului pot avea loc intervenții antropice.

Așadar, există multiple posibilități de reutilizare a golurilor remenente. Este esențial ca după încetarea unei activității de exploatare minieră la zi, terenurile degradate să treacă printr-un proces de recuperare și reabilitare în vederea reintegrării în peisaj și în circuitul ecologic sau economic. Această etapă presupune costuri suplimentare. În funcție de proiectul propus, eforturile umane și financiare depuse pot fi acceptabile sau pot fi foarte mari. O problemă importantă constă în faptul că legislația nu este suficient de clară la momentul actual, ceea ce permite proprietarului proiectului minier să realizeze cât mai repede și cu cheltuieli minime lucrări de refacere a terenului afectat. De aici rezultă cel mult terenuri stabilizate, nivelate și înierbate. În aceste condiții, formarea unui nou ecosistem se va face într-un timp mai îndelungat și funcționalitatea acestuia se va relua mult mai greu.

Printre numeroasele motive care susțin necesitatea de reabilitare a terenurilor afectate de activitățile miniere se numără:

eliminarea riscului de alunecare a formelor de relief pozitive, apărute într-un teritoriu prin depozitarea diferitelor tipuri de reziduuri rezultate în urma activităților industriale (cum sunt, spre exemplu, haldele de steril, haldele de zgură, depozitele de deșeuri industriale sau menajere);

eliminarea impactului vizual negativ al zonelor cu aspect selenar (de tipul celor caracteristice exploatărilor miniere în carieră);

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 și la crearea premizelor de dezvoltare durabilă;

îmbunătățirea calității mediului înconjurător;

reducerea pantelor și, odată cu aceasta, diminuarea intensității fenomenelor de eroziune și accelerarea procesului de instalare a vegetației. (Lazăr, 2010; Lazăr, 2003)

Recuperarea, reabilitarea și reutilizarea unui teren degradate de exploatarea la zi a resurselor minerale trebuie să aibă la bază cele mai bune practici pentru a obține rezultatele optime. Indiferent de tipul de reutilizare ales, beneficiile pe termen lung asupra mediului și a comunităților regionale sunt pozitive și impresionante.

****de ce s-au reutilizat golurile remanente ale carierelor și cu ce rezultate?!

CAP. 4 CRITERII DE EVALUARE A OPORTUNITĂȚII DE INUNDARE A GOLURILOR REMANENTE ALE CARIERELOR

Procesul decizional privind dezvoltarea unei regiuni miniere după încetarea activității de exploatare, reprezintă o provocare și o responsabilitate majoră pentru toți factorii decizionali implicați. Planificarea și utilizarea suprafețelor de teren degradate de exploatarea la zi, trebuie să țină seama de o serie întreagă de exigențe, pornind de la caracteristicile naturale ale amplasamentului și până la structura și exigențele sociale și culturale ale comunităților locale. (Lazăr, Teză de abilitare, 2016)

O reabilitare corectă a zonelor afectate de activitatea extractivă în carieră trebuie să răspundă unei finalități clare (zonă naturalistică, zonă recreativă, zonă industrială etc.). Reutilizarea multiplă a zonelor afectate de industria minieră este o practică relativ nouă și presupune suprapunerea diferitelor utilizări și funcțiuni ale terenului, atâta vreme cât acestea, nu numai că nu se incomodează reciproc, ci chiar se completează. (Lazăr, Teză de abilitare, 2016)

Atunci când în zonă există goluri remanente, care pot fi inundate, apar mai multe posibilități de combinare a utilizărilor. Golurile remanente ale fostelor cariere pot fi inundate, dând naștere așa numitelor lacuri de carieră care pot prelua diferite funcțiuni, cele mai întâlnite fiind cele prezentate în figura 4.1.

Fig. 4.1 Tipuri de reutilizare a lacurilor de carieră

Lacurile de carieră sunt corpuri de apă simple, formate prin inundarea golurilor rămase în urma activității de exploatare în carieră. Aceste lacuri fiind relativ tinere, sunt caracterizate de o stare de dezechilibru ca urmare a faptului că rocile componente ale taluzurilor definitive ale haldei interioare, afânate și degradate din punct de vedere fizic și mecanic, intră pentru prima oară în contact cu apa la un nivel mai ridicat. (Apostu et al., 2017)

Pentru a evita apariția fenomenelor de alunecare este important să se efectueze o serie de studii, analize și cercetări privind posibilitatea de creare a unui lac în golul remanent al unei foste cariere. (Apostu et al., 2017)

Există numeroase direcții de reutilizare a golurilor remanente ale carierelor, însă alegerea optimă a tipului de reutilizare trebuie să țină seama de numeroase aspecte, astfel încât să fie atinse obiectivele dezvoltării durabile la nivel regional, respectiv protecția mediului înconjurător, securitatea și siguranța, sănătatea și bunăstarea comunităților umane și dezvoltarea economică și socială.

Nu orice gol remanent se pretează la a fi inundat. Pentru unele dintre acestea existând posibilități mult mai eficiente de reutilizare. De aceea, este necesară o evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor, prin aplicarea unei metodologii adecvate de evaluare, luând în considerare o serie de criterii.

Criteriile au fost stabilite ținând seama de caracteristici și aspecte care permit departajarea și chiar eliminarea golurilor remanente care nu se pretează la inundare și ierarhizarea golurilor pentru care există posibilitatea de inundare, astfel încât să ofere indicații clare în ceea ce privește oportunitatea de inundare. Deasemenea, s-a urmărit asigurarea condițiilor de maximă siguranță din fostul perimetrul minier, satisfacerea cerințelor socio-economice și culturale ale comunităților locale și armonizarea terenului în concordanță cu ecosistemele adiacente.

Având în vedere cele de mai sus, au fost stabilite următoarele criterii de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente:

Morfologia, geomorfologia și orografia amplasamentului;

Configurația golului remanent;

Necesitatea refacerii resurselor acvifere;

Necesitatea apariției în zonă a unei oglinzi de apă;

Hidrologia și hidrogeologia regiunii;

Condiții de stabilitate a taluzurilor definitive ale golului remanent;

Accesibilitatea și distanța față de zonele locuite;

Investiții/costuri;

Exigențele populației.

Starea golurilor remanente ale carierelor, actuală sau corespunzătoare momentului la care se efectuează evaluarea, reprezintă un criteriu eliminatoriu important, deoarece există posibilitatea ca unele dintre golurile remanente să fie deja revegetate sau inundate în mod natural, fără niciun fel de intervenții antropice, situație în care lucrările și investițiile pentru recuperare, reabilitare și revegetare nu mai sunt justificate.

În condițiile golurilor revegetate în mod spontan și reintegrate în peisaj într-o oarecare măsură, inundarea acestora nu mai reprezintă o soluție viabilă, fiind recomandat să se execute lucrări de întreținere și dacă este nevoie, de accelerare pentru reintegrarea cât mai rapidă și armonioasă a terenului în peisaj.

La nivel mondial, există numeroase cazuri în care un gol remanent abandonat, aflat într-un teritoriu caracterizat de condiții hidrologice, hidrogeologice și climatice favorabile, s-a inundat, iar vegetația și fauna s-au instalat în mod natural, conducând în timp la refacerea parțială a ecosistemului inițial și la formarea unui nou ecosistem, unul acvatic. În aceste cazuri, intervenția antropică este necesară doar pentru monitorizarea stabilității terenului în scopul asigurării unui grad cât mai înalt posibil de siguranță al obiectivelor din zonele de influență.

4.1 Morfologia, geomorfologia și orografia amplasamentului (C1)

În scopul evidențierii caracteristicilor amplasamentului unui zăcământ de substanțe minerale utile, respectiv a perimetrului minier de exploatare la zi, este necesar să se efectueze studii morfologice, geomorfologice și orografice. Aceste studii presupun urmărirea formelor de relief și a caracteristicilor orografice (altitudine, înclinare), modul lor de grupare și răspândire în teritoriul în care s-a format zăcământul.

În funcție de formele de relief caracteristice amplasamentului este posibil ca zăcământul de lignit exploatabil să fie concentrat:

în zonă colinară:

– fie deasupra nivelului terenului înconjurător, ceea ce presupune eliminarea formei de relief pozitive naturale. Astfel, în urma extragerii lignitului nu va rezulta un gol (forma de relief naturală a fost eliminată din peisaj; practic, nu rezultă un gol, dar termenul va fi utilizat în continuare, în contextul prezentei lucrări), iar recuperarea terenului prin formarea unui lac este practic imposibilă (fig. 4.2.a);

– fie parțial sau integral sub nivelul terenului înconjurător, ceea ce poate determina apariția unui gol remanent, însă mărimea acestuia variază în funcție de alți parametri (ex. înclinarea zăcământului s.a.). (fig. 4.2.b);

în zonă colinară și de luncă: în aceste condiții zăcământul se extinde atât în zonă de luncă, cât și în zonă colinară, ceea ce determină apariția unui gol remanent, dar care, în unele cazuri, este posibil să fie eliminat din peisaj odată cu depozitarea sterilului în halda interioară (fig. 4.2.c);

în zonă de luncă: în aceste condiții, în urma exploatării vor rezulta goluri de diferite dimensiuni, dezvoltarea acestora în adâncime fiind o caracteristică evidentă. (fig. 4.2.d).

Fig. 4.2 Forma carierei în funcție de amplasarea zăcământului în raport cu formele de relief

Deci, din punct de vedere morfologic, geomorfologic și orografic, este posibilă realizarea unei evaluări privind posibilitatea apariției unui gol remanent în perimetrul minier de exploatare la zi ținând seama, în mod special, de modul de dezvoltare al zăcământului în teren și de formele de relief caracteristice amplasamentului.

Posibilitatea apariției unui gol remanent, crește odată cu amplasarea zăcământului spre unitățile mai joase de relief (podiș, câmpie, luncă). Astfel, se va considera că în zonele colinare, de deal sau de munte, posibilitatea apariției unui gol remanent în urma unei activități de exploatare în carieră este redusă, întrucât se elimină forma de relief naturală și în cele mai multe cazuri nu rezultă un gol. În cazul exploatărilor la zi desfășurate în zonele de luncă, posibilitatea de apariție a unui gol remanent este majoră. Golurile pot avea dimensiuni impresionante, ceea ce înseamnă că prezintă o oportunitate ridicată pentru inundare.

În funcție de criteriul C1 (morfologia, geomorfologia și orografia amplasamentului), în vederea evaluării oportunității de inundare a unui gol remanent, s-a stabilit următorul punctaj:

P = 0 – zonă colinară, de deal sau de munte, zăcământul se află deasupra nivelului terenului înconjurător, practic nu rezultă un gol;

P = 1 – zonă colinară (sau colinară și de luncă cu extindere către zona colinară), de deal sau de munte, zăcământul de află parțial sau integral sub nivelul terenului înconjurător, probabilitate redusă de apariție a unui gol remanent (este probabil să rezulte un gol remanent, dar dimensiunile acestuia sunt, de regulă, reduse);

P = 2 – zonă colinară sau colinară și de luncă, probabilitate relativ ridicată de apariție a unui gol remanent;

P = 3 – zonă de luncă, probabilitate ridicată de apariție a unui gol remanent.

Aceste aspecte conturează o oarecare idee în ceea ce privește apariția în peisaj a unei forme de relief negative în comparație cu nivelul terenului înconjurător și nu în raport cu nivelul inițial al terenului, dar rezultatele nu sunt suficiente pentru a stabili oportunitatea de inundare a unei cariere.

Apariția unui gol remanent în urma încetării activității de exploatare, nu depinde doar de aspectele morfologice, geomorfologice și orografice, ci și de configurația golului remanent, aceasta fiind dată de forma finală a taluzurilor definitive ale carierei și ale haldei interioare.

4.2 Configurația golului remanent (C2)

Configurația golului remanent reprezintă un criteriu important care completează datele oferite de criteriul C1 cu informații ce scot în evidență poziția și forma golului remanent în raport cu nivelul terenului înconjurător și nu în raport cu nivelul inițial al terenului din perimtrul minier.

Cele mai importante aspecte care oferă detalii privind configurația golului remanent sunt elementele geometrice ale taluzurilor definitive ale golului remanent, în special adâncimea golului, care variază foarte mult în funcție de formele de relief specifice amplasamentului și a tehnologiilor de exploatare utilizate.

Tehnologiile de excavare, transport și haldare, care se aplică în carierele de lignit, determină forma finală a golului remanent. În cele mai multe cazuri, exploatările la zi presupun depozitarea sterilului în halde exterioare și interioare.

În funcție de formele de relief caracteristice amplasamentului, de poziția zăcământului în raport cu nivelul terenului înconjurător, de volumul de steril din coperta zăcământului și a intercalațiilor sterile și de modul de construcție a haldelor de steril (exterioare sau interioare), există următoarele situații:

Zonă colinară, de deal sau chiar de munte:

– zăcământul este situat deasupra nivelului terenului înconjurător. În aceste condiții, exploatarea presupune eliminarea formei de relief naturale și apariția unei noi forme de relief, în apropierea perimetrului minier, ca urmare a depozitării sterilului în halde exterioare. Astfel, în urma extragerii lignitului nu va rezulta un gol, deci inundarea acestuia este practic imposibilă (fig. 4.3.a).

– zăcământul este situat parțial sau integral sub nivelul terenului înconjurător. Exploatarea presupune eliminarea formei de relief inițiale și apariția unei noi forme de relief, ca urmare a construirii haldei de steril exterioare. În această situație, crește posibilitatea de apariție a unui gol în peisaj. În relativ puține cazuri sunt satisfăcute condițiile construirii haldelor interioare. (fig. 4.3.b) Adâncimea finală a golului remanent variază în funcție de alte caracteristici ale zăcământului, precum poziția în plan vertical, dată în primul rând de înclinarea zăcământului.

Zonă colinară și de luncă:

În condițiile în care, un zăcământ se extinde atât în zonă de luncă, cât și în zonă colinară, haldarea are loc inițial în halda exterioară, iar după atingerea cotei finale a vetrei se construiește halda interioară. Se poate urmări dimensiunea extinderii în fiecare dintre cele 2 zone, pentru a stabili dacă va rezulta un gol remanent sau dacă acesta va fi ocupat integral de halda interioară, până la finalul activității de exploatare (fig. 4.3.c). Astfel, există 2 situații:

– halda interioară ocupă în totalitate golul remanent al carierei; ceea ce exclude apariția unui gol, ceea ce exclude apariția unui gol remanent;

– halda interioară se apropie de zona colinară, va rezulta un gol remanent, ale cărui dimensiuni variază de la caz la caz.

Zonă de luncă:

În acest caz, posibilitatea de apariție a unui gol remanent, este majoră. Indiferent de dimensiunea haldei interioare, întotdeauna va rezulta un gol la finalul activității de exploatare, al cărui volum este egal cu suma dintre volumul de material steril depozitat în halda exterioară și volumul subtanței minerale extrase. Golurile remanente din zonele de luncă au dimensiuni impresionante, ceea ce înseamnă că prezintă o oportunitate ridicată pentru inundare (fig. 4.3.d).

Fig. 4.3 Forma golurilor remanente în funcție de amplasarea zăcământului și de modul de construcție a haldelor interioare și exterioare

În condițiile în care înălțimea haldei interioare depășește nivelul terenului înconjurător, este posibil ca adâncimea golului remanent să se măsoare în raport cu platforma superioară a haldei interioare (fig. 4.4).

Fig. 4.4 Măsurarea adâncimii unui gol remanent

Este importantă cunoașterea configurației golului remanent, în special a adâncimii acestuia în raport cu nivelul terenului înconjurător sau cu platforma superioară a haldei , deoarece volumul unui gol remanent se calculează luând în considerare adâncimea (h) măsurată de la un nivel ales până la vatra carierei (sau până la berma unei trepte de carieră și/sau de haldă, în condițiile în care halda interioară acoperă vatra carierei), deci strict golul care poate reține apa, respectiv volumul care poate fi inundat.

În vederea evaluării oportunității de inundare a unui gol remanent pe baza criteriului C2, în funcție de adâncimea golului remanent, s-a stabilit următorul punctaj:

P = 0 – practic nu există un gol, h = 0 m;

P = 1 – adâncime mică a golului remanent, h = 0 – 10 m;

P = 2 – adâncime medie a golului remanent, h = 10 – 30 m;

P = 3 – adâncime mare a golului remanent, h > 30 m.

În cazul în care exploatarea zăcământului a presupus eliminarea unei forme pozitive de relief, rezultând un teren plan sau cu înclinație mică, deci adâncimea este h = 0, terenul prezintă oportunitate ridicată pentru alte tipuri de utilizări, inundarea fiind imposibilă.

Golurile de mici dimensiuni, rezultă fie ca urmare a dezvoltării carierei în zone colinare, de deal sau de munte, fie ca urmare a dimensiunilor mari a haldelor interioare. Acestea au un impact vizual negativ mai redus, astfel că pot fi recuperate sub numeroase alte forme. Pentru un gol remanent cu adâncimea de maxim 10 m, se pot efectua lucrări de modelare și revegetare în scopul reintegrării terenului în peisaj.

În cazul golurilor remanente cu adâncimi cuprinse între 10 – 30 m, în afară de crearea unui lac de carieră, se pot stabili și alte tipuri de utilizare. Tipul final de utilizare se va stabili după evaluarea disponibilului de apă din formațiunile acvifere. Dacă afluxul de apă subterană poate contribui în mod semnificativ la inundarea golului, atunci crearea unui lac de carieră reprezintă o alegere oportună. În caz contrar, se recomandă alegerea altui tip de reutilizare.

Golurile remanente cu adâncimi mai mari de 30 m, prezintă oportunitate ridicată de inundare în mod natural, având în vedere probabilitatea ridicată ca acesta să intersecteze formațiuni acvifere de mică sau mare adâncime.

4.3 Necesitatea refacerii resurselor acvifere (C3)

În numeroase cazuri, exploatarea la zi a zăcămintelor de substanțe minerale utile se poate realiza doar în condițiile drenării formațiunilor acvifere din perimetrul minier.

Orizontul freatic și o parte din orizonturile acvifere captive sunt drenate prin taluzurile carierelor sau prin lucrări miniere de asecare (foraje de asecare de mare diametru). Efectul lucrărilor de drenare și asecare se manifestă printr-un impact cantitativ asupra formațiunilor acvifere de mică sau mare adâncime. Aceste lucrări conduc la extinderea curbelor depresionare pe distanțe foarte mari, în funcție de coeficientul de filtrare și la diminuarea sau chiar dispariția unor resurse de apă subterană, ceea ce are ca efect direct secarea fântânilor, reducerea debitelor captărilor de apă, afectarea vegeației etc. (Huidu, 2012)

Etapa de asecare a formațiunilor acvifere are un impact negativ din punct de vedere cantitativ asupra resurselor acvifere din regiune. De aceea, este importantă refacerea resurselor acvifere.

Necesitatea refacerii resurselor acvifere depinde foarte mult și de tipul de utilizare a terenurilor adiacente. Suprafețele de teren pot fi utilizate în numeroase scopuri. În funcție de tipul de utilizare, terenurile au fost clasificate în 9 categorii (fig. 4.5 – 4.6).

Fig. 4.5 Tipuri de utilizare a terenurilor

Fig. 4.6 Descrierea tipurilor de utilizare a terenurilor

În funcție de tipul de utilizare a terenurilor, cerințele de apă diferă (fig. 4.7). Dacă refacerea formațiunilor acvifere în mod natural, nu este posibilă, atunci pentru evaluarea necesității de refacere a resurselor de apă subterană, se ține seama de cerințele de apă ale fiecărui tip de utilizare a terenului.

Fig. 4.7 Cerințele de apă în funcție de tipul de utilizare a terenurilor

În zonele urbane și agricole cerințele pentru apă sunt cele mai ridicate, în timp ce pentru terenurile ocupate de căile de transport terestru și terenurile nude cerințe de apă sunt cele mai reduse.

S-au evaluat terenurile din punct de vedere al cerințelor față de apă prin notarea acestora, cu note de la 1 la 9. Astfel, nota 1 primesc terenurile ocupate de căile de transport, comunicații și utilități întrucât nu implică consum de apă (se face referire strict la perioada de exploatare a acestora), iar nota 9 primesc terenurile agricole care au cele mai mari cerințe față de apă (tabelul 4.1).

Tabelul 4.1

Regulile de notare a terenurilor

Z1 – zone agricole, Z2 – zone urbane, Z3 – zone industriale, Z4 – zone protejate, Z5 – zone naturale, Z6 – zone împădurite, Z7 – zone lacustre și fluviatile, Z8 – terenuri nude, Z9 – căi de transport, comunicații și utilități

În scopul prevenirii și reducerii efectelor negative ale secetei, trebuie întocmite programe care să includă măsuri de asigurare cu prioritate a alimentării cu apă potabilă și pentru irigarea culturilor agricole. (Lazăr Maria, 2001) Deci, pe lângă cunoașterea cerințelor față de apă a terenurilor, este importantă și cunoașterea priorităților în ceea ce privește alimentarea cu apă potabilă. Astfel, s-a stabilit următoarea ierarhie a priorităților în funcție de tipul de utilizare a terenului și s-au definit valorile unui coeficient de prioritate, unde valoarea cea mai mare revine terenului/tipului de utilizare care, în caz de secetă, depinde de alimentarea cu apă potabilă, deci are prioritate (tabelul 4.2).

Tabelul 4.2

Prioritatea alimentării cu apă potabilă

Pentru evaluarea terenurilor adiacente cu multiple utilizări, se va calcula media ponderată (4.1), luând în considerare valoarea terenurilor (x) și coeficienții de prioritate (c), în funcție de cerințele față de apă a terenurilor, respectiv de prioritatea alimentării cu apă potabilă. Valoarea dată de media ponderată (ponderea fiind dată de coeficientul de prioritate) asigură o evaluare corespunzătoare. Astfel, în condițiile în care un teren are multiple utilizări, media ponderată permite obținerea unei valori favorabile tipului de utilizare cu cerințe mai ridicate față de apă în general, respectiv față de apa potabilă.

(4.1)

Necesitatea refacerii resurselor acvifere s-a evaluat în funcție de tipurile de utilizare a terenurilor adiacente perimetrelor miniere în care exploatarea minieră a presupus asecarea formațiunilor acvifere și formarea unei pâlnii depresionare cu efecte negative asupra mediului biotic. În numeroase cazuri, terenurile adiacente perimetrelor miniere au mai multe folosințe. De aceea, s-au fixat intervale de valori pe baza cărora s-a realizat următoarea scală de evaluare:

P = 0 – pentru terenurile adiacente care în urma evaluării au obținut o valoare a mediei ponderate cuprinsă în intervalul 1 ÷ 1,49; nu este necesară refacerea resurselor acvifere;

P = 1 – pentru terenurile adiacente care în urma evaluării au obținut o valoare a mediei ponderate cuprinsă în intervalul 1,5 ÷ 3,49; necesitate redusă de refacere a resurselor acvifere;

P = 2 – pentru terenurile adiacente care în urma evaluării au obținut o valoare a mediei ponderate cuprinsă în intervalul 3,5 ÷ 7,49; necesitate ridicată de refacere a resurselor acvifere;

P = 3 – pentru terenurile adiacente care în urma evaluării au obținut o valoare a mediei ponderate cuprinsă în intervalul 7,5 ÷ 9; necesitate majoră de refacere a resurselor acvifere.

În condițiile în care este necesară refacerea resurselor acvifere în zonele adiacente perimetrelor miniere de exploatare la zi, în urma cărora a rezultat un gol remanent, se va evalua și necesitatea apariției unei oglinzi de apă în zonă, având în vedere că refacerea resurselor acvifere va duce la inundarea necontrolată a golului remanent.

4.4 Necesitatea apariției în zonă a unei oglinzi de apă (C4)

În cele mai multe cazuri, exploatarea lignitului a implicat ocuparea unui teren uscat. Deci, metoda inundării golurilor remanente rezultate în urma încetării activităților de extragere, presupune apariția în zonă a unei oglinzi de apă, respectiv a unui nou ecosistem acvatic, în funcție de tipul utilizării ulterioare, într-un teritoriu care anterior nu a mai întâlnit asemenea condiții.

Apariția unei oglinzi de apă, implică modificări microclimatice ca urmare a creșterii cantității de apă evaporată de pe suprafața de apă nou formată. Vaporii ajung în atmosferă unde contribuie la formarea norilor, care la rândul lor, generează cantități mai mari de precipitații. Aceste modificări microclimatice, pot constitui un dezavantaj, deoarece contribuie, într-un grad relativ mic, dar însemnat, la accentuarea efectului de seră.

Avantajele constau în: refacerea nivelului apelor subterane, constituirea unui nou ecosistem, dezvoltarea unui ecosistem acvatic în funcție de tipul utilizării ulterioare a lacului care asigură un grad ridicat al biodiversității, dezvoltarea durabilă a zonei ca urmare a reutilizării terenului având numeroase beneficii, din punct de vedere economic și social, pentru comunitățile locale și ecologic, pentru mediul înconjurător.

Ținând cont de specificul zonei și de strategia de dezvoltare a regiunii, apariția unei oglinzi de apă poate avea o însemnătate majoră. Spre exemplu, într-o zonă agricolă, un astfel de lac poate fi folosit ca rezervor de apă destinat irigării culturilor în perioadele secetoase. Dacă strategia de devoltare regională are drept obiectiv dezvoltarea turistică, se poate crea un lac de carieră destinat activităților de recreere și agrement, utilizare care poate asigura și dezvoltarea economică a regiunii. Dacă domeniul de activitate specific unei regiuni este vânătoarea, crearea unei oglinzi de apă nu este strict necesară, însă în condiții favorabile inundării unui gol remanent, apariția unui lac în peisaj nu afectează modul de desfășurare a activității. (Apostu et al., 2017)

Necesitatea de apariție a unei oglinzi de apă într-o anumită regiune se poate evalua în funcție de domeniul de activitate caracteristic regiunilor din imediata apropiere a perimetrului minier și de cerințele pentru apă specifice fiecărui domeniu (fig. 4.8).

Fig. 4.8 Cerințele de apă în funcție de domeniul de activitate specific unei regiuni

În funcție de domeniul de activitate specific unei regiuni și a cerințelor față de apă, pentru evaluarea necesității apariției unei oglinzi de apă, s-a stabilit următorul punctaj:

P = 0 – pentru D0, nu este necesară apariția unei oglinzi de apă;

P = 1 – pentru D1, necesitate redusă de formare a unei oglinzi de apă;

P = 2 – pentru D2, necesitate medie de formare a unei oglinzi de apă;

P = 3 – pentru D3, necesitate majoră de formare a unei oglinzi de apă.

După stabilirea necesității de refacere a formațiunilor acvifere și a apariției unei oglinzi de apă în peisaj, este importantă evaluarea disponibilității resurselor de apă care pot contribui la refacerea acviferelor și la inundarea golurilor remanente.

4.5 Hidrologia și hidrogeologia regiunii (C5)

Cunoașterea hidrologiei și hidrogeologiei unei regiuni permite evaluarea resurselor de apă disponibile în vederea refacerii formațiunilor acvifere și a inundării unui gol remanent.

Prezența surselor permanente de apă este considerată de importanță maximă atunci când se aplică metoda inundării, deoarece asigură inundarea golului remanent în mod natural și într-o perioadă mai scurtă de timp, perioadă care scade odată cu creșterea debitului de apă disponibil, și presupune costuri mai mici, nefiind necesare aducțiunile de apă.

Sursele permanente de apă sunt reprezentate de: apele provenite din precipitații, din formațiunile acvifere și mai rar, din cursurile de apă de suprafață (pâraie, râuri, etc.). În cazul intersectării cursurilor de apă cu perimetrele miniere de exploatare la zi, înaintea demarării activității de exploatare acestea trec printr-o serie de lucrări de deviere, reamenajare și regularizare, lucrări care au scopul de a permite desfășurarea activității de exploatare în condiții de siguranță. Astfel, după încetarea activității de exploatare, dacă afluxul de apă provenit din formațiunile acvifere și din precipitații nu este suficient pentru inundarea golului remanent, este posibilă, prin intervenții antropice, refacerea cursului natural al apei sau redirecționarea unei părți din debitul cursurilor de apă deviate sau existente în apropiere golului remanent.

Soluția ce presupune captarea și direcționarea unor debite din apele de suprafață în vederea inundării golurilor remanente, se justifică doar în cazul în care o regiune depinde de apariția unei oglinzi de apă, deci necesitatea de formare a unui lac de carieră este ridicată. Altfel, se urmărește posibilitatea inundării golului remanent în mod natural.

Alimentarea unui lac de carieră se realizează, în general, prin aport de apă din infiltrații subterane și din precipitații, iar descărcarea apei din lac se realizează prin drenaj natural și prin procesul de evaporare. În acest fel, se asigură un echilibru între alimentarea și pierderile de apă ale lacului nou format. (Apostu et Lazăr, 2017)

4.5.1 Alimentarea din precipitații (C5.1)

În funcție de cantitatea de apă din precipitații (QP) care ajunge în lac și cantitatea de apă evaporată de pe suprafața lacului (QE), se poate determina cantitatea de apă care contribuie efectiv la inundarea golului remanent.

În funcție de amplasarea geografică și de condițiile climatice, valoarea cantității de apă evaporată (de pe teren și de pe oglinzi de apă) este variabilă și mai mare decât 0 (QE > 0), în timp ce cantitatea de precipitații poate fi nulă (QP = 0) sau mai mare decât 0 (QP >0). În cazul unei atmosfere saturate și evapotranspirația poate fi nulă (doar după atingerea valorii evapotranspirației potențiale). De asemenea, există situații în care cantitatea de apă evaporată este mai mică, egală sau mai mare decât cantitatea de precipitații. Astfel, se pot evidenția 4 cazuri:

– nu există precipitații, deci au loc pierderi semnificative de apă prin procesul de evaporare (descărcări);

– cantitatea de precipitații este mai mică decât evaporarea, deci are loc o descărcare a lacului, dar care poate fi acoperită de afluxul de apă din formațiunile acvifere;

– cantitatea de precipitații este egală cu evaporarea, deci nu există o contribuție efectivă la inundarea golului remanent; nu are loc descărcarea lacului, dar nici alimentarea acestuia;

– cantitatea de precipitații este mai mare decât evaporarea, deci are loc alimentarea lacului.

În vederea evaluării oportunității de inundare pe baza cantității de apă din precipitații care alimentează efectiv lacul, s-a stabilit următorul punctaj:

P = 0 – QP = 0, QE > 0, rezultă o descărcare semnificativă a lacului;

P = 1 – QP < QE, rezultă o descărcare relativ redusă a lacului, dar care poate fi acoperită de afluxul de apă din formațiunile acvifere;

P = 2 – QP = QE, rezultă că precipitațiile nu contribuie la inundarea golului remanent, dar nici nu au loc pierderi de apă din lac;

P = 3 – QP > QE, rezultă că precipitațiile au o contribuție semnificativă la inundarea golului remanent,

unde: QP – cantitatea de apă din precipitații, QE – cantitatea de apă evaporată.

4.5.2 Alimentarea din formațiunile acvifere (C5.2)

Cunoașterea regimului hidrogeologic permite evaluarea disponibilității resurselor de ape subterane care pot asigura refacerea resurselor acvifere și inundarea golurilor remanente.

Prezența resurselor acvifere este esențială pentru formarea unui lac de carieră în mod natural, întrucât, în cele mai multe cazuri, afluxul de apă din precipitații este insuficient. Deasemenea, are avantaje deosebite în ceea ce privește dezvoltarea și menținerea vegetației nou instalate pe terenul afectat în trecut, a culturilor agricole, pomicole, refacerea resurselor de apă potabilă pentru comunitățile locale ș.a., mai ales în zonele sau perioadele mai secetoase.

De-a lungul timpului, s-au realizat numeroase studii pentru evalarea gradului de dificultate al exploatării zăcămintelor în funcție de condițiile hidrogeologice specifice regiunii.

Experiența practică a dovedit că probleme deosebite în ceea ce privește asecarea zăcămintelor apar atunci când în perimetrul de exploatare există orizonturi acvifere cu ape sub presiune, în condițiile unui aflux mare de apă subterană și în absența ecranelor protectoare în acoperișul și culcușul direct al stratelor exploatabile. (Rotunjanu et Lazăr, 2014)

Dintre clasificările existente se menționează o clasificare hidrogeologică complexă care ia în considerare gradul de inundare a zăcămintelor, definit de poziția zăcământului față de baza locală de eroziune, numărul orizonturilor acvifere și grosimea acestora, presiunea piezometrică, permeabilitatea rocilor, coeficientul afluxului de apă, caracterul apelor subterane, grosimea ecranului protector, tipul orizontului acvifer și caracteristicile rocilor acvifere (tabelul 4.3).

Tabelul 4.3

Clasificarea hidrogeologică complexă a zăcămintelor (Rotunjanu et Lazăr, 2014)

Valorile parametrilor hidrogeologici, alese pentru definirea condițiilor corespunzătoare fiecărei clase, reflectă parțial gradul de dificultate al lucrărilor de asecare, întrucât, în realitate, caracteristicile hidrogeologice ale formațiunilor acvifere pot avea valori diferite în cadrul aceluiași orizont acvifer sau de la un bloc de exploatare la altul. Rezultă de aici că sub aspectul valorilor unor parametri, același zăcământ poate fi încadrat în mai multe clase, potrivit clasificării prezentate. (Rotunjanu et Lazăr, 2014)

Conform acestei clasificări, zăcămintele de lignit pot fi clasificate din punct de vedere hidrogeologic în patru clase, și anume:

clasa I – condiții hidrogeologice simple, care nu necesită lucrări de asecare, ci numai lucrări de gospodărire a apelor;

clasa a II-a – condiții hidrogeologice medii, care necesită lucrări de asecare și de gospodărire a apelor;

clasa a III-a – condiții hidrogeologice grele, ca urmare a prezenței formațiunilor acvifere în acoperișul și culcușul zăcământului, care necesită lucrări de asecare pentru formațiunile acvifere din acoperiș și de detensionare pentru formațiunile acvifere din culcuș în prezența unor ecrane protectoare cu grosimi reduse;

clasa a IV-a – condiții hidrogeologice foarte grele, unde formațiunile acvifere conțin ape sub presiune, acviferitatea rocilor este redusă, iar condițiile geo-miniere sunt defavorabile prin absența sau existența unor ecrane protectoare cu grosime redusă și prin prezența dislocațiilor tectonice și a ferestrelor hidrogeologice. (Rotunjanu et Lazăr, 2014)

Scopul esențial al acestei clasificări îl reprezintă determinarea gradului de dificultate al lucrărilor de asecare și a evaluării zăcământului din punct de vedere hidrogeologic, dar pe baza acesteia se poate realiza și evaluarea resurselor disponibile în vederea refacerii resurselor acvifere – asupra cărora s-a intervenit pe perioada de exploatare prin lucrări de asecare – și a inundării golului remanent al unei cariere.

În general, condițiile fizico – geografice caracteristice regiunilor cu orizonturi acvifere de mari dimensiuni sunt favorabile acumulării unor rezerve însemnate de ape subterane și reînnoirii permanente ale acestora. (Huidu, 2012) În timp, condițiile fizico-geografice specifice unei regiuni nu suferă modificări semnificative, astfel că după încetarea unor activități de exploatare și oprirea lucrărilor de asecare, acestea contribuie la refacerea parțială a formațiunilor acvifere.

Deci, parametri hidrogeologici analizați influențează și procesul de refacere a resurselor acvifere și inundare a golului remanent. Astfel, se poate realiza o analogie între gradul de inundare al zăcământului și gradul de inundare al golului remanent. Acest lucru înseamnă că zăcămintele cu condiții hidrogeologice grele și foarte grele sunt caracterizate de o alimentare intensă a orizonturilor acvifere care pot genera afluxuri importante, deci sunt favorabile în vederea inundării unui gol remanent, într-un timp cât mai scurt.

În cazul exploatărilor miniere la zi, în funcție de condițiile hidrogeologice existente, odată cu oprirea lucrărilor de asecare și refacerea resurselor acvifere, are loc inundarea golurilor remanente. Pe baza clasificării hidrogeologice complexe existente în literatura de specialitate, s-a realizat o apreciere cantitativă a resurselor de apă subterană și s-a acordat următorul punctaj în vederea evaluării finale a oportunității de inundare a golurilor remanente:

– P = 0 – clasa a I-a, perimetru minier cu grad redus de inundare;

– P = 1 – clasa a II-a, perimetru minier cu grad mediu de inundare;

– P = 2 – clasa a III-a, perimetru minier cu grad ridicat de inundare;

– P = 3 – clasa a IV-a, perimetru minier cu grad foarte ridicat de inundare.

Deși în etapa de exploatare, condițiile grele sau foarte grele ale orizonturilor acvifere și mai ales afluxurile mari de apă nu sunt dorite, deoarece au ca efecte negative îngreunarea lucrărilor de exploatare și asecare, cheltuieli financiare foarte ridicate și riscuri privind siguranța angajaților și echipamentelor de lucru, în etapa de recuperare și reintegrare a terenului degradat în peisaj, sub forma unui lac, rezervor sau bazin de apă, aceste caracteristici hidrogeologice sunt favorabile, întrucât asigură refacerea resurselor acvifere și inundarea golului remanent în mod natural, într-o perioadă relativ scurtă de timp, fără a fi nevoie să se realizeze cheltuieli suplimentare.

4.5.3 Permeabilitatea rocilor (C5.3)

Pentru a evalua oportunitatea de inundare a unui gol remanent mărginit de taluzurile definitive ale carierei și de taluzurile haldei interioare, este necesară cunoașterea, în mod special, a compoziției granulometrice, care influențează porozitatea și permeabilitatea materialului in-situ și a materialului haldat.

Rocile necoezive cu granulație mare se drenează mai ușor (nisip, pietriș), în timp ce rocile pseudocoezive, cu granulație fină (praf, argilă) cedează foarte greu apa. Argilele, deși sunt roci foarte poroase, adsorb o cantitate mare de apă, însă, din cauza porilor foarte mici, aceasta nu poate să circule. (Rotunjanu et Lazăr, 2014)

Pe această bază, se poate evalua capacitatea de înmagazinare și cedare a apei de către roci și implicit, viteza de descărcare a apei din lac prin halda de steril. Se urmărește posibilitatea de inundare și menținere a unui nivel constant al apei din lac, dar în special, gestionarea corectă a riscului de alunecare a taluzurilor de haldă ca urmare a infiltrării apei în corpul haldei.

Prezența apei, în special în corpul haldei, poate duce la pierderea stabilității acesteia în funcție de permeabilitatea rocilor (roci nisipoase, argiloase etc.). Apa subterană reduce rezerva de stabilitate prin efectul negativ al presiunii apei din pori, care micșorează presiunea efectivă pe suprafața de alunecare, ceea ce conduce la reducerea rezistenței la forfecare și implicit a coeficientului de stabilitate. (Lazăr, 2010)

Din punct de vedere al permeabilității rocilor pentru evaluarea oportunității de inundare, s-a acordat următorul punctaj:

P = 0 – amestec de roci acvifere (nisipuri, pietrișuri etc.);

P = 1 – amestec de roci predominant acvifere;

P = 2 – amestec de roci predominant acviclude;

P = 3 – amestec de roci acviclude (marne, argile etc.).

În cazul în care, punctajul obținut în funcție de permeabilitatea rocilor este mic, iar punctajul final caracterizează o oportunitate ridicată pentru inundare, se pot efectua lucrări de impermeabilizare a taluzurilor definitive ale haldei de steril, taluzurile care vin în contact direct cu apa, astfel încât să se poată crea un lac de carieră.

4.6 Condiții de stabilitate ale taluzurilor definitive ale golului remanent (C6)

Stabilitatea taluzurilor este afectată ca urmare a distrugerii echilibrului local sau de ansamblu dintre forțele care le solicită și forțele interioare de rezistență ale rocilor sau amestecului de roci, sub acțiunea directă sau numai sub influența parțială a diverșilor factori externi sau interni, naturali sau antropici. (Rotunjanu, 2005)

Principalii factori de influență asupra stabilității taluzurilor și versanților sunt prezentați în figura 4.9. În baza factorilor care influențează producerea alunecărilor de teren s-au stabilit cauzele acestora (fig. 4.9). (Rotunjanu, 2005)

Fig. 4.9 Factorii și cauzele alunecărilor de teren

În general, golurile remanente ale carierelor sunt mărginite pe o parte de taluzurile definitive ale carierei, iar pe cealaltă parte de taluzurile haldei interioare.

Odată cu începerea procesului de inundare a golului remanent are loc ridicarea nivelului apei din lac până la echilibrarea acestuia cu nivelul apelor subterane. În aceste condiții, pe parcursul procesului de inundare există posibilitatea pierderii rezervei de stabilitate a taluzurilor și declanșării unor fenomene de tipul alunecărilor de teren, ca urmare a saturării cu apă a materialului steril din haldă și a antrenării particulelor fine din taluzurile in-situ ale carierei, de către afluxul de apă subterană

Urmărirea comportamentului rocilor din taluzurile definitive ale unui gol remanent, care sunt traversate de apele subterane sau vin în contact cu apa din lac, respectiv a riscului geotehnic (eroziuni, prăbușiri, alunecări etc.) care poate să apară având în vedere condițiile nou create, este esențială pentru sporirea gradului de securitate și siguranță a obiectivelor din zonele de influență.

Este importantă evaluarea stabilității taluzurilor definitive ale unui gol remanent, în starea lor simplă (imediat după încetarea activității de exploatare și eliberarea fronturilor de lucru de sarcinile tehnologice) și identificarea factorilor care pot influența rezerva de stabilitate, deoarece astfel se poate estima valoarea înspre care tinde rezerva de stabilitate a unui taluz/versant, în timp.

După oprirea sistemelor de asecare (acolo unde este cazul) intervin forțe suplimentare care influențează negativ starea de eforturi unitare prin reducerea rezervei de stabilitate ca urmare a manifestării presiunii apei din pori în condițiile saturării rocilor și/sau a manifestării presiunii hidrodinamice în condițiile formării curenților acviferi.

În cazul taluzurilor submersate, acțiunea apei se materializează atât pe suprafața liberă a taluzului prin presiunea hidrostatică, cât și pe suprafașa de alunecare prin presiunea apei din pori. Spre deosebire de presiunea apei din pori care micșorează presiunea efectivă pe suprafața de alunecare, presiunea hidrostatică, exercitată de acumularea de apă de pe taluz, are o acțiune favorabilă, manifestându-se prin creșterea presiunii efective pe suprafața de alunecare, asemănător unui prism de reazem. (Rotunjanu, 2005)

De asemenea, prezența sarcinilor suplimentare (la amplasarea construcțiilor, căilor de transport sau a altor obiective) pe bermele sau platformele taluzurilor definitive ale golului remanent, afectează stabilitatea taluzurilor. Astfel, se modifică starea de eforturi din masivele de roci, determinând reducerea rezervei de stabilitate, ceea ce poate duce la apariția unor fenomene de alunecare.

După extragere, caracteristicile rocilor suferă modificări importante. Valorile caracteristicilor fizico-mecanice sunt mult reduse în cazul rocilor haldate decât în cazul rocilor aflate în stare naturală, nederanjată, ca urmare a manipulării acestora prin transport și depunere. Rezerva de stabilitate este mai mică în cazul taluzurilor haldelor de steril față de taluzurile in-situ. De aceea, evaluarea oportunității de inundare a unui gol remanent pe baza criteriului care analizează condițiile de stabilitate ale taluzurilor definitive se va face separat pentru taluzurile in-situ ale carierei și taluzurile haldei interioare, după aceeași scală de evaluare, dar se va pune accentul pe stabilitatea taluzurilor de haldă care, în general, este mai redusă.

După gradul de stabilitate, depozitele au fost clasificate în patru categorii:

Depozite cu volum important și deplasări active;

Depozite ce pot intra în mișcare periculoasă datorită unor factori;

Depozite cu deplasări ce pot fi limitate prin amenajări sau prin tehnologia de exploatare;

Depozite stabilizate, la care nu apar ca probabile fenomene de alunecare. (Rotunjanu, 2005)

Întrucât starea de eforturi se poate modifica sub influența diferiților factori naturali sau antropici, este necesar ca alegerea sau impunerea factorului de siguranță să se facă nu numai prin evaluarea stării de eforturi, ci în funcție de elementele necunoscute, incerte sau subiective, care afectează stabilitatea taluzurilor și versanților. (Rotunjanu, 2005)

Având în vedere dificultățile și necunoscutele întâmpinate în procesul de evaluare a stabilității, precum:

– structura și condițiile geologice (metodele de calcul sunt elaborate pentru terenuri omogene, nestratificate, deși această situație se întâlnește foarte rar în natură);

– variația condițiilor hidrogeologice și meteorologice;

– diversitatea activităților antropice;

– timpul (în timp, are loc o variație – reducere sau modificare – a valorilor caracteristicilor fizico-mecanice);

– spațiul (stabilitatea are un caracter relativ din punct de vedere spațial, în sensul variației stabilității în funcție de înălțime. Cercetările arată că rezerva de stabilitate a unui taluz sau versant poate să scadă de la partea superioară spre baza acestora). (Rotunjanu, 2005)

Pentru a putea spune că taluzul sau versantul are o anumită rezervă de stabilitate, valoarea factorului de siguranță trebuie să fie supraunitară. Pentru a avea o asigurare bună împotriva alunecării, valoarea factorului de siguranță trebuie să fie cât mai mare, însă o valoarea mare a acestuia conduce la proiectarea și execuția unor taluzuri neeconomice. De aceea, s-a considerat că valoarea optimă a factorului de siguranță trebuie să fie cuprinsă în intervalul Fs = 1,25 ÷ 1,5, iar alegerea valorii optime să se facă luând în considerare importanța economică și socială a obiectivului, precum și durata mare de rămînere în loc a acestuia. (Rotunjanu, 2005)

Luând în considerare intervalul care conține valoarea optimă a factorului de siguranță (Fs = 1,25 ÷ 1,5), clasificarea depozitelor în funcție de gradul de stabilitate (pe baza căreia s-a făcut o analogie între termenii “depozit” și “taluz”) și având în vedere numeroșii factori care pot influența stabilitatea, s-au stabilit 4 clase de stabilitate a taluzurilor (tabelul 4.4).

Tabelul 4.4

Clasificarea taluzurilor

În funcție de încadrarea taluzurilor definitive ale golurilor remanente (încadrarea se va realiza separat pentru taluzurile in-situ și taluzurile de haldă, iar la evaluare se va lua în considerare situația mai puțin favorabilă) în clasele de stabilitate descrise și caracterizate anterior (tabelul x) în vederea evaluării oportunității de inundare pe baza criteriului care analizează condițiile de stabilitate ale taluzurilor definitive, a fost stabilit următorul punctaj:

P = 0 – clasa a IV-a de stabilitate;

P = 1 – clasa a III-a de stabilitate;

P = 2 – clasa a II-a de stabilitate;

P = 3 – clasa a I-a de stabilitate.

Stabilitatea fizică a haldelor este un indicator de maximă importanță pentru aproape toate tipurile de reamenajare și reutilizare, având în vedere că acestea presupun prezența omului și a unor utilaje și echipamente ce pot fi puse în pericol, în cazul producerii unor alunecări de teren. (Lazăr, Teză de abilitare, 2016)

Cu cât taluzurile definitive ale golului remanent sunt mai stabile în momentul încetării activității de exploatare, cu atât mai mici sunt investițiile privind lucrările de sporire a stabilității; inundarea golului remanent poate începe imediat iar lacul de carieră format își va putea prelua funcția cât mai repede.

4.7 Accesibilitate și distanță față de zonele de interes (C7)

În etapa de recuperare și reconstrucție a golurilor remanente ale fostelor cariere, existența căilor de acces și distanța cât mai mică față de obiectivele de interes (cum ar fi utilități, orașe ș.a.) reprezintă un avantaj, în primul rând din punct de vedere financiar. Este necesar accesul utilajelor și al personalului angajat pe perioada de recuperare a terenului degradat, respectiv al vizitatorilor după redarea terenului în folosință.

4.7.1 Accesibilitate – Existența și starea căilor de acces (C7.1)

În cazul în care tipul de reutilizare presupune prezența frecventă a personalului și/sau a vizitatorilor în perimetru, este necesară conectarea la căile de transport existente și amenajarea unei infrastructuri adecvate tipului de reutilizare. Existența căilor permanente de transport reprezintă un avantaj.

În funcție de tipul structurii rutiere (sau de suprafața de rulare), drumurile se împart în:

Drumuri de pământ;

Drumuri pietruite;

Drumuri cu îmbrăcăminți semipermanente;

Drumuri cu îmbrăcăminți permanente. (***, INS, 2017)

Conform O.G. nr 43/1997 (actualizată în 2017) privind regimul drumurilor, din punct de vedere al circulației, drumurile se împart în:

a) drumuri deschise circulației publice, care cuprind toate drumurile publice și acele drumuri de utilitate privată care servesc obiectivele turistice ori alte obiective la care publicul are acces;

b) drumuri închise circulației publice, care cuprind acele drumuri de utilitate privată care servesc obiectivelor la care publicul nu are acces.

În funcție de intensitatea traficului, Ministerul Dezvoltării Regionale, Administrației Publice Și Fondurilor Europene a realizat o clasificare tehnică a drumurilor (tabelul 4.5). (***, MDRAP)

Tabelul 4.5

Clasificarea tehnică a drumurilor după intensitatea traficului (***, MDRAP)

Ținând cont de cele trei aspecte prezentate anterior (regimul drumurilor, structura rutieră existentă și intensitatea traficului) s-au evaluat posibilitățile de acces către golul remanent al unei cariere și s-au acordat următoarele punctaje:

P = 0 – drumuri de pămînt amenajate sau neamenajate, provizorii, strict pentru vehicularea utilajelor, închise circulației publice, greu accesibile;

P = 1 – drumuri pietruite, deschise sau închise circulației publice, accesibile, trafic foarte redus;

P = 2 – drumuri cu îmbrăcăminți semipermanente, deschise circulației publice, ușor accesibile, trafic redus sau mediu;

P = 3 – drumuri cu îmbrăcăminți permanente, deschise circulației publice, acces facil, trafic intens sau foarte intens.

În cazul în care, drumurile identificate sunt de același rang și prezintă aceeași stare, diferențierea punctajului se poate face în funcție de lungimea drumurilor de legătură (care fac legătura dintre golul remanent și un drum principal, spre exemplu). Astfel, având în vedere costurile ce le implică modernizarea unui drum, punctaj maxim va primi drumul cel mai scurt și punctaj minim va primi drumul cel mai lung.

4.7.2 Distanța față de zonele de interes (C7.2)

Este importantă evaluarea posibilității de recuperare și reutilizare a unui gol remanent ținând cont și de distanța față de zonele de interes (orașe, zone agricole etc), întrucât avantajele sunt cu atât mai mari cu cât această distanță este mai redusă. Astfel, pe baza distanței dintre un gol remanent și zonele de interes s-a stabilit următorul punctaj:

P = 0 – distanță foarte mare (>50 km);

P = 1 – distanță relativ mare față de zonele de interes (10 – 50 km);

P = 2 – distanță medie față de zonele de interes (1 – 10 km);

P = 3 – distanță mică față de zonele de interes (0 – 1 km).

Recuperarea naturalistică este un tip de reutilizare care se pretează terenurilor degradate aflate la distanțe mari de centrele urbane și de căile principale de comunicație. (Lazăr, 2010) În schimb, recuperările de tip recreativ, rezidențial și nu numai, se pretează terenurilor degradate aflate la distanțe relativ mici față de zonele de interes și de căile de comunicație.

4.8 Investiții pentru recuperarea și reabilitarea golului remanent (C8)

Pentru a evalua costurile de redare în circuitul ecologic sau economic a terenurilor degradate de exploatările miniere la zi, se iau în calcul:

– cheltuielile efective de recuperare și reabilitare (amenajare, modelare) pentru crearea unui lac de carieră;

– cheltuieli privind reintegrarea în peisaj (depunerea de sol vegetal pe terenurile adiacente afectate, ameliorarea și susținerea și accelerarea procesului de revegetare ș.a.);

– cheltuieli privind construirea infrastructurii corespunzătoare tipului de reutilizare stabilit.

Procesul de inundare a unui gol remanent se poate realiza atât în mod natural, cu apă provenită din precipitații sau din formațiunile acvifere, cât și în mod artificial, prin aducțiune din alte surse de apă din apropiere, precum: râuri, lacuri ș.a. Existența surselor naturale de inundare a golului remanent reprezintă un avantaj important din punct de vedere financiar. Distanța redusă față de zonele de interes, existența căilor permanente de acces, a construcțiilor care pot fi utilizate în alte scopuri prezintă, deasemenea, avantaje importante.

După caracterul lucrărilor, investițiile se pot clasifica în:

– investiții pentru construirea unor obiective noi;

– investiții pentru refacerea (reconstituirea) acestora, dezvoltarea sau transformarea lor;

– investiții pentru înnoirea unităților existente, atunci când progresul tehnic impune retehnologizarea. (Lazăr, 2002)

Pe baza acestei clasificări s-a elaborat o nouă clasificare adaptată situațiilor în care se urmărește evaluarea (subiectivă, dar care oferă suficiente informații) investițiilor necesare recuperării și reabilitării terenurilor degradate de exploatările miniere la zi în scopul creării unui lac de carieră și nu numai (tabelul 4.6).

Tabelul 4.6

Clasificarea investițiilor privind inundarea golurilor remanente după caracterul lucrărilor necesare

Evaluarea oportunității de inundare a unui gol remanent s-a realizat în funcție de clasificarea investițiilor și s-a acordat următorul punctaj.

P = 0 – investiții ridicate sau foarte ridicate;

P = 1 – investiții medii;

P = 2 – investiții reduse;

P = 3 – nu necesită investiții sau implică investiții foarte reduse, nesemnificative.

Doar după stabilirea tipului final de reutilizare a lacului de carieră se vor putea estima costurile privind reintegrarea terenului în peisaj și construirea infrastructurii corespunzătoare pentru desfășurarea adecvată a activităților viitoare.

4.9 Exigențele populației (C9)

O abordare integrată a planificării și utilizării terenurilor degradate presupune implicarea tuturor părților interesate în procesul de luare a deciziilor cu privire la viitorul terenului. Este necesară identificarea și stabilirea unei utilizări a terenului, adecvată din punct de vedere tehnic, acceptabilă pe plan social și economic și nedegradantă din punct de vedere ecologic. Deciziile privind utilizarea terenurilor trebuie puse în aplicare luând în considerare exigențele fizice, biologice, estetice sau economice ale celor care le vor utiliza în viitor. (Lazăr, 2010)

Potrivit Declarației de la Rio, oamenii au dreptul la o viață sănătoasă și productivă, în armonie cu natura. Acest fapt se regăsește în esența principiului de respectare a exigențelor populației, unul dintre principiile fundamentale ale planificării ecologice. (Lazăr, 2010)

Înainte de a întreprinde vreo operațiune este necesară elaborarea unei liste de exigențe și de priorități de dezvoltare durabilă a comunităților. Aceste practici favorizează implicarea populației și conduc la participarea efectivă a acesteia la procesul de planificare a teritoriului. Exigențele comunităților locale redau necesitățile individuale și fac referire la locuințe, spații, zone productive, zone verzi, necesități de igienă, mobilitate sau reamplasare în teritoriu, calitatea mediului înconjurător, a serviciilor și la imaginea complexă a peisajului sau cerințele acestora. (Lazăr, 2010)

Evaluarea oportunității de inundare a golurilor remanente ale fostelor cariere se poate realiza pe baza unui sondaj de opinie, realizat la nivel local sau regional, privind alegerea tipului de reutilizare a unui gol remanent dat, ținând cont de nevoile individului și ale comunităților locale, de importanța dezvoltării socio-economice a regiunii și a refacerii mediului înconjurător, toate aceste aspecte fiind văzute din punctul de vedere al respondentului (fig. 4.10).

Fig. 4.10 Sondaj de opinie

Varianta de reutilizare “lac de carieră”, care poate prelua diferite funcțiuni, interesează în mod special în condițiile evaluării oportunității de inundare a unui gol remanent. Pe baza poziției acestuia în ierarhia exigențelor populației se va stabili punctajul acordat pentru evaluare.

Acest sondaj se poate realiza și la nivel național, dar date mai concrete oferă dacă se efectuează la nivelul regiunii studiate. Ținând cont de faptul că există numeroase variante de reutilizare a golurilor remanente, pentru a obține rezultate mai precise se recomandă aplicarea următoarei metodologii în vederea stabilirii punctajului final care va fi utilizat la evaluarea oportunității de inundare a golului remanent:

– chestionarea comunităților locale din regiunea studiată cu privire la tipul de utilizare a unui gol remanent după recuperarea acestuia;

– ierarhizarea exigențelor populației;

– stabilirea numărului de variante de reutilizare (n);

– stabilirea poziției variantei “lac de carieră” în ierarhie (plc).

Acordarea punctajului corespunzător în vederea evaluării oportunității de inundare a golului remanent analizat, se va face astfel:

întotdeauna punctajul variază între valorile 0 și 3 (P = 0 – minim-, P = 3 – maxim-).

Indiferent de numărul variantelor de reutilizare propuse, dacă varianta “lac de carieră” ocupă prima poziție din ierarhie, la evaluare, golul remanent va primi 3 puncte (P = 3). Dacă varianta “lac de carieră” ocupă ultima poziție din ierarhie, la evaluare, golul remanent va primi 0 puncte (P = 0).

Dacă există doar 4 variante de reutilizare se va acorda următorul punctaj:

– P = 0 – dacă tipul de utilizare “lac de carieră” se află pe a IV-a poziție în ierarhia exigențelor populației;

– P = 1 – dacă tipul de utilizare “lac de carieră” se află pe a III-a poziție în ierarhia exigențelor populației;

– P = 2 – dacă tipul de utilizare “lac de carieră” se află pe a II-a poziție în ierarhia exigențelor populației;

– P = 3 – dacă tipul de utilizare “lac de carieră” se află pe prima poziție în ierarhia exigențelor populației.

Dacă există mai mult de 4 variante de reutilizare și varianta “lac de carieră” se află între prima și ultima poziție din ierarhie, se va aplica metoda descrisă în continuare, pentru stabilirea punctajului final.

se va determina valoarea unei constante (k) care este dată de raportul dintre Pmax, valoarea maximă a punctajului (sau limita superioară a scalei de evaluare, P = 3 în condițiile stabilite în lucrare) și n-1, unde n reprezintă numărul de variante de reutilizare (4.2):

(4.2)

se va determina punctajul final aplicând următoarea formulă (4.3):

(4.3)

unde:

n – numărul variantelor de reutilizare a golului remanent oferite în chestionar;

plc – poziției variantei “lac de carieră” în ierarhia exigențelor populației privind tipul de reutilizare a golului remanent;

k – constantă;

Pf – punctajul final (care va fi utilizat la evaluarea oportunității de inundare a golului remanent).

S-a aplicat această metodologie de stabilire a punctajului pentru evaluarea oportunității de inundare a unui gol remanent, în funcție de criteriul care urmărește exigențele comunităților locale, din două motive:

s-a urmărit ca valorile limită ale scalei de evaluare să fie aceleași pentru fiecare criteriu analizat (P = 0 – minim-, P = 3 – maxim-);

deoarece este dificilă stabilirea limitelor (pe baza procentelor obținute în urma chestionării) și acordarea unui punctaj pe baza criteriului C9, în condițiile în care există mai mult de 4 variante de reutilizare, iar varianta “lac de carieră” nu ocupă primul loc în ierarhie.

CAP. 5 EVALUAREA OPORTUNITĂȚII DE INUNDARE A GOLURILOR REMANENTE ALE CARIERELOR

Cele 9 criterii stabilite și descrise în capitolul 4, stau la baza elaborării unei metodologii complexe care permite evaluarea oportunității de inundare a golurilor remanente ale fostelor cariere și care asigură obținerea unor rezultate cu grad ridicat de precizie și de încredere, ceea ce face ca procesul de recuperare și reabilitare a unui gol remanent să urmeze direcția optimă atât din punct de vedere ecologic, cât și economic.

Evaluarea corespunzătoare oferă indicații privind golurile remanente care se pretează la inundare, asigurând totodată, un grad ridicat de securitate și de siguranță a obiectivelor din zonele de influență.

5.1 Matricea de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor

În tabelul 5.1 este prezentată matricea de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente, în care sunt centralizate punctajele acordate fiecărui criteriu definit în capitolul anterior (Capitolul 4). La elaborarea matricii au fost luate în considerare numeroase clasificări existente în literatura de specialitate (menționate în capitolul anterior), dar și o serie de evaluări și aprecieri personale realizate pe baza studiilor și cercetărilor din domeniul Ingineriei și Protecției Mediului.

Tabelul 5.1

Matricea de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor

Tabelul 5.1 (continuare)

0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

Criteriile de evaluare: C1 – Morfologia, geomorfologia și orografia amplasamentului; C2 – Configurația golului remanent; C3- Necesitatea refacerii resurselor acvifere; C4- Necesitatea apariției în zonă a unei oglinzi de apă; C5- Hidrologia și hidrogeologia regiunii; C5.1- Alimentarea din precipitații; C5.2- Alimentarea din formațiunile acvifere; C5.3- Permeabilitatea rocilor haldate; C6- Condiții de stabilitate ale taluzurilor definitive ale golului remanent; C7- Accesibilitate și distanță față de zonele de interes; C7.1- Accesibilitate – existența și starea căilor de acces; C7.2- Distanța față de zonele de interes; C8- Investiții pentru recuperarea și reabilitarea golului remanent; C9- Exigențele populației;

QP-cantitatea de apă din precipitații;QE- cantitatea de apă evaporată;

n – nr. variantelor de reutilizare oferite în chestionarul de evaluare a exigențelor populației;

Matricea finală de evaluare va avea două intrări: criteriile de evaluare și perimetrele miniere în care se află golurile remanente care sunt supuse evaluării oportunității de inundare și va avea următoarea formă (tabelul 5.2):

Tabelul 5.2

Matricea finală de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente

*punctajul final se calculează ca medie aritmetică a punctajelor obținute în funcție de criteriile de evaluare;

În matrice se va introduce o linie suplimentară pentru centralizarea punctajului final, punctaj care este dat de media aritmetică a punctajelor individuale, obținute în funcție de fiecare criteriu de evaluare pentru fiecare gol remanent analizat. În funcție de valoarea finală (punctajul final) s-a stabilit următoarea scală de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente:

0 ÷ 0,99 – inoportun;

1 ÷ 1,99 – oportunitate redusă;

2 ÷ 2,49 – oportunitate medie;

2,5 ÷ 3 – oportunitate majoră.

Conform licențelor de exploatare actuale și rapoartelor Ministerului Energiei (***, Raportul grupului de lignit, 2016), durata de viață a carierelor de lignit din Bazinul Minier Rovinari este scăzută. Din cele 5 cariere aflate în exploatare, Rovinari, Peșteana Nord și, probabil, Tismana își vor înceta activitatea în următorii ani (maxim 7 ani), fie ca urmare a epuizării rezervelor, fie ca urmare a faptului că exploatarea lignitului nu mai este eficientă din punct de vedere tehnico-economic, iar pentru Pinoasa și Roșia de Jiu se va solicita extinderea perimetrelor de exploatare și prelungirea licenței de exploatare (tabelul 5.3).

Tabelul 5.3

Perimetrele miniere din Bazinul Minier Rovinari [10]

Având în vedere durata redusă a activităților de exploatare în perimetrele existente în prezent în bazinul Rovinari și importanța recuperării terenurilor degradate, se urmărește evaluarea, diversificarea și chiar combinarea posibilităților de reutilizare în scopul dezvoltării durabile a regiunii prin crearea unui lac de carieră care poate prelua diferite funcțiuni. Avantajele ecologice nu sunt suficiente pentru dezvoltarea durabilă a unei regiuni, astfel că cercetările corespunzătoare permit alegerea celor mai adecvate tipuri de reutilizare, pentru a completa lista cu beneficii și din punct de vedere economic, social, cultural etc.

Metodologia de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente a fost aplicată și verificată pentru cazul carierelor care aparțin de Bazinul Minier Rovinari.

5.2 Evaluarea golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari în funcție de criteriile de evaluare

Carierele Balta Unchiașului, Cicani, Beterega, Urdari și Peșteana Sud și-au încetat activitatea. Unele goluri remanente au fost inundate, altele reintegrate în peisaj, în mod natural, iar altele reutilizate, în general pentru depunerea zgurii și cenușei provenite de la Termocentrala Rovinari. Având în vedere starea actuală a golurilor remanente, acestea au fost excluse din analiză.

În Bazinul Minier Rovinari, funcționează în prezent 7 cariere, acestea fiind grupate în 5 unități miniere de carieră (U.M.C.): Rovinari, Tismana, Pinoasa, Roșia de Jiu și Peșteana Nord. (Bazinul Minier Rovinari și în special, cele 5 cariere funcționale, au fost descrise amănunțit în primul raport de cercetare.)

Ținând cont de criteriile stabilite și de complexitatea metodologiei și a metodelor de evaluare, golurile remanente ale carierelor din bazinul Rovinari se vor evalua în continuare, pe rând, în funcție de fiecare criteriu.

5.2.1 Morfologia, geomorfologia și orografia amplasamentului (C1)

Din punct de vedere geomorfologic în regiunea bazinului minier Rovinari sunt cunoscute unități ale subcarpaților și Podișului Getic până în vecinătatea câmpiei înalte de piemont situată în fața platformei moesice. (Huidu, 2012)

Predomină relieful mixt (colinar și de luncă) în trei perimetre: Rovinari, Tismana și Roșia de Jiu, luncă în perimetrul Peșteana Nord și colinar în perimetrul Pinoasa (tabelul 5.4).

Tabelul 5.4

Identificarea amplasamentului golurilor remanente ale carierelor din bazinul Rovinari în funcție de relief

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

Zăcămintele se află integral sau parțial sub nivelul terenului înconjurător. Probabilitatea de a rezulta un gol remanent după încetarea activității de exploatare este relativ ridicată în 3 dintre cele 5 perimetre miniere analizate.

5.2.2 Configurația golului remanent (C2)

Criteriul de evaluare C2 ține cont de adâncimea golului remanent. În tabelul 5.5 sunt redate adâncimile actuale (anul 2017) ale carierelor din bazinul Rovinari.

Tabelul 5.5

Adâncimea golurilor remanente ale carierelor din bazinul Rovinari

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

În cazul carierelor Rovinari, Tismana și Peșteana Nord adâncimea golului remanent nu va prezenta variații semnificative până la încetarea activității, deci se poate lua în considerare pentru evaluare adâncimea actuală. Trebuie menționat faptul că, în cazul carierelor Pinoasa și Roșia de Jiu, probabilitate de apariție a unui gol remanent este relativ redusă ca urmare a extinderii carierelor în zone colinare, respectiv a extinderii haldelor interioare, care până la finalul activității pot reduce considerabil adâncimea finală a golurilor (în condițiile în care halda interioară acoperă vatra și o parte din taluzurile in-situ ale carierei) sau pot umple în totalitate golul remanent. (***, Documentație Complexul Energetic Oltenia, 2017). În consecință, pentru cele 2 goluri remanente s-a apreciat că adâncimea finală va fi medie, acestea prezentând oportunitate medie de inundare.

5.2.3 Necesitatea refacerii resurselor acvifere (C3)

Pentru stabilirea necesității de refacere a resurselor acvifere din zona Bazinului Minier Rovinari, s-a procedat la studierea tipului de utilizare a terenurilor adiacente fiecărei cariere. Rezultatele studiilor și analizelor efectuate sunt prezentate în figura nr. 5.1. a – e.

Fig. 5.1 Terenurile adiacente golurilor remanente (a. Perimetrul minier Peșteana Nord, b. Perimetrul minier Pinoasa, c. Perimetrul minier Roșia de Jiu, d. Perimetrul minier Rovinari, e. Perimetrul minier Tismana)

În tabelul 5.6, s-a evaluat oportunitatea de inundare a golului remanent conform criteriului privind necesitatea refacerii resurselor acvifere care ține seama de tipul de utilizare a terenurilor adiacente și de cerințele acestora față de apă.

Tabelul 5.6

Necesitatea refacerii resurselor acvifere

Tabelul 5.6 (continuare)

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

5.2.4 Necesitatea apariției în zonă a unei oglinzi de apă (C4)

Specificul economic al județului Gorj este unul industrial-agrar. Economia orașului Rovinari și a satelor care s-au dezvoltat în apropierea Bazinului Minier Rovinari, are ca promotor industria extractivă și cea producătoare de energie electrică prin arderea cărbunelui, la care se adaugă agricultura, o ramură neperformantă, ca urmare a faptului că suprafața agricolă este de calitate medie, se practică o agricultură de subzistență, cu tehnologii și utilaje învechite. Turismul se află în fază incipientă, dar prezintă un potențial apreciabil de dezvoltare. (***, Strategia de dezvoltare durabilă a județului Gorj pentru perioada 2011-2020)

Ținând cont de faptul că activitatea minieră se apropie de final, se va lua în considerare ca domeniu principal de activitate în zona Bazinului Rovinari, agricultura (tabelul 5.7).

Tabelul 5.7

Domeniul de activitate specific regiunii Rovinari

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

Având în vedere cerințele majore de apă ale culturilor agricole, apariția unei oglinzi de apă în peisaj are numeroase beneficii, reprezentând o sursă suplimentară de apă pentru irigarea culturilor din regiune. (Apostu et Lazăr, 2017)

Deasemenea, un lac de carieră destinat irigării culturilor în perioadele secetoase, poate fi amenajat și în scopul desfășurării altor activități viitoare, precum activități de recreere, înot, cultură, turism etc.

5.2.5 Hidrologia și hidrogeologia regiunii (C5)

Oportunitatea de inundare a golurilor remanente ale carierelor din bazinul Rovinari se va evalua ținând cont de următoarele aspecte: alimentarea din precipitații și din formațiunile acvifere și de permeabilitatea rocilor haldate.

5.2.5.1 Alimentarea din precipitații (C5.1)

Având în vedere amplasarea celor 5 cariere din bazinul Rovinari, distanța relativ mică dintre ele, condițiile climatice asemănătoare, evaluarea în funcție de criteriul C5.1 poate fi considerată irelevantă deoarece, în cazul de față, nu se diferențiază prin punctaj. Evaluarea oportunității de inundare a unui gol remanent în funcție de criteriul C5.1 are o relevanță mai mare în condițiile în care obiectivele (golurile remanente) studiate sunt amplasate în regiuni diferite caracterizate de condiții climatice diferite.

Cunoașterea cantităților de apă provenită din precipitații și de apă evaporată permite estimarea cantității de apă din precipitații care contribuie la inundarea golului remanent. Totuși, este dificilă determinarea cantității de apă evaporată de pe suprafața unui lac de carieră în timpul formării acestuia.

Pentru a putea estima contribuția precipitațiilor la inundarea golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Rovinari, au fost luate în considerare valorile precipitațiilor medii anuale și a evapotranspirației de referință (evapotranspirația potențială), înregistrate în zona orașului Rovinari (fig. 5.2). Valoarea evapotranspirației este dată de suma cantităților de apă care ajung în atmosferă sub formă de vapori prin procesele de evaporare și transpirație. Deci, ca valoare, evaporarea este mai mică decât evapotranspirația, iar utilizarea celei din urmă în calcule, oferă informații relative, dar satisfăcătoare.

Fig. 5.2 Precipitațiile medii anuale (dreapta), evapotranspirația potențială (stânga) (Păltineanu et al.,2007)

Cantitățile medii anuale ale precipitațiilor și evapotranpirației potențiale, în zona studiată, au înregistrat valori de aproximativ 750 mm/m2, respectiv 730-740 mm/m2 (tabelul 5.8). Rezultă, deci un excedent de apă din precitații, de aproximativ 10-20 mm/m2/an.

Tabelul 5.8

Alimentarea din precipitații

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

Conform scalei de evaluare, la evaluarea oportunității de inundare a celor 5 goluri remanente ale carierelor din Rovinari, din punct de vedere al contribuției precipitațiilor la inundare, se va acorda punctajul maxim, P = 3, întrucât se încadrează în condițiile date: cantitatea de precipitații mai mare decât cea a evapotranspirației potențiale, de unde rezultă un excedent de apă care contribuie la inundarea golului remanent.

5.2.5.2 Alimentarea din formațiunile acvifere (C5.2)

În Raportul de Cercetare nr. 1 s-a realizat caracterizarea hidrogeologică a perimetrelor miniere și încadrarea lor în clasificarea hidrogeologică complexă propusă în literatura de specialitate (Rotunjanu et Lazăr, 2014), fiind luate în considerare valorile cele mai defavorabile. Privind în ansamblu, perimetrele active din bazinul Rovinari, întâmpină, în general, condiții hidrogeologice grele și foarte grele.

Caracterizarea hidrogeologică a perimetrelor miniere și evaluarea oportunității de inundare s-a făcut ținând cont de valoarea coeficientului afluxului de apă, valoare care diferă de la un perimetru la altul. Conform scalei de evaluare stabilite, s-a acordat și punctajul corespunzător, punctaj care va folosi la evaluarea finală a oportunității de inundare a golurilor remanente (tabelul 5.9).

Tabelul 5.9

Alimentarea din formațiunile acvifere (în funcție de coeficientul afluxului de apă)

0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

* Clasa I – condiții hidrogeologice simple; II – condiții hidrogeologice medii; III – condiții hidrogeologice grele; IV – condiții hidrogeologice foarte grele

Dezvoltarea zăcămintelor în zona de luncă a râului Jiu, respectiv într-o regiune cu orizonturi acvifere de dimensiuni impresionante, are o influență negativă majoră pe perioada de exploatare (costurile mari necesare efectuării lucrărilor de asecare a formațiunilor acvifere pentru valorificarea cât mai completă a rezervei de lignit în condiții de siguranță), dar o influență pozitivă în condițiile în care se dorește refacerea resurselor acvifere și inundarea golurilor remanente, întrucât asigură desfășurarea acestor procese în mod natural, fără a implica investiții financiare majore.

5.2.5.3 Permeabilitatea rocilor (C5.3)

În materialul steril care formează coperta și intercalațiile sterile predomină argilele și nisipurile, precum și amestecuri din aceste roci care determină, în funcție de proporții, denumirea de argile nisipoase sau de nisipuri argiloase, la care se mai adaugă praful argilos. (Huidu, 2012)

Zăcământul de lignit din Oltenia se află într-o regiune în care se dezvoltă exclusiv formațiunile geologice tinere constituite din marne și argile (50-70%), nisipuri (5-20%) și sol vegetal (5-20%), formațiuni în care sunt cantonate stratele de lignit (tabelul 5.10). (Lazăr, Teză de abilitare, 1998)

Tabelul 5.10

Permeabilitatea rocilor

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

Deci, din punct de vedere al permeabilității rocilor din perimetrele miniere ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari, întâlnim roci predominant acviclude (argile, marne), punctajul acordat în funcție de acest criteriu fiind P = 2.

Materialul steril rezultat în urma exploatării lignitului în perimetrele miniere din bazinul Rovinari, este format din argile și argile marnoase, argile prăfoase și argile nisipoase, nisipuri argiloase și nisipuri, roci ce nu suferă nicio transformare semnificativă fizică, chimică sau biologică, nu se dizolvă, nu ard și nu reacționează în niciun fel fizic sau chimic, nu sunt biodegradabile și nu afectează materialele cu care vin în contact într-un mod care să poată duce la poluarea mediului ori să dăuneze sănătății omului. (***, I.C.S.I.T.P.M.L., Cariera Peșteana Nord, 2012; ***, I.C.S.I.T.P.M.L., Cariera Tismana I, 2012; ***, I.C.S.I.T.P.M.L., Cariera Tismana II, 2012; ***, I.C.S.I.T.P.M.L., Cariera Pinoasa, 2012)

5.2.6 Condiții de stabilitate ale taluzurilor definitive ale golului remanent (C6)

Din Bazinul Carbonifer Oltenia, Bazinul Minier Rovinari prezintă cele mai sigure perimetre miniere din punct de vedere al condițiilor geotehnice. Spre deosebire de celelalte bazine miniere, în Bazinul Rovinari nu s-au înregistrat alunecări de teren de mari dimensiuni, ci doar alunecări superficiale, care nu au pus în pericol siguranța oamenilor și/sau a utilajelor din perimetru. În cariera Rovinari, s-au semnalat recent (2017) câteva alunecări de teren care au atras atenția specialiștilor. În rest, s-au evidențiat în fiecare perimetru minier zone de eroziune, zone sufozionare sau zone cu crăpături sau fisuri. În aceste cazuri s-a intervenit prin aplicarea măsurilor de nivelare și compactare în vederea creșterii stabilității și a evitării fenomenelor nedorite. (*** – Documentație CEO, 2017)

Conform analizelor de stabilitate efectuate pentru taluzurile haldei interioare a carierei Tismana, a rezultat o valoare a factorului de stabilitate egală cu 1,179 (obținută prin metoda lui Janbu) în cazul taluzurilor individuale și o valoare > 3 pentru taluzurile generale (sudic și nordic). (Smeu, Teză de doctorat, 2012) Deși Fs = 1,179 este o valoare supraunitară, teoretic taluzul fiind stabil, normativele în vigoare și cercetătorii recomandă o valoare minimă a coeficientului de 1,25-1,3, motiv pentru care este necesară aplicarea măsurilor de retaluzare în scopul creșterii rezervei de stabilitate. (***, MMPS, 1997; Rotunjanu, 2005)

În anul 2015, firma Geoconsulting a realizat un studiu de stabilitate pentru treptele in-situ din zona colinară a carierei Roșia de Jiu. În tabelul 5.11 sunt prezentate valorile factorilor de stabilitate atât în condiții statice, cât și dinamice. Valoarea cea mai mică, 1,32, este obținută prin metoda Fellenius în condiții dinamice, deci taluzul este considerat stabil. (Mihai et Onescu, Geoconsulting S.R.L., 2015)

Tabelul 5.11

Factorul de stabilitate pentru taluzul in-situ din zona colinară a carierei Roșia de Jiu

Având în vedere, că în general valorile obținute în condiții dinamice au depășit limita de 1,5, se poate considera că taluzurile in-situ prezintă stabilitate ridicată, cu probabilitate redusă de alunecare.

Pe baza cercetării și documentării efectuate, a observațiilor și informațiilor obținute în teren, privind rezerva de stabilitate a taluzurilor in-situ și de haldă din perimetrele miniere studiate, s-a constatat că, în general, taluzurile sunt stabile, probabilitatea de alunecare fiind foarte mică. (***, Documentație CEO, 2017; Smeu, Teză de doctorat, 2012; Mihai et Onescu, Geoconsulting S.R.L., 2015) În tabelul 5.12 s-a realizat încadrarea taluzurilor in-situ și de haldă ale perimetrelor miniere din Rovinari în clasele de stabilitate în funcție de caracteristici și gradele de stabilitate.

Tabelul 5.12

Încadrarea taluzurilor in-situ și de haldă ale perimetrelor miniere din Rovinari în clasele de stabilitate

Conform scalei de evaluare stabilite, s-a acordat punctajul corespunzător pentru taluzurile in-situ și de haldă ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari. Pentru evaluarea finală a oportunității de inundare a golurilor remanente se vor lua în considerare punctajele obținute la evaluarea stabilității taluzurilor de haldă, întrucât valorile sunt mai puțin favorabile, ceea ce sporește implicarea în direcția siguranței și securității obiectivelor din zona de influență (tabelul 5.13).

Tabelul 5.13

Condiții de stabilitate ale taluzurilor definitive ale golului remanent

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

Având în vedere faptul că analiza condițiilor de stabilitate s-a realizat pe baza analizelor și studiilor existente, efectuate în anii anteriori, pentru golul remanent care prezintă cea mai ridicată oportunitate de inundare se va realiza un studiu de caz care va include modelarea golului remanent și evaluarea stabilității taluzurilor pentru a spori gradul de securitate și siguranță al obiectivelor din zona de influență.

5.2.7 Accesibilitate și distanță față de zonele de interes (C7)

Principalele drumuri care străbat Bazinul Minier Rovinari și care se află în apropierea golurilor remanente ale carierelor sunt:

– drumul național DN66 – drum cu îmbrăcăminți permanente, deschise circulației publice, acces facil, trafic intens;

– drumul județean DJ674 – drum cu îmbrăcăminți semipermanente, deschise circulației publice, ușor accesibile, trafic redus sau mediu;

– drumul comunal DC73 – drumuri cu îmbrăcăminți semipermanente, deschise circulației publice, trafic redus. De la aceste drumuri legătura cu golurile remanente se realizează prin intermediul drumurilor de pământ, neamenajate, închise circulației publice.

5.2.7.1 Accesibilitate – Existența și starea căilor de acces (C7.1)

Conform hărții calității drumurilor din România (fig. 5.3), starea drumului național DN66 este excelentă, în schimb drumurile de acces ce pornesc din DN66 către golurile remanente se află într-o stare extreme de rea.

Fig. 5.3 Starea drumurilor (***, http://proinfrastructura.ro/harta-calitatii-drumurilor.html#map=7/46/25)

În tabelul 5.14 sunt redate posibilitățile de acces către perimetrele miniere din Bazinul Rovinari fiind caracterizate drumurile de legătură dintre perimetrele miniere și drumul principal din regiune, în cazul de față DN66.

Tabelul 5.14

Posibilitățile de acces către perimetrele miniere din Bazinul Rovinari

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

1Distanța de la golul remanent la DN66

Având în vedere că drumurile de legătură dintre golurile remanente ale carierelor din bazinul Rovinari și drumurile principale sunt de același rang și au aceeași calitate, diferențierea punctajului s-a făcut ținând cont de lungimea drumurilor de legătură (drumurile de pământ, neamenajate, închise circulației publice), astfel că cele mai scurte drumuri de legătură au primit un punctaj favorabil, întrucât costurile privind modernizarea acestora sunt mai reduse.

5.2.7.2 Distanța față de zonele de interes (C7.2)

Pentru evaluarea oportunității de inundarea a unui gol remanent se iau în considerare cele mai apropiate zone de interes (tabelul 5.15), pentru care noua utilizare a terenului poate aduce beneficii din punct de vedere ecologic și economic.

Tabelul 5.15

Distanța față de zonele de inters

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

În cazul perimetrului minier Peșteana Nord, care se află la 10-12 km de orașul Rovinari și la aprox. 1 km de satele Peșteana Jiu, Valea cu Apă, Hotăroasa, Bălteni, Cocoreni, Urdari ș.a., pentru evaluarea finală a oportunității de inundare s-au luat în considerare zonele de interes aflate la distanța cea mai mică și s-a atribuit punctajul corespunzător.

5.2.8 Investiții pentru recuperarea și reabilitarea golului remanent (C8)

Pentru a evalua costurile de redare în circuitul ecologic prin inundarea golului remanent s-au luat în considerare posibilitățile de inundare a golului, măsurile necesare pentru stabilizarea, modelarea, revegetarea terenului și posibilitățile de reutilizare, modernizare a construcțiilor existente (clădiri, hale, depozite etc.) sau de construire a unor noi obiective (tabelul 5.16).

Tabelul 5.16

Lucrări necesare pentru inundare golurilor remanente ale carierelor din bazinului Rovinari

*0 – inoportun; 1 – oportunitate redusă; 2 – oportunitate medie; 3 – oportunitate ridicată

Estimarea costurilor totale se poate face doar în momentul în care se stabilește varianta finală de reutilizare a terenului degradat.

5.2.9 Exigențele populației (C9)

Evaluarea oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor din bazinul Rovinari s-a realizat ținând cont de rezultatele parțiale obținute în urma efectuării unui sondaj online, la nivel regional, pe un număr de 109 persoane.

Chestionarul cuprinde 5 întrebări privind alegerea tipului de reutilizare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Rovinari, ținând cont de nevoile individului și ale comunităților locale, de importanța dezvoltării socio-economice a regiunii și a refacerii mediului înconjurător, toate aceste aspecte fiind văzute din punctul de vedere al respondentului. Pentru alegerea tipului de reutilizare a golurilor remanente din cele 5 perimetre miniere din Bazinul Rovinari s-au oferit 5 variante de răspuns (fig. 5.4): depozit de deșeuri, lac de carieră, agricultură, silvicultură sau muzeu industrial ori alte atracții culturale.

Fig. 5.4 Modelul chestionarului (Alegerea tipului de reutilizare a golului remanent al carierei Rovinari)

Răspunsurile (fig. 5.5) au fost analizate și s-au făcut următoarele observații:

– respondenții au avut opinii împărțite în ceea ce privește tipul de reutilizare a terenurilor degradate de exploatările la zi din Bazinul Minier Rovinari;

Fig. 5.5 Rezultatele parțiale ale sondajului (efectuat online)

– s-a realizat o ierarhie a cerințelor populației privind tipul de reutilizare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari, iar rezultatele au fost centralizate în tabelele 5.17-5.21;

Tabelul 5.17

Ierarhia exigențelor populației privind tipul de reutilizare a golului remanent al carierei Tismana

Tabelul 5.18

Ierarhia exigențelor populației privind tipul de reutilizare a golului remanent al carierei Rovinari

Tabelul 5.19

Ierarhia exigențelor populației privind tipul de reutilizare a golului remanent al carierei Pinoasa

Tabelul 5.20

Ierarhia exigențelor populației privind tipul de reutilizare a golului remanent al carierei Roșia de Jiu

Tabelul 5.21

Ierarhia exigențelor populației privind tipul de reutilizare a golului remanent al carierei Peșteana Nord

– conform răspunsurilor înregistrate, rezultă că populația consideră că pentru dezvoltarea durabilă a regiunii, după încetarea activităților de exploatare a lignitului, următoarele direcții de reutilizare pentru golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari corespund cel mai bine intereselor urmărite:

pentru perimetrul minier Tismana – în proporție de 61,5% respondenții au ales varianta “Lac de carieră (care poate prelua diferite funcțiuni)”;

pentru perimetrul minier Rovinari – în proporție de 71,6% respondenții au ales varianta “Depozit de deșeuri controlat (deșeuri menajere, stradale, industriale, etc.)”;

pentru perimetrul minier Pinoasa – în proporție de 80,7% respondenții au ales varianta “Silvicultură”;

pentru perimetrul minier Roșia de Jiu – în proporție de 44% respondenții au ales varianta “Muzeu industrial sau alte atracții culturale”;

pentru perimetrul minier Peșteana Nord – în proporție de 74,3 % respondenții au ales varianta “Lac de carieră (care poate prelua diferite funcțiuni)”.

În funcție de tipul de reutilizare care interesează în condițiile evaluării oportunității de inundare a unui gol remanent și anume “lac de carieră (care poate prelua diferite funcțiuni)” și de poziția acestuia în ierarhia exigențelor populației, punctajul acordat pentru evaluarea finală a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari este redat în tabelul 5.22.

Tabelul 5.22

Poziția variantei “lac de carieră” în ierarhia exigențelor populației privind tipul de reutilizare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari

0 – inoportun; 3 – oportunitate ridicată;

n – numărul variantelor de reutilizare a golului remanent oferite în chestionar; plc – poziției variantei “lac de carieră” în ierarhia exigențelor populației privind tipul de reutilizare a golului remanent;k – constantă;

* formula 4.3

Aceste rezultate au fost observate la nivelul Bazinului Minier Rovinari. Aproximativ 70% dintre respondenți locuiesc în orașul Rovinari sau împrejurimi. Ceilalți 30% dintre respondenți, cunosc zona și situația din Bazinul Minier Rovinari, astfel că și răspunsurile acestora au fost luate în considerare.

5.3 Evaluarea oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinului Minier Rovinari

În tabelul 5.23 sunt centralizate punctajele obținute pentru golurile remanente ale carierelor Tismana, Rovinari, Pinoasa, Roșia de Jiu și Peșteana Nord, în funcție de fiecare criteriu de evaluare și sunt determinate punctajele finale care stau la baza evaluării oportunității de inundare a golurilor remanente.

Tabelul 5.23

Matricea finală de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente

GRT – golul remanent al carierei Tismana, GRR – golul remanent al carierei Rovinari, GRP – golul remanent al carierei Pinoasa, GRRJ – golul remanent al carierei Roșia de Jiu, GRPN – golul remanent al carierei Peșteana Nord;

*se calculează ca medie aritmetică

Pe baza matricei finale de evaluare s-a stabilit o ierarhie a oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Rovinari (tabelul 5.24), conform scalei stabilite: 0 ÷ 0,99 – inoportun; 1 ÷ 1,99 – oportunitate redusă; 2 ÷ 2,49 – oportunitate medie; 2,5 ÷ 3 – oportunitate majoră.

Tabelul 5.24

Ierarhia oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari

Conform matricei de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari rezultă că golul remanent al carieri Peșteana Nord prezintă oportunitate majoră de inundare, golurile remanente ale carierelor Roșia de Jiu, Tismana și Rovinari prezintă oportunitate medie de inundare, iar golul remanent al carierei Pinoasa prezintă oportunitate redusă de inundare.

CONCLUZII, CONTRIBUȚII PERSONALE ȘI PROPUNERI FINALE

CONCLUZII

Recuperarea și reutilizarea terenurilor degradate de minerit reprezintă o etapă esențială din cadrul unui proiect minier, întrucât asigură reducerea impactului negativ generat de exploatările miniere, impact care nu poate fi evitat pe perioada desfășurării activităților de exploatare, dar care poate fi compensat prin aplicarea practicilor ce au drept scop recuperarea golurilor remanente, a terenurilor degradate și reintegrarea acestora în peisaj.

Spre deosebire de exploatarea în subteran, activitatea de exploatatare minieră la zi are un impact negativ semnificativ mai mare asupra factorilor de mediu și a omului ca urmare a contactului direct cu aceștia.

Exploatarea la zi generează goluri de dimensiuni variate, unele impresionante ca mărime; așa-numitele goluri remanente ale fostelor cariere pot fi reutilizate în diferite direcții, dar este importantă alegerea tipului oportun de reutilizare astfel încât acesta să aducă beneficii pe termen lung asupra mediului, economiei și societății, contribuind la dezvoltarea durabilă a regiunii.

Dintre direcțiile de recuperare a golurilor remanente, cele mai des întâlnite sunt recuperările sub formă de lac de carieră care pot urma direcții precum: naturalistice, ecologice, de recreere și agrement, bazine de acumulare apă pentru irigații etc. Condițiile naturale (climatice, hidrologice și hidrogeologice) specifice unei regiuni contribuie mai mult sau mai puțin la inundarea unui gol remanent și la restaurarea ecosistemului. La acestea se mai adaugă intervențiile antropice care includ lucrări de retaluzare, nivelare, modelare, aducțiuni de apă etc. și care au scopul de a accelera procesul de inundare și reintegrare a terenului degradat în peisaj și în circuitul natural sau economic.

Metodologia de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente s-a elaborat în vederea evidențierii golurilor remanente care se pretează la a fi inundate. În acest scop s-a stabilit o serie de criterii care permite evaluarea complexă a oportunității de inundare, ținând cont de diferitele condiții existente în regiunea analizată (morfologia, geomorfologia și orografia amplasamentului, configurația golului remanent, necesitatea refacerii resurselor acvifere, necesitatea apariției în zonă a unei oglinzi de apă, hidrologia și hidrogeologia regiunii, condiții de stabilitate ale taluzurilor definitive ale golului remanent, accesibilitate și distanță față de zonele de intere, investiții pentru recuperarea și reabilitarea golului remanent și exigențele populației).

Metodologia de evaluare a oportunității de inundare a fost aplicată și verificată pentru cazul golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari. Conform acestei evaluări a rezultat faptul că golurile remanente din Bazinul Minier Rovinari prezintă următoarele oportunități de inundare: oportunitate majoră – pentru perimetrul minier Peșteana Nord, oportunitate medie – pentru perimetrele miniere Roșia de Jiu, Rovinari, Tismana și oportunitate redusă – pentru perimetrul minier Pinoasa.

Având în vedere rezultatele evaluării oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari, dar și perioada de activitate a carierelor, s-a ales efectuarea unui studiu geotehnic în condițiile inundării golului remanent al carierei Peșteana Nord. Întrucât, la evaluarea condițiilor de stabilitate a taluzurilor in-situ și de haldă a carierei Peșteana Nord, s-au luat în considerare analize și studii efectuate în anii anteriori, se vor realiza noi studii de stabilitate în vederea evaluării rezervei de stabilitate și a riscului geotehnic având scopul de a asigura securitatea obiectivelor din zonele de influență. Așadar, analizele de stabilitate în diferite condiții și stadii de inundare a golului remanent al carierei Peșteana Nord, fac obiectul următorului raport de cercetare.

CONTRIBUȚII PERSONALE

Identificarea impacturilor generate de exploatarea minieră la zi asupra terenului. Descriere generală.

Identificarea și evidențierea impacturilor generate de exploatarea la zi a lignitului din Bazinul Minier Rovinari. Evidențierea acestora prin numeroase fotografii și descrierea efectelor. Identificarea impacturilor utilizând metoda rețelei de impact.

Evidențierea riscurilor în condițiile abandonării golurilor remanente ale carierelor și stabilirea importanței recuperării și reabilitării terenurilor degradate de exploatarea minieră la zi. Exemple de reutilizare a golurilor remanente ale carierelor întâlnite la nivel național și mondial.

Stabilirea criteriilor de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor, descrierea criteriilor și stabilirea scalei de evaluare.

Elaborarea matricei finale de evaluare a oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor (matrice cu 2 intrări: criteriile de evaluare și scala de evaluare).

Stabilirea metodei de calcul a punctajului final (punctajul final se calculează ca medie aritmetică a punctajelor obținute în funcție de fiecare criteriu de analiză stabilit) și a scalei finale de evaluare a oportunității de inundare (0 ÷ 0,99 – inoportun; 1 ÷ 1,99 – oportunitate redusă; 2 ÷ 2,49 – oportunitate medie; 2,5 ÷ 3 – oportunitate majoră).

Evaluarea oportunității de inundare a golurilor remanente ale carierelor din Bazinul Minier Rovinari (Rovinari, Tismana, Pinoasa, Roșia de Jiu și Peșteana Nord). Stabilirea oportunității de inundare și a golului remanent/golurilor remanente care se pretează la inundare. Stabilirea golului remanent care va face obiectul studiului de caz, respectiv al Raportului de Cercetare nr. 3.

PROPUNERI FINALE

Dezvoltarea criteriilor de evaluare a oportunității de inundare (acestea pot să difere în funcție de aspectele caracteristice golurilor remanente analizate) și/sau adaptarea/corelarea condițiilor existente astfel încât să fie posibilă evaluarea corespunzătoare conform metodologiei elaborate.

Recuperarea perimetrului minier Peșteana Nord sub forma unui lac de carieră. Având în vedere amplasarea în regiune, condițiile climatice, specificul de activitate al regiunii ș.a. se recomandă reutilizarea lacului de carieră fie sub forma unui rezervor de apă destinat irigării culturilor agricole, fie sub forma unui lac destinat recreerii și activităților de agrement. Totuși, alegerea destinației finale de reutilizare se va faceîn urma efectuării unor cercetări corespunzătoare.

Evaluarea stabilității taluzurilor definitive ale golului remanent pentru care se dorește inundarea (în cazul de față, Peșteana Nord) și a riscului geotehnic, în diferite condiții și stadii de inundare a golului.

BIBLIOGRAFIE

Apostu (Nyari), I.-M., Stadiul actual al lucrărilor din Bazinul Minier Rovinari și analiza condițiilor geotehnice, Raportul de cercetare nr. 1, Petroșani, iulie, 2017;

Balazsi, K., Strategii de reabilitare a reliefului antropic generat de exploatările miniere. Studiu de caz: Bazinul minier Baraolt, Teză de doctorat, Cluj-Napoca, 2012;

Florea, N., Degradarea, protecția și ameliorarea solurilor și terenurilor, Societatea Națională Română pentru Știința Solului (S.N.R.S.S.), București, 2003;

Fodor, D., Exploatarea zăcămintelor de minerale și roci utile prin lucrări la zi, Volumele 1 și 2, Ed. Tehnică, București, 1995,1996;

Fodor, D., Exploatări miniere la zi, Editura Didactică și Pedagogică, București 1980;

Food and Agriculture Organization (FAO) of the United Nations, The State of Food and Agriculture, FAO Agriculture Series, no. 28, ISBN 92-5-103700-0, ISSN 0081-4539, Printed in Italy, Rome, 1995;

Huidu, E., Exploatarea prin lucrări miniere la zi a zăcămintelor de cărbuni, Volumele 1 și 2, ISBN 978-606-516-502-1, Ed. Măiastra, Târgul-Jiu, 2012;

Johnoson, D.L., Ambrose, S.H., Bassett, T.J., Bowen, M.L., Crummey, D.E., Isaacson, J.S., Johnson, D.N., Lamb, P., Saul, M., Winter-Nelson, A.E., Meanings of environmental terms, Journal of Environmental Quality, Volumul 26, nr. 3, pag. 581-589, 1997;

Lazăr, C., Economia, eficiența și finanțarea investițiilor, Ed. Economică, ISBN 9735906279, București, 2002;

Lazăr, M., Cercetări privind stabilitatea și reconstrucția ecologică a terenurilor afectate de minerit, Teză de abilitare, Petroșani, 2016;

http://www.upet.ro/doctorat/abilitare/Lazar%20Maria/9%20-%20Teza%20de%20abilitare_Lazar%20Maria.pdf

Lazăr, M., Gospodărirea apelor de suprafață, Ed. Universitas, Petroșani, 2001;

Lazăr, M., Dumitrescu, I., Impactul antropic asupra mediului, Ed. Universitas, Petroșani, 2006;

Lazăr, M., Modelarea reconstrucției ecologice a unei zone miniere. Revista Minelor, nr. 7 – 8/2003, ISSN 1220-2053, pag. 48 – 50; http://www.upet.ro/revistaminelor/

Lazăr, M., Reabilitarea terenurilor degradate, Editura Universitas, ISBN 978-973-741-161-7, Petroșani, 2010;

Lazăr, M., Valorificarea stratelor subțiri din perimetrele de exploatare la zi din zona Olteniei, Teză de doctorat, 1998;

Mihai, I., Onescu, A.-C., S.C. Geoconsulting S.R.L. Proiectare-Cercetare-Dezvoltare, Studiu geotehnic pentru zona colinară pe direcția de înaintare a carierei Roșia de Jiu, Tg Jiu, 2015;

Nyari (Apostu), I.-M., Lazar, M., Faur, F., Methodology for assessing the opportunities of flooding of the remaining gaps of lignite open-pits, SGEM2017 Conference Proceedings, Ecology, Economics, Education and Legislation, Ecology and Environmental Protection, ISBN 978-619-7408-09-6 / ISSN 1314-2704, Vol. 17, Issue 52, 635-642 pp, DOI: 10.5593/sgem2017/52/S20.081, 2017;

Nyari (Apostu), I.-M., Lazar, M., Flooding of the remaining gap of North Peșteana quarry in order to create a water reservoir for irrigations, Research Journal of Agricultural Science, Vol. 49/2017, Nr. 4, pp 9-19, 10 pag., ISSN 2066-1843. https://www.rjas.ro/volume_detail/43

Onica, I., Cozma, E., Goldan, T., Degradarea terenului de la suprafață sub influența exploatării subterane, Buletinul AGIR, ISSN-L 1224-7928, ISSN (online) 2247-3548, nr. 3/2006;

Păltineanu, C., Mihăilescu, I.F., Seceleanu, I., Dragotă, C., Vasenciuc, F., Ariditatea, seceta, evapotranspirația și cerințele de apă ale culturilor agricole în România, Ed. Ovidius University Press, ISBN 978-973-614-412-7, Constanța, 2007;

Rotunjanu, I., Lazăr, M., Hidrologie și hidrogeologie, Ed. Universitas, Petroșani, 2014;

Rotunjanu, I., Lazăr, M., Hydrological classification and evaluation of coal deposits, Mining Revue, Volumul 20, Nr. 2, Published by University of Petroșani, ISSN-L 1220-2053/ISSN 2247-8590, pp. 7 -14, EBSCO Publishing Inc., 2014; http://www.upet.ro/revistaminelor/arhiva/rmpdf2014/nr2ro.html

Rotunjanu, I., Stabilitatea versanților și taluzurilor, Ed. Infomin Deva, 2005;

Smeu, A. C., Soluții eficiente de construire și gestionare a haldelor de steril din Bazinele Miniere Rovinari și Motru pentru redarea în circuitul economic, Teză de doctorat, Petroșani, 2012;

Trifoi, I. G., Metode de calculație a costurilor în industria minieră/Cost calculation methods in mining industry, Annales Universitatis Apulensis Series Oeconomica, Volumul 1, nr. 8, ISSN (print) 1454-9409, ISSN (online) 2344–4975, ISSN–L 1454–9409, JEL CODES: M41, D24, 2006; http://www.oeconomica.uab.ro/upload/lucrari/820061/14.pdf

***, Agenția Națională pentru Resurse Minerale (ANRM), Raportului de audit al performanței privind concesionarea resurselor minerale ale țării în perioada 2011-2015, Sinteză, http://www.curteadeconturi.ro/Publicatii/final.Sinteza.siteCCR.ANRM.pdf

***, Codul Silvic, Legea 46/19 martie 2008 cu modificările și completările ulterioare;

***, Documentație Complexul Energetic Oltenia (CEO), 2017;

***, Harworth Mining Consultancy Limited, URS Corporation, Agraro Consult, Ghidul procedurilor de management al mediului în sectorul minier, 2002;

***, Institutul Național de Statistică (INS), Statistica Transporturilor, Comunicat de presă, Nr. 99/25.04.2017;

http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/com_presa/com_pdf/lung_cailor_transp16r.pdf

***, Ministerul Dezvoltării Regionale, Administrației Publice Și Fondurilor Europene (MDRAP), Norme tehnice privind stabilirea clasei tehnice a drumurilor publice, Anexă; http://www.mdrap.ro/userfiles/reglementari/Domeniul_XXVI/26_24.pdf

***, Ministerul Energiei, Raportul grupului de lignit, Lignitul – Activitatea minieră, Sectorul resurselor energetice minerale, aprilie, 2016;

***, Ministerul Muncii și Protecției Sociale (MMPS), Prescripții tehnice la “Normele specifice de protecție a muncii pentru minele de cărbune și șisturi bituminoase”, 1997;

***, S.C. – Institutul de Cercetare Științifică, Inginerie Tehnologică și Proiectări Mine pe Lignit (I.C.S.I.T.P.M.L.) – S.A. Craiova, Raport la studiu de impact asupra mediului, continuarea lucrărilor miniere în perimetrul de licență pentru U.M.C. Peșteana – cariera Peșteana Nord propus a fi amplasat în extravilanul/intravilanul comunelor Urdari, Bălteni și Plopșoru, județul Gorj, 2012;

***, S.C. – Institutul de Cercetare Științifică, Inginerie Tehnologică și Proiectări Mine pe Lignit (I.C.S.I.T.P.M.L.) – S.A. Craiova, Raport la studiu de impact asupra mediului, continuarea lucrărilor miniere în perimetrul de licență al U.M.C. Pinoasa, propus a fi amplasat în extravilanul/intravilanul comunelor Câlnic, Fărcășești și Negomir, județul Gorj, 2012;

***, S.C. – Institutul de Cercetare Științifică, Inginerie Tehnologică și Proiectări Mine pe Lignit (I.C.S.I.T.P.M.L.) – S.A. Craiova, Raport la studiu de impact asupra mediului, continuarea lucrărilor miniere în perimetrul de licență al U.M.C. Tismana – cariera Tismana I, propus a fi amplasat în extravilanul/intravilanul comunei Câlnic, județul Gorj, 2012;

***, S.C. – Institutul de Cercetare Științifică, Inginerie Tehnologică și Proiectări Mine pe Lignit (I.C.S.I.T.P.M.L.) – S.A. Craiova, Raport la studiu de impact asupra mediului, continuarea lucrărilor miniere în perimetrul de licență al U.M.C. Tismana – cariera Tismana II, propus a fi amplasat în extravilanul/intravilanul comunei Câlnic, județul Gorj, 2012;

***, Strategia de dezvoltare durabilă a județului Gorj pentru perioada 2011-2020, Proiect implementat de UAT județul Gorj prin Consiliul Județean Gorj, Anexa La Hotărârea Consiliului Județean Gorj nr. 18/27.01.2012; http://www.cjgorj.ro/Date%20site/Strategie%202011-2020/Strategia%202011-2020.pdf

***, http://chinaplus.cri.cn/photo/china/18/20171031/46205.html ;

***, http://www.ebparks.org/parks/quarry_lakes;

***, https://geology.com/articles/abandoned-mines.shtml;

***, https://inhabitat.com/songjiang-hotel-construction-begins-on-eco-resort-nestled-into-100-meter-deep-quarry/ ;

***, http://proinfrastructura.ro/harta-calitatii-drumurilor.html#map=7/46/25;

***, www.nzdl.org The New Zealand Digital Library, World Environment Library, Basic Concepts in Environment, Agriculture and Natural Resources Management: An Information Kit, International Institute for Rural Reconstruction (IIRR), Degradation of the uplands.