Voda pro Kauti 2011 – závěrečná zpráva

Aktualizováno: přidány nové fotografie. Závěrečná zpráva projektu Voda pro Kauti a fotodokumentace. Zpráva ke stažení jako PDF soubor zde.

Voda pro Kauti na stránkách Pöyry Environment a.s.

Základní informace o projektu

Objednatel, investor: Centrum Narovinu, občanské sdružení, ČR
Příjemce: Kauti primary school, komunita obyvatel oblasti Kauti, Kenya

Realizátor: Export-Hydro Pump & Services (Africa) Limited, Nairobi, Kenya – vrtání, čerpací zkoušky
Almak Aqua Drillers, Machakos, Kenya – čerpadlo, solární zdroj, potrubí, akumulační tank, distribuce
Kauti partners self help group (občanské sdružení obyvatel oblasti Kauti), Kenya – zachycení a zabezpečení stávajícího vývěru vody u Muthala primary school
Odborný dozor nad realizací: Pöyry Environment a.s., ČR

Na základě poznatků z dosavadního dlouhodobého působení v oblasti Kauti, potřeb místních obyvatel a finančních a technických možnostech zúčastněných stran bylo roce 2011 realizováno několik opatření ke zlepšení přístupu obyvatelstva ke zdrojům vody. Jedná se o následující:

realizace vrtu jako trvalého zdroje vody bez bezprostředního vlivu klimatických výkyvů (extrémní nedostatek srážek) v Kauti Primary School (dále KPS) včetně ověření jeho vydatnosti a kvality vody na základě hydrogeologického průzkumu z roku 2010
návrh a realizace způsobu čerpání, akumulace a distribuce vody
zachycení a zabezpečení stávajícího vývěru vody, odběrné místo poblíž vývěru a v Muthala Primary School (dále MPS)
monitoring opatření realizovaných v roce 2010
doporučení – možnosti aktivního pokračování spolupráce

Souběžně s „vodařským projektem“:

dokončení rekonstrukce objektu „komunitního centra“ v areálu KPS – financováno Soukromou mateřskou a základní školou, s.r.o., ČR
příprava „Healtcare“ projektu pro děti v KPS – financováno Soukromou mateřskou a základní školou, s.r.o., ČR

Realizaci vrtu a následně dodávky technologie čerpání, akumulace, distribuce a ostatních prací předcházela 2 výběrová řízení z místních odborných firem. V prvním případě poslalo cenovou nabídku 5 firem, v druhém pak 4 firmy. Výběr dodavatele pak byl proveden na základě kombinace kriterií cena, reference, osobní návštěva firmy a případně i obdobných realizací (kolegové z Nairobské kanceláře Centra Narovinu), s cílem vybrat dodavatele zkušeného, solidního a spolehlivého.

Sanaci vývěru u Muthala primary school a následnou akumulaci vody a distribuční místa prováděli místní obyvatelé sami na základě zkušeností z loňského roku, kde vykonávali většinu manuálních prací pro realizátora sanace vývěru mezi Katitu a Kauti Marketem.

Vrt v Kauti Primary School (kps)

Vrt byl realizován v září přímo v areálu KPS v místě vytipovaném jako nejperspektivnější z širšího okolí (místo křížení 2 poruch ve skalním podloží s velkou pravděpodobností výskytu podzemní vody). Práce probíhaly se střídavou intenzitou – buď velice rychle až překotně, nebo vůbec. Vrtáno bylo pneumatickým kladivem profilu 220 mm s vynášením rozrušeného materiálu z vrtu prostřednictvím stlačeného vzduchu. Pro zabezpečení vrtu v horních, hlinitých a písčitých půdách, bylo použito plnostěnné ochranné ocelové výpažnice profilu 300 mm do hloubky 16 m. První voda byla naražena v cca 15 m ještě před dosažením skalního podloží (bezvýznamné množství), další pak v cca 32 m, v již skalním profilu (rula). Vydatnost přitékající vody byla od cca 50m pravidelně sledována orientačním měřením. Od cca 85 m nebyl již pozorován žádný nárůst vydatnosti, a proto bylo rozhodnuto o zastavení prací v hloubce 100 m přes snahu zástupců vrtné firmy pokračovat min. do 130 m až 150 m. Vrt byl vystrojen ocelovou výpažnicí profilu 150 mm, ve zvodnělé vrstvě perforovanou, a obsypanou filtračním štěrkem. Zhlaví vrtu bylo opatřeno betonovou patkou a vrt byl uzavřen.

Čerpací zkouška proběhla následně s několikadenním zpožděním z důvodu technických problémů na straně dodavatele. Čerpadlo bylo osazeno v hloubce 96 m, statická hladina před zahájením čerpání byla v hloubce pouhých 10 m pod povrchem. V průběhu 24-ti hodinového čerpání bylo zaznamenáváno čerpané množství vody a jemu odpovídající úroveň hladiny vody a porovnáván trend jejího poklesu či nárůstu. V průběhu takto krátké doby zkoušky (v ČR se pro obdobné účely provádí 28 denní čerpací zkouška) se úplného ustálení nepodařilo dosáhnout, nicméně orientační výsledek přes 4000 l / hod je velmi dobrý a v případě potřeby využít celý dostupný objem vody někdy v budoucnosti lze takto získat okolo 100.000 l vody denně. Po ukončení čerpání byl následně zaznamenáván nástup hladiny vody, který byl také velice rychlý (40 m za 3 hodiny).

Na vzorcích vody byl v místní státní laboratoři proveden chemicko-fyzikální rozbor:

Výsledky rozboru dokumentují, že se jedná o tvrdou, silně mineralizovanou vodu se zvýšeným obsahem železa, manganu, vápníku, sodíku a celkovým obsahem rozpuštěných látek. Výsledky byly konfrontovány s pokyny Světové zdravotnické organizace a také s Krajskou hygienickou stanicí v Brně. Lze konstatovat, že by tato voda v ČR nemohla být distribuována jako pitná bez úpravy. Odstranění výše zmiňovaných nadlimitních hodnot však v místních podmínkách není reálné – pořízení potřebné úpravny vody (např. s reversní osmosou) by představovalo náklady okolo 1 mil. Kč pouze za technologii – ověřeno poptávkou na Keňském trhu s úpravnami vody. Rovněž provozně by tato technologie pravděpodobně nebyla dlouhodobě udržitelná (energetické náklady na provoz, spotřeba materiálu a chemikálií, technické nároky na obsluhu).

Přestože jsou tedy výsledky v určitých hodnotách nadlimitní, podle materiálu WHO i názoru KHS by neměla mít ani dlouhodobá konzumace této neupravené vody negativní vliv na lidské zdraví. Ovlivněny budou v porovnání s ostatními zdroji vody (dešťová, vývěry) především chuťové vlastnosti, a dále zvýšené korozivní účinky vody a možnost usazování vysrážených látek (potrubí, tank). Místním obyvatelům bylo doporučeno kombinovat pro přímou konzumaci a vaření vodu z vrtu s ostatními zdroji, které doposud využívají.

V průběhu října a listopadu byl proveden finální návrh celkového řešení odběru, akumulace a distribuce vody. Z původně uvažovaného mechanického čerpání v podobě kolotoče (tzv. „play pump“) poháněného „dětskou“ silou jsme nakonec ustoupili, protože se nám nepodařilo sehnat místní firmu, která by toto řešení již někde v Keni realizovala. Také vlastní čerpadlo tohoto typu není běžně v Keni dostupné. Pokud se někde v Keni „kolotoč“ vyskytuje, pak pouze jako doplňující zdroj elektrické energie v kombinaci se solárními panely – ne tedy přímo nad vrtem jako čerpadlo, a to pouze u mělčích vrtů s menším množstvím odebírané vody. Nakonec bylo vybráno čistě solární řešení s průměrným návrhovým odběrem 10.000 l / den a s dodavatelem byla odsouhlasena dodávka německého čerpadla značky Lorentz včetně příslušenství. Tato značka má bohaté zkušenosti z obdobných instalací v rozvojových zemích včetně Keni. viz: www.lorentz.de/en/references/africa__kenya.html

Práce byly zahájeny koncem listopadu 2011. Zhlaví vrtu bylo sníženo a umístěno do podzemní šachty s ocelovým poklopem umístěným pod terénem tak, aby nebyla narušena celistvá plocha školního hřiště. Čerpadlo je umístěno v hloubce 83 m a připojeno potrubím z HDPE 1 1/4 “ do vodojemu vzdáleného 100 m. Potrubí je uloženo v zemi společně s kabely. Vodojem je umístěn v nejvýše položené části školního pozemku na 3m vysoké ocelové konstrukci tak, aby bylo umožněno případné dodatečné připojení cca 500 m vzdálené Kauti Secondary School bez nutnosti dalšího čerpání vody. K akumulaci vody dochází v plastové válcové nádrži o objemu 10 m3, uvnitř je osazen plovák pro automatické vypnutí čerpadla při naplnění vodojemu a opětovné sepnutí. 4 solární panely o celkovém výkonu 900 W jsou osazeny vedle tanků na dešťovou vodu u spodní školní budovy (Classroom 2) a jsou z důvodu ochrany oploceny. Z vodojemu je vedeno zásobovací potrubí 1 1/4 " přes rozdělovací vodoměrnou šachtu s uzávěry (s uzamykatelným poklopem) do 2 distribučních míst – jedno z nich v areálu školy, druhé pro veřejnost mimo areál školy. Z důvodu možnosti odkalování nádrže – předpokládá se průběžné usazování vysrážených rozpuštěných látek (železo, mangan) v důsledku okysličení vody při nátoku do nádrže – bylo ve dně nádrže osazeno vypouštěcí potrubí. Tato voda bude používána především pro závlahu přilehlého školního pole. Vlastní odběr vody pro distribuci je pak umístěn o něco výše nade dnem.

Sanace vývěru u Muthala Primary School (MPS)

Analogicky s loňskou sanací nejpoužívanějšího vývěru vody u cesty mezi Katitu market a Kauti market byla plánována sanace dalšího vývěru poblíž některé ze škol. Jako nejvýhodnější se nabízel vývěr nad Yanzonga primary school (YPS), ze kterého by se voda dala přivést do areálu školy a zde zřídit společný „water kiosk“ pro odběr jak do školy, tak pro veřejnost. Majitel pozemků, na kterých se nachází vývěr a přes který by vedlo přívodní potrubí, však podmiňoval realizaci „finanční kompenzací“. Tato podmínka byla naprosto nepřijatelná a proto bylo společně rozhodnuto sanovat vývěr v jiné oblasti poblíž MPS. Vývěr u YPS však nadále zůstává hojně využívaným lidmi žijícími v okolí, bohužel však stále primitivním a méně hygienickým způsobem – nabíráním přímo z mělkého vývěru. Do budoucna se jedná o perspektivní místo celoročně využitelného, kvalitního vodního zdroje.

Vývěr u MPS je vzdálený 300 m západně od školy. Realizaci prováděli svépomocí členové komunity s využitím zkušeností získaných při asistenci na sanaci vývěru Katitu-Kauti. Práce zahrnovaly:

zahloubení a uzavření vývěru do jímacího objektu
položení gravitačního potrubí
vybudování kamenného akumulačního tanku (5000 l) poblíž vývěru
osazení plastového akumulačního tanku (2000 l) v MPS

Regulace průtoků do jednotlivých tanků probíhá automaticky pomocí plovákových uzávěrů tak, aby bylo využito maximální množství vody zachycené z vývěru v průběhu 24 hodin denně. Vyhodnocení vydatnosti v průběhu roku a zejména na konci bezdeštného období bude možné provést až po reálné zkušenosti z provozování.

Monitoring opatření realizovaných v roce 2010

tanky na dešťovou vodu v KPS naplněny (50000 l), rovněž 2 tanky na soukromé farmě (10000 l); voda využívána ke všem účelům, ve škole časem nutno opravit (vyměnit) uzávěry nevalné kvality.
vývěr Katitu - Kauti - plně funkční, přítok v období dešťů výrazně vyšší než v období sucha, voda bez zákalu; v období sucha odebráno 100 % 24-hodinové vydatnosti, voda přepadem neodtéká.

Možnosti aktivního pokračování spolupráce

V následujícím textu jsou načrtnuty možnosti dalšího pokračování spolupráce v oblasti vodohospodářství v lokalitě Kauti:

Sanace vývěru Yanzonga – záměr sanovat tento vývěr zůstává stále aktuální, podmínkou zůstává dohoda z vlastníkem o bezplatném umožnění realizace; splnění této podmínky je na komunikaci v rámci komunity a také na aktivní účasti představitelů Yanzonga primary school, která by byla hlavním příjemcem.
Vystrojení vrtu pro Imilini Primary school (IPS) – oblast Imilini jako nejvzdálenější část od páteřní cesty zůstává také nejméně benefitující oblastí z dosavadních realizovaných částí projektu. Mnozí z jejich obyvatel jsou v období sucha odkázáni na donášku vody buď z vývěru Yanzonga (1,5 km), nebo až z water kiosku Katitu-Kauti, což je okolo 3 km. V roce 2010 bylo v rámci hydrogeologického průzkumu vytipováno několik dalších perspektivních míst pro realizaci hydrovrtů (pouze metodou virgulí bez ověření geofyzikálním měřením); na jednom z těchto míst poblíž IPS byl v roce 2011 z místních (vládních) financí realizován pozitivní vrt -výsledky čerpací zkoušky a rozborů vody má za úkol zajistit koordinátor Josephat Ndunga; vrt zůstává uzavřený, bez možnosti ho jakkoliv využívat, údajně z důvodu nedostatku financí.
Podmínka realizace: zjištění majetkových poměrů ve vztahu k vrtu a trase potrubí ke škole, zjištění záměru dosavadního realizátora projekt dokončit, případně důvody, proč projekt z jejich strany dokončit nelze

Připojení Kauti secondary school (KSS) na vrt v KPS – střední škola – KSS – byla vybudována v roce 2009 a je vzdálená cca 500 m od KPS u cesty směrem na Kathiani; značná část úspěšných absolventů KPS na ní po dokončení 9. třídy následně pokračuje – rovněž tak děti „adoptivních rodičů“ z projektu adopce Centra Narovinu; škola doposud vlastní zdroj vody nemá; areál školy lze potrubím propojit s akumulačním tankem v KPS a využívat tak vodu z vrtu v obou školách. Podmínka realizace: aktivní účast vedení KSS na realizaci, geodetické ověření odběrného místa v KSS s ohledem na minimální hladinu vody v tanku.
Realizace závlahového systému pro oblast Katitu-Kauti – farmáři z této oblasti mají dlouhobý záměr vybudovat malou retenční nádrž na potoce, ze které by byla voda přivedena do Katitu market (zde by byl akumulační tank) a dále níže položeného zemědělsky využívaného svažitého území s možností distribuce vody k jednotlivým farmářům.

Realizace opatření pro zadržení vody v krajině a snížení půdní eroze

Statisticky udávané roční srážkové úhrny vnitrozemských oblastí Keni jsou od 500 mm, v Nairobi vzdáleném od Kauti 90 km pak 725 mm (pro srovnání Praha 580 mm, Lysá Hora 1560 mm). Z tohoto pohledu nevypadají tato čísla nijak hrozivě, problémem však oproti našemu území je, že veškeré srážky jsou kumulovány pouze do 2 období v roce (březen – květen a říjen – prosinec). Po zbytek roku neprší vůbec. Ani v období dešťů se však nejedná o trvalé srážky, ale o silné přívalové krátkodobé deště. V takto odlesněné, svažité krajině dochází k okamžitému odtoku naprosté většiny srážky prostřednictvím vymletých koryt dále do nedaleké řeky Thwake a dále pryč z oblasti. Zásak vody je na většině území minimální, půdní eroze je všudypřítomná, dlouhodobě vzrůstající. Přesto je stále mocnost zemědělsky využitelné půdy na většině území několik metrů, což bude z hlediska příštích let (ev. desítek let) pro možnost pokračování zemědělské činnosti v současné podobě dostatečné. Pochopitelně daleko významnější jsou hrozby okamžité – srážkově slabé období dešťů, neúroda z jakýchkoliv příčin, nemoci, ekonomický vývoj (výkupní ceny komodit, ceny potravin, inflace), politická a bezpečnostní stabilita. Z dlouhodobého hlediska udržení soběstačnosti zemědělské činnosti v území však půdní eroze představuje významné riziko a realizací souboru protierozních opatření by mohlo dojít k jejímu významnému zpomalení. Jednalo by se zejména o:

organizační a vegetační opatření – doporuční změn ve způsobu obdělávání pozemků, optimalizace tvaru, velikosti a spádu jednotlivých políček, realizace travních pásů mezi pozemky, zpevnění břehů výsadbou vhodných travin, dřevin
technická opatření pro zpomalení odtoku vody - terénní urovnávky, průlehy, ochranné a retenční hrázky, zasakovací příkopy

Samozřejmě nelze uvažovat s plošnou realizací na celém území oblasti Kauti, ale pouze v určité části jako vzorový pilotní projekt. Realizaci by předcházel terénní průzkum řešené oblasti a „seminář“ se zájemci z řad farmářů na toto téma (i jejich dlouholeté zkušenosti mohou původně plánované záměry korigovat nebo doplnit). Následovala by vlastní realizace – svépomocí, z místních zdrojů, s minimálními náklady na nákup materiálu.

Zachycení dešťových vod ze střech na dalších školách (IPS, YPS, MPS, KSS)

Realizace této části byla plánovaná již v roce 2011. Nakonec k ní nedošlo z důvodů posunu prací na vrtu a sanaci vývěru až do samotného konce roku 2011. Je podmíněna úzkou spoluprací s vedením škol, a předpokládá zakoupení určitého množství akumulačních tanků na dešťové vody pro jednotlivé školy za předpokladu vybudování střešních okapů a svodů ve vlastní režii.

Příspěvek na jednoduché vozíky (dvoukoláky) pro dopravu kanystrů s vodou

Pro dopravu kanystrů s vodou je v současnosti nejčastěji používána lidská (= ženská nebo dětská) síla paží a hlavy, u movitějších pak osel, kolo, ze vzdálených oblastí přijíždí k distribučnímu místu (vývěr Katitu-Kauti) občas i auto, které pak odváží desítky kanystrů. Projekt by předpokládal účelovou finanční dotaci na nákup jednoduchých, lehkých, pevných dvoukoláků rozměrově a pevnostně uzpůsobených pro uložení a transport 4 kanystrů (80 kg). Výroba a případný servis by probíhala v některé z místních zámečnických dílen (např. v Kathiani – nutno provést průzkum, zda je reálné).

Možnosti pokračování – shrnutí:

Vše popsané pod bodem 5 berte jako doporučení možného tak, jak to vyplynulo z pobytu na místě, z přání místních (závlahový systém) i z pozdějšího přemýšlení. Pořadí návrhů je čistě náhodné, neurčuje žádnou prioritu a nepodmiňuje jejich návaznost. Vše je otázka hlavně zájmu a možností (finančních) v Kauti pokračovat, a zda to bude pokračování pouze s dopadem lokálnějším, nebo plošnějším. Každé z opatření si vyžádá určitou přípravu, rozpracování, finanční rozvahu – tak, aby byl výsledek dlouhodobě funkční a smysluplný. Na základě vašeho rozhodnutí, zda a jak pokračovat, sdělení priorit a finančního rámce, je možné vyhodnotit reálnost jednotlivých částí a rozhodnout o dalších krocích.

Závěr

Veškeré plánované aktivity v roce 2010 a 2011 byly dokončeny, výstupy v podobě akumulačních tanků, vrtu, distribuce vody, sanovaných vývěrů, jsou funkční a předané komunitě do užívání. Nyní je hlavně na nich, zda dokáží dodržovat minimální nároky na obsluhu a údržbu, případně využívat získané zkušenosti dále. Ze vzájemné spolupráce mám pocit, že by tomu tak mohlo být.

V Brně, leden 2012 Ing. Petr Chaloupka
Pöyry Environment a.s.

Související projekty:

Voda pro Kauti