Czy modelować małe zlewnie w terenach górskich?

• Autorzy: Wcisło M. , Staśko S. , Buczyński S.

Warianty tytułu

EN

A small catchment in mountainous areas – able to be modeled?

• Konferencja: Modelowanie przepływu wód podziemnych = Modelling of groundwater flow : IV Ogólnopolskie Sympozjum / pod red. nauk. Romualda Szymkiewicza
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano badania przeprowadzone na obszarze zlewni o zróżnicowanej morfologii i powierzchni nieprzekraczającej 15 km2. Poszukiwano odpowiedzi na pytanie, jakie dane i rozwiązania metodyczne mogą umożliwić otrzymanie wiarygodnych wyników badań modelowych w przypadku słabego rozpoznania otworami wiertniczymi. Analizie poddano metodykę przygotowania danych, sposób kalibracji, wiarygodność wyników oraz stabilność modeli numerycznych realizowanych w warunkach wąskiego zakresu danych wejściowych. Badania wykonane na obszarze Sudetów oraz fliszu karpackiego pozwoliły na wyciągnięcie istotnych wniosków co do zakresu ograniczeń metodycznych w zależności od celu badań, liczby danych i stopnia komplikacji warunków hydrogeologicznych. Modele w skali lokalnej okazały się bardziej stabilne, wpływając na redukcję błędu wysokości hydraulicznej i bilansu wodnego. Pozwoliły precyzyjniej odwzorować drogi uprzywilejowanego przepływu oraz ich wpływ na strukturę przestrzenną zasobów wód podziemnych. Opisywane zjawiska nie mogły być dotychczas skutecznie symulowane na modelach obejmujących powierzchnię kilkudziesięciu i kilkuset kilometrów kwadratowych. Słaby stopień rozpoznania otworami wiertniczymi i wykorzystywanie analogii z innych obszarów zazwyczaj pozwalają jedynie na ocenę potencjalnych zagrożeń i możliwości związanych z eksploatacją wód podziemnych, jednak przy spełnieniu określonych warunków możliwe jest uzyskanie wiarygodnych, szczegółowych prognoz symulacyjnych. Realizacja modeli szczegółowych (o małych powierzchniach) ma wiele korzyści, jednak modele wymagają znacznego nakładu prac włożonych w realizację czasochłonnych procedur ich konstrukcji, a także zbierania bardzo wielu danych.

EN

The paper describes research conducted in the river catchments in the mountainous region, the area less then 15 sq km. Authors are looking for the answers for question: what kind of data and methodological solutions are essential in case of poor recognition with boreholes. There were analyzed: methodology of field data preparing, ways of model calibration, outcomes accuracy and computing stability in conditions of limited range of available data. Investigation conducted in the Sudety Mts. and Carpathian area offer possibility to draw some important conclusions according to methodological limitations depending on goal, data range and complication of hydrogeological settings. Local-scale models appear to be more stable, what in fluence on water balance and head error reduction. It gave possibility to simulate with higher accuracy preferential flow paths and its in fluence on groundwater resources structure. This phenomena couldn’t be efficient simulated up to now on the regional-scale model. In more cases poor recognition with boreholes and use of analogy allows only for assessing potential risk and perspectives connected to groundwater exploitation. On the other side, by fulfilling some additional conditions –reasonable base for reliable prognosis and simulations is provided. Results of the research suggest, that local-scale models give many advantages, but require time-consuming procedures of model construction and gathering wide range of field data.

Słowa kluczowe

PL

lokalne modele wód podziemnych; małe zlewnie; obszary zasilania

EN

small-scale groundwater models; small catchments; recharge areas

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 442 Hydrogeologia z. 11
• Strony: 159--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wcisło M.

• Uniwersytet Wrocławski, Wydział Nauk o Ziemi i Kształtowania Środowiska, Instytut Nauk Geologicznych, pl. Maksa Borna 9, 50-204 Wrocław

autor

Staśko S.

• Uniwersytet Wrocławski, Wydział Nauk o Ziemi i Kształtowania Środowiska, Instytut Nauk Geologicznych, pl. Maksa Borna 9, 50-204 Wrocław

autor

Buczyński S.

• Uniwersytet Wrocławski, Wydział Nauk o Ziemi i Kształtowania Środowiska, Instytut Nauk Geologicznych, pl. Maksa Borna 9, 50-204 Wrocław

Bibliografia

• 1. BIERKENS M.F., van der GAAST J.W.J., 1998 — Upscaling hydraulic conductivity: theory and examples from geohydrological studies. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 50: 193-207.
• 2. BUCZYŃSKI S., OLICHWER T., TARKA R., STAŚKO S., 2007 — Zawodnienie formacji fliszowej Karpat w oparciu o wyniki badań źródeł Beskidu Krynickiego w rejonie Tylicza. W: Współczesne problemy hydrogeologii, t. 13, cz. 2: 403~112. Kraków—Krynica.
• 3. CHOWANIEC J., 2006 — Hydrogeologia Karpat. Prz. Geol., 54, 10:846-845.
• 4. CIĘŻKOWSKI W., BŁAŻEJ R., 1995 — Ciekawostki bilansu wodnego Złotego Jaru w Złotym Stoku. Mat. Konf. Nauk. Góry Złote — geologia, okruszcowanie, ekologia: 86-88. Wrocław— Złoty Stok.
• 5. CIĘŻKOWSKI W., JÓZEFKO I., SCHMALZ A., WITCZAK S., 1999 — Dokumentacja hydrogeologiczna ustalająca zasoby eksploatacyjne wód leczniczych oraz dwutlenku węgla (jako kopaliny towarzyszącej) ze złoża w uzdrowisku Krynica oraz ustalająca zasoby dyspozycyjne wód podziemnych (zwykłych, leczniczych i o właściwościach leczniczych) w zlewni Kryniczanki. Arch. PWroc., Wrocław.
• 6. KOWALSKI S., 1992 — Czynniki naturalne warunkujące występowanie wód podziemnych w regionie sudeckim. Pr. Geol.-Min., 25.
• 7. KRYZA J., KRYZA H., 2004 — Model przepływu wód podziemnych niecki wewnątrzsudeckiej — baza danych, budowa i wykorzystanie w gospodarce wodnej. W: Modelowanie przepływu wód podziemnych: 129-147. Wyd. UWroc., Wrocław.
• 8. MARGIELEWSKI W., 2006 — Structural control and types of movements of rock mass in anisotropic rocks: case studied in the Polish Flysch Carpathians. Geomorphology, 77: 47-68.
• 9. MROCZKOWSKA B., 2000 — Mapa hydrogeologiczna Polski 1:50 000, ark. Złoty Stok. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• 10. NAŁĘCKI P., REŚKO D., SCHMALZ A., WITCZAK S., 2004 — Charakterystyka parametrów hydrogeologicznych szczelinowo-porowego złoża wód leczniczych w Krynicy. Biul. Państw Inst. Geol., 404: 144-164.
• 11. NAWALANY M., 1999 — Zagadnienie skali w hydrogeologii. Biul. Państw Inst. Geol., 388: 179-190.
• 12. PACZYŃSKI B. (red.), 1995 — Atlas hydrogeologiczny Polski 1:500 000 cz. II. Zasoby, jakość i ochrona zwykłych wód. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• 13. RUCH C., KUPFERSBERGER H., 2003 — Modeling the groundwater flow over four years in a small alpine crystalline headwater catchment. Proc. of the IAH Intern. Conf. on Groundwater in Fractured Rock 173-174. Prague.
• 14. RZONCA B., BUCZYŃSKI S., 2009 — Water mixing processes within a crystalline massif: Sudety Mountains, SW Poland. Hydrol. Res., 40, 1: 53-64.
• 15. STAŚKO S., 2002 — Zawodnienie szczelinowych skał krystalicznych w Sudetach. Biul. Państw Inst. Geol., 404: 249-262.
• 16. STAŚKO S., OSZCZYPKO N., MODELSKA M., BUCZYŃSKI S., OLICHWER T., TARKA R., WCISŁO M., 2007 — Dokumentacja hydrogeologiczna ustalająca zasoby dyspozycyjne wód podziemnych w rejonie Tylicza. Arch. UWroc., Wrocław.
• 17. STAŚKO S., TARKA R., 2002 — Zasilanie i drenaż wód podziemnych w obszarach górskich na podstawie badań w Masywie Śnieżnika. Acta Univ Wratisl., Seria Hydrogeol., 2528.
• 18. SZCZEPAŃSKI A., SZKLARCZYK T., 2005 — Zagrożenia w gospodarowaniu zasobami wód leczniczych na przykładzie rejonu Krynicy i Muszyny. W: Współczesne problemy hydrogeologii, t. 12: 696-700. UMK, Toruń.
• 19. WCISŁO M., 2008 — Zastosowanie modelowania numerycznego do określania zasobów i dróg przepływu wód podziemnych w systemach szczelinowych na przykładach obiektów Śląska Dolnego i Opolskiego. Rozprawa doktorska. Arch. UWroc., Wrocław.
• 20. WITCZAK S., DUŃCZYK L., 2004 — Regionalny wielowarstwowy model pola hydrodynamicznego w utworach fliszu karpackiego na przykładzie zlewni Kryniczanki (płaszczowina magurska). Biul. Państw. Inst. Geol., 404: 263-290.
• 21. WOJTKOWIAK A., 2000 — Reżim źródeł obszarów krystalicznych Sudetów Zachodnich. Biul. Państw Inst. Geol., 390: 167-206.
• 22. XIAN-HUAN WEN, GOMEZ-HERNANDEZ J., 1996 — Upscaling hydraulic conductivity in heterogeneous media: an overview. Journal of Hydrology, 183: 9-32.
• 23. ZUBER A., CHOWANIEC J., 2009 — Diagenetic and other highly mineralized waters in the Polish Carpathians. Appl. Geochem., 24, 10: 1889-1900.