The Evaluation of an Artificial Infiltration and Groundwater Recharge Project in the Well Field in Rožnov pod Radhoštěm (Czech Republic)

• Autorzy: Heviankova S. , Marschalko M. , Malikova P. , Drabinova S. , Kyncl M. , Korabik M. , Kubac J.

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2018-02-38

Warianty tytułu

PL

Ocena infiltracja wód i wód gruntowych w strefie ochronnej wód obszaru Rožnov pod Radhoštěm (Czechy)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article analyses the permeability of ground surface in order to implement artificial surface infiltration and groundwater recharge by means of surface spraying near the well field, from where groundwater is pumped using a collection gallery in the fluvial gravel terrace. The artificial groundwater recharge project was implemented in order to deal with the periods of drought and related lack of water to be pumped from the fluvial terrace. The area of interest was divided into quasi-homogeneous blocks of surface permeability. Surface spraying was applied in the permeable quasi-homogeneous block. The other low permeable quasi- homogeneous blocks were unsuitable for the application of spraying and groundwater recharge. In the research, two methods were applied to evaluate the ground surface permeability. The first method was in-situ measurements of surface permeability using a two-cylinder infiltrometer in a regular network of points near the collection gallery (drainage channel). The second method was used to evaluate the ground permeability based on soil grain-size curves, where the soil samples were drawn from the same network of points as in the first method. It showed that the majority of the area of interest is sufficiently permeable for the puposes of artificial groundwater recharge, except for three polygons, where the soils were low permeable and where ponds used to occur in the past. Based on the study, surface spraying using water from nearby ponds was applied via an irrigation system, which resulted in increased groundwater levels. In the future, artificial infiltration and groundwater recharge may be applied in analogous geological conditions.

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu oprysków rolniczych na wody powierzchniowe i infiltrację do gruntów w strefie ochronnej wód obszaru Rožnov pod Radhoštěm (Czechy), gdzie wody są odprowadzane do rzeki. Projekt sztucznego dostarczania wód do wód gruntowych został wdrożony, aby rozwiązać problem małej ilośi wód w okresach suszy. Obszar zainteresowania podzielono na quasi-homogeniczne bloki o okreslonej przepuszczalności powierzchni. Natryskiwanie powierzchniowe zastosowano w przepuszczalnym quasi-homogenicznym bloku. W badaniach zastosowano dwie metody oceny przepuszczalności powierzchni gleby. Pierwszą metodą były pomiary percepcji powierzchniowej in-situ za pomocą dwu-cylindrycznego infiltrometru w regularnej sieci punktów w pobliżu miejsca nawadniania (kanał odwadniający). Drugi sposób zastosowano do oceny przepuszczalności gruntu w oparciu o krzywe wielkości ziarna gleby, gdzie próbki gleby pobrano z tej samej sieci punktów jak w pierwszej metodzie. Wykazano, że większość badanego obszaru jest dostatecznie przepuszczalna dla sztucznego uzupełniania wód podziemnych, z wyjątkiem trzech wielokątów, gdzie gleba była słabo przepuszczalna i gdzie kiedyś występowały stawy. Na podstawie przeprowadzonych badań zastosowano natryskiwanie powierzchniowe przy użyciu wody z pobliskich stawów za pomocą systemu nawadniającego, co spowodowało zwiększenie poziomu wód gruntowych. W przyszłości sztuczne infiltracje i uzupełnianie wód gruntowych mogą być stosowane w analogicznych warunkach geologicznych.

Słowa kluczowe

EN

artificial infiltration; groundwater recharge; permeability; well fields; Rožnov pod Radhoštěm (Czech Republic)

PL

sztuczna infiltracja; uzupełnianie wód podziemnych; przepuszczalność; pole dołkowe; Rožnov pod Radhoštěm (Czechy)

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 20, nr 2
• Strony: 311--320
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Heviankova S.

• VŠB – Technical University of Ostrava - Faculty of Mining and Geology – Department of Environmental Engineering, 17 listopadu 15, 708 33, Ostrava, Czech Republic

autor

Marschalko M.

• VŠB – Technical University of Ostrava - Faculty of Mining and Geology – Department of Geological Engineering, 17 listopadu 15, 708 33, Ostrava, Czech Republic

autor

Malikova P.

• VŠB – Technical University of Ostrava - Faculty of Mining and Geology – Department of Environmental Engineering, 17 listopadu 15, 708 33, Ostrava, Czech Republic

autor

Drabinova S.

• VŠB – Technical University of Ostrava - Faculty of Mining and Geology – Department of Environmental Engineering, 17 listopadu 15, 708 33, Ostrava, Czech Republic

autor

Kyncl M.

• VŠB – Technical University of Ostrava - Faculty of Mining and Geology – Department of Environmental Engineering, 17 listopadu 15, 708 33, Ostrava, Czech Republic

autor

Korabik M.

• Vodovody a kanalizace Vsetín, a.s., Jesenická 1106 Vsetín, Czech Republic

autor

Kubac J.

• VŠB – Technical University of Ostrava - Faculty of Mining and Geology – Department of Geological Engineering, 17 listopadu 15, 708 33, Ostrava, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Abu-Taleb, M. F. (1999). The use of infiltration field tests for groundwater artificial recharge. Environmental geology, 37(1-2), 64-71.
• 2. Al-Assa’d, T. A., Abdulla, F. A. (2010). Artificial groundwater recharge to a semi-arid basin: case study of Mujib aquifer, Jordan. Environmental earth sciences, 60(4), 845-859.
• 3. Angulo-Jaramillo, R., Vandervaere, J. P., Roulier, S., Thony, J. L., Gaudet, J. P., Vauclin, M. (2000). Field measurement of soil surface hydraulic properties by disc and ring infiltrometers: A review and recent developments. Soil and Tillage Research, 55(1-2), 1-29.
• 4. Bhattacharya, A. K. (2010). Artificial ground water recharge with a special reference to India. International journal of research and reviews in applied sciences, 4(2), 214-221.
• 5. Bouwer, H. (2002). Artificial recharge of groundwater: hydrogeology and engineering. Hydrogeology Journal, 10(1), 121-142.
• 6. Díaz-Cruz, M. S., Barceló, D. (2008). Trace organic chemicals contamination in ground water recharge. Chemosphere, 72(3), 333-342.
• 7. Domenico, P. A., Schwartz, F. W. (1998). Physical and chemical hydrogeology (Vol. 506). New York: Wiley.
• 8. Iversen, B. V., Moldrup, P., Schjønning, P., Jacobsen, O. H. (2003). Field application of a portable air permeameter to characterize spatial variability in air and water permeability. Vadose Zone Journal, 2(4), 618-626.
• 9. Iversen, B. V., Schjønning, P., Poulsen, T. G., Moldrup, P. (2001). In situ, on-site and laboratory measurements of soil air permeability: Boundary conditions and measurement scale. Soil Science, 166(2), 97-106.
• 10. Levy, G. J., Eisenberg, H., Shainberg, I. (1993). Clay dispersion as related to soil properties and water permeability. Soil Science, 155(1), 15-22.
• 11. Luthin, J. N., Kirkham, D. (1949). A piezometer method for measuring permeability of soil in situ below a water table. Soil Science, 68(5), 349-358.
• 12. Paleček, M. (2017) Map of engineering geological zones in the Czech Republic, Rožnov pod Radhoštěm, 1:50 000, Czech Geological Survey, Prague
• 13. Pesl V. (1972) Basic geological map 1:25 000, M-34-85-c-b, Rožnov pod Radhoštěm, ČGU, Praha.
• 14. Reynolds, W. D., Bowman, B. T., Brunke, R. R., Drury, C. F., Tan, C. S. (2000). Comparison of tension infiltrometer, pressure infiltrometer, and soil core estimates of saturated hydraulic conductivity. Soil Science Society of America Journal, 64(2), 478-484.
• 15. Romero, E., Gens, A., Lloret, A. (1999). Water permeability, water retention and microstructure of unsaturated compacted Boom clay. Engineering Geology, 54(1-2), 117-127.
• 16. Standart ČSN 73 1001 (1988) Zakládání staveb. Základová půda pod plošnými základy, Validity: 1.10.1988, Since 1.11.2004 replace
• 17. Standart ČSN EN ISO 14688-2 (721003), (2005) Geotechnický průzkum a zkoušení – Pojmenování a zatřiďování zemin - Část 2: Zásady pro zatřiďování, Validity: 1.4.2005
• 18. Tuli, A., Hopmans, J. W., Rolston, D. E., Moldrup, P. (2005). Comparison of air and water permeability between disturbed and undisturbed soils. Soil Science Society of America Journal, 69(5), 1361-1371.
• 19. Xu, Y. F., Sun, D. A. (2002). A fractal model for soil pores and its application to determination of water permeability. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 316(1-4), 56-64.
• 20. Zimmermann, B., Papritz, A., Elsenbeer, H. (2010). Asymmetric response to disturbance and recovery: Changes of soil permeability under forest–pasture–forest transitions. Geoderma, 159(1-2), 209-215.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).