Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numeryczne modelowanie w polskiej hydrogeologii – krótki przegląd dokonań z lat 2004–2017

Staśko S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2018

|

nr 471, Hydrogeologia, z. 15

171--178

PL

Przegląd ponad 200 publikacji z zakresu numerycznego modelowania w hydrogeologii stanowi podstawę do zaprezentowania postępu i rozwoju tej szeroko stosowanej metody, szczególnie w latach 2004–2017. Wskazano trzy etapy rozwoju badań metodami modelowania. Omówiono główne trendy w zakresie modelowania przepływu wód podziemnych, migracji mas i zanieczyszczeń, zastosowań praktycznych, badania procesów i doskonalenia warsztatu badawczego. Podkreślając wiele zalet tej metody, podano wybrane przykłady, jak również wskazano na jej ograniczenia i wady. Na zakończenie przedstawiono przegląd najczęściej używanych słów kluczowych. Z natury rzeczy tego typu przegląd jest subiektywnym opisem opartym na doświadczeniu autora i doniesieniach literaturowych.

EN

Review of more than 200 publications on numerical modelling in hydrogeology has been presented as a base for the presentation the progress and development of this widely used method, especially during the years 2004–2017. Three stages in the research methods of modelling has been noticed. The main trends in the field of modelling groundwater flow, the mass transport and pollutants migration, practical applications, research processes and improvement of the research method has been discussed. Highlighting the many benefits of this method are given some examples as well as indicated on the constraints and disadvantages during the groundwater modelling. At the end provides an overview of the most frequently used keywords. The nature of things the review is subjective descriptions based on the experience of the author and of literature review.

2

Skład chemiczny wód porowych górnoplejstoceńskiej sekwencji lessowo-glebowej w Zaprężynie (SW Polska)

Skurzyński J., Modelska M., Raczyk J., Staśko S., Jary Z.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/2

1383--1387

EN

The article presents the preliminary results of pore-water chemistry studies of the entire Upper Pleistocene loess-paleosol sequence in Zaprężyn (SW Poland). The pore-water chemical composition provides information about behaviour of the elements in the loess profile during the rock-water interactions. The applied method of ex situ water extraction allows only obtaining slightly bound water, which determines physicochemical parameters of the ground. The considerable variability of the values of pH, EC and concentrations of Al3+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Ca2+, Na+, K+, SO42-, Cl- ions and SiO2 was caused by stratification of sediments. The effect of reduced-permeability barrier on the increased concentrations of some ions was also found.

3

Ekstremalne zdarzenia meteorologiczne i ich odzwierciedlenie w stanach wód podziemnych (przykłady z Dolnego Śląska)

Staśko S., Tarka R., Buczyński S.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/2

1244--1248

EN

This article presents the impact of meteorological and hydrologic droughts on the groundwater level (so-called hydrogeological drought) based on selected examples from Lower Silesia (SW Poland). The reduction in discharge rate and size in springs, and the duration of low stages in relation to the selected river flows are presented. Groundwater level fluctuations in shallow and deeper aquifers are discussed. The study shows the length of delayed reaction of groundwater in deeper aquifers levels. Examples of effects due to flooding by surface water on the position of groundwater levels in river valleys are presented. Description of the reaction in groundwater, in terms of temporal and spatial extent, is also given. Both periods of hydrogeological drought and flooding events create significant problems for rational water management, especially in the areas of water intakes for individual, rural and large agglomerations.

4

Evaluation of groundwater recharge in Poland using the infiltration coefficient method

Tarka R., Olichwer T., Staśko S.

Geological Quarterly

|

2017

|

Vol. 61, No. 2

384--395

EN

Variable methods and results are reported on groundwater recharge in Poland. The evaluation of recharge on a small scale requires the use of a single method. In order to evaluate these outcomes and their distribution, the authors have decided to verify different approaches and select the infiltration coefficient by comparison. The article is an extension of the studies on groundwater recharge conducted by the authors. The main goal is to verify previously designed values of the infiltration coefficient based on groundwater runoff from additional river basins in Poland. Total groundwater recharge from precipitation in Poland was calculated at 34,118 km3 per year, which equals 109.3 mm of water column. The obtained value is close to the average multi-year value of the groundwater runoff. Recharge constituted 18.6% of average precipitation in Poland, which was calculated at 588.5 mm. The estimated groundwater recharge value was verified referring to groundwater runoff from 37 river basins with known discharge rates in the years 1976–2005. Differences in mean groundwater runoff for the entire area (37 river basins) obtained by the infiltration coefficient method and by the use of Wundt’s method amounts to only 0.7%. Despite the simplified calculation methods, the results obtained on a small scale are more accurate than other calculations, which are based on data pertaining to precipitation, soil type, land use, topography of the area, and depth to the groundwater.

5

Hydrogeologiczne uwarunkowania intensyfikacji poboru wód na potrzeby miasta Wrocławia w rejonie Mokrego Dworu

Wcisło M., Buczyński S., Staśko S., Olichwer T., Tarka R.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2016

|

nr 466

301--311

PL

Nowa koncepcja poboru wód dla miasta Wrocławia zakłada znaczące ograniczenie dostępnej powierzchni terenów wodonośnych. W nowych uwarunkowaniach konieczna jest intensyfikacja eksploatacji wody. W celu określenia wpływu nowego poboru na warunki hydrogeologiczne stworzono model numeryczny przy zastosowaniu programu Visual ModFlow. Badaniami objęto północną część terenów wodonośnych o powierzchni 6,68 km2. Sumaryczny bilans modelu wyniósł 28,3 tys. m3/d. W celu określenia optymalnej wydajności systemu i zidentyfikowania źródeł zasilania przeprowadzono symulacje prognostyczne (SYM I, SYM II, SYM III, SYM IV). Prognozy polegały na coraz dalej idącej rozbudowie systemu, uwzględniając studnie działające w ramach poprzedniej symulacji (SYM I–SYM III) oraz wprowadzeniu nowych źródeł zasilania w postaci stawów oraz drenaży poziomych (SYM IV). Nowe bariery studni pozwolą zwiększyć wydajność maksymalnie z 25,9 tys. m3/d (obecnie) do 30,1 tys. m3/d. Dopiero nowe stawy oraz drenaż poziomy (65,3 tys. m3/d) pozwalają na zaspokojenie pożądanego poboru (61 tys. m3/d). W obliczu znacznej zmiany kierunków przepływu wód i wzrostu ich zagrożenia jakościowego, nowe bezpieczne rozwiązania wymagałyby rozbudowy obecnej sieci monitoringu oraz modyfikacji źródeł zasilania.

EN

A new concept of water abstraction is to reduce the available surface of water-bearing areas only to the municipality of Wrocław. Under the new conditions it is necessary to intensify exploitation. To determine the impact of the new abstraction on the hydrogeological conditions a numerical model has been developed using Visual MODFLOW. The study covered the northern part of the water-bearing area of 6.68 km2. The total model balance was 28.3 k m3/d. To determine the optimum system performance and identify the sources of recharge, prognostic simulations (SYM I, SYM II, SYM III, SYM IV) were carried out. The forecasts rely on both ever more far-reaching expansion of the system, taking into account the wells operating under the previous (SYM I–SYM III), and the introduction of new sources of recharge in the form of ponds and horizontal drainages (SYM IV). The new barrier wells will increase the total yield of up to 25.9 k m3/d to 30.1 k m3/d. Only new ponds and horizontal drainage (65.3 k m3/d) allow meeting the desired discharge (61.0 k m3/d). As a result, we expect significant deformation of the direction of water flow and an increase in water quality risk.

6

Chemizm wód zlewni Kamieńczyka w Sudetach na tle badań systemów przepływu wód podziemnych

Modelska M., Buczyński S., Staśko S.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/2

950--954

EN

The present study has shown that in small, mountainous Kamieńczyk catchment (Sudety Mts.) is possible to identify hydrodynamical conditions and chemical parameters typical for different zones of local groundwater flow systems: spring discharge, discharge variability, relationships between bicarbonate and sulphate ions, pH and silica contents. Furthermore regional flow zone was clearly chemically identified through high groundwater mineralization and strongly metamorphosed hydrogeochemical facies. This proves that studies of groundwater flow zones in mountain catchments can be effectively supported by chemical analysis of groundwater.

7

Infiltracja do wód podziemnych na podstawie pomiarów lizymetrycznych w Górach Sowich

Staśko S., Chodacki M.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 8

414--419

EN

Field research on effective infiltration has been carried out in the Sowie Mountains area in the Sudetes Mountains (SW Poland) in a lysimeter installed 0.9 m below the surface of the ground in a forest. The annual rainfall in 2011 has been measured in the range 520.9–644.8 mm for the three station, while the average precipitation of the long term observation indicate 880 mm. Air temperature was 2°C higher during experiment period from the typical to the region. During annual study (from April 2011 to May 2012) it has been measured effective infiltration volume as 78.1 mm of water in comparison total precipitation of 596.7 mm in nearest station. Groundwater recharge by infiltration is changing during the year as well as in longer period, occurs mainly in cool season (spring, autumn) and indicate impulsive nature. The highest rate was reported in the October-November period, infiltration has exceeded the 30% of the precipitation, what could be explained by the high degree of saturation of the aeration zone. The departure value recorded in the summer relates to the degree of saturation of the aeration zone and there is high rainfall of the order of 200 mm. Then at the turn of July and August there has been measured a 54 mm percolating water. However, in August and September when rainfall over 107 mm water percolation was only 0.5 mm. Recharge and water supply in summer precipitation requires an initialization precipitation value order of 30–50 mm to supplement the state of moisture contains and high transpiration of plants. Infiltrating water showed of nitrate-sulphate-bicarbonate-calcium-sodium chemical type. In the process of infiltration increase of total dissolved solids almost twice has been measured.Water are enriched in the ions+, Mg2+, K+, Ca2+, Cl–, NO3–, SO42– is observed while the reduction of the concentration of HCO3–and NH4+. Chemical water composition is quite similar to the water in the stream located close to the lisymeter point.

8

Anisotropy modelling of the fissure-karstic aquifer of the Opole–Zawadzkie Major Groundwater Basin (south-west Poland)

Wcisło M., Olichwer T., Staśko S.

Acta Geologica Polonica

|

2014

|

Vol. 64, no. 3

353--360

EN

The problem of the anisotropy and heterogeneity of karstic aquifers has been previously described. The Opole–Zawadzkie Major Groundwater Body (south-west Poland) was chosen for this investigation. The parameters for anisotropy were analysed on the basis of well yield and observation of macro-fractures (field scale) compared with micro-fractures. Statistical tools were used to assess the directions and values of anisotropy. The estimated parameters were tested on two different models realized in Visual Modflow code. The anisotropy of hydraulic conductivity was recognized as an essential factor for groundwater flow direction and water table depletion prognosis as well as for water budget modification. The second model (M2), representing anisotropy flow conditions, gave an 11% lower value of safe yield in comparison with the first model (M1-isotropic). Additionally, anisotropy conditions caused water table lowering and limitation of aquifer recharge. The results of these studies indicate the need for more attention to be paid to the anisotropy problem in the area, where fracture-karstic aquifers are the main source of groundwater supply.

9

Temperatura płytkich wód podziemnych na terenie Wrocławia

Buczyński S., Staśko S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/1

51--55

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów temperatury płytkich wód podziemnych na terenie Wrocławia oraz ich związek z tzw. miejską wyspą ciepła. Wyniki pomiarów terenowych wykazują wzrost temperatury wód podziemnych o 20% w relacji do obliczeń teoretycznych klasycznym wzorem dla obszarów niezurbanizowanych. Wykazano przesunięcie maksymalnej temperatury wód o okres 3 miesięcy w relacji do temperatury powietrza. Przedmiotowe badania mają istotne znacznie dla projektowania pomp ciepła.

EN

The paper presents the results of measurements of shallow groundwater temperature in the territory of Wrocław City and the relation to the so-called „urban heat island”. Field measurements indicate a higher groundwater temperature by approximately 20% as calculated by the classic formula in relation to the theoretical value in non-urbanized areas. Shift of the maximum water temperature in relation to the air temperature by three months has been noticed. Such results are important for heat pump designing.

10

Ocena odpływu podpowierzchniowego w rejonie Hornsundu (SW Spitsbergen)

Marszałek H., Staśko S., Wąsik M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/2

391--395

PL

Na podstawie wyników badań hydrogeologicznych przeprowadzonych w rejonie Hornsundu (SW Spitsbergen) określono średnią wielkość odpływu całkowitego Q = 3,346 m3/s. Pomiary prowadzono w strefie wybrzeża Morza Grenlandzkiego o powierzchni 49,95 km2, ograniczonego lodowcami Werenskiolda i Hansa w sezonach letnich 2005–2007. Na odpływ całkowity składają się odpływy: rzeczny (3,008 m3/s) i podpowierzchniowy (0,338 m3/s). Składowe odpływu są formowane w głównej mierze przez wody pochodzące z topniejących lodowców i wieloletniej zmarzliny oraz drugorzędnie z wód opadowych.

EN

Based on hydrogeological investigations carried out in the Hornsund region (SW Spitsbergen) the mean water runoff in amount of 3.346 m3/s was estimated. The measurements were carried out in the coastal zone of Greenland Sea with an area of 49.95 km2, limited by Werenskiold and Hans glaciers, during summer seasons of 2005–2007. River and subsurface parts of total runoff amounts to respectively 3.008 m3/s and 0.338 m3/s. Runoff components are formed mainly by water from melting glaciers and permafrost, and secondary from rainwater.

11

Numerical model of the catchments of the Oziąbel and Wołczyński Strumień rivers - Wołczyn municipality

Olichwer T., Wcisło M., Staśko S., Buczyński S., Modelska M., Tarka R.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2012

|

Vol. 34, nr 2

73-89

EN

The article presents a numerical model designed for determining groundwater dynamics and water balance of the catchments of the Oziąbel (Czarna Woda) river and the Wołczyński Strumień river in Wołczyn region. Hydrogeological mapping and modelling research covered the area of 238.9 km 2 . As a result of measurements performed in 2008-2009, flows were determined in major rivers and water table positions were measured at 26 points. In the major part of the area described, the water table, lying at the depth of 1.5-18.7 m, has unconfined character, and the aquifer is built of Neogene (Quaternary) sands and gravels. In the area under study, groundwaters are drawn from 6 wells with total withdrawal of 6133 m 3 /d. The numerical modelling was performed with the use of Visual Modflow 3.1.0 software. The area was partitioned by a discretization grid with a step size l = 250 m. The conceptual model of the hydrogeological system is based on hydrological data gathered over a period of one year, data from HYDRO bank database, cross-sections and maps. The boundaries of the modelled hydrogeological system were established on the watersheds of the Wołczyński Strumień river and the Oziąbel river, apart from the areas where they run together. The modelled area was extended (271.5 km 2 ) around the Wołczyński Strumień river catchment to achieve a more effective mapping of the anthropogenic impact on its balance and the hydrodynamic system of the catchment area. The structure is characterised by the occurrence of one or rarely two aquifers separated by a pack of Quaternary clays. The investigation produced a detailed water balance and its components.

12

Model koncepcyjny systemu hydrogeologicznego obszaru oddziaływania Lubińsko-Głogowskiego Obszaru Miedzionośnego (LGOM)

Staśko S., Gurwin J., Wcisło M., Modelska M., Kryza H., Kryza J., Olichwer T., Buczyński S., Tarka R., Wąsik M., Becker R.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 451 Hydrogeologia z. 13

203--210

PL

W Instytucie Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego opracowano numeryczny model hydrogeologiczny 3D (regionalny), uwzględniający strefę oddziaływania górnictwa rud miedzi LGOM. Stworzony i przetestowany szczegółowy model hydrogeologiczny obejmuje swym zasięgiem powierzchnię 3049 km2, w tym obszary górnicze KGHM Polska Miedź (650 km2). Zbudowany model ma za zadanie przeprowadzenie weryfikacji struktury hydrogeologicznej, rozpoznanie i ustalenie danych ilościowych systemu krążenia wód podziemnych, określenie zmian warunków przepływu wód podziemnych w trakcie prowadzonej eksploatacji złoża a w konsekwencji ustalenie bilansów wód podziemnych modelowanych poziomów wodonośnych oraz ocenę ilościową dopływów kopalnianych na podstawie uzyskanego odwzorowania hydrodynamiki systemu. W efekcie końcowym uaktualniany model posłuży do wykonania symulacji prognostycznych w nawiązaniu do przewidywanego rozwoju obszarów wyrobisk górniczych. W artykule przedstawiono model koncepcyjny systemu hydrogeologicznego badanego obszaru. Stanowił on zakończenie wstępnych etapów prac oraz podstawę przy konstruowaniu modelu numerycznego.

EN

3D numerical hydrogeological regional model has been developed in the Institute of Geological Sciences, University of Wrocław. The model takes into account the impact zone of copper ore mines Lubin-Głogów Ore District (LGOM). Detailed hydrogeological model has been created and tested covered area of 3049 km2 (in this the mining areas KGHM covered 650 km2). Built model is designed to verify hydrogeological structure, identification and determination of groundwater circulation system, to determine changes in groundwater flow during exploitation of the deposit. As a result developed model can determine groundwater balance and groundwater inflow to the mine based on the obtained image hydrodynamics of the system. In the end, updated model will be used to simulate the prognosis in relation to the anticipated development of mine workings.

13

Charakterystyka krenologiczna masywów górskich Ziemi Kłodzkiej na podstawie bazy danych "Źródło"

Buczyński S., Staśko S., Modelska M., Olichwer T., Tarka R.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/1

17--26

PL

W artykule opisano bazę źródeł Sudetów Środkowych jako podstawę do ilościowej i jakościowej charakterystyki krenologicznej masywów górskich Ziemi Kłodzkiej. Głównym obiektem analizy były góry: Bardzkie, Złote, Bialskie, Bystrzyckie, Orlickie, Stołowe i Krowiarki oraz Masyw Śnieżnika. Szczegółowa analiza krenologiczna wykazała, że głównymi czynnikami wpływającymi na gęstość występowania źródeł oraz liczbę źródeł okresowych na obszarach charakteryzujących się zbliżonymi warunkami klimatycznymi i podobnym wykształceniem litologicznym, jest zróżnicowanie morfologiczne oraz pozycja źródła w polu hydrodynamicznym. Wykazano, że najwyższe wydajności źródeł oraz pH wód stwierdza się na obszarach występowania skał węglanowych, które dzięki określonym parametrom hydrogeologicznym stanowią uprzywilejowane systemy przepływu oraz znacznie modyfikują skład chemiczny wód infiltracyjnych i allochtonicznych.

EN

A spring database for the Central Sudetes was used for quantitative and qualitative spring hydrology characteristics of some massifs in the Kłodzko region. The main study area covered the Bardzkie, Złote, Bialskie, Bystrzyckie, Orlickie, Stołowe and Krowiarki Mountains and the Śnieżnik Massif. Detailed spring hydrology analysis in areas with the same lithology and climatic conditions shows that the main factors influencing on the spring density index and the amount of periodic springs is the relief and the position in the flow system. The greatest discharge of springs and pH values of groundwater were observed in areas of carbonate rocks which are preferential collectors. Additionally carbonate rocks considerably modify the chemical composition of infiltration and allochthonous water.

14

What Polish mining owes to Polish hydrogeology?

Kowalczyk A., Witkowski A., Różkowski A., Szczepański A., Rogoż M., Przybyłek J., Staśko S.

Przegląd Geologiczny

|

2010

|

Vol. 58, nr 9/1

774-786

EN

Poland is endowed with the wealth of mineral resources, especially resources of coal and lignite, metal ores and mineral rawmaterials for chemical industry. Exploitation of these resources as a rule leads to inflow of water to mine workings and thus to various technical problems which have to be solved. Such problems arise at all the stages of management of mineral deposits, from reconnaissance and prospecting and exploration to preparing of a deposit for exploitation and exploitation and closing of mines. The water can have significant negative influence on prospecting and exploration and preparation of deposits to exploitation and creates a risk for mining operations and miners.Water inflow also results in environmental changes and increases extraction costs. The arising problems are technical and economic in character and the key for their solution is hydrogeology or, more precisely speaking, one of its more specialized branches - that is mining hydrogeology. The aim of this paper is to show the role and significance of hydrogeological works in management of mineral resources. A special attention is paid to the major achievements of Polish hydrology, which contributed to the developments in mining in our country and the world. Moreover, significance of contribution of hydrogeology at all the stages of mineral resources management, from reconnaissance and prospecting to exploitation of mineral deposits and closing of mines, is discussed. The presentation is of the review type and comprises examples of contributions of hydrogeology to exploration and documentation of individual mineral deposits, including assessments of mine water inflow and risks, environmental impact of mining operations and water management issues. It is worth to note that achievements of the mining hydrogeology from the last twenty years were mainly connected with working out methods for forecasting and assessments of environmental impact of closing the mines. In short, it may be stated that the actual contribution of Polish hydrogeology to the developments of mining sector is well shown by the presented examples concerning practically all the major mineral resources and the whole process of their management.

15

Groundwater and mass transport modelling for documentation and protection of groundwater resources

Nawalany M., Przybyłek J., Staśko S.

Przegląd Geologiczny

|

2010

|

Vol. 58, nr 9/1

816-823

EN

Short history of mathematical modeling of groundwater flow and transport in Poland is described. It shows brilliant and long tradition of this advanced aspect of hydrogeology. Mathematical modeling has been extensively used in Poland for years in solving practical problems concerning mainly groundwater abstraction, protection of groundwater resources and, recently, as a routine tool for environmental impact assessment whenever groundwater is involved. Use of numerical models in documenting groundwater resources and conditions of their restoration within regional water balance units are recalled. In particular - documenting admissible volumes of groundwater to be abstracted including wells operating in river valleys, determining protection zones for water supply wells and groundwater reservoirs, in particular for major groundwater basins (in Polish: GZWP), investigating optimal ways of abstracting fresh groundwater in areas where mineral waters occur, investigating alternative groundwater sources for supplying large agglomerations. Three examples: defining changes in groundwater chemical composition in conditions of intensive anthropogenic stress on the environment - impact from urban and industrial waste landfills, agriculture, transportation and municipal facilities on groundwater; coexistence of fresh and mineral waters and, finally, quantitative assessments of impacts from open-pit mines on groundwater in the mining stricken area are described in more detail. Last paragraph of the paper is a future looking assessment of aspects of mathematical modeling in Polish hydrogeology that need to be further developed. The aspects concern scientific issues like: scale problem, inverse problems and chemical reactions in subsoil. Also a need of developing specialized software, setting hardware infrastructure and training staff are addressed as the necessary conditions for keeping pace with world's hydrogeology.

16

O wodach podziemnych w utworach krystalicznych Sudetów i ich przedpola

Staśko S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 440

135--144

PL

W prezentowanym artykule przedstawiono ewolucję i postęp w rozwiązywaniu poszczególnych problemów badawczych, związanych z występowaniem wód podziemnych w skałach krystalicznych (o niskiej porowatości pierwotnej) Sudetów i bloku przedsudeckiego. Opisano trójstrefowy schemat występowania wód podziemnych i podkreślono rolę pokryw zwietrzelinowych w gromadzeniu wód oraz stref spękań w ich przewodzeniu. Przedstawiono uwarunkowania procesu zasilania. Otrzymano znaczne wartości zasilania wód podziemnych od 22 do 50% opadów. Wskazano jak różne wyniki otrzymuje się, stosując punktowe i regionalne metody analizy. Zaprezentowano tok postępowania dla poszukiwania obszarów perspektywicznych oraz stosowane metody badawcze, w tym nowe metody VLF i MRS. Dyskusji poddano zagadnienia zasobowe wód podziemnych. Udokumentowano, że zasoby obliczone różnymi metodami wykazują odpływ podziemny bazalny rzędu 3–5 l/s•km2. W tych warunkach najlepszą techniką ujmowania wód podziemnych są ujęcia drenażowe, źródeł oraz studni wierconych. Przedstawiono charakterystykę mineralizacji oraz odczynu chemicznego wód. Wskazano na podwyższone zawartości radonu oraz lokalnie fluoru oraz arsenu. W obszarach zarzuconej eksploatacji węgla kamiennego stwierdzono objawy kwaśnego drenażu.

EN

The paper presents the evolution and progress in research on groundwater occurrence and resources in low porosity crystalline formations of the Sudetes Mts. and the Fore-Sudetic block. Description a three-zone scheme of groundwater occurrence and circulation, and the important role of alterites (weathered and decayed rocks) and rock fracturing in the accumulation of water are described. Constraints on the groundwater recharge process are also discussed. High water infiltration rates in (22 to 50% of annual precipitation) were measured in the Sudetes Mts. The differences in the received results are explained by the application of the methods of punctual and regional analyses. A procedure in the evaluation of the most promising groundwater water zones and research methods are discussed, including the new methods of VLF and MRS. A discussion on groundwater resources is also presented. The groundwater resources calculated with different methods show that the value of basic groundwater runoff is 3–5 l/s•km2. Different techniques of groundwater supply including a drainage technique (horizontal intakes), natural springs and typical vertical water drillholes are evaluated. The groundwater is characterized by low mineralization values and slightly acidic pH. There is a large area of high radium content, and only locally of fluorine and arsenic contents. In areas of abandoned hard coal exploitation, an effect of acid drainage is noticed. Suggestions regarding future research and problems are included.

17

Michał Różycki – hydrogeolog i nauczyciel

Staśko S., Kryza J., Poprawski L.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 440

7--9

18

Czy modelować małe zlewnie w terenach górskich?

Wcisło M., Staśko S., Buczyński S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 442 Hydrogeologia z. 11

159--166

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.

19

Wpływ niejednorodności ośrodka skalnego na obliczanie zasobów dyspozycyjnych wód podziemnych

Staśko S., Wcisło M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2008

|

nr 431, Hydrogeologia

195--200

PL

Problem przeprowadzenia wiarygodnej oceny zasobowej w środowisku szczelinowym wiąże się ściśle z zagadnieniami dotyczącymi stopnia rozpoznania rzeczywistych parametrów tego środowiska i dróg przepływu, formujących się w jego obrębie. W zastosowaniu modelu ciągłego ośrodka są liczne ograniczenia, związane m.in. z brakiem możliwości przewidywania rozkładu zwierciadła wód podziemnych i ograniczonej łączności między składowymi sieci hydraulicznej (Motyka, 1998; Nawalny, 1999). Podstawą rozważań były dwa przykłady, pierwszy z obszaru występowania krasowo-szczelinowych formacji triasu opolskiego, drugi z utworów szczelinowo-porowych fliszu karpackiego.W obu przypadkach stosowano metodę różnic skończonych (Modflow). Jak wykazały badania, stosowanie modelu deterministycznego analogu środowiska porowego (EPM) może prowadzć do błędnych wniosków odnośnie zasobności systemu. O ile depresje w poszczególnych rzeczywistych ujęciach w większości przypadków są możliwe do symulacji, o tyle próba symulacji ich wzajemnego oddziaływania może zakończyć się niepowodzeniem. Przypadek rejonu Tarnowa Opolskiego stanowi potwierdzenie powyższych uwag. Ośrodek szczelinowo-krasowy triasu opolskiego (szczególnie przykryty młodszymi utworami izolującymi) pozostaje nierozpoznany pod względem rzeczywistego rozkładu sieci spękań i kanałów. W artykule podjęto próbę analizy możliwości istnienia dotychczas niewyinterpretowanych uprzywilejowanych dróg przepływu i ich oddziaływania na ostateczną ocenę zasobową. W przypadku fliszu Karpat badania modelowe odwzorowujące w ostatecznym stopniu zgodność strumienia wód podziemnych i zasoby w skali regionalnej nie pozwalają na wierne odwzorowywanie lokalnych ujęć. Zasoby eksploatacyjne pojedynczego otworu, zatwierdzone zgodnie z procedurami, okazują się zawyżone dwu-, trzykrotnie w warunkach wieloletniej eksploatacji. Przedstawiono dyskusję i przyczyny błędów oraz ograniczenia stosowanych metod modelowania.

EN

Reliable assessment of groundwater resources in fractured medium requires a reasonable degree of recognition of real parameters of the rock environment and flow path network. There are numerous limitations in the use of the model of the equivalent porous medium, related e.g. both to the impossibility of prediction of the groundwater table distribution and the limited communication between the constituents of the hydraulic system (Motyka, 1998; Nawalany, 1999). The present considerations are based on two examples. The first one is from the area of the occurrence of karstic-fractured formations of the Opole Triassic aquifer, whereas the second one is from porous-fractured Flysh deposits of the Carpathian aquifer. In either case, a method of finite differences (Modflow) has been applied. As shown by the research, the usage of the deterministic approach and the analogue equivalent porous medium (EPM) could create incorrect conclusions in relation to water resources of the system. Depressions in individual wells are in most cases possible to be simulated, but the attempt to simulate an interaction between them can fail. The case study of the Tarnów Opolski region confirms the above remarks. The karstic-fractured Opole aquifer (especially if covered with younger sediments acting as an isolating layer) remains unrecognized in respect of the real network of fractures and channels. The article is an attempt to analyse the possibility of the existence of previously uninterpreted zones of preferential flow and their influence on the final estimation of resources. In case of the Carpathian Flysh, the modeling research, representing finally the conformity of the groundwater flow pattern and the amount of resources in the regional scale, do not allow for acquiring realistic images of local captures. Asafe yield limit of a single well, approved in compliance with standard procedures, appears to be two to three times exaggerated in a long-term period of exploitation. The discussion and reasons of errors and limitations of the applied modelling methods are also presented.

20

Występowanie i jakość wód podziemnych w skałach krystalicznych Sudetów na podstawie badań ujęć

Staśko S., Wojtkowiak A.

Przegląd Geologiczny

|

2004

|

Vol. 52, nr 1

69-75

EN

Results of field measurements and study on groundwater occurrence in hard rock are presented based on data from water intake. The main goal of the research (field and lab) was to determine: conditions of occurrence, storage and groundwater flow and intake within crystalline rocks as applicable for water supply methods and choosing best technique of field survey for the preferential zones rich in groundwater within crystalline rocks, best methods of water intake, and monitor changes of water quality during the last 10 years. The final effect of the project was a documentation presenting optimal criteria to choose the water intake types within crystalline rocks, the proposal of a set of obligatory physical–chemical analyses during water intake documentation as well as creation of a relational data base Krystal 1, which includes the basic data of investigated water intakes with the physical–chemical results of 142 samples taken in the field. The best methods for water intake were horizontal drainage intake and intake based on natural spring. Groundwater quality improvement in the last decade was manifested by increase of water pH and recovery toward natural chemical character of the ground waters.