The available groundwater resources assessment in Poland is now the biggest hydrogeological project run by the Polish Hydrogeological Survey with the use of the numerical modelling based on the Modflow groundwater flow simulator standard. All the presently used Modflow-based graphic environments are the tools designed to simulate the wells hydrodynamic impact but not the groundwater resources on the regional scale. This paper presents the tool generating data allowing for the simula tion of the groundwater regional withdrawal leading to the assessment of the groundwater resources in the area of a given catchment. This tool called the Virtual Wells Generator is based on the constant volume transformation concept and is compatible with one of the popular groundwaterflow modelling environments. The results of the groundwater resources assessment calculations with the use of this generator illustrate the method.
The paper presents two already used in practice ways of the hydrogeological parametrization of the regional groundwater flow models. One way is the use of the hydraulic transmissivity resulting in the construction of the authors called “T” models for use in the groundwater resources quantitative assessments. The second way is the use of the hydraulic conductivity k to construct what the authors call the “k” models used for the evaluation of the Main Groundwater Reservoirs protection zones. The authors also present their attitude to the randomization of the hydrogeological parameters.
The term of groundwater resources was introduced to hydrogeology from economic geology similarly to the resources of ore bodies almost hundred years ago. It results years ago from the needs of physical planning, investment in new water intakes and water management. Discussion on the groundwater resources was started in the past after new method of their evaluation, e.g. analytical approaches, physical and then numerical modeling techniques implementation. The ecological aspects of water demands obliges to introduce new idea of quantities of groundwater resources estimation. This idea is also presented in the Water Framework Directive and in the water management planes in the water catchment areas.
Artykuł przedstawia zastosowanie algorytmu przekształcenia stałoobjętościowego do obliczenia rozkładu średniej z wielolecia infiltracji efektywnej, generującej odpływ podziemny do rzek o znanej średniej z wielolecia wartości. U podstawy tego sposobu liczenia leży założenie równości pomiędzy tak rozumianą infiltracją a tym odpływem podziemnym dla danego obszaru bilansowego. W prezentowanym przykładzie dystrybucja infiltracji jest sterowana rozkładem litologii utworów powierzchniowych oraz średnim rocznym opadem, które mają w prezentowanej metodzie obliczeniowej sens funkcji wagowych. Przedstawiony wynik przykładowych obliczeń to rozkład infiltracji efektywnej we wschodniej części Pojezierza Pomorskiego. W granicach każdego z siedemnastu obszarów bilansowych w tym regionie całkowita wartość infiltracji efektywnej, o obliczonym rozkładzie, równa jest wartości oszacowanego uprzednio odpływu podziemnego do rzek.
EN
The paper presents the constant volume transformation algorithm allowing to calculate the distribution of the long term mean groundwater recharge which generates the groundwater runoff with the known long term mean value. The algorithm is based on the assumption of the equality between this recharge and this groundwater runoff for the given budget area. In this case study the recharge is governed by the distribution of the surface lithology and long term mean precipitation both having the status of weight functions. The outcome of the calculations is the distribution of the recharge in the eastern part of the Pomeranian Lake District in Poland. Within the boundaries of each of the 17 budget areas the total value of the recharge is equal to the groundwater runoff value assessed prior to the calculations.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano wstępne wyniki badań hydrogeochemicznych, izotopowych i modelowych wykonanych w zlewni Gwdy. Przedmiotem badań były głównie głębokie poziomy wodonośne miocenu i dolnego plejstocenu. Analizę zmienności chemizmu wód podziemnych w profilu pionowym przeprowadzono na podstawie wskaźników hydrogeochemicznych r(Cl/Cl+HCO3) i r(Na/Na+Ca). Wykonano m.in. oznaczenia δ18O, δ2H, δ13C i 14C. Wyniki badań hydrogeochemicznych i izotopowych wskazują na istnienie silnej więzi hydraulicznej między poziomami wodonośnymi plejstocenu i miocenu w obszarze zlewni Gwdy. Dla zobrazowania zlewniowego systemu krążenia wód podziemnych oraz oszacowania czasu przebywania wód w systemie wodonośnym wykonano na przekrojach hydrogeologicznych dwa uproszczone modele hydrodynamiczne A–A’ i B–B’. Uzyskane wyniki badań wskazują na znaczne natężenie pionowej składowej przepływu w strefie zasilania.
EN
Preliminary results of hydrogeochemistry, isotope and model researches are presented in the paper. The main objects of the research were the deep Miocene and Pleistocene aquifers. Based on hydrogeochemical ratios r(Cl/Cl+HCO3) and r(Na/Na+Ca) the variability of chemical composition of groundwater was investigated. Within the study area the determination of δ18O, δ2H, δ13C and 14C in groundwater was made. The results of the analysis indicate strong hydraulic connection between Pleistocene and Miocene aquifers. Two simple 2D groundwater flow models were made along the two hydrogeological cross-section lines A–A’ and B–B’. Generally, the obtained results indicate dominating vertical recharge within the groundwater recharge area.
The paper presents the author’s approach to the quantitative assessment of the river catchment available groundwater resources in case of the Łeba River catchment in Poland. A strong emphasis is put on the evaluation of the groundwater flow system renewability which should always precede the resources model simulations. After assessing the catchment recharge using river flow records and a big lysimeter approximation the recharge distribution was calculated using the author’s constant volume transformation (CVT) method. The subsequent construction of the groundwater flow model and application of the CVT method coupled with the virtual wells concept led to the evaluation of the amount and distribution of the available groundwater resources in the catchment.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono prawidłowy, zdaniem autorów, sposób pionowej dyskretyzacji domeny trójwymiarowego modelu przepływu wód podziemnych. Zagadnienie to dotyczy modeli przepływu opartych na metodzie różnic skończonych. Wykazano, że procedura pionowej dyskretyzacji w graficznych nakładkach programu Modflow może generować podział domeny modelu na bloki sprzeczny z procesem numerycznego rozwiązywania równania filtracji. Sprzeczność ta jest szczególnie jaskrawa w warunkach znacznych deniwelacji powierzchni terenu na obszarze domeny modelu i skutkuje błędnie wykonanymi obliczeniami numerycznymi.
EN
The authors of the paper present how to make the correct vertical discretezation of the 3D groundwater flow model domain in the areas with the strongly diversi fied hypsometry. The presented problem applies to the finite difference method. The authors show that the vertical discretization procedure implemented in the Modflow graphic environment can generate the vertical partition of the model domain which is inconsistent with the process of the numerical solution of the groundwater flow equation. This inconsistency is clearly visible in the case of the strongly diversified terrain hypsometry within the model domain area and results in numerical calculations errors.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.