Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Interpretacja pomiarów wykonywanych w piezometrach sieci monitoringowej zakładu górniczego w celu określania parametrów filtracyjnych poziomu wodonośnego na podstawie danych z okresu odwadniania szybu R-XI KGHM Polska Miedź S.A.

Pikuła Maciej, Becker Roman

Przegląd Geologiczny

|

2023

|

Vol. 71. nr 10

503--512

EN

The article describes an attempt to analyse measurement data from a groundwater observation network of KGHM Polska Miedź S.A., from the period of dewatering of the R-XI shaft. The shaft was dewatered as a result of inflow of waters from the middle and lower Buntsandstein aquifer. A scheme was adopted in which the dewatered shaft is a pumping well and piezometers of the monitoring network are observation wells. The described data were interpreted using calculation methods provided for pumping test and tests based on rapid changes of borehole pressure, in the Aquifer Test Pro v10.1 software. The dewatering of the R-XI shaft in this case was carried out over a period of more than 16months, with an average flow rate of 115.6m3/h; the water table recovery after the dewatering took more than 43 months. The observation wells from which themeasurementdatawereinterpretedare0.1, 1.8 and 3.4 km away from the R-XI shaft.

2

Wykorzystanie niskokosztowych sensorów oraz ogólnodostępnych platform programistycznych na potrzeby monitoringu wód podziemnych oraz jakości atmosfery

Paterek Marcin, Kobylańska Malwina

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2022

|

nr 1-2

15--26

PL

W artykule przedstawiono założenia, konstrukcję i wykorzystanie urządzenia do pomiaru jakości wody i powietrza opartego na platformie Arduino i przystosowanych do niej sensorach. Zaprezentowano również metodę zdalnego gromadzenia danych z urządzenia oraz korzyści, jakie ze sobą ten proces niesie. Przedstawione urządzenie i rezultaty prac badawczych zespołu KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe w zakresie monitoringu wód podziemnych oraz jakości atmosfery stanowią bezpośrednie wyniki projektu illuMINEation „Przemysłowa platforma IoT gwarantująca bezpieczne, zrównoważone i wydajne wydobycie” (‘Bright concepts for a safe & sustainable digital mining future’), realizowanego w ramach programu Horyzont 2020 (Grant Agreement No. 869379).

EN

The article presents the assumptions, construction, and use of a device for measuring water and air quality based on the Arduino platform and adapted sensors. The method of remote data collection from the device and the benefits of this process were also shown. The presented device and the research results of the team from KGHM CUPRUM Ltd Research and Development Centre in the field of groundwater monitoring and atmosphere quality are the direct results of the illuMINEation project 'Bright concepts for a safe & sustainable digital mining future', implemented under the Horizon 2020 program (Grant Agreement No. 869379).

3

Opracowanie mapy potencjalnego, skoncentrowanego dopływu do wyrobisk górniczych wód z poziomu naporowego zlokalizowanego w nadkładzie złoża – metoda wielkiej studni z wykorzystaniem oprogramowania GIS

Pikuła Maciej, Paterek Marcin, Selerowicz Tomasz

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2022

|

nr 1-2

27--37

PL

W artykule przedstawiono metodykę opracowania mapy potencjalnego, skoncentrowanego dopływu wód z naporowego poziomu wodonośnego, położonego w nadkładzie złoża kopaliny do wyrobisk górniczych o określonym promieniu zastępczym. Obliczenia wykonano za pomocą wzoru stosowanego w metodzie wielkiej studni, w środowisku darmowego oprogramowania geoinformacyjnego QGIS.

EN

This paper presents the methodology for development of a distribution map of the potential concentrated groundwater inflow from the confined aquifer, located in the overburden of the mineral deposit, to the mine excavations with a defined radius dimension equivalent. The calculations were made using the big-well method formula in the environment of the free QGIS software.

4

Groundwater impact assessment of Lake Czorsztyn after 25 years of its operation

Humnicki Włodzimierz, Krogulec Ewa, Małecki Jerzy, Szostakiewicz-Hołownia Marzena, Wojdalska Anna, Zaszewski Daniel

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 2

65--78

PL

Powstanie sztucznego zbiornika wodnego oddziałuje na wszystkie elementy środowiska. Na przykładzie Zbiornika Czorsztyńskiego oceniono jego oddziaływanie na wody podziemne oraz zmiany wymuszone przez jego budowę w zagospodarowaniu terenu. W ocenie wykorzystano długoletnie obserwacje chemizmu i stanów zwierciadła wód podziemnych oraz wydajności źródeł, obejmujące okres sprzed budowy zbiornika, z czasu jego napełniania oraz 25-letniej eksploatacji. Zmiany zagospodarowania przestrzennego wywołane budową zbiornika określono metodami teledetekcyjnymi. Konsekwencją budowy zbiornika była zmiana użytkowania powierzchni terenu. Wzrosła powierzchnia obszarów zabudowanych i leśnych kosztem terenów rolniczych. Dominującą rolę odgrywają dwa typy wód podziemnych HCO3–Ca oraz HCO3–Ca–Mg, dotyczy to zarówno okresu przed jego napełnieniem (68%), jak i po jego napełnieniu (95%), a także w odniesieniu do analiz kontrolnych z 2020 roku (100%). Udokumentowano stopniowy zanik występowania typów wód z udziałem jonu siarczanowego powyżej 20% miliwali, co wskazuje na tendencję poprawy jakości badanych wód. Ponadto zmiany wartości wskaźników nasycenia wód, względem faz mineralnych budujących warstwę wodonośną, w czasie budowy zbiornika i na wczesnym etapie jego eksploatacji, wskazują na ich modyfikacje hydrochemiczne. Zaobserwowano obniżenie zwierciadła wód gruntowych spowodowane przekształceniem doliny Dunajca w czasie budowy zbiornika i związanego z tym obniżenia regionalnej bazy drenażowej. Po napełnieniu zbiornika nastąpił wzrost rzędnej zwierciadła wody. Oprócz oddziaływania zbiornika można to tłumaczyć również większym zasilaniem opadowym. Powstanie Zbiornika Czorsztyńskiego spowodowało stopniowe przekształcenia w użytkowaniu terenu z rolniczego w kierunku turystyczno-rekreacyjnym. Zmiany te oraz zalanie doliny rzecznej wodami powierzchniowymi nie spowodowało zasadniczych zmian ilościowych i jakościowych wód podziemnych. Natomiast związane z budową zbiornika uporządkowanie gospodarki wodno-ściekowej przyczyniło się do zauważalnej tendencji poprawy ich jakości.

EN

Artificial water reservoirs pose impact on the natural environment. Impact of the artificial Czorsztyn Lake on groundwater and land management is assessed. The study is based on long-term observations of chemistry, groundwater levels and spring discharges during reservoir construction, filling, and 25-year-long exploitation. Land management changes caused by reservoir construction were recognized using remote sensing. Reservoir construction resulted in land management change in the study area. Built-up and forest areas gained prevalence over farmland areas. Two types of groundwater dominate: HCO3–Ca and HCO3–Ca–Mg, both before reservoir filling (68% analyses) and afterwards (95% analyses), and in control analyses from September 2020 (100% analyses). Gradual decrease in the occurrence of water types with the sulphate ion exceeding 20% mvals is documented, which points to water quality improvement trends. Moreover, changes of water saturation index values with regard to aquifer-forming mineral phases during reservoir construction and early exploitation phase indicate hydrochemical modifications. Decrease of groundwater level was related with transformation of the Dunajec river valley during reservoir construction and, accordingly, decrease of regional drainage base level. Groundwater level increased after reservoir filling, which points to coupled impact of the reservoir and increased precipitation recharge. Construction of the Czorsztyn Lake resulted in gradual land management transformation from farmlands into tourist-recreational areas. This change and river valley flooding by surface waters did not cause significant modifications in groundwater quantity and quality. Organization of water-sewage management related with reservoir construction resulted in noticeably improved quality trends.

5

Osiemdziesiąt lat Oddziału Świętokrzyskiego Państwowego Instytutu Geologicznego w służbie polskiej geologii : osiągnięcia w geologii stosowanej

Szczepanik Zbigniew, Białecka Katarzyna, Giełżecka-Mądry Dorota, Kos Marcin, Wieczorek Dariusz, Złonkiewicz Zbigniew

Przegląd Geologiczny

|

2021

|

Vol. 69, nr 3

185--196

EN

This article presents the achievements of the employees of the Holy Cross Mts. Branch of the Polish Geological Institute in the field of applied geology: geological cartography, geology of natural resources and hydrogeology. The area of the Holy Cross Mts. is located in central Poland and for hundreds of years was the main source of metal ores and rock raw materials for the Polish state. Investigating the possibility of using these minerals and raw materials in the modern economy was the reason for establishing the Polish Geological Institute in Kielce. Shortly before World War II, a department of the Institute was established in Kielce for a detailed geological study of this interesting area, where the full profile of the Phanerozoic deposits is present, from the oldest Cambrian to Quaternary. The basic work performed by geologists in Kielce was the preparation of geological maps. During the 80 years of the Institute's activity in Kielce, geological maps on various scales were made, ranging from 1:300,000 to 1:50,000. Currently, detailed mapping at the 1:50,000 and 1: 25,000 scales are being prepared. The search for deposits of iron, copper and other metals, conducted by the Kielce Institute, did not lead unfortunately to discovery of economically useful deposits. On the other hand, large deposits of rock building materials have been identified and documented and are currently exploited mainly for road construction. The region of the Holy Cross Mountains and their vicinity is unique in comparison to other regions of Poland because the entire population and economy are supplied with water from underground sources. Taking care of resources and adequate water quality is the main goal of the hydrogeologists employed at the Holy Cross department of the Polish Geological Institute. They organized and supervise a network that controls the water level and its quality, the impact of quarry activities on the groundwater levels, and prepare various types of hydrogeological maps.

6

Zasady projektowania, wykonania i odbioru studni wierconych ze szczególnym uwzględnieniem procedur w zakresie wykonania otworów-studni geotermalnych

Witek Wiesław

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2020

|

R. 23, Nr 5 (259)

12--24

PL

W artykule autor omawia szeroko zagadnienia związane z wykonaniem otworu hydrogeologicznego ze szczególnym uwzględnieniem realizacji wiercenia głębokiego otworu geotermalnego. Specyfika realizacji takiego projektu polega na pozyskaniu wody o wysokiej temperaturze często o wysokiej mineralizacji z przeznaczeniem do celów balneologicznych lub do celów komunalnych, czyli do celów grzewczych. Z treści artykułu wynika, że cały proces realizacji projektu geotermalnego składa się z wielu istotnych operacji, których profesjonalne wykonanie często przesądza o końcowym sukcesie. Jedną z najważniejszych operacji w wykonaniu studni geotermalnej jest zabieg właściwego zaprojektowania i zapuszczenia kolumny filtracyjnej oraz skuteczne wykonanie zabiegu żwirowania. Operacje te poprzedzone są wieloma badaniami i pomiarami wykonanymi podczas wiercenia otworu jak również po zakończeniu wiercenia. W pierwszej części artykułu przedstawiono ogólne zagadnienia dotyczące kwestii geologiczno-złożowych i hydrogeologicznych, natomiast w drugiej części omówiono szczegółowo zasady i procedury, jakie powinny być stosowane w realizacji projektu geotermalnego. Całość artykułu podsumowano wykazem generalnych zasad, jakie powinny obowiązywać w procesie projektowo-wykonawczym studni geotermalnej z jednoczesnym wskazaniem na wypracowanie stosownych instrukcji lub wytycznych w tym zakresie. Całość artykułu jest opracowana na bazie powszechnie znanej literaturze przedmiotu oraz na bazie własnych doświadczeń autora w realizacji projektów hydrogeologicznych w kraju i za granicą. Całość artykułu jest zobrazowana kilkoma ilustracjami ze wskazaniem na najważniejsze kwestie złożowo-hydrogeologiczne oraz kwestie techniczne związane z zafiltrowaniem i wykonaniem zabiegu żwirowania.

EN

In the article the author discusses broadly the issues related to the drilling of a hydrogeological well with particular emphasis on the implementation of deep geothermal drilling. The specificity of such a project is to obtain water of high temperature, often of high mineralization for balneological or municipal purposes, i.e. for heating purposes. The content of the article shows that the whole process of geothermal project implementation consists of many important operations whose professional execution often determines the final success. One of the most important operations in the execution of a geothermal well is the procedure of proper design and setting of the screen column and effective execution of the gravel placement. These operations are preceded by many tests and measurements made during the drilling of the well and also after the completion of the drilling. The first part of the article presents general issues concerning geological and deposit and hydrogeological issues, while the second part discusses in detail the recommendations and procedures to be applied in the implementation of the geothermal project. The whole article is summarized with a list of general recommendations which should apply in the design and execution process of a geothermal well and at the same time indicate the development of appropriate instructions or guidelines in this respect. The whole article is prepared on the basis of commonly known literature on the subject and on the author’s own experience in the implementation of hydrogeological projects in Poland and abroad. The whole article is illustrated by several illustrations indicating the most important deposit-hydrogeological issues and technical issues related to screen and gravel placement.

7

Korzyści i problemy eksploatacji ujęć wód podziemnych w obszarach aktywności górniczej na przykładzie Wodociągów Chrzanowskich

Kasprzak Agata, Wyrwik Szymon

Technologia Wody

|

2020

|

Nr 6 (74)

42--45

PL

Przez dziesięciolecia polityka surowcowa kraju była stawiana na pierwszym miejscu, daleko przed bezpieczeństwem zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia. Przedsiębiorstwa wodociągowe chcąc sprostać temu zadaniu musiały nauczyć się współpracować z zakładami górniczymi. W takich warunkach 85 lat temu swoją działalność rozpoczęły Wodociągi Chrzanowskie – w czasach gdy górnictwo miało kluczowe znaczenie dla gospodarki kraju, a wpływ eksploatacji górniczej na środowisko gruntowo-wodne był marginalizowany.

8

Charakterystyka głównych geotypów obszarowych ocen podatności wód podziemnych na zanieczyszczenia

Bukowski Przemysław, Krogulec Ewa, Haładus Andrzej

Przegląd Geologiczny

|

2020

|

Vol. 68, nr 4

226--232

EN

The article presents a proposal of the classification of hydrogeological and environmental conditions in relation to different intensities of the impact of factors affecting groundwater threat in assessments of groundwater vulnerability to pollution. Due to the complexity and high degree of transformation of the natural environment, including aquatic, types of areas subjected to ordinary and strong anthropopressure, the so-called Area Geotypes (GO), are distinguished and discussed. The main factors characterizing the impact of mining activity on the water environment (typical and specific) are discussed, and the mine ’s characteristics are highlighted, emphasizing its role and importance as an influator constituting a large, multifactorial source threatening the groundwater environment. The role of the mine as an influator is presented against the background of the mine ’s "life cycle”(development phases) along with an indication of the desirability of carrying out assessments of groundwater vulnerability to pollution and groundwater threat assessments. The need to develop legal regulations regarding the preparation of vulnerability assessments is indicated.

9

Wpływ infiltracji brzegowej na przekształcenie środowiska hydrogeochemicznego warstwy wodonośnej na przykładzie ujęcia Mosina-Krajkowo

Górski Józef, Dragon Krzysztof, Kruć Roksana

Technologia Wody

|

2019

|

Nr 3 (65)

24--31

PL

W latach 1989-1990 w odwiercie Mosina-Krajkowo na stalowych elementach konstrukcyjnych niektórych odwiertów znajdujących się na galerii studni na wyższym tarasie zaobserwowano rozwój korozji siarkowo-wodorowej. Te procesy, katalizowane mikrobiologicznie, doprowadziły do szybkiej korozji i zatykania ekranów szybowych. W tej sytuacji niezbędne okazało się wykorzystanie do budowy odwiertu materiałów niemetalowych. Fakt, że siarkowodór, który nie występował na taką skalę w warunkach naturalnych, pojawił się w wodzie w niektórych studniach, potwierdzono w badaniach przeprowadzonych w latach 1996-1998. Badania te obejmowały dwuletnie analizy chemii wody z wybranych studni: studni tarasowej oraz ze studni położonych na równinie zalewowej i niektórych studniach obserwacyjnych. Badania wykazały znaczące stężenia siarkowodoru w czterech studniach badanych w barierze tarasowej położonej kilkaset metrów od rzeki oraz w obserwatorium zlokalizowanym ok. 250 m od rzeki. W kilku studniach studni zalewowej położonej 60÷80 m od rzeki siarkowodoru nie stwierdzono. Pojawienie się znacznych stężeń siarkowodoru może wiązać się z migracją materii organicznej z rzeki Warty do warstwy wodonośnej, co zostało potwierdzone badaniami mikrobiologicznymi, które wykazały obecność planktonu nawet w studniach zlokalizowanych kilkaset metrów od rzeki. Migracja materii organicznej występowała najczęściej wtedy, gdy wody rzeki stykały się z osadami gruboziarnistymi występującymi pod kilkumetrową warstwą drobnych osadów rzecznych. Warunki ułatwionej migracji materii organicznej wykazały badania wody ze studni na równinie zalewowej. Badania te wykazały, że wody rzeczne stykają się bezpośrednio z gruboziarnistymi złogami w strefie silnie rozwiniętego meandru, gdzie podczas regulacji rzeki do przeciwdziałania erozji bocznej wykorzystano ostrogi, co z kolei doprowadziło do rozwoju głębokiej erozji koryta rzeki. Podobne zjawisko może wystąpić także na innych odcinkach rzeki, ale należy założyć, że migracja miała miejsce głównie w początkowym okresie infiltracji, a później została ograniczona przez zatykanie koryta rzeki. Należy podkreślić, że zjawisko wzbogacania warstwy wodonośnej reaktywną materią organiczną, oprócz korozji siarczkowej, może sprzyjać rozwojowi autotroficznych procesów denitryfikacji. Z drugiej strony, proces ten, oprócz procesów utleniania siarczków, może przyczyniać się do niekorzystnych zmian jakości wody, obserwowanych w studni tarasowej w zakresie zawartości siarczanów, żelaza, manganu, a także twardości całkowitej.

EN

In 1989-1990, at the Mosina-Krajkowo well field, the development of sulfur-hydrogen corrosion of steel structural elements of some wells situated on the higher terrace well gallery was found. These microbiologically catalyzed processes led to rapid corrosion and clogging of the well screens, and in this situation it was necessary to use non-metallic materials for the construction of the well. The fact that hydrogen sulphide appeared in water in some wells, which was not observed on such a scale in natural conditions, was confirmed by studies carried out in 1996-98. These studies included two-year analyzes of water chemistry from selected wells of the terrace well gallery as well as from wells located in flood plain and from some observation wells. The tests showed significant concentrations of hydrogen sulphide in the four wells tested in the terrace barrier situated several hundred meters from the river as well as in the observation well located approx. 250 m from the river. In several wells of the flood plain well gallery located 60-80 m from river the hydrogen sulphide, concentrations have not been found. The appearance of significant concentrations of hydrogen sulphide could be associated with the migration of organic matter from the Warta river into the aquifer, which was confirmed by microbiological tests that showed the presence of plankton remains even in wells located several hundred meters from the river. Migration of organic matter occurred, in particular, where river waters contacted with coarse-grained sediments occurring under a several-meter layer of fine river alluvial sediments. Conditions for the occurrence of facilitated migration of organic matter revealed water studies from the well gallery in flood plain. These studies showed the occurrence of contact of river waters with coarse deposits in the zone of strongly developed meander, where during the regulation of the river spurs were used to counteract the development of lateral erosion, which in turn led to the development of deep erosion of the river bed. A similar phenomenon could also develop on other sections of the river, but it should be assumed that the migration took place mainly in the initial period of launching the infiltration, and then this phenomenon was limited by development of river bed clogging. It should be emphasized that the phenomenon of enriching the aquifer with reactive organic matter, in addition to sulphide corrosion, may favor the development of autotrophic denitrification processes. On the other hand, this process, in addition to sulphide oxidation processes, may contribute to adverse changes in water quality observed in the terrace well gallery in the range of sulphates, iron, manganese and total hardness.

10

Monitoring wód podziemnych w rejonie składowiska odpadów komunalnych w Ciężkowicach koło Polskiej Cerekwi

Makuła Henryk

Technologia Wody

|

2019

|

Nr 2 (64)

34--39

PL

komunalnych w Ciężkowicach koło Polskiej Cerekwi prowadzonego w latach 2003-2017. Monitoring wód podziemnych obejmował badania: pH, przewodnictwa elektrolitycznego właściwego (PEW), ilości ogólnego węgla organicznego (OWO) oraz zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) i zanieczyszczeń metalami –chromem, kadmem, miedzią, ołowiem, cynkiem i rtęcią. W czternastoletnim okresie prowadzonego monitoringu nie stwierdzono wyraźnego wpływu zdeponowanych odpadów na wody podziemne w rejonie składowiska. W każdej kwartalnej sesji monitoringowej notowano zawartości cynku w wodach podziemnych pobranych ze wszystkich piezometrów, ale jego stężenia nie przekraczały wartości dopuszczalnych dla II klasy jakości wód podziemnych. Obecność pozostałych badanych zanieczyszczeń metalami, ilości ogólnego węgla organicznego oraz wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych stwierdzano incydentalnie, a ich zawartości mieściły się w dopuszczalnych zakresach dla I i II klasy jakości wód podziemnych.

EN

One presented results of the monitoring of groundwater in the area of the municipal landfill in Ciężkowice near Polska Cerekiew which was carried out between 2003 and 2017. The monitoring of groundwater included research on: pH value, specific electrolytic conductivity, volume of total organic carbon, contents of polycyclic aromatic hydrocarbons and contamination with heavy metals, like chromium (Cr), cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb), zinc (Zn) and mercury (Hg). During the fourteen-year monitoring period, no significant impact of deposited wastes on groundwater in the area of the landfill was found. In each quarter monitoring session, zinc content in groundwater collected from all piezometers was recorded, but its concentration did not exceed the limit values for the second class of groundwater quality. The presence of other examined metal pollutions, volumes of total organic carbon and polycyclic aromatic hydrocarbons was found incidentally and their contents were within the permissible ranges for the first and second class of groundwater quality.

11

Historia monitoringu wód podziemnych w Państwowym Instytucie Geologicznym

Przytuła Elżbieta, Mikołajczyk Anna, Gidziński Tomasz, Kuczyńska Anna, Palak-Mazur Dorota, Prażak Jan, Woźnicka Małgorzata, Wyszomierski Michał, Cabalska Jolanta, Galczak Michał, Komorowski Wojciech, Rojek Anna

Przegląd Geologiczny

|

2019

|

Vol. 67, nr 12

982--994

EN

The Polish Geological Institute has been carrying out the tasks of the geological survey since its establishment in 1919. Hydrogeology was present from the very beginning and the groundwater monitoring became the systematic activity in the 2nd fifty years of the Institute’s life. Groundwater quantity monitoring expressed as measurements of groundwater table fluctuations was put into practice in 1972, while the groundwater quality monitoring that includes determination of chemical composition of water started in 1991. Both types of monitoring cover the entire area of Poland. Systematic hydrogeological observations and tests are one of the most important tasks carried out by hydrogeologists of the Polish Geological Institute. Results of these observations are used for many studies, analyses and forecasts carried out as part of the tasks of the hydrogeological survey, often in cooperation with universities and geological enterprises, for the needs of governmental and local administration and for reporting to the EU structures.

12

Dynamics of the status of groundwater in the Polish Lowland: the River Gwda catchment example

Jamorska Izabela, Kubiak-Wójcicka Katarzyna, Krawiec Arkadiusz

Geologos

|

2019

|

Vol. 25, No. 3

193--204

EN

The aim of the present study is to monitor changes in the location of the groundwater table in the catchment area of the River Gwda within the Quaternary and Neogene water-bearing level over a 35-year period, between 1981 and 2015. In addition, on account of very diverse total annual precipitation levels in particular parts of the catchment, attempts were made to determine the influence of precipitation on the location of the groundwater table. By correlating groundwater level and meteorological parameters (precipitation), it was discovered that precipitation in the previous year made the largest impact on the groundwater table. Moreover, low precipitation totals in the southern part of the catchment are not discernible in groundwater table fluctuations, which is linked to the location of the observation well within the drainage zone as well as to water ascension from deeper aquifers.

13

Metody pomiarów hydrogeologicznych w głębokich otworach na przykładzie projektu I-More

Pikuła Maciej, Worsa-Kozak Magdalena, Chudy Krzysztof, Szymański Artur

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2019

|

nr 3

19--33

PL

Głębokie otwory, czyli takie o głębokości powyżej 500 m, stanowią zaledwie niecałe 7% wszystkich otworów zarejestrowanych w Centralnej Bazie Danych Geologicznych, prowadzonej przez Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy. Pomiary hydrogeologiczne w takich otworach wiertniczych są dla hydrogeologów niemałym wyzwaniem. Problem stanowi nie tylko głębokość i średnica otworu, ale także warunki panujące w ujmowanej warstwie wodonośnej, czyli położenie zwierciadła wody, mineralizacja, temperatura i gęstość wody oraz zawartość substancji zwiększających właściwości korozyjne wody, a zwłaszcza chlorków. W zależności od głębokości zalegania zwierciadła wód podziemnych i konstrukcji otworu, przeprowadzenie w nim obserwacji monitoringowych może być skomplikowane technicznie. Dodatkową trudnością cechują się pomiary w otworach pompowanych (studniach). W czasie próbnych pompowań w orurowaniu o niewielkiej średnicy trzeba zainstalować pełne oprzyrządowanie, tak by umożliwić przeprowadzenie pompowania i jednocześnie zapewnić odpowiednią częstotliwość i dokładność pomiarów. W artykule opisano wady i zalety różnych metod wykonywania pomiarów hydrogeologicznych (położenia zwierciadła wody i jej parametrów fizykochemicznych) zarówno w otworach obserwacyjnych, jak i w otworach pompowanych. Szczególną uwagę zwrócono na praktyczny aspekt zagadnienia. Przedstawiono przykład kompleksowego wykorzystania różnych metod i różnych urządzeń do pomiarów hydrogeologicznych w oparciu o do-świadczenia z projektu I-More. Bazując na przeprowadzonych długotrwałych badaniach hydrogeologicznych z wykorzystaniem szeregu urządzeń pomiarowych, zarówno automatycznych, jak i manualnych, można jednoznacznie stwierdzić, że do prawidłowego wykonania pomiarów w głębokich otworach pompowanych w obecnych czasach niezbędna jest instalacja automatyki pomiarowej. Pomimo wielu zalet automatycznych czujników z rejestracją danych, dla wiarygodnej interpretacji i weryfikacji zgromadzonych wyników pomiarów, konieczne jest też prowadzenie systematycznych, manualnych pomiarów kontrolnych.

EN

Underground drill holes deeper than 500 m represent only 7% of all drill holes registered in Central Geological Database run by Polish Geological Institute – National Research Institute. Carrying out hydrogeological measurements in that kind of drill holes is quite a challenge for hydrogeologists. Not only the depth and hole diameter are the issues but also the conditions of the aquifer, such as groundwater table level, mineralization, water temperature and density as well as content of substances which increase corrosive water properties, especially in chlorides. Depending on the depth of water table and drill hole construction, carrying out surveillance observations inside might be technically challenging. Furthermore, measurements in pumped-out holes (wells) are additionally difficult. During the test pumping in the low-diameter pipes full installation of the equipment is necessary in order to make pumping possible and to provide with proper frequency and accuracy of the measurements. In the following paper, advantages and disadvantages of different hydrogeological measuring methods (of water table location and physicochemical parameters) were described. The methods are applicable to both observatory holes and pumped holes. Particular interest has been paid to the practical aspect of the issue. An example of comprehensive application of different hydrogeological measuring methods and equipment based on the experience gained during I-MORE project were presented. Due to conducted long-lasting hydrogeological research with application of a series of measuring equipment, both automatic and manual, one may clearly conclude that in order to carry out measurements in deep pumpe-dout holes in a proper way, nowadays it is necessary to install automated measuring technology. Despite many advantages of automated data registering sensors, for the purpose of credible interpretation and verification of gathered measuring data, it is necessary to run manual controlling measurements regularly.

14

Wnioski z obrad i dyskusji XIX Sympozjum „Współczesne problemy hydrogeologii” – Toruń, 9–12 września 2019 r.

Krawiec Arkadiusz, Przybyłek Jan, Szczepański Andrzej, Sadurski Andrzej, Woźnicka Małgorzata

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 476, Hydrogeologia z. 17

5--7

15

Pierwiastki ziem rzadkich (REE) w wodach powierzchniowych i podziemnych Polski na tle innych krajów Europy

Wysocka I. A., Porowski A., Rogowska A. M., Kaczor-Kurzawa D.

Przegląd Geologiczny

|

2018

|

Vol. 66, nr 11

692--705

EN

This article is focused on the aspects related to the occurrence and the behavior of REE in hydrosphere. Particular attention is given to the natural waters of Europe including Poland. The data shown in this work are based on the studies and discussions published elsewhere, as well as on own investigations of REE concentrations in the natural waters of Poland (ground- and surface waters). The aim of this article is to present information on REE in different types of waters (ocean, ground- and surface waters). Potential sources of REE in the selected waters and factors affecting their concentrations and distribution patterns (signatures) are discussed. The input of REE originating from human activity is indicated and some examples of anthropogenic factors are presented. Additionally, some general information on natural REE abundances in various environmental compartments and their applications in the industry are provided. The potential influence of some major components on determination of europium content in water samples during measurements by mass spectrometry is also explained.

16

Badania hydrogeologiczne w drugim 50-leciu istnienia Państwowego Instytu Geologicznego na tle ich starszej historii

Sadurski A., Skrzypczyk L.

Przegląd Geologiczny

|

2018

|

Vol. 66, nr 10

604--614

EN

The Polish Geological Institute (PGI) was established in 1919 according to the act of the Polish Parliament. Four departments made up the structure of PGI at that time, and one of them was Department of Hydrology. The first head of this Department was Prof. Dr. Romuald Rosłoński, also the professor of the Lwów Technical University. He is recognized as a founder of the Polish hydrogeological school. The term hydrogeology was used in the Polish literature 120 years ago, but has slowly been implemented in science as a separate research field. In the period of time between the First and Second World War the PGI team of hydrogeologists dealt with groundwater resources and water supply, hydrogeological cartography, groundwater geochemistry and hydraulic properties of rocks hosting aquifers and aquitards, and water balances of drainage basins. Hydrogeology at that time was closely connected with regional geology, tectonics and petrology on the one hand and with mining activity and civil engineering on the other hand. After the World War II in 1949, the Section of Hydrogeology was established as a part of the Geological Institute. In 1953 this was renamed the Department of Hydrogeology, with the authorization for scientific activity. The scope of this activity encompassed regional hydrogeological recognition, cartography, hydrogeology of ore deposits and mining, geophysical logging in hydrogeology and drilling diagnosis. Mathematical modeling of groundwater flow started in this Department with the physical, analog simulation in the late 60s. of the 20th century. Results of the regional investigation of groundwater occurrences and geochemistry were presented in many hydrogeological maps prepared under the guidance of Professor C. Kolago. Groundwater resources were estimated both in the regions and the whole country by the team led by Professor B. Paczyński as a head and an editor. The brines, mineralized and thermal groundwaters were identified by this Department in close cooperation with branches of the PGI under direction of B. Paczyński, Z. Płochniewski and J. Dowgiałło from the Polish Academy of Sciences. The alteration and rise of the hydrogeological studies in the PGI took place at the beginning of 2000 due to the twin projects resulted from Poland’s accession to the European Union. There was little time for the EU directives implementation, especially for Water framework directive (FWD) and integrated water resources management to be introduced in practice. To meet these needs, the state hydrogeological survey (SHS) was organized in the PGI. This survey has been established according to Water Law Act from July 18 of 2001. The SHS imposed new duties resulting from the EU Groundwater Directive (2006/118/EU) on the protection of groundwater against pollution and deterioration (Official Journal UE, L 372 from 27.12.2006). There are legal, organizational and research tasks within the monitoring network and water management planning projects, which projects that belong to duties of the SHS. The main tasks of this survey include: groundwater monitoring organization and control and quality and geochemistry control of groundwater resources within groundwater bodies, gathering of hydrogeological data in data banks, analysis of current data and forecast elaboration, documentation of groundwater resources, publication of maps, guidebooks etc. This is the current activity of the hydrogeological team of the Polish Geological Institute.

17

Characterization of the Hammamet basin aquifer (North-East of Algeria) through geochemical and geostructural methods and analysis

Chelih F., Fehdi C., Khan S.

Journal of Water and Land Development

|

2018

|

no. 37

39--48

EN

Morphostructural, hydrogeological and hydrochemical approaches were applied to Hammamet plain and its surrounding mountains in the eastern part of Algeria to characterize the groundwater system and its potential for exploitation. The Essen and Troubia Mountains form the natural boundaries of Hammamet plain. The objective of this study is to utilize remote sensing techniques combined with structural analysis, hydrogeology and hydrogeochemistry to identify the potential fracture zones for groundwater in the strongly fractured and karstified deep aquifers. The delineated zones of potential groundwater resources are verified by detailed hydrogeological field surveys. From a hydrogeological point of view, these two mountains, constitute a unit limited by faults oriented ENE-WSW, NNW-SSE and NNE-SSW. Specifically, fractures of the latter two directions influence the compartmentalization and the hydrogeological functioning of this unit. According to the degree of fracturing and/or karstification, two basic types of aquiferous behaviour have been distinguished: fissured aquifer (Essen Mountain and Troubia Mountain), and porous aquifer (Hammamet plain). The study of the hydrochemical characteristics of groundwater samples shows that the majority of samples are mainly of HCO3– and Ca2+ water type. The ionic speciation and mineral dissolution/precipitation was calculated with the PHREEQC software. The chemical composition of the water is influenced by the dissolution and/or precipitation processes during the water–rock interaction and by the cationic exchange reactions between groundwater and alluvial sediments. The high content of CO2 in the water samples suggests that they circulate in a geochemical open system. The isotopic analysis of some groundwater samples shows a similarity with the meteoric waters, which reflect their short residence time and a low evaporation of the infiltrated water.

PL

Celem scharakteryzowania systemu wód podziemnych oraz możliwości eksploatacji tych wód zastosowano metody morfologiczne, hydrogeologiczne i hydrochemiczne na równinie Hammamet i otaczających ją górach we wschodniej części Algierii. Góry Essen i Troubia tworzą naturalną granicę równiny Hammamet. Przedmiotem badań była identyfikacja możliwych stref szczelin w silnie spękanym i głębokim, krasowym poziomie wodonośnym z zastosowaniem technik teledetekcji w połączeniu z analizą strukturalną, hydrogeologią i hydrogeochemią. Wytyczone strefy potencjalnych zasobów wód gruntowych weryfikowano w szczegółowych hydrogeologicznych badaniach terenowych. Z hydrogeologicznego punktu widzenia wymienione góry stanowią jednostkę ograniczoną przez uskoki ułożone wzdłuż linii ENE-WSW, NNW-SSE i NNE-SSW. Szczeliny w dwóch ostatnich kierunkach wpływają na podział i hydrologię tej jednostki. Według stopnia spękania i/lub postępu procesów krasowych wyróżniono dwa główne typy poziomów wodonośnych: poziom spękany (góra Essen i góra Troubia) oraz poziom porowaty (równina Hammamet). Badanie hydrochemicznych właściwości próbek wody gruntowej wykazało, że są one zdominowane przez HCO3– i Ca+2. Skład jonowy i procesy rozpuszczania/wytrącania obliczano za pomocą programu PHREEQC. Na skład chemiczny wody wpływają procesy rozpuszczania i precypitacji w czasie oddziaływań między wodą a podłożem skalnym oraz wymiana kationów między wodą gruntową a aluwialnymi osadami. Duże stężenie CO2 w próbkach wody sugeruje, że krąży ona w systemie otwartym. Analiza izotopowa niektórych próbek wody wykazuje ich podobieństwo do wód opadowych, co uwidacznia się w ich krótkim czasie retencji i niewielkim parowaniu wód infiltracyjnych.

18

Construction of a numerical groundwater flow model in areas of intense mine drainage, as exemplified by the Olkusz Zinc and Lead Ore Mining Area in southwest Poland

Juśko K., Motyka J., d’Obyrn K., Adamczyk Z.

Geologos

|

2018

|

Vol. 24, No. 3

237--244

EN

Areas of intense mine drainage that are subjected to numerical modelling require the construction of a complex model structure that will properly reflect actual conditions. This paper presents the process and results of constructing such a structure for the Olkusz Zinc and Lead Ore Mining Area, an area situated in a cone of depression the extent of which reaches 500 km2. This size range calls for a selection of appropriate external boundaries, properly separated from these of the mine drainage area. The complex geological structure of the Olkusz area, associated with considerable variation in the thickness of rock formations, discontinuities of rock levels and occurrence of numerous faults, must be schematised so that calculation layers can be identified. The faults in the study area have to be reflected in the regional model structure, although only those faults that actually affect groundwater flows should be selected. The model structure needs to include detailed recognition and reflection of hydraulic contacts between aquifer levels, together with a selection of hydrogeological parameters that are different for particular formations. Only a complex structure built in such a manner may be the foundation of further model studies.

19

Application of pollution indices for the spatiotemporal assessment of the negative impact of a municipal landfill on groundwater (Tychy, southern Poland)

Dąbrowska D., Witkowski A. J., Sołtysiak M.

Geological Quarterly

|

2018

|

Vol. 62, No. 3

496--508

EN

Risk assessment plays an essential role in the protection of groundwater resources, especially in the regions of potential contamination sources. The present research was aimed at assessing the risk of groundwater contamination in the vicinity of the Tychy-Urbanowice municipal landfill systems (southern Poland), using the contamination index tool. Groundwater samples from the Quaternary Aquifer were collected from 22 piezometers located near the former landfill site (currently closed) and the new sealed landfill site during a monitoring period from 1995 to 2015. Extremely high values (1700) of the groundwater contamination index were observed in a piezometer that captures water beneath the abandoned landfill. Very high index values (154 or 216) were also noticed in piezometers located in the groundwater outflow from the landfill site. Results of interpolation for individual piezometers, which capture only the upper or lower part of an aquifer, are unrepresentative. The interpolation for the mean values of the contamination index increased the groundwater risk assessment.

20

Long-term changes in surface and groundwater quality in the area of a municipal landfill (Barycz, Poland)

Szalinska E., d’Obyrn K.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 1

103--115

EN

Data from 15-year lasting monitoring period was investigated to assess the impact of a municipal landfill on the aquatic environment (Baiycz, Poland). Surface and groundwater samples were analyzed to determine basic parameters (pH, conductivity, BOD5, COD, TOC, concentrations of NH4-N, nitrates, phosphorous, and chlorides), and concentrations of metals (Cd, Cu, Cr, Hg, Pb, and Zn). Parameters characterizing the landfill impact on aquatic environment demonstrated elevated values at the surface waters, especially at sampling site localized directly downstream from the facility. However, detailed assessment of the extent of this impact has been hindered due to overlapping anthropogenic and natural factors. The direct impact of the landfill on groundwater was evident, but limited within the direct proximity of the facility. Due to the specific location of the landfill, at a former salt mining area, the hydrogeologic settings induced a more pronounced impact on surface and groundwater quality. The brine extrusions from the salt formations, due to the growing weight of the waste collected in the landfill, caused an increase in water salinity. The long-term monitoring effort illustrates that chloride contamination has been declining since discontinuation of the salt excavation, however, this depends greatly on the actual hydrogeological conditions in the salt mine.