Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Hydrogeologiczne aspekty likwidacji odkrywkowych kopalń siarki w rejonie Tarnobrzega

100%

Kulma R. , Haładus A.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2001

|

tom T. 27, z. 2--4

487-499

PL

W pracy przedstawiono koncepcję likwidacji wyrobisk poeksploatacyjnych siarki w Machowie i Piasecznie, zakładającą utworzenie w ich miejsce zbiorników wodnych o charakterze rekreacyjnym. Osiągnięcie docelowego stanu będzie poprzedzone działaniami zapewniającymi bezpieczny przebieg prac likwidacyjnych. Problemy wynikające z konieczności dalszego utrzymywania systemu odwadniania złoża bądź jego modyfikacji oraz rozpoczęcia napełniania zbiorników wodnych są w znacznym zakresie rozwiązywane z wykorzystaniem metod matematycznego modelowania procesów filtracji. Wyniki obliczeń symulacyjnych, wykonane dla możliwych scenariuszy rozwoju sytuacji w likwidowanych wyrobiskach poeksploatacyjnych, pozwalają na prognozę dopływów wód podziemnych. Wskazują również na powrót do warunków hydrogeologicznych zbliżonych do istniejących przed rozpoczęciem eksploatacji złoża. Dla terenów położonych na północ od Piaseczna oznacza to zagrożenie w postaci podtopień, któremu zapobiec może projektowany system melioracyjny

EN

This paper presents the concept of liquidating post-exploitation sulphur mine excavations in Machów and Piaseczno and assuming the formation of recreational water reservoirs in their place. The attainment of the target state will be preceeded by actions ensuring the safe course of liquidation works. Problems resulting from the neccessity of further maintaining the functioning of the ore dewatering system, its modification or the initiation of filling of the reservoir are to a large degree solved using mathematical methods for modelling filtration processes. The results from simulation calculations, performed for the possible situation development scenarios in the liquidated post-exploitation excavations, allow the prognosis of groundwater inflows. They also indicate a return to the initial conditions prior to ore exploitation. For areas located to the north of Piaseczno this means a threat due to flooding, which can be avoided by planning a melioration system

2

Schematyzacja złożonych warunków hydrogeologicznych dla prognozowania dopływów do kopalń na przykładzie rejonu olkuskiego

100%

Haładus A. , Kulma R.

|

2003

|

tom T. 19, z. 2

57-80

PL

Prognozy hydrogeologiczne coraz częściej są wykonywane metodami modelowania matematycznego. W stosunku do obliczeń wzorami analitycznymi wymagają znacznie mniejszego zakresu schematyzacji warunków hydrogeologicznych. Dotychczasowa praktyka autorów wskazuje, że nawet dla złożonych warunków występowania poziomów wodonośnych i przy uwzględnieniu czynników antropogenicznych można uzyskać wiarygodne wyniki obliczeń. W pracy przedstawiono model cyfrowy skomplikowanych warunków hydrogeologicznych na przykładzie rejonu olkuskiego. Budują go cztery zbiorniki wodonośne typu porowego lub szczelinowo-krasowego, tj. czwartorzędowy, jurajski, triasowy i paleozoiczny, związane ze sobą poprzez różnego typu kontakty hydrauliczne. Naturalne warunki w tym rejonie zostały bardzo silnie zmienione przez intensywny drenaż górniczy, osiągający wydajność ponad 300 m3/min, a także ujęcia wód podziemnych. W wyniku odwadniania powstał regionalny lej depresyjny o zasięgu kilkuset km2 i maksymalnym obniżeniu około 140 m. Do stworzenia modelu cyfrowego warunków hydrogeologicznych wykorzystano program z biblioteki HYDRYLIB. Model ma charakter dwuwarstwowy i składa się z warstwy górnej (czwartorzędowo-jurajskiej) i dolnej (czwartorzędowo-triasowo-dewońskiej). Został zweryfikowany w oparciu o dopływy do kopalń i pomiary zwierciadła wód podziemnych wg stanu na I kwartał 2001 r. Na modelu uzyskano bardzo wysoką zgodność tych wielkości z danymi rzeczywistymi. Model może zostać wykorzystany do prognoz hydrogeologicznych, w tym dopływów do kopalń w fazie ich likwidacji. Wiarygodność rozwiązań prognostycznych jest szczególnie istotna z uwagi na występowanie w tym rejonie dwóch głównych zbiorników wód podziemnych: jurajskiego i triasowego.

EN

Recently, mathematical modelling methods are still more commonly applied to hydrogeological prognosing. In comparison with analytical formulae calculations, the mathematical methods require much less schematization of hydrogeological conditions. According to author's experience, even complicated geological settings of groundwater horizons and consideration of anthropogenic factors do not preclude the credible results of calculations. The paper presents digital model of complicated hydrogeological conditions based upon the example of the Olkusz district. Four groundwater aquifers of porous or fracture-karstic type occur in the study area: Quaternary, Jurassic, Triassic and Paleozoic. The aquifers are interconnected by various hydraulic contacts. Natural conditions have been strongly modified by intensive mine drainage (over 300 m3/min) and groundwater intakes. The resulting regional depression cone covers some hundreds of square kilometers and reaches groundwater table depression about 140 meters. The HYDRYLIB software library was used for construction of digital model of hydrogeological conditions. The model includes two layers: upper (Quaternary-Jurassic) and lower (Quaternary-Triassic-Devonian). Verification of the model was provided by measured inflows to the mines and groundwater table positions (data for I quarter of 2001). Very high consistence was obtained for modelled and measured values. The model can be applied to hydrogeological prognoses including the inflow to the mines during closure and remediation. Credibility of prognoses is particularly important due to the presence of two main groundwater aquifers: Jurassic and Triassic in the study area.

3

Analiza dopływów wody do studni położonych w pobliżu prostopadłych granic zasilania

100%

Haładus A. , Kulma R.

|

tom T. 18, z. 1

83-102

PL

Wzrost zapotrzebowania na wodę spowodował, że jednymi z najważniejszych problemów gospodarki wodnej stają się zagadnienia retencji i sztucznego wzbogacania zasobów wód podziemnych. W praktyce hydrogeologicznej często występuje sytuacja zbyt małej, w stosunku do potrzeb, zasobności ośrodka wodonośnego. Brak dostatecznie wydajnych źródeł zaopatrzenia z wód podziemnych sprzyja wykorzystaniu wód powierzchniowych do sztucznego zasilania warstw wodonośnych. Pozwala to na zwiększenie wydajności ujęć wód podziemnych. Dokładna prognoza hydrogeologiczna pracy ujęcia w tych warunkach ma więc coraz większe znaczenie praktyczne. Obliczenia wykonywane są metodami analitycznymi lub, bardziej wiarygodnymi, modelowania matematycznego. W pracy przedstawiono ocenę dokładności prognoz hydrogeologicznych dla jedno- i dwuotworowego ujęcia infiltracyjnego położonego w pobliżu prostopadłych granic zasilania. Zrealizowano ją porównując wyniki obliczeń wykonanych metodami analitycznymi i modelowania dla ujęć eksploatujących warstwę wodonośną o zwierciadle naporowym i swobodnym. Łącznie zrealizowano 140 rozwiązań wariantowych. Obliczenia analityczne dla dwóch współdziałających studni wykonano na podstawie wzorów wyprowadzonych przez autorów niniejszej pracy. Dokładość analitycznego określenia wydajności ujęcia, przy przyjętych warunkach brzegowych, parametrach hydrogeologicznych i techniczno-eksploatacyjnych wynosi od 0 do około 13% - w przypadku ujęcia jednootworowego, i od 0 do około 8% - dla ujęcia dwuotworowego. Błędy obliczenia wielkości obniżenia zwierciadła wody (depresji) mogą dochodzić odpowiednio do około 20% i 10%.

EN

The increased demand for water has caused that problems involving retention and artificial recharge of groundwater have become one of the most important water management problems. In practice there are often hydrogeological situations where the capacity of the water bearing environment is to small to satisfy demand. The lack of adequate viable sources of groundwater supply suggests utilizing surface waters to artificially recharge water bearing rock layers. This would allow the discharge capacity of water wells to be increased. An accurate hydrogeological prognosis of the effects of a well working within these conditions hence has a much greater practical significance. The prognosis is performed using analytical methods or more reliable, mathematical modelling. This paper represents an estimation of the accuracy of hydrogeological prognosis for single and double well bank infiltration stations located in the vicinity of perpendicular recharge boundaries. These prognosis were realized by comparing the results obtained by analytical and modelling methods for wells exploiting both the confined and unconfined layers. In total 140 variant solutions were realized. Analytical calculations for two wells working in tandem were performed on the basis of equations introduced by the authors of the paper. The analytical accuracy defining the output capacity of a well under given boundary conditions and both hydrogeological and technical-exploitation parameters is 0-13% in the case of a single holed well intake and 0-8% for a double holed well intake. Meanwhile errors in calculating the drawdown of the water table can be 20% and 10%.

4

Dopływy wody do dwóch studni położonych w pobliżu granicy zasilającej i nieprzepuszczalnej

100%

Haładus A. , Kulma R.

|

tom T. 18, z. 2

137-153

PL

Poszukiwanie zbiorników wód podziemnych mogących zaspokoić wymagania ilościowe i jakościowe stanowi alternatywne rozwiązanie wobec wód powierzchniowych, na ogół niskiej jakości i dodatkowo ulegających zanieczyszczeniom. Wskazanie takich zbiorników w konkretnych strukturach hydrogeologicznych niestety nie zawsze jest możliwe. W praktyce częstym rozwiązaniem jest więc budowa studziennych ujęć infiltracyjnych, w których wody powierzchniowe wykorzystuje się do sztucznego zasilania warstw wodonośnych, co pozwala na zwiększenie zasobów ujęcia wodnego. Dokładna prognoza hydrogeologiczna pracy ujęcia ma w tych warunkach coraz większe znaczenie praktyczne. Obliczenia wykonywane są metodami analitycznymi lub bardziej wiarygodnymi modelowania matematycznego. W pracy przedstawiono ocenę dokładności prognoz hydrogeologicznych dla dwuotworowego ujęcia infiltracyjnego położonego w pobliżu granicy zasilającej i prostopadłej do niej granicy nieprzepuszczalnej. Zrealizowano ją porównując wyniki obliczeń wykonanych metodami analitycznymi i modelowania dla ujęć eksploatujących warstwę wodonośną o zwierciadle naporowym i swobodnym. Łącznie zrealizowano 48 rozwiązań wariantowych, różniących się przyjętymi parametrami filtracyjnymi utworów wodonośnych i techniczno-eksploatacyjnymi warunkami pracy ujęcia. Obliczenia analityczne dla dwóch współdziałających studni wykonano na podstawie wzorów wyprowadzonych przez autorów niniejszej pracy. Dokładność analitycznego określenia wydajności ujęcia przy przyjętych warunkach brzegowych jest zadawalająca, zwłaszcza w przypadku naporowej warstwy wodonośnej (błąd +-1,0%), natomiast w warunkach przepływu swobodnego sięga maksymalnie do -6,0%. Błędy obliczenia wielkości obniżonego zwierciadła wody (depresji) są na ogół niewielkie (do kilku procent) w bezpośredniej strefie oddziaływania ujęcia i zwiększają się (do około - 20%) wraz z odległością w kierunku zasięgu leja depresji.

EN

The selection of groundwater aquifers which meet the qualitative and quantitative standards is an alternative solution to exploitation of surface waters of usually low quality and high susceptibility to pollution. However, the localization of such aquifers in particular hydrogeological structures is sometimes impossible. The common practical solution is the construction of infiltration wells which allows the artificial recharge of water horizons and, consequently, increase the groundwater resources. Detailed hydrogeological forecast of an intake operation gains still more practical importance. Analytical methods and/or more credible mathematical modelling are common calculation procedures. The authors evaluated the accuracy of hydrogeological forecasts for double-well infiltrational intake localized close to the recharge boundary and perpendicular impermeable boundary. The results of analytical methods and mathematical modelling were compared for intakes under the conditions of confined and unconfined water table. Totally, 48 variants were considered, differing in assumed filtration parameters of groundwater horizons as well as technical and operational conditions of the intakes. For analytical calculations of the two interacting wells the formulae developed by the authors were applied. The accuracy of analytical calculation of intake discharge under the assumed boundary conditions is satisfactory, particularly for the confined water table (error +-1,0%). Under the unconfined flow conditions the maximum error rises to - 6,0%. The errors for depression calculation are usually low (up to several per cent) in the immediate neighbourhood of the well but increase to about - 20 % towards the boundaries of depression cone.

5

Badania modelowe dla obszaru zagrożonego podtopieniem w rejonie Tarnobrzega

100%

Kulma R. , Haładus A.

|

1999

|

tom T. 15, z. 2

99-115

PL

Trudności ze zbytem siarki na rynkach światowych spowodowały konieczność likwidacji odkrywkowych kopalń siarki w rejonie Tarnobrzega. Problemem ostatnich lat okazało się przeprowadzenie bezpiecznej likwidacji dawnych wyrobisk górniczych, w sposób nie zagrażający środowisku naturalnemu. Prace likwidacyjne mają doprowadzić do zaprzestania odwadniania odkrywek i utworzenia w ich obrębie zbiorników wodnych o charakterze rekreacyjnym. Złożone uwarunkowania hydrogeologiczne i techniczno-eksploatacyjne były przyczyną, dla której prognoza zmian stosunków wodnych została oparta na badaniach wykonanych na regionalnym modelu hydrogeologicznym. Tylko w ten sposób można było wiarygodnie przedstawić skutki, jakie dla środowiska wodno-gruntowego spowoduje wyłączenie systemów odwadniania złoża. Niestety, powrót do warunków zbliżonych do pierwotnych stwarza zagrożenie w postaci podtopienia terenów. Zjawisku temu towarzyszyć mogą szkody budowlane typu hydrogeologicznego. Zagrożenie to dotyczy zwłaszcza obszarów położonych na lewym brzegu Wisły, w rejonie byłej kopalni Piaseczno. Znaczącą rolę w ograniczeniu niekorzystnych zmian hydrogeologicznych może odegrać dobrze zaprojektowany system rowów odwadniających. Skuteczność jego działania, sprawdzona w badaniach modelowych, zależy od wysokości lustra wody w zbiorniku Piaseczno. Projektowany system drenażowy dla sieci podstawowej i szczegółowej powinien zapewnić bezpieczeństwo budynkom mieszkalnym i zabudowaniom gospodarczym oraz uwzględniać potrzeby wodne wynikające z przyszłego rolniczego lub rekreacyjnego zagospodarowania terenów.

EN

A difficulty with sulphur sale on the world markets caused a necessity of sulphur stip mines liquidating in the region of Tarnobrzeg. It appeared that the last year's problem was carrying out a safe liquidating of old mine excavations not to endanger natural environment. The aim of liquidating works to cease excavation dewatering and creating in theirs extent water reservoirs with a recreation function. Complicated hydrogeological and technical-exploitational conditions were the reason for which the prognostic of water ratio changes was based on regional hydrogeological model research. That was the only way to reliably show the consequence that for water and ground environment will entail turn off deposit's dewatering systems. Unfortunately, return to conditions nearing to primary creates the threat of inundated area. This phenomenon could be connected with hydrogeological building damages. This endanger mainly refers to area situated on the left the Vistula River's bank, in the region of former mine Piaseczno. Significant part in reduction of unfavourable hydrogeological changes could take good planned system of dewatering ditches. Their efficiency of work, tested in model research, is dependent on water table's head in Piaseczno reservoir. Designed dewatering system for basic and detailed net should ensure the security of apartment and farm buildings and also should take into consideration water needs issued from the future farmer and recreational land development.

6

Prognoza zmian jakości wód zbiornikowych w warunkach likwidacji wyrobiska poeksploatacyjnego Piaseczno

100%

Kania J. , Haładus A.

|

1999

|

tom T. 15, z. 2

117-130

PL

W 1980 roku ostatecznie zakończono roboty górnicze w wyrobisku kopalni siarki Piaseczno. Program prac likwidacyjnych zakłada powstanie w miejscu odkrywki zbiornika wodnego o charakterze rekreacyjnym. Dla zapewnienia w nim wód dobrej jakości przewiduje się wykonanie w odkrywce warstwy izolującej piętro wodonośne czwartorzędowe od trzeciorzędowego. Ograniczy ona oddziaływanie zanieczyszczonych wód trzeciorzędowych na skład chemiczny wód w zbiorniku. Prognozowanie zmian jakości wód w zbiorniku Piaseczno oparto na wynikach badań symulacyjnych wykonanych na modelu hydrogeologicznym obszaru tarnobrzeskich złóż siarki. Wykonanie obliczeń wymagało określenia wydatków strumieni filtracyjnych bądź innych źródeł zasilających zbionik wodny wraz z określeniem w nich koncentracji jonów wskaźnikowych. Do opracowania bilansu hydrogeochemicznego zbiornika w warunkach wyjściowych (przyjętych na koniec 1996 r.) i prognozowanych (po zakończeniu likwidacji wyrobiska w Piasecznie) przyjęto jako jony wskaźnikowe chlorki i siarczany. Wariant prognozowany został zrealizowany przy założeniu, że w wyrobisku poeksploatacyjnym Machów również zostanie utworzony zbiornik wodny. Zarówno w warunkach aktualnych, jak i prognozowanych największy ładunek zanieczyszczeń wnoszony jest przez strumień filtracyjny napływający od strony składowiska wewnętrznego i zewnętrznego. Dla stanu wyjściowego, stężenie jonu chlorkowego w wodach tego strumienia stanowi ponad 47% całkowitej jego koncentracji wnoszonej do zbiornika ze wszystkich źródeł. W wodach dopływających od strony składowisk wnoszona jest również większa część siarczanów, stanowiąca około 76% ich całkowitej koncentracji. W warunkach docelowego funkcjonowania zbiornika jakość wód ulegnie poprawie. Koncentracja chlorków zmniejszy się o około 17%, siarczanów zaś o około 11%. Prognozowane na podstawie obliczeń bilansowych zawartości dwóch wskaźników hydrogeochemicznych kwalifikują wody przyszłego zbiornika do I klasy czystości śródlądowych wód powierzchniowych ze względu na zawartość chlorków, prognozowana zawartość siarczanów natomiast przekracza ponad dwukrotnie normy tego wskaźnika dla III klasy czystości. Głównym źródłem zanieczyszczenia wód zbiornikowych będą, podobnie jak dla stanu wyjściowego, wody podziemne napływające z obszaru składowiska wewnętrznego i zewnętrznego. Ograniczenie dopływu z tego kierunku w znaczący i korzystny sposób wpłynęłoby na chemizm wód w zbiorniku.

EN

In 1980 finally were finished mine works in sulphur mine's excavation in Piaseczno. Liquidating works program sets up to come into existence water reservoir with recreation functions instead of the exposure. To ensure good water quality in it is provided to make a layer in exposure to isolate Quaternary multiaquifer formation from Tertiary. It will limit the influence of Tertiary groundwater pollution to chemical composition of reservoir's waters. The prognosis of water quality changes in Piaseczno reservoir was based on simulation research results made on hydrogeological model of sulphur deposit in Tarnobrzeg region. Calculation realisation required definition of discharges and identicatory ions concentration in groundwater flow or other resources recharging water reservoir. To elaborate reservoir's hydrogeochemical balance in initial conditions (at the end of 1996) and prognosis (after excavation liquidating termination in Piaseczno) as identicatory ions were accepted chlorides and sulphates. The prognosis variant was realised under condition that in afterexploitation excavation in Machów also a water reservoir would be created. Both in actual and in prognosis conditions the largest pollution charge is carrying by groundwater flow coming from in- and outterior repository's side. For initial state chloride ion concentration in this flow waters reach 47% of their total concentration bringing into reservoir from all sources. In flow from side of repository is carrying also a greater part of sulphates making about 76% their global concentration. In conditions of destination working of reservoir the water quality will improve. Chlorides concentration will reduce about 17% and sulphates about 11%. Prognosed on the ground of contents of two hydrogeochemical identicators calculations qualify futures reservoirs waters to I grade of inland surface waters quality considering chlorides concentration. However, prognosed sulphates concentration exceed over two times norms of this identicator for III grade of water quality. Main source of reservoirs' waters pollution will be as for initial conditions flow of groundwater from in- and outterior repository area. Flow limiting from this direction significantely and profitably will have an effect on chemism in the reservoir.

7

Prognozy hydrogeologiczne odwadniania kopalni siarki Machów w końcowej fazie jej likwidacji

100%

Kulma R. , Haładus A.

|

2001

|

tom T. 17, z. 1

105-123

PL

Prowadzone od 1994 r. prace likwidacyjne w wyrobisku poeksplatacyjnym Kopalni Siarki Machów zmierzają do zakończenia. Przewiduje się, że do końca 2001 r. zostanie ostatecznie uformowana pozioma warstwa izolacyjna, tworząca dno przyszłego zbiornika wodnego. Odwadnianie odkrywki musi być jednak kontynuowane, przynajmniej do czasu częściowego napełnienia wodą z Wisły. Wtedy bowiem ciśnienie wód złożowych piętra trzeciorzędowego zostanie zrównoważone w obrębie zbiornika rekreacyjnego, co nie spowoduje przerwania ciągłości (rozszczelnienia) utworzonej warstwy izolacyjnej. W końcowym okresie funkcjonowania system barier odwadniających podlega ciągłym zmianom. Wynikają one z konieczności przeniesienia studni barier wewnętrznych ze spągu złoża, bądź warstw nadrudzia, poza zarys przyszłego zbiornika wodnego (bariery zewnętrzne). Ilość odbieranych wód złożowych ma zapewnić utrzymanie dopuszczalnych wysokości hydraulicznych w obrębie likwidowanej odkrywki. Wykonana na modelu hydrogeologicznym Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego prognoza zmian stosunków wodnych pozwala na określenie wydajności systemu odwadniania złoża (tab. 2) w poszczególnych fazach procesu likwidacyjnego. Każdy jego etap jest ponadto dokumentowany mapami hydroizohips (rys. 1-4), przedstawiającymi przewidywany układ pola hydrodynamicznego. Mapy te obrazują również przyrosty wysokości zwierciadła wody (impresję) w stosunku do stanu z końca 1999 r., przyjętego jako początkowy w obliczeniach symulacyjnych. Uzyskane rezultaty obliczeń prognostycznych stanowią podstawę dla projektowania bądź modyfikacji barier studni odwadniających. W okresie napełniania zbiornika będą również pomocne przy prowadzeniu racjonalnej gospodarki wodnej.

EN

Liquidation works carried out since 1994 in the post exploitation workings of the sulphur mine Machow are nearing completion. Its expected that by the end of the year 2000 the horizontal isolation layer forming the base of the future water reservoir will be completed. Dewatering of the mine however has to be continued at least until the partial filling of the reservoir by waters from the Wisla. At that time the pressure of the ore waters of the tertiary layer will be in equilibrium within the recreational reservoir which won't cause the breakup (disintegration) of the newly formed isolation layer. In the end phase of its functioning the dewatering barrier system will undergo continual changes. These will occur as a result of the necessity of moving the internal well barrier from the base of the ore or the above-ore layer to the perimeter of the future water reservoir (external barriers). The quantity of withdrawn ore waters will ensure the maintenance of the hydraulic height in the vicinity of the liquidated mine. The change in water relations was prognosed using a hydrogeological model of the Tarnobrzeg sulphur depression, this allowed a piezometric estimation of the effectiveness of the ore dewatering system (Table 2) during consequent phases of the liquidation process. Each of these phases is also documented in the form of hydroizohip maps (fig. 1-4) presenting the expected position of the hydrodynamic fields. These maps also show the increase in water table heights (impression) as compared to the state at the end of 1999 which is accepted as the initial state in simulation calculations. The obtained results from the prognostic calculations form the basis for the design or modification of barrier wells. During the filling up period of the reservior they will be helpful in a rational water management scheme.

8

Warunki formowania jakości wody w zbiorniku Piaseczno koło Tarnobrzega w czasie likwidacji wyrobiska poeksploatacyjnego siarki

100%

Haładus A. , Kulma R.

|

2001

|

tom T. 17, z. 2

105-121

PL

Jednym z najważniejszych problemów ostatnich lat w rejonie Tarnobrzega jest przeprowadzenie likwidacji odkrywkowych kopalń Machów i Piaseczno w sposób minimalizujący zagrożenie dla środowiska naturalnego. Programy prac likwidacyjnych zakładają, że w miejsce odkrywek powstaną zbiorniki wodne o charakterze rekreacyjnym. W odkrywce Machów wykonywana jest 25-metrowa warstwa z iłów krakowieckich izolująca wody w przyszłym zbiorniku od zanieczyszczonych wód trzeciorzędowych. W wyrobisku Piaseczno od 1981 r., tj. od zakończenia robót górniczych, istnieje zbiornik wodny, którego rzędna utrzymywana jest oporzez odprowadzenie nadmiaru wód do Wisły. Trudności finansowe spowodowały, że w odkrywce Piaseczno odstąpiono od wykonywania warstwy izolacyjnej. Prognozowanie zmian jakości wody w zbiorniku Piaseczno oparto na wynikach badań symulacyjnych wykonanych na modelu warunków hydrogeologicznych Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego. Rozwiązania uwzględniały różne wysokości piętrzenia wody w zbiorniku Piaseczno i spodziewany postęp prac likwidacyjnych w kopalni Machów. Podstawą bilansu hydrogeochemicznego, umożliwiającego ocenę jakości wód zbiornikowych, były wydatki strumieni filtracyjnych oraz koncentracje w nich jonów wskaźnikowych (chlorki i siarczany). Zarówno obecnie (2000r.), jak i w prognozach największy ładunek zanieczyszczeń jest wnoszony przez strumień filtracyjny napływający do zbiornika od strony składowisk. Dla stanu wyjściowego stężenie jonu chlorkowego w wodach zbiornika spowodowane przez ten strumień stanowi około 42% całkowitej jego koncentracji, a siarcznów aż około 84%. Obliczenia prognostyczne wskazują, że ja jakość wody w zbiorniku Piaseczno istotny wpływ będzie miał postęp i wzajemna relacja prac likwidacyjnych w obu wyrobiskach poeksploatacyjnych. Okresowo może dochodzić do pogorszenia się jakości wody, jednak w warunkach docelowych ulegnie ona poprawie w sosunku do obserwowanej obecnie.

EN

One of the more serious problems occuring in the region of Tarnobrzeg in recent years is the liquidation of the sulphur mines Machow and Piaseczno in a manner that would minimize the threat to the natural environment. The liquidation program indicates that in place of the mining excavations recreational water reservoirs are to be built. In the Machow excavation a 25 metre thick layer of cracovian clay is being built in order to isolate the water in the future reservoir from contaminated Tertiary waters. Since 1981, when mining activities at the Piaseczno excavations were ceased, a water reservoir has existed with the water level being maintained by directing excess water into the Vistula river. As a result of financial difficulties a isolating layer was not constructed at the Piaseczno excavation. The prognosed changes to the water quality at the Piaseczno are based on simulation modelling results on a hydrological conditions model of the Tarnobrzeg Sulphur Depression. The various solutions considered the variations in the water level height at the Piaseczno reservoir and the expected proress of liquidation at the Machow mine. The basis for the hydrogeochemical balance, enabling an estimation of the water quality in the reservoir was the discharge quantity of feeder streams as well as the concentration of indicator chloride and sulphate ions. At present as well as in the prognosis, the largest contaminant load is transported into the reservoir by feeder streams filtration flows from the direction of waste disposal sites. In the final stage the concentration of the chloride ion in the reservoir waters caused by this feeder streams filtration stream flow will amount to about 42% of the total concentration while for sulphates it is about 84%. Prognostic calculations indicate that the water quality in the Piaseczno reservoir will be significantly influenced by progress and initial liquidation work relations in both post-wxploitation excavations. Periodically, degradation of the water quality may occur however under the expected conditions it will improve in relation to the water quality currently observed.

9

Hydrodynamiczne skutki likwidacji wyrobiska poeksploatacyjnego siarki w Piasecznie koło Tarnobrzega przy braku dennej warstwy izolacyjnej

100%

Kulma R. , Haładus A.

|

2001

|

tom T. 17, z. 2

123-140

PL

Od zakończenia w 1971 r. odkrywkowej eksploatacji rudy siarkowej w kopalni Piaseczno i piasków szklarskich, wydobywanych w latach 1971-1980, wyrobisko poeksploatacyjne pozostawało w stanie niezlikwidowanym. Na dnie wyrobiska utworzył się zbiornik wodny, w którym położenie zwierciadła wody utrzymywane jest za pomocą pomp powierzchniowych. Opracowany w 1997 r. program robót likwidacyjnych zakładał wykonanie poziomej warstwy izolacyjnej oraz synchronizację działań z inną, leżącą w pobliżu Kopalnią Siarki Machów, w której również zakończono eksploatację rudy siarkowej. Względy finansowe i organizacyjne przesądziły jednak o dezaktualizacji tego programu. Realny sposób likwidacji wyrobiska w Piasecznie będzie zatem polegał na napełnieniu zbiornika wodą do wysokości 146,0 m n.p.m. i uporządkowaniu jego otoczenia. Badania symulacyjne wykonane na modelu hydrogeologicznym Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego umożliwiają ocenę skutków hydrodynamicznych, jakich należy oczekiwać na poszczególnych etapach procesu likwidacyjnego wyrobiska w Piasecznie. Będą one w dużej mierze zależne od osiągniętej wysokości napełnienia zbiornika i postępu prac w likwidowanej odkrywce Machów. Przedstawiona prognoza zmian stosunków wodnych pozwala na określenie dopływu wody z piętra czwartorzędowegoi trzeciorzędowego, a ponadto charakteryzuje spodziewany układ pola hydrodynamicznego. Rozpatrzone scenariusze możliwego rozwoju sytuacji w obu likwidowanych wyrobiskach poeksploatacyjnych wskazują na korzyści wynikające z niewłocznego rozpoczęcia napełniania zbiornika w Piasecznie. Osiągnięcie docelowej wysokości zwierciadła wody musi być jednak poprzedzone wykonaniem systemu melioracyjnego. Brak rowów drenażowych sieci podstawowej i szczegółowej może prowadzić do degradacji gruntów rolnych, a dla wielu rejonów stanowić bezpośrednie zagrożenie podtopieniem.

EN

Upon completion of surface sulphur mining activities in 1971, the Piaseczno mine was exploited for quartz sand in the years 1971-1980 and since then the post-exploitation workings were left in an unliquidated state. In the mine excavation a reservoir of water has formed, in which the water level is kept constant by the use of surface pumps. A 1997 mine liquidation program proposed the construction of a horizontal isolating layer and the synchronization of dewatering activities with the nearby Machów Sulphur mine at which the exploitation of sulphur has also been completed. As a result of financial and organizational decisions this program was not implemented. A realise method for liquidating the Piaseczno works will depend upon the filling of the reservoir to a height of 146.0 m a.s.l. and improving the surrounds. Simulation studies performed on a hydrogeological model of the Tarnobrzeg Sulphur Depression enabled the hydrodynamic effects of liquidation of the sulphur mines Machow and Piaseczno to be evaluated as they would occur during each phase of liquidation. This will to a large degree depend on the attained increase of the water level in the reservoir and the progress of liquidation works at Machów. The presented prognosis of changes to the water relations allows the description of the inflows from the Quaternary and Tertiary formations and also characterizes the expected distribution of the hydrodynamic fields. Consideration of all the possible situation development scenarios in both liquidated post-exploitation excavations showed that the immediate filling of the reservoir in Piaseczno would be beneficial. Achievement of the target water level height should be preceeded by the implementation of a melioration system. A lack of primary and specialized drainage trenches can lead to the degradation of agricultural grounds. and for some regions can constitue a direct threat due to flooding.

10

Prognoza jakości wody w wyrobisku poeksploatacyjnym Piaseczno koło Tarnobrzega

100%

Haładus A. , Kulma R.

|

tom T. 63, nr 11

31-36

PL

Przeprowadzenie likwidacji odkrywkowych kopalń siarki w Machowie i Piasecznie, w sposób minimalizujący zagrożenie dla środowiska naturalnego, było dla rejonu Tarnobrzega najważniejszym problemem ostatnich lat. Program prac likwidacyjnych zakładał, że w miejsce wyrobisk pogórniczych powstaną zbiorniki wodne o charakterze rekreacyjnym. Powodzeniem zakończy się niebawem napełnianie zbiornika Machów, natomiast prace przy zbiorniku Piaseczno są znacznie opóźnione. Prognozowanie zmian jakości wody w zbiorniku Piaseczno oparto na wynikach badań symulacyjnych wykonanych na numerycznym modelu hydrogeologicznym Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego. Rozwiązania uwzględniały różne sposoby ograniczenia dopływu zanieczyszczonych wód z piętra neogeńskiego do zbiornika. Podstawą bilansu hydrogeochemicznego były wydatki strumieni filtracyjnych oraz koncentracje w nich jonów wskaźnikowych (chlorki i siarczany). Zarówno w 2006 r., jak i w prognozach największy ładunek zanieczyszczeń jest wnoszony przez strumień filtracyjny napływający do zbiornika od strony składowisk kopalnianych. Działania likwidacyjne w warunkach częściowej lub pełnej izolacji wyrobiska nie spowoduje zmiany ogólnej klasy jakości wód zbiornika według wskaźników zasolenia. Siarczany nadal, blisko dwukrotnie, będą przekraczać wartość graniczną dla klasy IV, a tylko stężenie chlorków będzie się mieścić w klasie II.

EN

To carry out liquidation of opencast sulphur mines at Machów and Piaseczno, in a way minimizing natural environment hazard, has been the most important problem for Tarnobrzeg region in the last years. Program of liquidation works assumed, that mining workings will be replaced by recreation water reservoirs. Filling of Machów reservoir will be finished soon, but the works at Piaseczno reservoir are considerably delayed. Forecasting of water quality changes in the reservoir Piaseczno has been based on results of simulations made on the numerical hydro-geological model of the Tarnobrzeg Sulphur Basin. Solutions took into consideration various ways to limit inflow polluted waters from the Newer Tertiary stage into the reservoir. The hydro-geo-chemical balance was based on discharge of filtration streams as well as concentrations of indicating ions (chlorides and sulfates). As well in the year 2006 as in the forecasts the biggest pollutants charge is brought by filtration stream flowing into the reservoir from the side of mine storage yards. Liquidation activity under partial or complete isolation of the working will not cause the change of the general class of reservoir waters quality according to salinity indices. Sulfates will still exceed twice the boundary value for the class IV, and only concentration of chlorides will be within class II.

11

Dopływy wody do studni położonej w pobliżu prostopadłych granic nieprzepuszczalnych

100%

Haładus A. , Kulma R.

|

2004

|

tom T. 20, z. 1

65-76

PL

Ujęcia wód podziemnych nie zawsze są wykonywane w sprzyjających warunkach hydrogeologicznych. Tym bardziej prognoza dopływów wody do studni i skutków jej eksploatacji w postaci obniżonego zwierciadła wody powinna być wiarygodna i dokładna. Zagadnienie to zostało podjęte w niniejszej pracy dla schematu obliczeniowego (modelu), w którym pojedyncza studnia położona jest w pobliżu dwóch, wzajemnie prostopadłych granic nieprzepuszczalnych. Wyprowadzone przez autorów wzory analityczne umożliwiły wykonanie obliczeń i porównanie uzyskanych wyników z rezultatami badań symulacyjnych na modelu warunków hydrogeologicznych. Analiza błędów obliczeń wskazuje na dużą zbieżność prognoz zarówno w ocenie wydajności studni, jak i wielkości depresji zwierciadła wód podziemnych. Fakt ten potwierdza przydatność formuł obliczeniowych i możliwość ich wykorzystania w praktyce hydrogeologicznej.

EN

Groundwater intakes cannot be always located in favourable hydrogeological conditions. However, the prognosis of an inflow to the intake and of the resulting drop in groundwater table position must always be credible and accurate. This problem is discussed in the following paper for the model in shich a single water well is located in the vicinity of the two, mutually perpendicular, impermeable boundaries. The formulae developed by the autrhors enabled the calculations and the comparison of calculated results with the simulation of hydrogeological conditions. Error analysis points to the high consistence of the prognoses for both the discharge of an intake and the range of depression cone. Hence, the obtained results support the opinion on applicability of formulae in hydrogeological practice.

12

Wpływ likwidacji otworowej kopalni siarki Jeziórko na stosunki wodne

100%

Kulma R. , Haładus A.

|

2004

|

tom T. 20, z. 3

123-139

PL

Wydobycie siarki metodą podziemnego wytapiania w kopalni Jeziórko zostało zakończone w 2001r. Prace likwidacyjne prowadzone w obrębie obszaru górniczego dotyczą całej infrastruktury przemysłowej, w tym ponad 8000 otworów eksploatacyjnych. Przekazanie zrekultywowanych terenów pogórniczych do nowego użytkowania jako tereny rekreacyjne wymaga uregulowania stosunków wodnych, zwłaszcza w piętrze czwartorzędowym. Dotychczasowy sposób odwadniania terenu kopalni pompami powierzchniowymi musi być zastąpiony przez grawitacyjne odprowadzanie wody. Docelowy system odwadniania utworzą powierzchniowe zbiorniki wodne połączone rowami i kanałami. Odprowadzenie wody poza obszar kopalni ma zapewnić przebudowana i pogłębiona rzeka Żupawka. Skuteczność odwadniania terenów pogórniczych, prognozowane zmiany położenia zwierciadła wody w piętrach wodonośnych oraz wielkości przepływów wód podziemnych były treścią badań wykonanych na numerycznym modelu obszaru filtracji obejmującym rejon Jeziórka. Rezultaty uzyskane dla czwartorzędowej warstwy wodonośnej wskazują na możliwość wystąpienia lokalnych podtopień terenu, natomiast w warstwie trzeciorzędowej obserwowany będzie powrót do warunków zbliżonych do istniejących pierwotnie.

EN

Native sulphur mining with the underground melting method at the Jeziórko Mine has been abandoned in 2001. The remediation of the license area includes the whole industrial infrastructure with over 8,000 producing wells. The transfer of remediated area for the new land-use purposes (recreation) requires the regulation of aquatic environment, particularly the Quaternary groundwater horizon. The mine drainage system with surface pump stations operating up to date must be replaced with the gravitational drainage. The designed drainage system will include surface reservoirs connected with ditches and canals. Water discharge from the former mine area will be provided by reconstructed and deepened Żupawka River. Effectiveness of drainage of post-mining land, prognosing of changes in the position of groundwater table and the volume of groundwater flow were the topics of studies on the numeric model of the Jeziórko filtration area. The results of modelling of Quaternary groundwater horizon point to the possible local floodings whereas the Tertiary grounwater environment is expected to return to the primary conditions.

13

Badania modelowe zmian stosunków wodnych w warunkach likwidacji górnictwa rud cynku i ołowiu w rejonie olkuskim

100%

Haładus A. , Kulma R.

|

2004

|

tom T. 20, z. 2

89-107

PL

W rejonie olkuskim występują bardzo złożone warunki hydrogeologiczne. Kompleks wodonośny tworzą utwory typu porowego lub szczelinowo-krasowego, należące do czwartorzędowego, jurajskiego, triasowego i paleozoicznego piętra wodonośnego. Wzajemna ich więź ma miejsce poprzez różnego rodzaju kontakty hydrauliczne. Naturalne warunki hydrogeologiczne zostały silnie przeobrażone, zwłaszcza przez intensywny drenaż górniczy osiągający maksymalnie wydajność ponad 350 m3/min. W wyniku odwadniania powstał rozległy lej depresji o powierzchni kilkuset km2. Przewidywana do końca 2012 roku likwidacja kopalń rud cynku i ołowiu w rejonie olkuskim spowoduje zarówno ilościowe, jak i jakościowe regionalne zmiany stosunków wodnych. Wymusiło to także konieczność nowego spojrzenia na problematykę zaopatrzenia tego rejonu w wodę. W pracy przedstawiono prognozy hydrogeologiczne uwzględniające zmiany stosunków wodnych w rejonie olkuskim w warunkach likwidacji zakładów górniczych oraz możliwości zaopatrzenia w wodę. Prognozy zrealizowano w oparciu o badania na modelu obejmującym obszar filtracji o powierzchni około 937 km2. Model składa się z dwóch warstw wodonośnych, tj. górnej - obejmujący utwory czwartorzędowo-jurajskie i dolnej - czwartorzędowo-triasowo-dewońskie, rozdzielonych serią osadów słabo przepuszczalnych retyko-kajpru.

EN

The Olkusz area is characterized by very complicated hydrogeological conditions. The Quaternary, Jurassic, Triassic and Paleozoic groundwater horizons represent porous of fracture-karstic types. The groundwater horizons are in permanent hydraulic contact. Natural hydrogeological conditions were highly disturbed, mostly by intensive mine drainage, which reached peak discharge of 350 m3/min and resulted in the formation of depression cone covering several hundreds of square kilometers. The closure of zinc and lead ore mining activity in the Olkusz region, scheduled to be completed before 2012, will give rise to both qualitative and quantitative, regional changes in the aquatic environment. Hence, a new concept is necessary of water supply in the area. The paper presents hydrogeological prognoses which consider the changes in aquatic environment of the Olkusz area during mine closure and the presumed water supply. The prognoses were based upon modelling of filtration area extending over 937 km2. The model considers two groundwater horizons: upper, which includes Quaternary-Jurassic strata and lower. which embraces Quaternary-Triassic-Devonian sediments, both separated by low-permeable, Rhoethian-Keuper beds.

14

Skutki hydrogeologiczne proponowanych sposobów likwidacji wyrobiska poeksploatacyjnego siarki Piaseczno koło Tarnobrzega

100%

Haładus A. , Kulma R.

Przegląd Górniczy

|

2007

|

tom T. 63, nr 7-8

71-81

PL

Spośród licznych działań kończących wydobycie siarki ze złoża w rejonie Tarnobrzega, sposób przeprowadzania likwidacji wyrobisk pogórniczego w Piasecznie stał się głównym problemem technologicznym wymagającym rozwiązania. Przesądzone zostało utworzenie zbiornika wodnego w miejsce wyrobiska pogórniczego. Czynnikiem decydującym o jakości wody w przyszłym zbiorniku rekreacyjnym jest ograniczenie dopływu zanieczyszczonych wód podziemnych z pietra neogeńskiego. Długoterminowe prognozy stanów wód podziemnych w Pietrach holoceńskim i neogeńskim oraz wielkości dopływów do zbiornika zostały oparte na wynikach badań wykonanych na modelu hydrogeologicznym Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego. Przyjęte założenia zakładają napełnienie zbiornika do wysokości 146,0 m n.p.m. oraz wykonanie systemu melioracyjnego (pięciu rowów sieci podstawowej) na terenach otaczających. Spośród możliwych działań osłonowych w otoczeniu wyrobiska rozpatrzono możliwość izolacji wychodni serii chemicznej na skarpach lub wykonanie pionowej przegrody przeciwfiltracyjnej.

EN

From among many activities ending sulphur output from the deposit in the region of Tarnobrzeg the way of liquidation of the post-mining working at Piaseczno became the main technological problem requiring solution. Creation of a water reservoir replacing the post-mining working has been settled. The factor deciding about quality of water in the future recreation reservoir is limitation of inflow of polluted underground waters from the Newer Tertiary system. The long-term forecasts of underground water levels in Holocen and Newer Tertiary stages as well as volumes of inflows into the reservoir have been based on the results of research carried out on the hydrological model of the Tarnobrzeg Sulphur Basin. According to accepted assumptions filing of the reservoir up to the height 146,0 m. above sea level as well as execution of melioration system (five ditches of the basic network) of the surrounding land. From among protection activities in the working surrounding posibility of isolation of chemical series outcrop on the slops or execution of anti-filtration membrane.

15

Projektowany docelowy model odwadniania KWK Saturn

80%

Haładus A. , Szczepański A. , Zdechlik R.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2001

|

tom T. 27, z. 2--4

475-485

PL

W pracy scharakteryzowano wyniki badań wykonanych w ramach wielowariantowego projektu koncepcyjnego docelowego systemu odwadniania kopalń tworzących tzw. podsystem Saturn. Badania wykonano jako pierwszy etap prac wdrożeniowych związanych z realizacją wcześniej wykonanego projektu przedstawiającego sposób docelowego odwadniania ośmiu kopalń położonych w północno-wschodniej części GZW. Zmiany organizacyjno-techniczne zaistniałe po wykonaniu projektu spowodowały konieczność weryfikacji przyjętych założeń i pozwoliły na uproszczenie systemu odwadniania. Przy opracowywaniu wariantów nowego sposobu odwadniania podsystemu Saturn uwzględniono szereg czynników hydrogeologicznych i górniczych, w tym między innymi wielkości wieloletnich dopływów do poszczególnych kopalń, stan ich systemów odwadniających i istniejące bezpośrednie lub pośrednie połączenia hydrauliczne między kopalniami. Do obliczeń dopływów prognostycznych wykorzystano model matematyczny. Wykonano również wstępne obliczenia czasów zatapiania kopalni Saturn

EN

This paper presents the results of research performed during a conceptual, multi-variant target dewatering project for coal mines of the Saturn sub-system. This research was carried out during the first phase of exploratory work related to the earlier completed project which presented the method for dewatering eight mines located in the north eastern part of the GZW. Changes to the technical and organisational structures after completion of the project resulted in a need to verify the existing presumptions and allowed the dewatering system to be simplified. During the preparation of the variants for the new dewatering method of the sub-system Saturn a range of hydrogeological and mining factors were considered, among these were: the long-term inflows over the course of the years into each of the mines, the state of their dewatering systems and the existing direct and indirect hydraulic connections between the mines. A mathematical model was applied to calculate the prognostic inflow rates. Preliminary calculations for the mine flooding times were also calculated

16

Groundwaters recharge and drainage in the Żuławy Elbląskie area

80%

Kulma R. , Haładus A. , Kreczko M. , Kordalski Z.

|

tom T. 18, z. 4

97-115

EN

The Żuławy Elbląskie area is located in the eastern part of the Vistula River delta. The area is a partly depressed flat, alluvial plain. The monotonous relief of the delta is contrasted by elevations of the Iława Lake District and the Elbląg Upland. From the west the area is bordered by Nogat arm which, along with its Cieplicówka arm and with the Elbląg River constitute the principal part of hydrographic system of the Żuławy. The aquatic system is also strongly influenced by the Drużno Lake. The most part of the Żuławy Elbląskie area must be subjected to the land drainage. Two groundwater horizons are important for water supply: Pleistocene-Holocene (Quaternary sands) and multiage (oldest Pleistocene units, Tertiary sands and Upper Cretaceous carbonates and siliceous sediments). The Żuławy Elbląskie area is recharged laterally from the surronding uplands. The infiltration of meteoric waters is less important due to impermeable cover and intensive drainage through the system of collector trenches, canals and pump stations. Utilization of groundwaters is highly limited by their quality, which deteriorates with the distance from the uplands due to increasing concentration of chloride ion (up to 600 mg Cl/dm3. Another deteriorating factor is the excess of Fe and Mn as well as the increased concentrations of ammonia. The groundwater balance and the assessment of groundwater resources were based upon the modelling studies. Three model variants were considered: Variant 0 - reconstruction of natural position of groundwater table (unexploited groundwaters), Variant 1 - reconstruction of hydrodynamic conditions for 1999 (model revision) and Variant 2 - hydrodynamic prognosis at the optimum exploitation of groundwater intakes. Simulation allowed to determine the total amount of grounwaters involved in recharge and drainage of the Żuławy Elbląskie horizons. Total amount of groundwaters in the Pleistocene-Holocene horizon is 21,090 m3/24 h under natural conditions (Step 0) and 35,040 m3/24 h at maximum exploitation (Step 2). For the multiage horizon the amount of groundwaters under natural conditions (Step 0) is 8,440 m3/24 h and increases 5 times at maximum exploitation (up to 43,900 m3/24 h, Stage 2). The disposable resources obtained from modelling are: 24,000 m3/24 h for Pleistocene-Holocene horizon and 38,400 m3/24 h for multiage horizon.

PL

Żuławy Elbląskie położone są we wschodniej części delty Wisły. Jest to płaska, aluwialna równina, w znacznej części zdepresjonowana. Spływ wód powierzchniowych odbywa się w kierunku północnym do Zalewu Wiślanego. Przestrzeń Żuław Elbląskich w znacznej części utrzymywana jest dzięki zabiegom wodno-melioracyjnym. Użytkowe znaczenie dla zaopatrzenia w wodę pitną i na potrzeby gospodarcze mają dwa poziomy wodonośne: plejstoceńsko-holoceński - w piaszczystych utworach czwartorzędu i różnowiekowy - obejmujący najstarsze ogniwa plejstocenu, piaszczyste osady trzeciorzędu i węglanowo-krzemionkowe utwory kredy górnej. Żuławy Elbląskie są zasilane przede wszystkim poprzez dopływ boczny z otaczających je wysoczyzn. Czynnikiem w znacznym stopniu ograniczającym zasoby wód podziemnych jest ich jakość. Wielkość zasobów dyspozycyjnych, ustalona na podstawie badań modelowych, wynosi: dla poziomu plejstoceńsko-holoceńskiego 24 000 m3/d i dla poziomu różnowiekowego 38 400 m3/d.

17

Zasoby wód podziemnych Mierzei Wiślanej

80%

Kulma R. , Haładus A. , Prussak E.

|

tom T. 18, z. 1

103-111

PL

Plejstoceńsko-holoceński poziom wodonośny, występujący na Mierzei Wiślanej od Kątów Rybackich - na zachodzie, do granicy państwa - na wschodzie, jest jedynym źródłem zaopatrzenia ludności w wodę. Wody tego poziomu występują w formie soczewy wód słodkich, pozostającej w równowadze hydrodynamicznej i hydrogeochemicznej z otaczającymi je wodami słonymi Zatoki Gdańskiej i Zalewu Wiślanego. Poziom ten zasilany jest wyłącznie poprzez infiltrację opadów atmosferycznych. Model matematyczny warunków hydrogeologicznych tego rejonu, opracowany w oparciu o aktualny stan rozpoznania, umożliwił wykonanie obliczeń bilansu wodnego dla prognozowanych stanów zwierciadła wód podziemnych. Wyniki symulacji stanowią ilościową charakterystykę głównych czynników kształtujących stosunki wodne tego obszaru, tj. infiltracji efektywnej opadów atmosferycznych, drenażu do wód powierzchniowych Zalewu Wiślanego i Zatoki Gdańskiej oraz eksploatacji ujęć wód podziemnych. Zapewniają one również skuteczną ochronę jakości ujmowanych wód w tych specyficznych warunkach hydrogeologicznych. Oceniono, że zasoby dyspozycyjne wód podziemnych na części Mierzei Wiślanej o powierzchni 35 km2 wynoszą 8200 m3/d.

EN

The Pleistocene-Holocene groundwater horizon is the only source of potable water for the Vistula River Sandbar between Kąty Rybackie and the state border. Groundwater occurs here as a lens of fresh water, which remains in hydrodynamic and hydrochemical equlibrium with the surrounding saline waters of the Gdańsk Bay and Vistula Lagoon. The horizon is recharged only by meteoric waters. The mathematical model of hydrogeological conditions in the study area based upon the current state of knowdlege enabled the calculation of groundwater balance for the prognosed positions of groundwater table. The results of such simulation provide quantitative characterization of principal factors controlling the aquatic environment in the area, i.e. effective infiltration of meteoric waters, surface drainage to the Vistula River Lagoon and Gdańsk Bay and groundwater withdrawal. Moreover, the obtained results led to the calculation of disposable groundwater resources and optimization of exploitation parameters of water intakes under specific conditions of the Vistula River Sandbar. The estimated disposable resources in the study area of 35 km2 reach 8,200 m3/24 h.

18

Rola cieków powierzchniowych w zasilaniu i drenażu czwartorzędowego piętra wodonośnego na obszarze Żuław Wiślanych

80%

Haładus A. , Kulma R. , Kreczko M.

|

tom T. 18, z. 3

95-108

PL

Zasoby wód podziemnych na Żuławach Wiślanych kształtują się pod wpływem wielu różnorodnych czynników. Delta Wisły stanowi regionalną bazę drenażu. Zasadnicze znaczenie ma lateralny dopływ z wysoczyzn pojeziernych oraz ascenzja wód z głębszych struktur (kredowych i kenozoicznych). Infiltracja opadowa, z uwagi na znaczne powierzchniowo przykrycie warstw wodonośnych utworami słaboprzepuszczalnymi oraz sposób odwadniania delty, odgrywa mniejszą rolę. Dopływ lateralny stanowi od około 60% sumy bilansowej w odtworzonych warunkach "naturalnych" do 65% przy wymuszonej wielkości poboru wody. Średnia wielkość zasilania infiltracyjnego wynosi około 1% rocznej wysokości opadu. Obliczenia symulacyjne wykonane na modelu hydrogeologicznym przy wykorzystaniu programu Processing Modflow (PM5) wskazują na znaczenie, jakie w odtworzonych warunkach pierwotnych miał system odwadniający. Oprócz naturalnego odpływu do Zatoki Gdańskiej, cieki naturalne i sztuczne były głównymi odbieralnikami wody w piętrze czwartorzędowym z natężeniem przepływu około 62 300 m3/d (57,5% sumy bilansowej). Szczególną rolę w zakresie drenażu wód podziemnych spełniał system melioracyjny osiągający wydajność 42 500 m3/d (39,2%). Obecna sytuacja hydrodynamiczna spowodowała ograniczenie roli rzek oraz kanałów i rowów melioracyjnych. Ogólna ilość wody odbieranej przez ten system zmniejszyła się dwukrotnie i aktualnie kształtuje się na poziomie 30 400 m3/d (27,3%), przy czym istotne znaczenie zachował drenaż w obrębie polderów (21 500 m3/d, tj. 19,3).

EN

The groundwater resources in the Żuławy Wiślane area are controlled by several factors. The Vistula River delta provides a regional drainage base but crucial role is played by the lateral groundwater flow from lake district upland and ascension from deeper (Cretaceous and Cainozie) structures. Infiltration of meteoric waters is less important due to extended low-permeable cover and delta drainage. The lateral inflow constitutes about 60% of total water balance under reconstructed "natural" conditions and even 65% under forced groundwater withdrawal. Average infiltrational recharge is about 1% of annual precipitation. Simulation carried on for hydrogeological model with the Processing Modflow (PM5) software points to the importance of drainage system under the reconstructed primary conditions. Apart from natural flow towards the Gdańsk Bay, the main drainage routes of Quaternary horizon are surface flows, both natural and man-made, of flow rate about 62,300 m3/24h (57,3% of total waterbalance). Particulary important for groundwater drainage is the melioration system of flow rate 42,500 m3/24h (39,2%). The recent hydrodynamic pattern results in a limited role of rivers and melioration trenches. Total flow rate in this system decreased twice, to 30,400 m3/24h (27,3%) but drainage from polders remained important (21,500 m3/24h, i.e. 19,3%).

19

Zasoby wód podziemnych na obszarze Żuław Wiślanych

80%

Kulma R. , Haładus A. , Lidzbarski M.

|

tom T. 18, z. 2

117-135

PL

Struktura wodonośna Żuław Wiślanych obejmuje trzy poziomy wodonośne: I - plejstoceńsko-holoceński, II - różnowiekowy i III - kredowy. Występowanie I i II poziomu jest powszechne, chociaż warunki hydrogeologiczne w poszczególnych częściach delty Wisły są zróżnicowane. Poziom plejstoceńsko-holoceński najlepiej jest wykształcony na Żuławach Gdańskich (GZWP 112) i w zachodniej części Żuław Elbląskich (GZWP 203). Poziom kredowy obejmuje wschodnią część dużej struktury hydrogeologicznej - subniecki gdańskiej, znacznie wykraczającej poza obszar Żuław. Jednak użytkowe znaczenie tego zbiornika ogranicza się tylko do Żuław Gdańskich - GZWP 111. Wyodrębnione poziomy wodonośne powiązane są wspólnym systemem krążenia wód. Obszar Żuław Wiślanych stanowi regionalną bazę drenażu wszystkich poziomów wodonośnych. Naturalne kierunki przepływów pionowych, skierowane ku powierzchni terenu, zostały znacznie zaburzone w wyniku intensywnej eksploatacji wód podziemnych. Największe zmiany obserwuje się w rejonie Gdańska i Elbląga, gdzie depresje regionalne sięgają kilkunastu metrów. Aktualna eksploatacja wód podziemnych wynosi około 122 000 m3/d, w tym najwięcej, bo około 63 000 m3/d z poziomu plejstoceńsko-holoceńskiego. Głównym źródłem formowania zasobów wód podziemnych wszystkich poziomów wodonośnych jest dopływ lateralny z obszaru Pojezierza Kaszubskiego i Starogardzkiego oraz z Pojezierza Iławskiego. Udział bezpośredniego zasilania infiltracyjnego na Żuławach Wiślanych jest znacznie ograniczony z uwagi na izolujący charakter utworów (namuły) przykrywających prawie cały obszar oraz rozbudowany system melioracyjny, odbierający większą część opadów atmosferycznych. Czynnikiem ograniczającym możliwość eksploatacji wód podziemnych są uwarunkowania hydrodynamiczne wykluczające możliwość obniżenia zwierciadła wód w poziomie plejstoceńsko-holoceńskim poniżej spągu pokrywy utworów izolujących oraz jakość wód podziemnych. Na znacznych obszarach Żuław Wielkich i Elbląskich wysoka koncentracja chlorków, żelaza, manganu i fluorków w wodach podziemnych pozbawia poziomy wodonośne cech użytkowych. Badania modelowe obejmowały trzy poziomy wodonośne występujące na obszarze delty Wisły. Granice zewnętrzne modelu zostały oparte na naturalnych elementach morfologicznych (krawędzie wysoczyzn pojeziernych) oraz na brzegu morskim. W wyniku obliczeń symulacyjnych zostały ustalone warunki optymalnej eksploatacji wód podziemnych dla całej struktury wodonośnej oraz w odniesieniu do podziału regionalnego Żuław. Łącznie dla całych Żuław Wiślanych zasoby dyspozycyjne wynoszą 212 880 m3/d.

EN

The Żuławy Wiślane groundwater structure includes three groundwater horizons: I - Pleistocene-Holocene, II - multiage, III - Cretaccous. The I and II horizons are widespread although hydrogeological conditions in various parts of the Vistula River delta are diversified. The Pleistocene-Holocene horizon is best developed in the Żuławy Gdańskie area (Main Groundwater Aquifer GZWP 112) and in the western part of the Żuławy Elbląskie one ( Main Groundwater Aquifer GZWP 203). The Cretaceous aquifer occupies the eastern part of a large hydrogeological structure - the Gdańsk sub-trough which extends far beyond the Żuławy area. However, the practical importance of this aquifer is limited only to the Żuławy Gdańskie area (Main Groundwater Aquifer GZWP 111). The groundwater horizons are interconnected into the joint groundwater circulation system. The Żuławy Wiślane area is a regional drainage base for all groundwater horizons. The natural vertical flow directions towards the surface have been significantly disturbed due to intensive exploitation of aquifers. Most advanced changes were observed in Gdańsk and Elbląg areas where regional depressions of groundwater table reach a dozen of meters. The current rate of groundwater withdrawal reaches 122,000 m3/24h. The main recharge for all the groundwater horizons in the study area comes from the lateral flow from the Kaszuby, Starogard and Iława lake districts. The direct infiltrational recharge from in the Żuławy Wiślane area is far limited due to impermeable cover of alluvial muds covering almost whole land and the well-developed melioration system which drains most of meteoric waters. The limiting factors for exploitation of groundwaters are: hydrodynamic regime which precludes the lowering of groundwater table in Pleistocene-Holocene horizon below the impermeable beds and quality of groundwaters. In the vast areas of Żuławy Wiślane and Żuławy Elbląskie high concentrations of chlorides, iron manganese and fluorides precludes the utilization of these outclassed waters. The modelling included three groundwater horizons in the Vistula River delta area. The internal boundaries of the model were based upon the morphology (margins of lake district uplands) and the sca shore. The calculations enabled the optimization of exploitation conditions for groundwater intakes in the whole groundwater structure and for regional units of the Żuławy area. Total groundwater resources of the Żuławy Wiślane area reach 212,880 m3/24 h.

20

Prognozy hydrogeologiczne przebiegu likwidacji Kopalni Siarki Machów

80%

Haładus A. , Kulma R. , Burchard L.

|

2003

|

tom T. 19, z. 3

51-67

PL

W rejonie Tarnobrzega prace likwidacyjne w wyrobisku poeksploatacyjnym Kopalni Siarki Miechów są realizowane w sposób minimalizujący zagrożenie dla środowiska naturalnego. W grudniu 2002r. zakończono formowanie na dnie wyrobiska 25-metrowej warstwy izolacyjnej oddzielającej wody przyszłego zbiornika od zanieczyszczonych wód trzeciorzędowych. Do czasu napełnienia odkrywki wodą z Wisły będzie ona odwadniana, aby nie spowodować rozszczelnienia utworzonej warstwy izolacyjnej. Na matematycznym modelu warunków hydrogeologicznych Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego, utworzonym w programie Modflow, wykonano prognozę zmian stosunków wodnych obejmującą końcowy okres likwidacji odkrywki Machów. Wyniki tych obliczeń pozwalają optymalizować lokalizację studni odwodnieniowych i ilości odbieranych wód trzeciorzędowych oraz określić wpływ likwidacji wyrobiska na środowisko wodne. Z rozwiązań symulacyjnych wynika, że w miarę napełnienia odkrywki wodą można będzie znacząco ograniczać ilość wody pompowanej z piętra trzeciorzędowego aż do całkowitego wyłączenia systemu odwadniania. Nowym istotnym ośrodkiem drenażu zanieczyszczonych wód trzeciorzędowych będzie niezlikwidowane wyrobisko górnicze byłej Kopalni Siarki Piaseczno.

EN

In the Tarnobrzeg Sulphur District the closure and remediation of the Machów native sulphur mine is run with methods which minimize the environmental impact. In December 2002 the 25-meters-thick protection layer has been completed which sealed the bottom of the future reservoir from the polluted in Tertiary formations. Until the reservoir is filled with water from the Vistula River it will be drained in order to avoid the unsealing of protection layer. The mathematical model of hydrogeological conditions in the Tarnobrzeg Sulphur District and the MODFLOW software were applied to prognosing the changes in aquatic environment at the final stage of Machów open pit remediation. The results of calculations enable the optimization of draining wells location and the volume of drained Tertiary waters as well as the prediction of environmental impact of the mine closure. The modelling revealed that during the flooding of the pit the volume of waters drained from the Tertiary horizon can be substantially limited until the final closure of draining system. The new, important draining center for polluted waters from Tertiary horizon will become the unremediated open pit of the Piaseczno Sulphur Mine.