Pobierz jako plik PDF - Państwowa Służba Hydrogeologiczna

Transkrypt

Państwowa Służba Hydrogeologiczna
http://psh.gov.pl/artykuly_i_publikacje/artykuly1/regionalny-mo
del-przeplywu-wod-podziemnych-wschodniej-czesci-pojezierzapomorskiego,strona,3.html
Regionalny model przepływu wód podziemnych
wschodniej części Pojezierza Pomorskiego
Autorzy: dr Mirosław Lidzbarski [email protected]
dr Lech Smietański
[email protected]
mgr inż. Zbigniew Kordalski
[email protected]
dr Wojciech Prussak [email protected]
mgr Krzysztof Sokołowski [email protected]
W ostatnich latach nastąpił znaczny postęp w rozpoznaniu warunków hydrogeologicznych jednostek i
regionów hydrogeologicznych. Przyczyniło się do tego zwłaszcza opracowanie wszystkich arkuszy
Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000 oraz dokumentacje hydrogeologiczne o charakterze
regionalnym (dokumentujące zasoby dyspozycyjne zlewni lub obszary ochronne GZWP).
Matematyczne modelowanie przepływu wód podziemnych stało się w Polsce, jak i na świecie,
powszechnym narzędziem stosowanym w badaniach hydrogeologicznych w skali zarówno lokalnej
jak i regionalnej. Tak więc zaistniały warunki pozwalające na podjęcie próby modelowania przepływu
wód podziemnych w skali dużego regionu obejmującego znaczną część powierzchni kraju. Kierując się tymi przesłankami rozpoczęto prace nad budową modelu przepływu wód podziemnych
wschodniej części Pojezierza Pomorskiego wraz ze strefą przybrzeżną. Granice modelu objęły zlewnie
położone między brzegiem Bałtyku a pradoliną Toruńsko-Eberswaldzką. Na wschodzie granicę
stanowi dolina Wisły wraz z Żuławami, a na zachodzie dolina Gwdy i Grabowej. Lokalizację obszaru
modelu przedstawia rys. 1.
Powierzchnia obszaru badań modelowych wynosi ok. 25000 km2, co stanowi 8% powierzchni kraju.
Tak zarysowane granice stanowią naturalny i dobrze zdefiniowany warunek brzegowy
modelowanego pola filtracji wód podziemnych. Centralną część tego obszaru przecina pas wzniesień
czołowomorenowych dzielących go na bezpośrednie zlewnie Bałtyku (Wieprza, Słupia, Łupawa, Łeba,
Reda, Radunia z Motławą) oraz zlewnie rzek odprowadzających swe wody do Noteci i Wisły (Gwda,
Brda, Wda i Wierzyca).
Wydrukowano dnia 2017-03-03 23:46:22, strona: 1/4
W skali kraju wyróżnia ten obszar szereg niepowtarzalnych cech: wyjątkowo urozmaicona rzeźba
terenu (od 0 do 312 m n.p.m.), silnie zróżnicowane opady atmosferyczne (od 450 do 850 mm) i
odpływy rzeczne (od 0,5 do 20 l/s.km2) oraz bezpośrednie sąsiedztwo brzegu morskiego. Omawiany
obszar cechuje również występowanie wielopiętrowych systemów krążenia wód podziemnych
obejmujących wodonośne utwory czwartorzędu, neogenu, paleogenu, kredy i częściowo jury.
Budowany model składa się z 4 warstw, licząc z góry na dół:
warstwa nr 1 (symbol Q1), to płytsza użytkowa wodonośna warstwa czwartorzędowa,
obejmująca wody sandrów, dolin i pradolin oraz płytkich poziomów międzymorenowych, warstwa nr 2 (symbol Q2), to głębsza użytkowa wodonośna warstwa czwartorzędowa,
miejscami w bezpośrednim kontakcie z wodami neogenu (miocenu),
warstwa nr 3 (symbol Tr), to użytkowa wodonośna warstwa paleogenu,
warstwa nr 4 (symbol Cr-J), to użytkowa wodonośna warstwa kredowo-jurajska.
Opory filtracyjne pomiędzy warstwami modelu symulowane są tzw. parametrem przesączania.
O zasobności systemów krążenia decyduje wielkość i rozkład zasilania infiltracyjnego przez opady
atmosferyczne. Obraz warunków zasilania na tym obszarze przedstawia rys. 2. Jest to zakodowana
w strukturze modelu litologia utworów powierzchniowych wg Mapy Geologicznej Polski 1: 200 000.
Poszczególnym wydzieleniom powierzchniowym przypisano określone w sensie liczbowym klasy
infiltracji.
W strukturach kenozoiku przeważają wody zwykłe o niskiej mineralizacji, natomiast w utworach
mezozoiku zaznacza się wyraźny udział wód zmineralizowanych pozostających poza obiegiem
współczesnych wód infiltracyjnych lub będących pod wpływem wód głębokiego podłoża.
Obszar modelu charakteryzuje się skomplikowanymi warunkami hydrologicznymi. Sieć
hydrologiczną stanowią tu w/w rzeki wraz ze swoimi dopływami. Istotnymi elementami
hydrologicznymi są tu także liczne jeziora. Ważną rolę odgrywają na tym obszarze także systemy
melioracyjne Żuław, pradolin, doliny Wisły i Noteci. Rzeki główne tego obszaru wraz z ważniejszymi
dopływami, jeziora oraz systemy melioracyjne zostały uwzględnione na modelu jako tzw.
wewnętrzne warunki brzegowe przedstawione na rys. 3.
Przedstawiony model jest obecnie we wstępnej fazie
budowy. W dalszym toku prac wykonana będzie m.in. identyfikacja rozkładu efektywnych wartości
przewodności hydraulicznej poszczególnych warstw modelu oraz wartości parametru przesączania
międzywarstwowego. Tym niemniej już we wstępnym etapie prac uzyskane wyniki symulacji wydają
się być interesujące. Rysunek 4 przedstawia powierzchnię piezometryczną obliczoną w procesie
symulacji dla warstwy Q1 modelu. Na tym etapie rozwoju modelu obliczone rzędne tej powierzchni w
wielu miejscach odbiegają wyraźnie od wartości pomierzonych. W procesie identyfikacji parametrów
modelu różnice te ulegną istotnej redukcji. Nie zmieni to jednak bardzo wyraźnego, uzyskanego na
modelu, obrazu stref zasilania i drenażu systemów krążenia użytkowych wód podziemnych na
analizowanym obszarze. W jednej z takich stref drenażu, związanej z rynną jeziora Żarnowieckiego,
rozważana jest lokalizacja elektrowni atomowej. Lokalizacja w strefie drenażu wód podziemnych jest
prawidłowa w sensie ochrony tego lokalnego sytemu krążenia przed skutkami potencjalnej awarii
takiego obiektu.
Wyraźny obraz stref zasilania i drenażu czwartorzędowego piętra wodonośnego na obszarze modelu
uzyska się nakładając na siebie obliczoną w procesie symulacji powierzchnię piezometryczną
warstwy Q1 „płytszego czwartorzędu” i powierzchnię piezometryczną warstwy Q2 „głębszego
czwartorzędu”, co przedstawia rys. 5. Kolor jasnoniebieski to strefy zasilania – powierzchnia Q1 nad
powierzchnią Q2. Kolor ciemnoniebieski to strefy drenażu - powierzchnia Q2 nad powierzchnią Q1.
Na rys. 5 także wyraźnie widać, iż rozważana lokalizacja elektrowni atomowej znajduje się w strefie
drenażu wód podziemnych.
Końcowym efektem badań modelowych będzie określenie zasobności systemów krążenia wód
podziemnych na analizowanym obszarze. Zostanie określona rola centralnych partii Pojezierza
Pomorskiego w kształtowaniu strumieni filtracyjnych zasilających najzasobniejsze struktury
wodonośne regionu gdańskiego, strefy nadmorskiej i bydgoskiego systemu wodonośnego.
Wyniki tych badań będą opublikowane w wydawnictwach Państwowego Instytutu Geologicznego.
Uzyskane doświadczenia zostaną wykorzystane przy następnych badaniach dużych jednostek
regionalnych oraz przy weryfikacji zasobów dyspozycyjnych wyznaczonych dla obszarów
bilansowych w rejonie Trójmiasta.

Pobierz jako plik PDF - Państwowa Służba Hydrogeologiczna

Transkrypt

Podobne dokumenty