220 likes | 332 Views
POSIEDZENIE NAUKOWE POLSKIEGO TOWARZYSTWA GEOLOGICZNEGO ODDZIAŁ WROCŁAWSKI. Wrocław 07.11.2002. Stanisław Staśko. Robert Tarka. ZASILANIE I DRENAŻ W OBSZARACH GÓRSKICH - NOWE WYNIKI I SPOJRZENIE.
E N D
POSIEDZENIE NAUKOWE POLSKIEGO TOWARZYSTWA GEOLOGICZNEGO ODDZIAŁ WROCŁAWSKI Wrocław 07.11.2002
Stanisław Staśko Robert Tarka ZASILANIE I DRENAŻ W OBSZARACH GÓRSKICH - NOWE WYNIKI I SPOJRZENIE
Wyniki badań z lat 1997-2002 w eksperymentalnej stacji badawczej położonej pod Śnieżnikiem Kłodzkim na wysokości 860 m npm • Wyniki : • dane o wielkości opadów atmosferycznych i zmienności temperatur powietrza ( IMGW) • wielkościach infiltracji efektywnej • wahań zwierciadła wód podziemnych • odpływu podziemnego • odpływu całkowitego • składu chemicznego i izotopowego wód podziemnych • Dane zgromadzono w ramach badań statutowych (własnych) ING i grantu KBN • przy udziale: M. Modelskiej , T. Olichwera , • S. Szczepanowskiego i S. Buczyńskiego, • T. Przylibskiego (PWr)
TEMPERATURA • Średnia roczna temperatura powietrza 6,69°C • Średn. stycznia -2,3 °C • Średnia lipca +15,9 °C
OPAD ATMOSFERYCZNY • Średnia opadów z wielolecia 1150-1676mm • Średnie opady z wielolecia • Lądek Zdrój 814mm (1955-1999) • Kamienica 1408mm (1997-2001) • Śnieżnik 1182mm (1891-1930)
INFILTRACJA • Zasilanie wód podziemnych zachodzi impulsowo i występuje głównie w okresach wzmożonych opadów (zasilanie letnie) oraz związane jest z topnieniem pokrywy śnieżnej (marzec) • Opad inicjujący na badanym obszarze wynosi od 20 do prawie 50 mm opadu. Zależy on od warunków pogodowych nie tylko w ciągu 2 dni przed dotarciem wody do przyrządu pomiarowego ale w dłuższym okresie. • Analizując dobowe wartości opadu i infiltracji największą zgodność pomiędzy wystąpieniem opadu a dopływem wody do infiltrometru uzyskuje się po dwóch dniach od rozpoczęcia opadu.
INFILTRACJA • Roczna infiltracja w okolicach sztolni wynosi od kilkunastu do ponad 20% opadów • Infiltracji w okresu VII.1997-XII.1999 była wyższa niż w okresie VII.2000-XII.2001, co niewątpliwie związane jest to ze znacznym zasilaniem w dwóch okresach powodziowych jakie miały miejsce w tym czasie (VII.1997 i VII.1998).
STANY WÓD PODZIEMNYCH • Głębokość do zwierciadła wody: Studnia SO4 - 3,50 m. p.p..t. amplituda wahań 0,96m Studnia WOP - 11,5 m. p.p..t. amplituda wahań 2,22 m
Przykładowe stany zwierciadła wód podziemnych w studni WOP a/ z okresu 07.1997- 11.1997 b/ 12.1999-07.2000
Przepływ rzeki Kamienica - posterunek Kamienica ODPŁYW
Wydajność mierzona na wypływie ze sztolni: Qmax - 65,4 l/s (VII/1997) Qmin - 10,4 l/s (II/2000, I/2001) Qśr - 17,4 - 26,6 l./s ODPŁYW PODZIEMNY
IZOTOPY • Interpretacja wyników według prof. Zubera: • Stosując program FLOWPC do interpretacji analiz uzyskano następujące rezultaty: • Źródło K-1 - Według modelu dyspersyjnego średni wiek wynosi 7,5 lat a parametr dyspersyjny 0,60, • Sztolnia - Według modelu dyspersyjnego średni wiek wody wynosi 10,1 lat a parametr dyspersyjny 0,35. • Studnia S04 - Dokładne dopasowanie modelu nie jest w tym przypadku możliwe. Orientacyjnie można stwierdzić, że ok. 80% wody ma wiek starszy (woda pozbawiona trytu) a ok. 20% stanowi woda o średnim czasie dopływu ok. 30 lat.
IZOTOPY RAD I RADON
SKŁAD CHEMICZNY Sztolnia Studnia SO4
SZCZELINOWATOŚĆ I POROWATOŚĆ Strefa przypowierzchniowa Porowatość szczelinowa - 0,0012-0,013 Współczynnik filtracji szczelinowej 1,110-6-4,610-5 m/s Gnejsy (badania laboratoryjne) porowatość efektywna - 0,001-0,012 przepuszczalność - 2,5-5,410-8 m/s
WNIOSKI • Wielkość zasilania infiltracyjnego mierzona w lizymetrze wynosi od kilku do 48 % opadów a proces zasilania zachodzi pulsacyjnie po przekroczeniu wilgotności maksymalnej pokryw zwietrzelinowych. • Odpływ podziemny mierzony na wypływie ze sztolni wykazuje dwa maksima roczne oraz kilka mniejszych okresów wzrostu wydajności. Odpływ podziemny ze skał krystalicznych Śnieżnika jest stabilny i wykazuje wysokie wartości średnie rzędu 22 l/s km2 ( 80 m3/h). • Wielkość odpływu podziemnego mierzona na przekrojach kontrolnych rzek wykazuje wysokie wartości oraz wskazuje na dodatkowe dopływy poza opadem atmosferycznym (z lokalnego systemu dopływu do korytowego, kondensacji pary wodnej , spoza zlewni i inne). • Wiek wód określony na podstawie 5 serii pomiarów stężenia trytu wskazuje średni czas od 7,5 do 10,1 lat Wyniki te zmieniają całkowicie dotychczasowe poglądy na temat tłokowego szybkiego przepływu wód podziemnych w środowisku skał szczelinowych. W rozważaniach przepływu należy uwzględniać złożony charakter zbiornika porowy w górnej części i szczelinowy w dolnej oraz model mieszania się wód. • Strefy dyslokacyjne i spękań stanowią uprzywilejowane drogi krążenia wód lokalnego i przejściowego systemu przepływu. Zasoby wodne zgromadzone w pokrywach zwietrzelinowych i systemach spękań stawiają badane obszary w klasie średni i wysoko zasobnych. • Wody podziemne wykazują dobrą jakość i spełniają normy dla wód pitnych za wyjątkiem lokalnie obniżonego pH i podwyższonej zawartości radonu.