Metodyka gospodarowania zasobami wód podziemnych z uwzględnieniem ich jakości na przykładzie zlewni Raby

Abstract

The Raba river watershed was chosen to develop the methodology of groundwater resources management taking the groundwater quality into consideration. The assessment of groundwater circulation conditions in the study area has been carried out with the use of a digital model using calculation program – Processing Modflow v. 5.3. The simulation calculations were performed to reconstruct the natural water flow conditions in the catchment area and to recreate conditions with groundwater exploitation. The groundwater balances for the whole catchment area, for individual aquifers and for fragments of groundwater bodies (GWBs) and surface water bodies (SWBs) were compiled. The methodology of prognosis of groundwater quality changes in terms of nitrates concentration was presented on the basis of numerical modelling of contamination migration. The assessment of quantity status and chemical status of groundwater in the Raba river watershed were performed for fragments of GWBs and SWBs. The separation of the seven subunits of groundwater resources management taking the groundwater quality into consideration was proposed in the Raba river watershed. The groundwater status assessment for these subunits will be accurate and reliable. This partition will allow to formulate simulations (prognosis) to optimize the exploitation conditions and efficiency of groundwater management in these subunits. The procedure (methodology) to achieve these aims was presented. This approach is based on the adoption of the hydrodynamic boundary to specify balance units in groundwater flow of river watershed systems.

Do wypracowania metodyki gospodarowania zasobami wód podziemnych z uwzględnieniem ich jakości wybrano zlewnię Raby. Ocena warunków krążenia wód w obszarze badań przeprowadzona została metodą modelowania cyfrowego przy wykorzystaniu programu obliczeniowego Processing Modflow v. 5.3. Wykonane obliczenia symulacyjne miały na celu rekonstrukcję naturalnych warunków przepływu wody w obszarze zlewni oraz odtworzenie stanu uwzględniającego pracę ujęć wód podziemnych. Sporządzono bilanse wód podziemnych dla całego obszaru zlewni Raby i poszczególnych poziomów wodonośnych, a także dla wydzielonych fragmentów jednolitych części wód podziemnych (JCWPd) oraz dla scalonych jednolitych części wód powierzchniowych (SJCW). W oparciu o numeryczne modelowanie migracji zanieczyszczeń przedstawiono metodykę prognozy zmian jakości wód podziemnych pod kątem stężeń azotanów. Dokonano oceny stanu ilościowego i chemicznego wód podziemnych w zlewni Raby, dla wydzielonych fragmentów JCWPd oraz dla SJCW. Zaproponowano wydzielenie w zlewni Raby siedmiu subjednostek gospodarowania zasobami wód podziemnych z uwzględnieniem ich jakości. Ocena stanu wód podziemnych dla tak wydzielonych części będzie dokładniejsza i wiarygodniejsza. Taki podział pozwoli równocześnie na opracowanie wielowariantowych symulacji (prognoz) zmierzających do optymalizacji warunków eksploatacji i racjonalizacji gospodarowania zasobami wód podziemnych w wydzielonych subjednostkach. Przedstawiono propozycję postępowania (metodykę) dla osiągnięcia tych celów. Propozycja ta bazuje na przyjęciu granic hydrodynamicznych dla wydzielenia jednostek bilansowych w zlewniowych systemach kształtowania się i przepływu wód podziemnych.