Metodyka zlewniowego bilansowania zasobów wód podziemnych na przykładzie zlewni Koprzywianki

Abstract

The following project present the opportunities provided by the application of mathematical modelling to the evaluation of water balance in catchment basins of highly diversified hydrodynamic and hydrostructural conditions. The study area is the catchment basin of the Koprzywianka River together with the fragments of adjacent basins of the Vistula, Opatówka and Czarna rivers. For the study area the conceptual model of recharge, flow and drainage conditions was prepared. This model was a basis for a mathematical model, which was verified and calibrated. Then, the quality of the projection of water balances was validated for the whole catchment area and for its fragments, considering moderate and extreme discharges in surface flows. The modelling aimed: to determine the groundwater circulation system, to compare the water balances of the Koprzywianka River catchment basin with its selected fragments, to evaluate the recharge of groundwater horizons and to determine the relationships between the groundwaters and the surface flows. Furthermore, the modelling intended to calculate the disposable resources of groundwaters and to determine the exploitation conditions including the influence of exploitation on surface flows. The presented methodology of water balance determination in a catchment basin and of quantification of water resources in selected groundwater bodies and surfacewater bodies gives rise to rational groundwater management.

Praca przedstawia możliwość wykorzystania metod modelowania matematycznego dla realizacji zadań związanych z bilansowaniem zasobów wodnych, w granicach zlewni o bardzo zróżnicowanych uwarunkowaniach hydrodynamicznych i hydrostrukturalnych, na przykładzie zlewni rzeki Koprzywianki wraz fragmentami zlewni sąsiednich (Wisły, Opatówki i Czarnej). Dla zlewni tej opracowano model koncepcyjny warunków zasilania, przepływu i drenażu wód podziemnych, który stanowił podstawę modelu matematycznego. Model ten, po zweryfikowaniu i wykalibrowaniu, został zwalidowany pod kątem jakości odwzorowania bilansów wodnych całej zlewni i jej zlewni cząstkowych, dla średnich i ekstremalnych wielkości przepływów wód w ciekach powierzchniowych. Celem wykonanych badań modelowych było określenie systemu krążenia wód podziemnych, zestawienie bilansów wodnych zlewni rzeki Koprzywianki wraz z wydzielonymi jej częściami, ocena odnawialności pięter wodonośnych i określenie wzajemnych relacji wód podziemnych i powierzchniowych. Kolejnym celem było obliczenie wielkości zasobów dyspozycyjnych (dopuszczalnych) wód podziemnych oraz określenie warunków ich użytkowania, wraz z określeniem wpływu eksploatacji wód podziemnych na wielkość przepływów w ciekach powierzchniowych. Przestawiona w rozprawie metodyka sporządzania bilansów wodnych zlewni i ocena ilościowego stanu wód w wydzielonych, w jej granicach, scalonych JCWPow i JCWPd daje podstawy racjonalnego gospodarowania zasobami wód podziemnych.