Projekt Iceland, Lichtenstein, Norway grants pn. „Karpaty Łączą – ochrona Torfowisk Orawsko-Nowotarskich” – lata 2023/2024 – w zakresie
Model przestrzenny uwarunkowań abiotycznych, przedstawiający stan siedlisk przyrodniczych (w zakresie modelu koncepcyjnego systemu hydrogeologicznego w tym systemu przepływu i bilansu wód)
Strona projektu https://torfowiska.karpatylacza.pl/o-projekcie
Grant na badania wstępne IDUB UWr (II edycja) – lata 2022/2023 – Hydrogeochemistry and genesis of brines in the Kłodawa salt dome
Kłodawa Salt Mine is the largest salt mine and its leading producer in Poland. Brine outflows, being a common phenomena, pose threat to the safety of exploitation and are also an object of research in field of hydrogeochemistry and mine hydrogeology. They are often the only chance to learn about the processes taking place in the deposit and its contact with the surrounding rocks. Due to the lack of a defined methodology and a small number of research, it is very difficult to determine the genesis and processes affecting the chemical composition of highly mineralized brine outflows. The research project consist of comprehensively analysis the chemical and isotopic composition (O-H-S-C) of nine water phenomena, groundwater from piezometers and intakes. The innovative use of S and O isotope studies in SO42–, in seeps and salt cyclothem rocks, will enrich interpretation of brine genesis. Methods will provide practical guidance for study of such phenomena in other deep mines. The analysis carried out against the background of long-term observations of the mine will not only allow to indicate the directions of further analyses, but will also provide an argument to develop the presented methods and research in future projects.
Grant NCBiR – lata 2019/2022 – Innowacyjne technologie ograniczenia migracji zasolonych podziemnych do wód powierzchniowych w rejonie OUOW Żelazny Most
Projekt ma na celu wdrożenie innowacyjnych metod ograniczania wpływu wód zasolonych z Obiektu Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych Żelazny Most na wody podziemne i powierzchniowe. Na podstawie monitoringu OUOW „Żelazny Most”, zostaną ocenione istniejące systemy ochrony wód w rejonie OUOW (drenaże zdeponowanych odpadów i zapór, rowy opaskowe, działania techniczne na przedpolu) ze względu na skuteczności i potencjał zwiększenia efektywności. Ocenione zostaną również źródła zanieczyszczeń wód powierzchniowych i podziemnych: głównie akwen i plaże OUOW, lecz także ewentualne awarie i nieszczelności systemów hydrotransportu i gospodarki wodnej oraz wtórne zanieczyszczenia wywołane: zbiornikami do „płukania” rurociągów, rząpiami pompowni a także rowami opaskowymi. Dla weryfikacji zaproponowanych rozwiązań, opracowane zostaną dwa trójwymiarowy modele, przepływu wód podziemnych w rejonie OUOW i model migracji zanieczyszczeń obejmujący zasięgiem strefę zmian hydrodynamicznych i hydrochemicznych OUOW „Żelazny Most”. Na podstawie symulacji numerycznych zostaną zaproponowane korekty istniejącego systemu ochrony wód podziemnych (lokalne uszczelnienia rowów opaskowych, wydzielenie w Zakładach Górniczych wód o dużym zasoleniu i ich oddzielne zagospodarowanie, korekta wydajności studni drenażu pionowego itp.). Prowadzone będą także analizy dotyczące innych innowacyjnych działań ograniczających filtrację słonych wód do rzek: ściany filtracyjne ze studniami lub szczelne na przedpolu obiektu, drenaże powierzchniowe obszarów zanieczyszczonych, piętrzenie wód słodkich w odbiornikach (rzeka Rudna i jej dopływy), budowa równoległego do skarp OUOW rowu zasilanego wodami słodkimi. Zabudowa kaskadowa może zdecydowanie zmienić reżim wód podziemnych. Zostanie przeanalizowana możliwość doszczelniania warstw wodonośnych prowadzących wodę zasoloną na przedpole za pomocą iniekcji odpadami drobnoziarnistymi.
Grant NCN – lata 2011/2014 – Groundwater flow systems and the conditions of the formation of groundwater resources in crystalline and sedimentary rocks of the Eastern Sudety Mountains.
Depending on natural conditions and relationships with the hydrographic structure, groundwater flows through local, regional or transition flow systems in a given catchment. The main goal of this project is to identify various types of groundwater flows and to quantify the amount of water resources present in different crystalline aquifers of the mountain areas, characterized by high anisotropy of rock environment. Detailed seasonal field observations and chemical analyses will determine the quantity of flowing water and resources in various circulation systems of the Sudety Mountain region. The results of this study will gain new knowledge on: preferential groundwtare flow systems, spatial and quantitative relationships of major water flows in different flow systems, basic mechanisms that shape groundwater resources, its accumulation and storage. Individual groundwater circulation systems influence the rate and size of the renewable water resources existing in aquifer system. Therefore, the results of this study will also expand and complement existing knowledge on the conceptual and mathematical models of groundwater flow systems, particularly in mountain areas. This knowledge can be further used for various research, diagnostic and prognostic purposes. Additionally, the results of this study are expected to provide new, valuable quantitative and qualitative data for the discussion on the role of mountain shallow near surface weathering zone and tectonic zones in the circulation and storage of groundwater in crystalline hard rock catchments.
While water is an important agent supporting environmental and aquatic ecosystems, this study will also allow for accurate evaluations on factors controlling a development of flora and fauna under different flow conditions (e.g., base-flow condition and drought, severe flood events). Results of this study may also have practical applications for water management plans in mountain areas such as managing of old and new groundwater intakes and overall groundwater resources in the mountain areas comprised of complex geology and tectonic structure.
In the Kłodzko Valley of the Sudety Mts. (proposed study area), major groundwater intake relies to a large extent on groundwater resources present in crystalline and sedimentary rocks (Upper Cretaceous sandstones). Most of the towns situated within the Eastern Sudety Mts., extract water from the Paleozoic groundwater aquifers for medical and tourism purposes (e.g., sanatoria, spas, etc., in Lądek-Zdrój, Duszniki-Zdrój, Międzygórze, etc.). While increasing water deficit has been already observed under current condition, a rapid growth of infrastructure in these cities is expected to greatly increase water demands in the nearest future. In addition to this problem, the extraction of water leads to overexploitation of the nearby aquifers and changing the directions of natural groundwater flows, thus, creating new hydrogeological and hydrochemical patterns which might irreversibly affect water quality.
Overall, this study addresses all important issues of socio-economic development in Poland as defined in a National Framework Programme. This type of research activity leads to closer cooperation between science and water management to improve the quality of life in Polish society and is in agreement with a major strategic research field area of a chapter „II-Environment” that includes 2.1 – Environmental Management; 2.5 – Optimize the use of natural resources and 2.3 – Biodiversity and its conservation.
Grant M – 2012 – Rola wystąpień skał węglanowych w kształtowaniu systemu przepływu wód podziemnych oraz drenażu masywów krystalicznych w zlewni o złożonej budowie geologicznej (na przykładzie zlewni Jaskińca w Górach Złotych).
Projekt stanowi kontynuację prowadzonych od 2003 roku badań, które mają na celu określenie roli oraz dróg zasilania i drenażu niewielkiej soczewki wapieni krystalicznych w zlewni Jaskińca w górach Złotych oraz źródliska Bystrzycy Dusznickiej w górach Orlickich. Obserwacje dowiodły, że w przypadku zlewni Jaskińca mamy do czynienia ze skomplikowanym systemem hydrologicznym składającym się z dwóch oddzielnych systemów krasowych. Jeden z nich pełni rolę drenu, który zbiera wody przesączające się z wyżej położonych warstw skalnych. Udział wody zasilających ciek jest zmienny dla różnych okresów, ale zawsze wynosi ponad połowę przepływu potoku. Drugi system to odcinek podziemnego przepływu wód potoku (wody są drenowane z potoku przez ponor).
Badania objęły pomiary stacjonarne wydajności źródeł, profilowanie hydrodynamiczne Jaskińca oraz badania składu chemicznego wód. Poszerzono tym samym wiedzę na temat wpływu wystąpień skał węglanowych na kształtowanie przepływu wód podziemnych i drenażu masywów krystalicznych. W efekcie rozpoznano uprzywilejowane drogi przepływu wód podziemnych, zależność bilansową pomiędzy poszczególnymi systemami oraz wpływu skał węglanowych na warunki gromadzenia i przepływu wód podziemnych w małej zlewni o złożonej budowie geologicznej. Dodatkowo badania stacjonarne dynamiki wód oraz regularne okresowe badania składu chemicznego i badania znacznikowe pozwoliły ocenić sezonową zmienność intensywności denudacji oraz określić rolę ponoru, jej zmienność w czasie i wpływ na warunki hydrogeologiczne zlewni. Wykorzystując wzory empiryczne określono obszar zasilania zlewni Jaskińca, głębokość systemów krążenia wód podziemnych, mechanizmów zasilania źródeł oraz wpływu tektoniki i wystąpień skał węglanowych na kształtowanie systemu przepływu wód.
Grant MNiSW – Uniwersytet Przyrodniczy – lata 2008/2011 – Geoekologiczne warunki środowiska przyrodniczego Parku Narodowego Gór Stołowych.
Celem projektu badawczego było zbadanie geoekologicznych warunków środowiska przyrodniczego Parku Narodowego Gór Stołowych w aspekcie jego ochrony. Pełne rozpoznanie unikatowego środowiska Gór Stołowych umożliwiło racjonalne określenie w planie ochrony Parku elementów poznawczych, edukacyjnych, kulturowych, turystycznych, rekreacyjnych i sportowych dostosowanych do wymogu utrzymania ekosystemów i zachowania powiązań miedzy nimi. Główny cel został zrealizowany przez interdyscyplinarny zespół badawczy, składający się ze specjalistów z zakresu zagadnień, zjawisk i procesów: geologicznych, geomorfologicznych, geodynamiki, klimatu i stosunków wodnych, ekosystemów i gleboznawstwa.
Efekt końcowy projektu pozwolił określić dynamikę środowiska przyrodniczego Parku, wynikającą ze zmian wywołanych przez czynniki zewnętrzne i wewnętrzne (procesy i zjawiska geologiczne i formy skalne, geomorfologiczna dynamika górotworu, geodynamika i ruchy masowe, klimat i stosunki wodne, przekształcenia ekosystemów, przeobrażenia środowiska glebowego). Próba oceny transformacji środowiska przyrodniczego w czasie, ze szczególnym uwzględnieniem środowiska abiotycznego, pozwoliła opracować wytyczne i zalecenia do racjonalnego zarządzania ruchem turystycznym i innymi działaniami podejmowanymi na terenie Parku. Wyniki badań wykorzystano m.in. do opracowania oferty edukacyjnej w zakresie geoturystuki, a efekt interdyscyplinarnych badań przyrodniczych zawarto w monografii środowiska geoekologicznego Parku Narodowego Gór Stołowych.
Grant M – 2011 – Strefowość geotermiczna oraz moc cieplna możliwa do uzyskania z płytkich ujęć wód podziemnych (do 200m) na bloku przedsudeckim.
Celem projektu było wyznaczenie strefowości hydrotermicznej wód podziemnych do głębokości 200 m. oraz policzenie mocy cieplnej możliwej do uzyskania z wód podziemnych na bloku przedsudeckim.
Moc cieplna jest podstawowym kryterium decydującym o możliwościach wykorzystania ujęcia do celów ciepłowniczych. Poza współczynnikiem efektywności pomp ciepła moc zależy przede wszystkim od czynników przyrodniczych – temperatury wody i wydajności studni. Niestety prawo geologiczne i górnicze oraz prawo wodne nie obliguje wykonawcy studni ani jej użytkowników do pomiaru temperatury wód. Obecnie w Państwowym Instytucie Geologicznym trwają prace nad wykonaniem mapy temperatur wód podziemnych. Jednak mapa ta ma być sporządzona tylko dla użytkowych poziomów wodonośnych. W świetle prawa i strategii rozwojowej krajów członkowskich UE, dla których to przyjęto ogólne założenia i cele (COM(97)599) rozwoju odnawialnych źródeł energii, może okazać się to działaniem niewystarczającym. Dlatego też szczególnie istotne dla celów naukowych i utylitarnych wydaje się wykonanie dokładnego rozkładu temperatury wód wszystkich poziomów wodonośnych.
Stworzenie mapy strefowości geotermicznej pozwoliło określić przestrzenny układ pola temperaturowego badanego regionu do głębokości 200 metrów. Wyznaczenie strefowości termiki wód podziemnych umożliwiło dokładne policzenie maksymalnych mocy cieplnych możliwych do uzyskania z wód podziemnych przy zastosowaniu współczesnych technologii (pomp ciepła). Dodatkowo wytypowano również obszary perspektywiczne do pozyskania energii. Zebrane informacje umożliwiły generowanie map i zestawień tabelarycznych dla wybranych obszarów i poziomów wodonośnych. Dla poszczególnych, szczegółowo scharakteryzowanych punktów zestawiono zasoby eksploatacyjne i rzeczywista temperatury wody. Dane te wykorzystano do policzenia punktowej mocy cieplnej, a po zestawieniu z mapami hydrogeologicznymi do oszacowania mocy cieplnej dla poszczególnych pięter wodonośnych i obszarów.
Grant MNiSW – 4 T12B 027 29 – lata 2005/2008 – Baza danych i mapa źródeł Ziemi Kłodzkiej.
Celem projektu było udokumentowanie naturalnych źródeł zwykłych wód podziemnych na obszarze i w bezpośrednim sąsiedztwie Ziemi Kłodzkiej oraz stworzenie bazy danych GIS. Badaniami objęto wschodnią część Sudetów o powierzchni 1250 km2 tj. masyw Śnieżnika, Góry Bardzkie, Góry Bystrzyckie, Orlickie, Złote i Krowiarki. W ramach projektu wykonano archiwizację i weryfikację istniejących danych, kartowanie źródeł oraz pomiary cech fizyko-chemicznych wód.
W bazie „Źródło” zestawiono i uporządkowano istniejące, ale rozproszone dane i pomiary. Wyznaczanie dokładnej lokalizacji położenia źródła wykonano przy użyciu globalnego systemu pozycjonowania GPS. Zebrane i opracowane dane mogą być wykorzystane do wizualizacji i procesu decyzyjnego z zastosowaniem programów QGIS, MapInfo i ArcInfo.
Grant W – lata 2005/2006 – System Informacji Przestrzennej „Źródło” – jako narzędzie analityczne danych krenologicznych.
Grant W – lata 2004/2005 – Zmiany wydajności, składu chemicznego i fizycznego wód a ich pochodzenie w źródłowym odcinku Bystrzycy Dusznickiej.
Grant MNiSW (promotorski) – 5 T12B 056 25 – lata 2003/2005 – Warunki hydrogeologiczne osadowych formacji trzeciorzędu bloku przedsudeckiego.
Celem badań było rozpoznanie regionalnych warunków hydrogeologicznych, zasobów wodnych oraz składu chemicznego wód podziemnych bloku przedsudeckiego (w granicach zlewni rzeki Bystrzycy). W pracy przedstawiono rozważania na temat stopnia wykorzystania zasobów wód podziemnych oraz wytypowano perspektywiczne obszary pozyskania dobrych jakościowo wód. Scharakteryzowano właściwości hydrogeologiczne skał w aspekcie ich zdolności do gromadzenia i przewodzenia wód podziemnych oraz wykonano badania izotopowe wód. W wyniku przeprowadzonych badań i studiów możliwe było skonstruowanie modelu hydrogeologicznego zlewni Bystrzycy. Na podstawie modelu policzono zasoby wód podziemnych pietra czwartorzędowego i trzeciorzędowego oraz ustalono formy zasilania poszczególnych warstw wodonośnych. W oparciu o wykonane badania wykazano, że w omawianym rejonie istnieją znaczne rezerwy wodne.
Grant W – lata 2002/2003 – Warunki hydrogeologiczne osadowych formacji trzeciorzędowych na bloku przedsudeckim.