WODY PODZIEMNE I POWIERZCHNIOWE W TATRACH POLSKICH
Tatry są odrębnym regionem pod względem hydrograficznym w porównaniu z sąsiednimi regionami (wynika to z budowy geologicznej, rzeźby, klimatu, szaty roślinnej). Obszarem ten otrzymuje największą ilość opadów w ciągu roku. Roczne sumy opadów zwiększają się wraz ze wzrostem wysokość n.p.m. od1200-1300mm w brzeżnej strefie gór do ponad 2000mm w wysokich ich partiach. Część tej wody odparowuje, część magazynowana jest w jeziorach, odprowadzana do rzek lub wsiąka w podłoże powodując zasilanie wód podziemnych.
1.Wody Podziemne
Obszar polskich Tatr odznacza się dużym zróżnicowaniem warunków wsiąkania wody. Na stromych granitowych stokach dominuje szybki spływ powierzchniowy. Znacznie większe rozmiary głębszej infiltracji wody( na niekorzyść spływu powierzchniowego) stwierdza się w obszarach wyścielonych miąższymi pokrywami rumoszowymi (stożki i hałdy piargowe) i rumoszowo-gliniastymi(moreny)Przyczyną szybkiego wsiąkania wody jest duża porowatość utworów wodonośnych. Podobna sytuacja występuje w obszarach wyścielonych utworami glacifluwialnymi i aluwiami, czyli w Rowie Podtatrzańskim. Największa penetracja wód zachodzi w utworach krasowiejących, co wynika z gęstej i głębokiej sieci szczelin skalnych w wapieniach i dolomitach. Szybkiej i głębokiej ucieczce tych wód nie są w stanie przeciwdziałać duże nachylenie stoków. W obszarze krasowym Tatr można wyróżnić 2 strefy różniące się charakterem krążenia wody: strefa obejmująca wyżej wzniesiony kras wierchowy i strefa obejmująca kras reglowy. Można wyróżnić w Tatrach i na ich bezpośrednim przedpolu 6 typów zbiorników wód podziemnych:
1-w skalach krystalicznych i piargach
2-w morenach krystalicznych
3-w krasie wierchowym
4-w krasie reglowym
5-w utworach glacifluwialnych Rowu Podhalańskiego
6-we fliszu podhalańskim
Obfitość wód podziemnych zadecydowała o dużym uźródłowieniu Tatr. W polskich Tatrach liczba źródeł przekracza 1000,a ich gęstość na 1km2 osiąga 0,7.Rozmieszcxenie źródeł jest nierównomierne. Najwięcej występuje w obszarze krystalicznym, a najmniej na obszarze krasu wierchowego. W tym obszarze występują jednak źródła o największej wydajności-wywierzyska. (LodoweŹródło,Olczyskie,Chochołowskie,Gorczykowe,pod Koziarczyskami,Kasprowe,Bystrej). W efekcie kras wierchowy odznacza się największym sumarycznym odpływem wody źródlanej(66% odpływu źródlanego).64% źródeł wypływa z wysokości 900-1400m n.p.m gdyż w tym przedziale występują główne zbiorniki morenowe i źródła krasowe. Najmniejszą wydajność osiągają źródła szczelinowe w obszarze zbudowanym ze skał krystalicznych. Śr. roczna temp. Źródeł wynosi 1-11˚C.
2. Piętrowość zjawisk wodnych w krystalicznej części Tatr
Krystaliczna część Tatr charakteryzuje się dobrze wykształconymi piętrami hydrograficznymi: 1)piętro retencji śnieżnej i spływu powierzchniowego, obejmujące turnie i stoki skaliste. Retencja podziemna osiąga minimalne rozmiary. Jest to piętro szybko oddające wodę. 2) piętro retencji śnieżnej ,okresowej retencji podziemnej i spływu śródpokrywowego. Obejmuje ono pokrywy piargów i moren w dolnych partiach stoków. To piętro przewodzące wodę. 3)piętro retencji podziemnej i odpływu podziemnego. Obejmuje ono dna dolin, gdzie zachodzi też retencja jeziorna. Zasobne zbiorniki wód podziemnych występują w pokrywach morenowych. To piętro akumulujące wodę.
3. Charakterystyka sieci rzecznej
Polska część Tatr znajduje się w obrębie dorzecza Dunajca i jest odwadniana przez Czarny Dunajec, Biały Dunajec i Białkę. Potoki spływają w kierunku północnym. Grzbietem Tatr biegnie Europejski Dział Wodny, oddzielający zlewisko Bałtyku(dorzecze Wisły) od zlewiska Morza Czarnego(dorzecze Dunaju).Całkowita Długość stałych cieków w polskich Tatrach wynosi 175km,a okresowych 147km. Cechą potoków tatrzańskich są lokalne duże zmiany wielkości przepływu. W wielu miejscach potoki te gubią wodę. Zjawisko to wyraźnie się zaznacza na pograniczu obszarów krystalicznego i krasu wierchowego .W takich miejscach część wody ginie w ponorach(np. w dolinach Suchej Wody i Pańszczycy),by ponownie wypłynąć na powierzchnię w postaci wywierzysk, ale już w sąsiedniej dolinie. Niekiedy ginące wody wpływają do tego samego potoku jak to ma miejsce w Potoku Kościeliskim. Powszechnym zjawiskiem jest również gubienie wody przez potoki w stożkach usypiskowych i napływowych.
Sezonowa zmienność odpływu potoków
Rozkład odpływu w ciągu roku wskazuje,że w półroczu letnim odpływa z Tatr 60-75%rocznej wody. Maksymalne wartości odpływu przypadaja na miesiące późnowiosenne i letnie. Związane jest to z wytapianiem pokrywy śnieżnej i przebiegiem opadów deszczu. Cechą potoków tatrzańskich jest nakładanie się kulminacji przepływów z okresu roztopowego i letniego. Temperatura potoków Tatrzańskich zasilanych z zasobnych zbiorników wód podziemnych jest na ogół niska ,latem nie przekracza 10˚C,zimą podczas silnych mrozów osiąga 0˚C.Także dobowe wahania temperatury potoków tatrzańskich są minimalne, w miejscach ich wypływu z Tatr na przedpole nie przekraczają 4˚C.Potoki tatrzańskie cechuje duża przezroczystość wody.Potoki transportuja głównie materiał mineralny, zawiesina organiczna możę stanowić do 15% masy calości materiału unoszonego.
4. Jeziora tatrzańskie
Jeziora tatrzańskie przy średnim stanie wody mają łączną powierzchnię148 ha i pojemność 40 mln mᶟ. 32 jeziora występują w Tatrach w obszarze krasowym, a 81 w obszarze krystalicznym. Prawie wszystkie jeziora tatrzańskie występują w zagłębieniach erozji i akumulacji glacjalnej. Jedynie w Dolinie Gąsienicowej występuje ciąg 8 niewielkich i okresowych jeziorek pochodzenia krasowego, występujących w lejach krasowych. W Polskich Tatrach występują też dwa niewielkie zbiorniki wodne powstałe przez spiętrzenie potoków: w Kuźnicach na Potoku Bystra i obok schroniska turystycznego w Dolinie Chochołowskiej. Inne niewielkie zbiorniki na Potoku Bystra i dopływach, powstałe po wybudowaniu zapór przeciwrumowiskowych, zostały szybko wypełnione żwirem.Największe jeziora to : Morskie Oko,Wielki Staw i Czarny Staw pod Rysami.Łącznie stanowią aż 61%powierzchni wszystkich omawianych jezior. Największą jeziornością cechuje się Dolina Pięciu Stawów Polskich(62ha) i Dolina Rybiego Potoku(56ha). Najgłębsze jeziora występują w kotłach i przegłębionych odcinkach dolin polodowcowych. Jeziora w sposób ciągły zasilają wody podziemne, niektóre dodatkowo potoki. Okresowo zasilane są ze spływu powierzchniowego, z wytopienia pokrywy lodowej oraz śnieżnej,a także bezpośrednio przez opady. Zmiany pogodowe powodują że stany wody jezior podlegają ciągłym wahaniom. Charakter tych wahań zależy od systemu zasilania oraz od ekspozycji i wysokość położenia zlewni jeziora. Najwyższe stany wody występują podczas roztopów(kwiecień-czerwiec).Długotrwałe opady letnie nie powodują już tak wysokiego podniesienia stanów wody.Jesienią i w zimie one systematycznie opadają ,bilans wodny jest wówczas ujemny. Największym wyrównaniem stanów wody i napełnienia, a także najwolniejszą wymianą wody charakteryzują się duże i głębokie jeziora karowe.
Jeziora tatrzańskie cechuje stratyfikacja termiczna .Na pewnej, zmiennej w ciągu roku głębokości występuje warstwa wody, w której spadek temperatury wraz z głębokością jest szybki (termoklina).Głębsze warstwy wody (hipolimnion)mają prawie stałą temperaturę w ciągu roku (około4˚C),warstwy płytsze (epilimnion)zmienną nie tylko w ciągu roku, ale i doby. Podczas zlodzenia jezior typowe jest odwrócenie uwarstwienia termicznego. To odwrócenie w tzw. Zmarzłych stawach trwa przez cały rok.
Przeźroczystość jezior osiąga 20m.Największą przezroczystością cechują się jeziora karowe, mniejsza wody w dolinowych jeziorach przepływowych. Woda tych jezior ma najczęściej odcień szafirowy.W jeziorach reglowych, o bujniejszym życiu organicznym przeźroczystość wód spada do 2m, a woda jest ciemnoniebieska lub brunatna.
5. Obszary podmokłe
W Tatrach lokalnie występują mokradła i trzęsawiska . W głębi Tatr mokradła najczęściej występują w zagłębieniach morenowych (doliny Białej Wody, Rybiego Potoku, Pańszczycy, Bystrej).Na przedpolu Tatr na podłożu słabo przepuszczalnego fliszu podhalańskiego mokradła często występują w lejach źródlanych i na spłaszczeniach stokowych. Spłaszczenia stokowe zajęte przez mokradła obserwujemy także w reglowej części Tatr. We wszystkich wymienionych obszarach mokradła są wykształcone w postaci młak lub torfowisk niskich. Mokradło w otoczeniu Toporowego Stawu Wyżniego ,Toporowego Stawu Niżniego i Średniego to typowe trzęsawisko.
7. Płaty wieloletnich śniegów
Tatry stanowią przykład gór, gdzie pomimo dużej wysokości najwyższych szczytów obecnie nie wykształciło się lokalne zlodowacenie. Klimatyczna(teoretyczna)linia śnieżna przebiega w Tatrach na wysokości 2200-2500m n.p.m. Ukształtowanie wierzchołków i grani, wznoszących się powyżej tej wysokości (bardzo duże nachylenia stoków). Nie sprzyja gromadzeniu się śniegu na odpowiednio dużych wysokościach. W niektórych jednak miejscach w Tatrach występują płaty wieloletnich śniegów. Zalegają w wysoko zawieszonych kotłach polodowcowych o północnej ekspozycji, u podnóży wysokich i stromych ścian skalnych.
8. Wykorzystanie wód.
Wody w Tatrach są w minimalnym stopniu użytkowane gospodarczo. Stałymi miejscowymi użytkownikami wód na terenie Tatr są schroniska turystyczne i niektóre obiekty sakralne. Pobierane są głównie wody źródlane. W Dolinie Bystrej w Kuźnicach zlokalizowane są podstawowe ujęcia wody dla Zakopanego. Najbogatsze zasoby wód gorących na Podhalu umiejscowione między Tatrami a Pienińskim Pasem Skałkowym również są już częściowo zagospodarowane. Ujęcia na odwiertach w rejonie Bańskiej-Białego Dunajca, Poronina, Bukowiny Tatrzańskiej oraz w rejonie Chochołowa i Zakopanego, pozwoliły na zastosowanie podziemnej energii do celów gospodarczych. Od 1993 r. działa Zakład Geotermalny w Bańskiej-Białym Dunajcu. Występowanie wód geotermalnych na Podhalu związane jest z krasem termalnym, który ma tam miejsce. Sięgają do ok. 1000m głębokości i mają temp. ok 26˚C. Z naprawdę gorącymi wodami geotermalnymi może by mówić w Tatrach w rejonie Białego Dunajca, gdzie leżą one poniżej 2000m i osiągają nawet 80˚C. Mają one również większą mineralizację. Znajdujące się w tym rejonie Polski wody geotermalne wypływają, jako nieliczne w naszym kraju, pod własnym ciśnieniem na powierzchnię. Pod koniec XX wieku wody geotermalne zaczęły być wykorzystywane na szerszą skalę. W Zakopanem i jego okolicach powstały liczne atrakcje turystyczne opierające swoje działanie na tych wodach w tym m.in. Park Wodny w Zakopanem, liczne salony SPA, gdzie wykorzystuje się geotermię do celów leczniczych i relaksacyjnych. W dniu dzisiejszym geotermia jest wykorzystywana również do zaopatrywania Zakopanego w wodę. Korzysta z niej ok. 510 prywatnych odbiorców, ok. 150 wielkoskalowych jak Pensjonaty i niektóre osiedla oraz ok. 30 byłych kotłowni. Wpłynęło to na duże zmniejszenie zanieczyszczenia atmosfery w Tatrach. Powstały już plany wykorzystania wód geotermalnych do produkcji prądu na bazie gorącego źródła między Nowym Targiem, a Zakopanem, które ma wystarczająco wysoką temp. do tego celu.
9. Odrębność hydrograficzna Tatr
Masyw tatrzański wyróżniają następujące cechy hydrograficzne:
-obfite nawodnienie obszaru znajdujące odzwierciedlenie w wysokich wartościach współczynnika odpływu, który w polskiej części Tatr osiąga wielkość 0,83. Średni odpływ ze zlewni osiąga najwyższą w Polsce wartość – 50 l/s/m3;
-położenie Tatr w części Karpat o najbardziej oceanicznym klimacie, a także wysokogórski charakter obszaru powodują, że w miesiącach letnich notowana jest najwyższa (36 - 44% rocznej zasobności), a w miesiącach zimowych najniższa (8 - 15 % rocznej zasobności) w całych Karpatach wartość odpływu wody, co wynika ze zróżnicowania elementów klimatu w profilu pionowym Tatr;
-Duże rozproszenie utworów krasowiejących, a także morenowych decyduje o dużej retencyjności obszaru;
-rzeźba Tatr i związane z nią piętrowe zróżnicowanie klimatu wywierają duży wpływ na obieg wody. Wysokogórska część Tatr, jako jedyny obszar w całym łańcuchu Karpat , odznacza się długotrwałą retencją śnieżną i występowaniem wieloletnich płatów śnieżnych, przy czym niektóre z nich mają cechy lodowczyków szreniowych. W Tatrach wyróżniają się 3 regiony hydrograficzne, nawiązujące do różnych typów rzeźby obszaru. Charakterystyczna jest również piętrowość zjawisk wodnych,klasycznie wykształcona w obszarze krystalicznym. Brak piętrowości w obszarze krasowym. Liczba i rozmiary jezior polodowcowych wyróżniają masyw tatrzański na tle innych wysokich gór Europy Środkowej i Południowej.