ÿþH y d r o g e o l o g i a
e g z a m i n
o b r a z : J a c e k M a l c z e w s k i Z a t r u t a s t u d n i a
1 . R o l a w o d y w p r z y r o d z i e
- p r o c e s y m a g m o w e : b i e r z e u d z i a B w g Bó w n y m e t a p i e k r y s t a l i z a c j i
m a g m y ; w c h o d z i j a k o w o d a k r y s t a l i z a c y j n a w s k a By k r z e m i a n o w e
u w o d n i o n e ;
- j e s t n i e z b d n a d o |y c i a o r g a n i z m ó w |y w y c h ;
- j e s t p i e r w s z o r z d n y m c z y n n i k i e m w p r o c e s a c h g e o l o g i c z n y c h
i w g e o l o g i c z n y m r o z w o j u s k o r u p y z i e m s k i e j p o d w z g l d e m
g e o c h e m i c z n y m j a k i m e c h a n i c z n y m ;
- w s t r e f i e w i e t r z e n i a ( n a p o g r a n i c z u l i t o s f e r y i a t m o s f e r y ) w o d a w n i k a
w n a j d r o b n i e j s z e s z c z e l i n y i p o r y s k a l n e z a m a r z a j c w n i c h i p o w i k s z a j c s w
o b j t o [ p r z y c z y n i a s i d o p k a n i a s k a B;
- h y d r a t a c j a : u w o d n i e n i e p o l e g a j c e n a p r z y Bc z e n i u s i j e d n e j l u b k i l k u c z s t e c z e k
w o d y d o m i n e r a Bu b e z w o d n e g o l u b s Ba b o u w o d n i o n e g o ;
- d z i a Ba n a n i e k t ó r e m i n e r a By r o z p u s z c z a j c o , p r z e p r o w a d z a j c j e w s t a n r o z t w o r u
n o s i c i e l r ó |n y c h p i e r w i a s t k ó w c h e m i c z n y c h ;
- a b r a z j a : n i s z c z c e d z i a Ba n i e f a l m o r s k i c h n a b r z e g i ;
- w o d a u w i z i o n a w l o d o w c a c h z l o d o w a c e n i a ( r z e zb i e n i e t e r e n u ) ;
2 . M i e j s c e h y d r o g e o l o g i i w n a u k a c h p r z y r o d n i c z y c h
H y d r o g e o l o g i a t o n a u k a o w o d a c h p o d z i e m n y c h . N a u k t m o |e m y t r a k t o w a
t a k |e j a k o j e d e n z d z i a Bó w g e o l o g i i s u r o w c o w e j . N a u k z k t ó r h y d r o g e o l o g i a m a
b a r d z o [c i s Be s t o s u n k i p o k r e w i e Ds t w a j e s t h y d r o l o g i a , k t ó r a b a d a z j a w i s k a i p r a w a
k r |e n i a w o d y w p r z y r o d z i e .
- 2 -
3 . H i s t o r i a h y d r o g e o l o g i i
- 4 5 0 0 p . n . e . : k a n a B p o m i d z y E u f r a t e m a T y g r y s e m
S u m e r o w i e ;
- ~ 5 w . p . n . e . : P e r s j a s i e s e t e k k o p a l n y c h s t u d z i e n
z k t ó r y c h p r o w a d z o n o w o d g r a w i t a c y j n i e d o p o d z i e m n y c h
z b i o r n i k ó w ;
- s t a r o |y t n a G r e c j a : z a o p a t r y w a n o s i w w o d z e zr ó d e B l u b s t u d z i e n ;
- I V w . p . n . e . : R z y m b u d o w a a k w e d u k t ó w ;
- I w . p . n . e . : M a r e k W i t r u w i u s z w o d y p o d z i e m n e i zr ó d l a n e t w o r z s i z w ó d
d e s z c z o w y c h g i n c y c h w Z i e m i ;
- 1 5 8 0 r . B . P a l i s s y w o d y p o d z i e m n e p o w s t a j w s k u t e k p r z e s i k a n i a w g Bb s k a B
w ó d a t m o s f e r y c z n y c h . P r o c e s w s i k a n i a z a t r z y m u j d o p i e r o
s k a By n i e p r z e p u s z c z a l n e ;
- 1 6 7 4 r . : d e l a M e t h e r i e o p a d a t m o s f e r y c z n y r o z d z i e l a s i n a t r z y c z [c i ;
- 1 6 8 6 r . : E . M a r i o t t e b a d a n i a n a d i n f i l t r a c j ;
- X V I I w . : R . B o y l e b a d a B c h e m i c z n y s k Ba d w ó d m i n e r a l n y c h ;
- X V I I / X V I I I w . F . R e d i z n a c z e n i e w ó d m i n e r a l n y c h d o l e c z n i c t w a ;
- X V I I I w . : M . W . Ao m o n o s o w k r |e n i e w o d y w p r z y r o d z i e ;
4 . H i s t o r i a h y d r o g e o l o g i i w P o l s c e
- X I X / X X w . : R . R o s Ba w k i t w ó r c a s a m o d z i e l n e g o n u r t u h y d r o g e o l o g i i p o l s k i e j ;
- 1 9 2 3 , 1 9 5 1 , 1 9 5 6 , 1 9 6 6 r . : p o w s t a j W y d z i a By / K a t e d r y / I n s t y t u t y h y d r o . . .
W p o w o j e n n e j h i s t o r i i P o l s k i d o k o n a B s i o g r o m n y p o s t p h y d r o g e o l o g i i .
P r z e d e w s z y s t k i m z w r ó c o n o u w a g n a h y d r o g e o l o g i c z n e r o z p o z n a n i e k r a j u .
R o z w i n i t e z o s t a By b a d a n i a z w i z a n e z r e g i o n a l i z a c j h y d r o g e o l o g i c z n k r a j u .
S z c z e g ó Bo w o i w s p o s ó b k o m p l e k s o w y o p r a c o w a n o w i e l e r e g i o n ó w p r z e d e
w s z y s t k i m w a |n y c h g o s p o d a r c z o . O d k r y t o i r o z p o z n a n o n o w e s t r u k t u r y w f o r m a c j i
c z w a r t o r z d o w e j . O p r a c o w a n o z a s o b o w e d o k u m e n t a c j e h y d r o g e o l o g i c z n e u j w ó d
p o d z i e m n y c h d l a z a o p a t r z e n i a m i a s t . B a r d z o w a |n e o s i g n i c i a m a m y w z a k r e s i e
h y d r o g e o l o g i i k o p a l n e j , p r o g n o z o w a n i a d o p By w u w ó d d o k o p a l D g Bb i n o w y c h i
o d k r y w k o w y c h . R o z w i n By s i t a k |e b a d a n i a n a d c h e m i z m e m w ó d p o d z i e m n y c h i
j e g o g e n e z ( . . . )
5 . P o c h o d z e n i e w ó d p o d z i e m n y c h
W o d y c a Bk o w i c i e i z o l o w a n e w a r s t w a m i n i e p r z e p u s z c z a l n y m i u w a |a n e
s z a w o d y d a w n y c h e p o k g e o l o g i c z n y c h , j a k o r e s z t k i
d a w n y c h m ó r z , b d z j a k o s t a r e w o d y i n f i l t r a c y j n e ( w o d y
r e l i k t o w e ) . W c z a s i e t e r m i c z n e j m e t a m o r f o z y s k a B n i e k t ó r e
m i n e r a By n i e t r w a Be w p o d w y |s z o n e j t e m p e r a t u r z e u l e g a j
p r z e o b r a |e n i u ( w o d y m e t a m o r f i c z n e ) . W o d y r ó |n e g o
p o c h o d z e n i a , k r |c e w s k o r u p i e z i e m s k i e j m o g s i m i e s z a t w o r z c w t e n
s p o s ó b w o d y p o l i g e n e t y c z n e .
- 3 -
- w o d y k o n d e n s a c y j n e : p o w s t a j p o p r z e z s k r a p l a n i e l u b k o n d e n s a c j p a r y w o d n e j ;
- w o d y j u w e n i l n e : p o c h o d z z o s t y g a j c e j m a g m y ;
- w o d y r e l i k t o w e : w y s t p u j n a d u |y c h g Bb o k o [c i a c h . P o z o s t a Bo [c i w ó d z m i n i o n y c h
o k r e s ó w g e o l o g i c z n y c h ; s t o z w y k l e w y s Bo d z o n e w o d y m o r s k i e ;
- w o d y m e t a m o r f i c z n e : w c z a s i e m e t a m o r f o z y t e r m i c z n e j m i n e r a By n i e t r w a Be w
w y |s z y c h t e m p e r a t u r a c h u l e g a j p r z e o b r a |e n i u p r z y c z y m u w o l n i o n e z o s t a j g r u p y
h y d r o k s y l o w e ( O H ) w c h o d z c e w i c h s k Ba d ;
6 . K r |e n i e w o d y w p r z y r o d z i e
N a w y d Bu |e n i e l u b s k r a c a n i e d r o g i i c z a s u o b i e g u
w p By w a w i e l e c z y n n i k ó w . W o d a o p a d o w a z o s t a j e
c z s t o z a t r z y m a n a c z a s o w o w s w y m o b i e g u
( r e t e n c j a ) . R o d z a j e r e t e n c j i :
- p o w i e r z c h n i o w a ( w o d y s t o j c e )
- j e z i o r o w a i z b i o r n i k o w a
- [n i e g o w a i l o d o w c o w a
- i n t e r c e p c j a ( w o d a n a p o w . l i [c i )
- o r g a n i c z n a ( p r o c e s y b i o l o g i c z n e o r g a n i z m ó w )
- g r u n t o w a ( w o d y w s i k a j c e w g l e b )
7 . I n f i l t r a c j a i c z y n n i k i n i r z d z c e
W o d a r z e k l u b j e z i o r m o |e w p e w n y c h w a r u n k a c h i n f i l t r o w a p r z e z d n o i b r z e g i
w o t a c z a j c e [r o d o w i s k o s k a l n e . M o |e z a c h o d z i w w a r u n k a c h n a t u r a l n y c h l u b
w s p o s ó b w y m u s z o n y ( n p . w s k u t e k s p i t r z e n i a s i w o d y w r z e c e ) . W y m u s z o n
i n f i l t r a c j b r z e g o w m o |n a w y w o Ba t a k |e w ó w c z a s , g d y w p e w n e j o d l e g Bo [c i o d
b r z e g u o b n i |y s i z w i e r c i a d Bo w o d y g r u n t o w e j , k t ó r a i n f i l t r u j c d o c i e r a r z e c z y w i [c i e
d o w a r s t w w o d o n o [n y c h , o d p By w a p o d z i e m n i e d o zr ó d e B, r z e k , j e z i o r l u b m o r z a
( i n f i l t r a c j a e f e k t y w n a ) . B e z p o [r e d n i p o m i a r t e j i n f i l t r a c j i m o |e b y w y k o n a n y z a
p o m o c l i z y m e t r u . O d s e t e k w o d y o p a d o w e j i n f i l t r u j c e j w g Bb Z i e m i w a h a s i
w b a r d z o s z e r o k i c h g r a n i c a c h i z a l e |y o d c z y n n i k ó w :
- p r z e p u s z c z a l n o [ g r u n t ó w i s k a B z d o l n o [ d o p r z e w o d z e n i a w o d y
- u r z e zb i e n i e t e r e n u
- t e m p e r a t u r a p o w i e t r z a
- n i e d o s y t w i l g o t n o [c i p o w i e t r z a ( n a s y c e n i e p o w i e t r z a p a r w o d n )
- p o k r y c i e s z a t r o [l i n n
- n a s y c e n i e w o d [r o d o w i s k a s k a l n e g o
- p r z e m a r z a n i e g r u n t u
- d z i a Ba l n o [ c z Bo w i e k a ( w y c i n a n i e l a s ó w , o r k a , z a b u d o w a n i a )
8 . M e t o d y w y z n a c z a n i a i n f i l t r a c j i e f e k t y w n e j
B e z p o [r e d n i m e t o d j e s t p o m i a r z a p o m o c l i z y m e t r u . O b o k l i z y m e t r u u m i e s z c z o n a
j e s t s t a c j a m e t e o r o l o g i c z n a ( o p a d y , t e m p e r a t u r a , c i [n i e n i e b a r y c z n e , w i l g o t n o [
p o w i e t r z a , k i e r u n e k i s i Ba w i a t r u ) . O p a d ( m m ) i i n f i l t r a c j ( m m ) m i e r z y s i t u
b e z p o [r e d n i o . P o n i e w a | n a c z y n i e z b i o r c z e m a i n n p o w i e r z c h n i n i | p o w i e r z c h n i a
- 4 -
i n f i l t r a c j i o b l i c z e n i e n a l e |y d o w i e l k o [c i p o r ó w n y w a l n y c h . I n f i l t r a c j a j e s t f u n k c j
l i n i o w w z g l d e m o p a d ó w i m o |n a j w y r a z i o g ó l n y m r ó w n a n i e m y = a x - b . W s k a zn i k
i n f i l t r a c j i e f e k t y w n e j o b l i c z a s i z w = I c / p .
P o [r e d n i e m e t o d y o p i e r a j s i n a j e j s z a c o w a n i u p r z e z p o r ó w n a n i e o p a d ó w
z p r z e p By w e m n i |ó w k o w y m w c i e k a c h . Z a k Ba d a s i t u , |e w o k r e s a c h
b e z d e s z c z o w y c h c i e k i z a s i l a n e s w y Bc z n i e p r z e z w o d y p o d z i e m n e , k t ó r y c h g Bó w n a
m a s a j e s t p o c h o d z e n i a i n f i l t r a c y j n e g o . W c e l u o b l i c z e n i a i n f i l t r a c j i n a l e |y w y k o n a
m a p l i t o l o g i c z n , w y d z i e l a j c n a n i e j o b s z a r y p r z y n a l e |c e d o p o s z c z e g ó l n y c h k l a s
i n f i l t r a c j i . N a s t p n i e o b l i c z a s i [r e d n i w a |o n [ m m / r o k ] . W z a l e |n o [c i o d w a r t o [c i
w s p ó Bc z y n n i k a f i l t r a c j i u t w o r ó w p r z y p o w i e r z c h n i o w y c h , i c h l i t o l o g i c z n e g o c h a r a k t e r u ,
w a r u n k ó w k l i m a t y c z n y c h , m o r f o l o g i c z n y c h , h y d r o l o g i c z n y c h , f l o r y s t y c z n y c h
i d z i a Ba l n o [c i c z Bo w i e k a w y d z i e l o n o 4 t y p y i n f i l t r a c y j n e ( t a b . 6 7 ) :
- k o r z y s t n y ( z w i z a n y z s a n d r a m i , d o l i n a m i r z e c z n y m i i p r a d o l i n a m i )
- m n i e j k o r z y s t n y ( w s t r e f a c h o z ó w i k e m ó w )
- n i e k o r z y s t n y ( n a t e r e n a c h p o d m o k By c h )
- k o m p l e k s o w y ( z a b u r z e n i a g l a c i t e k t o n i c z n e )
9 . H y d r o g e o l o g i c z n e w Ba [c i w o [c i s k a B
Þ p o r o w a t o [ i m i a r y p o r o w a t o [c i
P o r o w a t o [ p o l e g a n a w y s t p o w a n i u w s k a l e s i e c i d r o b n y c h p r ó |n i i k a n a l i k ó w
m i d z y p o s z c z e g ó l n y m i z i a r n a m i m i n e r a l n y m i . C h a r a k t e r y s t y c z n a j e s t p r z e d e
w s z y s t k i m d l a o s a d o w y c h s k a B o k r u c h o w y c h i p i r o k l a s t y c z n y c h , k t ó r e c e c h u j s i
s t r u k t u r z i a r n i s t . P o d z i a B p o r ó w :
- n a d k a p i l a r n e ( > 0 , 5 m m )
- k a p i l a r n e ( 0 , 5 - 0 , 0 0 0 2 m m )
- s u b k a p i l a r n e ( <