Assessment of the possibility of increasing exploitation of groundwater catchments in the Rybnik Stream groundwater basin in Sêkowa, Gorlice District

The aim of this article is to introduce hydrogeological conditions and possibilities for water consumption in the village Sêkowa near Gorlice where inhabitants are struggling with periodic water service interruptions. There are present solutions to this problem. This object was achieved by the hydrogeological mapping of the terrain and numerical simulation of the hydrogeological conditions and possible options for water take off from the groundwater basin stream Rybnik. The result show that there are effective ways to provide the required amount of water conditions and possible options for water take off from the groundwater basin stream Rybnik. The result show that there are effective ways to provide the required amount of water

Estimation of groundwater chemical status in the Zawadka catchment area

W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na terenie zlewni potoku Zawadka w gminie Dębica. Wykonane analizy chemiczne poddane zostały weryfikacji poprzez obliczenie błędu analizy na podstawie bilansu jonowego. Opierając się na analizach określono stan chemiczny wód podziemnych badanej zlewni. Zgodnie z polskimi uregulowaniami prawnymi (RMOE 2008) oceny stanu chemicznego dokonano w ujęciu punktowym i obszarowym. Na podstawie przeprowadzonych badań, stan chemiczny wód podziemnych zlewni potoku Zawadka uznano za dobry w ujęciu obszarowym. Ocena stanu chemicznego w ujęciu punktowym wykazała przekroczenie wartości progowych dla dobrego stanu w dwóch punktach pomiarowych.This paper presents the result of a field investigation in the Zawadka catchment area. The results of chemical testing were verified by analyses of errors calculated as per the ionic balance. Based on that research, the paper shows the chemical status of the groundwater. According to Polish regulations (RMOE 2008), estimation of groundwater chemical status was made in a point and area configuration. Analysis of the chemical levels in the area configuration indicated a good status. Estimation of chemical levels by point configuration showed that two measuring points exceeded the limit values for good chemical status

Assessment of groundwater chemical status in the part of Nysa Kłodzka river catchment area near Bardo (Lower Silesia)

Quality of groundwater is the most important issue in water management, especially in matter of using groundwater for local community consumption. Assessment of quality of the resources of groundwater is based on the results of chemical status monitoring and both are carried out according to EU regulations: the Water Framework Directive (2000/60/EC), the Groundwater Directive (2006/118/EC) and the Directive 2009/90/EC, and also national regulation (Regulations of the Minister of the Environment, 2008 and 2011). This paper presents the quality classification and groundwater chemical status assessment in part of catchment area of the Nysa Kłodzka river near Bardo town. Qualification and assessment was based on results of the field hydrogeological investigations and the chemical analysis of composition of the groundwater samples from monitoring points. In research area the major group are the groundwater rating as IV-class quality (62%). There are 23% of groundwater with II and III-class quality status and in the V-class – 15%. There are no points with groundwater rating as I-class quality. In area configuration groundwater in the part of Nysa Kłodzka river catchment are qualified as IV-class, so the chemical status is rating as poor. Assessment was accomplished by arithmetic average. Poor chemical status is caused by elevated concentration of selenium (Se), arsenic (As) and nickel (Ni). Occurring of this elements in groundwater is probably natural, because of geological structure of research area and lithology of aquifer

Quantitative status of groundwater in small catchment area on example of Zawadka river catchment area

Niniejszy artykuł prezentuje wyniki badań, które przeprowadzone zostały na terenie obejmującym zlewnię potoku Zawadka w gminie Dębica w południowo-wschodniej Polsce. Wyniki badań terenowych oraz analiza dostępnych danych archiwalnych pozwoliły na określenie stanu ilościowego wód podziemnych regionu. W zestawieniu wielkości zasobów dyspozycyjnych z sumą szacunkowych poborów dokonano oceny stanu ilościowego badanej zlewni. Stan ten określony został jako dobry. Ocena stanu ilościowego pozwoliła wskazać najbardziej perspektywiczny obszar w obrębie badanej zlewni na potrzeby ustalenia potencjalnej lokalizacji ujęcia wód podziemnych. Jest to północna część zlewni. Wyniki badań oraz wnioski wynikające z oceny ilościowej wskazują na użyteczność przeprowadzania tego typu ocen dla małych zlewni w obszarach górskich.In this paper the results of field investigation in Zawadka river catchment area was presented. Based on that research quantitative status of groundwater was shown. Estimation of quantitative status is made on the base of comparison of quantity of disposable resources with the amount of estimated consumption and it was defined as good quantitative status. Taking into consideration the estimation of quantitative status , the north part of Zawadka catchment area is the most perspective for potential place of new groundwater capture. The result of research shows utility of carring out this type of research for small catchment areas

KINDRA Project. The availability of groundwater information sources in Poland compared to other European countries

KINDRA (Knowledge Inventory for Hydrogeology Research) to Projekt wspólnotowy finansowany w ramach programu badawczego i innowacyjnego Unii Europejskiej – Horyzont 2020 (grant Nr 642047). Jego głównym celem jest podsumowanie stanu obecnej wiedzy naukowej i praktycznej w obszarze badań i rozwoju hydrogeologii w poszczególnych krajach europejskich. W pracy przedstawiono wyniki działań zrealizowanych w ramach pierwszego zadania, ukierunkowanego na rozpoznanie stanu dostępności źródeł informacji w dziedzinie hydrogeologii w krajach partnerskich. Wyniki ankiety przeprowadzonej przez koordynatora Projektu wykazały znaczącą liczbę instytucji, których działalność w krajach europejskich może wspomóc prowadzenie badań w rozpatrywanej dziedzinie. Zajmują się one zarówno badaniami w zakresie określania zasobów wód podziemnych, jak również monitoringiem ich stanu. Wyniki ankiety pozwoliły na ustalenie zaangażowania krajów członkowskich Unii Europejskiej w prowadzenie polityki w zakresie wdrożenia zaleceń Ramowej Dyrektywy Wodnej 2000/60/ WE. Przeprowadzone rozpoznanie w odniesieniu do krajowych uwarunkowań wykazało znaczną liczbę instytucji, których działalność może stanowić wsparcie w badaniach oraz źródło informacji o zasobach i jakości wód podziemnych. Istotną rolę w dostępie do informacji stanowią też prace publikowane.KINDRA (Knowledge Inventory for Hydrogeology Research) is an EU project funded by the European Commission’s Research and Innovation Programme HORIZON 2020 (Grant Agreement No. 642047). The main objective of the project is the collection and storage of contemporary practical and scientific knowledge on hydrogeology research and the development this branch in selected European countries. This article shows the results of activities of the first stage of the KINDRA project. The challenge was recognizing the state of knowledge in the field of hydrogeology in the partner countries and the availability of sources of information. The survey results have shown a significant number of institutions, the activities of which can support research in the hydrogeology field in European countries. The results of the survey allowed the involvement of EU member countries in the implementation of the recommendations of the Water Framework Directive 2000/60 /EC to be established. In Poland there are a lot of institutions, the activities of which may provide support to research or information about resources and groundwater quality. Papers published in science journals can play an important role in access to information

Analysis of hydrogeological conditions supported by a mathematical modelling as the basic stage of investment projects in the field of geothermy

Wody geotermalne (wody termalne) stanowią kopaliny objęte własnością górniczą, a ich wydobycie jest możliwe po uzyskaniu koncesji i ustanowieniu użytkowania górniczego. W Polsce wody te są wykorzystywane przede wszystkim w ciepłownictwie, balneoterapii i rekreacji. W ostatnich latach są prowadzone także badania, których celem jest zintensyfikowanie kompleksowego ich wykorzystania, również jako nowych produktów geotermalnych, m.in. zmineralizowanych koncentratów. Przedsięwzięcia inwestycyjne, mające na celu wykorzystanie wód geotermalnych, z uwagi na specyfikę występowania zasobów na dużych głębokościach pod powierzchnią ziemi muszą zapewniać możliwość bezpiecznego i stabilnego ich wydobycia w długim horyzoncie czasowym. Sposób przyszłego wykorzystania wód geotermalnych, oprócz warunków technicznych czy ekonomicznych, w dużej mierze determinują warunki przyrodnicze, m.in. temperatura wód, ich właściwości fizykochemiczne, warunki złożowe, stabilność parametrów lub odnawialność zasobów. Rozpoznanie tych elementów stanowi zestaw podstawowych informacji, które coraz częściej są integrowane w postaci modeli matematycznych. Modele te służą do analiz i symulacji pracy systemu geotermalnego jeszcze przed podjęciem działań projektowych oraz są weryfikowane na etapie eksploatacji zasobów. W pracy przedstawiono przykłady wykonanych w ostatnich latach projektów związanych z wykorzystaniem i zagospodarowaniem wód geotermalnych, dla których kluczowe były wyniki prowadzonych badań modelowych z zakresu geotermii i hydrogeologii.Geothermal groundwaters are deposits that must be categorised as a mining property. Their exploitation is possible with a mining concession and permission of use. Geothermal groundwaters in Poland are used in heating, balneotherapy and recreation purposes. Over the last years, investigations have been carried out to intensify the use of geothermal groundwaters. They can be used as new geothermal products, for example as a mineralised concentrate. Investment projects related to geothermal groundwaters should be prepared with care about safe and sustained exploitation in long-term perspective. Using of geothermal groundwaters is determined by technical and economical conditions. However, successful exploitation depends also on natural conditions e.g. water temperature, physical features, chemical composition and durability of parameters, and renewability of resources. Recognition of these elements give a basic information that nowadays can be integrated as mathematical models. The models are created to analyse and simulate the conditions of geothermal systems. It often happens before starting project operating activities. The paper presents examples of projects carried out over the recent years. They have been associated with the using and management of geothermal groundwaters and the key role has been played by mathematical modelling in the field of geothermy and hydrogeology

EIGR – baza wiedzy jako narzędzie wspomagające gospodarowanie zasobami wód podziemnych w Europie

The KINDRA project is being implemented within the framework of the Horizon 2020 programme. Its main purpose is to carry out an EU-wide assessment of existing practical and scientific knowledge related to groundwater on the basis of an innovative classification system – the Hydrogeological Research Classification System (HRC-SYS). This assessment will be based on the knowledge repository, the European Inventory of Groundwater Research (EIGR). The EIGR database is also intended as a functional tool that will provide knowledge resources to be used by individuals and representatives of all institutions whose activities involve groundwater and water management. The purpose of this article is to outline the main assumptions underlying the KINDRA project and to present the methodology for creating the EIGR database, placing particular emphasis on the experience of experts who represent Poland. The materials and information they prepared as contributions to the EIGR have made it possible to review and evaluate the current state of the art as well as the publications resulting from the water management activities undertaken in Poland.Uregulowania wynikające z Ramowej Dyrektywy Wodnej 200/60/WE zostały wprowadzone przez kraje Unii Europejskiej do ich systemu prawnego. Wytyczne wspomnianej dyrektywy wymagają, aby państwa członkowskie kontynuowały działania dla poprawy jakości wód w celu osiągnięcia co najmniej dobrego stanu wód powierzchniowych i podziemnych. Te kwestie zwracają uwagę na źródła antropopresji i wdrażają standardy dla kontroli szkodliwych zanieczyszczeń wprowadzanych do wód powierzchniowych wraz ze ściekami. W artykule przedstawiono zależność pomiędzy wymaganiami dla pozwoleń wodnoprawnych w polskim systemie prawnym na tle planów gospodarowania wodami na obszarze dorzecza. Projekt KINDRA jest realizowany w ramach programu „Horyzont 2020”. Jej głównym celem jest przeprowadzenie ogólnoeuropejskiej oceny stanu wiedzy praktycznej i naukowej dotyczącej wód podziemnych w oparciu o innowacyjny system klasyfikacji – Hydrogeological Research Classification System (HRC-SYS). Ocena ta będzie oparta na repozytorium wiedzy, europejskim wykazie badań wód gruntowych (EIGR). Baza danych EIGR ma również służyć jako narzędzie funkcjonalne, które zapewni możliwość wykorzystywanej informacji przez osoby fizyczne i przedstawicieli wszystkich instytucji, których działalność obejmuje zarządzanie wodami podziemnymi i powierzchniowymi. Celem tego artykułu jest przedstawienie głównych założeń projektu KINDRA oraz metodologii tworzenia bazy danych EIGR, ze szczególnym uwzględnieniem doświadczenia ekspertów, którzy reprezentują Polskę. Przedstawione materiały i informacje skierowane jako element do projektu EIGR, pozwoliły na dokonanie przeglądu i oceny aktualnego stanu wiedzy oraz publikacji wynikających z podejmowanych w Polsce działań w zakresie gospodarki wodnej

Problem with the use of computer models in water management In the outher Carpatians (Flysh) – an example of the Kłodne village

Badania terenowe przeprowadzono w okresie niskich stanów wód w zlewni częściowej potoku Smolnik, obejmującej zlewnie potoków Kłodnianka i Bukowiec. Skonstruowano jednowarstwowy model filtracji ustalonej lokalnego pola filtracji wód podziemnych metodą różnic skończonych w programie Visual MODFLOW. Wykorzystanie modelowania matematycznego do oceny możliwości zwiększenia eksploatacji zasobów wodnych przysporzyło wielu problemów. Obszar badań cechuje się trudną do odwzorowania, złożoną budową geologiczną. Duża jego część jest aktywnym osuwiskiem. Niewielkie rozpoznanie budowy geologicznej obszaru przekłada się na jakość odwzorowania warunków krążenia wód podziemnych. Problemem wymagającym rozwiązania jest brak wiedzy o wielkości rzeczywistego poboru wód podziemnych z prywatnych studni przyzagrodowych. Celem prac było wyznaczenie obszarów perspektywicznych dla poboru wody pitnej w obszarze działania wodociągu wiejskiego w miejscowości Kłodne.Numerical modelling is a frequently used tool in the assessment of both available groundwater resources and for optimization of water management in shortage areas. Field studies in the Kłodne and Męcina area were carried out in December 2012, in the period of low water level after a long term drought. Archive and collected data on groundwater levels and flows in streams were the base for creation a one-layer steady state hydrodynamic model of the local area. Possibilities of increasing aquifer exploitation in the study area were evaluated with the finite difference method in Visual MODFLOW V.4.2 package. Modelling the Carpathians gives rise to many problems. First problem with model construction was the description of geological structure, which resulted in low fidelity model. Study area has a complicated geological structure with large part of the active landslide. Flysch Carpathians are characterised by a lack of continuity of aquifer structures but the software allows to characterise only continuous layers in the model. Furthermore, real groundwater intake was burdened by high uncertainty. Specific water use is registered. Problematic was to estimate unregistered exploitation by private farmstead wells fairly widespread in the study area

A review of applications for numerical modelling of environmental processes in geothermal systems

Numerical modelling is widely spread tool used to estimating of the thermal water resources in geothermal systems. Researchers use this tool for the water thermal formation recognition and for simulations of environmental processes occurring in geothermal systems during the operating, given the available technical conditions. A choice of appropriate modelling method is determined by specification of research problems. For solving particular problems there was used software dedicated to hydrogeological modelling, with their separate codes/modules. There are comprehensive applications for modelling only geothermal issues, but there is also possibility adapting software and applications from another geological branches. TOUGH simulator (based on the finite difference method – FDM) is dedicated specially to geothermal issues. PHREEQC and related applications are apply for study of chemical composition of the thermal water. For simulating water circulation in geothermal systems and mass/heat transport issues there are used software applications like MODFLOW and SEAWAT (FDM), and FEFLOW or Aqua3D (based on finite element method – FEM). Development of numerical modelling in geothermic is nowadays related with using new algorithms, improving of data editing and processing, cooperation with GIS and creation possibilities for using conceptual modelling

Multi-variant analysis of the geothermal heating system in Konstantynów Łódzki

W artykule przedstawiono informacje geologiczne i hydrogeologiczne o poziomach wód geotermalnych w rejonie miasta Konstantynów Łódzki, w aspekcie wykorzystania ich dla celów ciepłowniczych. Jako najbardziej przydatny do tych celów wytypowano zbiornik jury dolnej. Opracowany wielowariantowy model źródła energii zawierał następujące elementy: bezpośredni wymiennik ciepła geotermalnego, pompy ciepła absorpcyjne albo sprężarkowe (alternatywnie) oraz przyłącze do istniejącej sieci ciepłowniczej. Najlepszym wariantem energetycznym był wariant zakładający włączenie do systemu części odbiorców systemu ciepłowniczego miasta Łodzi. W aspekcie ekonomicznym najlepszy okazał się wariant zakładający wykorzystanie energii geotermalnej przy wspomaganiu pomp ciepła przez Konstantynów Łódzki i przejęcie części odbiorców zasilanych z miejskiej sieci ciepłowniczej poza sezonem grzewczym. Wszystkie analizowane warianty wykorzystania energii geotermalnej dla Konstantynowa Łódzkiego zakładające wykorzystanie energii geotermalnej uzyskały pozytywny efekt ekologiczny w postaci redukcji emisji zanieczyszczeń.The article presents geological and hydrogeological information on geothermal waters in the area of the city of Konstantynów Łódzki, in terms of their use for heating purposes. The Lower Jurassic aquifer was selected for this purpose. The developed multi-variant power source model included the following: a direct geothermal heat exchanger, an absorption or compressor heat pump (alternatively) and a connection to an existing district heating network. The best was the option of incorporating into the system some of the recipients of the heating system of the city of Lodz into the system. In the economic aspect, the best option was the use of geothermal energy supported by heat pumps – by Konstantynów Łódzki and the takeover of part of the customers supplied from the district heating network outside the heating season. All the analyzed variants of geothermal energy used for Konstantynów Łódzki assuming the use of geothermal energy have gained a positive ecological effect in the form of the reduction of pollutant emissions