Hydrogeological and hydrological conditions of peat exploitation using grinding method and excavation sites reclamation in northern Poland

Torfowiska, szczególnie torfowiska wysokie, uznawane są za niezwykle cenne przyrodniczo obszary. Dlatego przemysłowa eksploatacja torfu, w praktyce głównie z torfowisk wysokich, poddawana jest silnej krytyce. Za szczególnie szkodliwe uznaje się odwadnianie wyrobisk, które ma jakoby prowadzić do bardzo niekorzystnych zmian stosunków wodnych w okolicy. Pogląd ten w świetle praktyki i wyników badań nie znajduje potwierdzenia. Eksploatowane torfowiska wysokie posiadają autonomiczne warunki hydrogeologiczne i hydrologiczne. Stan ten nie zmienia się istotnie w wyniku eksploatacji, co radykalnie ogranicza jej oddziaływanie na otoczenie. W artykule przedstawione są warunki wodne w różnych torfowiskach wysokich, w zależności od położenia w typowych sytuacjach geologicznych, oraz zmiany warunków wodnych wywołane eksploatacją torfu.Bogs, especially raised bogs are recognized as environments of extreme natural value. This is why peat industrial exploitation, in fact mainly from the areas of raised bogs, comes across strong criticism. Drainage of peat excavation sites is considered to affect the adjacent water regime negatively. Such an outlook, in the light of current praxis and results of researches, is not confirmed. Raised bogs possess autonomic hydrogeological and hydrological systems. They are not likely to change during the exploitation which limits the interaction radically. Water regimes within raised bogs are described in this article. Their local geological conditions and water regime variation due to exploitation has been investigated

Waste bank and post-mining excavation ecosystems of natural aggregate deposits, peat, lake marl and its significance for reclamation

Od wielu lat górnictwo odkrywkowe ma opinią dziedziny szkodzącej przyrodzie w sposób skrajny. Na szczęście opinię tę poprawia sama przyroda ożywiona, która wyrobisk nie omija, tworząc w wielu z nich wartościowe ekosystemy. Zjawisko to opisano na przykładzie terenów poeksploatacyjnych złóż kruszywa naturalnego, kredyjeziornej i torfu. Na terenach tych ekosystemy powstają zawsze, często już na początku eksploatacji, a ich rozwój jest funkcją cech miejsca i czasu. Miejscami powstają obszary o wyjątkowych walorach estetycznych i edukacyjnych. Ich istnienie (realne i potencjalne) winno być brane pod uwagą w planowaniu i wykonaniu prac rekultywacyjnych. W wielu przypadkach warto rozważyć możliwość zrezygnowania z aktywnej rekultywacji, a nawet objęcia zrenaturyzowanych wyrobisk ochroną. Powstanie wartościowych ekosystemów, wraz z innymi walorami wyrobisk, takimi jak urozmaicenie krajobrazu, możliwość poznania budowy geologicznej (geostanowiska, pomniki przyrody nieożywionej) mogą podnieść atrakcyjność turystyczną i ickreacyjną terenów. Wiedzę tę należy uwzględniać podczas podejmowania administracyjnych decyzji o uwarunkowaniach środowiskowych pla nowanej eksploatacji kopalin, w tym w ramach procedury oceny oddziaływania na środowisko.For many years, open cast mining has maintained an extremely bad reputation. It is widely believed that this domain harms the nature significantly. Fortunately, the nature itself proves the above judgment to be untrue. In many cases, it develops valuable ecosystems in the post-mining excavations. An example of this phenomenon are the post-mining excavation sites of aggregate deposits, peat and lake-born chalk. In those areas, the ecosystems arise rapidly, from the early beginning of the exploitation Their development can be described as a function of site characteristics and time. Locally, unique zones emerge, which are appreciated for their educational and aesthetic considerations. Their existence (real and potential), should be taken into account while planning the reclamation and during the fieldwork. In many cases cancellation of active reclamation, or even extra site protection, should be considered. Origin of valuable ecosystems, together with other post-mining advantages, such as landst a/k diversification, direct geological structure recognition (geo-sites, natural monuments) can boost the tourist attractiveness of the region. This knowledge should be considered while making an official decision on environmental conditioning of the scheduled mineral exploitation including environmental impact assessment procedure

Impact of the underwater extraction of natural aggregate deposits on local hydrogeological conditions

W artykule przedstawiono wpływ wydobycia kruszywa naturalnego z zawodnionych złóż na wody powierzchniowe i podziemne. Podstawą opisu i oceny oddziaływania są dane hydrogeologiczne zawarte w dokumentacjach geologicznych oraz wieloletnie pomiary i obserwacje wód wypełniających wyrobiska oraz monitorowanych w studniach obserwacyjnych – piezometrach. Stwierdzono brak niekorzystnego oddziaływania wydobycia spod wody kruszywa naturalnego na okoliczne wody gruntowe i powierzchniowe, jeśli wyrobiska nie są odwadniane i nie są połączone z wodami powierzchniowymi. Dotyczy to złóż o stabilnych warunkach hydrogeologicznych. Występujące w wyrobiskach i ich otoczeniu zmiany poziomu wód gruntowych są głównie skutkiem naturalnej zmienności infiltracji do gruntu wód opadowych. W złożach posiadających niestabilne warunki hydrogeologiczne wpływ eksploatacji kruszywa spod wody musi być indywidualnie analizowany. W większości przypadków wpływ ten nie wystąpi, lub będzie bez znaczenia, ale należy się także liczyć z brakiem możliwości oceny.The article presents the impact of underwater extraction of natural aggregates on surrounding surface and underground water. The description and impact assessment was based on hydrogeological data included in the geological documentations, long-term measurements, observations of water filling the excavations and water table fluctuations monitored in observation wells - piezometers. It was assessed that if during extraction there is no quarry dewatering or connection to surface waters, there is no adverse impact of underwater extraction of natural aggregates on the surrounding groundwater and surface water. That applies to deposits with stable hydrogeological conditions. The changes in the groundwater level in the excavations and their surroundings are mainly due to the natural variability of the infiltration of the precipitation water. In deposits with unstable hydrogeological conditions, the impact of underwater extraction of aggregates must be analyzed individually. Although in most cases hydraulic impact will not occur, or it will be negligible, or will be problematic to evaluate

The aggregate deposit "Mirowo II" - deposit representation based on data compiled in a geological documentation versus reality

Autorzy artykułu przedstawiają porównanie obrazu złoża z dokumentacji geologicznej z obrazem rzeczywistym uzyskanym w wyniku eksploatacji. Robią to na przykładzie złoża kruszywa naturalnego „Mirowo II” położonego niedaleko Gdańska, eksploatowanego w latach 2003– 014. Szczegółowe porównanie obejmuje położenie spągu złoża oraz zasobów udokumentowanych i wydobytych w poszczególnych polach obliczeniowych. W sposób ogólny odniesiono się do budowy geologicznej, genezy i metodyki wyznaczania granic złoża oraz do warunków hydrogeologicznych. W wielu przypadkach wykazano brak zgodności rzeczywistych cech złoża z poznanymi w drodze geologicznych badań rozpoznawczych, podając ich prawdopodobne przyczyny, zarówno naturalne jak i wynikające z uwarunkowań prawnych oraz przyjętej metodyki badań.The authors present a comparison of a model of aggregate deposit which is based on data compiled in a geological documentation with one developed using data gathered during the mining phase. The collation was done using the mining site „Mirowo II” located near Gdansk, which was operated from 2003 until 2014. This detailed comparison verifies the level of the bottom boundary of the deposit and the amount of resources initially estimated with those actually excavated from each of the calculation fields. The geological structure and the origin of deposit as well as the methodology of determining the boundaries and hydrogeological conditions were broadly described. In many cases, lack of conformity between the actual characteristics of the deposit and the model based on geological investigation was demonstrated. Its most probable causes ranged from limitations related to the geology to those resulting from the legal requirements or research methods used

The development of unconsolidated sedimentary coastal cliffs (Pobrzeże Kaszubskie, Northern Poland)

In the course of fieldwork based on geological and landslide mapping and spatial analyses of map information at least 2 types of landslides were identified. Type I: simple landslides developed in homogeneous and undisturbed rocks, for instance – loams, clays and sands. This type of landslide includes many examples developed mainly on the stretch (segment of the studied area) approximately between 132.25 and 133.50 km and 128.50 and 129.50 km of the Polish coastline. Type II: complex landslides in which the movement and displacement of rock masses occurs under complex geological and hydrogeological conditions. The complex factors are determined by phenomena such as glaciotectonics, discontinuities of rock layers and thrust zones; the slip surface occurs at considerable depths, and sometimes several slip surfaces can be distinguished. These landslide types are located in the vicinity of Jastrzębia Góra and Rozewie, near km 134 and 131.5. Prediction of the formation of this landslide types is difficult. Even if long-term observations are available, the mass movement, variable over time, is difficult to interpret. It is clear that the changes are continuous, but occur with varying intensity. Proper recognition of the types of mass movement is crucial to establishing the appropriate methods to prevent their development

Causes of natural and anthropogenic mass movements in Gdynia

W artykule przedstawiono na wybranych przykładach analizę naturalnych i antropogenicznych uwarunkowań rozwoju ruchów masowych na obszarze miejskim Gdyni. Przedmiotem badań były rozległe zespoły osuwisk klifowych w Babich Dołach oraz na Cyplu Oksywskim i Cyplu Redłowskim o powierzchniach przekraczających 4 ha. Obszarowo są to formy dominujące, ponieważ zajmują ponad 60% powierzchni wszystkich gdyńskich osuwisk. Analizą objęto również niewielkie osuwiska (o powierzchni mniejszej niż 0,1 ha) o genezie antropogenicznej położone na obszarze miejskim. Ilościowo jest ich najwięcej. Współcześnie najbardziej aktywnym pod względem ruchów masowych brzegiem klifowym Zatoki Gdańskiej jest Cypel Redłowski. Tempo cofania wybrzeża klifowego, obliczone za pomocą naziemnego skaningu laserowego (TLS) na podstawie serii danych z lat 2010–2015, wynosi od 0 do blisko 5 m, czyli maksymalnie dochodzi do 1 m na rok. Natomiast średnie tempo erozji w latach 2010–2015 wyznaczone w odniesieniu do przebiegu górnej krawędzi Cypla Redłowskiego na odcinku pomiędzy 81,45 a 81,55 km linii brzegowej było równe 0,23 m na rok. Dla porównania, w przeszłości tempo cofania Cypla Oksywskiego charakteryzowało się większą intensywnością. Na początku XIX w. osuwisko na Cyplu Oksywskim miało katastrofalny przebieg i spowodowało całkowite zniszczenie posadowionych tam fortyfikacji. Od ponad stu lat jest ono chronione przed abrazją morską za pomocą opaski brzegowej. Osuwiska klifowe są inicjowane przez procesy abrazji morskiej, na które największy wpływ mają sztormy. Ważnym impulsem sprawczym dla ruchów masowych występujących w Gdyni są również nawalne opady deszczu o sumie dobowej przekraczającej 100 mm. Do opadów takich doszło w Gdyni w 2016 r., obserwowano wówczas wzmożone ruchy osuwiskowe, które spowodowały znaczne straty materialne.Large group of the natural coastal landslides in the area of Gdynia (Babie Doły, Oksywie and Redłowo) are dominant and cover an area of about 4 ha (i.e. 60% of the area studied). The anthropogenic landslides, on the other hand, are more numerous but not bigger than 0.1 ha and occur within the town area. Cypel Redłowski is the most active cliff of the Bay of Gdańsk. There the erosion causes significant retreat of the coastline. The pace of that backward movement calculated by means of Terrestrial Laser Scanning (TLS), between years 2010 and 2015 was between 0 to almost 5 metres. During the same time the Cypel Redłowski retreated from 81.45 to 81.55 km, i.e. at a pace of 0.23 metres a year. The pace of retreat in the Cypel Oksywski was even faster in the past. There the active landslides caused total damage of the fortifications built at the beginning of the 19th century. Prevention against landslides caused by the marine erosion has been applied for over a hundred years now. The marine erosion is the most significant trigger of the coastal landslides. The intensity of the erosion depends on the frequency of storms. Heavy rains exceeding 100.0 mm per 24 hours also trigger mass movements in the Gdynia area. Such event took place in Gdynia in 2016. At that time a landslide movement causing extensive damage was recorded

Hydrogeological aspects of documentation and exploitation of sand and gravel deposits

Sposoby przedstawiania lokalnych warunków hydrogeologicznych w dokumentacjach geologicznych złóż kruszywa naturalnego oraz w projektach zagospodarowania złóż są najczęściej bardzo uproszczone z punktu widzenia wymagań określonych w raportach ocen oddziaływania na środowisko. Dotyczy to zwłaszcza prognoz zmian ilości zasobów wodnych; stanów i przepływów wód podziemnych, zasięgu oddziaływań odwodnień złóż, czasu migracji zanieczyszczeń oraz zmian jakości wód podziemnych, ich chemizmu i podatności na zanieczyszczenia z powierzchni terenu w wyrobiskach górniczych. Istnieje zatem konieczność rozszerzenia zakresu badań wód podziemnych i warstw wodonośnych na etapie rozpoznawania i dokumentowania złóż kruszywa, które na Niżu Polskim mają szereg wspólnych cech litogenetycznych, występują w podobnych warunkach hydrologicznych i hydrogeologicznych, a ich eksploatacja uwarunkowana jest podobnymi ograniczeniami środowiskowymi. Odpowiedzialna (zrównoważona) eksploatacja złóż i poprawne rozpoznanie warunków występowania wód podziemnych, połączone z ich monitoringiem pozwoli również na optymalną rekultywację terenów po zakończeniu wydobycia piasków, pospółek i żwirów.Documentation of natural aggregate deposits and projects of deposits development, used for the environmental impact assessment reports elaborations have very limited data that refer do groundwater changes forecasts. These forecasts comprises groundwater resources changes, lowering of groundwater table, changes of groundwater flows, extends of depression cone, estimation of vertical flow time from the surface do the aquifer, and also estimation of groundwater quality changes in time, as water chemical composition and vulnerability of groundwater. There is in need of hydrogeological investigation and observation implementation to documentation and project development of natural aggregate deposits in bigger range. These deposits have similar lithogenetic features, occur in similar hydrogeological and hydrological condition and their exploitation has the same environmental limitation. Sustainable (responsible) exploitation of sand and gravel deposits and proper hydrogeological condition recognition with groundwater monitoring observation enables also good land reclamation after the end of natural deposit exploitation

Identification of the risks posed by mass movements in the urbanized areas of Gdansk and Gdynia

Celem artykułu było przedstawienie zasadniczych problemów kartograficznych przy rozpoznawaniu i dokumentowaniu osuwisk oraz terenów potencjalnie zagrożonych ruchami masowymi w obszarach miejskich Gdańska i Gdyni. Określenie lokalizacji i stopnia aktywności osuwisk oraz zagrożeń związanych z ich ponownym uruchomieniem wspomoże władze lokalne we właściwym zagospodarowaniu przestrzeni oraz wypełnieniu obowiązków dotyczących problematyki ruchów masowych wynikających z odpowiednich ustaw i rozporządzeń. Rozpoznanie lokalizacji i zasięgu osuwisk jest pomocne w tworzeniu planów odnoszących się do ryzyka osuwiskowego, czyli w ograniczeniu w znacznym stopniu szkód i zniszczeń wywołanych rozwojem osuwisk oraz zaniechaniu łub dostosowaniu budownictwa drogowego i mieszkaniowego w warunkach panujących w obrębie osuwisk.The aim of this article is to depict the fundamental cartographic difficulties towards appropriate recognition and evidence of landslides and areas potentially at risk of mass wasting, within urban zones of Gdańsk and Gdynia. Designation of landslide location, activity, and assessing a threat of landslide reactivation, is going to support the local authorities spatial planning accuracy - an obligation resulting from the adequate laws and regulations. A proper recognition of landslide location and coverage helps to apply suitable arrangements, aiming to reduce the damage caused by landslide development, as well as omission, or adaptation of road construction and housing, within areas being at risk of mass wasting and landslide activity