Wieloletnia i sezonowa zmienność wydajności źródeł Sudetów i Karpat

Adam Bartnik,

Piotr Moniewski

Abstrakt

Multiannual and seasonal diversity of spring discharge in the Sudetes and Carpathians

Discharge is one of the most important quantitative characteristics of springs. Not only does it specify the yield of groundwater, but it also reflects the water retention conditions of the aquifers. An analysis of the long-term spring discharge allows to link them to the hydrogeological and meteorological conditions of the area as well as to calculate the seasonal and multiannual variability parameters. The data from 84 springs in the south of Poland from the PIG-PIB databases were used in the paper. The time series differ in length and come from the period 1973–2016. The spring discharge variability index varies widely: from 2 to over 2 thousand, wherein the contribution of slightly variable, variable and highly variable springs is around 33%. The discharge of individual springs featured significant seasonal variations. Not only does the volume of outflowing water depend on the atmospheric conditions, but primarily on the properties of aquifer which feeds the spring’s groundwater catchment and on its location. The discharge of fissure springs as well as low-flow outflows is generally more variable than that of porous or karst springs. The seasonality of discharge depends less on the discharge of the spring and more on its elevation – springs which are at higher altitudes are characterized by a bigger seasonality index of discharge and a later date of its yearly peak discharge.

Keywords: springs, Sudetes, Carpathians, discharge of springs, variability of discharge, groundwater

Zarys treści: Wydajność jest jedną z najważniejszych charakterystyk ilościowych źródeł. Determinuje ona nie tylko rozmiary wypływów wód podziemnych, ale odzwierciedla również stan retencji ich wodonośca. Analiza wydajności źródeł w dłuższej perspektywie czasowej umożliwia jej powiązanie z warunkami hydrogeologicznymi i meteorologicznymi obszaru zasilania oraz obliczenie charakterystyk zmienności sezonowej i wieloletniej. W pracy wykorzystano, pochodzące z baz danych PIG-PIB, dane o wydajności 84 źródeł znajdujących się w południowej Polsce. Serie pomiarowe mają różną długość i pochodzą z lat 1973–2016. Współczynnik zmienności Mailleta wydajności źródeł zmieniał się w szerokim zakresie: od 2 do ponad 2 tysięcy, przy czym udział wypływów mało zmiennych, zmiennych i bardzo zmiennych stanowi po około 33%. Wydajność poszczególnych źródeł cechuje znaczne zróżnicowanie sezonowe. Ilość wypływającej wody zależy nie tylko od warunków zasilania atmosferycznego, lecz przede wszystkim od hydrogeologicznych właściwości zlewni podziemnej wypływu i jego położenia. Źródła szczelinowe, a także wypływy o niewielkiej wydajności odznaczają się na ogół znacznie większą zmiennością wydatku niż wypływy porowe lub krasowe. Natomiast sezonowość wydajności w mniejszym stopniu zależy od wielkości wypływu, w większym zaś od jego wysokości – źródła położone na większej wysokości bezwzględnej charakteryzują się wyższym indeksem sezonowości wydajności i późniejszą porą jej koncentracji.

Słowa kluczowe: źródła, Sudety, Karpaty, wydajność źródeł, zmienność wydajności, wody podziemne
References

Barczyk G., 2008, Wywierzyska tatrzańskie. Krasowe systemy wywierzyskowe Tatr Polskich. TPN, Zakopane.

Bartnik A., 2007, Zróżnicowanie przestrzenne wybranych cech fizykochemicznych wody źródeł zlewni Bystrzycy Dusznickiej [w:] P. Jokiel, P. Moniewski, M. Ziułkiewicz (red.), Źródła Polski. Wybrane problemy krenologiczne, Regina Poloniae, Częstochowa, 181–191.

Buczyński S., Modelska M., Olichwer T., Tarka R., Staśko S., 2011, Charakterystyka krenologiczna masywów górskich Ziemi Kłodzkiej na podstawie bazy danych „Źródło”, Biuletyn PIG, 445, 17–26.

Buczyński S., Modelska M., Wcisło W., 2017, Występowanie i reżim źródeł szczaw i wód kwasowęglowych w zlewni górnej Muszynki, Przegląd Geologiczny, 65 (1), 23–31.

Buczyński S., Rzonca B., 2013, Źródła polsko-czeskiego pogranicza w okolicach Zieleńca, Biuletyn PIG, 456, 45–50.

Chełmicki W. (red.), 2001, Źródła Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej i Miechowskiej. Zmiany w latach 1973–2000, IGiGP, UJ, Kraków.

Chełmicki W., Jokiel P., Michalczyk Z., Moniewski P., 2011, Distribution, discharge and regional characteristics of springs in Poland, Episodes, 34 (4), 244–256.

Czarnecka H., 1975, Reżim źródeł na Wyżynie Małopolskiej, Prace IMGW, 6, Warszawa, 59–151.

Cieśliński R., Leśniowski P., 2013, Wypływy wód podziemnych w województwie pomorskim, Gospodarka Wodna, 8, 306–311.

Dynowska I., 1986, Regionalne zróżnicowanie źródeł w Polsce, Folia Geographica, Ser. Geogr.-Phys., 18, 5–30.

Fac-Beneda J., 2009, Hydrologiczne i hydrochemiczne cechy wody źródeł na obszarach młodoglacjalnych [w:] R. Bogdanowicz, J. Fac-Beneda (red.), Zasoby i ochrona wód. Obieg wody i materii w zlewniach rzecznych, Fundacja Rozwoju Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk, 390–398.

Florek W., Pasamonik I., Szyca K., 2014, Chemizm wód źródła w Poddąbiu na tle cech środowiska i morfologii niszy źródliskowej, Słupskie Prace Geograficzne, 11, 15–32.

Górniak A., Pietryczuk A., 2015, Źródła okolic Lęborka (północna Polska), Gospodarka Wodna, 5, 135–139.

Humnicki W., 2006, Reżim źródeł pienińskich w świetle obserwacji limnimetrycznych, Pieniny – Przyroda i Człowiek, 9, 29–39.

Humnicki W., 2012, Analiza recesji wydatku źródeł pienińskich w świetle obserwacji limnimetrycznych, Pieniny – Przyroda i Człowiek, 12, 13–31.

Humnicki W., 2015, Zmiany wydajności monitorowanych źródeł w Pienińskim Parku Narodowym w latach 2003–2014 (pieniński pas skałkowy), Przegląd Geologiczny, 63, 10/1, 750–755.

Jaworska-Szulc B., Pruszkowska-Caceres M., Przewłócka M., 2015, Zmiany wydajności wypływów wód podziemnych młodoglacjalnego obszaru morenowego na Pojezierzu Kaszubskim, Przegląd Geologiczny, 63, 10/1, 774–779.

Jekatierynczuk-Rudczyk E., 2005, Transformacja składu chemicznego wody w strefie źródlisk nizinnych [w:] J. Burchard (red.), Stan i antropogeniczne zmiany jakości wód w Polsce, t. III, Wyd. UŁ, Łódź, 259–268.

Jokiel P., 1994, Wieloletnie i sezonowe zmiany wydajności wybranych źródeł Polski, Wiadomości IMGW, 17 (4), 117–130.

Jokiel P., 1996, Wzorcowe krzywe wysychania i potencjały zasobności kilkunastu źródeł karpackich, Wiadomości IMGW, 19 (2), 67–77.

Jokiel P., 1997, Podstawowe cechy reżimu wydajności wybranych źródeł karpackich, Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geogr. Phys., 2, 27–43.

Kresic N., Stevanowic Z. (red.), 2010, Groundwater hydrology of springs: engineering, theory, management, and sustainability, Butterworth-Heinemann, Amsterdam, Boston.

Kříž H., 1973, Processing of results of observations of spring discharge, Ground Water, 11 (5), 3–14, DOI: 10.1111/j.1745-6584.1973.tb02981.x.

Mazurek M., 2010, Hydrogeomorfologia obszarów źródliskowych (dorzecze Parsęty, Polska NW), Seria Geogr., 92, Wyd. Naukowe UAM, Poznań.

Małecka D., 1997, Źródła masywu tatrzańskiego, Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geogr. Phys., 2, 9–26.

Markham C. G., 1970, Seasonality of precipitation in The United States, Annals of the American Association of Geographers, 60 (3), 593–597, DOI: 10.1111/j.1467-8306.1970.tb00743.x.

Michalczyk Z., 1982, Charakterystyka hydrogeologiczna dorzecza Łady. Z badań hydrogeologicznych w Polsce, t. 6. Biuletyn IG, 339, 109–161.

Michalczyk Z., 1983, Charakterystyka hydrologiczna źródła w Szczebrzeszynie, Annales UMCS, B, 35/36 (1), 193–207.

Michalczyk Z., 1993, Źródła zachodniej części Wyżyny Lubelskiej, Wyd. UMCS, Wydz. Biol. i Nauk o Ziemi, Lublin.

Michalczyk Z., Chabudziński Ł., 2013, Zmiany wydajności źródeł w Wierzchowiskach w latach 1970–2012 (Roztocze Zachodnie), Biuletyn PIG, 456, Hydrogeologia, 14/2, 405–411.

Michalczyk Z., Chmiel S., Głowacki S., Zielińska B., 2009, Changes of springs’ yield of Lublin Upland and Roztocze Region in 1998–2008, Journal of Water and Land Development, 12, 113–125, DOI: 10.2478/v10025-009-0009-6.

Michalczyk Z., Chmiel S., Głowacki S., Zielińska B., 2015, Monitoringowe badania źródeł Wyżyny Lubelskiej i Roztocza, Przegląd Geologiczny, 63, 10/2, 935–939.

Michalczyk Z., Reder E., 1992, Charakterystyka hydrologiczna źródeł okolic Zakrzówka, Annales  UMCS, B, 44/45, 169–186.

Michalczyk Z., Turczyński M., 1999, Charakterystyka hydrologiczna źródeł w Wąwolnicy na Wyżynie Lubelskiej, Annales UMCS, B, 54, 217–234.

Moniewski P., 2004, Źródła okolic Łodzi, Acta Universitatis Lodziensis, 87.

Moniewski P., 2015, Seasonal variability of discharge from selected springs in central Europe, Episodes, 38 (3), 189–196.

Moniewski P., 2016, Zmienność wydajności wybranych źródeł Polski i środkowej Europy w latach 2003–2014, Annales UMCS, B, 71 (1), 29–44, DOI: 10.17951/b.2016.71.1.29.

Nowakowski C., 1976, Charakterystyka źródeł strefy czołowomorenowej Pojezierza Suwalskiego, Biuletyn Geologiczny, 21, Warszawa, 177–191.

Pius B., Kruszewska P., Glazik R., 2016, Występowanie wypływów wód podziemnych na obszarze Welskiego Parku Krajobrazowego, Studia Limnologica et Telmatologica, 10 (1), 13–21.

Puk K., 2005, Warunki występowania oraz reżim wydajności i temperatury wypływów wód podziemnych w Sierakowskim Parku Krajobrazowym i w obszarze przyległym, Badania Fizjograficzne Nad Polską Zachodnią, Ser. Geogr. Fiz. 56, 137–156.

Pulido-Bosch A., Padilla A., Dimitrov D., Machkova M. 1995, The discharge variability of some karst spring in Bulgaria studied by time series analysis, Hydrological Sciences Journal, 40 (4), 517–532.

Satora S., Bugajski P., Satora P., 2010, Zmienność reżimu wybranych źródeł występujących w obrębie Beskidu Wyspowego i Gorców, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 14, 195–206.

Siwek J., 2013, Wydajność źródeł [w:] J. Siwek, M. Bascik (red.), Przyrodnicze i antropogeniczne przemiany źródeł Wyżyn Krakowsko-Wieluńskiej i Miechowskiej oraz ich rola w krajobrazie naturalnym i kulturowym, IGiGP, UJ, Kraków, 43–58.

Szczucińska A.M., 2009, Wypływy wód podziemnych w Rynnie Gryżyńsko-Grabińskiej, Wyd. Bogucki, Poznań.

Tomalski P., Tomaszewski E., 2015, 11. Metody, formuły i wzory obliczeniowe zastosowane w pracy [w:] P. Jokiel (red.), Metody statystyczne w analizach hydrologicznych środkowej Polski, Wyd. UŁ, Łódź, 215–271.

Wolanin A., Żelazny M., 2010, Sezonowe zmiany chemizmu wód źródeł tatrzańskich w zlewniach Potoku Chochołowskiego i Potoku Kościeliskiego w 2009 roku [w:] T. Ciupa, R. Suligowski (red.), Woda w badaniach geograficznych, UH-P, IG, Kielce, 347–355.

Czasopismo ukazuje się w sposób ciągły on-line

Pierwotną wersją czasopisma jest wersja elektroniczna publikowana w internecie