INTERPRETACJA ZMIENNOŚCI TEMPERATURY WODY W ŹRÓDLE NA WSCHODNIM STOKU ZAMECZKÓW (TATRY ZACHODNIE) NA PODSTAWIE CIĄGŁYCH OBSERWACJI MONITORINGOWYCH I NUMERYCZNEGO MODELU TRANSPORTU CIEPŁA

Tomasz Gruszczyński, Marzena Szostakiewicz-Hołownia

Abstract


Prowadzone w sposób ciągły długoterminowe obserwacje temperatury wody ze źródła na wschodnim stoku Zameczków dostarczyły danych do oceny zmienności tego parametru w czasie. W artykule podjęto próbę interpretacji uzyskanych wyników za pomocą niestacjonarnego, numerycznego modelu transportu ciepła i mieszania wód. Wymagało to opracowania modelu konceptualnego, którego poprawność weryfikowano na podstawie oceny dopasowania obliczonej i pomierzonej temperatury wody. W wyniku tarowania modelu określono średnie wartości współczynnika przewodności cieplnej skał na poziomie 1,4 Wm–1K–1 oraz ciepła właściwego układu woda–skała na poziomie 0,92 kJkg–1K–1, przy wartościach błędu średniego i błędu średniego bezwzględnego wynoszących odpowiednio 0,08 i 0,28°C. Zgodnie z przyjętym modelem zmienność temperatury wody na wypływie można wyjaśnić kondukcją ciepła w strefie sezonowych fluktuacji oraz dopływem wód podziemnych ze strefy neutralnej. Na podstawie obliczeń modelowych udało się określić ilościowy udział wód reprezentujących różne strefy głębokościowe. Rezultaty wskazują, że 67% wód zasilających badane źródło powiązanych jest z płytką strefą krążenia, w której główną determinantą temperatury wody jest kondukcyjny strumień ciepła skierowany prostopadle do powierzchni terenu. Pozostałe 33% dopływu reprezentuje głębszy system krążenia, który można identyfikować ze strefą neutralną. W strefie tej temperatura wody zbliżona jest do średniej rocznej temperatury powietrza, a gradienty temperatury przyjmują niewielkie wartości zarówno w odniesieniu do czasu, jak i przestrzeni.


Keywords


badania monitoringowe; temperatura wód podziemnych; transport ciepła; Tatry Zachodnie

Full Text:

PDF (Polish)

References


BANKS D., 2008 – An introduction to thermogeology, ground sources heating and cooling. Blackwell, Oxford.

BAC-MOSZASZWILI M., 1998 – Budowa geologiczna jednostek reglowych Tatr Zachodnich. Stud. Geol. Pol., 3: 113–136.

BUCZYŃSKI S., RZONCA B., 2003 – Wstępne wyniki badań składu chemicznego wód krasowych Ziemi Kłodzkiej. Prz. Geol., 51, 11: 963.

CHOWANIEC J., 2009 – Studium hydrogeologii zachodniej części Karpat polskich. Biul. Państw. Inst. Geol., 434: 1–98.

JAMES E.R., MANGA M., ROSEB T.P., HUDSONB G.B., 2000 – The use of temperature and the isotopes of O, H, C, and noble gases to determine the pattern and spatial extent of groundwater flow. J. Hydrol., 237: 100–112.

KISIEL M., DOJTROWSKA I., KUCAŁA M., RZONCA B., SIWEK J., ZAWIŁO M., 2015 – Termika wód źródlanych w masywie Połoniny Wetlińskiej. Roczniki Bieszczadzkie, 23: 225–237.

MOTTAGHY D.C., 2007 – Heat tranfer processes in the upper crust: influence of structure, fluid flow, and palaeoclimate. Dissertation, RWTH Aachen.

PIOTROWSKA K., IWANOW A., GAŹDZICKA E., RĄCZKOWSKI W., BAC-MOSZASZWILI M., NEŚCIERUK, P., ZABIELSKI R., KAMIŃSKI M., 2007 – Szczegółowa mapa geologiczna Tatr w skali 1: 10 000, ark. Zakopane Południe. Narod. Arch. Geol. PIG-PIB, Warszawa.

RYSIUKIEWICZ M., MARSZAŁEK H., 2017 – Zmiany stanów i temperatury wód podziemnych w wybranych zlewniach Karkonoszy. Prz. Geol., 65, 11/2: 1239–1243.

SZCZUCIŃSKA A.M., WASIELEWSKI H., 2013 – Seasonal Water Temperature Variability of Springs from Porous Sediments in Gryżynka Valley, Western Poland. Quaestiones Geographicae, 32, 3: 111–117.

SZOSTAKIEWICZ-HOŁOWNIA M., 2015 – Sezonowa zmienność temperatur wód podziemnych drenowanych przez wybrane źródła w Karpatach wewnętrznych. Prz. Geol., 63, 10/2: 1085–1090.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.