Monitoring stanów wód podziemnych
w rejonie Œródmiejskiego Wêz³a Wodnego we Wroc³awiu
Magdalena Worsa-Kozak
1, Andrzej Kotowski
1, Andrzej Wartalski
1Zagadnienia kontaktowania siê wód powierzchniowych z podziemnymi, a przede wszystkim wp³ywu piêtrzenia wód rzecznych na poziom wód podziemnych, nabieraj¹ szczególnego znaczenia na terenach zurbanizowanych. Dobrym przyk³adem jest tu Wroc³aw, miasto o du¿ych walorach architektonicznych, w którym w s¹siedztwie piê-trzonej Odry znajduj¹ siê cenne, zabytkowe budowle i powstaje wiele nowoczesnych budynków. Stabilnoœæ tych budowli jest uzale¿niona od g³êbokoœci wystêpowania najp³ytszego poziomu wód podziemnych.
W 1959 r., po podniesieniu piêtrzenia wód Odry o bli-sko 1 m, warunki wodne w rejonie Starego Miasta i Œród-mieœcia Wroc³awia sta³y siê niekorzystne dla budownictwa i istniej¹cej ju¿ infrastruktury miejskiej. Czêœæ zabytków uznawanych za element dziedzictwa kulturowego znalaz³a siê pod wp³ywem podpiêtrzonych wód podziemnych. Nie-które z nich trzeba by³o ratowaæ przed zniszczeniem — np. Gmach G³ówny Uniwersytetu, Ossolineum i Bibliotekê na Piasku (Kajewski & Kowalski, 1966; Kajewski i in. 1992; Broœ & Kowalski, 1993).
Teraz, po niemal 50 latach lansowane s¹ plany obni¿e-nia wysokoœci piêtrzeobni¿e-nia Odry do poziomu sprzed 1959 r. Pojawia siê pytanie, jak taka ewentualna zmiana wp³ynie na otoczenie? Kilkadziesi¹t lat wysokich stanów wody na œródmiejskim odcinku Odry sprawi³o, ¿e warunki wod-no-gruntowe w jej s¹siedztwie ustabilizowa³y siê, a obiek-ty, którym wczeœniej zagra¿a³a woda, zosta³y wyposa¿one w efektywne systemy odwadniaj¹ce. Dlatego podjêto decy-zjê o wykonaniu sieci monitoringu wód podziemnych w rejonie elektrowni wodnych Wroc³aw I i Wroc³aw II celem oceny aktualnych stosunków wodnych na tym terenie oraz sporz¹dzenia prognoz.
Historia badañ
W rejonie Œródmiejskiego Wêz³a Wodnego we Wroc³awiu monitoring wód podziemnych zaczêto prowadziæ ju¿ ponad 100 lat temu. Podwaliny pod analizê stosunków wodnych obszaru miasta po³o¿yli ju¿ w 1874 r. niemieccy w³odarze Wroc³awia (Breslauer Statistik, 1874–1916; Jacobi, 1876; Fischer, 1915). Zosta³a wówczas zorganizowana zwarta i regularna sieæ obserwacyjna wód podziemnych, sk³adaj¹ca siê z 43 punktów pomiarowych, w której do roku 1922
dokonywano codziennych pomiarów stanów oraz tempera-tury wód. Powstanie Wroc³awskiego Wêz³a Wodnego, a w szczególnoœci Œródmiejskiego Wêz³a Wodnego, z dwiema elektrowniami wodnymi (1922–1925) na tzw. dolnym stop-niu piêtrz¹cym, spowodowa³o istotne zmiany warunków
hydrologicznych i hydrogeologicznych na terenie
Wroc³awia. Niestety, lata zawirowañ wojennych, politycz-nych i ekonomiczpolitycz-nych spowodowa³y wieloletnie przerwy w badaniach stanów wód. W 1959 r. zwiêkszono poziom piêtrzenia wód Odry na jazach elektrowni o 0,96 m, tj. do rzêdnej 115,65 m n.p.m., co spowodowa³o podtopienie górnego stopnia Œródmiejskiego Wêz³a Wodnego i wielu okolicznych obiektów budowlanych. Dlatego w latach 60. i 70. XX wieku gwa³townie wzros³o zainteresowanie zwi¹zkami wód piêtrzonej Odry z wodami podziemnymi i zwrócono uwagê na koniecznoœæ szczegó³owego rozpo-znania warunków wodno-gruntowych na terenie Wroc³awia (Kajewski & Kowalski, 1966; Kowalski, 1977, 1978). Dziê-ki rozlicznym dokumentacjom technicznym i geologicznym kolejne lata przynosi³y coraz lepsz¹ znajomoœæ budowy geo-logicznej i hydrogeogeo-logicznej miasta. W latach 90. ubieg³ego wieku powsta³o tak¿e kilka opracowañ dotycz¹cych sytuacji hydrologicznej wokó³ jazów elektrowni oraz skutków piê-trzenia Odry (Rogala i in., 1994–1995; Wolski, 2001a, b). Jednak¿e od koñca lat 70. do roku 2000 nie prowadzono ju¿ ¿adnych, trwaj¹cych d³u¿ej ni¿ rok, badañ monitoringowych wód podziemnych.
W zwi¹zku z rozwa¿anym obecnie obni¿eniem piêtrze-nia wód Odry na jazach elektrowni wodnych we Wroc³awiu, chc¹c zbadaæ stan wód podziemnych w tym rejonie, utwo-rzono sieæ piezometrów s³u¿¹c¹ do stacjonarnych obserwa-cji stanów wody w pierwszym poziomie wodonoœnym na terenie Starego Miasta i Œródmieœcia Wroc³awia. Zgodnie z umow¹, obserwacje terenowe trwa³y 1 rok, tj. od 1.04.2007 r. do 30.03.2008 r. (Kotowski i in., 2007b). Na zlecenie dyrek-cji elektrowni Wroc³aw I i Wroc³aw II badania te wyko-nywa³a Politechnika Wroc³awska (Kotowski i in., 2007a).
Cel i zakres badañ
Celem prowadzonych badañ jest ocena warunków hydro-geologicznych Starego Miasta i Œródmieœcia Wroc³awia oraz prognoza zmian stosunków wodnych po planowanym obni-¿eniu piêtrzenia wody.
Do zakresu prac terenowych nale¿a³y miêdzy innymi pomiary po³o¿enia zwierciad³a wód podziemnych w sieci obserwacyjnej oraz badania stanów charakterystycznych wód Odry. Objê³y one cotygodniowe pomiary po³o¿enia zwierciad³a wody w 30 nowych piezometrach oraz w 4 dawniej wykonanych otworach, a tak¿e obserwacje stanów wody w Odrze oraz w Fosie Miejskiej (ryc. 1). Na podsta-wie zebranych materia³ów zostan¹ okreœlone statystyczne i przyrodnicze zale¿noœci pomiêdzy stanami wód powierzch-niowych i podziemnych oraz opadami atmosferycznymi. Ponadto efektem prac bêdzie wyznaczenie kierunków fil-tracji wód podziemnych i okreœlenie trendu zmian amplitud wahañ zwierciad³a wód podziemnych, przy czym zmiany te zostan¹ porównane ze stanami wód na jazach elektrowni.
1
Instytut In¿ynierii Ochrony Œrodowiska, Wydzia³ In¿ynierii Œrodowiska, Politechnika Wroc³awska, pl. Grunwaldzki 9, 50-377 Wroc³aw
Sporz¹dzone zostan¹ tak¿e mapy i wykresy obrazuj¹ce g³êbokoœæ wystêpowania zwierciad³a wód podziemnych, roczn¹ amplitudê wahañ zwierciad³a wód podziemnych i przestrzenny zasiêg oddzia³ywania piêtrzenia na wody pod-ziemne.
Wyniki badañ terenowych oraz dane archiwalne s¹ pod-dawane ci¹g³ej analizie. Umo¿liwia to sporz¹dzanie okre-sowych raportów i œledzenie aktualnych zmian zachodz¹cych w œrodowisku wodnym badanego obszaru. Dla okresów miesiêcznych i kwartalnych s¹ wyliczane podstawowe parametry statystyczne dotycz¹ce po³o¿enia i amplitud zwierciad³a wód podziemnych, powierzchniowych oraz opadów, takie jak: wartoœci œrednie, minimalne, maksy-malne, odchylenia standardowe, rozstêpy i wspó³czynniki zmiennoœci.
Nale¿y zaznaczyæ, ¿e roczne obserwacje s¹ prowadzo-ne zazwyczaj od listopada do paŸdziernika, co w warun-kach klimatycznych Polski daje pe³ny rok hydrologiczny (Kazimierski, 2005). Ze wzglêdu na nietypowy okres obserwacji (kwiecieñ–marzec), z koniecznoœci przyjêty w realizowanym projekcie, pozyskane dane trudno jest kore-lowaæ z wynikami badañ archiwalnych.
W celu okreœlenia trendu w wahaniach zwierciad³a wód podziemnych oraz wp³ywu stanu wód Odry na wody podziemne na bie¿¹co analizie s¹ poddawane hydrogramy wód podziemnych i powierzchniowych. Zgromadzone dane umo¿liwiaj¹ œledzenie kierunków filtracji oraz kszta³tu zwierciad³a wód podziemnych. Na ich podstawie zostanie wyznaczony zeskok hydrauliczny zwi¹zany z kolmatacj¹ i obudow¹ koryta rzeki. Planowane jest sporz¹dzenie mapy g³êbokoœci do zwierciad³a wód podziemnych
(maksymal-ARCH1 P1 S1 N3 I' I 0 500 1000m WROC£AW
piezometry sieci monitoringowej
punkty obserwacji wód powierzchniowych
miejsca sondowañ dna Odry
punkty archiwalne woda górna woda dolna wodowskazy elektrowni: linie przekrojów hydrogeologicznych 0 10km Warszawa WROC£AW Wi s³a Wis³a Odra Odra 0 100km
nej, minimalnej i œredniej) oraz mapy hydroizohips z wyznaczeniem kierunków przep³ywu i stref szczególnie wra¿liwych na zmiany piêtrzenia wód Odry. Opracowania te pos³u¿¹ do sformu³owania przybli¿onego modelu przy-rodniczego warunków hydrogeologicznych na badanym obszarze i mog¹ byæ baz¹ do konstrukcji modelu nume-rycznego (wymaga to jednak d³u¿szego okresu obserwacji i bardziej szczegó³owych badañ geologicznych).
Rys geologiczno-hydrogeologiczny obszaru monitoringu
W objêtym badaniami przypowierzchniowym obszarze pod³o¿a Wroc³awia dominuj¹ osady paleogenu i neogenu. Najistotniejsze dla projektu s¹ wype³niaj¹ce pradolinê Odry osady holocenu. Poniewa¿ w³aœnie w holocenie powsta³a zaznaczaj¹ca siê w dolinie Odry pó³ka erozyjna, wype³niona osadami rzecznymi o mi¹¿szoœci kilkunastu metrów. Najni¿szy poziom dna doliny tworz¹ osady ¿wiro-wo-piaszczyste z dobrze obtoczonymi ¿wirami, przykryty-mi madaprzykryty-mi mu³owo-piaszczystyprzykryty-mi, oraz przykryty-miejscaprzykryty-mi namu³y organiczne z prze³awiceniami humusu i z soczewkami pia-sków i ¿wirów. Zalegaj¹ one na glinach zwa³owych zlodo-wacenia po³udniowopolskiego. Najm³odszymi osadami s¹ utwory antropogeniczne, m.in. warstwy kulturowe w oko-licach Starego Miasta i Œródmieœcia oraz nasypy gruzowe i budowlane (Buksiñski i in., 1974; Winnicka, 1987, 1988). Utwory te osi¹gaj¹ mi¹¿szoœæ kilku metrów.
Pierwszy poziom wodonoœny, po³¹czony hydraulicznie z korytem Odry, którego wody maj¹ najwiêkszy wp³yw na warunki gruntowo-wodne obszaru badañ, tworz¹ g³ównie osady piaszczysto-¿wirowe zwi¹zane z akumulacj¹ rzeczn¹ w dolinie Odry (ryc. 2). Sp¹g tego poziomu znajduje siê na
g³êbokoœci kilkunastu metrów i jest wyznaczany przez gli-ny zwa³owe. W rejonie elektrowni wodgli-nych zwierciad³o p³ytkich wód podziemnych wystêpuje na g³êbokoœci ok. 3–6 m i jest zazwyczaj swobodne, a jedynie w miejscach wystêpowania s³abo przepuszczalnych warstw nasypo-wych mo¿e siê znajdowaæ pod niewielkim ciœnieniem (¯uk, 2000). W rejonie Starego Miasta pierwsze zwier-ciad³o wód podziemnych stosunkowo czêsto stabilizuje siê w antropogenicznych utworach nasypowych, niekiedy nawet 2 m powy¿ej pierwotnej powierzchni terenu (Mrocz-kowska & Michniewicz, 1976).
P³ytkie wody podziemne Wroc³awia maj¹ kontakt hydrauliczny z wodami rzecznymi. Ze wzglêdu na skom-plikowan¹ hydrografiê Wroc³awia, w której dominuje sil-nie rozcz³onkowana, uregulowana i skanalizowana Odra (rozcinaj¹ca miasto wzd³u¿ linii SE-NW), jednoznaczna ocena wp³ywu wód rzecznych na warunki wodno-grunto-we jest niezwykle trudna.
Wstêpne wyniki badañ
Pod koniec czerwca 2007 r. podsumowano pierwszy kwarta³ badañ. Ustalono maksymalne, minimalne i œrednie rzêdne, na jakich stabilizowa³o siê zwierciad³o wód pod-ziemnych od kwietnia do czerwca 2007 r. Œrednie rzêdne zwierciad³a wynosi³y od ok. 110 do 115,5 m n.p.m., w zale¿-noœci od odleg³oœci punktu pomiarowego od jazów elek-trowni. Maksymalne po³o¿enie zwierciad³a wód podziem-nych w wielu miejscach wskazywa³o na jego stabilizacjê w warstwach nasypowych, powy¿ej pierwotnej powierzchni terenu i tym samym powy¿ej poziomu posadowienia wielu zabytkowych budynków. Amplituda wahañ zwierciad³a wynosi³a w tym okresie od 0,13 do 0,60 m (tab. 1).
0,00 NN 7,5 7,50Pd 8,50 Pr+¯ g³. 10,5 6,6 0,00 NN g³. 6,5 5,4 0,00 NN 9,00 Pr g³. 10,0 6,2 6,8 0,00 NN 6,80 Po g³. 10,0 6,8 0,00 NN 3,00 Pd 5,00 Ps+K 7,80 Po g³. 10,0 7,1 0,00 Gb 0,50 Pd 6,00 ¯ g³. 10,0 6,0 0,00 NN 2,80 Pd 4,20 Po 5,00 Pd 5,50 Pr+¯ 6,50 Po 9,00 G g³. 9,5 6,5 0,00 NN 2,50 Ps 5,00 ¯ g³. 8,5 5,0 0,00 NN 4,50 Ps g³. 9,0 5,7 0,00 NN 4,00 Ps 7,00 ¯ g³. 8,0 4,5 0,00 NN 3,50 Ps 5,00 Po g³. 8,0 2,7 3,5 Ps 0,00 Gb 0,40 NN 6,50 Po g³. 9,5 6,0 0,00 NB 2,30 NN 2,50 NB g³. 8,0 5,0 6,0 0,00 NN 1,80 Pd 2,50 3,00 ¯ g³. 8,5 5,0 0,00 NN 1,50 Pog 12,00 G g³. 13,0 4,9 P12 117,45 P13 118,68 P14 119,69 P1 115,91 P2 116,45 116,30P3 P4 117,28 116,99P5 P6 117,68 P7 120,44 ARCH 1 118,63 m n.p.m. S ODRA po³udniowa N S
ODRA pó³nocna ODRA
po³udniowa
FOSA
MIEJSKA
B
gliny zwierciad³o wody kierunek filtracji wód podziemnych
nasypy piaski, ¿wiry, pospó³ki utwory wodonoœne
500m 500m P11 118,83 ODRA pó³nocna P10 117,41 P9 116,20 m n.p.m. N P8 120,44 121,0 120,0 119,0 118,0 117,0 116,0 115,0 114,0 113,0 112,0 111,0 110,0 109,0 108,0 107,0 106,0 121,0 120,0 119,0 118,0 117,0 116,0 115,0 114,0 113,0 112,0 111,0 110,0 109,0 108,0 107,0 106,0 P13 04-2007 05-2007 06-2007 07-2007 435 430 425 420 415 115,5 116,0 ODRA woda górna [m n.p.m.] DATA POMIARU [mm-rrrr] PIEZOMETR NR 13 [cm p.p.t.] 04-2007 05-2007 06-2007 07-2007 320 315 310 305 300 295 290 285 115,5 116,0 P12 ODRA woda górna [m n.p.m.] DATA POMIARU [mm-rrrr] PIEZOMETR NR 12 [cm p.p.t.] P11 04-2007 05-2007 06-2007 07-2007 435 430 425 420 415 410 405 400 395 115,5 116,0 ODRA woda górna [m n.p.m.] DATA POMIARU [mm-rrrr] PIEZOMETR NR 11 [cm p.p.t.] 04-2007 05-2007 06-2007 07-2007 DATA POMIARU [mm-rrrr] 485 480 475 470 465 PIEZOMETR NR 8 [cm p.p.t.] 115,5 116,0 ODRA woda górna [m n.p.m.]
A
P8 I'—I II'—IIRyc. 2. Schematyczne przekroje hydrogeologiczne: A — powy¿ej jazów elektrowni — profil II (wg ryc. 1) wraz z hydrogramami w
Wyliczono równie¿ parametry statystyczne po³o¿enia zwierciad³a wód powierzchniowych (tab. 2). Stany Odry na górnym wodowskazie niekiedy znacznie przewy¿sza³y stany wód podziemnych, co œwiadczy o tym, ¿e na odcinku powy¿ej jazów piêtrz¹cych Odra zasila wody podziemne. Spiêtrzenie wód w rejonie elektrowni, siêgaj¹ce niekiedy ponad 5 m, wymusza stosunkowo gwa³towny odp³yw wód podziemnych z okolic Starego Miasta i Œródmieœcia w kie-runku Odry poni¿ej jazów. Jak wynika ze wstêpnych badañ, to w³aœnie ten odcinek rzeki, ze wzglêdu na wiêksz¹
amplitudê wahañ ni¿ w górnym odcinku (tab. 2), znacz¹co warunkuje stany wód podziemnych na terenach przy-leg³ych. Na schematycznych przekrojach hydrogeologicz-nych wyraŸnie kszta³tuj¹ siê kierunki filtracji wód podziemnych w rejonie koryta Odry powy¿ej (ryc. 2A) i poni¿ej (ryc. 2B) jazów piêtrz¹cych elektrowni wodnych. W otoczeniu jazów uwidacznia siê spadek hydrauliczny rzêdu 50–80‰, który w po³¹czeniu z wysokim wspó³czyn-nikiem filtracji utworów wodonoœnych wp³ywa na inten-sywn¹ infiltracjê wód rzecznych do warstwy wodonoœnej. Tab. 1. Wartoœci charakterystyczne oraz parametry statystyczne po³o¿enia zwierciad³a wód podziemnych
w I kwartale obserwacji (IV–VI 2007)
Nr punktu
Rzêdne zwierciad³a wody
[m n.p.m.] Amplituda [m] Odchylenie standardowe Mediana [m n.p.m.]
Maksimum Minimum Œrednia
P1 110,42 110,19 110,26 0,23 0,07 110,24 P2 110,25 109,99 110,07 0,26 0,08 110,05 P3 110,06 109,68 109,81 0,38 0,11 109,78 P4 109,98 109,60 109,72 0,38 0,12 109,67 P5 110,30 109,99 110,08 0,31 0,09 110,06 P6 110,97 110,73 110,81 0,24 0,08 110,79 P7 113,86 113,72 113,80 0,14 0,05 113,78 P8 111,69 111,54 111,60 0,15 0,05 111,59 P9 110,96 110,79 110,85 0,17 0,06 110,85 P10 111,14 110,95 111,04 0,19 0,06 111,05 P11 114,86 114,51 114,73 0,35 0,11 114,78 P12 114,53 114,26 114,43 0,27 0,08 114,45 P13 114,50 114,36 114,41 0,14 0,04 114,41 P14 114,00 113,84 113,91 0,16 0,05 113,91 P15 112,14 112,01 112,07 0,13 0,05 112,05 P16 112,18 112,04 112,10 0,14 0,05 112,09 P17 114,51 114,17 114,29 0,34 0,11 114,26 P18 113,95 113,79 113,86 0,16 0,04 113,86 P19 115,13 114,92 115,04 0,21 0,06 115,05 P20 115,30 115,02 115,17 0,28 0,08 115,16 P21 115,17 114,57 114,67 0,60 0,16 114,62 P22 113,68 113,48 113,56 0,20 0,06 113,56 P23 113,53 113,37 113,44 0,16 0,06 113,43 P24 115,39 115,12 115,24 0,27 0,08 115,23 P25 115,46 115,25 115,33 0,21 0,06 115,32 P26 115,32 115,10 115,18 0,22 0,07 115,16 P27 115,15 114,97 115,03 0,18 0,05 115,02 P28 115,07 114,89 114,95 0,18 0,05 114,95 P29 114,37 114,18 114,25 0,19 0,06 114,25 P30 113,94 113,73 113,82 0,21 0,06 113,81 ARCH2 110,37 110,19 110,25 0,18 0,05 110,25 ARCH1 113,31 113,21 113,24 0,10 0,03 113,23 ARCH4 115,46 115,23 115,31 0,23 0,07 115,32 ARCH5 114,89 114,71 114,78 0,18 0,05 114,78
Drena¿ obszaru badañ odbywa siê w dolnych odcinkach Odry Pó³nocnej i Po³udniowej, poni¿ej jazów elektrowni, gdzie stany rzeki kszta³tuj¹ siê na rzêdnych ok. 109–110 m n.p.m.
Na podstawie analizy hydrogramów wód podziemnych i powierzchniowych stwierdzono, ¿e w okresie od kwietnia do czerwca 2007 r. krzywe zmian po³o¿enia zwierciad³a wód Odry oraz wód podziemnych mia³y podobny kszta³t (ryc. 2a) i wahania stanów wód podziemnych odzwiercie-dla³y zmiany stanów wody w rzece. Im bli¿ej koryta Odry,
tym wahania wód podziemnych by³y wyraŸniejsze i gwa³towniejsze, tzn. nastêpowa³a niemal natychmiastowa reakcja na zmiany poziomu wody w rzece (piezometry nr 11 i 12). Im dalej od koryta, tym bardziej wahania stanów wód podziemnych by³y opóŸnione w stosunku do zmian stanów wód rzecznych, a tygodniowa amplituda oraz czê-stotliwoœæ zmian wyraŸnie mala³y (piezometry nr 13 i 14). Jednak trzymiesiêczny okres obserwacji jest zdecydowa-nie zbyt krótki do wyci¹gniêcia jednoznacznych wniosków Tab. 2. Wartoœci charakterystyczne oraz parametry statystyczne po³o¿enia zwierciad³a wód powierzchniowych
w I kwartale obserwacji (IV–VI 2007)
Nr punktu
Rzêdne zwierciad³a wody
[m n.p.m.] Amplituda [m] Odchylenie standardowe Mediana [m n.p.m.]
Maksimum Minimum Œrednia
N3 114,82 114,44 114,64 0,38 0,11 114,62 N4 114,84 114,42 114,63 0,42 0,13 114,64 Wg (g. 8:00) 115,65 115,50 115,55 0,15 0,05 115,53 Wg (g. 15:00) 115,65 115,40 115,53 0,25 0,08 115,50 Wd (g. 8:00) 110,55 110,10 110,24 0,45 0,15 110,25 Wd (g. 15:00) 110,50 110,05 110,21 0,45 0,14 110,20
N3 i N4 — punkty pomiarowe na Fosie Miejskiej
Wg i Wd — wodowskazy na jazach: Wg — woda górna, Wd — woda dolna
113,78
114,82
25‰
piezometry zwierciad³a wody [m n.p.m.]
wodowskazy zwierciad³a wody [m n.p.m.]
kierunki przep³ywu wód podziemnych
spadek hydrauliczny hydroizohipsy
0 500 1000m
na temat zarówno zasiêgu oddzia³ywania rzeki, jak i zwi¹zków korelacyjnych pomiêdzy wodami Odry i pierwszego pozio-mu wodonoœnego. Chocia¿ osady rzeczne tworz¹ w miarê ci¹g³y horyzont wodonoœny, o dobrych parametrach hydro-geologicznych — œrednie wspó³czynniki filtracji wynosz¹
23–37 m/d, a œrednia przewodnoœæ — 285–300 m2/d (¯uk,
2000) — to swobodny przep³yw wód podziemnych jest czêsto zaburzany przez prowadzone na obszarze badañ odwodnienia i drena¿e. Dodatkowo filtracjê utrudniaj¹ s³abo przepuszczalne nasypy, które miejscami g³êboko wcinaj¹ siê w poziom wodonoœny, oraz liczne podpowierzchniowe pozosta³oœci po historycznej zabudowie Wroc³awia — sta-re fundamenty, piwnice, obwarowania (Worsa-Kozak, 2004, 2006).
Najwiêkszy wp³yw na kszta³t zwierciad³a pierwszego poziomu wodonoœnego wywiera w rejonie badañ spiêtrze-nie wód Odry na jazach elektrowni Wroc³aw I i Wroc³aw II (ryc. 3). W s¹siedztwie jazów s¹ notowane du¿e spadki hydrauliczne (50–80‰), przejawiaj¹ce siê na mapie zwier-ciad³a wód zagêszczeniem hydroizohips. Jest to powodem gwa³townych zwrotów kierunków filtracji oraz bardzo szybkich reakcji zwierciad³a wód podziemnych na zmiany poziomu wody w rzece. Wed³ug dotychczasowych obserwa-cji na lewym brzegu rzeki g³ówne kierunki przep³ywu wód podziemnych nastêpuj¹ od koryta Odry Górnej na po³udnie w stronê wroc³awskiego Rynku i stamt¹d ostrym ³ukiem ku Odrze Po³udniowej. Tak¿e na prawym brzegu rzeki Odra zasila wody podziemne, które od wysokoœci Nadodrza lek-kim ³ukiem sp³ywaj¹ do Odry Pó³nocnej. Ponadto prawo-brze¿na czêœæ badanego terenu znajduje siê pod pewnym wp³ywem piêtrzonych wód w kana³ach na pó³nocy miasta (Œluza Miejska i Œluza Ró¿anka), gdzie rzêdne zwierciad³a na górnych stopniach œluz oscyluj¹ w okolicach 114 m n.p.m. Sprawia to, ¿e wody podziemne rejonu Nadodrza s¹ lekko podpiêtrzone, a ich odp³yw jest bardziej utrudniony ni¿ w lewobrze¿nej czêœci centrum Wroc³awia. Wed³ug mapy zwierciad³a wód (ryc. 3), rola Fosy Miejskiej w kszta³towaniu stanów wód podziemnych jest znikoma. Fosa jest kana³em tranzytowym dla wód p³yn¹cych od Odry Górnej z rejonu mostu Pokoju do Odry Po³udniowej. Widoczne jest to zw³aszcza w jej koñcowym odcinku, dochodz¹cym do rzeki w okolicach pl. Jana Paw³a II, gdzie wody podziemne p³yn¹ równolegle do kana³u fosy. Od strony po³udniowo-wschodniej fosa umo¿liwia czêœciowy dop³yw do centrum wód podziemnych sp³ywaj¹cych z plejstoceñskiej wysoczyzny po³udniowej.
Uwagi koñcowe
Na obszarach poddanych silnej antropopresji monito-ring wód podziemnych i powierzchniowych ma znaczenie utylitarne. Poznanie procesów wp³ywaj¹cych na stany wód podziemnych, zw³aszcza w mieœcie o rozbudowanej sieci hydrograficznej, gdzie nak³adaj¹ siê na siebie czynniki naturalne i antropogeniczne, i gdzie oprócz typowych relacji wody podziemne – wody powierzchniowe dochodz¹ problemy zwi¹zane z licznymi piêtrzeniami wód rzeki w granicach mia-sta, jest zagadnieniem szczególnym, zw³aszcza w odniesieniu do projektowania, posadowienia, odwadniania czy izolacji budynków oraz infrastruktury miejskiej.
Celem realizowanego projektu jest zidentyfikowanie wp³ywu piêtrzenia Odry na stosunki wodno-gruntowe badanego obszaru Wroc³awia. Nale¿y podkreœliæ wagê poznania procesów i czynników, które kszta³tuj¹ stany zwierciad³a wód podziemnych i amplitudy jego wahañ,
gdy¿ to od ich stabilnoœci zale¿¹ stosunki wodne na danym terenie.
Wstêpne wyniki badañ sygnalizuj¹ wagê problemu, jakim mo¿e siê staæ zmiana wysokoœci piêtrzenia wód na jazach elektrowni. Dowodz¹ one celowoœci prowadzonych obserwacji i potwierdzaj¹ koniecznoœæ podejmowania dal-szych dzia³añ zmierzaj¹cych do skonstruowania wiarygod-nego modelu, który umo¿liwi³by symulacjê zmian w œrodowisku wodnym nie tylko wskutek ingerencji cz³owie-ka, lecz tak¿e w wyniku kaprysów natury, np. w przypadku zagro¿enia powodziowego.
Literatura
Breslauer Statistik — 1874–1916, t. 12–36, Arch. BU Wroc³aw.
BROŒ B. & KOWALSKI J. 1993 — Podtopienie Starego Miasta we Wroc³awiu na skutek piêtrzenia Odry Miejskiej. Zesz. Nauk. AR we Wroc³awiu, In¿ynieria Œrodowiska, 232.
BUKSIÑSKI S., WALCZAK-AUGUSTYNIAK M. & WROÑSKI J. 1974 — Atlas Geologiczny Wroc³awia, czêœæ I — Mapy i przekroje geo-logiczne. Wyd. Geol.
FISCHER K. 1915 — Niederschlag und Abfluss im Odergebiet, Jr.f.d. Gewässerkunde Norddeutschland Bess. Mitteil.
JACOBI J. 1876 — Das Grundwasser von Breslau. Arch. BU Wroc³aw. KAJEWSKI I. & KOWALSKI J. 1996 — Wp³yw piêtrzenia Odry Miej-skiej we Wroc³awiu na warunki gruntowo-wodne na terenie miasta. Zesz. Nauk. AR we Wroc³awiu, nr 301, In¿ynieria Œrodowiska, 8: 161–173. KAJEWSKI I., KOWALSKI J. & MOLSKI T. 1992 — Odwodnienia budowlane terenów w rejonie oddzia³ywania piêtrzenia Odry Miejskiej na przyk³adzie Placu Spo³ecznego we Wroc³awiu. Problemy hydroge-ologiczne po³udniowo-zachodniej Polski, Oficyna Wydaw. Sudety. KAZIMIERSKI B. (red.) 2005 — Rok hydrogeologiczny 2005. Rocznik hydrogeologiczny Pañstwowej S³u¿by Hydrogeologicznej. Pañstw. Inst. Geol.
KOTOWSKI A., WARTALSKI A., WARTALSKI J., WORSA-KOZAK M. i inni 2007a — Monitoring wód podziemnych Elektrowni Wodnych Wroc³aw I i II — projekt, wykonawstwo i badania. Etap I. Sprawozda-nie z prac i badañ wstêpnych. Instytut In¿ySprawozda-nierii Ochrony Œrodowiska Politechniki Wroc³awskiej. Raport Serii SPR nr 9/2007.
KOTOWSKI A., WORSA-KOZAK M. & WARTALSKI A. 2007b — Cel i zakres monitoringu wód w rejonie Elektrowni Wodnych Wroc³aw I i II. Forum Eksploatatora, 31: 37–40.
KOWALSKI J. 1977 — Dynamika stanów pierwszego poziomu wód podziemnych terenu m. Wroc³awia. Zesz. Nauk. AR we Wroc³awiu, Rozprawy, 8.
KOWALSKI J. 1978 — Wp³yw budowli piêtrz¹cych wroc³awskiego wêz³a wodnego na stany wód gruntowych pradoliny Odry. [W:] Zagad-nienia hydrologiczne, hydrogeologiczne i ochrony wód rzeki Odry, 13–15.06.1977 r., Wroc³aw.
MROCZKOWSKA B. & MICHNIEWICZ M. 1976 — Atlas Geolo-giczny Wroc³awia, czêœæ III — Hydrogeologia. Wyd. Geol.
ROGALA R. (red.) 1994–1995 — Zmiana poziomu piêtrzenia wody na stopniach Œródmiejskiego Wêz³a Wodnego. PPC — Projects Planning & Construction, Wroc³aw.
WINNICKA G. 1987 — Szczegó³owa mapa geologiczna Polski w skali 1 : 50 000, ark. Wroc³aw (764), Pañstw. Inst. Geol.
WINNICKA G. 1988 — Objaœnienia do szczegó³owej mapy geologicz-nej Polski 1 : 50 000, ark. Wroc³aw (764), Wyd. Geol.
WOLSKI W. 2001a — Analiza wp³ywu podniesienia w r. 1959 piêtrzenia wody na jazach przy ul. Grodzkiej we Wroc³awiu o 0,96 m na hydraulikê przep³ywu wód w obrêbie Wroc³awskiego Wêz³a Wodnego w œwietle dotychczas wykonanych opracowañ i dokumentacji. Geoteko, Warszawa. WOLSKI W. 2001b — Wp³yw obni¿enia piêtrzenia na stopniu dolnym Œródmiejskiego Wêz³a Wodnego we Wroc³awiu na stan infrastruktury komunalnej powsta³ej do roku 1958 oraz po roku 1958 w œwietle dotychczasowych badañ. Geoteko, Warszawa.
WORSA-KOZAK M. 2004 — Odra a pierwszy poziom wodonoœny na terenie Starego Miasta we Wroc³awiu. Mat. konf. Geologiczne i œrodo-wiskowe problemy gospodarowania i ochrony doliny górnej i œrodko-wej Odry. Pañstw. Inst. Geol., Wroc³aw.
WORSA-KOZAK M. 2006 — Wahania zwierciad³a wód podziemnych na terenach zurbanizowanych (miasto Wroc³aw). Arch. UWroc³. ¯UK U. 2000 — Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1 : 50 000 z opisem, ark. Wroc³aw (764), Pañstw. Inst. Geol.
Praca wp³ynê³a do redakcji 29.10.2007 r. Po recenzji akceptowano do druku 20.02.2008 r.
