Problemy wodnej rekultywacji wyrobisk kruszyw naturalnych

Transkrypt

1 Problemy wodnej rekultywacji wyrobisk kruszyw naturalnych Krzysztof Polak, Marcin Chodak, Szymon Sypniowski Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Górnictwa Odkrywkowego Kraków,

2 Kierunek wodny rekultywacji Wyrobiska wgłębne Złoże poniżej z. w. odwodnione Złoże poniżej z. w. - eksploatacja poniżej z. w.

3 Rekultywacja wodna 1. Utworzenie warunków wodnych na terenach będących pod wpływem górniczego odwodnienia 2. Przygotowanie terenów poeksploatacyjnych dla celu nadania im wodnych walorów użytkowych

4 Pochodzenie jezior naturalnych - meteorytowe - tektoniczne - reliktowe - polodowcowe rynnowe, morenowe, wytopiskowe, cyrkowe - wulkaniczne kraterowe, zaporowe, kalderowe, maary - przybrzeżne - deltowe -wydmowe - osuwiskowe -krasowe - starorzecza - deflacyjne - wytworzone przez ruchy masowe Procesy długotrwałe odbywające się w czasie geologicznym

5 Czynniki decydujące o formie jeziora pogórniczego Geologiczne: Forma złoża i granice jego występowania Głębokość zalegania spągu złoża Zwierciadło wód podziemnych Środowiskowe: Ograniczenia zasięgu eksploatacji złoża Ochrona zasobów przyrody Górnicze: Wskaźnik wykorzystania złoża Warunki bezpieczeństwa System eksploatacji i zasięgi pionowe maszyn Granice O. G.

6 Czynniki decydujące o kierunku rekultywacji i sposobie zagospodarowania zbiornika Parametry zbiornika Docelowe położenie zwierciadła wody Właściwości wody Zagospodarowanie otaczającego terenu (zlewni) Położenie zbiornika względem istniejącej sieci hydrograficznej Podatność zbiornika na degradację Potrzeby społeczno-gospodarcze

7 Czynniki decydujące o jakości zbiornika cyrkulacja wody Miksolimnion w strefie umiarkowanej 2x do roku: wiosna i jesień ukształtowanie terenu (dna), układy batymetryczne, zmiany gęstości wody, zanieczyszczenia

8 Wpływ sposobu zagospodarowania otoczenia na cyrkulację wód

9 Podatność na degradację Średnia głębokość Objętość jeziora i długość linii brzegowej Procent stratyfikacji wód Powierzchnia dna czynnego i objętość epilimnionu Wskaźnik wymiany wody Powierzchnia zlewni oraz powierzchnia jeziora Zagospodarowanie zlewni

10 Eutrofizacja jezior zwiększanie trofii (żyzności) wód, wzrost stężenia związków biogennych (fosforu i azotu), które dostarczane są do zbiornika w dwóch formach: mineralnej organicznej, która ulegając rozkładowi przechodzi w formę mineralną np. azotu i fosforu, przyczyny: biogeny, ścieki (np. detergenty), tlenki azotu (atmosfera), nawozy rolnicze, kanalizacje, drogi skutki: osady denne, brak tlenu, rozkład substancji organicznej (wydzielanie H 2 S), wynoszenie biogenów z osadów przez wydzielający się z dna metan

11 Zapobieganie eutrofizacji zwiększenie powierzchni łąk i pastwisk kosztem pól uprawnych uporządkowanie gospodarki wodnej w zlewni rozproszenie ośrodków wczasowych oraz gęstości zabudowy zagospodarowanie leśne terenu zlewni zakrzewianie brzegów pozostawianie strefy trzcin

12 Kierunki rekultywacji i zagospodarowania jezior powyrobiskowych Ekologiczny (przyrodniczy) Gospodarczy Rekreacyjny Retencyjny Wielofunkcyjny

13 Wytyczne zagospodarowania gospodarczego (rybackiego) Stateczne i dostępne (przynajmniej w części zbiornika) skarpy Łagodnie nachylone brzegi umożliwiające bytowanie roślin przybrzeżnych Urozmaicona linia brzegowa Płaski spąg wyrobiska (umożliwia odłów ryb przy użyciu sieci) Odpowiedni odczyn (ph = 6,0 8,5), skład chemiczny i natlenienie wody

14 Zagospodarowanie wyrobiska rolnicze (stawy hodowlane)

15 Wytyczne zagospodarowania rekreacyjnego Tereny otaczające zbiornik możliwe do zadrzewienia Brzegi wyrobiska nie mogą być podmokłe Stateczne, łatwo dostępne i niezbyt strome skarpy Skarpy otaczające zbiornik łatwe do rekultywacji biologicznej Przynajmniej część linii brzegowej o charakterze piaszczystym Wyrównane dno zbiornika; dno nie może opadać zbyt stromo Woda w zbiorniku o odpowiedniej jakości chemicznej i sanitarnej Zbiornik odporny na degradację, eutrofizację

16 Wytyczne zagospodarowania ekologicznego Spadek części podwodnej skarp nie większy niż 1:2, a jeśli to niemożliwe strefa przybrzeżna o spadku 1:3 dla rozwoju roślinności szuwarowej Urozmaicona linia brzegowa oraz łagodne ukształtowanie spadków dna szczególnie w strefie przybrzeżnej Zagospodarowanie otoczenia zbiornika w kierunku ekologicznym

17 Wytyczne zagospodarowania retencyjnego Zbiornik przepływowy (połączenie z siecią hydrograficzną) Posiadający zdolność retencyjną Możliwość zabudowy urządzeń piętrzących i spustowych (jazów) Odpowiednie warunki hydrogeologiczne skał w otoczeniu akwenu (wodoprzepuszczalność) Odpowiednie warunki geotechniczne (stateczność brzegów)

18 Przykładowe nachylenia skarp zależnie od sposobu zagospodarowania zbiornika A, B, C zagospodarowanie ekologiczne D, E, F zagospodarowanie rekreacyjne Źródło: A. Karczewska, Ochrona gleb i rekultywacja...

19 Podsumowanie i wnioski końcowe... Wymagania technologii i techniki górniczej powodują, że wyrobiska poeksploatacyjne zazwyczaj posiadają parametry wynikające z uwarunkowań geologiczno-górniczych, Wyrobiska górnicze wymagają zabiegów rekultywacyjnych w celu nadania zbiornikom oraz ich otoczeniu zbliżonych do naturalnych cech środowiskowych, Wybór kierunku wodnego rekultywacji wyrobiska powinien uwzględniać szereg czynników naturalnych i antropogenicznych zlewni oraz samego zbiornika,

20 Podsumowanie i wnioski końcowe Wymagania górnicze oraz środowiskowe są niekiedy sprzeczne, co powoduje konieczność poszukiwania rozwiązań kompromisowych, Gospodarowanie zasobami mineralnymi oraz zagospodarowanie terenów poeksploatacyjnych powinny odbywać się zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju, Rekultywacja wodna nowe wartości użytkowe, bioróżnorodność, wzrost wartości nieruchomości, itp., Zagospodarowanie wodne wyrobisk odkrywkowych może mieć znaczenie w wymiarze gospodarczym kraju.