Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus 17 (1) 2018,

Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus 17 (1) 2018, 127 136 ENVIRONMENTAL PROCESSES www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/ ISSN 1644-0765 DOI: http://dx.doi.org/10.15576/asp.fc/2018.17.1.127 ORIGINAL PAPER Accepted: 1.03.2018 METODA TLM ORAZ WSKAŹNIK SGI JAKO WYZNACZNIKI SUSZY W WODACH GRUNTOWYCH Justyna Kubicz Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Pl. Grunwaldzki 24, 50-375 Wrocław ABSTRAKT Dotychczasowe badania suszy na terenie naszego kraju praktycznie pomijały aspekt niedoboru wód gruntowych, a koncentrowały się na suszach atmosferycznej, rolniczej i hydrologicznej. Dlatego jako cel niniejszej pracy przyjęto przeprowadzenie analizy występowania susz wód gruntowych w wybranych punktach Polski południowo-zachodniej, w oparciu o metody analityczne stosowane w innych krajach europejskich. Celem pośrednim była ocena możliwości wykorzystania metody odcięcia TLM oraz wskaźnika SGI do monitorowania suszy wód gruntowych na postawie danych z państwowego monitoringu środowiska prowadzonego przez Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy. Wynikiem badań jest stwierdzenie, że zaproponowana metoda i wskaźnik mogą być wykorzystane w analizach dotyczących suszy w Polsce. Uzyskane wyniki stanowią uzupełnienie dotychczasowych informacji na temat susz w Polsce w ostatnim 30-leciu. Analizy wykazały, że w latach 90. XX wieku wystąpiła nie tylko susza atmosferyczna i rolnicza opisywana przez Bobińskiego i Meyera [1992a, 1992b], Bąka i Łabędzkiego [2002], Bartczaka [2014], ale także susza w poziomie wód gruntowych. Słowa kluczowe: susza wód gruntowych, standaryzowany wskaźnik poziomu wód gruntowych SGI, metoda odcięcia TLM WSTĘP W świecie naukowym funkcjonuje wiele definicji suszy. Związane jest to z różnymi przyczynami jej powstawania [Hayes i in. 2010]. Najczęściej suszę definiuje się jako okres o wyraźnie zmniejszonych opadach, którego skutkiem są ograniczenia w dostępności do wody [Wilhite i Glantz 1985, Tallaksen i van Lanen 2004, Mishra i Singh 2010]. W umiarkowanych szerokościach geograficznych intensywność suszy wzrasta na skutek wysokiej temperatury powietrza oraz zwiększonego parowania [Feyen i Dankers 2006, Lehner i in. 2006, van Loon 2015]. W następstwie niedoboru opadów intensywne parowanie wyczerpuje zasoby wody znajdującej się w glebie. Obserwuje się wówczas początek procesu wysychania gleby. W dalszym etapie obserwuje się spadek zawartości wody w niższych warstwach, aż obniżeniu ulegnie poziom wody gruntowej. Gdy szczerpywane zasoby wody gruntowej nie są odnawiane infiltrującymi wodami opadowymi obserwuje się dodatkowo obniżenie poziomu wód gruntowych w studniach, zmniejsza się dopływ wody do źródeł i cieków. Przerwanie procesu zachodzi w momencie uzupełnienia zasobów na skutek wystąpienia obfitych i długotrwałych opadów, które na drodze infiltracji zasilają warstwę wodonośną [Strzebońska-Ratomska 1994]. Na tempo uzupełnienia zasobów wód gruntowych wpływ mają również inne czynniki nie meteorologiczne. Są to przede wszystkim właściwości fizyczne terenu, właściwości hydraulicz- e-mail: justyna.kubicz@upwr.edu.pl Copyright by Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków 2018

ne warstwy wodonośnej oraz czynniki antropogeniczne, szczególnie wielkość poboru wód [Chen i in. 2002, Whittemore 2016, Leelaruban i in. 2017]. W światowej literaturze ostatnich lat odnajdujemy wyniki badań suszy wód gruntowych opartye o różne metody między innymi metodę odcięcia Treshold Level Method oraz metodę standaryzowanych wskaźników suszy. Pierwsza metoda w skrócie oznaczana jest jako TLM. Początkowo wykorzystywana była do wyznaczania niżówek w rzekach, z czasem jej zastosowanie rozszerzono o poziom wód gruntowych. Według niej susza jest to okres, w którym poziom położenia zwierciadła wody podziemnej jest równy lub niższy od przyjętego poziomu granicznego [Hisdal i in. 2004, Fleig i in. 2006, van Loon 2013, 2015]. Wśród metod wskaźnikowych najczęściej wykorzystywany jest wskaźnik SGI (Standardized Groundwater Level Index), który oblicza się na podstawie długoletnich ciągów pomiarów położenia wód gruntowych [Bhuiyan i in. 2006, Bloomfield, Marchant 2013]. Wyznaczenie okresów suszy ma duże znaczenie w zarządzaniu wodą w okresie jej niedoboru lub w czasie poprzedzającym. Zastosowanie wymienionych metod daje podstawę do wyznaczenia progów informacyjnych tj. zagrożenie wystąpieniem suszy, wystąpienie suszy, czy wystąpienie sytuacji kryzysowej. Przykładem mogą tu być działania zespołów zarządzania wodami w Holandii, Włoszech i Wielkiej Brytanii [Rijkswaterstaat 2014, Arpa CIMA 2005, von Christierson i in. 2011]. Celem niniejszej pracy była analiza występowania susz wód gruntowych w wybranych wieloleciach w punktach obserwacyjnych południowo-zachodniej Polski, w oparciu o metody analityczne stosowane w innych krajach europejskich. Wynik analizy poszerzy dostępną wiedzę na temat historycznych zjawisk suszy w Polsce. Dotychczasowe badania suszy na terenie naszego kraju praktycznie pomijały aspekt niedoboru wód gruntowych, a koncentrowały się na suszach atmosferycznej, rolniczej i hydrologicznej. Celem pośrednim była ocena możliwości wykorzystania metody TLM oraz wskaźnika SGI do monitorowania suszy wód gruntowych na postawie danych z państwowego monitoringu środowiska prowadzonego przez Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy. Analizy występowania historycznych zjawisk suszy w wodach gruntowych umożliwiają wykonanie pełnej oceny wpływu zmienności klimatu na wody podziemne oraz pozwalają na wyznaczenie obszarów szczególnie narażonych na skutki suszy [Kubicz i Stodolak 2017]. METODYKA W ocenie susz wód gruntowych nie ma wypracowanej jednej uniwersalnej metody. Dlatego w niniejszym artykule wykorzystano dwie różne obecnie najczęściej spotykane w literaturze międzynarodowej. Pierwsza z nich to metoda TLM (Treshold Level Method) opierająca się na wyznaczeniu poziomu granicznego zwierciadła wody gruntowej, umożliwiająca wyznaczenie okresów suszy wód gruntowych [Hisdal i in. 2004, Fleig i in. 2006, van Loon 2013, 2015]. W założeniach metody TLM poziom progowy do wyznaczenia suszy jest związany elementem środowiska lub działem gospodarki dotkniętym suszą np. ilością wody potrzebną do poprawnego funkcjonowania ekosystemów zależnych od wód, ilością wody potrzebną do nawadniania obszarów rolniczych, do celów przemysłowych i energetycznych, czy ilością potrzebnej wody pitnej [Hisdal i in. 2004, Lloyd-Hughes 2014]. Wyznaczenie poziomu suszy dla każdego z tych elementów byłoby niezmiernie trudne, szczególnie z uwagi na brak stosownych informacji. Dlatego z przyczyn praktycznych, wyznacza się wartości progowe dla analizowanego obszaru lub punktu badawczego. Najczęściej z zakresu 75 90 percentyla z wieloletnich obserwacji stanów niskich [Hisdal i in. 2004, Fleig i in. 2006, Tallaksen i in. 2009]. W opracowaniu za poziom graniczny przyjęto średni niski stan zwierciadła wody z wielolecia (SNG). Poziom ten zalecają Kazimierski i in. [Kazimierski i in. 2009, Kubicz i Dąbek 2016]. Jako suszę określa się okres, kiedy zwierciadło wody gruntowej wielokrotnie i systematycznie obniża się poniżej przyjętej wartości SNG. Zakłada się, że okres który można utożsamiać z okresem suszy wód gruntowych, to czas kiedy średni miesięczny poziom zwierciadła wody przez co najmniej 3 miesiące znajduje się poniżej poziomu SNG [Tarka i Staśko 2010]. Okres krótszy utożsamia się z niżówką. Kazimierski i in. [2009] dodatkowo założyli, że stany z zakresu od stanu średniego niskiego do połowy odległości pomiędzy położeniami średnimi niskimi a najniższym z niskich zaobserwowanych w wieloleciu SNG AG > ½ (SNG + NNG), oznaczają 128 www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/

wystą pienie płytkiej suszy. Z kolei położenie zwierciadła wody poniżej połowy tej odległości AG ½ (SNG + NNG) ozna cza wystąpienie suszy głębokiej (gdzie: WNG najwyższe położenie zwierciadła spośród najniższych położeń (tzn. stan najwyższy z niskich, określa górną granicę strefy stanów niskich), SNG średni niski stan zwierciadła wody, NNG najniższe położenie zwierciadła tzw. stan najniższy z niskich). W pracy wykorzystano również metodę wskaźnikową opartą na indeksie SGI (Standardized Groundwater Level Index) obliczanym na podstawie poziomu wody gruntowej [Bloomfield i Marchant 2013, Musuuza i in. 2016]. Wskaźnik SGI jest odpowiednikiem wskaźnika SPI (Standarised Precipitation Index) wykorzystywanego do oceny niedoborów opadów, zaproponowanego przez McKee i in. [1993, 1995] oraz SWI (Standarised Water Level Index), który został zaproponowany przez Bhuiyan (2006) do monitorowania niedoborów wód powierzchniowych i podziemnych. Wartość użytego wskaźnika jest standaryzowanym odchyleniem stanu wody gruntowej od wartości mediany w badanym wieloleciu. W celu dopasowania do rozkładu normalnego homogenicznych ciągów danych wykorzystano zalecaną w literaturze 2-parametrową funkcję logarytmiczną ln [Ozga-Zielińska i Brzeziński 1994, Vicente-Serrano i in. 2012]. Zgodność rozkładu zmiennej przekształconej f(x) z rozkładem normalnym zbadano stosując test zgodności χ 2 -Pearsona. Pozytywna wartość testu zgodności pozwoliła na obliczanie wartości wskaźników na podstawie równania (1): f( X) µ SGI = (1) δ gdzie: f(x) znormalizowany średni poziom położenia wód gruntowych, µ wartość średnia znormalizowanego ciągu poziomu położenia zwierciadła wody gruntowej X, δ odchylenie standardowe znormalizowanego średniego poziom położenia wód gruntowych. Za McKee i in. [1993, 1995] przyjęto, że w okresie suszy wszystkie wartości wskaźników SGI są ujemne i jednocześnie w przynajmniej w jednym miesiącu wartości te są mniejsze lub równe 1,0. Przerwanie suszy następuje, gdy wartość wskaźnika wzrasta powyżej zera. Dla wskaźników, których wartości spełniają warunek X < 0, przyjęto wspólną 4-klasową ocenę intensywności suszy (tabela 1). Tabela 1. Klasyfikacja natężenia suszy na podstawie Mc- Kee i in. [1993, 1995] Table 1. Classification of drought intensity acc. to McKee i in. [1993, 1995] SGI Natężenie suszy Intensity of drought < 2,0 susza ekstremalna extremely drought 1,99 1,5 susza silna severely drought 1,49 1,0 susza umiarkowana moderately drought 0,99 0,0 susza łagodna mild drought MATERIAŁ I OBSZAR BADAŃ Analizy wykonano w oparciu o pomiary położenia zwierciadła wody gruntowej w pięciu punktach pomiarowych należących do sieci obserwacyjno-badawczej Państwowego Instytutu Geologicznego Państwowego Instytutu Badawczego (PIG PIB). Punkty pomiarowe znajdowały się w województwie dolnośląskim w miejscowościach Piława Górna na Przedgórzu Sudeckim, Białobrzezie na Nizinie Śląskiej i Słup na Nizinie Śląsko-Łużyckiej oraz w województwie opolskim w miejscowościach Dobrzeń Mały i Łącznik na Nizinie Śląskiej [Kondracki 2002] (ryc. 1). W podziale hydrogeologicznym stacje pomiarowe Piława Górna, Słup, Białobrzezie oraz Łącznik zlokalizowane są w regionie hydrogeologicznym XV (region wrocławski), Dobrzeń Wielki w regionie XII (region śląsko-krakowski) [Paczyński 1995]. Wszystkie punkty położone są w dorzeczu Odry. Do analiz wykorzystano średnie miesięczne wartości położenia poziomu wody gruntowej obliczone na podstawie pomiaru głębokości położenia zwierciadła wody w otworach badawczych wykonywanych raz w tygodniu w poniedziałek o godzinie 6 00 UTC. Dane pomiarowe obejmowały lata na stacji w Piławie Górnej, 1989 2014 w Białobrzeziu i w Słupie oraz w Dobrzeniu Małym i Łączniku. Zestawienie podstawowych informacji dotyczące punktów pomiarowych przedstawiono w tabeli 2. www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/ 129

Ryc. 1. Lokalizacja punktów pomiarowych na tle głównych rzek dorzecza Odry Fig. 1. Location of measurement points on the background of the main rivers of the Odra basin Tabela 2. Zestawienie podstawowych informacji na temat punktów badawczych Table 2. Summary information about the measurement points Numer punktu Point number II/601/1 II/633/1 II/636/1 II/692/1 II/732/1 Lokalizacja Site Piława Górna Łącznik Dobrzeń Mały Słup Białobrzezie Stratygrafia Stratygraphy Pt Q Q Pg+Ng Q Litologia Lithology gnejsy piaski Położenie zwierciadła wody, m p.p.t. Groundwater level in the analyzed period, m a.s.l. piaski średnioziarniste bazalty piaski średnia mean 16,16 7,41 3,18 10,99 2,74 minimum min 24,61 7,98 4,03 13,98 5,61 maksimum max 10,86 6,16 2,37 10,35 1,82 Głębokość spągu warstwy wodonośnej (m p.p.t.) Well depth relative to soil surface, m a.s.l. Położenie nawierconego zwierciadła wody, m p.p.t. Water table met during drilling, m a.s.l. 45 21 9 15,2 12 13,5 5,3 1,5 12,65 1,2 130 www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/

WYNIKI Zmienność położenia zwierciadła wody gruntowej w punktach badawczych przedstawiono na rycinie 2. Czerwoną linią zaznaczono poziom odcięcia wyznaczający wystąpienie niżówki (w przypadku krótkich okresów obniżenia) lub suszy (dla okresów, co najmniej 3 miesięcznego obniżenia poziomu zwierciadła) zgodnie z metodyką TLM. Dla obserwacji w Piławie Górnej poziom odcięcia, wyznaczony jako SNG, był na poziomie 16,16 m p.p.t. W Łączniku poziom ten kształtował się na poziomie 7,41 m p.p.t., w Dobrzeniu Małym 3,18 m p.p.t., w Slupie 10,99 m p.p.t. oraz Białobrzeziu 2,74 m p.p.t. Zgodnie z przyjętą metodą wyróżniono od 2 (Pilawa, Dobrzeń Mały, Białobrzezie) do 7 (Słup) okresów, w których wystąpiła susza w wodach gruntowych. We wszystkich punktach badawczych stwierdzono susze w okresie 1990 1996. W punkcie obserwacyjnym w miejscowości Słup, susze wód gruntowych w tym okresie były przerywane 2 krótkimi epizodami Ryc. 2. Przebieg zmienności położenia zwierciadła wody w wybranych punktach obserwacyjnych wraz z zaznaczoną wartością graniczną, poniżej której następuje wystąpienie suszy hydrogeologicznej Fig. 2. Histograms showing the variability of the groundwater level in measurement points and degree below which there are groundwater droughts www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/ 131

Ryc. 3. Okresy wystąpienia suszy według metody TLM w wybranych punktach obserwacyjnych Fig. 3. Groundwater drought periods according to TLM method in measurement points (3 4 miesiące) i jednym długim 23 miesięcznym. Nieprzerwanie i najdłużej susza trwała w Piławie Górnej. W latach późniejszych wytypowano jeszcze kilka okresów suszy. Najbardziej znaczące to susze wód gruntowych w punkcie obserwacyjnym w miejscowości Słup (w latach 2000 2001, 2003 2005) i w miejscowości Łącznik (w latach 2002 2005) (ryc. 2, 3). Największą występowania suszy stwierdzono w Piławie Górnej (37,5), najmniejszą 19,9 w miejscowości Białobrzezie (tabela 3). Uwzględniając natężenie suszy jako kryterium podziału wykazano, że we wszystkich punktach pomiarowych wystąpienia suszy płytkiej przeważała nad suszą głęboką. W punktach pomiarowych Piława Górna, Dobrzeń i Słup wartości częstości wystąpienia suszy płytkiej były zbliżone i kształtowały się w zakresie 21,3 23,5. W miejscowości Słup płytka susza występowa najczęściej. Najmniejszy udział czasu z płytkimi suszami charakteryzuje punkt obserwacyjny w Białobrzeziu (10,6). W przypadku susz głębokich największą zanotowano w Piławie Górnej (14,6), a najmniejszą w Dobrzeniu Małym (4,3) (tabela 3). Przebieg zmienności wskaźnika SGI przedstawiono na rycinie 4, natomiast okresy wystąpienia suszy w punktach badawczych zaznaczono na rycinie 5. Zgodnie z przyjętą klasyfikacją obliczonego wskaźnika SGI w punktach badawczych wyróżniono od 1 (Piława Górna, Dobrzeń Mały, Białobrzezie) do 3 (Słup) okresów, w których wystąpiła susza w wodach gruntowych. Jednoczesne wystąpienie suszy w czterech z pięciu badanych punktów zaobserwowano w latach 1990 1996. W okresie październik 1992 listopad 1993 susza wystąpiła we wszystkich lokalizacjach (ryc. 5). Częstość okresów z suszą według wskaźnika Tabela 3. Liczba miesięcy i suszy o różnej intensywności według metody TLM Table 3. Number of months and frequency of groundwater drought with different intensity according to the TLM method Punkt obserwacyjny, okres Site, observation period Susza płytka Schallow drought liczba miesięcy number of month liczba miesięcy number of month Susza głeboka Deep drought liczba miesięcy number of month Łącznie Total Piława Górna Łącznik Dobrzeń Mały Słup 1989 2014 Białobrzezie 1989 2014 77 22,9 49 14,6 126 37,5 58 17,6 42 12,8 100 30,4 70 21,3 14 4,3 84 25,5 71 23,5 32 10,6 103 34,1 32 10,6 28 9,3 60 19,9 132 www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/

Ryc. 4. Przebieg zmienności wskaźnika SGI dla wybranych punktów obserwacyjnych Fig. 4. Histograms showing the variability of the SGI in measurement points SGI wynosi od 30,1 do 39,5 (tabela 4). Częstość okresów ze stwierdzoną suszą łagodną wynosiła od 9,1 w Dobrzeniu Małym do 21,9 w miejscowości Łącznik, z suszą umiarkowaną od 4 w Białobrzeziu do 19,5 w Dobrzeniu Małym. Z kolei występowania suszy silnej znajdowała się w zakresie 1,8 (Łącznik) 8,6 (Piława Górna), suszy ekstremalnej od 0 (Łącznik, Dobrzeń Mały) do 8,6 (Białobrzezie). Wskaźnik SGI wykazał, że najsilniejsza susza wystąpiła w Piławie Górnej od stycznia 1995 do kwietnia 1996 roku. Był to okres 16 miesięcy suszy ekstremalnej, poprzedzony 6 latami suszy o natężeniu od łagodnej do silnej. Dodatkowo zwrócono uwagę na dwa okresy suszy ekstremalnej w miejscowości Białobrzezie (12.1992 03.1994 oraz 12.1994 09.1995), wchodzące w skład dłuższego okresu niedoboru wody w latach 1992 1996 (ryc. 4). Wykonane analizy stanowią nawiązanie do dotychczasowych badań susz w Polsce. Według badań Bobińskiego i Meyera [1992, 1992], Bąka i Łabędzkiego [2002] oraz Bartczaka [2014] w ostatnim pięćdziesięcioleciu głębokie susze wystąpiły w latach: 1951, www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/ 133

Ryc. 5. Okresy wystąpienia suszy według wskaźnika SGI w wybranych punktach obserwacyjnych Fig. 5. Groundwater drought periods according to SGI method in measurement points 1953, 1959, 1963, 1964, 1969, 1971, 1976, 1982 1984, 1988 1995, 2000 2003. Wymienieni autorzy w badaniach koncentrowali się na suszach: atmosferycznej, rolniczej i hydrologicznej. Przedstawione w artykule obliczenia i analizy wykazały, że w latach 90. XX wieku susza również wystąpiła w poziomie wód gruntowych we wszystkich punktach. Zauważono przy tym jej wydłużenie do końca 1996 roku. Nie stwierdzono suszy wód gruntowych w latach 2000 2003, natomiast zwrócono uwagę, że w niektórych punktach badawczych susza ta pojawiła się z opóźnieniem dopiero w 2002 roku i trwała nawet do 2006 roku. Podobne wyniki uzyskano w badaniach dotyczących niedoborów wód podziemnych na Pomorzu Zachodnim [Kubicz i Stodolak 2017]. Tabela 4. Liczba miesięcy i suszy o różnej intensywności według wskaźnika SGI Table 4. Number of months and frequency of groundwater drought with different intensity according to the SGI Punkt obserwacyjny, okres obserwacyjny Site, observation period Piława Górna Łącznik Dobrzeń Mały Słup 1989 2014 Białobrzezie 1989 2014 Susza łagodna Mild drought liczba miesięcy number of month Susza umiarkowana Moderate drought liczba miesięcy number of month częstotość Susza silna Severe drought liczba miesięcy number of month Susza ekstremalna Extreme drought liczba miesięcy number of month Łączny czas trwania suszy Total liczba miesięcy number of month 40 11,9 14 4,2 29 8,6 18 5,4 101 30,1 72 21,9 52 15,8 6 1,8 0 0,0 130 39,5 30 9,1 64 19,5 9 2,7 0 0,0 103 31,3 47 15,6 25 8,3 15 5,0 6 2,0 93 30,8 64 21,2 12 4,0 6 2,0 26 8,6 108 35,8 WNIOSKI 1. Wynikiem analiz jest stwierdzenie, że metoda TLM i wskaźnik SGI mogą być wykorzystane w badaniach suszy w Polsce w oparciu o dane pomiarowe pochodzące z baz Państwowego Instytutu Badawczego. 2. Uzyskane wyniki stanowią uzupełnienie dotychczasowych informacji na temat susz w Polsce w ostatnim 30-leciu. Analizy wykazały, że w latach 90. XX wieku wystąpiła nie tylko susza atmosferyczna i rolnicza opisywana przez Bąka i Łabędzkiego [2002], Bobińskiego, Meyera [1992, 1992], Bartczaka [2014], ale także susza w poziomie wód gruntowych. 3. Analizy wskazały na możliwość wystąpienia przesunięcia w czasie wystąpienia suszy w wodach gruntowych w stosunku do innych typów 134 www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/

susz. W przypadku dalszych badań susz w Polsce autorka zaleca uwzględnienie opóźnionej reakcji systemu wodonośnego na niedobór opadów, wywołujący w pierwszej kolejności suszę atmosferyczną i rolniczą. 4. Stosując wskaźnik SGI, stwierdzono mniejszą liczbę susz niż wówczas, gdy wykorzystywano metodę TLM. Metoda TLM była bardziej czuła w stosunku do suszy krótkotrwałej. Metoda wskaźnikowa nie była wrażliwa na chwilowe wahania poziomu wód gruntowych. 5. Obydwie metody wskazały na największe niedobory wody w miejscowości Białobrzezie w latach 1992 1995. PIŚMIENNICTWO Arpa CIMA (2015). Guidelines for the use of the out-put of models for low-flow management in the po river, www. cimafoundation.org/wp-content/uploads/doc/magre.pdf (dostęp 20.02.2017). Bartczak, A., Glazik, R., Tyszkowski, S. (2014). Identyfikacja i ocena intensywności okresów suchych we wschodniej części Kujaw. Nauka Przyr. Technol., 8(4), 46. Bąk, B., Łabedzki, L. (2002). Assessing drought severity with the relative precipitation index [RPI] and the standardised precipitation index [SPI]. J. Water Land Develop., 6, 29 49. Bhuiyan, C., Singh, R.P., Kogan, F.N. (2006). Monitoring drought dynamics in the Aravalli region (India) using different indices based on ground and remote sensing data. International J. Applied Earth Observation and Geoinformation, 8(4), 289 302. Bloomfield, J.P., Marchant, B.P. (2013). Analysis of groundwater drought building on the standardised precipitation index approach. Hydrol. Earth System Sci., 17, 4769 4787. Bobiński, E., Meyer, W. (1992a). Drought in Poland in the years 1982 1992. A hydrologic assessment. Wiadomości Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, 15(4). Bobinski, E., Meyer, W. (1992b). Hydrologic drought in the years 1989 1992 in Poland against the years 1982 1992. Gosp. Wodna, 12. Chen, Z., Grasby, S.E., Osadetz, K.G. (2002). Predicting average annual groundwater levels from climatic variables: an empirical model. J. Hydrology, 260(1), 102 117. Feyen, L., Dankers, R. (2009). Impact of global warming on streamflow drought in Europe. J. Geophysical Res.: Atmospheres, 114(D17). Fleig, A.K., Tallaksen, L.M., Hisdal, H., Demuth, S. (2006). A global evaluation of streamflow drought characteristics. Hydrol. Earth System Sci., 10(4), 535 552. Hayes, M., Svoboda, M., Wall, N., Widhalm, M. (2011). The Lincoln declaration on drought indices: universal meteorological drought index recommended. Bull. American Meteorological Society, 92(4), 485 488. Hisdal, H., Tallaksen, L., Clausen, B., Peters, E., Gustard, A. (2004). Hydrological drought characteristics. Developments in Water Science, 48(5), 139 198. Kazimierski, B., Cabalska, J., Mikołajczyk, A., Pilichowska -Kazimierska E. (2009). Ocena zagrożenia suszą hydrogeologiczną (gruntową) na obszarze Polski. Materiały XVIII Ogolnopolskiego Sympozjum Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego. Kondracki, J. (2002). Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. Kubicz, J., Dąbek, P. (2016). Zróżnicowanie częstości występowania nizówek hydrogeologicznych na obszarze Pomorza Zachodniego. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus, 15 (4), 279 293. Kubicz, J., Stodolak, R. (2017). Metoda obrazowania niskich stanów wód podziemnych w przestrzeni jednolitych części wód podziemnych The method of low groundwater flow charting in space of groundwater bodies. Przegl. Nauk. Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 26(1), 15 27. Leelaruban, N., Padmanabhan, G., Oduor, P. (2017). Examining the Relationship between Drought Indices and Groundwater Levels. Water, 9(2), 82. Lehner, B., Döll, P., Alcamo, J., Henrichs, T., Kaspar, F. (2006). Estimating the impact of global change on flood and drought risks in Europe: a continental, integrated analysis. Climatic Change, 75(3), 273 299. Lloyd-Hughes, B. (2014). The impracticality of a universal drought definition. Theoretical and Applied Climatology, 117(3 4), 607 611. McKee, T.B., Doesken, N.J., Kleist, J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scales. Proc. 8th Conference on Applied Climatology, 17 22 Janvier, Anaheim. American Meteorological Society, Boston, 179 183 McKee, T.B., Doesken, N.J., Kleist, J. (1995). Drought monitoring with multiple time scales. Proc. 9th Conference on Applied Climatology. American Meteorological Society, Dallas Boston, 233 236. Mishra, A.K., Singh, V.P. (2010). A review of drought concepts. J. Hydrology, 391(1), 202 216. Musuuza, J. L., Van Loon, A. F., Teuling, A. J. (2016). Multiscale evaluation of the Standardized Precipitation In- www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/ 135

dex as a groundwater drought indicator. Hydrol. Earth System Sci., 20(3), 1117. Ozga-Zielińska, M., Brzeziński, J. (1994). Hydrologia stosowana. PWN, Warszawa. Paczyński, B. (1995). Atlas hydrogeologiczny Polski w skali 1 : 500 000. Systemy zwykłych wód podziemnych, Zasoby, jakość i ochrona zwykłych wód podziemnych. Rijkswaterstaat (2014). Drought report (in Dutch: Droogtebericht ). Watermanagementcentrum Nederland Landelijke Coördinatiecommissie Waterverdeling. Strzebońska-Ratomska, B. (1994). Metodyka oceny intensywnosci i zasiegu suszy hydrologicznej Cz. I: Susza hydrologiczna na Podkarpaciu w latach 1961 1990. Wiadomości Instututu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, 17(4), 15 41. Tallaksen, L.M., Hisdal, H., Van Lanen, H.A. (2009). Space time modelling of catchment scale drought characteristics. J. Hydrology, 375(3), 363 372. Tallaksen, L.M., Van Lanen, H.A. (red.). (2004). Hydrological drought, 48: Processes and estimation methods for streamflow and groundwater. Elsevier, Amsterdam. Tarka, R., Staśko, S. (2010) Wahania zwierciadła wod podziemnych jako odzwierciedlenie ekstremalnych sytuacji pogodowych. [W:] Wyjątkowe zdarzenia przyrodnicze na Dolnym Śląsku i ich skutki. Red. P. Migoń. Uniwersytet Wrocławski, Wrocław, 241 255. Van Loon, A.F. (2013). On the propagation of drought: how climate and catchment characteristics influence hydrological drought development and recovery. PhD thesis, Wageningen University, Wageningen. Van Loon, A.F. (2015). Hydrological drought explained. Wiley Interdisciplinary Reviews: Water, 2(4), 359 392. Vicente-Serrano, S.M., Beguería, S., Lorenzo-Lacruz, J., Camarero, J.J., López-Moreno, J.I., Azorin-Molina, C., Revuelto, J., Moran-Tejeda, E., Sanchez-Lorenzo, A. (2012). Performance of drought indices for ecological, agricultural, and hydrological applications. Earth Interactions, 16(10), 1 27. Von Christierson, B., Hannaford. J., Lonsdale, K., Parry, S., Rance, J., Wade, S., Jones, P. (2011). Impact of long droughts on water resources. Report SC070079/R5, Environment Agency. Wilhite, D.A., Glantz, M. H. (1985). Understanding: the drought phenomenon: the role of definitions. Water International, 10(3), 111 120. Whittemore, D.O., Butler Jr, J.J., Wilson, B.B. (2016). Assessing the major drivers of water-level declines: New insights into the future of heavily stressed aquifers. Hydrological Sci. J., 61(1), 134 145. TLM METHOD AND SGI INDEX AS INDICATOR OF GROUNDWATHER DROUGHT ABSTRACT Previous studies of drought in Poland practically ignored the aspect of shortage of groundwater. They were focused on atmospheric, agricultural and hydrological drought. Therefore, the aim of this work was groundwater drought analysis in selected points of South-Western Poland, based on the analytical methods used in other european countries. The indirect aim was to assess the possibility of using the TLM method and the SGI for monitoring groundwater drought based on data from the National Geological Institute National Research Institute. Investigations demonstrated that both methods gave results. Results complemented the existing information about droughts in Poland in the last 30 years. Studies show that in the 1990s there was groundwater drought, not only atmospheric and agricultural drought described by Bąk and Łabędzki (2002), Bobiński, Meyer (1992, 1992), Bartczak (2014). Key words: groundwater drought, Standardized Groundwater Level Index SGI, Treshold Level Method 136 www.formatiocircumiectus.actapol.net/pl/