1. Opis zadania

Inwestor zlecił wykonanie prognozy dla studni na potrzeby gospodarstwa domowego na działkach 425 w miejscowości Doły, gmina Dębno, powiat brzeski. Zapotrzebowanie na wodę ze studni nie będzie przekraczać 5m3 na dobę a planowana głębokość nie może przekraczać 30m w wypadku uproszczonej procedury wykonawczej lub do 100m w wypadku konieczności uzyskania pozwolenia wodno-prawnego. Poniższą prognozę dla ujęcia wykonano na podstawie dostępnych danych otworowych, danych mapowych oraz publikacji. 

2. Lokalizacja, morfologia i hydrografia 

Badany obszar zlokalizowany jest na kompleksie działek 425 w miejscowości Doły, gmina Dębno, powiat brzeski. Działka znajduje się w obrębie terenu wiejskiego, zagospodarowanego działkami rolniczymi, oraz pojedynczymi działkami z budownictwem jednorodzinnym co przedstawiono na ortofotomapie z oznaczonymi granicami działek katastralnych na Fig.2a. Działka jest niezabudowana, posiada kształt nieregularnego wielokąta wydłużonego w kierunku wschód-zachód na długości ok.500m. Wschodnia część działki o szerokości ok. 15m i jest zalesiona, a część zachodnia działki o szerokości ok.30m jest zagospodarowana polem uprawnym. Morfologia terenu jest typowa dla brzeżnej części Karpat Zewnętrznych, występują tu wzniesienia w formie garbów przedzielone dolinami rzek i potoków. Na Fig.2b przedstawiono profil wysokościowy działki w kierunku wschód-zachód.

Fig.2a Lokalizacja działki na tle ortofotomapy.

Na Fig.2b przedstawiono profil wysokościowy działki w kierunku wschód-zachód. Od zachodu działka przylega do drogi gminnej, idąc na wschód wznosi się z 276m n.p.m. do 285m n.p.m na odcinku 120m, następnie opada w kierunku wschodnim do wysokości 265m n.p.m.. Tak więc różnica wysokości poziomu terenu na działce wynosi 20m. 

Fig.2b Lokalizacja działki na tle mapy topograficznej z zaznaczeniem konturów wysokościowych i rzeźby terenu.

Na Fig.2c przedstawiono łamany profil wysokościowy przechodzący przez całość działki , następnie wydłużony na południowy zachód w kierunku doliny cieku Niedźwiedź na 242m n.p.m. i południowy wschód w kierunku lokalnego obniżenia o kształcie doliny potoku na wysokości 260 mn.p.m.

Fig.2c Profil wysokościowe działki.

3. Geologia

 
Generalnie, geologię w obszarze okolic Dębna należy rozpatrywać na dwóch poziomach: powierzchniowym  – głównie wieku Czwartorzędowego i wgłębnym – Paleogen i Kreda.   

Tabela 1 Litostratygrafia w okolicy omawianej działki 

Geologia wgłębna 

 Na obszarze w okolicy omawianej działki w obrębie nasunięcia karpackiego dominują wychodnie utworów jednostki śląskiej Karpat Zewnętrznych. Podłoże w okolicy omawianej działki tworzą skały wieku Kreda-Paleogen zalegające pod kątem 20-60 stopni w większości z upadem w kierunku południowo zachodnim, w formie nasuniętych na siebie bloków. Uproszczony opis litologii i stratygrafii przedstawiono w Tabeli 1. Skały podłoża, które zidentyfikowano w okolicy to zdominowane przez piaskowce warstwy istebniańskie dolne i warstwy krośnieńskie dolne oraz zdominowane przez łupki warstwy menilitowe. Na Fig.3c przedstawiono szkic z interpretacją geologii znajdującej się pod utworami powierzchniowymi. Uwagę zwraca uskok skalny zinterpretowany jako przecinający wschodnią część omawianej działki. 

 Geologia powierzchniowa 

 Utwory powierzchniowe, przykrywające starsze utwory wgłębne, pochodzą z nawiewów wietrznych (eoliczne lessy) pokrywające wzgórza, osady osuwiskowe, a także osady rzeczne w dolinach. 

Fig.3b Mapa geologiczna utworów powierzchniowych oraz wgłębnych odkrytych. Objaśnienia w Tabeli 1. 

4. Geologia

W miesiącu październiku 2022 roku, na omawianej działce, przed zleceniem wykonania niniejszego raportu, został odwiercony otwór badawczy średnicy ok 240mm do głębokości ok.59m. Według relacji wiertacza, pod płytką pokrywą powierzchniową pyłów/lessów, znajdowały się łupki oraz iły/iłowce aż do dna otworu, gdzie nawiercono twarde “kamienie”. Lokalizacja otworu przedstawiona jest na Fig.3b. Po zarurowaniu i zaflirtowaniu otworu, uzyskano znikomą wydajność – otwór zaklasyfikowany jako negatyw. 

Archiwa Państwowego Instytutu Geologicznego zawierają informacje na temat jednego udokumentowanego ujęcia wód podziemnych, znajdującego się około 600m na południowy zachód od granicy omawianej działki o nazwie “Doły Mleczarnia” z 1957r. Mimo że odwiercony do 27m głębokości do utworów kredowych, dopływ wód występował w utworach Czwartorzędowych na głębokości 9.2-10.7m. Głębokość ustabilizowanego zwierciadła wody wyniosła 3.2m. Brak jest informacji na temat wydajności ujęcia. Rzędna terenu na otworze to 240m n.p.m. 

W okolicy udokumentowane są również płytkie studnie widoczne na mapie hydrograficznej Fig.4a. 

Fig.4a. Mapa hydrograficzna. 

Jak można zauważyć na Fig.4b, lokalizacje źródeł cieków wodnych znajdują się na wychodniach piaskowców i osadów osuwiskowych. Płytki poziom wodonośny skoncentrowany jest w obrębie dolinek. 

Fig.4b. Mapa geologiczna z Fig 3b na podkładzie mapy hydrograficznej z Fig 4a. 

Państwowy Instytut Geologiczny publikuje mapy hydrogeologiczne w których oznacza zasięg obszarowy jednostek hydrogeologicznych. Jednostka hydrogeologiczna to poziom lub zespół poziomów wodonośnych należących do określonej stratygraficznie jednostki: epoki (np. piętro kredowe, piętro trzeciorzędowe). W obrębie piętra wodonośnego można wyróżnić warstwy wodonośne.  W szerszym znaczeniu za warstwę wodonośną uznaje się też niewarstwową strefę utworów przepuszczalnych nasyconych wodą, wykazującą przewodność dostateczną do powstania strumienia wód podziemnych i możliwość ujęcia wód studniami. W przypadku braku wydzielenia jednostki hydrogeologicznej na danym obszarze PIG oznajmia dominację utworów geologicznych które nie są przepuszczalne lub też wydajność tych utworów jest niska, np. poniżej 1m3 na godzinę. 

Działka leży na wydzielonym piętrze wodonośnym kredowo-trzeciorzędowym (Kreda-Paleogen) oznaczonym jako 6aTr-Cr. Obejmuje obszar o powierzchni 44 km2, wodonośnych utworów piaskowcowo – łupkowych jednostki śląskiej, ma miąższość 15m i współczynnik filtracji 1.0 m2/24h. Jak opisano w opracowaniu do mapy, ograniczone rozpoznanie hydrogeologiczne pozwala jedynie na podanie orientacyjnych parametrów tego piętra. Przez analogię do obszarów sąsiednich przyjęto orientacyjnie wydajności potencjalne studni na 2-5 m3/h. Na podstawie bardzo ogólnego rozpoznania, stwierdzono że wody podziemne w okolicy na ogół nie przekraczają wartości normatywnych przewidzianych dla wód do picia i na potrzeby socjalno – bytowe. Podstawowe parametry analiz takie jak mineralizacja ogólna, zawartość jonów Cl, NO3, SO4, Fe. 

Cytując wprost opis do mapy hydrogeologicznej: “Poziom związany z utworami fliszowym jest zasilany na drodze bezpośredniej infiltracji opadów atmosferycznych na wychodniach spękanych i zeszczelinowanych piaskowców lub poprzez pokrywę zwietrzelinową o zmiennej miąższości (na ogół 2 – 3 m). Występowanie wód podziemnych w utworach fliszowych związane jest ze strefą spękań i szczelin, sięgającą do głębokości 80-100 m (14). W strefie tej następuje aktywna wymiana wód, a zwierciadło ma charakter zarówno swobodny, jak również występuje pod napięciem. W związku z tym, że zwierciadło w utworach fliszowych nie ma charakteru ciągłego, nie ma też możliwości przedstawienia na mapie hydroizohips. Hydroizohipsy zostały przedstawione jedynie dla czwartorzędowego piętra wodonośnego. Spływ wód podziemnych w utworach fliszowych jest zgodny z morfologią terenu, a więc w kierunku doliny Uszwicy i Dunajca. Trzeciorzędowo – kredowe piętro wodonośne drenowane jest przez liczne źródła.” 

Fig.4c. Wycinek mapy hydrogeologicznej. 

5. Wyniki i wnioski

 W odwierconym negatywnym otworze stwierdzono obecność jedynie 2-3 metrowej warstwy lessów/pyłów. Według mapy geologicznej, na powierzchni terenu omawianej działki występują utwory nieprzepuszczalne, takie jak lessy, pyły i gliny i mułki – nie mają one potencjału wodonośnego. 

Odwiercony otwór negatywny nawiercił łupki oraz iły/iłowce a przy dnie, na głębokości 59m wiertacz stwierdził obecność “twardych kamieni”. Opis ten, jest tożsamy z opisem paleogeńskich warstw menilitowych, obecnych w odkrywkach w okolicy działki – symbol Pl1 na Fig.3b oraz nr.4 na Fig.3c. Warstwy te, składają się głównie z łupków z wkładkami piaskowców cienkolawicowych, oraz  i rogowce. Rogowce to twarde skały krzemionkowe, występująca w postaci warstw o niewielkiej grubości. Rogowiec zbudowany jest z krzemionki o strukturze bezpostaciowej lub skrytokrystalicznej. 

Mapa hydrogeologiczna wskazuje na obecność jednostki hydrogeologicznej w utworach wgłębnych, skałach piaskowcowo-łupkowych, jednak ze względu na niewielkie rozpoznanie, wskazania mapy należy traktować bardzo ogólne. 

Szkic mapy odkrytej na Fig.3c wskazuje na obecność uskoku we wschodniej części omawianej działki. Uskoki związane są z obecnością szczelin a więc ze zwiększoną przepuszczalnością wód gruntowych. 

Utwory osuwiskowe, obecne ok.150m powyżej wschodniej części działki (Q3 na Fig.3b), sugerują obecność strefy melanżu związanej ze strefą uskoku.  W utworach osuwiskowych znajdują się strefy źródłowe, co ukazuje mapa hydrograficzna na Fig. 4a. I Fig.4b. 

Wychodnia łupkowych warstw melinitowych na południowy wschód od omawianej działki (Pl1 na Fig.3b) ma szerokość do około 130m. Biorąc pod uwagę zinterpretowany uskok oraz utwory odpowiadające warstwom melinitowym odwiercone w negatywnym otworze na omawianej działce, dopuszczalne jest przedłużenie biegu warstw melinitowych pod utworami powierzchniowymi. Przebieg warstw melinitowych powinny ulec transpozycji na uskoku, zgodnie z poniższą interpretacją na Fig.5. 

Fig.5.Zinterpretowany przebieg nieprzepuszczalnych łupków pod utworami powierzchniowymi, na omawianej działce

6. Rekomendacje

 Największy potencjał co do wydajności wód podziemnych ma wschodnia część omawianej działki, gdzie spodziewana jest obecność uskoku geologicznego, który związany jest ze spękaniem i szczelinowaniem skał, a co za tym idzie, zwiększoną przepuszczalnością. Ze względów praktycznych jednak, lokalizowanie ujęcia ponad 300m od punktu odbioru wody oraz od punktu zasilania w energię elektryczną, mogło by okazać się nieekonomiczne. W związku z tym, zaleca się odwiercenie płytkiego otworu badawczego zlokalizowanego około 30m na wschód od odwierconego negatywnego otworu. Celem otworu badawczego ma być stwierdzenie obecności piaskowca poniżej pokrywy powierzchniowej. Należy spodziewać się, że skały trzeciorzędowo-paleogeńskie powinny zalegać na głębokości nie większej niż 5 metrów. W wypadku stwierdzenia obecności iłów/łupków, należy wykonać kolejny otwór badawczy odsunięty od odwierconego negatu o 60m. Po stwierdzeniu obecności zwietrzałego piaskowca, należy rozpocząć wiercenie otworu włąściwego, do głębokości odpowiadającej rzędnej 230m n.p.m., to jest wartości rzędnej o 10m niższej od poziomu dna lokalnego cieku Niedźwiedź.  

Fig.6.Proponowana lokalizacja płytkich odwiertów badawczych. 

Wiercenie wykonywać średnicą wiertła przynajmniej 225mm. Należy wykonywać obserwacje warunków geologicznych i hydrogeologicznych w trakcie wiercenia. Zaleca się obecność geologa nadzoru przy wierceniu. Po odwierceniu otworu, należy zainstalować rury studzienne z filtrem na głębokości wynikającej z wniosków wyciągniętych podczas wiercenia, na podstawie głębokości nawiercenia poziomu wodonośnego oraz na podstawie wyznaczenia interwału głębokości warstwy wodonośnej. Dobór filtra studziennego odpowiedniego do nawierconych utworów. Należy używać certyfikowanych filtrów studziennych do celów spożywczych o średnicy 160mm. Po zarurowaniu wykonać oczyszczenie studni. Następnie wykonać próbne pompowanie według zaleceń geologa nadzoru i pobrać próbkę do badań fizyko-chemicznych i bakteriologicznych.