Tereny wodonośne

Wydajność głównych poziomów wodonośnych na terenie gminy Pawłowice waha się w granicach 2-70 m3/h. Największą wydajnością odznacza się obszar na północy gminy, gdzie
z zawodnionych utworów czwartorzędowo – trzeciorzędowych wydajność sięga 70 m3/h. Wysokie wydajności warstwy wodonośnej zaobserwowano również na obszarze na zachód i wschód od granic gminy. W rejonach tych wydajność wynosi od 50 do 70 m3/h. Na pozostałym obszarze wydajność GPU nie przekracza 30 m3/h.

Głębokość występowania GPU waha się w granicach 5-15 m ppt, lokalnie głębokość wzrasta do 50 m ppt (głównie w części centralnej gminy). Głębokość zalegania GPU na omawianym obszarze przedstawiono na załączniku.

Na podstawie Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000 wytypować można trzy obszary perspektywiczne, które spełniają wymagania zamawiającego pod względem ilościowym. Najbardziej wydajny rejon (Obszar I) zlokalizowany jest na północy gminy (rejon miejscowości Warszowice). Wydajność GPU na tym obszarze sięga 70 m3/h. Korzystnym obszarem do zlokalizowania ujęcia (obszar II) jest również obszar położony za wschodnią granicą gminy (okolice miejscowości Mizerów), gdzie wydajność sięga 50 m3/h. W obu przypadkach główny poziom wodonośny zalega na niewielkiej głębokości sięgającej maksymalnie 15 m ppt. Obszar III zlokalizowany jest w północnej części Jastrzębia zdroju. Parametry hydrogeologiczne tego rejonu są zbliżone do parametrów na obszarze II.

Pozostały obszar gminy nie będzie brany pod uwagę w dalszej interpretacji ze względu małą wydajność głównego poziomu użytkowego (lub brak GPU) oraz ze względu na zlokalizowanie na znacznym obszarze gminy obszaru górniczego KWK „Pniówek”.  

Analizę obszaru objętego niniejszą ekspertyzą oparto głównie na podstawie mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000 oraz na podstawie istniejących otworów wiertniczych
i studziennych. Ważnym źródłem informacji dla pełnej charakterystyki rejonu są dane pozyskane z pobliskiej kopalni – KWK „Pniówek”. 

Mapa hydrogeologiczna Polski

Dane uzyskane z interpretacji Mapy hydrogeologicznej Polski wskazują iż na badanym obszarze rozróżnić możemy główne użytkowe poziomy wodonośne (GPU) wieku czwartorzędowego oraz czwartorzędowo-trzecziorzędowego. Na przeważającym obszarze dominującym GPU jest piętro czwartorzędowe , piętro czwartorzędowo - trzeciorzędowe występuje jedynie w północnej części gminy Pawłowice. W części południowej, zachodniej i północno-zachodniej występują rejony w których brak jest głównego poziomu użytkowego.

Wydajność głównych poziomów wodonośnych na terenie gminy Pawłowice waha się w granicach 2-70 m3/h. Największą wydajnością odznacza się obszar na północy gminy, gdzie
z zawodnionych utworów czwartorzędowo – trzeciorzędowych wydajność sięga 70 m3/h. Wysokie wydajności warstwy wodonośnej zaobserwowano również na obszarze na zachód i wschód od granic gminy. W rejonach tych wydajność wynosi od 50 do 70 m3/h. Na pozostałym obszarze wydajność GPU nie przekracza 30 m3/h .

Głębokość występowania GPU waha się w granicach 5-15 m ppt, lokalnie głębokość wzrasta do 50 m ppt (głównie w części centralnej gminy). 

Na podstawie Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000 wytypować można trzy obszary perspektywiczne, które spełniają wymagania zamawiającego pod względem ilościowym. Najbardziej wydajny rejon (Obszar I) zlokalizowany jest na północy gminy (rejon miejscowości Warszowice). Wydajność GPU na tym obszarze sięga 70 m3/h. Korzystnym obszarem do zlokalizowania ujęcia (obszar II) jest również obszar położony za wschodnią granicą gminy (okolice miejscowości Mizerów), gdzie wydajność sięga 50 m3/h. W obu przypadkach główny poziom wodonośny zalega na niewielkiej głębokości sięgającej maksymalnie 15 m ppt. Obszar III zlokalizowany jest w północnej części Jastrzębia zdroju. Parametry hydrogeologiczne tego rejonu są zbliżone do parametrów na obszarze II.

Pozostały obszar gminy nie będzie brany pod uwagę w dalszej interpretacji ze względu małą wydajność głównego poziomu użytkowego (lub brak GPU) oraz ze względu na zlokalizowanie na znacznym obszarze gminy obszaru górniczego KWK „Pniówek”. 

Charakterystyka wytypowanych obszarów

Obszar I

Na północy gminy, w rejonie Warszowic (obszar I) zlokalizowane są dwie studnie (S-2 i S-3) dla których wykonano szereg badań, w tym próbne pompowania i analizy fizykochemiczne. Studnie S-2 i S-3 znajdują się w północnej części Warszowic, po wschodniej stronie drogi krajowej nr 81 i lini kolejowej, pobliżu tzw. Pola Warszowickiego. Odległość między studniami wynosi 86 m. Studnie zostały odwiercone w 1981 roku przez Kombinat Geologiczny Południe, Zakład Proj. I Dok. Geologicznych Katowice, Oddział w Krakowie systemem mechaniczno-obrotowym na wodę. Warunki hydrogeologiczne obszaru przedstawiono na przekroju hydrogeologicznym I-I’ (załącznik graficzny 5).

Studnia S-2

Studnia została odwiercona do głębokości 26 m. w dwóch średnicach: φ 508 mm do głębokości 6 m. i φ438 mm do głębokości 26 m. Studnia posiada zapuszczony filtr kolumnowy, stalowy φ 113/4”
o długości 25,55 m. składający się z :

• Rury podfiltrowej z dnem o długości 4,0 m.
• Części czynnej filtra typu szkieletowo-prętowego o długości 6,0 m
• Rury nadfiltrowej o długości 14,0 m. do powierzchni terenu +0,55 m. nad powierzchnią terenu.

Przestrzeń międzyfiltrowa wypełniona jest żwirem filtracyjnym φ3-5 mm od głębokości 26 m. do 5 m. ppt. A wyżej uszczelniona jest iłem do powierzchni terenu. Zwierciadło wody nawiercone zostało na głębokości 10,0 m ppt. I ustabilizował się na głębokości 1,6 m ppt. Wydajność eksploatacyjna
i zatwierdzone w kategorii „B” zasoby wody  wynosiły  Q=82m3/h przy depresji s= 9,4 m.

Studnia S-2 przed rokiem 1993 nie była zabezpieczona i nie posiadała obudowy. Stwierdzono w niej zasyp tłuczniem na głębokości 25,0 m. – 2,2 m. ppt. (22,8 m. zasypu). Prace renowacyjne wykonane w 1993 roku polegały na usunięciu zasypu przy pomocy wiertnicy HJ-50. Nie zdołano jednak usunąć 4-metrowego  zasypu, który znajduje się w rurze podfiltrowej na głębokości 25-21 m. 

Wg. Wykonujących renowację nie powinno mieć to wpływu na eksploatację studni. Po zakończeniu prac studnia została zabezpieczona przed dostępem osób nieupoważnionych.  W roku 2000 wykonane kolejne prace renowacyjne podczas których podjęto próbę łyżkowania zasypu studni, mającego grubość 5,6 m. Wyłyżkowano piasek oraz drobne kamienie, osiągając głębokość 20,30 m. Dalsze łyżkowanie nie dawało żadnych efektów, istniała natomiast realna możliwość uszkodzenia filtra. Pomiar głębokości studni wykonany po pompowaniu zespołowym w dniu 8.06.2000, określił głębokość studni na 19,75 m., co oznacza że w kolumnie filtrowej brak jest osadnika, a część czynna filtra na długości 0,25 m jest również zasypana. W perspektywie czasu brak osadnika może spowodować zmniejszenie się wydajności studni.

Studnia S-3

Studnię S-3 odwiercono do głębokości 28 m. również w dwóch średnicach φ 508 mm do głębokości 6 m. i φ438 mm do końcowej głębokości.

W studni znajduje się filtr kolumnowy, stalowy φ 11 ¾” składający się z:

• Rury podfiltrowej z dnem o długości 5,0 m.
• Części czynnej typu szkieletowo-prętowej o długości 6,0 m.
• Rury nadfiltrowej o długości 17 m. ppt. + 0,25m nad powierzchnią terenu

Zwierciadło wody nawiercone na głębokości 12,5 m. ppt. Stabilizuje się na głębokości 1,5 m. ppt. Wydajność eksploatacyjna zatwierdzonych zasobów w kategorii „B” wynosi Q=74 m3/h przy depresji s=8,0 m.

Studnia przed rokiem 1993 również nie była zabezpieczona, nie posiadała obudowy. Stwierdzono w niej zasyp tłuczniem w przelocie 28,0 – 21,7 m. ppt (6,3 m. zasypu). W trakcie prac renowacyjnych usunięto cały zasyp, a studnia została zabezpieczona przed dostępem osób niepożądanych. W 2000 roku przeprowadzono również prace renowacyjne na studni S-3, w trakcie których podjęto próby łyżkowania zasypu, wyciągając piasek i tłuczeń uzyskując głębokość 26,5 m. Dalsze pogłębianie nie przynosiło efektów. Stan na czerwiec 2000 roku wskazywał na dobry stan studni S-3. Pomiar kontrolny głębokości wykonany w dniu 8.06.2000 roku stwierdził głębokość studni 26,25 m ppt. Istniał zatem osadnik o długości 3,25 m.

W czasie pompowania technologicznego uzyskano wydatek łączny 147,2 m3/h
przy depresji 6,05-6,2 m. Mając na uwadze zatwierdzone zasoby w ilości 156 m3/h przy depresji 8-9,4 m. należy stwierdzić, że uzyskane w tym czasie wydajności nie są mniejsze od zatwierdzonych.

Zakładając że od ostatnich badań stan techniczny studni nie pogorszył się można założyć iż istnieje możliwość zaadaptowania istniejących otworów na potrzeby nowej stacji uzdatniania wody. Jednakże w dłuższej perspektywie użytkowania studni nie ma pewności co do utrzymania
w należytym stanie ich sprawności. Dotyczy to przede wszystkim studni S-2, w której brak jest praktycznie osadnika jak również zasypana jest niewielka część czynna filtra (0,25 m.). Ze względu na brak rury podfiltrowej wraz z osadnikiem, istnieje realne zagrożenie jeszcze większego zmniejszenia w przyszłości części czynnej filtra a tym samym zmniejszenia wydajności eksploatacyjnej. Studnia S-3 jest w dużo lepszym stanie technicznym, aczkolwiek wydajność z jednej tylko studni nie zaspokoi potrzeb mieszkańców. 

Obszar II

Analiza Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1: 50 000 wykazała iż w rejonie miejscowości Mizerów (na wschód od miejscowości Pawłowice) zlokalizowany jest obszar o korzystnych parametrach hydrogeologicznych związany z piaszczystymi utworami pradoliny rzeki Pszczynki oraz jej dopływów. Występujący na tym obszarze główny użytkowy poziom wodonośny charakteryzuje się wydajnościami rzędu  50-70 m3/h. oraz głębokością zalegania zwierciadła wody na poziomie od 5 do 15 m ppt. Zlokalizowane w tym rejonie studnie ujmują głównie wody czwartorzędowego piętra wodonośnego, pojedyncze utwory ujmują triasowe piętro wodonośne. Studnie te charakteryzują się niewielkimi zatwierdzonymi wydajnościami eksploatacyjnymi, aczkolwiek mogą one posłużyć jako otwory badawcze dla wykonania szczegółowych badań fizyko-chemicznych oraz próbnych pompowań.

Tabela 1 Zestawienie wybranych otworów studziennych z rejonu Mizerowa

Podobnie jak obszar w rejonie Warszowic, warstwa wodonośna w rejonie Mizerowa jest izolowana od powierzchni kompleksem utworów słabo przepuszczalnych (gliny i gliny pylaste) chociaż nie można wykluczyć lokalnego przerwania ciągłości tych utworów. Zasilanie następuje najprawdopodobniej na wychodniach utworów piaszczystych, poza omawianym obszarem.

Obszar III

Kolejny obszar został zlokalizowany poza wschodnimi granicami gminy Pawłowice, w północnej części miasta Jastrzębie Zdrój.  Obszar ten położony jest w obrębie obszaru górniczego kopalni węgla kamiennego „Zofiówka”.  Użytkowy poziom wodonośny w tym rejonie charakteryzuje się znacznymi wydajnościami sięgającymi  70 m3/h, a głębokość do zwierciadła wody waha się
w szerokich granicach (od 5 do 50 m ppt).  Geologicznie omawiany teren związany jest z doliną kopalną, wypełnioną osadami czwartorzędu.  W tabeli 2 przedstawiono wybrane studnie położone na omawianym terenie. Warunki hydrogeologiczne obszaru przedstawiono na załączniku graficznym 6 (II-II’).

Tabela 2 Zestawienie wybranych otworów studziennych

Analiza danych z otworów wiertniczych wykazuje iż warstwa wodonośna w obrębie III obszaru perspektywicznego charakteryzuje się dobrymi parametrami (wysoki współczynnik filtracji oraz wysoka wydajność – studnia Zofiówka 9). W porównaniu z obszarami prezentowanymi wcześniej, głębokość do zwierciadła jest nieco większa i waha się w granicach od 13,5 m do 27,6 m.

Zastrzeżenia co do zlokalizowania ujęcia w obrębie tego obszaru  budzi położenie o obrębie obszaru górniczego oraz znaczna odległość od miejscowości które mają być zasilone.

Oddziaływanie wywierane przez KWK „Pniówek”

Obszar górniczy „Krzyżowice III” obejmujący kopalnię „Pniówek” zajmuje powierzchnię 28,554 km2, natomiast powierzchnia terenu górniczego wynosi 30,9296 km2. Kopalnia położona jest
w południowej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, należy do Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A., administracyjnie podlega Ministerstwu Gospodarki a górniczo Okręgowemu Urzędowi Górniczemu w Rybniku. Miejscowości Pawłowice, Krzyżowice, Warszowice, Pniówek położone są
w obrębie gminy Pawłowice, a Bzie Górne, Borynia i Szeroka należą do gminy Jastrzębie Zdrój. Zasięg obszaru górniczego przedstawiono na załącznikach graficznych.

Kopalnia „Pniówek” prowadzi wydobycie od roku 1975. Należy do kopalń bardzo słabo zawodnionych o współczynniku 0,023 m3/min/1 km2 powierzchni złoża. Z zestawionych poniżej danych wynika, że kopalnia prowadzi eksploatację przy niewielkim dopływie i postępującym sczerpywaniu zasobów wód. Z wieloletnich obserwacji wynika, że wycieki z wyrobisk udostępniających na poszczególnych poziomach są niewielkie, rzadko przekraczające 0,01 m3/min, najczęściej woda ujawnia się w postaci wykropleń, cienkich strużek, oraz zawilgoceń ociosów lub stropów wyrobisk. Sporadycznie pojawiają się drobne wypływy wody o wydajnościach 0,02 m3/min. Dopływy do wyrobisk pochodzą głównie z rejonów, gdzie warstwy piaskowców zostały rozcięte wyrobiskami, niekiedy niewielkie wycieki towarzyszą szczelinom uskokowym. Do pozostałych wyrobisk chodnikowych i eksploatacyjnych, dopływy w formie wykropleń i wycieków są znacznie mniejsze ze względu na izolację pokładów węgla iłowcami. Obserwuje się szybkie sczerpywanie zasobów statycznych, przejawiające się zmniejszaniem lub zanikiem wypływów w krótkim czasie. Dopływy do całej kopalni są niewielkie, pochodzą z poszczególnych poziomów, a także są to wody mieszane dopływające do szybów. Ich wielkość jest kontrolowana w poszczególnych punktach pomiarowych. 

Bardzo niewielki dopływ do wyrobisk górniczych świadczy o braku połączeń hydraulicznych pomiędzy partią nadkładową (czwartorzęd) a piętrem Karbońskim. Drenaż utworów czwartorzędowych jest bardzo ograniczony przez utwory bardzo słabo przepuszczalne i może występować jedynie w pobliżu wyrobisk lub szczelin uskokowych. 

Jakość wód

Wody podziemne na badanym obszarze związane są z piaszczysto-żwirowymi osadami czwartorzędu, izolowanymi od powierzchni kompleksem utworów słabo przepuszczalnych o różnej miąższości. Stąd transport zanieczyszczeń migrujących z powierzchni do warstwy wodonośnej jest ograniczony. Ewentualne drogi migracji związane są z:

- wyrobiskami górniczymi, źle zabezpieczonymi studniami bądź otworami wiertniczymi
- występowaniem okien hydrogeologicznych, tworzących drogę migracji między innymi dla wód powierzchniowych

Jakość wód podziemnych w rejonie Warszowic została zbadana na podstawie badań przeprowadzonych w studniach S-2 i S-3.  W badanych wodach zaobserwowano podniesione stężenia żelaza i manganu, co jest charakterystyczne dla płytko występujących wód czwartorzędowych. Zarówno żelazo i mangan można usunąć poddając wodę dostępnymi prostymi metodami uzdatniania. 

Sporządzono na podstawie Ekspertyzy Hydrogeologicznej wykonanej przez:

EC Katowickie Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o.o.