Numerical forecast of groundwater inflow to the mines of the Legnica-Głogów Copper District with a particular emphasis on the “Polkowice-Sieroszowice” mine
DOI:
https://doi.org/10.7494/geol.2024.50.1.61Keywords:
numerical model update, regional model, complex aquifer system, mine dewateringAbstract
The paper presents the results of work on the numerical hydrogeological model of the mines of theLegnica-Głogów Copper District (LGCD) in Poland. Due to the extensive impact on the rock mass and the multi-layer depression cone caused by drainage, the model covers an area of 3,049 km2 . The complicated, mutual hydraulic connections of the multi-aquifer hydrogeological system required the model to cover the area beyond the range of mining areas, and to separate 17 numerical layers. The research was carried out in the GMS software environment using Modflow computing modules. The model was updated successively, since its structure, parameters, and boundary conditions are subject to change. It was also additionally calibrated based on new data from measurements in piezometers and changes recorded in inflows to the excavations. The simulations made it possible to determine the exact water balance, with a particular emphasis on the Sieroszowice mining area, where sudden unexpected inflows were noted. Subsequently, two prognostic simulations were performed to estimate dynamic water inflows to mine workings in the years 2020 and 2025.
Downloads
References
Bocheńska T., 1979. Prognoza dopływów wód w warunkach głębokich kopalń miedzi. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, 31, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
Bocheńska T. & Kalisz, M., 2003a. Problemy wodne w trakcie eksploatacji złoża. [in:] Wilk Z. & Bocheńska T. (red.), Hydrogeologia polskich złóż kopalin i problemy wodne górnictwa. 2, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 81–101.
Bocheńska T. & Kalisz M., 2003b. Wpływ eksploatacji górniczej na środowisko wodne. [in:] Wilk Z. & Bocheńska T. (red.), Hydrogeologia polskich złóż kopalin i problemy wodne górnictwa. 2, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 167–177.
Bredehoeft J., 2005. The conceptualization model problem – surprise. Hydrogeology Journal, 13(1), 37–46. https://doi.org/10.1007/s10040-004-0430-5.
Gurwin J. & Wcisło M., 2018. Hydrogeologiczny model regionalny jako stałe narzędzie w rozwiązywaniu różnoskalowych zadań – doświadczenia z rejonu LegnickoGłogowskiego Okręgu Miedziowego (LGOM). Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 471, Hydrogeologia, 15, 33–39.
Gurwin J., Staśko S. & Wcisło M., 2014. Dokładność odwzorowania wielowarstwowych systemów hydrogeologicznych na szczegółowych modelach numerycznych – analiza dla obszaru LGOM. [in:] Krawiec A. & Jamorska I. (red.), Modele matematyczne w hydrogeologii, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń, 45–50.
Gurwin J., Wcisło M., Staśko S. & Tarka R., 2022. Numerical hydrogeological model of copper mine deposits of KGHM Polska Miedź S.A. [in:] Czopek M., Greń P. & Wojciechowicz A. (eds.), Innovation in the Copper Industry, Uczelnia Jana Wyżykowskiego, Poznań – Polkowice; Wydawnictwo Naukowe FNCE, Chomęcice, 140–150.
Fiszer J. & Kalisz M., 2008. Model warunków hydrogeologicznych obszaru miedzionośnego dla potrzeb prognozowania dopływów i zagrożeń wodnych w kopalniach podziemnych. KGHM Cuprum – CBR, Wrocław [unpublished].
Fiszer J. et al., 2005. Badania modelowe zmian hydrodynamicznych w podwęglowym poziomie wodonośnym, powstałych w wyniku uszczelniania poziomu wodonośnego dolomitów złożowych w rejonie Polkowice Zachodnie, w celu określenia ich wpływu na wzrost zagrożeń wodnych w pozostałych rejonach O/ZG Polkowice–Sieroszowice i O/ZG Lubin. KGHM Cuprum – CBR, Wrocław [unpublished].
Kalisz M., Fiszer J. & Szczepiński J., 1996. Prognoza dopływów wód podziemnych do kopalń rud miedzi KGHM. Polska Miedź S.A. CBPM Cuprum, Wrocław [unpublished].
McDonald M.G. & Harbaugh A.W., 1988. A modular three-dimensional finite-difference ground-water flow model. Techniques of Water-Resources Investigation of the Unites Geological Survey. Book 6: Modeling Techniques, Section A: Ground Water, Chapter A1, U.S. Geological Survey, Washington.
Paczyński B. & Sadurski A. (red.), 2007. Hydrogeologia regionalna Polski. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Staśko S., Tarka R., Kryza H., Modelska M., Buczyński S., Gurwin J., Kryza J., Olichwer T., Wąsik M., Wcisło M., Moskwa K. & Bednarz M., 2011. Sprawozdanie z realizacji pracy badawczej pt. Numeryczny model hydrogeologiczny 3D (regionalny), uwzględniający strefę oddziaływania górnictwa rud miedzi LGOM – etap II. Uniwersytet Wrocławski [unpublished].
Staśko S., Gurwin J., Wcisło M., Modelska M., Kryza H., Kryza J., Olichwer T., Buczyński S., Tarka R., Wąsik M. & Becker R., 2012. Model koncepcyjny systemu hydrogeologicznego obszaru oddziaływania Lubińsko-Głogowskiego Obszaru Miedzionośnego (LGOM). Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 451, Hydrogeologia, 13, 203–210.
Stochel B., Chudy K., Cygan S., Janicki D., Kalisz M., Konsencjusz D., Merta A., Szumilas P., Worsa-Kozak M., 2013. Dokumentacja hydrogeologiczna określająca warunki hydrogeologiczne w związku z zamierzonym wykonywaniem odwodnień w celu wydobywania rud miedzi ze złoża „Rudna”. KGHM CUPRUM sp. z o.o. CBR, Wrocław [unpublished].
Stochel B., Chudy K., Cygan S., Janicki D., Kalisz M., Konsencjusz D., Kramarzewska M., Merta A., Utnicka-Łydek N., Worsa-Kozak M., 2014a. Dokumentacja hydrogeologiczna określająca warunki hydrogeologiczne w związku z zamierzonym wykonywaniem odwodnień w celu wydobywania rud miedzi ze złoża „Polkowice”. KGHM CUPRUM sp. z o.o. CBR, Wrocław [unpublished].
Stochel B., Chudy K., Cygan S., Janicki D., Kalisz M., Konsencjusz D., Kramarzewska M., Merta A., Utnicka-Łydek N., Worsa-Kozak M., 2014b. Dokumentacja hydrogeologiczna określająca warunki hydrogeologiczne w związku z zamierzonym wykonywaniem odwodnień w celu wydobywania rud miedzi ze złoża „Sieroszowice”. KGHM CUPRUM sp. z o.o. CBR, Wrocław [unpublished].
Voss C.I., 2011a. Editor’s message: Groundwater modeling fantasies – part 1, adrift in the details. Hydrogeology Journal, 19(7), 1281–1284. https://doi.org/10.1007/s10040-011-0789-z.
Voss C.I., 2011b. Editor’s message: Groundwater modeling fantasies – part 2, down to earth. Hydrogeology Journal, 19(7), 1455–1458. https://doi.org/10.1007/s10040-011-0790-6.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Authors have full copyright and property rights to their work. Their copyrights to store the work, duplicate it in printing (as well as in the form of a digital CD recording), to make it available in the digital form, on the Internet and putting into circulation multiplied copies of the work worldwide are unlimited.
The content of the journal is freely available according to the Creative Commons License Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
