Pojezierze Kaszubskie cechuje bogactwo i różnorodność występowania wód podziemnych. Ponad wielopiętrowym systemem wodonośnym obejmującym wody podziemne o charakterze użytkowym występują płytkie wody podziemne często określane mianem „wód gruntowych”. Identyfikowane są one najczęściej z pierwszym (od powierzchni terenu) poziomem wodonośnym. W ostatnich latach są one również coraz częściej przedmiotem badań w hydrogeologii. Zainteresowanie tymi wodami wynika m. in. z realizacji zadań związanych z wdrażaniem dyrektyw Unii Europejskiej: Ramowej Dyrektywy Wodnej i tzw. Dyrektywy Azotanowej, Obie dyrektyw uwypuklają związki pierwszego poziomu wodonośnego z ekosystemami wodnymi i lądowymi.
W zależności od środowiska skalnego, facji utworów lub morfologii terenu w północnej części Pojezierza Kaszubskiego zostały rozpoznane następujące typy i rodzaje wód pierwszego poziomu wodonośnego:
- w utworach polodowcowych: moreny dennej i czołowej, sandrów i utworów międzymorenowych,
- w aluwiach dolin rzecznych i tarasów,
- w stożkach napływowych,
- w pradolinach.
Rys. 1. Typy i rodzaje wód gruntowych w północnej części Pojezierza Kaszubskiego
Występowanie wód pierwszego poziomu wodonośnego przedstawiono na rys. 1 w zależności od rodzaju form morfologicznych i środowiska skalnego, w których występują.
Wody w utworach moreny dennej występują powszechnie na rozpatrywanym obszarze i najczęściej cechuje je swobodny charakter zwierciadła. Zalegają one na różnych głębokościach: od 1 do kilkunastu metrów. Najczęściej są to wody zawieszone i tylko miejscami przejawiają cechy wód gruntowych pozostających w kontakcie hydraulicznym z wodami wgłębnymi. Sytuacja taka została rozpoznana w górnej części zlewni Bolszewki, gdzie wody gruntowe stanowią zwarty, jednorodny poziom wodonośny.
Biorąc pod uwagę warunki hydrostrukturalne można wyróżnić kilka form ich występowania w środowisku moreny dennej.
- (1a) Zalegają w piaszczystych i piaszczysto-żwirowych osadach moreny dennej podścielonej w spągu gliną zwałową o dużym udziale frakcji ilastej. Najczęściej nie występują w kontakcie hydraulicznym z wodami strefy saturacji.
- (1b) Miejscami mogą one jednak przejawiać cechy wód gruntowych pośrednio związanych z wodami wgłębnymi. Mogą tworzyć większe struktury wodonośne, nawet o powierzchni kilkunastu km2, np. w rejonie jez. Otalżyno, Wyspowo.
- (1c) Wypełniają piaszczyste enklawy występujące w glinach zwałowych moreny dennej.
- (1d) Mogą również występować w piaszczysto - żwirowym środowisku moreny dennej i zalegają w kształcie soczewek na odizolowanych fragmentach glin zwałowych o niskim stopniu przepuszczalności.
Wody moren czołowych (2a, 2b) na obszarze opracowania są bardzo słabo rozpoznane. Tylko w kilku przypadkach zostały potwierdzone w trakcie prac terenowych. Na ogół występują na znacznych głębokościach - poniżej 10 metrów i są wodami zawieszonymi względem wód gruntowych. Z uwagi na niewielkie rozmiary form czołowomorenowych znaczenie tych wód jest ograniczone.
Wody sandrów występują (3) w osadach wodnolodowcowych zalegających na powierzchni terenu, w przedziale głębokości od 2 do 10 m. Na ogół są to wody zawieszone względem wód gruntowych (3a). Pozostają jednak w związku hydraulicznym z siecią hydrograficzną. Z wodami wgłębnymi mogą kontaktować się w strefie krawędziowej i na stokach dolin rzecznych (3b). Wody sandrów najlepiej są rozpoznane w widłach Bolszewki i Gościciny, w rejonie jeziora Kamień i Wycztok oraz w górnej części zlewni Bolszewki między Pobłociem i Milwinem. Z przeprowadzonej analizy wynika, że w rejonie Sopieszyna i Gowina również występuje dobrze wykształcony poziom sandrowy. Jest on jednak słabo rozpoznany.
Wody strefy krawędziowej (4) występują wzdłuż północnej granicy Pojezierza Kaszubskiego oraz w sąsiedztwie doliny Łeby. Na ogół szerokość tej strefy nie przekracza 2 km, chociaż w rejonie Rumi, Wejherowa i Strzebielina sięga 4-5 km w głąb wysoczyzny morenowej. W strefie tej występują najczęściej wszystkie użytkowe poziomy wodonośne o zasięgu regionalnym, chociaż rozprzestrzenienie pierwszego poziomu międzymorenowego jest znacznie ograniczone: jego miąższość ulega redukcji aż do całkowitego zaniku. Wyklinowują się również wody gruntowe, chociaż ich występowanie, jak i występowanie wód zawieszonych, jest słabo udokumentowane. W omawianej strefie następuje proces intensywnego przesączania i wsiąkania wód w głąb systemu wodonośnego. Zwierciadło wody zalega na znacznych głębokościach (poniżej 20-50 m). W rezultacie liczne rozcięcia erozyjne są suche i ich dna nie sięgają zwierciadła wód gruntowych. Wyjątek stanowią doliny: Bolszewki, Cedronu i Zagórskiej Strugi, które rozcinają poziomy międzymorenowe, a nawet mioceński poziom wodonośny.
Wody dolin rzecznych zostały rozpoznane wzdłuż Bolszewki, Gościciny, Cedronu i Zagórskiej Strugi. Ich rozprzestrzenienie jest jednak znacznie ograniczone z uwagi na niewielką szerokość dolin rzecznych. Tylko w rejonie Gościcina i w dolnych odcinkach Cedronu i Zagórskiej Strugi występują one w zwartych strukturach hydrogeologicznych, przekraczających powierzchnię 1 km2. Zwierciadło występuje płytko pod powierzchnią terenu (od 0,5 do 2 m), z wyjątkiem skłonu dolin, gdzie zalega nieco głębiej i może kontaktować się z wodami poziomów międzymorenowych. Wody dolinne najczęściej mają charakter wód gruntowych, pozostających w związku hydraulicznym z poziomami międzymorenowymi, a nawet z wodami miocenu (w dolinie Cedronu). Tylko w górnych częściach zlewni Gościciny i Cedronu wody dolinne są pozbawione kontaktu hydraulicznego z wodami gruntowymi.
Rys. 2. Formy występowania wód gruntowych w północnej części Pojezierza Kaszubskiego
Biorąc pod uwagę warunki występowania i związki hydrodynamiczne wód pierwszego poziomu wodonośnego możemy wyodrębnić ich poszczególne typy w obrębie strefy aeracji i saturacji.
W strefie aeracji:
Wody zawieszone - są pozbawione więzi hydraulicznej z wodami w strefie saturacji. W zależności od środowiska, w którym występują oraz wykształcenia litologicznego skał, mogą stanowić większe struktury wodonośne powiązane z wodami powierzchniowymi, np. rejon jez. Otalżyno i jez. Wyspowo. Najczęściej są one jednak pozbawione ciągłości hydraulicznej, zwłaszcza, gdy występują w utworach lodowcowych moreny dennej i czołowej. Miejscami wody zawieszone występują w układzie wielowarstwowym przedzielone kilkudziesięciu metrowym kompleksem utworów półprzepuszczalnych (np. rejon jeziora Wyspowo i Borowo).
Wody wsiąkowe obejmują wody migrujące z powierzchni terenu w głąb systemu wodonośnego. Są to wody w fazie przesączania do wód gruntowych. Mogą one pochodzić z infiltracji bezpośredniej, z wód zawieszonych lub z wód powierzchniowych. Na obszarze opracowania występują powszechnie, najczęściej poniżej wód zawieszonych. Ich występowanie potwierdza rozpoznanie geologiczne uzyskane w trakcie wiercenia sond i otworów studziennych. Miejscami są one ujmowane studniami gospodarskimi.
W strefie saturacji:
Wody gruntowe stanowią pierwszy poziom wodonośny od powierzchni terenu pozostający w związku hydraulicznym z wodami wgłębnymi (poziomami międzymorenowymi lub wodami miocenu), chociaż bezpośredni kontakt hydrauliczny jest na ogół utrudniony warstwą glin zwałowych (wody “podparte”). Cechują się na ogół znacznym rozprzestrzenieniem i ciągłością hydrauliczną. Na większości obszaru występują poniżej wód zawieszonych. W związku z tym są często przykryte osadami półprzepuszczalnymi. Na ogół występują w przedziale głębokości 5- 20 . Miąższość warstwy wodonośnej najczęściej przekracza 5 m, a miejscami sięga nawet 20 m. Do niedawna były powszechnie ujmowane do celów pitnych za pomocą studni gospodarskich. W kilku przypadkach są ujmowane studniami wierconymi w celu zbiorowego i indywidualnego zaopatrzenia w wodę do picia.
W wyniku przeprowadzonej analizy zostały ujawnione główne kierunki i drogi obiegu wód w stropowej części systemu wodonośnego. System krążenia wód podziemnych inicjują wody opadowe, które w przeważającej części infiltrują bezpośrednio do wód zawieszonych. Tak więc wody zawieszone (często w układzie wielopoziomowym) stanowią pierwsze ogniwo w systemie krążenia wód. Są one dodatkowo wspomagane wodami pochodzącymi ze spływu powierzchniowego i podpowierzchniowego w obrębie obszarów bezodpływowych i chłonnych.
Wody zawieszone prawie w całości infiltrują dalej w głąb systemu wodonośnego do wód gruntowych. Tylko część z nich drenowana jest przez wody powierzchniowe lub infiltruje bezpośrednio do wód głębszych poziomów wodonośnych. Podobną rolę w systemie krążenia wód podziemnych spełniają wody gruntowe. Przekazują one wody do poziomów użytkowych lub są drenowane przez cieki i jeziora. Również wody gruntowe mogą być zasilane bezpośrednio przez infiltrację wód opadowych.
Rys.3. System obiegu wód podziemnych w północnej części Pojezierza Kaszubskiego
W oparciu o prace terenowe rozpoznano położenie zwierciadła wód podziemnych pierwszego poziomu wodonośnego. Powierzchnia piezometryczna jest bardzo żywa i nawiązuje do morfologii terenu. Najwyższe rzędne zwierciadła wód zawieszonych korespondują z lokalnymi działami wód powierzchniowych. W południowej części obszaru badań przekraczają one 170 m n.p.m., a lokalnie nawet 180 m n.p.m. Powierzchnia ta obniża się w kierunku dolin rzecznych i pradoliny Redy-Łeby. W dolnych odcinkach Bolszewki, Cedronu i Zagórskiej Strugi wody stabilizują na rzędnych 30 - 50 m n.p.m. Charakterystyczne jest występowanie wód zawieszonych wzdłuż granicy topograficznej miedzy zlewnią Redy a Zagórskiej Strugi: w rejonie Zbychowa i Marchowa powierzchnia piezometryczna tych wód przekracza 170 m n.p.m. i utrzymuje się na rzędnych 150 - 180 m n.p.m. nawet w sąsiedztwie pradoliny Redy-Łeby (3 - 4 km), która stanowi regionalną bazę drenażu wód podziemnych.
Rys. 4. Strefy hydrodynamiczne
Główne strefy zasilania pierwszego poziomu wodonośnego zostały wyodrębnione na obszarze międzyrzeczy dopływów Redy i Zagórskiej Strugi. Obejmują one kulminacje powierzchni piezometrycznej, nie stanowią jednak jednego zwartego obszaru. Są to odizolowane enklawy porozcinane systemem obniżeń terenu. Łącznie obejmują ok. 250 km2 co stanowi 40% obszaru opracowania. Cechą charakterystyczną obszarów zasilania są drobne ale liczne zagłębienia terenu o charakterze chłonnym i bezodpływowym. Pomimo na ogół niewielkich rozmiarów obejmują one znaczą powierzchnię (ok. 50 km2) i stanowią strefy intensywnego infiltrowania wód opadowych w głąb systemu wodonośnego. Z uwagi na znaczne spadki terenu i dominacje przepływów poziomych strefa krawędziowa została w całości wyłączona z obszarów zasilania. Zachodzą w niej jednak intensywne przepływy pionowe. Doliny rzeczne stanowią na ogół lokalne strefy drenażu wód gruntowych. Są to wydłużone formy o znacznej długości, mocno rozczłonkowane o niewielkiej szerokości: od 100 do 1000 m. Najważniejsze bazy drenażu związane są z dolinami Bolszewki, Gościciny, Cedronu, Zagórskiej Strugi, Łeby i jej dopływu Dębnicy. Również pradolina Redy-Łeby pośrednio stanowi bazę drenażu dla wód gruntowych. Zasadniczą bazę drenażu wód zawieszonych stanowią niżej zalegające wody gruntowe. Istotny jest również udział wód powierzchniowych w systemie obiegu tych wód, zwłaszcza na obszarach, gdzie wody zawieszone stanowią szeroko rozprzestrzenione horyzonty wodonośne. Przykładem mogą być strefy wokół systemu jezior: Otalżyno-Wycztok-Kamień, Pałsznik-Wygoda, Borowo, Wyspowo z rzeką Cedron. Między strefami zasilania a drenażu dominują przepływy poziome wód gruntowych tworząc strefy tranzytu wód. Jednak i w tych strefach zachodzi zasilanie wód gruntowych zwłaszcza tam, gdzie występują dobrze wykształcone warstwy wód zawieszonych.
