Lokalizacja
W ramach zadania, poza opracowaniem mapy deformacji w skali całego kraju, były przeprowadzone analizy danych interferometrycznych dla wybranych obszarów Polski szczególnie narażonych na deformacje i nieposiadających odpowiedniej naziemnej infrastruktury pomiarowej. Wybrane obszary to:
- Obszar Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
- Tereny osuwiskowe Karpat
- Obszar Wapno
- Rejon Konina
- Rejon Kłodawy
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
Obszar Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) znajduje się w południowej części Polski oraz w rejonie ostrawsko-karwińskim w Republice Czeskiej. Całkowita powierzchnia zagłębia wynosi ok. 7250 km2, w tym na terenie państwa polskiego ok. 5600 km2. Pod względem administracyjnym Górnośląskie Zagłębie Węglowe w obrębie Polski położone jest w województwie śląskim (ponad 70% obszaru) i w województwie małopolskim. W Górnośląskim Zagłębiu Węglowym znajdują się duże złoża różnych surowców mineralnych. Mimo że najbardziej rozpowszechniona jest eksploatacja górnicza węgla kamiennego, zagłębie posiada także blisko tysiącletnią tradycję eksploatacji złóż galeny, srebra oraz rud żelaza, a eksploatacja galmanu dała Polsce jedno z czołowych miejsc wśród górniczych państw świata. Występują tu także surowce skalne, z których największe znaczenie miała eksploatacja plejstoceńskich piasków podsadzkowych. Na potrzeby przemysłu hutniczego, wapienniczego, cementowego i budowlanego wydobywano w tym rejonie dolomity, wapienie, margle, porfiry i melafiry, a w południowej części Zagłębia znajdują się także złoża solanki. Podziemna eksploatacja węgla kamiennego powoduje duże deformacje powierzchni terenu, aktywne niecki osiadania powodują zniszczenia infrastruktury i stanowią ciągłe zagrożenia. Dzięki satelitarnej interferometrii radarowej, można określać wielkość deformacji na znacznych obszarach z bardzo dużą dokładnością, co jest niemożliwe do osiągnięcia dużo droższymi klasycznymi metodami naziemnymi.
W czasie trwania etapu I projektu InMoTeP opracowano mapę deformacji GZW na podstawie archiwalnych danych radarowych z satelitów ERS-1/2, Envisat, TerraSAR-X oraz Sentinel-1, a także historycznych danych kartograficznych. Mapa ta jest spójnym obrazem złożonych zmian powierzchni terenu tego obszaru w ciągu ostatnich 100 lat i ilustruje współzależność pomiędzy historycznymi nieckami osiadań, dynamiką osiadania w latach 1993-2010 oraz prędkościami współczesnych ruchów (lata 2014-2017).
Dla sporej liczby przypadków współczesne procesy deformacyjne zachodzą w rejonach, gdzie osiadania występują już od ponad 100 lat. Najbardziej wyraźnie widać to na przykładzie północnej jak i południowej strefy osiadań. Duże przyrosty deformacji współtowarzyszą rejonom, gdzie współczesna prędkość osiadania wynosi 5,0 – 10 mm/rok bądź więcej. Dla wielu obszarów historyczne niecki osiadań nadal podlegają ruchom obniżeniowym - są to właśnie obszary najbardziej narażone na występowanie szkód w budynkach, infrastrukturze komunikacyjnej i przesyłowej.
Dokładny opis wynikowej mapy jest dostępny do przeczytania w raporcie.
Analiza osiadania w okresie 1992-2012 na podstawie danych InSAR
Do określenia lokalizacji niecek obniżeniowych techniką DInSAR w okresie 1993-2012 wykorzystano trzy zestawy interferogramów na podstawie: archiwalnych scen ERS i Envisat w paśmie C, scen ALOS w paśmie L oraz scen w paśmie X satelity TerraSAR-X . Pozwoliły one na scharakteryzowanie pionowych, szybkich przemieszczeń na obszarze GZW. Prace obejmowały także pięć zestawów danych przetworzeń PSI pochodzących z satelity ERS w paśmie C, z satelity Envisat i z misji TerraSAR-X w paśmie X.
Stworzono mapy skumulowanego osiadania i rozwoju niecek na terenach górniczych poprzez sekwencyjne dodawanie powierzchni przemieszczeń otrzymanych metodą DInSAR. Mapa przedstawiona poniżej uwzględnia osiadanie ze wszystkich wykorzystanych interferogramów różnicowych. Sporządzenie zbiorczego obrazu przemieszczeń pionowych umożliwiło identyfikację miejsc, w których w analizowanym okresie pojawiły się nowe niecki osiadań, zmieniające powierzchnię terenu w sposób typowy dla podziemnych obszarów eksploatacyjnych. Łącznie zidentyfikowano 312,5 km2 takich lokalizacji, z czego 18 km2 pokrywa się z obszarami zurbanizowanymi. Maksymalne wartości osiadań otrzymane za pomocą techniki PSInSAR w wykorzystanych zbiorach wyniosły -16 mm/rok (PSI ERS „Rybnik”), -23 mm/rok (PSI „Sosnowiec”), -28 mm/rok (Envisat „Katowice”), -40 mm/rok (PSI ERS „Katowice”) i -335 mm/rok (PSI TSX).
Dzięki wykorzystaniu techniki PSInSAR wyznaczono strefy wpływów górniczych pokazujące obszary, na których wystąpiły powolne, szczątkowe deformacje terenu. Kompleksowe połączenie danych InSAR zaowocowało stworzeniem mapy ilustrującej zasięg i skalę osiadań terenu spowodowanych działalnością górniczą na Górnym Śląsku w latach 1992-2012. Ostateczna mapa pozwala ocenić wpływ górnictwa na powierzchnię Górnego Śląska na przestrzeni 20 lat przełomu XX i XXI wieku. W połączeniu z danymi topograficznymi może dostarczyć decydentom lokalnym i regionalnym ogólnych informacji o obszarach zagrożonych. Przedstawione opracowanie danych może posłużyć do szczegółowej analizy rozwoju niecek obniżeniowych w wybranych lokalizacjach. Przykład takiej analizy przedstawiono na rysunku poniżej dla miasta Bytom, gdzie kolejne obrazy przedstawiają osiadanie w odstępie sześciu miesięcy. Zestawienie zdjęć pozwala prześledzić narastanie zmian powierzchni terenu, a co za tym idzie rozwój niecki zagrażającej miastu w związku z prowadzoną eksploatacją.
Rys. 2. Z lewej – osiadanie nad GZW zidentyfikowane w połączonych zbiorach danych InSAR obejmujących lata 1992-2012, z prawej – osiadania skumulowane na powierzchniach DInSAR od lutego 2007 r. do grudnia 2012 r. w odstępach 6-miesięcznych, z uwzględnieniem zakresów prowadzonej w tym czasie eksploatacji górniczej
Analiza osiadania w okresie 2012-2021 na podstawie danych InSAR i LIDAR
Podobne analizy deformacji wykonano dla lat 2012-2021. Do scharakteryzowania pionowych, szybkich przemieszczeń na obszarze górniczym Górnego Śląska techniką DInSAR wykorzystano sceny z misji Sentinel-1 w paśmie C. Pozwoliły one na scharakteryzowanie pionowych, szybkich przemieszczeń na całym obszarze górniczym Górnego Śląska. Wykorzystano także zbiory danych PSI także z misji Sentinel-1. Przetwarzanie interferogramów różnicowych doprowadziło do stworzenia mapy osiadań oddzielnie dla każdego roku obserwacji. Kolejne sumy uzyskanych powierzchni pozwoliły na obserwację osiadań narastająco od 2015 do 2021 roku. Analiza DInSAR pozwoliła określić maksymalne osiadanie do 70 cm w ciągu jednego roku i -1,35 m na skumulowanym obrazie całkowitego zmierzonego przemieszczenia. Zaobserwowano 132 niecki o powierzchni od 0,005 km2 do 8,189 km2, o łącznej powierzchni 65,479 km2, z czego 11 km2 to tereny zabudowane. Choć największa zaobserwowana prędkość przemieszczenia wynosi aż 120 mm/rok, dla większości punktów, na których zaobserwowano osiadanie, wartość prędkości przemieszczenia nie przekracza 20 mm/rok. Osiadanie większe niż 5 mm/rok występowało na powierzchni 430 km2, z czego 111 km2 to tereny zabudowane. Dane uzupełniono różnicowym modelem terenu LIDAR z lat 2012-2021.
Rys. 3. Przetwarzanie InSAR i różnicowe wyniki LIDAR: (A) średnia prędkość punktów PS [mm/rok], obszary niecek obniżeniowych DInSAR w żółto-czerwonej skali barwnej; niecki obniżeniowe na różnicowym modelu LIDAR w skali barwnej niebiesko-fioletowej, (B) – (G) osiadanie na podstawie DInSAR narastająco w odstępie jednego roku na obszarze Ornontowice, (H) interferogram różnicowy z Sentinel-1 dla dat 21.02.2020-2020.03.04, (I) wyniki PSI i DInSAR dla strefy osiadania większej niż -5 mm rocznie, wyróżnionej czerwonym konturem, (J) niecki osiadań na podstawie różnicowego modelu LIDAR-u na obszarze Ornontowice
Łącznie zanalizowano zmiany powierzchni terenu powstałe w okresie prawie 30 lat od 1992 do 2021 na obszarze 5600 km2 Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Kompleksowa analiza wyników pozwoliła na wyznaczenie niecek obniżeniowych oraz opisanie skali i zasięgu deformacji. Dla okresu 1992-2012 wykryto ponad 500 km2, na których wystąpiły mniejsze lub bardziej istotne osiadania, z czego prawie 100 km2 znajdowało się na terenach zurbanizowanych. Na obrazach interferometrycznych zidentyfikowano obszary szybkiego przemieszczania się o powierzchni ponad 300 km2. Dla okresu 2015-2020 wyznaczono 132 obszary niecek obniżeniowych, a 430 km2 stref podlegało deformacjom większym niż 5 mm rocznie. Dodatkowo różnicowy model terenu uzyskany z LIDAR-u o wysokiej rozdzielczości z lat 2021 i 2012 umożliwił identyfikację deformacji, które wystąpiły na przestrzeni 9 lat. Wyniki LIDAR wykazały 103 miejsca, w których zmiany powierzchni terenu spowodowane górnictwem podziemnym osiągnęły 10 m i łącznie zajmowały powierzchnię prawie 90 km2. Wykazano, iż w okresie od 1992 do 2021 roku aż 786 km2 znalazło się pod wpływem osiadania, a 245 km2 stanowiło miejsca, w których zarejestrowano osiadania większe niż 10 cm. Liczby te wskazują, iż wpływ eksploatacji górniczej na powierzchnię jest nadal bardzo duży. Dla okresu od 1992 do 2021 roku przedstawiono na mapie poniżej obniżenia szczątkowe (wyznaczone na podstawie danych PSI) oraz znaczące (wyznaczone na podstawie interferogramów różnicowych i danych LIDAR) – mapa ilustruje całościowy wpływ działalności górniczej na terenie całego zagłębia w okresie niepełnych 30 lat. Dane PSI i DInSAR zostały także połączone w jedną mapę deformacji przedstawiającą przemieszczenia pionowe, jakie wystąpiły w latach 2015-2020 na badanym obszarze - mapa pokazuje ogromny wpływ górnictwa na osiadanie.
Rys. 4. Z lewej – mapa wpływu działalności górniczej na powierzchnię w latach 1992-2021 na podstawie danych InSAR i różnicowego modelu terenu LIDAR, z prawej – wynikowa mapa deformacji pionowych na obszarze GZW uzyskana na podstawie danych InSAR z okresu 2015-2020
Osuwiska w Karpatach
Na osuwiskach w Karpatach wyposażonych w reflektory radarowe i stwarzających znaczące zagrożenie dla infrastruktury: Szymbark Zapadle, Szymbark Huciska, Kłodne, Słotowa, Grybów, kontynuowano pomiary w ramach etapu II projektu InMoTep. W 2017 roku zainstalowano dodatkowe reflektory na osuwiskach w Szymbarku: Zapadle i Huciska. W latach następnych w reflektory wyposażono osuwiska w Grybowie i Kłodnem, a w 2020 r. w Słotowej. Dla każdego z osuwisk co najmniej jeden z reflektorów zlokalizowano w bezpośrednim sąsiedztwie otworów inklinometrycznego i piezometrycznego (dzięki temu dane uzyskiwane z reflektorów można odnosić do wyników uzyskiwanych w otworach). Osuwiska w Szymbarku, Grybowie i Słotowej cechują się długotrwałym, wieloetapowym rozwojem, wielokrotnym odmładzaniem i praktycznie ciągłą aktywnością, podczas gdy osuwisko w Kłodnem powstało jako zjawisko jednorazowe po długotrwałych i intensywnych opadach. Obecnie aktywność tego osuwiska uległa uspokojeniu.
Do pomiarów radarowych osuwisk wykorzystano dane z misji satelitarnej Sentinel-1 i technikę CRInSAR do przetwarzania danych. Analiza pozwoliła na skorelowanie przemieszczeń powierzchniowych z danymi o zmianach zwierciadła wód podziemnych. Wyniki przeprowadzonych analiz potwierdziły wpływ nawet stosunkowo niewielkich wahań zwierciadła wód podziemnych na zmiany prędkości przemieszczania powierzchni osuwiska. Związek ten jest jednak silnie uwarunkowany budową geologiczną. Jeśli zależność taka występuje, wysoka rozdzielczość czasowa danych CRInSAR umożliwia określenie po jakim czasie powierzchnia terenu reaguje na zmiany hydrogeologiczne. Dla reflektorów w pobliżu pary otworów pomiarowych wykonano wykresy serii czasowych pomiarów, na które składają się interferometryczne przemieszczenia reflektora mierzone w kierunku LoS (Line of Sight) na bazie danych SAR, przemieszczenia w kierunku W-E (West-East) reflektora mierzone za pomocą odbiornika GNSS, średnie dobowe wartości głębokości zwierciadła wód podziemnych mierzone w otworze piezometrycznym, sumy dobowe opadów mierzone w deszczomierzu zainstalowanym na lub w najbliższym sąsiedztwie danego osuwiska. Dane te przedstawiono na tle średnich dobowych temperatur powietrza mierzonych przez stacje na lotnisku w Balicach.
Rys. 1. Rozmieszczenie reflektorów radarowych
Na obszarze osuwiska Huciska w Szymbarku wszystkie reflektory podlegały ruchom w dół stoku. Reflektory CR09 i CR12 o ok. 30 mm, reflektor CR11 o ok. 40 mm, Największe przemieszczenia w badanym okresie zanotowano dla reflektora CR10 położonego w południowej części osuwiska o ok. 90 mm. Na stanowisku pomiarowym CR09 dostrzegalne były niestabilności przemieszczeń uzależnione od temperatury. Średnie przemieszczenia reflektora o prędkości 10-20 mm/rok znalazły potwierdzenie w danych GNSS. Na stacji pomiarowej reflektora CR09 zaobserwowano na danych InSAR przyspieszenie przemieszczeń reflektora skorelowane ze spadkiem zwierciadła wód podziemnych następującym od roku poprzedniego. Na osuwisku Zapadle w Szymbarku reflektory CR04, CR05, CR06 nie wykazywały znaczących ruchów (jedynie zmiany sezonowe). Zlokalizowane w dolnej części osuwiska reflektory CR07 i CR08 podlegały ruchom w dół stoku - szczególnie reflektor CR08 aż o 170 mm. Reflektor CR08 podlegał stałym przemieszczeniom o prędkościach około 30 mm/rok. Prędkość przemieszczeń jest na tym obszarze stała, jednak można zauważyć niestabilności termiczne związane z okresami niskich temperatur. Wahania zwierciadła wód podziemnych są tutaj dużo większe. Wszystkie reflektory na osuwisku w Grybowie wykazują ruchy w dół stoku. Wyjątkiem jest reflektor CR02 wykazujący nieznaczne podnoszenie, wynika ono z jego lokalizacji w dolnej części jęzora i jest zgodne z modelem deformacji tej części osuwiska. Reflektor CR04 w analizowanym okresie podlegał niewielkim przemieszczeniom o prędkościach ok. 20 mm/rok, reflektory CR01 i CR05 wykazywały największe deformacje – odpowiednio 140 i 170 mm. Dla reflektora CR04 w Grybowie również zaobserwowano charakterystyczne niestabilności termiczne związane z ujemnymi temperaturami. Dla stanowiska pomiarowego reflektora CR04 w przebiegu zmian zwierciadła wód podziemnych można dostrzec odzwierciedlenie zmienności sezonowej w wahaniach prędkości przemieszczeń reflektora z 4-miesięcznym opóźnieniem.
Rys. 2. Wykresy serii danych (Perski, Wojciechowski, 2022)
Na osuwisku w Słotowej wszystkie reflektory wykazywały w analizowanym okresie przemieszczenia w dół stoku. Reflektory CR01, CR04, CR05 w przedziale 30-58 mm, reflektory CR06 i CR02 aż 110 mm. Przy stanowisku pomiarowym reflektora CR04 zmiany zwierciadła wód gruntowych nie odzwierciedlały się w prędkościach przemieszczeń reflektora o prędkościach ok. 10 mm/rok. Brak związku deformacji ze zmianami zwierciadła wód gruntowych można tłumaczyć budową geologiczną koluwiów osuwiska: występowaniem pokryw lessowych na gliniastym podłożu, co sprzyja osuwaniu niezależnie od nawodnienia. Reflektory na osuwisku w Kłodnem wykazywały jedynie niewielkie przemieszczenia. Reflektor CR03 w górnej części osuwiska nie wykazywał przemieszczeń (jedynie zmiany sezonowe). Reflektor CR04 przemieścił się o ok. 10 mm w dół stoku, reflektory CR05 i CR06 o ok. 5/6 mm. Na stanowisku pomiarowym reflektora CR05 zmiany zwierciadła wód podziemnych wydawały się nie mieć wpływu na przemieszczenia reflektora, natomiast przebieg przemieszczeń reflektora był niemal idealnie skorelowany z sezonowymi zmianami temperatur powietrza. Z uwagi na charakter górotworu na tym obszarze (silnie spękane piaskowce) zmiany zwierciadła wód podziemnych następowały bardzo gwałtownie po intensywnych opadach.
Wapno
Wysad solny w Wapnie był przedmiotem powierzchniowej, a później podziemnej eksploatacji gipsów od XVII w. a od początków XX w. podziemnej eksploatacji soli kamiennej. W 1977 r. wskutek nagłego wtargnięcia wód powierzchniowych do podziemnych wyrobisk soli, kopalnia została zatopiona i zaprzestano produkcji. Katastrofa spowodowała powstanie leja sufozyjnego i zapadanie się domów i ulic Wapna. Od tego czasu teren miejscowości nadal pozostaje niestabilny. Obecnie zamknięta kopalnia soli sama w sobie nie stanowi zagrożenia, natomiast groźna jest czapa gipsowa, do której dochodzą wody opadowe.
Obszar Wapna i występujące tam geozagrożenia znajduje się w obrębie zainteresowań PIG-PIB od 2014 roku, kiedy rozpoczęto realizacje tematu „Monitoring geodynamiczny w zakresie interferometrii satelitarnej pasa wysadów solnych w Polsce oraz próba określenia ruchliwości soli w czwartorzędzie z wykorzystaniem tomografii elektrooporowej i technik modelowania 3D”. Z uwagi na utrzymujący się wysoki stopień zagrożeń, monitoring ten kontynuowano w ramach projektu InMoTep. W ramach etapu II InMoTeP analizie poddano wyniki interferometryczego przetwarzania danych Sentinel-1 za okres 26.10.2014 – 26.06.2020. Wykorzystano także dane pozyskane za pomocą naziemnego skanera laserowego (TLS). Skaner wyposażony był w dwuczęstotliwościowy odbiornik GNSS RTK. Poprawki RTK udostępniane były przez stację referencyjną korygowaną przez sieć ASG EUPOS ustawioną w obrębie dawnego wyrobiska gipsów. Dokładność wyznaczenia pozycji wynosiła do 2 cm. Wykonano także pomiary metodą fotogrametrii niskiego pułapu (UAV). Metoda ta pozwala uzyskać szczegółową informację o powierzchni terenu przy pomocy zdjęć optycznych wykonanych z pokładu bezzałogowego statku latającego (BSL).
Rys. 1. Z lewej – prędkości przemieszczeń pionowych [mm/rok] dla miejscowości Wapno na podstawie serwisu EGMS (okres 2018-2022 r.), z prawej – rozmieszczenie reflektorów na tle danych PSI EGMS oraz rozkładu deformacji powstałych w wyniku katastrofy w 1977 roku
Najnowsze wyniki dostępne w serwisie EGMS obejmują okres od 11.02.2018 do 05.12.2022. Dla tego okresu przestrzenny rozkład deformacji kształtował się podobnie jak w latach poprzednich - miejscowość Wapno podlegała stałym obniżeniom o średnich wartościach deformacji do 2,5 mm/rok. Największe magnitudy ruchów występowały w rejonie dawnego wyrobiska gipsów, gdzie prędkości ruchów pionowych kształtowały się w zakresie do 6,8 mm/rok. Strefa największych deformacji na podstawie danych serwisu EGMS została zlokalizowana w centrum miejscowości w otoczeniu dawnego wyrobiska odkrywkowego (tzw. „Gipsiaka”) i rozciągała się w kierunku północnym w stronę parku miejskiego będącego rejonem zasypanego leja sufozyjnego z katastrofy z 1977 r. Gęsto zabudowane centrum miejscowości podlegało obniżeniom o wielkości 3,6 mm/rok.
Rys. 2. Przebieg obniżania terenu (dane z serwisu EGMS): z lewej – dla dawnego wyrobiska "Gipsiaka", z prawej – dla centrum miejscowości Wapno
Z analiz interferometrycznych wynika, że teren centrum miejscowości Wapno podlega stałym ruchom obniżeniowym. Największe wartości deformacji (ok. 8 mm/rok) notowane są w pobliżu reflektora CR06 w rejonie odkrywki „Gipsiaka”. Analiza serii czasowych obserwacji z lat 2014 – 2023 pokazuje, że obniżenia mają stały, liniowy charakter, a w rejonie obniżenia rynnowego Jeziora Czeszewskiego nakładają się na niego zmiany sezonowe wywołane prawdopodobnie wahaniami poziomu wód gruntowych. Na obszarze dawnego wyrobiska gipsów nie stwierdzono żadnych istotnych zmian oprócz nowo powstałego zapadliska w marcu 2021 r. - powierzchnia terenu w otoczeniu zapadliska jest jednak zniekształcona, co może świadczyć o wcześniejszych procesach sufozyjnych. Jeśli chodzi o samo zapadlisko powstałe wiosną 2021 roku obserwuje się stopniowe uspokojenie dynamiki deformacji. Uruchomienie kolejnych procesów zapadliskowych jest nadal możliwe i należy się ich spodziewać w przypadku wystąpienia długotrwałych oraz obfitych opadów lub gwałtownego topnienia grubej pokrywy śnieżnej.
Rys. 3. Zestawienie obrazów różnicowych NMT zapadliska na terenie nieczynnego wyrobiska eksploatacji gipsów
Rys. 4. Zestawienie obrazów różnicowych NMT zapadliska na terenie "Gipsiaka"
Przed pomiarami średnica zapadliska wynosiła ok. 21 m i zwiększyła się do ok. 28 m. Szacuje się, że głębokość zwierciadła wody zwiększyła się z 5,5 m do ok. 7,5 m. Ściany zapadliska uległy złagodzeniu, od strony wschodniej nadal rozwijają się procesy osuwiskowe. Obrazy różnicowe zapadliska uzyskane na podstawie danych rejestrowanych w kolejnych latach 2023-2024 nie wykazywały większych zmian a jedynie rozwój ruchów masowych i stopniową degradację ścian zapadliska prowadzącą do spłaszczenia kąta nachylenia oraz relatywnego powiększenia zasięgu zapadliska. Obszar zajmowany przez zapadlisko wynosił 474 m2 i od 01.03.2021 r. ulegał powiększeniu z prędkością ok. 24,3 m2 na dobę. Po wykonaniu pomiarów obszar zajmowany przez zapadlisko wynosił 521 m2 i zwiększył się o 47 m2 (czyli ok. 0,13 m2 na dobę). W porównaniu ze stanem z marca 2021 i notowanymi wówczas prędkościami powiększania się zapadliska przyrosty były niewielkie a cały proces uległ znacznemu uspokojeniu.
Rys. 5. Zmienność w czasie profili zapadliska na terenie "Gipsiaka" w kierunku W-E (WEST-EAST) i N-S (UP) na podstawie danych TLS
W odpowiedzi na zgłoszenia mieszkańców o pochylonych drzewach dla gminy Wapno zbadano obszar w rejonie Kościoła św. Barbary. Celem analiz było zweryfikowanie hipotezy o powstaniu kolejnej strefy występowania aktywnych deformacji. Przeprowadzono na tym obszarze kontrolne pomiary GNSS. Wykonane pomiary porównano z dostępnymi modelami terenu z projektu ISOK oraz z nalotu fotogrametrycznego UAV. Analiza zmian wysokościowych nie wykazała istotnych odchyleń, nie stwierdzono także w trakcie wizji terenowej widocznych progów, szczelin i obniżeń mogących świadczyć o uaktywnieniu się badanego obszaru.
Zbadano także deformacje na terenie dawnego przedszkola miejskiego przylegającego do zrekultywowanego obszaru zapadliska powstałego w 1977 r. Zachodzą tam nieustannie małoskalowe procesy zapadliskowe, przy czym trudno jednoznacznie ustalić ich przyczynę. Dla najbardziej zagrożonego obszaru wykonano naziemne skanowanie laserowe w 2022 roku, a otrzymany model terenu porównano z danymi lotniczego skanowania laserowego z projektu ISOK (2013 r.) celem wykrycia ewentualnych obniżeń. Otrzymany model różnicowy nie wykazywał istotnych zmian. Obserwacje skanerowe kontynuowano w następnych latach (2023 i 2024), ale na obszarze objętym pomiarami nie wykazano istotnych deformacji mogących świadczyć o rosnącym zagrożeniu.
Konin
Rys. 2. Rozkład przestrzenny deformacji pionowych na podstawie serwisu EGMS: z lewej – dla obszaru Pątnów, środek – dla obszaru Tomisławice, z prawej – dla obszaru Drzewce. Czarnymi punktami zaznaczono lokalizacje reflektorów radarowych
Deformacje zmierzono za pomocą sieci reflektorów metodą CRInSAR dla okresu 09.2022 – 07.2024. Dla obszarów Pątnów i Drzewce po okresie stabilizacji w gruncie reflektory wykazywały jedynie niewielkie deformacje. Reflektory na obszarze Drzewce wykazywały nieco większe względne osiadania od jesieni 2023 roku, które uległy przyspieszeniu od wiosny 2024. Może być to związane z obniżeniem zwierciadła wód podziemnych na tym obszarze.
Rys. 3. Serie czasowe deformacji dla reflektorów na tle zmienności średnich temperatur dobowych, składowa pionowa (UP) i pozioma w kierunku W-E (WEST-EAST): z lewej – dla obszaru Pątnów, z prawej – dla obszaru Drzewce
Reflektor CR16 z obszaru Tomisławic wykazywał względne podnoszenie o ok. 20 mm w omawianym okresie. Może być to spowodowane zmianami zwierciadła wód podziemnych, ale również niestabilnością reflektora CR15 przyjętego za punt odniesienia.
Obszar Konina charakteryzował się bardzo dużą zmiennością deformacji powodowanych przez kilka czynników np. odwadnianiem, wydobyciem i składowaniem urobku, a w badanym okresie zaznaczały się zmiany sezonowe powodowane wahaniami zwierciadła wód podziemnych.
Rys. 4. Serie czasowe deformacji dla reflektorów obszaru Tomisławice na tle zmienności średnich temperatur dobowych. Składowa pionowa (UP) i pozioma w kierunku W-E (WEST-EAST)
Kłodawa
Od blisko 70-ciu lat prowadzona jest eksploatacja soli kamiennej na największym polskim wysadzie solnym pod miastem Kłodawa przez kopalnię o tej samej nazwie. Obecnie kubatura pustek poeksploatacyjnych wynosi ok. 19 mln m3, a kopalnia posiada koncesję na wydobywanie soli do roku 2052, co w efekcie doprowadzi do powstania ok. 30 mln m3 pustek poeksploatacyjnych, częściowo zlokalizowanych bezpośrednio pod infrastrukturą miejską. Pomiary interferometryczne na tym obszarze są kontynuacją monitoringu zapoczątkowanego w ramach zadania „Monitoring geodynamiczny w zakresie interferometrii satelitarnej pasa wysadów solnych w Polsce oraz próba określenia ruchliwości soli w czwartorzędzie z wykorzystaniem tomografii elektrooporowej i technik modelowania 3D”.
Deformacje zmierzono za pomocą sieci reflektorów metodą CRInSAR dla okresu 09.2022 – 07.2024. Wyniki otrzymane z reflektorów radarowych pozwalają stwierdzić, że na deformacje nakładają się cykliczne zmiany sezonowe. Wszystkie reflektory wykazywały niewielkie, oscylacyjne deformacje (-4/+4 mm) w omawianym okresie. Reflektor CR07 wykazywał większe od pozostałych przemieszczenia poziome (10 mm).
Rys. 1. Z lewej – rozkład przestrzenny deformacji pionowych na podstawie serwisu EGMS dla obszaru kopalni Kłodawa (czarnymi punktami zaznaczono lokalizacje reflektorów radarowych), z prawej – serie czasowe deformacji dla reflektorów obszaru Kłodawy na tle zmienności średnich temperatur dobowych
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz
Zapisz