Słownik pojęć i terminów stosowanych w raportach
Centrum Geozagrożeń PIG-PIB dotyczących zapadlisk

Deformacje ciągłe rozdaj deformacji terenu nie powodującej przerwania powierzchni terenu. Deformacje tego typu zajmują znaczne tereny i zachodzą powoli (od kilku do kilkudziesięciu lat). Prowadzą one do rozwoju niecek osiadań, którym towarzyszą deformacje wtórne: nachylenia, odkształcenia i krzywizny powierzchni terenu. Powolny proces rozwoju deformacji ciągłych powoduje, że nie są one szczególnie niebezpieczne dla ludzi, budynków, budowli i infrastruktury.

Deformacje nieciągłe – rodzaj deformacji powierzchni terenu polegający na przerwaniu ciągłości i względnym, makroskopowo widocznym przemieszczeniu przypowierzchniowych warstw gruntu oraz wyraźnym zniszczeniem powierzchni terenu. Deformacje tego rodzaju mogą być typu powierzchniowego (np. zapadliska) lub liniowego (uskoki, progi, szczeliny), zajmują one stosunkowo małe powierzchnie i mają wyraźne granice. Zachodzą one szybko (kilka dni lub godzin), a nawet gwałtownie (kilka minut), jednak uwidaczniają się w różnym czasie od zaistnienia przyczyny ich rozwoju (pustki w masywie skalnym). Rozwój deformacji nieciągłych następuje w sposób losowy. Z powyższych powodów mogą one stwarzać duże zagrożenie dla ludzi, budynków, budowli i infrastruktury.

Deformacje zapadliskowe deformacje nieciągłe spowodowane rozwojem zapadlisk.

Numeryczne modele różnicowe – modele powierzchni terenu opracowane w wyniku porównania wartości wysokości numerycznych modeli terenu wykonanych na podstawie danych pozyskanych w różnym czasie.  Modele różnicowe ukazują zmiany w topografii terenu w czasie oraz wielkość tych zmian.

Niecki osiadań (niecki obniżeniowe) – deformacje ciągłe powstałe w wyniku procesu osiadania, czyli powolnego obniżania większego obszaru. Wielkość obniżenia jest zmienna. Na krawędzi niecki wynosi ona zero, a maksymalną wartość osiąga w jej centrum. Wartości obniżenia najbardziej zmieniają się na skłonach niecek powodując zmiany nachylenia i krzywizn powierzchni oraz przemieszczenia poziome. Z tego względu są to miejsca bardzo niebezpieczne dla infrastruktury. Nieckom osiadań mogą towarzyszyć podtopienia obniżonych terenów.

Rozwój niecek osiadań w Polsce spowodowany jest podziemną eksploatacją kopalin, a ich rozmiary z reguły wykraczają poza obszar wyznaczony przez pola eksploatacji. Niecki osiadań mogą rozwijać się również w sposób naturalny np. wyniku opróżnienia komór magmowych na obszarach wulkanicznych lub ponad warstwami torfu w wyniku ich utlenienia.

Ortofotomapa – obraz rastrowy powierzchni terenu otrzymany w wyniku przetworzenia zdjęć lotniczych lub satelitarnych.

Obraz rastrowy – utworzony przez połączenie pojedynczych punktów (tzw. pikseli) na prostokątnej matrycy.

Obszar zagrożony – obszar powierzchni terenu zagrożony wystąpieniem zagrożeń geologicznych, w tym deformacji ciągłych (np. zapadlisk) i nieciągłych (np. uskoków pogórniczych).

Obszary najbardziej zagrożone występowaniem zapadlisk – obszary na powierzchni terenu, których granice odpowiadają zasięgom płytkiej podziemnej eksploatacji (płytkiej eksploatacji) kopalin.

Obszary możliwej reaktywacji starych zapadlisk – tereny na których w przeszłości  istniały leje zapadliskowe, a których potwierdzenie w terenie jest obecnie niemożliwe. Dokumentacja tych deformacji nie została wykonana lub nie zachowała się w dokumentach (mapach górniczych itd.). Ich istnienie i położenie ustalone zostało na podstawie archiwalnych zdjęć lotniczych.

Płytka eksploatacja górnicza (płytka podziemna eksploatacja) – eksploatacja podziemna złóż kopalin, która następuje na głębokości nie większej niż 80-100 m pod poziomem terenu. Wartość ta została ustalona na podstawie doświadczeń i obliczeń statystycznych dla Górnośląskiego Zagłębia Węglowego i ma zastosowanie dla całej Polski.

Przekształcenia antropogeniczne – przekształcenia powierzchni terenu spowodowane bezpośrednią działalnością człowieka.

Przypuszczalne niecki osiadania – obszary, dla których w oparciu o wstępne analizy powierzchni terenu stwierdzono cechy charakterystyczne dla niecek osiadań.

Szczeliny pogórnicze – deformacje nieciągłe typu liniowego charakteryzujące się przerwaniem ciągłości powierzchni terenu w wyniku prac górniczych oraz istnieniem wyraźnego rozwarcia (szczeliny) spowodowanego rozciąganiem i głównie poziomymi przemieszczeniami w obrębie gruntów lub/i podłoża skalnego. Mogą one współwystępować z uskokami pogórniczymi. Rozwojowi szczelin może towarzyszyć rozwój lejów lub rowów zapadliskowych.

Uskoki pogórnicze – deformacje nieciągłe typu liniowego charakteryzujące się przerwaniem ciągłości powierzchni terenu w wyniku prac górniczych oraz istnieniem wyraźnego progu wzdłuż ich rozciągłości wywołanego względnymi pionowymi przemieszczeniami gruntów lub/i podłoża skalnego. Uskoki pogórnicze często mają głębszy zasięg niż zapadliska.

Zapadlisko (w terminologii zagranicznej sinkhole) – deformacja nieciągła terenu (typu powierzchniowego), charakteryzująca się utworzeniem obniżenia wywołanego podpowierzchniowym ubytkiem materiału skalnego i zawaleniem stropu powstałej w ten sposób pustki. Zwykle trudno jest określić kształt i głębokość całego zapadliska, ponieważ to co widzimy na powierzchni terenu to tylko jego fragment, przyjmujący często formę leja zapadliskowego. W rzucie poziomym ma on zazwyczaj kształt okrągły lub owalny. W przekroju poprzecznym ma najczęściej kształt leja (np. stożkowego, ściętego, eliptyczno-stożkowego). Głębiej geometria zapadliska może się zmieniać m. in. w zależności od budowy geologicznej podłoża w jakim się utworzyło lub typu pustki, nad którą się rozwinęło. Oprócz lejów zapadliskowych na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego wyróżniono: dzwony, kominy, szyby, rowy zapadliskowe (charakteryzujące się wydłużeniem w jednym kierunku) oraz zapadliska nieforemne.

Zapadliska są jednym z rodzajów zagrożeń geologicznych na terenie Polski. W naszym kraju najczęściej wywołane są podziemną eksploatacją kopalin. Powodują szkody w infrastrukturze oraz gospodarce rolnej i leśnej. Przyczyniają się do znacznej degradacji terenów, na których występują oraz stwarzają zagrożenie dla ludzi i ich majątku.

Zapadliska powstają w wyniku działania czynników naturalnych lub antropogenicznych. Mogą powstawać nagle i mieć dramatyczny przebieg. Powierzchnia zapadlisk może wynosić od kilkudziesięciu centymetrów do kilkudziesięciu hektarów, a głębokość może się wahać od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów.

Naturalnymi procesami prowadzącymi do rozwoju zapadlisk są przede wszystkim zjawiska krasowe i sufozja. Wśród czynników antropogenicznych największe znaczenie ma podziemna działalność górnicza, ale znane są również zapadliska powstałe w wyniku prac budowlanych, czy zmiany stosunków wodnych i kierunku drenażu wód podziemnych. Często zdarza się, że przyczyną powstania zapadliska jest współwystępowanie kilku czynników zarówno antropogenicznych, jak i naturalnych.

Zdarza się, że po pewnym czasie (kilka miesięcy lub nawet kilkadziesiąt lat) zasypane zapadlisko ulega odnowieniu. Z tego względu teren, na którym w przeszłości rozwinęło się zapadlisko i zostało ono zasypane, w dalszym ciągu zagrożony jest wystąpieniem procesu zapadania.

Zapadliska istotne – zapadliska znajdujące się w buforze do 20 m od terenów zabudowanych, głównych dróg oraz linii kolejowej P205 Trzebinia Siersza – Elektrownia Siersza.

Zapadanie – proces prowadzący do stosunkowo szybkiego obniżenia powierzchni terenu wywołany zawaleniem się stropu pustki w masywie skalnym.

 

Wybrane materiały źródłowe:

Bielewicz T., Prus B., Honysz J., 1993 – Górnictwo. Wydawnictwo Śląsk, Katowice.

Borecki M. (red.), 1980 – Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi. Wydawnictwo Śląsk, Katowice.

Chudek M., Janusz W., Zych J., 1988 – Studium dotyczące stanu rozpoznania tworzenia się i prognozowania deformacji nieciągłych pod wpływem podziemnej eksploatacji złóż. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Górnictwo, z. 141.

Korman J., 1972 – Górnictwo. Wydawnictwo Śląsk, Katowice.

Sinkholes. Water Science School. U.S. Geological Survey. Access: 20 May 2023.

Sinkholes. Wondermondo. Access: 20 May 2023.

 

Opracowali: Rafał Sikora, Zbigniew Perski, Marcin Wódka, Sylwester Kamieniarz