Get 20M+ Full-Text Papers For Less Than $1.50/day. Start a 14-Day Trial for You or Your Team.

Learn More →

Geothermal Waters in Northern Wielkopolska and the Possibilities of Their Utilization in the Czarnków Region

Geothermal Waters in Northern Wielkopolska and the Possibilities of Their Utilization in the... DOI: 10.2478/v10116-009-0014-0 BADANIA FIZJOGRAFICZNE NAD POLSK¥ ZACHODNI¥ Seria A ­ Geografia Fizyczna, Tom 59: 179­189 2008 WODY GEOTERMALNE PÓ£NOCNEJ WIELKOPOLSKI I MO¯LIWOOECI ICH ZAGOSPODAROWANIA W REJONIE CZARNKOWA ZARYS TREOECI W pracy dokonano charakterystyki geotermalnej rejonu Czarnkowa. Miasto z otoczeniem posiada jedne z najkorzystniejszych warunków dla pozyskiwania energii geotermalnej w naszym kraju. Potencjalnymi piêtrami u¿ytkowymi dla wód geotermalnych w tym rejonie s¹ utwory kredy dolnej i jury dolnej. Do dziedzin, w których mo¿liwe by³oby wykorzystanie wód termalnych, nale¿y zaliczyæ: ciep³ownictwo, balneologiê z rekreacj¹, rolnictwo oraz produkcjê przemys³ow¹. U¿ytkowanie energii cieplnej tych wód pozwoli³oby znacz¹co obni¿yæ emisjê zanieczyszczeñ do oerodowiska przyrodniczego. WPROWADZENIE Celem niniejszego artyku³u jest przedstawienie warunków hydrogeotermalnych rejonu Czarnkowa oraz aspektów zwi¹zanych z wykorzystaniem wód geotermalnych na tym terenie. Poniewa¿ omawiane wody znajduj¹ siê na g³êbokooeci oko³o 3000 m, nie wyznaczono konkretnych granic obszaru badañ na powierzchni terenu. Za³o¿ono jedynie, i¿ szczegó³owa charakterystyka ograniczaæ siê bêdzie do wód geotermalnych wystêpuj¹cych pod powierzchni¹ miasta i jego oecis³ego otoczenia. Czarnków zlokalizowany jest w województwie wielkopolskim, w powiecie czarnkowsko-trzcianeckim, na lewym brzegu Noteci. Powierzchnia miasta wynosi 9,7 km2, z czego u¿ytki rolne stanowi¹ 53%, natomiast u¿ytki leoene zajmuj¹ oko³o 13%. Wed³ug danych Urzêdu Miasta z 07.02.2008 r. liczba mieszkañców wynosi 11 679. G³ównymi Yród³ami dochodu ludnooeci Czarnkowa jest zatrudnie- nie w ma³ych przedsiêbiorstwach i firmach us³ugowych, a tak¿e w szkolnictwie i administracji samorz¹dowej. Miasto wraz ze oecis³ym otoczeniem stanowi wa¿ny ooerodek przemys³owy regionu. Najwa¿niejsze ga³êzie przemys³u w Czarnkowie to przemys³: drzewny (meble, p³yty piloeniowe), spo¿ywczy (mleczarnia, browar) oraz metalowy (meble stalowe, wyposa¿enie statków). Rejon Czarnkowa znajduje siê na granicy dwóch mezoregionów (ryc. 1): Kotliny Gorzowskiej, bêd¹cej czêoeci¹ makroregionu Pradoliny Toruñsko-Eberswaldzkiej, i Pojezierza Chodzieskiego. Morfologia tego obszaru zwi¹zana jest ze zlodowaceniami i interglacja³ami. Krajobraz stanowi¹ rozleg³e równiny z ³¹kami oraz pagórkowate wysoczyzny z lasami lioeciastymi i mieszanymi. Lodowcowe i wodnolodowcowe utwory moreny dennej i czo³owej buduj¹ wysoczyzny, natomiast na najni¿ej po³o¿onych terenach dolinnych wystêpuj¹ utwory piaszczysto-mu³kowe. Rzêdne terenu w okolicach Ryc. 1. Mapa mezoregionów fizycznogeograficznych ­ po³o¿enie Czarnkowa (wg KONDRACKIEGO 2002) Fig. 1. Physico-geographical map of mesoregions showing the location of Czarnków (KONDRACKI 2002) Czarnkowa mieszcz¹ siê w przedziale od 40 m n.p.m. do oko³o 120 m n.p.m. BUDOWA GEOLOGICZNA Istniej¹ rozbie¿nooeci w zaliczeniu omawianego obszaru do g³ównych jednostek geologicznych Polski. Zasadniczo przyjmuje siê, i¿ jest on po³o¿ony w skrajnie pó³nocno-zachodniej czêoeci niecki mogileñsko-³ódzkiej (GÓRECKI i in. 1996) (ryc. 2), aczkolwiek przez niektórych badaczy zaliczany jest do synklinorium szczeciñskiego (dane PGNiG S.A.). Budowa geologiczna rejonu Czarnkowa jest s³abo rozpoznana, a otwory wiertnicze siêgaj¹ tam maksymalnie do utworów trzeciorzêdu, czyli do g³êbokooeci oko³o 150 m p.p.t. Informacje dotycz¹ce budowy geologicznej opieraj¹ siê wiêc na wynikach wierceñ wykonanych w rejonach s¹siednich, do 30 km odleg³ooeci, w celu poszukiwania z³ó¿ ropy naftowej, oraz na badaniach geofizycznych w obrêbie miasta (ryc. 3). Czarnków zlokalizowany jest w osi synkliny Dobrej. Synklina ta ma przebieg NW­SE. W czêoeci SE jest ona oddzielona przez antyklinê RogoYna od synkliny ³êgowskiej. Na SW od Czarnkowa biegnie antyklina Szamotu³, która wraz z wyniesieniem Cz³opy (na NW) oddziela badany obszar od synklinorium Ryc. 2. Obszar badañ na tle podzia³u Polski na jednostki geologiczne (na podstawie PO¯ARYSKIEGO 1966) Fig. 2. The location of the Czarnków region on a map presenting the geological division of Poland (based on PO¯ARYSKI 1966) szczeciñskiego. Natomiast na pó³noc od omawianego obszaru zlokalizowane jest antyklinorium pomorskie. W celu lepszego zobrazowania budowy geologicznej wykonano dwa przekroje (ryc. 4, 5). Przy ich sporz¹dzaniu pos³u¿ono siê danymi z banku danych ,,PITAKA" PGNiG S.A., dokumentacjami otworów badawczych PGNiG S.A. oraz wynikami badañ geofizycznych przeprowadzonych na terenie Czarnkowa. Warto zaznaczyæ, ¿e potencjalnymi piêtrami u¿ytkowymi dla wód geotermalnych rejonu Czarnkowa, podobnie jak dla znacznej czêoeci Ni¿u Polskiego, s¹ utwory kredy dolnej i jury dolnej (liasu). Jednak¿e ze wzglêdu na niskie temperatury wykorzystanie kompleksu dolnokre- Ryc. 3. Mapa dokumentacyjna rejonu Czarnkowa z naniesionymi liniami przekrojów geologicznych (na podstawie Google Maps: maps.google.pl; PPWK 2008) Fig. 3. Documentation map of the Czarnków region showing the geological cross-section lines (based on Google Maps: maps.google.pl; PPWK 2008) dowego ogranicza³oby siê w praktyce wy³¹cznie do balneoterapii i celów rekreacyjnych. G³ównym piêtrem u¿ytkowym, zw³aszcza do celów grzewczych, jest zbiornik dolnojurajski (GÓ RECKI i in. 1994). KREDA DOLNA Alb górny W stropowej czêoeci albu wyró¿niono szarozielone i ciemnoszare margle, niekiedy ilaste. W czêoeci sp¹gowej utwory zosta³y wykszta³cone w postaci drobnolub oerednioziarnistych piaskowców kwarcowo-glaukonitowych, szaro- lub ciemnozielonych. Barrem ­ alb oerodkowy Jak wczeoeniej wspomniano, osady te nie s¹ datowane. Ich seria osadowa zosta³a podzielona na trzy kompleksy litologiczne: A, B, C. Kompleks A zbudowany jest z piaskowców drobno- i oerednioziarnistych z wk³adkami gruboziarnistych piaskowców. Kompleks B two- Mi¹¿szooeæ utworów kredy dolnej w rejonie Czarnkowa wynosi oko³o 250 m, w przedziale g³êbokooeciowym 1550­ ­1800 m p.p.t. Wyró¿nionymi piêtrami stratygraficznymi od powierzchni terenu kolejno s¹: alb, barrem, hoteryw, walan¿yn oraz berias. Warto zaznaczyæ, i¿ osady od albu oerodkowego do barremu nie s¹ datowane. Zosta³y jedynie podzielone na kompleksy litologiczne. Ryc. 4. Przekrój geologiczny Cz³opa­Ludomy Fig. 4. Cz³opa­Ludomy geological cross-section Ryc. 5. Przekrój geologiczny Pi³a­Obrzycko Fig. 5. Pi³a­Obrzycko geological cross-section rz¹ ciemnoszare i³owce, niekiedy mulaste, z wk³adkami i³owców szarozielonych, a tak¿e piaskowce mu³owcowe. Utwory kompleksu C s¹ wykszta³cone jako piaskowce drobnoziarniste, szarozielone (GÓRECKI i in. 1996). Hoteryw Utwory hoterywu zosta³y wykszta³cone w postaci czarnych i³owców (hoteryw dolny) oraz mu³owców i ciemnoszarych i³owców z licznymi wk³adkami barwy szarozielonej (hoteryw górny). Walan¿yn W czêoeci stropowej wystêpuj¹ utwory piaszczysto-mu³owcowe przechodz¹ce w obrêbie struktury Szamotu³ w seriê ilast¹, natomiast w sp¹gu wyró¿niono i³owce ciemnoszare, podrzêdnie mulaste oraz piaskowce drobnoziarniste z wk³adkami mu³owców. Osady te le¿¹ przekraczaj¹co w stosunku do osadów beriasu (GÓRECKI i in. 1996). Berias Osady beriasu tworz¹ dwa typy utworów. Pierwszym z nich s¹ utwory morsko-brakiczne wykszta³cone w postaci i³owców marglistych, ciemnoszarych z wk³adkami muszlowców oraz mu³owców piaszczysto-wapiennych. Drugi typ to utwory morskie tworz¹ce osady mu³owcowo-piaszczyste, szare, s³abo margliste (GÓRECKI i in. 1996). JURA DOLNA radowskie). Warstwy komorowskie stanowi¹ piaskowce drobnoziarniste z domieszk¹ gruboziarnistej frakcji. Mog¹ pojawiaæ siê tak¿e przewarstwienia i³owców. Warstwy ³obeskie wykszta³cone s¹ w postaci kompleksu ska³ ilasto-mu³owcowo-piaszczystych o genezie morskiej, natomiast warstwy radowskie reprezentowane s¹ przez drobnoziarniste piaskowce przechodz¹ce w sp¹gu w piaskowce oerednioziarniste. Niekiedy wystêpuj¹ tak¿e przewarstwienia ilaste (GÓRECKI i in. 1996). Lias dolny ­ synemur dolny i hetang Utwory hetangu i synemuru dolnego (warstwy mechowskie) zosta³y wykszta³cone jako naprzemianleg³e pakiety mu³owcowo-ilaste i piaskowcowe. W pe³nym profilu, w okolicach Czarnkowa, mo¿na wyró¿niæ trzy czêoeci tych pakietów: w górnej wystêpuj¹ ska³y mu³owcowo-ilaste, w oerodkowej przewa¿aj¹ piaskowce, natomiast w dolnej, pooeród piaskowców, wystêpuj¹ liczne wk³adki mu³owcowo-ilaste (GÓRECKI i in. 1996). Przypuszcza siê, i¿ mi¹¿szooeæ liasu w strefie Czarnkowa wynosi oko³o 500 m, a jego utwory zalegaj¹ tam na g³êbokooeci 2700­3200 m p.p.t. Lias górny ­ toars Utwory liasu górnego tworz¹ dwa kompleksy warstw ­ warstwy kamieñskie (toars górny), sk³adaj¹ce siê z piaskowców drobnoziarnistych z domieszk¹ frakcji oeredniej, niekiedy tak¿e z przewarstwieniami i³owców, oraz warstwy gryfickie (toars dolny), zbudowane z i³owców i mu³owców z przewarstwieniami piaskowca (GÓRECKI i in. 1996). Lias oerodkowy ­ pliensbach i synemur górny Profil liasu oerodkowego w rejonie Czarnkowa tworzony jest przez kompleks ska³ pliensbachu (dla domeru ­ warstwy komorowskie, dla karyksu ­ warstwy ³obeskie) i synemuru górnego (warstwy WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE I GEOTERMALNE Wed³ug KLECZKOWSKIEGO (1990), rejon Czarnkowa jest zlokalizowany w nizinnej prowincji hydrogeologicznej w obrêbie subniecki poznañskiej (SNP). Jeoeli w przysz³ooeci dosz³oby do eksploatacji wód termalnych w tym rejonie, to w profilu otworu eksploatacyjnego znajdowa³yby siê nastêpuj¹ce piêtra wodonooene: czwartorzêdowe (GZWP nr 138, tj. Pradoliny Toruñ-Eberswalde), trzeciorzêdowe (GZWP nr 127, tzw. Subzbiornika Z³otów-Pi³a-Strzelce Krajeñskie), kredowe oraz jurajskie (GÓRECKI i in. 1996). Jak wczeoeniej wspomniano, wy³¹cznie piêtra dolnej kredy i dolnej jury s¹ atrakcyjne pod wzglêdem warunków geotermalnych. KREDA DOLNA W obrêbie utworów kredy dolnej nale¿y oczekiwaæ kilku poziomów wodonooenych. Do najwiêkszych trzeba przyporz¹dkowaæ te, które obejmuj¹ kompleksy litologiczne C i A zaliczane do albu oerodkowego ­ barremu. S¹ to poziomy zwi¹zane z piaskowcami, rozdzielone pakietem i³owców i mu³owców. W obrêbie kredy dolnej wyró¿niono tak¿e poziom wodonooeny piaskowców oerodkowego hoterywu oraz poziom obejmuj¹cy wk³adki piaskowców stropowej czêoeci beriasu, jednak¿e jego znaczenie i rozprzestrzenienie jest znikome. Z rozpoznania regionalnego wynika, i¿ sumaryczna mi¹¿szooeæ utworów wodonooenych wynosi oko³o 100 m. Szacuje siê, ¿e potencjalna wydajnooeæ poziomu dolnokredowego w rejonie Czarnkowa mo¿e wynosiæ ponad 200 m3 · h­1. W stopie tego poziomu wody najprawdopodobniej charakteryzuj¹ siê mineralizacj¹ oko³o 7­9 g · dm ­3 i temperatur¹ ponad 55°C. Zbyt niska temperatura praktycznie przekreoela mo¿liwooeæ ich zastosowania w ciep³ownictwie. Wody te mog³yby byæ wykorzystywane do celów rekreacyjnych i balneologicznych (GÓRECKI i in. 1996). Ponadto, ze wzglêdu na zbyt niskie temperatury piêtra tego nie nale¿y traktowaæ jako samodzielnego, ekonomicznie op³acalnego piêtra u¿ytkowego, lecz jedynie jako pomocnicze piêtro u¿ytkowe dla poziomu dolnojurajskiego. JURA DOLNA W obrêbie osadów jury dolnej (liasu) mo¿na oczekiwaæ trzech poziomów wodonooenych zwi¹zanych z piaskowcami, których ³¹czna mi¹¿szooeæ na tym obszarze oceniania jest na oko³o 310 m (ryc. 6). Pierwszy z liasowych poziomów wodonooenych wystêpuje w obrêbie toarsu górnego (lias górny) i obejmuje warstwy kamieñskie o mi¹¿szooeci oko³o 60 m. Jest on oddzielony od warstw g³êbiej zalegaj¹cych przez utwory ilaste i ³upki, mi¹¿szooeci 40 m (warstwy gryfickie). Dwa pozosta³e poziomy wystêpuj¹ w utworach liasu oerodkowego. Jeden, obejmuj¹cy warstwy komorowskie, znajduje siê w czêoeci stropowej liasu oerodkowego. Jego mi¹¿szooeæ szacuje siê na 120 m. Drugi poziom, zwi¹zany z warstwami radowskimi, wystêpuje w czêoeci sp¹gowej i charakteryzuje siê mi¹¿szooeci¹ oko³o 80 m. Poziomy te rozdzielone s¹ przez utwory ilasto-mu³owcowo-piaszczyste o mi¹¿szooeci 40 m (warstwy ³obezkie). Prawdopodobnie w liasie dolnym mo¿na spodziewaæ siê kolejnych dwóch lub trzech poziomów wodonooenych, niemniej jednak najbardziej perspektywiczne s¹ poziomy wodonooene zalegaj¹ce w liasie oerodkowym i zwi¹zane z warstwami komorowskimi i radowskimi. Ich ³¹czna mi¹¿szooeæ wynosi oko³o 200 m w przedziale g³êbokooeci 2800­3000 m p.p.t. Ca³ooeæ piêtra liasowego jest izolowana w stropie przez i³owce doggeru oraz w sp¹gu przez i³owce retyku. Z rozpoznania warunków hydrogeologicznych w skali regionalnej wynika, i¿ w rejonie Czarnkowa nale¿y oczekiwaæ z liasu wydatków znacznie przekraczaj¹cych 200 m3 · h­1 i mineralizacji wód wynosz¹cej oko³o 120 g · dm­3 w czêoeci stropowej. S¹ to solanki chlorkowo-sodowe o silnych w³aoeciwooeciach korozyjnych w stosunku do stali i ¿eliwa. Wykonuj¹c odwierty w poszukiwaniu ropy naftowej w rejonach s¹siednich, bardzo rzadko dokonywano pomiaru temperatury wód z utworów liasowych. Takich pomiarów dokonano w otworach Cz³opa 1, Cz³opa 2 oraz Mê¿yk 1, zlokalizowanych w odleg³ooeci 23­30 km od Czarnkowa. Uzyskano odpowiednio nastêpuj¹ce temperatury: 37°C, 55°C, 55­63°C przy g³êbokooeci opróbowania wynosz¹cej odpowiednio 1090 m, 1345 m i 1435­1610 m. W samym Czarnkowie strop liasu zalega na g³êbokooeci Ryc. 6. Mapa mi¹¿szooeci piaskowców wodonooenych liasu (na podstawie GÓRECKI i in. 1996) Fig. 6. Map of the thickness of water-bearing Early Jurassic sandstones (based on GÓRECKI et al. 1996) oko³o 2700 m p.p.t., mo¿na siê wiêc spodziewaæ tu znacznie wy¿szych temperatur. Z analizy danych w skali regionalnej wynika, i¿ temperatura ta wynosi oko³o 100°C w stropie (ryc. 7) (GÓRECKI i in. 1996). MO¯LIWOOECI ZAGOSPODAROWANIA WÓD GEOTERMALNYCH W REJONIE CZARNKOWA Obserwacja gêstooeci ziemskiego strumienia cieplnego, od którego zale¿y przyrost temperatury ooerodka skalnego i wód w nim wystêpuj¹cych, pozwala wnioskowaæ, i¿ rejon Czarnkowa jest jednym z najbardziej perspektywicznych rejonów dla pozyskiwania energii geotermalnej w naszym kraju. Ju¿ w latach 90. XX w. pojawi³y siê plany wykorzystania sprzyjaj¹cych warunków geotermalnych panuj¹cych na tym obszarze. Najczêoeciej pod uwagê brany by³ pomys³ zagospodarowania ciep³a geotermalnego do celów grzewczych ­ centralnego ogrzewania i przygotowania ciep³ej wody u¿ytkowej. Pierwszy projekt takiego zagospodarowania wód termalnych zosta³ przedstawiony w roku 1994 w pracy Wstêpne studium wykonalnooeci ciep³owni geotermalnej w Czarnkowie (GÓRECKI i in.). Zak³adano w nim scentralizowanie systemu ciep³owniczego w mieoecie, tworz¹c instalacjê geotermaln¹ eksploatuj¹c¹, w za- Ryc. 7. Mapa temperatur w stropie liasu (na podstawie GÓRECKI i in. 1996) Fig. 7. Map of temperatures at the top of the Early Jurassic sequence (based on GÓRECKI et al. 1996) le¿nooeci od wybranego wariantu, jeden lub dwa dublety (tzn. pary otworów ­ produkcyjnego i ch³onnego). Przy szczytowym zapotrzebowaniu na ciep³o mia³a byæ uruchamiana kot³ownia opalana gazem ziemnym. Ca³a inwestycja pozwoli³aby zlikwidowaæ czêoeæ z licznie wystêpuj¹cych i rozproszonych po ca³ym mieoecie kot³owni. Z uwagi na fatalny stan niektórych kot³owni wykorzystanie wód geotermalnych w ciep³ownictwie by³oby bardzo korzystnym sposobem zagospodarowania wód geotermalnych na terenie Czarnkowa. W³adze miasta wci¹¿ poszukuj¹ inwestora strategicznego dla takiego przedsiêwziêcia (www. czarnkow.pl). Mo¿liwe by³oby tak¿e wykorzystanie wód termalnych na tym terenie w in- nych dziedzinach. Do najwa¿niejszych z nich nale¿¹: balneologia ­ zak³ady wodolecznictwa zdrojowego oraz rekreacja ­ baseny k¹pielowe kryte i otwarte. Ju¿ od stuleci znane s¹ w³aoeciwooeci lecznicze solanek termalnych. Obecnie s¹ one stosowane do leczenia: chorób skóry, reumatyzmu, alergii, schorzeñ narz¹dów ruchu oraz chorób uk³adu oddechowego i nerwowego. Mo¿liwe by³oby tak¿e zastosowanie wód geotermalnych w rolnictwie ­ do ogrzewania szklarni i wodnych ferm hodowlanych. Umo¿liwi³oby to zwiêkszenie produkcji rolnej i obni¿enie jej kosztów. Istnieje tak¿e wiele potencjalnych mo¿liwooeci wykorzystania wód geotermalnych przy produkcji przemys³owej. Na oewiecie znane s¹ zastosowania tych wód miêdzy innymi do: su- PODSUMOWANIE szenia, skórowania, ³uszczenia, destylacji, wyja³awiania oraz pasteryzacji (LUND 2000). Z ca³¹ pewnooeci¹ do realizacji projektów wykorzystuj¹cych energiê geotermaln¹ potrzebny jest du¿y kapita³ inwestycyjny. Chc¹c przyspieszyæ zwrot kosztów, niezbêdne by³oby kaskadowe (wielostopniowe) u¿ytkowanie wód geotermalnych. Polega³oby ono na wykorzystywaniu tych wód na kolejnych stopniach wymagaj¹cych coraz ni¿szych temperatur. Woda, pocz¹tkowo s³u¿¹ca ogrzewaniu budynku mieszkalnego, mog³aby nastêpnie znaleYæ zastosowanie w hodowli rooelin w szklarni, a na koñcu mog³aby byæ wykorzystana w stawach hodowlanych (LUND 2000). KORZYOECI Z EKSPLOATACJI ENERGII GEOTERMALNEJ 1. Rejon Czarnkowa jest jednym z najatrakcyjniejszych pod wzglêdem warunków geotermalnych rejonów Polski. 2. Potencjalnymi piêtrami u¿ytkowymi dla wód geotermalnych s¹ utwory kredy dolnej i jury dolnej. 3. Z analizy wynika, i¿ woda z piêtra liasowego w rejonie Czarnkowa charakteryzuje siê temperatur¹ oko³o 100°C w stropie i mineralizacj¹ 120 g · dm­3. Jest to solanka chlorokowo-sodowa. 4. Istnieje wiele mo¿liwooeci wykorzystania wód geotermalnych w Czarnkowie. Najwa¿niejsz¹ z nich jest ogrzewanie pomieszczeñ i przygotowywanie ciep³ej wody u¿ytkowej. 5. Ciep³ownia geotermalna na terenie miasta przyczyni³aby siê do likwidacji wielu emitorów zanieczyszczeñ w postaci starych kot³owni oraz poprawy stanu oerodowiska przyrodniczego. *** Stosowanie odnawialnych Yróde³ energii, takich jak energia geotermalna, przynosi wiele korzyoeci. Wybudowanie ciep³owni geotermalnej na terenie Czarnkowa spowodowa³oby zamkniêcie wielu starych, opalanych wêglem kamiennym kot³owni, a co siê z tym wi¹¿e znaczne obni¿enie emisji zanieczyszczeñ do atmosfery. Szacuje siê, ¿e w ci¹gu roku mo¿liwe by³oby ograniczenie emisji: SO2 (o 44,0%), NOx (42,0%), CO (52,1%), CO2 (53,4%), sadzy i py³ów (25,1%), odpadów sta³ych (24,8%). Spowodowa³oby to poprawê stanu oerodowiska naturalnego w mieoecie (www.czarnkow.home.pl). Wykorzystanie wód geotermalnych w ciep³ownictwie wp³ynê³oby najprawdopodobniej na stabilizacjê kosztów produkcji energii cieplnej lub wrêcz ich obni¿enie. Mo¿liwy by³by tak¿e rozwój dziedzin s³abo rozwiniêtych lub niewystêpuj¹cych na terenie Czarnkowa, na przyk³ad balneologia i rekreacja, ogrodnictwa i hodowli wodnych. Pragnê serdecznie podziêkowaæ Panu dr. Aleksandrowi Protasowi, promotorowi pracy magisterskiej, za wspó³pracê i okazan¹ pomoc. LITERATURA GÓRECKI W., HALADUS A., ADAMCZYK A., SZKLARCZYK T., KOZDRA T., SOBOÑ J., JARZYÑSKI P., KU NIAK T., CHYLARECKI R., 1996: Projekt badañ hydrogeologicznych dla rozpoznania zasobów wód geotermalnych z utworów kredy dolnej i jury dolnej w Czarnkowie. AGH, Kraków, 5, 11­24. GÓRECKI W., KU NIAK T., £APINKIEWICZ P., MAÆKOWSKI T., SZKLARCZYK T., 1994: Wstêpne studium wykonalnooeci ciep³owni geotermalnych w Czarnkowie. ZSE ­ AGH, Kraków, 10­12. KONDRACKI J., 1994: Geografia Polski: mezoregiony fizyczno-geograficzne, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa. LUND J., 2000: Sposoby bezpooeredniego wykorzystania energii geotermalnej. Technika Po- szukiwañ Geologicznych: Geosynoptyka i Geotermia, 4/2000, 9­132. Mapy Google ­ http://maps.google.pl, data odwiedzin strony III 2003. Materia³y informacyjne Geotermii Czarnków Sp. z o.o. ­ www.czarnkow.home.pl, data odwiedzin strony: III 2008. Oficjalna strona internetowa miasta Czarnków ­ www.czarnkow.pl, data odwiedzin strony III 2008. PO¯ARYSKI W., 1966: Budowa geologiczna Polski. WG, Warszawa, 6­10. Recenzent: prof. zw. dr hab. Adam Choiñski Zak³ad Hydrologii i Gospodarki Wodnej Instytut Geografii Fizycznej i Kszta³towania OErodowiska Przyrodniczego Wydzia³ Nauk Geograficznych i Geologicznych Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu GEOTHERMAL WATERS IN NORTHERN WIELKOPOLSKA AND THE POSSIBILITIES OF THEIR UTILIZATION IN THE CZARNKÓW REGION Summary In this paper, the geothermal waters of the Czarnków region have been described. Czarnków is a small town located in northern Wielkopolska, Poland. The town, along with its surroundings, has one of the most favorable geothermal conditions in the whole country. In this region, aquifers of special importance are found in both Early Cretaceous and Early Jurassic sandstones. The temperature at the top of the Early Jurassic sequence reaches 100°C. There are several possibilities of utilization of the geothermal waters in Czarnków, including: district heating, balneology, agriculture (i.e., greenhouses), aquaculture and industrial processes. The creation of a geothermal heating station would cause a closure of the existing boiler houses, which combust large amounts of coal. This would significantly reduce air pollution in the region. http://www.deepdyve.com/assets/images/DeepDyve-Logo-lg.png Badania Fizjograficzne nad Polska Zachodnia de Gruyter

Geothermal Waters in Northern Wielkopolska and the Possibilities of Their Utilization in the Czarnków Region

Loading next page...
 
/lp/de-gruyter/geothermal-waters-in-northern-wielkopolska-and-the-possibilities-of-d0jM874JZ9

References (2)

Publisher
de Gruyter
Copyright
Copyright © 2008 by the
ISSN
2081-6014
DOI
10.2478/v10116-009-0014-0
Publisher site
See Article on Publisher Site

Abstract

DOI: 10.2478/v10116-009-0014-0 BADANIA FIZJOGRAFICZNE NAD POLSK¥ ZACHODNI¥ Seria A ­ Geografia Fizyczna, Tom 59: 179­189 2008 WODY GEOTERMALNE PÓ£NOCNEJ WIELKOPOLSKI I MO¯LIWOOECI ICH ZAGOSPODAROWANIA W REJONIE CZARNKOWA ZARYS TREOECI W pracy dokonano charakterystyki geotermalnej rejonu Czarnkowa. Miasto z otoczeniem posiada jedne z najkorzystniejszych warunków dla pozyskiwania energii geotermalnej w naszym kraju. Potencjalnymi piêtrami u¿ytkowymi dla wód geotermalnych w tym rejonie s¹ utwory kredy dolnej i jury dolnej. Do dziedzin, w których mo¿liwe by³oby wykorzystanie wód termalnych, nale¿y zaliczyæ: ciep³ownictwo, balneologiê z rekreacj¹, rolnictwo oraz produkcjê przemys³ow¹. U¿ytkowanie energii cieplnej tych wód pozwoli³oby znacz¹co obni¿yæ emisjê zanieczyszczeñ do oerodowiska przyrodniczego. WPROWADZENIE Celem niniejszego artyku³u jest przedstawienie warunków hydrogeotermalnych rejonu Czarnkowa oraz aspektów zwi¹zanych z wykorzystaniem wód geotermalnych na tym terenie. Poniewa¿ omawiane wody znajduj¹ siê na g³êbokooeci oko³o 3000 m, nie wyznaczono konkretnych granic obszaru badañ na powierzchni terenu. Za³o¿ono jedynie, i¿ szczegó³owa charakterystyka ograniczaæ siê bêdzie do wód geotermalnych wystêpuj¹cych pod powierzchni¹ miasta i jego oecis³ego otoczenia. Czarnków zlokalizowany jest w województwie wielkopolskim, w powiecie czarnkowsko-trzcianeckim, na lewym brzegu Noteci. Powierzchnia miasta wynosi 9,7 km2, z czego u¿ytki rolne stanowi¹ 53%, natomiast u¿ytki leoene zajmuj¹ oko³o 13%. Wed³ug danych Urzêdu Miasta z 07.02.2008 r. liczba mieszkañców wynosi 11 679. G³ównymi Yród³ami dochodu ludnooeci Czarnkowa jest zatrudnie- nie w ma³ych przedsiêbiorstwach i firmach us³ugowych, a tak¿e w szkolnictwie i administracji samorz¹dowej. Miasto wraz ze oecis³ym otoczeniem stanowi wa¿ny ooerodek przemys³owy regionu. Najwa¿niejsze ga³êzie przemys³u w Czarnkowie to przemys³: drzewny (meble, p³yty piloeniowe), spo¿ywczy (mleczarnia, browar) oraz metalowy (meble stalowe, wyposa¿enie statków). Rejon Czarnkowa znajduje siê na granicy dwóch mezoregionów (ryc. 1): Kotliny Gorzowskiej, bêd¹cej czêoeci¹ makroregionu Pradoliny Toruñsko-Eberswaldzkiej, i Pojezierza Chodzieskiego. Morfologia tego obszaru zwi¹zana jest ze zlodowaceniami i interglacja³ami. Krajobraz stanowi¹ rozleg³e równiny z ³¹kami oraz pagórkowate wysoczyzny z lasami lioeciastymi i mieszanymi. Lodowcowe i wodnolodowcowe utwory moreny dennej i czo³owej buduj¹ wysoczyzny, natomiast na najni¿ej po³o¿onych terenach dolinnych wystêpuj¹ utwory piaszczysto-mu³kowe. Rzêdne terenu w okolicach Ryc. 1. Mapa mezoregionów fizycznogeograficznych ­ po³o¿enie Czarnkowa (wg KONDRACKIEGO 2002) Fig. 1. Physico-geographical map of mesoregions showing the location of Czarnków (KONDRACKI 2002) Czarnkowa mieszcz¹ siê w przedziale od 40 m n.p.m. do oko³o 120 m n.p.m. BUDOWA GEOLOGICZNA Istniej¹ rozbie¿nooeci w zaliczeniu omawianego obszaru do g³ównych jednostek geologicznych Polski. Zasadniczo przyjmuje siê, i¿ jest on po³o¿ony w skrajnie pó³nocno-zachodniej czêoeci niecki mogileñsko-³ódzkiej (GÓRECKI i in. 1996) (ryc. 2), aczkolwiek przez niektórych badaczy zaliczany jest do synklinorium szczeciñskiego (dane PGNiG S.A.). Budowa geologiczna rejonu Czarnkowa jest s³abo rozpoznana, a otwory wiertnicze siêgaj¹ tam maksymalnie do utworów trzeciorzêdu, czyli do g³êbokooeci oko³o 150 m p.p.t. Informacje dotycz¹ce budowy geologicznej opieraj¹ siê wiêc na wynikach wierceñ wykonanych w rejonach s¹siednich, do 30 km odleg³ooeci, w celu poszukiwania z³ó¿ ropy naftowej, oraz na badaniach geofizycznych w obrêbie miasta (ryc. 3). Czarnków zlokalizowany jest w osi synkliny Dobrej. Synklina ta ma przebieg NW­SE. W czêoeci SE jest ona oddzielona przez antyklinê RogoYna od synkliny ³êgowskiej. Na SW od Czarnkowa biegnie antyklina Szamotu³, która wraz z wyniesieniem Cz³opy (na NW) oddziela badany obszar od synklinorium Ryc. 2. Obszar badañ na tle podzia³u Polski na jednostki geologiczne (na podstawie PO¯ARYSKIEGO 1966) Fig. 2. The location of the Czarnków region on a map presenting the geological division of Poland (based on PO¯ARYSKI 1966) szczeciñskiego. Natomiast na pó³noc od omawianego obszaru zlokalizowane jest antyklinorium pomorskie. W celu lepszego zobrazowania budowy geologicznej wykonano dwa przekroje (ryc. 4, 5). Przy ich sporz¹dzaniu pos³u¿ono siê danymi z banku danych ,,PITAKA" PGNiG S.A., dokumentacjami otworów badawczych PGNiG S.A. oraz wynikami badañ geofizycznych przeprowadzonych na terenie Czarnkowa. Warto zaznaczyæ, ¿e potencjalnymi piêtrami u¿ytkowymi dla wód geotermalnych rejonu Czarnkowa, podobnie jak dla znacznej czêoeci Ni¿u Polskiego, s¹ utwory kredy dolnej i jury dolnej (liasu). Jednak¿e ze wzglêdu na niskie temperatury wykorzystanie kompleksu dolnokre- Ryc. 3. Mapa dokumentacyjna rejonu Czarnkowa z naniesionymi liniami przekrojów geologicznych (na podstawie Google Maps: maps.google.pl; PPWK 2008) Fig. 3. Documentation map of the Czarnków region showing the geological cross-section lines (based on Google Maps: maps.google.pl; PPWK 2008) dowego ogranicza³oby siê w praktyce wy³¹cznie do balneoterapii i celów rekreacyjnych. G³ównym piêtrem u¿ytkowym, zw³aszcza do celów grzewczych, jest zbiornik dolnojurajski (GÓ RECKI i in. 1994). KREDA DOLNA Alb górny W stropowej czêoeci albu wyró¿niono szarozielone i ciemnoszare margle, niekiedy ilaste. W czêoeci sp¹gowej utwory zosta³y wykszta³cone w postaci drobnolub oerednioziarnistych piaskowców kwarcowo-glaukonitowych, szaro- lub ciemnozielonych. Barrem ­ alb oerodkowy Jak wczeoeniej wspomniano, osady te nie s¹ datowane. Ich seria osadowa zosta³a podzielona na trzy kompleksy litologiczne: A, B, C. Kompleks A zbudowany jest z piaskowców drobno- i oerednioziarnistych z wk³adkami gruboziarnistych piaskowców. Kompleks B two- Mi¹¿szooeæ utworów kredy dolnej w rejonie Czarnkowa wynosi oko³o 250 m, w przedziale g³êbokooeciowym 1550­ ­1800 m p.p.t. Wyró¿nionymi piêtrami stratygraficznymi od powierzchni terenu kolejno s¹: alb, barrem, hoteryw, walan¿yn oraz berias. Warto zaznaczyæ, i¿ osady od albu oerodkowego do barremu nie s¹ datowane. Zosta³y jedynie podzielone na kompleksy litologiczne. Ryc. 4. Przekrój geologiczny Cz³opa­Ludomy Fig. 4. Cz³opa­Ludomy geological cross-section Ryc. 5. Przekrój geologiczny Pi³a­Obrzycko Fig. 5. Pi³a­Obrzycko geological cross-section rz¹ ciemnoszare i³owce, niekiedy mulaste, z wk³adkami i³owców szarozielonych, a tak¿e piaskowce mu³owcowe. Utwory kompleksu C s¹ wykszta³cone jako piaskowce drobnoziarniste, szarozielone (GÓRECKI i in. 1996). Hoteryw Utwory hoterywu zosta³y wykszta³cone w postaci czarnych i³owców (hoteryw dolny) oraz mu³owców i ciemnoszarych i³owców z licznymi wk³adkami barwy szarozielonej (hoteryw górny). Walan¿yn W czêoeci stropowej wystêpuj¹ utwory piaszczysto-mu³owcowe przechodz¹ce w obrêbie struktury Szamotu³ w seriê ilast¹, natomiast w sp¹gu wyró¿niono i³owce ciemnoszare, podrzêdnie mulaste oraz piaskowce drobnoziarniste z wk³adkami mu³owców. Osady te le¿¹ przekraczaj¹co w stosunku do osadów beriasu (GÓRECKI i in. 1996). Berias Osady beriasu tworz¹ dwa typy utworów. Pierwszym z nich s¹ utwory morsko-brakiczne wykszta³cone w postaci i³owców marglistych, ciemnoszarych z wk³adkami muszlowców oraz mu³owców piaszczysto-wapiennych. Drugi typ to utwory morskie tworz¹ce osady mu³owcowo-piaszczyste, szare, s³abo margliste (GÓRECKI i in. 1996). JURA DOLNA radowskie). Warstwy komorowskie stanowi¹ piaskowce drobnoziarniste z domieszk¹ gruboziarnistej frakcji. Mog¹ pojawiaæ siê tak¿e przewarstwienia i³owców. Warstwy ³obeskie wykszta³cone s¹ w postaci kompleksu ska³ ilasto-mu³owcowo-piaszczystych o genezie morskiej, natomiast warstwy radowskie reprezentowane s¹ przez drobnoziarniste piaskowce przechodz¹ce w sp¹gu w piaskowce oerednioziarniste. Niekiedy wystêpuj¹ tak¿e przewarstwienia ilaste (GÓRECKI i in. 1996). Lias dolny ­ synemur dolny i hetang Utwory hetangu i synemuru dolnego (warstwy mechowskie) zosta³y wykszta³cone jako naprzemianleg³e pakiety mu³owcowo-ilaste i piaskowcowe. W pe³nym profilu, w okolicach Czarnkowa, mo¿na wyró¿niæ trzy czêoeci tych pakietów: w górnej wystêpuj¹ ska³y mu³owcowo-ilaste, w oerodkowej przewa¿aj¹ piaskowce, natomiast w dolnej, pooeród piaskowców, wystêpuj¹ liczne wk³adki mu³owcowo-ilaste (GÓRECKI i in. 1996). Przypuszcza siê, i¿ mi¹¿szooeæ liasu w strefie Czarnkowa wynosi oko³o 500 m, a jego utwory zalegaj¹ tam na g³êbokooeci 2700­3200 m p.p.t. Lias górny ­ toars Utwory liasu górnego tworz¹ dwa kompleksy warstw ­ warstwy kamieñskie (toars górny), sk³adaj¹ce siê z piaskowców drobnoziarnistych z domieszk¹ frakcji oeredniej, niekiedy tak¿e z przewarstwieniami i³owców, oraz warstwy gryfickie (toars dolny), zbudowane z i³owców i mu³owców z przewarstwieniami piaskowca (GÓRECKI i in. 1996). Lias oerodkowy ­ pliensbach i synemur górny Profil liasu oerodkowego w rejonie Czarnkowa tworzony jest przez kompleks ska³ pliensbachu (dla domeru ­ warstwy komorowskie, dla karyksu ­ warstwy ³obeskie) i synemuru górnego (warstwy WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE I GEOTERMALNE Wed³ug KLECZKOWSKIEGO (1990), rejon Czarnkowa jest zlokalizowany w nizinnej prowincji hydrogeologicznej w obrêbie subniecki poznañskiej (SNP). Jeoeli w przysz³ooeci dosz³oby do eksploatacji wód termalnych w tym rejonie, to w profilu otworu eksploatacyjnego znajdowa³yby siê nastêpuj¹ce piêtra wodonooene: czwartorzêdowe (GZWP nr 138, tj. Pradoliny Toruñ-Eberswalde), trzeciorzêdowe (GZWP nr 127, tzw. Subzbiornika Z³otów-Pi³a-Strzelce Krajeñskie), kredowe oraz jurajskie (GÓRECKI i in. 1996). Jak wczeoeniej wspomniano, wy³¹cznie piêtra dolnej kredy i dolnej jury s¹ atrakcyjne pod wzglêdem warunków geotermalnych. KREDA DOLNA W obrêbie utworów kredy dolnej nale¿y oczekiwaæ kilku poziomów wodonooenych. Do najwiêkszych trzeba przyporz¹dkowaæ te, które obejmuj¹ kompleksy litologiczne C i A zaliczane do albu oerodkowego ­ barremu. S¹ to poziomy zwi¹zane z piaskowcami, rozdzielone pakietem i³owców i mu³owców. W obrêbie kredy dolnej wyró¿niono tak¿e poziom wodonooeny piaskowców oerodkowego hoterywu oraz poziom obejmuj¹cy wk³adki piaskowców stropowej czêoeci beriasu, jednak¿e jego znaczenie i rozprzestrzenienie jest znikome. Z rozpoznania regionalnego wynika, i¿ sumaryczna mi¹¿szooeæ utworów wodonooenych wynosi oko³o 100 m. Szacuje siê, ¿e potencjalna wydajnooeæ poziomu dolnokredowego w rejonie Czarnkowa mo¿e wynosiæ ponad 200 m3 · h­1. W stopie tego poziomu wody najprawdopodobniej charakteryzuj¹ siê mineralizacj¹ oko³o 7­9 g · dm ­3 i temperatur¹ ponad 55°C. Zbyt niska temperatura praktycznie przekreoela mo¿liwooeæ ich zastosowania w ciep³ownictwie. Wody te mog³yby byæ wykorzystywane do celów rekreacyjnych i balneologicznych (GÓRECKI i in. 1996). Ponadto, ze wzglêdu na zbyt niskie temperatury piêtra tego nie nale¿y traktowaæ jako samodzielnego, ekonomicznie op³acalnego piêtra u¿ytkowego, lecz jedynie jako pomocnicze piêtro u¿ytkowe dla poziomu dolnojurajskiego. JURA DOLNA W obrêbie osadów jury dolnej (liasu) mo¿na oczekiwaæ trzech poziomów wodonooenych zwi¹zanych z piaskowcami, których ³¹czna mi¹¿szooeæ na tym obszarze oceniania jest na oko³o 310 m (ryc. 6). Pierwszy z liasowych poziomów wodonooenych wystêpuje w obrêbie toarsu górnego (lias górny) i obejmuje warstwy kamieñskie o mi¹¿szooeci oko³o 60 m. Jest on oddzielony od warstw g³êbiej zalegaj¹cych przez utwory ilaste i ³upki, mi¹¿szooeci 40 m (warstwy gryfickie). Dwa pozosta³e poziomy wystêpuj¹ w utworach liasu oerodkowego. Jeden, obejmuj¹cy warstwy komorowskie, znajduje siê w czêoeci stropowej liasu oerodkowego. Jego mi¹¿szooeæ szacuje siê na 120 m. Drugi poziom, zwi¹zany z warstwami radowskimi, wystêpuje w czêoeci sp¹gowej i charakteryzuje siê mi¹¿szooeci¹ oko³o 80 m. Poziomy te rozdzielone s¹ przez utwory ilasto-mu³owcowo-piaszczyste o mi¹¿szooeci 40 m (warstwy ³obezkie). Prawdopodobnie w liasie dolnym mo¿na spodziewaæ siê kolejnych dwóch lub trzech poziomów wodonooenych, niemniej jednak najbardziej perspektywiczne s¹ poziomy wodonooene zalegaj¹ce w liasie oerodkowym i zwi¹zane z warstwami komorowskimi i radowskimi. Ich ³¹czna mi¹¿szooeæ wynosi oko³o 200 m w przedziale g³êbokooeci 2800­3000 m p.p.t. Ca³ooeæ piêtra liasowego jest izolowana w stropie przez i³owce doggeru oraz w sp¹gu przez i³owce retyku. Z rozpoznania warunków hydrogeologicznych w skali regionalnej wynika, i¿ w rejonie Czarnkowa nale¿y oczekiwaæ z liasu wydatków znacznie przekraczaj¹cych 200 m3 · h­1 i mineralizacji wód wynosz¹cej oko³o 120 g · dm­3 w czêoeci stropowej. S¹ to solanki chlorkowo-sodowe o silnych w³aoeciwooeciach korozyjnych w stosunku do stali i ¿eliwa. Wykonuj¹c odwierty w poszukiwaniu ropy naftowej w rejonach s¹siednich, bardzo rzadko dokonywano pomiaru temperatury wód z utworów liasowych. Takich pomiarów dokonano w otworach Cz³opa 1, Cz³opa 2 oraz Mê¿yk 1, zlokalizowanych w odleg³ooeci 23­30 km od Czarnkowa. Uzyskano odpowiednio nastêpuj¹ce temperatury: 37°C, 55°C, 55­63°C przy g³êbokooeci opróbowania wynosz¹cej odpowiednio 1090 m, 1345 m i 1435­1610 m. W samym Czarnkowie strop liasu zalega na g³êbokooeci Ryc. 6. Mapa mi¹¿szooeci piaskowców wodonooenych liasu (na podstawie GÓRECKI i in. 1996) Fig. 6. Map of the thickness of water-bearing Early Jurassic sandstones (based on GÓRECKI et al. 1996) oko³o 2700 m p.p.t., mo¿na siê wiêc spodziewaæ tu znacznie wy¿szych temperatur. Z analizy danych w skali regionalnej wynika, i¿ temperatura ta wynosi oko³o 100°C w stropie (ryc. 7) (GÓRECKI i in. 1996). MO¯LIWOOECI ZAGOSPODAROWANIA WÓD GEOTERMALNYCH W REJONIE CZARNKOWA Obserwacja gêstooeci ziemskiego strumienia cieplnego, od którego zale¿y przyrost temperatury ooerodka skalnego i wód w nim wystêpuj¹cych, pozwala wnioskowaæ, i¿ rejon Czarnkowa jest jednym z najbardziej perspektywicznych rejonów dla pozyskiwania energii geotermalnej w naszym kraju. Ju¿ w latach 90. XX w. pojawi³y siê plany wykorzystania sprzyjaj¹cych warunków geotermalnych panuj¹cych na tym obszarze. Najczêoeciej pod uwagê brany by³ pomys³ zagospodarowania ciep³a geotermalnego do celów grzewczych ­ centralnego ogrzewania i przygotowania ciep³ej wody u¿ytkowej. Pierwszy projekt takiego zagospodarowania wód termalnych zosta³ przedstawiony w roku 1994 w pracy Wstêpne studium wykonalnooeci ciep³owni geotermalnej w Czarnkowie (GÓRECKI i in.). Zak³adano w nim scentralizowanie systemu ciep³owniczego w mieoecie, tworz¹c instalacjê geotermaln¹ eksploatuj¹c¹, w za- Ryc. 7. Mapa temperatur w stropie liasu (na podstawie GÓRECKI i in. 1996) Fig. 7. Map of temperatures at the top of the Early Jurassic sequence (based on GÓRECKI et al. 1996) le¿nooeci od wybranego wariantu, jeden lub dwa dublety (tzn. pary otworów ­ produkcyjnego i ch³onnego). Przy szczytowym zapotrzebowaniu na ciep³o mia³a byæ uruchamiana kot³ownia opalana gazem ziemnym. Ca³a inwestycja pozwoli³aby zlikwidowaæ czêoeæ z licznie wystêpuj¹cych i rozproszonych po ca³ym mieoecie kot³owni. Z uwagi na fatalny stan niektórych kot³owni wykorzystanie wód geotermalnych w ciep³ownictwie by³oby bardzo korzystnym sposobem zagospodarowania wód geotermalnych na terenie Czarnkowa. W³adze miasta wci¹¿ poszukuj¹ inwestora strategicznego dla takiego przedsiêwziêcia (www. czarnkow.pl). Mo¿liwe by³oby tak¿e wykorzystanie wód termalnych na tym terenie w in- nych dziedzinach. Do najwa¿niejszych z nich nale¿¹: balneologia ­ zak³ady wodolecznictwa zdrojowego oraz rekreacja ­ baseny k¹pielowe kryte i otwarte. Ju¿ od stuleci znane s¹ w³aoeciwooeci lecznicze solanek termalnych. Obecnie s¹ one stosowane do leczenia: chorób skóry, reumatyzmu, alergii, schorzeñ narz¹dów ruchu oraz chorób uk³adu oddechowego i nerwowego. Mo¿liwe by³oby tak¿e zastosowanie wód geotermalnych w rolnictwie ­ do ogrzewania szklarni i wodnych ferm hodowlanych. Umo¿liwi³oby to zwiêkszenie produkcji rolnej i obni¿enie jej kosztów. Istnieje tak¿e wiele potencjalnych mo¿liwooeci wykorzystania wód geotermalnych przy produkcji przemys³owej. Na oewiecie znane s¹ zastosowania tych wód miêdzy innymi do: su- PODSUMOWANIE szenia, skórowania, ³uszczenia, destylacji, wyja³awiania oraz pasteryzacji (LUND 2000). Z ca³¹ pewnooeci¹ do realizacji projektów wykorzystuj¹cych energiê geotermaln¹ potrzebny jest du¿y kapita³ inwestycyjny. Chc¹c przyspieszyæ zwrot kosztów, niezbêdne by³oby kaskadowe (wielostopniowe) u¿ytkowanie wód geotermalnych. Polega³oby ono na wykorzystywaniu tych wód na kolejnych stopniach wymagaj¹cych coraz ni¿szych temperatur. Woda, pocz¹tkowo s³u¿¹ca ogrzewaniu budynku mieszkalnego, mog³aby nastêpnie znaleYæ zastosowanie w hodowli rooelin w szklarni, a na koñcu mog³aby byæ wykorzystana w stawach hodowlanych (LUND 2000). KORZYOECI Z EKSPLOATACJI ENERGII GEOTERMALNEJ 1. Rejon Czarnkowa jest jednym z najatrakcyjniejszych pod wzglêdem warunków geotermalnych rejonów Polski. 2. Potencjalnymi piêtrami u¿ytkowymi dla wód geotermalnych s¹ utwory kredy dolnej i jury dolnej. 3. Z analizy wynika, i¿ woda z piêtra liasowego w rejonie Czarnkowa charakteryzuje siê temperatur¹ oko³o 100°C w stropie i mineralizacj¹ 120 g · dm­3. Jest to solanka chlorokowo-sodowa. 4. Istnieje wiele mo¿liwooeci wykorzystania wód geotermalnych w Czarnkowie. Najwa¿niejsz¹ z nich jest ogrzewanie pomieszczeñ i przygotowywanie ciep³ej wody u¿ytkowej. 5. Ciep³ownia geotermalna na terenie miasta przyczyni³aby siê do likwidacji wielu emitorów zanieczyszczeñ w postaci starych kot³owni oraz poprawy stanu oerodowiska przyrodniczego. *** Stosowanie odnawialnych Yróde³ energii, takich jak energia geotermalna, przynosi wiele korzyoeci. Wybudowanie ciep³owni geotermalnej na terenie Czarnkowa spowodowa³oby zamkniêcie wielu starych, opalanych wêglem kamiennym kot³owni, a co siê z tym wi¹¿e znaczne obni¿enie emisji zanieczyszczeñ do atmosfery. Szacuje siê, ¿e w ci¹gu roku mo¿liwe by³oby ograniczenie emisji: SO2 (o 44,0%), NOx (42,0%), CO (52,1%), CO2 (53,4%), sadzy i py³ów (25,1%), odpadów sta³ych (24,8%). Spowodowa³oby to poprawê stanu oerodowiska naturalnego w mieoecie (www.czarnkow.home.pl). Wykorzystanie wód geotermalnych w ciep³ownictwie wp³ynê³oby najprawdopodobniej na stabilizacjê kosztów produkcji energii cieplnej lub wrêcz ich obni¿enie. Mo¿liwy by³by tak¿e rozwój dziedzin s³abo rozwiniêtych lub niewystêpuj¹cych na terenie Czarnkowa, na przyk³ad balneologia i rekreacja, ogrodnictwa i hodowli wodnych. Pragnê serdecznie podziêkowaæ Panu dr. Aleksandrowi Protasowi, promotorowi pracy magisterskiej, za wspó³pracê i okazan¹ pomoc. LITERATURA GÓRECKI W., HALADUS A., ADAMCZYK A., SZKLARCZYK T., KOZDRA T., SOBOÑ J., JARZYÑSKI P., KU NIAK T., CHYLARECKI R., 1996: Projekt badañ hydrogeologicznych dla rozpoznania zasobów wód geotermalnych z utworów kredy dolnej i jury dolnej w Czarnkowie. AGH, Kraków, 5, 11­24. GÓRECKI W., KU NIAK T., £APINKIEWICZ P., MAÆKOWSKI T., SZKLARCZYK T., 1994: Wstêpne studium wykonalnooeci ciep³owni geotermalnych w Czarnkowie. ZSE ­ AGH, Kraków, 10­12. KONDRACKI J., 1994: Geografia Polski: mezoregiony fizyczno-geograficzne, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa. LUND J., 2000: Sposoby bezpooeredniego wykorzystania energii geotermalnej. Technika Po- szukiwañ Geologicznych: Geosynoptyka i Geotermia, 4/2000, 9­132. Mapy Google ­ http://maps.google.pl, data odwiedzin strony III 2003. Materia³y informacyjne Geotermii Czarnków Sp. z o.o. ­ www.czarnkow.home.pl, data odwiedzin strony: III 2008. Oficjalna strona internetowa miasta Czarnków ­ www.czarnkow.pl, data odwiedzin strony III 2008. PO¯ARYSKI W., 1966: Budowa geologiczna Polski. WG, Warszawa, 6­10. Recenzent: prof. zw. dr hab. Adam Choiñski Zak³ad Hydrologii i Gospodarki Wodnej Instytut Geografii Fizycznej i Kszta³towania OErodowiska Przyrodniczego Wydzia³ Nauk Geograficznych i Geologicznych Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu GEOTHERMAL WATERS IN NORTHERN WIELKOPOLSKA AND THE POSSIBILITIES OF THEIR UTILIZATION IN THE CZARNKÓW REGION Summary In this paper, the geothermal waters of the Czarnków region have been described. Czarnków is a small town located in northern Wielkopolska, Poland. The town, along with its surroundings, has one of the most favorable geothermal conditions in the whole country. In this region, aquifers of special importance are found in both Early Cretaceous and Early Jurassic sandstones. The temperature at the top of the Early Jurassic sequence reaches 100°C. There are several possibilities of utilization of the geothermal waters in Czarnków, including: district heating, balneology, agriculture (i.e., greenhouses), aquaculture and industrial processes. The creation of a geothermal heating station would cause a closure of the existing boiler houses, which combust large amounts of coal. This would significantly reduce air pollution in the region.

Journal

Badania Fizjograficzne nad Polska Zachodniade Gruyter

Published: Jan 1, 2008

There are no references for this article.