ORIGINAL PAPER
Proposal for the integrated management of mineral water deposits
1
AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas
Submission date: 2020-07-07
Final revision date: 2020-08-19
Acceptance date: 2020-08-25
Publication date: 2020-09-29
Corresponding author
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2020;36(3):97-110
KEYWORDS
TOPICS
Rational and efficient development and utilization of mineral resourcesEffective mineral deposits exploitation
ABSTRACT
Waters with mineralization above 1000 mg/dm3, classified as mineral waters, are exploited in many regions of Poland. Their resources are usually not renewable and their excessive exploitation can lead to the deterioration of their physical and chemical properties and negatively affect their quantitative status.
The stages in the life of a groundwater deposit involve prospecting, exploration, development, and exploitation. Deposit management is the basis for a sustainable and economically successful process of using water resources.
The problem of effective management of mineral water deposit management has not been raised so far, which is why the authors decided to address issues that should be taken into account in the abovementioned process. An integrated approach to the prospecting, exploration, opening, and exploitation of mineral waters combining the knowledge of specialists from various disciplines (hydrogeologists, geologists, drillers and producers) will enable the appropriate management of these resources.
The article describes the basic elements of the process, special attention has been paid to the mineral water deposit development plan conditioning the correct and economically justified exploitation of these waters. This plan should take the development strategy and legal and environmental conditions into account. Hydrogeological and mathematical models of mineral water deposits developed as part of the plan provide the basis for determining the extent of the mining area and estimating water resources. The deposit opening, exploitation, and monitoring methods are important elements of the deposit development plan.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Zarządzanie złożami wód mineralnych - propozycja
wody mineralne, eksploatacja, zarządzanie złożem, plan zagospodarowania złoża
Wody mineralne o mineralizacji powyżej 1000 mg/dm3, zaliczone w Polsce do kopalin, są eksploatowane w wielu regionach. Są to wody, których zasoby nie są w większości odnawialne, a zbyt intensywna eksploatacja tych wód może prowadzić do pogorszenia ich właściwości fizyko-chemicznych oraz do zagrożenia ich stanu ilościowego.
Życie złoża wód podziemnych rozpoczyna się wraz z pracami poszukiwawczymi, które prowadzą do odkrycia złoża, poprzez prace rozpoznawcze i zagospodarowanie, po jego eksploatację. Zarządzanie złożem jest podstawą zrównoważonego i zakończonego pełnym ekonomicznym sukcesem procesu wykorzystania zasobów wód.
Problem odpowiedniego zarządzania zasobami wód mineralnych nie był dotąd poruszany, dlatego autorki podjęły się określenia zagadnień, które powinny być brane pod uwagę w procesie zarządzania złożem wód mineralnych. Zintegrowane podejście do poszukiwania, rozpoznania, udostępnienia i eksploatacji wód mineralnych, łączące wiedzę specjalistów z różnych dyscyplin (hydrogeologów, geologów i eksploatatorów), umożliwi odpowiednie gospodarowanie ich zasobami.
W artykule scharakteryzowano podstawowe elementy procesu, szczególną uwagę zwrócono na plan zagospodarowania złoża wód mineralnych warunkujący poprawną i ekonomicznie uzasadnioną eksploatację tych wód. Plan ten powinien uwzględniać strategię zagospodarowania oraz uwarunkowania prawne i środowiskowe. Modele: hydrogeologiczny oraz matematyczny złoża wód mineralnych opracowane w ramach planów stanowią podstawę do wyznaczenia zasięgu obszaru i terenu górniczego oraz oszacowania zasobów wód. Ważnym elementem planu zagospodarowania złoża są także określone w nim sposoby udostępnienia i technologii eksploatacji wód wraz z ich monitoringiem.
REFERENCES (34)
1.
Barros et al. 2020 – Barros, E.G.D., Van den Hof, P.M.J. and Jansen, J.D. 2020. Informed production optimization in hydrocarbon reservoirs. Optimization and Engineering 21, pp. 25–48.
2.
Blaszyk, T. and Górski, J. 1981. Ground-Water Quality Changes During Exploitation. Ground Water 19, pp. 28–33.
3.
Capello et al. 2016 – Capello, M. A., Dhote, P., Al-Shammari, H.S. and Al-Maraghi E. 2016. Standardizing Reservoir Management Best Practices: Lessons Learned from an Innovative Approach in KOC. Paper SPE-183460-MS.
4.
Ciężkowski, W. ed. 2002. Occurrence, documentation and exploitation of endogenous carbon dioxide in Poland. Methodological guide (Występowanie, dokumentowanie i eksploatacja endogenicznego dwutlenku węgla w Polsce. Poradnik metodyczny). Wroclaw: Wrocław Scientific Society (Wrocławskie Towarzystwo Naukowe), 221 pp. (in Polish).
5.
Ciężkowski, W. and Kapuściński, J. 2011. Determining of boundaries deposit and mining area underground waters considered as mineral waters – Methodological guide (Wyznaczanie granic obszaru i terenu górniczego dla złóż wód podziemnych uznanych za kopaliny – Poradnik metodyczny). Warsaw: The Ministry of the Environment (Ministerstwo Środowiska), 98 pp. (in Polish).
6.
Ciężkowski et al. 2004 – Ciężkowski, W., Jackowicz-Korczyński, J. and Kiełczawa, B. 2004. Elaboration of the feasibility study of curative water deposit. Methodological guide (Sporządzanie projektów zagospodarowania złoża dla wód leczniczych. Poradnik metodyczny). Wrocław: Ofic. Wyd. Sudety (in Polish).
7.
Ciężkowski et al. 2007 – Ciężkowski, W., Kiełczawa, B., Latour, T., Liber, E., Przylibski, T.A., Sziwa, D. and Żak, S. 2007. Acceptable variations of exploitation and physico-chemical parameters of medicinal waters. Determination rules (Dopuszczalne wahania eksploatacyjnych i fizyczno-chemicznych parametrów wód leczniczych Zasady ustalania). Wroclaw: Wrocław University of Technology Publishing House (Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej), 84 pp. (in Polish).
8.
Custodio, E. 2002. Aquifer overexploitation: what does it mean. Hydrogeological Journal 10, pp. 254–277.
9.
Dąbrowski et al. 2004 – Dąbrowski, S., Górski, J., Kapuściński, J., Przybyłek, J. and Szczepański, A. 2004. Methodology for determining the exploitation resources of groundwater intakes (Metodyka określania zasobów eksploatacyjnych ujęć zwykłych wód podziemnych). Warszawa: The Ministry of the Environment (Ministerstwo Środowiska), 77 pp. (in Polish).
10.
Dowgiałło et al. eds. 2002 – Dowgiałło, J., Kleczkowski, A.S., Macioszczyk, T. and Różkowski, A. eds. 2002. Hydrogeological dictionary (Słownik hydrogeologiczny). Warszawa: The Polish Geological Institute–National Research Institute, 143 pp. (in Polish).
11.
Dudek et al. 2019 – Dudek, J., Podsobiński, D., Potera, K., Kawecki, B., Paliborek, G., Pietrzyk, K. and Wójcik, P. 2019. Implementation of the integrated hydrocarbon reservoir management system by the example of exploiting Polish Lowland’s natural gas reservoirs. AGH Drilling, Oil, Gas 36(1), pp. 31–44.
12.
Duliński, W. and Ropa, C. 2005. Technical and energy analysis of carbon dioxide’s disposal in Krynica Zdrój SPA (Analiza techniczno-energetyczna zagospodarowania dwutlenku węgla w uzdrowisku Krynica Zdrój). Wiertnictwo Nafta Gaz 22(2), pp. 531–541 (in Polish).
13.
FNS 2006 – The Act of 25 August 2006 on Food and Nutrition Safety (Ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 r. o bezpieczeństwie żywności i żywienia) (Dz.U.2006.171.1225 with subsequent amendments) (in Polish).
14.
GML 2011 – The Geological and Mining Law of 9 June 2011 (Prawo geologiczne i górnicze) (Dz.U.2011.163.981 as amended) (in Polish).
15.
Gonet, A. and Macuda, J. 1995. Hydrogeological drilling (Wiertnictwo hydrogeologiczne). Kraków: AGH University of Science and Technology Press (Wydawnictwo AGH), 245 pp. (in Polish).
16.
Gonet et al. 2011 – Gonet, A., Macuda, J., Zawisza, L., Duda, R. and Porwisz, J. 2011. Hydrogeological drilling instructions (Instrukcja obsługi wierceń hydrogeologicznych). Kraków: AGH University of Science and Technology Press (Wydawnictwo AGH), 134 pp. (in Polish).
17.
Górski, J. 2010. Groundwater quality changes during exploitation (Jakość wód podziemnych i jej zmiany w warunkach eksploatacji ujęć). Technologia Wody 2(4), pp. 10–14 (in Polish).
18.
Herbich et al. 2013 – Herbich, P., Kapuściński, J., Nowicki, K. and Rodzoch, A. 2013. Methodology for determining of available groundwater resources in water management areas, taking into account the needs of uniform water management balance sheets. Methodological guide (Metodyka określania zasobów dyspozycyjnych wód podziemnych w obszarach bilansowych z uwzględnieniem potrzeb jednolitych bilansów wodno gospodarczych. Poradnik metodyczny). Warszawa: The Ministry of the Environment (Ministerstwo Środowiska), 271 pp. (in Polish).
19.
Hou et al. 2015 – Hou, J., Zhou, K., Zhang, X.S., Kang, X.D. and Xie, H. 2015. A review of closed-loop reservoir management. Petroleum Science 12, pp. 114–128.
20.
Jansen et al. 2009 – Jansen, J.D., Douma, S.G., Brouwer, D.R., Van den Hof, P.M.J., Bosgra, O.H. and Heemink, A.W. 2009. Closed-loop reservoir management. Paper SPE DOI: 10.2118/119098-MS.
21.
Lewkiewicz-Małysa, A. and Winid, B. 2013. Assessment of therapeutic waters chemical composition stability on the basis of pharmacodynamic coefficients variability of waters in the Wysowa mining area (Ocena stabilności składu chemicznego mineralnych wód leczniczych na przykładzie zmienności współczynników farmakodynamicznych w wodach z obszaru górniczego Wysowa). Przegląd Górniczy 69(12), pp. 98–110 (in Polish).
22.
Michalak et al. eds. 2011 – Michalak, J., Nawalany, M. and Sadurski, A. eds. 2011. Hydrogeological conditions schematization for the needs of numerical waters flow modeling in Groundwater Bodies (Schematyzacja warunków hydrogeologicznych na potrzeby numerycznego modelowania przepływu w JCWPd). Warszawa: The Polish Geological Institute–National Research Institute, 176 pp. (in Polish).
23.
Paczyński, B. ed. 2002. Resources assessment of therapeutic and potentially therapeutic waters – methodological guide (Ocena zasobów wód leczniczych i potencjalnie leczniczych – poradnik metodyczny). Warszawa: The Polish Geological Institute–National Research Institute, 102 pp. (in Polish).
24.
Pazdro, Z. and Kozerski, B. 1990. Hydrogeology (Hydrogeologia ogólna). Ed. 4. Warszawa: Wydawnictwo Geologiczne, 624 pp. (in Polish).
26.
RMH 2011 – Regulation of the Minister of Health of 31 March 2011 on natural mineral waters, spring waters and table waters (Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 31 marca 2011 r. w sprawie naturalnych wód mineralnych, wód źródlanych i wód stołowych) (Dz.U. 2011.85.466) (in Polish).
27.
Satter et al. 1994 – Satter, A., Varnon, J.E., and Hoang, M.T. 1994. Integrated Reservoir Management. Paper SPE DOI: 10.2118/22350-PA.
28.
Satter, A. and Thakur, G.C. 1994. Integrated petroleum reservoir management: a team approach. Tulsa: PennWell Books, 335 pp.
29.
Sokołowski et al. 2015 – Sokołowski, J., Skrzypczyk, L. and Malon, A. 2015. The issue of boundary determination of therapeutic waters, thermal waters and brines deposits (Problematyka wyznaczania granic złóż wód leczniczych, termalnych i solanek). Przegląd Geologiczny 63(10/2), pp. 1059–1062 (in Polish).
30.
Szczepański, A. and Szklarczyk, T. 2005. The need to change the regulations regarding the management of resources of co-existing therapeutic waters, natural mineral waters and fresh waters: (discussion article) (Konieczność zmian przepisów w zakresie gospodarowania zasobami współwystępujących wód leczniczych, naturalnych wód mineralnych i zwykłych: (artykuł dyskusyjny)). Bezpieczeństwo i Ochrona Środowiska w Górnictwie 4, pp. 7–12 (in Polish).
31.
Thakur, G.C. 1990. Implementation of a Reservoir Management Program. Paper SPE DOI: 10.2118/20748-MS.
32.
Thakur, G.C. 1996. What Is Reservoir Management? Paper SPE DOI: 10.2118/26289-MS.
33.
Thakur, G.C. 2008. The role of multi-disciplinary teams in innovative reservoir management projects. Paper SPE DOI: 10.2118/112921-MS.
34.
WLA 2017. The Water Law Act of 20 July 2017 (Ustawa z z dnia 20 lipca 2017 r. – Prawo wodne) (Dz.U. 2017 poz. 1566 with subsequent amendments) (in Polish).
Share
RELATED ARTICLE
| eISSN: | 2299-2324 |
| ISSN: | 0860-0953 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
