Morphological characteristics and lithological conditions of the spring-heads in the Knyszyńska Primeval Forest

Krzysztof Micun 1  and Sławomir Roj-Rojewski 2
  • 1 Bialystok University of Technology, Białystok, Poland
  • 2 Bialystok University of Technology, 15-351, Białystok, Poland

Abstract

The aim of the study was to determine the morphological characteristics of selected spring-heads in the Knyszyńska Primeval Forest and to identify lithological conditions in areas where groundwater flows to the surface. During the study, detailed bed level measurements of the spring-head areas were conducted. Lidar laser data obtained from the Central Department of Geodetic and Cartographic Documentation in Warsaw were also used for the analysis of morphometry. Based on the data, the detailed contour maps were created in the Surfer 12 programme and the basic parameters of the morphometry of the studied springs were determined. To detect lithological conditions, granulometric analyses were conducted and the filtration coefficient of aquifers in the individual spring-heads was calculated using Hazen and USBSC empirical models. Due to the morphological situation, the examined objects were classified as sub-slope and riverbank spring-heads. In terms of shape, spring-head alcoves are classified as basin-shaped, bowl-shaped and spindle-shaped alcoves. Different morphological processes prevail in each of these types. Basin-shaped alcoves are formed mainly by lateral erosion, bowlshaped alcoves by seepage erosion, landsliding and accumulation in the bottom, spindle-shaped alcoves by seepage erosion, headward erosion, breaking and collapsing. In the investigated outflows of groundwater aquifers are sands and glacifluvial sands with gravel of varying grain size. The lithological variation of aquifers in the spring-heads, directly affects the rate of groundwater filtration in different parts of the alcoves, which in turn leads to different morphogenetic processes and results in changes in the morphology of the spring-head alcoves.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Badura J., Zuchiewicz W., Górecki A., Sroka W., Przybylski B. 2003. Morfometria strefy sudeckiego uskoku brzeżnego między Złotym Stokiem a Dobromierzem [Morphometric characteristics of the Sudetic Marginal Fault between Złoty Stok and Dobromierz]. Przegląd Geologiczny. T. 51. No. 12 p. 1048–1057.

  • Banaszuk H. 1995. Położenie Puszczy Knyszyńskiej, zarys rzeźby i budowy geologicznej. W: Puszcza Knyszyńska. Monografia przyrodnicza [Location of the Knyszyn Forest, outline of the relief and geological structure. In: Knyszyn Forest. The nature monograph]. Ed. A. Czerwiński. Supraśl. Zespół Parków Krajobrazowych w Supraślu p. 11–21.

  • Chomutowska H., Kryjan T. 2014. Fizykochemiczne właściwości wybranych źródlisk Puszczy Knyszyńskiej [Physicochemical state of selected springs in Knyszyn Forest]. Inżynieria Ekologiczna. No. 37 p. 50–61.

  • CODGiK 2017. Zam. DFT/8554/2017. Warszawa. Centralny Ośrodek Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej.

  • Geoportal 2017 [online]. Mapa topograficzna [Topographic map] [online]. [Access 30.09.2017]. Available at: http://www.geoportal.gov.pl.

  • Górniak A., Jekatierynczuk-Rudczyk E. 1995. Stosunki wodne regionu Puszczy Knyszyńskiej. W: Puszcza Knyszyńska. Monografia przyrodnicza [Water relations of the Knyszyn Forest region. In: Knyszyn Forest. The nature monograph]. Ed. A. Czerwiński. Supraśl. Zespół Parków Krajobrazowych w Supraślu p. 49–71.

  • Górniak A., Jekatierynczuk-Rudczyk E. 1999. Geomorfologiczne uwarunkowania występowania naturalnych wypływów wód podziemnych w dorzeczu Supraśli. W: Źródła Polski – stan badań, monitoring i ochrona [Geomorphological conditions of occurrence of natural outflows of groundwater in the Supraśl basin. Springs of Poland – research status, monitoring and protection]. Eds. E. Biesiadka, S. Czachorowski. Olsztyn. Wydaw. WSP Olsztyn. ISBN 838731546X pp. 252.

  • Jekatierynczuk-Rudczyk E. 2002. Hydrologiczna specyfika nizinnych wypływów wód podziemnych. W: Współczesne zagadnienia hydrologii. XXX Szkoła Hydrologii [Hydrological specificity of lowland groundwater outflows. In: Contemporary hydrology issues. XXX School of Hydrology]. 13–17.05.2002 Mądralin. Warszawa p. 133–140.

  • Jekatierynczuk-Rudczyk E. 2003. Transformacja składu chemicznego wody w strefie źródlisk nizinnych [Transformation of the chemical composition of water in the lowland source zone]. Przegląd Geologiczny. T. 51. No. 11 p. 966.

  • Jekatierynczuk-Rudczyk E. 2010. Przekształcenia składu fizyczno-chemicznego płytkich wód podziemnych w strefach drenażu na obszarach nizinnych [Transformation in physico-chemical composition of groundwaters within lowland drainage zones]. Białystok. Wydaw. Uniwersytetu w Białymstoku. ISBN 9788374312486 pp. 224.

  • Knyszyński F., Binder A., Woźnicka M. 2004. Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000 Arkusz Gródek [Hydrogeological map of Poland on a scale of 1:50 000. Gródek map sheet]. Warszawa. PIG.

  • Kondracki J. 2009. Geografia regionalna Polski [Regional geography of Poland]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 9788301160227 pp. 468.

  • Kurek S., Preidl M. 2004. Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000. Arkusz wraz z objaśnieniami [Detailed geological map of Poland on a scale of 1:50 000. Gródek map sheet with explanations]. Warszawa. MŚ, PIG.

  • Kurowski J.K., Kiedrzyński M., Łuczak M., Gielniak P. 2008. Śródleśne źródliska – problemy waloryzacji i ochrony na przykładzie regionu łódzkiego [Forest springs – evaluation and protection problems, an example from the Lodz region]. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej. T. 10. No. 2(18) p. 218–235.

  • Laskowski K. 1999. Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Wasilków wraz z objaśnieniami [Detailed geological map of Poland on a scale of 1:50 000. Wasilków map sheet with explanations]. Warszawa. MŚ, PIG.

  • Laskowski K. 2000. Szczegółowa papa geologiczna Polski w skali 1:50 000. Arkusz Supraśl wraz z objaśnieniami [Detailed geological map of Poland on a scale of 1:50 000. Supraśl map sheet with explanations]. Warszawa. MŚ, PIG.

  • Łoszewski H. 1984. Naturalne wypływy wód podziemnych dorzecza Supraśli [Natural outflows of groundwater in the Supraśl river basin]. Nauka i Praktyka. OBN. No. 4 p. 111–150.

  • Łoszewski H. 2000. Największe źródło Puszczy Knyszyńskiej i konieczność jego ochrony [The largest spring of the Knyszyn Forest and the need to protect it]. Białostocczyzna. No. 1(57) p. 103–116.

  • Madejska E., Madejski C. 1998a. Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000 Arkusz Supraśl [Hydrogeological map of Poland on a scale of 1:50 000. Supraśl map sheet]. Warszawa. PIG.

  • Madejska E., Madejski C. 1998b. Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000 Arkusz Wasilków [Hydrogeological map of Poland on a scale of 1:50 000. Wasilków map sheet]. Warszawa. PIG.

  • Mazurek M. 2006. Morphometric differences in channel heads in a postglacial zone (Parsęta catchment, West Pomerania). Questiones Geographice. No. 25A p. 39–47.

  • Mazurek M. 2010. Hydrogeomorfologia obszarów źródliskowych (dorzecze Parsęty, Polska NW) [Hydrogeomorphology of spring areas (Parsęta basin, Poland NW)]. Poznań. UAM. Seria Geografia. No. 92. ISSN 0554-8128 pp. 140.

  • Mazurek M. 2017. Rola erozji źródliskowej w inicjacji i rozwoju sieci drenażu [The role of seepage erosion in the initiation and development of the drainage network]. Przegląd Geograficzny. T. 89. No. 1 p. 87–110.

  • Mazurek M., Paluszkiewicz R. 2013. Formation and development of a 1st-order valley network in postglacial areas (the Dębnica catchment). Landform Analysis. No. 22 p. 75–87.

  • Micun K. 2014. Dolina rzeki Czarna w Puszczy Knyszyńskiej jako przykład plejstoceńskiej doliny wytopiskowej [The Czarna River Valley in The Knyszyńska Primeval Forest as an example of pleistocene valley of dead ice origin]. WodaŚrodowisko-Obszary Wiejskie. T. 14. Z. 1 (45) p. 53–66.

  • Moniewski P. 1997. Źródła strefy krawędziowej Wyżyny Łódzkiej i ich gospodarcze wykorzystanie [Springs of the northern part of the Łódź Upland and its economic usage]. Acta Universitatis Lodziensis. Folia Geographica Physica. No. 2 p. 153–168.

  • Moniewski P. 2004. Źródła okolic Łodzi [Springs around Łódź]. Acta Geographica Lodziensia. No. 87. ISSN 0065-1249 pp. 140.

  • Moniewski P. 2007. Zagadnienia terminologiczne i współczesne kierunki badań krenologicznych. W: Źródła Polski. Wybrane problemy krenologiczne [Terminological issues and contemporary directions of crenological research. In: Springs of Poland. Selected crenological problems]. Eds. P. Jokiel, P. Moniewski, M. Ziułkiewicz. Łódź. WNG UŁ p. 15–29.

  • Musiał A. 1992. Studium rzeźby glacjalnej północnego Podlasia [Study of the northern Podlasie glacial relief]. Warszawa. Rozprawy Uniwersytetu Warszawskiego. Warszawa. Wydaw. UW. ISBN 9788323007487 pp. 203.

  • Schumm S.A. 1977. The fluvial system. New York. John Wiley & Sons. ISBN 9780471019015 pp. 338.

  • Urbaniak-Biernacka U. 1978. Propozycja terminologii dla przedziałów klasowych stopniowanej skali wielkości okruchów skalnych [A proposal of terminology for class compartments of a graded size scale of rock crumbs]. Przegląd Geograficzny. T. 47. No. 1 p. 147–152.

  • Wrońska D. 2006a. Wpływ działalności człowieka na funkcjonowanie lejów źródłowych w Gorcach. W: Zapis działalności człowieka w środowisku przyrodniczym. Metody badań i studia przypadków [Influence of human activity on the operation of the headwater areas in Gorce. In: Records of human activities in the natural environment. Research methods and case studies]. Eds. A. Latocha, A. Traczyk. Wrocław. Wydaw. Gajt p. 96–105.

  • Wrońska D. 2006b. Wykształcenie i funkcjonowanie lejów źródliskowych potoków gorczańskich [Development and functioning of the headwater areas in Gorce Mountains. Ochrona Beskidów Zachodnich. Nr 1 p. 113–120.

  • Wrońska-Wałach D., Płaczkowska E., Krzemień K. 2013. Leje źródłowe jako systemy morfodynamiczne w obszarach górskich [Morphodynamic system of mountain headwater areas]. Przegląd Geograficzny. T. 85. No. 1 p. 31–51.

OPEN ACCESS

Journal + Issues

Search