Co to jest skarpa warszawska?

Geomorfologia Warszawy

Dolina Wisły

Akumulacja i erozja – dwa główne procesy kształtujące dolinę Wisły

Koryto Wisły

Tarasy Wisły

Budowa geologiczna Warszawy

Osady starsze od plejstocenu

Osady plejstoceńskie

Osady holoceńskie

Szczegółowy numeryczny model wgłębnej budowy geologicznej fragmentu Warszawy

Wody podziemne – hydrogeologia Warszawy

Źródła w skarpie warszawskiej

Dawne metody pozyskiwania i gromadzenia wody dla miasta

Obecne zaopatrzenie miasta w wodę

Osuwiska – ruchy masowe

Antropogen w Warszawie (popioły, gruz, odpadki, substancje organiczne, grunty nawiezione)

Co to jest skarpa warszawska?

Dominantą w krajobrazie Warszawy jest skarpa doliny Wisły, zwana skarpą warszawską, oddzielająca samą dolinę od wysoczyzny polodowcowej. Skarpa tworzy zachodnią krawędź doliny i ciągnie się przez całe miasto od Burakowa na północy po Konstancin na południu, na odcinku ok. 30 km. Jest jednym z najważniejszych elementów środowiska przyrodniczego miasta. Pod względem klimatycznym inicjuje system nawietrzania miasta (steruje kierunkiem wiatrów odprowadzających zanieczyszczone i doprowadzających czyste powietrze nad Warszawę), pod względem ekologicznym stanowi r łącznik północnych obszarów leśnych (rejon Puszczy Kampinoskiej) z południowymi (Las Kabacki, Lasy Chojnowskie, dolina Jeziorki).
Dzięki działaniom przyrodników udało się w ostatnich 40 latach otoczyć ochroną prawną w postaci rezerwatów przyrody, użytków ekologicznych i zespołów przyrodniczo-krajobrazowych najcenniejsze fragmenty skarpy warszawskiej. I tak w 1973 r. powstał rezerwat Las Bielański, w 1980 r. – rezerwat Las Kabacki im. Stefana Starzyńskiego, w 1991 r. rezerwat Park Natoliński, w 1996 r. – rezerwat Skarpa Ursynowska. W 2002 r. utworzono zespół przyrodniczo-krajobrazowy Dęby Młocińskie oraz trzy użytki ekologiczne: „Przy Lesie Młocińskim”, „Fragment skarpy warszawskiej im. J. Kusocińskiego” i „Fragment skarpy warszawskiej im. Cz. Łaszka”. W 2008 r. powstał zespół przyrodniczo-krajobrazowy Arkadia. Wysokość skarpy warszawskiej waha się od około dziesięciu do maksymalnie trzydziestu metrów, a nachylenie na terenach niezabudowanych wynosi 30-45o do maksymalnie 60o w rejonie Bielan, zaś w obrębie miasta, na skutek zmian dokonanych przez człowieka – 10-30o.
Skarpa warszawska jest formą erozyjną powstałą dzięki erozji wód pra-Wisły u schyłku interglacjału eemskiego. (Rys.SWw1) Zbudowana jest z osadów lodowcowych i wodnolodowcowych (glin zwałowych oraz piasków i żwirów) zlodowaceń starszych niż zlodowacenie Wisły. Miejscami na powierzchnię wychodzą lub blisko niej występują starsze iły plioceńskie. O tych osadach uczniowie dowiedzą się więcej w trakcie wycieczki (Rys.SWw1) .

Skarpa warszawska jest formą ustabilizowaną, jednak z widocznymi w terenie śladami osuwisk. Poza obszarem zabudowanym, gdzie zachowała ona swój naturalny charakter, widoczne są efekty erozji wodnej – wąwozy. W mieście skarpa jest w wielu miejscach przemodelowana, nadsypana lub rozcięta wykopami, w których poprowadzono ulice.

Geomorfologia Warszawy

Warszawa leży w centralnej części Kotliny Warszawskiej powstałej w wyniku procesów rzeźbotwórczych w okresie czwartorzędu. Kotlina znajduje się w obrębie jednostki tektonicznej zwanej Synklinorium Brzeżnym.
Geomorfologia miasta charakteryzuje się pasmowym, południkowym układem jednostek, uwarunkowanym kierunkiem rzeki Wisły na tym odcinku. Kolejne jednostki (tarasy i wysoczyzna), idąc od Wisły ku wschodowi i zachodowi, usytuowane są na coraz wyższych poziomach. Wszystkie one mają w miarę wyrównane, prawie płaskie powierzchnie. Na lewym, zachodnim brzegu Wisły, w rejonie Śródmieścia Warszawy, taras zalewowy, taras nadzalewowy (tzw. Praski) i Wysoczyzna Warszawska tworzą trzy wyraźne stopnie terenowe wznoszące się ok. 3, ok.5 i ok. 30 m ponad zwierciadło wody w Wiśle.
Od zachodu dolina Wisły, poprzez skarpę warszawską graniczy z polodowcową Wysoczyzną Warszawską zwaną też Guzem Warszawskim, na której położona jest główna część lewobrzeżnej Warszawy. Jej kulminacja osiąga wysokość 118 m n.p.m. w rejonie cmentarza wolskiego. Ta część wysoczyzny nazwana jest najwyższym poziomem denudacyjnym (III), który ku północy i ku południowi przechodzi w poziom niższy - wyższy poziom denudacyjny (II), położony na pograniczu Woli i Żoliborza oraz na Służewie i Ursynowie. Na północy wyższy poziom denudacyjny przechodzi w dolny poziom denudacyjny (I), na którym położony jest Żoliborz. Wysoczyzna warszawska ku zachodowi przechodzi bez granicy morfologicznej w Równinę Łowicko-Błońską.
Centralna część Warszawy, leżąca po lewej stronie Wisły, usytuowana jest na prawie płaskiej powierzchni wysoczyzny lodowcowej, zbudowanej z glin zwałowych, gdzieniegdzie pokrytych piaskami lub mułkami zastoiskowymi. W obrębie Warszawy (uwzględniając trzy wyżej wymienione poziomy denudacyjne) deniwelacje sięgają kilkunastu metrów. Powierzchnia wysoczyzny leży na wysokościach 99-113 m n.p.m. Występują na jej nieliczne formy pochodzenia lodowcowego, jak kemy (największy w rejonie Ursynowa-Natolina) lub niewysokie wydmy (w Lesie Kabackim). Wysoczyznę przecinają płytkie dolinki niewielkich rzeczek – dopływów Wisły, kierujących się ku wschodowi, m.in. Potoku Bielańskiego (dolinka widoczna jest w Lasku Lindego i Lesie Bielańskim, już prawie nie prowadzi wody), Potoku Kaskadowego (od tzw. Stawów Kellera na Marymoncie do ujściowego odcinka Rudawki) i Potoku Służewieckiego (od Okęcia, przez Mokotów do rzeczki Wilanówki). Rozcinają one skarpę warszawską i niektóre z nich usypują na tarasie zalewowym stożki napływowe. Dolinek rzecznych w rejonie zachodniej części Warszawy było niegdyś więcej. Zostały przekształcone, zasypane i zniszczone przez prace budowlane. Należy wymienić tu doliny Rudawki (rejon Słodowca i Marymontu), dopływu Rudawki - Pólkówki (na Żoliborzu, wyraźne obniżenie między ul. Kątową a Szajnochy), Drny-Drzasny (rejon Cytadeli), Bełczącej-Nalewki (Nowe Miasto, Park Traugutta) i Sadurki (źródła miała na Woli, jej dolnym odcinkiem jest Potok Służewiecki), po których nie pozostał prawie żaden ślad. O niektórych, nie istniejących już dawno ciekach i terenach podmokłych, mogą świadczyć jedynie nazwy ulic: Stawki, Bagno, Dunaj czy Żurawia. Skarpę wysoczyzny rozcinają także wąwozy, dobrze zachowane w jej południowej części, w rejonie Ursynowa, Natolina, Kabat i Wolicy.
Na powierzchni wysoczyzny, od Placu Wilsona na Żoliborzu, wzdłuż ulicy Okopowej przez Wolę, dalej przez okolice Dworca Zachodniego PKP i Szczęśliwice aż do Okęcia ciągnie się słabo widoczne podłużne obniżenie o szerokości 300-500 m i głębokości 2-4 m. Jest to ślad dawnego Jeziorzyska Żoliborskiego, powstałego we wcześniej utworzonej (zlodowacenie Warty) rynnie lodowcowej, które istniało tu w okresie interglacjału eemskiego. Obniżenie to w późniejszym okresie wykorzystały rzeczki Drna-Drzasna (w części północnej) i Sadurka (w części południowej i środkowej). Podobne obniżenie, jako ślad eemskiej doliny rzecznej, istnieje między Górą Kalwarią, Konstancinem, południowymi okolicami Lasu Kabackiego, Pyrami, Raszynem i Równiną Błońską.
Prócz naturalnych form, na Wysoczyźnie Warszawskiej istnieją formy sztuczne, antropogeniczne. Do pozytywnych należą kopce usypane z gruzu, śmieci i odpadów. Kopce Szczęśliwicki i Siekierkowski osiągają wysokość 25 m. Dużą wysokość mają Kopa Cwila i Górka Kazurka na Ursynowie, gdzie zgromadzono ziemię z wykopów metra. Wszystkie te kopce służą celom rekreacyjnym. Do pozytywnych form antropogenicznych należą nasypy fortów otaczających Warszawę, nasypy ziemne pod budynki oraz nasypy drogowe. Do form negatywnych należą glinianki, czyli miejsca eksploatacji gliny, dziś pięknie zagospodarowane, np. Glinianki Szczęśliwickie (po eksploatacji iłów plioceńskich) na Ochocie, czy Staw Morskie Oko na Mokotowie. Wykopy powstawały przy budowie tras komunikacyjnych: w XVIII w. na Agrykoli (do 20 m), w XIX w. na ul. Karowej (10 m) i Alejach Jerozolimskich (20 m), a współcześnie przy budowie Trasy WZ (10 m), Wisłostrady w rejonie Młocin (15 m), Trasy Armii Krajowej (ok. 5 m) i Trasy Łazienkowskiej (wcięcie ok. 20 m); tunele, również przy Trasie WZ i przy budowie kolejowej linii średnicowej (od strony Powiśla w stronę Śródmieścia (wcięcie ok. 10 m).

Dolina Wisły

Dolina pra-Wisły istniała już w okresach interglacjału mazowieckiego i potem interglacjału eemskiego. W czasie interglacjału mazowieckiego, na odcinku poniżej Warszawy, pra-dolina miała zupełnie inny przebieg niż obecnie, gdyż kierowała się prosto na północ w kierunku Działdowa i Ostródy. W okresie interglacjału eemskiego położenie pra-doliny na odcinku mazowieckim było już podobne do współczesnego. Wtedy, na skutek podcinania przez wody pra-Wisły Wysoczyzny Warszawskiej, ukształtowała się skarpa warszawska.

Akumulacja i erozja – dwa główne procesy kształtujące dolinę Wisły

W okresach chłodnych plejstocenu, gdy ujście rzeki było zatamowane rzez lądolód a brzegi doliny nie były pokryte roślinnością, więcej materiału dostawało się do koryta. Przeważały wówczas procesy akumulacji, czyli gromadzenia osadów niesionych przez rzekę a baza erozyjna Wisły położona była wyżej. W okresach ciepłych ujście rzeki było odblokowane a z porośniętych zboczy mniej materiału dostawało się do koryta, przeważały procesy erozji (baza erozyjna leżała niżej). Rzeka wcinała się w podłoże i usypane wcześniej aluwia.
Współczesną dolinę Wisły można podzielić na kilka jednostek geomorfologicznych: koryto, taras zalewowy, taras nadzalewowy (Praski) i taras wydmowy (Falenicki).

Koryto Wisły

Na terenie Warszawy koryto Wisły jest naturalne i ma charakter roztokowy, modelowany podczas wysokich stanów powodziowych. W jego obrębie występują kępy korytowe, które podczas niskich stanów wystają 2-5 m ponad powierzchnię wody, a podczas stanów powodziowych, gdy woda rzeki wypełnia całe koryto i miejscami wylewa się na taras zalewowy, widoczne są tylko ich wierzchołki. Koryto rzeki ma szerokość 0,6 km (na północy miasta) i 1 km (na południu). Kępy korytowe porośnięte są tu zaroślami i zakrzewieniami typu łęgowego. Prócz kęp występują tu też piaszczyste odsypy prądowe, widoczne powyżej lustra wody przy niskich i średnich stanach.
W Śródmieściu, na wysokości mostu Śląsko-Dąbrowskiego koryto zwęża się maksymalnie. Jego szerokość wynosi zaledwie 350 m. Jest to miejsce pierwszej, najdawniejszej przeprawy i zarazem usytuowania grodu, a potem zamku warszawskiego. Ten odcinek nazywany jest „gorsetem warszawskim Wisły” lub „gorsetem praskim”. Przewężenie jest spowodowane budową geologiczną prawego, praskiego brzegu. Zbudowany on jest z iłów plioceńskich i czwartorzędowych glin zwałowych, odpornych na erozję rzeczną. Z utworów tych uformowany jest „przyczółek” praski, położony po wschodniej stronie mostu Śląsko-Dąbrowskiego. Podobne przyczółki znajdują się na północy wschodniego brzegu: na Golędzinowie, Żeraniu i Tarchominie. Wody powodziowe Wisły piętrząc się przed „przyczółkiem” praskim, ze wzmożoną energią erodowały bocznie odcinek wschodniego brzegu leżący powyżej przewężenia. Odcinek ten, położony w południowej części miasta zbudowany był z utworów piaszczystych, podatnych na erozję. Efektem erozji było stopniowe przemieszczanie się koryta rzeki ku wschodowi. Obecnie koryto przesunięte jest o 2-4 km na wschód od krawędzi skarpy warszawskiej, tworząc charakterystyczny łuk o promieniu 3 km, nazywany łukiem siekierkowskim. Proces przesuwania koryta rozpoczął się w średniowieczu (Rys.SWw2) . W XVI-XVII w. rzeka odsunęła się od skarpy warszawskiej o 100-200 metrów. Bardzo duże zmiany w przebiegu głównego nurtu nastąpiły po niszczącej powodzi latem 1884 r. Nurt Wisły w rejonie łuku siekierkowskiego przesunął się o ok. 500 m na wschód, pozostawiając ujęcie stacji pomp wodociągów warszawskich (znajdującej się na wysokości Łazienek) na lądzie. Władze miasta w tej sytuacji postanowiły zdecydowanie działać, by nie dopuścić w przyszłości do podobnej sytuacji. Przeciągnięto rury z tzw. smokiem ssącym wodę w stronę nowego nurtu, a potem rozpoczęto prace nad skierowaniem nurtu z powrotem w stronę brzegu czerniakowskiego. Ustabilizowano prawie 12 km koryta, budując ostrogi, tamy i opaski. Zaplanowano tzw. linię regulacyjną brzegów i usypano wały wzdłuż koryta. Odcięto wschodnią część dawnego koryta rzeki i przyłączono Saską Kępę, będącą wcześniej wyspą do stałego lądu. Wykorzystano zachodni fragment dawnego koryta i utworzono basen portu czerniakowskiego. Prace kontynuowano na pocz. XX w. Usypano wtedy Wał Miedzeszyński chroniący wschodnią część Powiśla od zalewów Wisły, rozpoczęto zabudowę Saskiej Kępy a na Pradze zaczęto budowę portu rzecznego (Port Praski). Pomiędzy dzisiejszymi mostami Śląsko-Dąbrowskim i Poniatowskiego nadbudowano i umocniono brzeg, przesuwając go nieco na wschód. Na linii dawnego wschodniego koryta, na Kamionku urządzono Park Skaryszewski im. J. Paderewskiego.

Erozja dna rzeki, a także intensywna eksploatacja piasku rzecznego spod wody w okresie po II wojnie światowej spowodowała w Warszawie obniżenie dna rzeki o około 2 m.
Kolor wody w Wiśle spowodowany jest niesionymi przez nią cząstkami pyłów, powstałych z utworów zniszczonych przez erozje rzeczną i wąwozową w południowej części zlewni rzeki. Jest to w dużej mierze less, którego pokrywy znajdują się na Wyżynie lubelskiej, Kielecko-Sandomierskiej i Krakowsko-Częstochowskiej. Wisła i jej dopływy erodują te utwory. Z każdego kilometra zlewni (85176 km2) rocznie odprowadzone jest z wodą 20 ton materiału.
Wahania wody w Wiśle w ciągu roku wynoszą 4-5 m, maksymalnie do 7 m. Średnia roczna temperatura wynosi 9 st. C, a w okresie od kwietnia do października 10-20oC.
Za poziom odniesienia dla wysokości skarpy lub występujących w niej poziomów geologicznych i hydrogeologicznych na obszarze Warszawy przyjmuje się najniższy poziom wody w Wiśle jaki kiedykolwiek zanotowano – 76,377 m n.p.m.

Tarasy Wisły

Taras zalewowy ciągnie się po obu stronach koryta (Rys. SWw9) . Można go podzielić na dwie strefy: korytową i łęgową. Pierwsza położona jest w pobliżu rzeki, druga na zewnątrz korytowej. W strefie korytowej podczas powodzi rzeka może zmieniać usytuowanie prądu. Tu też następuje znaczna sedymentacja, tu występują kępy porośnięte wikliną. Strefa łęgowa jest też zalewana, lecz akumulacja jest tu nieznaczna. Lecz to właśnie w strefie łęgowej zachowują się mady.

Taras zalewowy stanowi płaską powierzchnię, położoną 3-4,5 m ponad wodą w korycie podczas niskich stanów. Jest modelowany przez wody podczas wysokich stanów, gdy woda rzeczna wlewa się na jego powierzchnię. W jego południowo-zachodniej części występują suche obecnie dolinki i liczne starorzecza (łachy), będące dawnymi korytami Wisły, jak Jeziorko Czerniakowskie (rezerwat przyrody), Staw Wilanowski czy Jeziorko Lisowskie w okolicach Powsina (Rys. SWw10) (Fot. SWw1) .

W powierzchnię tarasu zalewowego wcięta jest też dolina rzeczki Wilanówki, dopływu Wisły, która wykorzystuje dawną dolinkę stworzoną przez wody wiślane. W północnej części tarasu na uwagę zasługuje starorzecze zwane Łachą Potocką. W południowej części Warszawy taras zalewowy ma szerokość 3-4 km, na północy ok. 2 km. W rejonie Starego Miasta - jedynie niecałe 100 m. Ta niewielka szerokość uwarunkowana jest bliskością skarpy warszawskiej. Na południe od przewężenia (zakole Wawer – Sielce) taras ma maksymalną szerokość wynoszącą 7 km. Koło Wawra na tym tarasie zachował się dawny meander koryta Wisły o średnicy 1 km (Fot. SWw2) .

Taras zalewowy zbudowany jest z piasków i pyłów rzecznych oraz na powierzchni – mad (0,3-0,5 m), które zostały osadzone przez wody Wisły w okresie ostatnich 500 lat. Na madach prawie nie rozwinęła się gleba. Pod madami leży kopalna warstwa próchnicza (0,2-0,3 m) powstała wcześniej, między VII w. p.n.e., a poł. XIV w. n.e. Na okres powstania tej warstwy wskazują istniejące tu liczne stanowiska archeologiczne i znalezione artefakty – ślady osad, cmentarzyska, groby, jamy zasobowe i ceramika. W wymienionym okresie liczącym ok. 2 tys. lat nie było znaczących powodzi mogących zerodować warstwę próchniczą i zniszczyć wspomniane ślady dawnego życia na tarasie zalewowym. Powierzchnia tarasu stanowi żyzne siedlisko dla upraw, szczególnie warzyw. Do dziś zachowały się naturalne fragmenty starorzeczy jak np. Jeziorko Czerniakowskie.

Taras zalewowy, który istnieje obecnie w dolinie Wisły zaczął się tworzyć stosunkowo niedawno, bo dopiero w średniowieczu, na przełomie XIII i XIV w. Wcześniej istniały inne poziomy tarasu zalewowego. Dwa z dawnych tarasów zalewowych powstałych w holocenie w czasie ostatnich 5 tys. Są to tzw. taras czerski i taras kiełpiński, które w czasie kolejnych okresów ciepłych w holocenie zostały zniszczone. Ich wiek określono również na podstawie badań archeologicznych i znalezisk dokonanych na kopalnej powierzchni tarasów. Prawdopodobnie istniały jeszcze inne poziomy tarasu zalewowego uformowane pomiędzy początkiem holocenu, a okresem ok. 5 tys. lat temu, lecz zostały zniszczone przez erozję rzeczną.

Taras nadzalewowy (tzw. Praski) (wys. do 90 m n.p.m.) ciągnie się po obu stronach tarasu zalewowego. Po zachodniej stronie rzeki przylega do Wysoczyzny Warszawskiej. Jest wyniesiony ok. 5-6 m ponad zwierciadło wody w rzece przy niskim stanie wód. W obrębie tarasu leżą Bielany, część Śródmieścia, Mokotowa oraz Wilanów i Park Natoliński. W rejonie Starego Miasta taras stanowi wąską listwę przylegającą do skarpy warszawskiej, obecnie w dużej mierze przykrytą nasypami. Na tarasie brak dawnych koryt wiślanych (starorzeczy), istnieje natomiast sieć kanałów i rowów, odprowadzających wody gruntowe, między innymi te, które sączą się u podnóża skarp wysoczyzny.

Taras nadzalewowy zbudowany jest z piasków rzecznych pokrytych przeważnie madami, a miejscami w północnej części – piaskami wydmowymi (między Białołęką Dworską a Legionowem wydmy paraboliczne dochodzą do 20 m wysokości). Na wschodnim brzegu Wisły, w rejonie Pelcowizny, w osadach tarasu pod piaskami wydmowymi o miąższości 1,5 m odkryto 0,6-0,8 m warstwę zamulonych drzew (głównie sosny). Powstała ona w chłodniejszej części Allerødu, gdzie pogorszenie klimatu spowodowało powałę lasu. W obszarach niezabudowanych taras od dawna wykorzystywany był rolniczo (dobre mady brunatnoziemne), co zatarło pierwotne formy jego rzeźby. Od tarasu zalewowego, położonego niżej, oddzielony jest skarpą o wysokości ok. 3 m. W obszarze miasta skarpa oddzielająca go od tarasu zalewowego w wielu miejscach została zniwelowana przez roboty budowlane.

Taras nadzalewowy zaczął tworzyć się u schyłku ostatniego glacjału, w okresie ocieplenia Allerød, ok. 11200 lat temu, podczas wcinania się rzeki w osady tarasu wydmowego (Falenickiego).

Taras wydmowy (tzw. Falenicki) (wys. 90-95 m n.p.m.) rozciąga się powyżej tarasu nadzalewowego, przede wszystkim po wschodniej stronie Wisły (okolice Ząbek, Wawra, Anina, Międzylesia i Falenicy). Po zachodniej niewielki fragment znajduje się w rejonie Lasu Bielańskiego oraz na północ od Młocin. Taras wyniesiony jest 8-12 m ponad zwierciadło wody w Wiśle. Jego powierzchnia pokryta jest piaskami eolicznymi (1-3 m) nawianymi tu z koryta rzeki i z niższych tarasów. Urozmaicają ją wydmy eoliczne, często paraboliczne, o ramionach skierowanych ku zachodowi. Ich wysokość sięga kilku metrów. Po zachodniej stronie rzeki istnieje niewielki fragment tego tarasu w okolicy Marymontu oraz na północnych krańcach miasta, gdzie można spotkać znaczne formy wydmowe w Lesie Bielańskim, Lesie Młocińskim, Parku Młocińskim i okolicach Burakowa.

Taras wydmowy powstał w okresie maksymalnego rozprzestrzenienia lądolodu zlodowacenia Wisły w stadiale głównym (23-18 tys. lat temu). Jego czoło sięgnęło Kotliny Płockiej, czyli nie dotarło w rejon Warszawy. Wody płynące od lądolodu i wody pra-Wisły płynące z południa nagromadziły miąższy i wysoki poziom piasków i żwirów.

Budowa geologiczna Warszawy

Budowa geologiczna Warszawy znane są na podstawie tysięcy profili otworów wiertniczych, jakie wykonano na terenie stolicy, a także dzięki specjalistycznym badaniom warstw mineralnych i organicznych. Na podstawie wierceń skonstruowano setki przekrojów geologicznych, które pozwalają poznać rozprzestrzenienie, położenie wysokościowe, następstwo i miąższość poszczególnych warstw.
Zachodnia część miasta leży na wysoczyźnie polodowcowej (Wysoczyzna Warszawska), gdzie najważniejszymi elementami są iły plioceńskie i poziom glin zwałowych zlodowacenia Odry. Krawędź tej wysoczyzny stanowi skarpa warszawska. Część wschodnia Warszawy leży w obrębie aluwialnych (rzecznych) tarasów Wisły.

Osady starsze od plejstocenu

Najstarsze osady, które zostały stwierdzone na obszarze Warszawy za pomocą wierceń, to margle, przeławicone miejscami wapieniami z czertami i krzemieniami, z piaskowcami w stropie, należące do górnej kredy (górny mastrycht) położone na głębokości 230-270 m (strop na gł. 40-100 m n.p.m.; miąższość do 213,5 m). Osady kredowe tworzą w rejonie Warszawy nieckę (tzw. niecka mazowiecka) (Rys. SWw11) .

Niecka ta jest częścią większej wgłębnej struktury tektonicznej – tzw. synkliny brzeżnej. Oś tej struktury przebiega kilkadziesiąt kilometrów ma południowy-zachód od Warszawy. Osady kredy są lekko pochylone w tym kierunku.

Powyżej nich leżą morskie piaski ze żwirami, mułki i iły z glaukonitem i fosforytami oligocenu położone na głębokości ok. 175-200 m. Ich miąższość wynosi 24-71,5 m (strop na wys. -80-100 m n.p.m.). Leżą one zgodnie na utworach kredy, wyścielając kredową nieckę mazowiecką. W piaskach oligoceńskich występują wody artezyjskie, które eksploatowane są dziś w wielu studniach publicznych na terenie Warszawy. Woda stabilizuje się w otworach na wysokości ok. 90 m n.p.m., a więc stosunkowo wysoko.

Ok. 28-60 m ponad powierzchnią utworów oligoceńskich kształtuje się powierzchnia śródlądowych osadów miocenu wykształconych w postaci piasków, mułków i iłów z przewarstwieniami węgla brunatnego. Osady te są zaburzone glacitektonicznie. Najbardziej miąższa warstwa węgla brunatnego ma ok. 12 m. Nawiercono ją w okolicach dworca PKP Warszawa Wschodnia. Strop osadów mioceńskich leży kilkadziesiąt metrów poniżej lustra wody w Wiśle. Osady mioceńskie osadzały się w obszernym zbiorniku śródlądowym zajmującym całą nieckę kredową. Na części obszaru Warszawy brak jest wyższych ogniw miocenu, co może świadczyć iż rzeźba powierzchni miocenu była narażona na procesy erozyjno-denudacyjne , a być może na egzarację lądolodu. Utwory oligocenu i miocenu znane są z ponad 100 otworów wiertniczych.

Ponad osadami miocenu leżą zwięzłe, różnokolorowe – tzw. pstre (czerwone, czarne, brązowe, rdzawo-żółte, zielonkawe) iły plioceńskie. Barwa iłów spowodowana jest zawartością pirytu, który wietrzejąc zamienia się w wodorotlenki żelaza, nadające iłom różne odcienie żółci, brązu i zieleni. W górnych partiach iłów występują często kryształy gipsu i wykwity siarczanu glinu, co też wiąże się z procesem rozpadu pirytu. Pierwotna miąższość iłów wynosiła ok. 100-140 m. Osadzały się one powyżej osadów mioceńskich w nadal trwającym rozległym śródlądowym jeziorzysku, które 2,5 mln lat temu istniało na obszarze środkowej Polski. Iły stanowią ok. 60% osadów jeziorzyska. Podrzędnie wraz z iłami występują mułki (20%) i kwarcowe piaski drobnoziarniste (20%). Utwory pliocenu osadzały się w szeregu powtarzających się cyklach. Akumulacja cyklu zaczynała się piaskami, a kończyła mułkami i iłami. Duża miąższość iłów, mułków i piasków osadzających się w zbiorniku wiąże się z pionowymi ruchami skorupy ziemskiej, tzw. ruchami epejrogenicznymi, w tym wypadku obniżającymi. Ruchy te związane były z uskokami istniejącymi w podłożu permsko-mezozoicznym (Rys.SWw12) .

Strop iłów plioceńskich nie jest pierwotną powierzchnią akumulacyjną. Powierzchnia ta kształtowała się pod wpływem erozji lodowcowej oraz procesów glacitektonicznych, jakie powodowały kolejne, nasuwające się na obszar Warszawy lądolody zlodowaceń najstarszych, południowopolskich i środkowopolskich. Iły, jako materiał plastyczny, podatne były na naciski mas lądolodów i związane z tym deformacje. Ponadto powierzchnia ich była modelowana, rozcinana przez rzeki, które w kolejnych okresach międzylodowcowych (interglacjałach) oraz w czasie zlodowacenia Wisły istniały na tym obszarze. Osady pliocenu najniżej leżą w Wilanowie i na Pradze (0-108 m n.p.m.), najwyżej w obszarze Śródmieścia Warszawy (100-115 m n.p.m.). W południowo-zachodniej i zachodniej części miasta niezaburzone osady pliocenu leżą płasko na wysokości 60-80 m n.p.m. (Rys.SWw13) .

Przez centralną część lewobrzeżnej Warszawy, z północnego zachodu na południowy wschód, od okolic Burakowa, Młocin, Żoliborza i Cytadeli przez Śródmieście (Plac Krasińskich, Ogród Saski, Plac Trzech Krzyży, Ujazdów) i wschodni Mokotów do Służewca i Wilanowa przebiega garb – wypiętrzenie osadów plioceńskich. Garb ten ma ok. 1-2 km szerokości. W jego obrębie występują elewacje, czyli wypiętrzenia (w rejonie Burakowa, Wawrzyszewa, Śródmieścia i Mokotowa) oraz depresje, czyli obniżenia. Wspomniany garb jest antykliną, której oś przebiega z NW na SE. Upady iłów ku NE są większe (bardziej strome) niż ku SW. Od tej strony stok antykliny został ścięty erozyjnie przez wody pra-Wisły, co w efekcie doprowadziło do ukazania się wychodni iłów na powierzchni, w dolnych partiach skarpy. Opisany garb nie jest jedyną strukturą tektoniczną, którą budują osady pliocenu. Podobnych długich wąskich fałdów, równoległych do siebie jest więcej. Nazywa się je „fałdami warszawskimi”. Wraz z osadami pliocenu sfałdowane są starsze osady plejstocenu (zlodowaceń południowopolskich i dolnej części zlodowaceń środkowopolskich (zlodowacenia Odry).

Podczas budowy Trasy Łazienkowskiej (lata 1971-74) w wykopie wyraźnie rysowały się strome fałdy garbu plioceńskiego, które obejmowały też osady starszego plejstocenu, a także widoczne były inne struktury tektoniczne – spękania, uskoki i nasunięcia (Fot.SWw3) .

Miąższość iłów plioceńskich jest zróżnicowana, od 0,5 do 2 m w obrębie elewacji głównego garbu w lewobrzeżnej Warszawie do 162 m w depresjach tego garbu. W niektórych miejscach skarpy warszawskiej iły wychodzą na powierzchnię. W XVI i XVII w. cegielnie eksploatujące iły plioceńskie istniały u ujścia rzeczki Bełczącej, na Mariensztacie, u podnóża Frascati (poniżej gmachu Sejmu), na dolnym Mokotowie i Królikarni, a także w Burakowie i Młocinach. Gdzieniegdzie były eksploatowane do poł. XIX w. Na najstarszej mapie geologicznej Warszawy, z r. 1895 (Mapa Siemiradzkiego) są one wyraźnie widoczne u podnóża skarpy warszawskiej (zaznaczone niebieskim kolorem), wtedy jeszcze określone jako „gliny oligoceńskie” (Rys. SWw14) .

Osady plejstoceńskie

Ponad osadami pliocenu leżą osady plejstocenu, czyli zimnego okresu obejmującego znaczną część czwartorzędu (Rys. SWw15) . Można je podzielić na osady preglacjału (okresu przed zlodowaceniami) oraz zlodowaceń i rozdzielających je interglacjałów.

Miąższość osadów plejstocenu w obrębie garbów plioceńskich jest niewielka i przeważnie wynosi 10-15 m. Na wschód od pasa wypiętrzeń wzrasta do 20 m, a na zachodzie i południowym zachodzie do 40-60 m. W obrębie depresji na Żoliborzu i w Wilanowie przekracza miejscami 100 m. W obrębie głębokich rozcięć erozyjnych sięga 225 m.

Najstarsze osadami plejstoceńskimi są piaski ze żwirami, mułki i iły, miejscami z kawałkami drewna i szczątkami roślinnymi, pochodzące z preglacjału. Żwiry zawierają materiał pochodzący z Karpat (otoczaki kwarców i łupków menilitowych), co wskazuje na ich południowe pochodzenie i transport rzeką od Karpat. Brak jest materiału skandynawskiego, w tym skaleni, a ziarna kwarcu są słabo obtoczone. Osady preglacjału powstały ok. 1 mln lat temu. Są głównie osadami rzecznymi i miejscami jeziornymi. W rejonie Warszawy osady te tworzyły stożek napływowy wspomnianej rzeki, która tu wpadała do dużego zbiornika śródlądowego obejmującego środkową i północną Polskę. Występują w rejonie południowej i zachodniej części Wysoczyzny Warszawskiej. Leżą na głębokości 27-67 m. Miąższość ich wynosi od kilku do 28-29 m. Stwierdzono je w wierceniach. Przed II wojną były tez widoczne w skarpie warszawskiej na Bielanach (Rys. SWw16) .

Gliny zwałowe występujące w obrębie Warszawy dzielą się na dwa, a gdzieniegdzie nawet trzy poziomy, rozdzielone piaskami wodnolodowcowymi i miejscami rzecznymi, w których istnieją stosunkowo płytkie poziomy wodonośne. Najstarszy i najniższy poziom glin pochodzi z okresu zlodowaceń południowopolskich i występuje głównie w obrębie depresji plioceńskiego podłoża. W tych miejscach miąższość gliny wzrasta z kilku do 25-30 m. Dwa młodsze poziomy glin pochodzą ze zlodowaceń środkowopolskich (zlodowacenie Odry i zlodowacenie Warty). Miąższość starszego z nich dochodzi nawet do 60 m. Młodszy poziom stanowi izolowane płaty niewielkiej miąższości (3-4 m). Między tymi poziomami glin występują w postaci wkładek i soczewek mułkowo-piaszczyste osady zastoiskowe oraz piaszczysto-żwirowe osady wodnolodowcowe (Rys. SWw17) .

W XVI w. lokalnie wykorzystywano gliny zwałowe do produkcji cegły. Miało to miejsce m.in. w pobliżu Zamku Królewskiego, a wcześniej Wieży Wielkiej (Grodzkiej).

W południowej części skarpy warszawskiej, poniżej głównego poziomu gliny zwałowej należącej do zlodowacenia Odry, występują kilkumetrowej miąższości osady piaszczyste wodnolodowcowe i zastoiskowe (Rys. SWw18) . Osady te stanowią poziom wodonośny, zasilający źródła w Królikarni i okolicy. Występują też w rejonie Ursynowa i Natolina.

Iły warwowe (zastoiskowe) zalegają lub zalegały (bo miejscami zostały wyeksploatowane) na powierzchni Wysoczyzny Warszawskiej lub pod niewielkim przykryciem innych osadów. Wiążą się one z zanikiem lądolodu zlodowacenia Warty. Tak jak iły plioceńskie, stanowiły one bardzo dobry materiał do produkcji cegły i były eksploatowane w licznych gliniankach w poł. XIX w. Wypalano je w cegielniach na miejscu, które istniały m.in. w rejonie ulic Dzikiej, Grzybowskiej, Chmielnej, w pobliżu Rogatek Jerozolimskich, przy skrzyżowaniu Marszałkowskiej i Żurawiej, w wyższej części Ujazdowa i na górnym Mokotowie (Rys. SWw19) .

Zaburzenia glacitektoniczne iłów pstrych, a wraz z nimi osadów preglacjału i starszego plejstocenu (zlodowaceń południowopolskich) miały najprawdopodobniej miejsce w okresie starszej części zlodowaceń środkowopolskich (zlodowacenia Odry), choć nie wyklucza się podobnych procesów w starszych okresach lodowcowych.

Do młodszych od zlodowaceń środkowopolskich osadów w obrębie Warszawy należą osady interglacjału eemskiego i osady z okresu zlodowacenia Wisły.

Osady interglacjału eemskiego zachowały się w tzw. Jeziorzysku Żoliborskim, powstałym w tym ciepłym okresie, w dawnej rynnie lodowcowej. Są to kreda jeziorna, iły, gytie i torfy – o miąższości od kilku do prawie 20 m. Odkryto je w okresie międzywojennym podczas kopania wykopu pod kolektor ściekowy. Wykop ciągnął się wzdłuż zachodniego zbocza dolinki rzeczki Drny, na tzw. Żoliborzu Urzędniczym. Torfy miały tu miąższość do 3 m. Pod nimi występowały iły jeziorne. W torfach i iłach odkryto bogatą faunę (40 gatunków). Znaleziono tu kości nosorożca i jelenia. Iły powstały w głębokim chłodnym jeziorze, stopniowo zapełnianym osadami i zarastającym.

W dawnej gliniance na Szczęśliwicach (Ochota) w warstwie piasków i mułków na głębokości 2,5 m, w latach 1881-83 znaleziono liczne szczątki kręgowców: słonia leśnego, nosorożca, renifera, tura, żubra, jelenia i sarny. Szczątki kostne pochodzą z łachy rzecznej lub jeziorka istniejących w interglacjale eemskim. Podobnego znaleziska dokonano w 1962 r. na ul. Leszno (patrz opis trasy: Muzeum Ziemi).

Lądolód zlodowacenia wisły nie dotarł do rejonu Warszawy. Piaski i żwiry osadzone na jego przedpolu występują obecnie w obrębie tarasów Wisły. W okresie schyłku zlodowacenia Wisły (okres zwany starszym dryasem) powstawały wydmy leżące dziś przede wszystkim na tarasie wydmowym (Falenickim), ale też miejscami na tarasie nadzalewowym (Praskim).

Osady holoceńskie

Osady holoceńskie powstały w okresie po ustąpieniu ostatniego lądolodu (zlodowacenia Wisły i występują przede wszystkim w dolinie Wisły. Są to piaski, mady i torfy budujące taras zalewowy. Ich miąższość wynosi średnio ok. 5 m, maksymalnie do 10 m. W holocenie powstały też eluwia glin zwałowych (osady zwietrzelinowe występujące na najwyższych glinach zwałowych zlodowacenia warty) oraz piaski i gliny deluwialne, zapełniające zagłębienia bezodpływowe i tworzące dziś strefy osuwiskowe u podnóża skarpy warszawskiej. Torfy spotyka się też w obniżeniach dawnych koryt rzecznych na tarasach nadzalewowych. Ich miąższość przeważnie nie przekracza 2 m. Namuły holoceńskie wypełniają dna suchych dolinek na wysoczyźnie.

Szczegółowy numeryczny model wgłębnej budowy geologicznej fragmentu Warszawy

W ramach projektu, który powstał w 2007 r., w Państwowym Instytucie Geologicznym w Warszawie przygotowano, za pośrednictwem zewnętrznej aplikacji Geo3D, wizualizację przestrzennego modelu fragmentu aglomeracji Warszawy. Model obejmuje południowo – wschodnią część Warszawy, z południowym odcinkiem skarpy warszawskiej i fragmentem koryta Wisły. Oparty jest na kilku tysiącach otworów wiertniczych (Rys.SWw20) .

Poszczególne warstwy geologiczne, zróżnicowane pod katem litologii i stratygrafii mają różne barwy. Podstawą dla geologicznej konstrukcji modelu stanowił podział stratygraficzny obowiązujący przy opracowywaniu Szczegółowej mapy geologicznej Polski 1:50 000. Program Geo3D umożliwia prezentację na ekranie monitora modeli wgłębnej budowy geologicznej w formie trójwymiarowych brył, a także generowanie przekrojów i profilów geologicznych w dowolnie wybranych lokalizacjach. Przewyższenie pionowe można dowolnie regulować (również przewyższając skarpę i widząc dokładniej jej budowę) Poszczególne warstwy geologiczne można „zdejmować” lub „zakładać” na modelu.

Model znajduje się na stronie geoportalu PIG –IKAR. Tam też znajduje się instrukcja obsługi aplikacji Geo3D do interaktywnego przeglądania przestrzennego modelu. Program Geo3D można pobrać bezpłatnie ze strony serwisu „Geowizualizacja 3D”

Oglądanie modelu przestrzennego Warszawy może być ciekawym uzupełnieniem wiedzy zaprezentowanej w przewodniku.

Wody podziemne – hydrogeologia Warszawy

W osadach Wysoczyzny Warszawskiej (zachodnia część Warszawy) można wyróżnić trzy główne poziomy wodonośne: jeden oligoceński i dwa czwartorzędowe.

Poziom oligoceński, bardzo zasobny w wody, występuje w całej niecce mazowieckiej, stanowiąc zbiornik o znaczeniu regionalnym. Są to wody o charakterze artezyjskim, o mineralizacji 300-550 mg/l. Należą do typu wód słodkich typu HCO3-Cl-Na-Ca-Mg. Jest to dla miasta poziom strategiczny.

W utworach czwartorzędowych można wyodrębnić dwa podstawowe poziomy wodonośne: niższy związany z przepuszczalnymi osadami leżącymi powyżej iłów plioceńskich i najstarszych glin zwałowych oraz wyższy, nadglinowy (nad glinami zwałowymi zlodowacenia Odry). Niższy cechuje się zwierciadłem napiętym (pod ciśnieniem), wyższy zwierciadłem swobodnym (rzadziej lekko napiętym), występującym przeważnie na głębokościach 3-8 m (Rys. SWw21) . Poziomy mają zmienną wydajność, którą można określić jako średnią lub słabą (wydajność studzien wynosi od kilku do ok. 40 m3/h).

Lokalnie istnieje też trzeci najwyższy poziom, (na głębokości 2-3 m), związany z przepuszczalnymi utworami leżącymi na najwyższych glinach (poziom glin zlodowacenia warty). Występują tu tzw. wody „zaskórne", które w przeszłości historycznej były powodem znacznego zabagnienia niektórych obszarów dzisiejszej Warszawy. Mokradła dawały początek niektórym strumieniom płynącym ku Wiśle, np. rzeczce Bełczącej. Budowa sieci kanalizacyjnej spowodowała zdrenowanie tego poziomu, wody opadowe już nie zasilają obszarów dawnych mokradeł, lecz spływają kanałami ku Wiśle.

W obrębie doliny Wisły (wschodnia część Warszawy) istnieją plejstoceńskie poziomy wodonośne związane z czwartorzędowymi osadami tarasów. Woda występuje w nich na głębokości 1,5-4 m. Poziomy ten charakteryzują się znaczną odnawialnością i dużą wydajnością ujęć (do ponad 100 m3/h), ale też dużą podatnością na zanieczyszczenia.

Ten dość prosty obraz stosunków wodnych jest znacznie bardziej skomplikowany w obrębie garbu plioceńskiego, gdzie zaburzone warstwy osadów czwartorzędowych powodują nieciągłość czwartorzędowych poziomów wodonośnych, istnienie lokalnych zbiorników i dróg krążenia wód.

Wody czwartorzędowe charakteryzują się złą jakością spowodowaną przez zanieczyszczenia, przede wszystkim antropogeniczne. Charakteryzują się ogólną mineralizacją do 1000 mg/l. Należą do typu wód HCO3-Ca-Mg. Zawierają miejscami za duże ilości żelaza i manganu (składniki naturalne) oraz siarczanów, chlorków, azotanów i amoniaku. Szczególnie dotyczy to prawobrzeżnej Warszawy. W niektórych częściach miasta ich użytkowanie jest niemożliwe.

Źródła w skarpie warszawskiej

Źródła mogą powstawać, gdy warstwa wodonośna wychodzi na powierzchnię, a podścielona jest warstwą nieprzepuszczalną. Taka sytuacja ma miejsce u podnóża skarpy warszawskiej, gdzie istniała większość źródeł warszawskich. Obecnie czynnych jest tam 9-10 źródeł. Co najmniej kilkanaście dalszych zanikło w przeciągu ostatnich 150 lat (Rys. SWw22) .

Są to źródła podzboczowe (według kryterium geomorfologicznego), descensyjne (wg kryterium siły hydrostatycznej), powstające na skutek wypływu wód z warstwy wodonośnej (piasków) istniejącej ponad nieprzepuszczalną warstwą iłów lub glin. Według kryterium procesów geologicznych należą do źródeł warstwowych. Większość źródeł skarpy związanych jest z miąższą warstwą piasków wodnolodowcowych położonych nad iłami plioceńskimi, a pod gliną zwałową zlodowacenia Odry. Usytuowane są na podobnych wysokościach bezwzględnych (88,0-91,0 m n.p.m.) poza źródłem na Oboźnej, które wypływa na wys. 97,0 m n.p.m.

Zasilanie źródeł następuje w wyniku przesiąkania opadów atmosferycznych. Na skład chemiczny wód mają wpływ: zanieczyszczenie opadów, cechy geochemiczne strefy aeracji (osady pomiędzy powierzchnią a poziomem wód w gruncie) i strefy saturacji (skały poniżej poziomu wody w gruncie) oraz stan zagospodarowania zlewni. W dużym uprzemysłowionym mieście, jakim jest Warszawa, wody poziomów czwartorzędowych zawierają składniki przedostające się do nich z warsztatów i zakładów produkcyjnych, składowisk śmieci, wylewisk odpadów i nieszczelnych rur kanalizacyjnych. W okolicach podmiejskich dodatkowo zanieczyszczane są nawozami i środkami ochrony roślin. Wszystkie cechują się bardzo dużą twardością.

Część pierwotnie istniejących źródeł zanikła z powodu obniżania się poziomów wodonośnych na skutek budowy metra oraz odwodnienia głębokich wykopów. Dzieje się tak pomimo zwiększonej infiltracji wód deszczowych w miejscach, gdzie po wojnie stworzono skwery i zieleńce, a wcześniej istniała, zburzona w czasie wojny, zabudowa. Porównanie różnych cech badanych wypływów w ciągu ostatnich już prawie 50 lat wskazuje na znaczący, wzrastający wpływ antropopresji, przejawiający się tendencją do zmniejszania wydajności i w konsekwencji do zaniku źródeł. Dziś większość zbudowanych dawniej „zdrojów” nie ma prawie wody, lub jedynie „ciurka” ona niewielkim strumyczkiem. Generalnie skarpa na odcinku staromiejsko-śródmiejskim jest obecnie sucha, brak jest tu wysięków mogących destrukcyjnie wpłynąć na jej stabilność.

Część źródeł została ujęta i sprowadzona do kanalizacji (np. źródła przy Dynasach, Karowej, Smolnej, w pobliżu Liceum Batorego przy Rozbrat/Myśliwieckiej).

Przez niektóre źródła jeszcze funkcjonujące lub mające znaczenie historyczne, poprowadzona została opisana trasa rowerowa.

Już w latach 1839-43 mierzono temperaturę pięciu źródeł warszawskich (Królikarnia, Belweder, Agrykola, Pałac Kazimierzowski, Cytadela). W 1880 r. zbadano wody z sześciu innych źródeł warszawskich (na ul. Długiej, Leszno i Rymarskiej, źródło zamkowe, na ul. Królewskiej, Sewerynowie i szpitalu Św. Łazarza). Według istniejących w tym czasie norm, obejmujących barwę, przezroczystość, zapach, temperaturę, twardość, zawartość azotanów, chlorków i części organicznych, amoniaku, siarkowodoru i niektórych soli, wody wspomnianych źródeł nie spełniały tych norm i nie mogły być użytkowane do celów pitnych.

W latach 1964-66 badano skład chemiczny wód ośmiu warszawskich źródeł położonych u podnóża skarpy warszawskiej. Ogólne wnioski z tych badań są następujące: skład wód jest reprezentatywny dla wód czwartorzędowych, choć w stosunku do innych źródeł na Niżu Polskim, źródła warszawskie cechuje podwyższona zawartość poszczególnych składników i ogólnie wysoka mineralizacja. W niektórych studniach wierconych na terenie miasta, woda z poziomów czwartorzędowych, nie nadaje się do picia. Skład chemiczny wód z różnych źródeł i ogólna mineralizacja są jednak odmienne. Badania powtórzono w latach 1974 oraz 1995-96. W latach 1995-96 stwierdzono, iż najmniejszą wydajnością charakteryzuje się źródło pod Królikarnią (poniżej 3 l/min), a największą źródło Stanisława Augusta w pobliżu Nowego Miasta (powyżej 40 l/min). Większość źródeł osiąga temperaturę maksymalną w sierpniu i wrześniu (11-14oC), a minimalną w kwietniu (4-7oC). Przez 150 lat o kilka stopni C wzrosły temperatury wody, zarówno średnie, maksymalne jak i minimalne. Powodem jest postępujące ocieplanie się klimatu miejskiego, posadowienie magistrali ciepłowniczych, wzrost absorpcji energii słonecznej dzięki powstawaniu zwartej zabudowy miejskiej i krócej zalegająca pokrywa śnieżna.

Dzięki temu, że badania wykonywano kilkakrotnie, jest możliwość porównań wyników. Prócz ogólnej tendencji do zmniejszenia wydajności i zaniku, znacznie zwiększa się w wodach źródeł ilość jonów siarczanowych (SO4-2) i chlorkowyccch (Cl-) oraz twardość (świadcząca o degradacji jakościowej). W większości źródeł (poza źródłami pod Uniwersytetem Warszawskim) zwiększyła się ogólna mineralizacja wód, choć jest ona zróżnicowana. Ilościowo dominuje nad innymi kation Ca. Najniższą w 1996 r. (793 mg/l) charakteryzuje się źródło Stanisława Augusta, najwyższą źródło północne pod UW (2100 mg/l). Część z wód opisywanych źródeł można zaliczyć od akrotopegów (mineralizacja 500-1000 mg/l), część do wód mineralnych (mineralizacja >1000 mg/l). Wszystkie należą do wód twardych lub bardzo twardych.

Dawne metody pozyskiwania i gromadzenia wody dla miasta

Do poł. XIX w. korzystano w Warszawie jedynie ze źródeł i płytkich studni (przeważnie do 10 m głębokości), które bazowały głównie na najwyższych poziomach wód gruntowych. Jednak wody w nich nie było zbyt dużo i musiano dowozić ją z Wisły. Do studni o najlepszej wodzie należała, założona w XV wieku studnia „Słupska” przy ul. Rybaki, nieopodal ulicy Mostowej. Istniała do 1904 r. W 1878 r. dwutygodnik „Zdrowie” pisał, ze woda jest „smaczna, dobra i zawiera stosunkowo znaczną ilość substancji organicznych.

System wodociągów warszawskich prawdopodobnie zaczął powstawać w 2 poł. XVI w. Pierwotnie były dwa ciągi drewnianych (sosna, jodła) wodociągów, którymi woda grawitacyjnie spływała w kierunku Wisły. Rury miały średnicę zewnętrzną 15 cali, wewnętrzną 5 cali, długość 25 stóp i spajane były miedzianymi obręczami. Przy źródłach utworzono zbiorniki zwane „rząpiami”. Jeden z wodociągów prowadził ze źródeł przy ulicy Dzikiej na Muranowie, przez ul. Franciszkańską, Koźlą do Rynku Nowego Miasta. Ten zaopatrywał Nowe Miasto (Rys. SWw27) . Drugi czerpał Wodę ze zdrojów przy ul. Karmelickiej i przez ulice Mylną, Arsenał.

Długą (tam znajdowały się studnie zasilające wodociąg w okolicy „Pałacu pod Wichrami” i zbiornik na wodę zwany „Na Rurach”), Podwale i Wąski Dunaj docierał do Rynku Starego Miasta (Rys. SWw28) (Rys. SWw29) . Wodę magazynowano w cysternach ustawionych przy ratuszu, skąd ludność czerpała ją od 1580 r.

W latach 1606-1607 utworzono wodociąg zamkowy, który prowadził drewnianymi rurami wodę ze źródła „Na Działyńskim” na rogu ulicy Długiej i Leszna, przez Miodową, Senatorską, koło dzisiejszej Kolumny Zygmunta III, do zamku.

W 1771 r. odnotowano istnienie 16 drewnianych studni publicznych (prócz Rynku Starego Miasta, na Rynku Nowego Miasta, na Podwalu, Krakowskim Przedmieściu, Nowym Świecie, Tamce, Długiej, Kapitulnej i Placu Teatralnym) i trzech źródeł udostępnionych ludności: na ul. Zdrojowej, na Mariensztacie i na Tamce. Ponad to w 1771 r. mieszkańcy mogli korzystać z dziewięciu naliwek, czyli skrzyń (zbiorników) wodnych i jednej studni kopanej. Od nazwy „naliwka” powstała później nazwa ulicy: Nalewki. W 2 poł. XVIII w. zbudowano 65 studni publicznych, m.in. Grubą Kaśkę na Tłomackim (dziś przy Al. Solidarności, której pseudoklasycystyczną obudowę wymurowano w 1888 r.) i dwie studnie przy Placu Krasińskich (żelazne zdobione obudowy powstały w 1824 r.; studnie choć nieczynne, do dziś zachowane), przy ul. Senatorskiej, na terenie Uniwersytetu Warszawskiego. Lokalny wodociąg zasilał też fontannę na Rynku Starego Miasta. W latach 20. XIX wieku przebudowano 53 studni drewnianych na studnie murowane z żelaznymi pompami.

W połowie XIX wieku powstała sieć wodociągowa obejmująca centrum Warszawy. Woda pompowana była przez maszyny parowe z Wisły (z rejonu Siekierek za pomocą tzw. smoka) do osadników, skąd tłoczono ją do stacji filtrów.

Stacja pomp zlokalizowana została przy ul. Karowej, a osadniki i filtry przy zbiegu Karowej i Dobrej (Rys. SWw30) . W system włączono specjalnie wybudowaną „Świątynię Diany”, czyli wieżę ciśnień w Ogrodzie Saskim, do której kierowana była pompowana z filtrów woda. Pojemność zbiornika wynosiła 905,5 m3. Wieża ciśnień zaprojektowana została na wzór świątyni Westy w Tivoli. Stąd woda żeliwnymi rurami o średnicy 75-150 mm spływała do domów i obiektów użyteczności publicznej (do Pałacu Kazimierzowskiego, na Mazowiecką i Plac Warecki, Plac Teatralny, Senatorską, Plac Zamkowy, Stare i Nowe Miasto, Plac Grzybowski, Plac Żelaznej Bramy, Plac Krasińskich, ul. Świętojerska, Bonifraterska i okolice). W końcu XIX w. wodociąg dostarczał 14150 m3 na dobę. Jednak wodociąg ten nie zaspokoił potrzeb ludności, gdyż woda była źle oczyszczana i w ciągu dnia nie dochodziła do wyższych pięter. Korzystano nadal ze studni ręcznie kopanych, często znajdujących się na terenie prywatnym.

W 1881 r. rozpoczęła się nowa era w zaopatrzeniu w wodę i wylewaniu nieczystości, kiedy to zaprojektowano i w ciągu 5 lat wykonano system poboru i rozprowadzenia wody oraz system kanalizacji ściekowej dla mieszkańców Warszawy. Wielka powódź w 1884 r. przesunęła główny nurt Wisły z brzegu czerniakowskiego na brzeg praski, co spowodowało brak wody dla pomp czerniakowskich. Wtedy rozpoczęto regulację rzeki i zbudowano tak ukierunkowane wały po praskiej stronie, które kierowały nurt w stronę pomp. Na Czerniakowie została zbudowana dla filtrów pobierających wodę spod dna Wisły i wodociągów parowa stacja pomp. Piaskowo-węglowe filtry zlokalizowano na ul. Koszykowej. Sieć wodno-kanalizacyjną rozbudowywano do lat 20. XX w. System kanałów ściekowych ze stacjami pomp kanałowych na Powiślu i Golędzinowie wydłużył się z 10 km (1879 r.) do 180 km (1910 r.). Ścieki odprowadzano do Wisły. W 1930 r. wprowadzono dezynfekcję wody z pomocą chloru. W czasie okupacji w 1944 r. Niemcy wysadzili w powietrze Stację Pomp Rzecznych, a ze Stacji Filtrów wywieziono wszystkie urządzenia. Po II wojnie odbudowano i stopniowo rozbudowywano system wodociągów budując nowe ujęcia i nowe linie wodociągów.

W 1897 roku po raz pierwszy dowiercono się w Warszawie do wód z piętra oligoceńskiego. Woda trysnęła z otworu na głębokości 217 m, wznosząc się 14,64 m ponad poziom terenu. Wydajność otworu była duża – 23 000 litrów/h. W ciągu kilku lat na obu brzegach Wisły wykonano jeszcze 16 otworów w celu pozyskania wody oligoceńskiej (głębokość od 158,6 do 264 m, wydajność 18-72m3/h). Odwiercone były dla zakładów przemysłowych oraz dla elektrowni i gazowni miejskiej. Nie zasilano z tego poziomu wodociągów miejskich. Mineralizacja wody oligoceńskiej wynosi 500 mg/l (głównie NaCl). Woda zawiera dwutlenek węgla. Żadna ze studni oligoceńskich z tego pierwszego okresu już nie istnieje. Zostały zasypane, nie ma więc możliwości porównań wyników badań z tymi przeprowadzanymi na początku XX w. Na przełomie XIX i XX w. korzystano też z poziomu mioceńskiego, obfitego i wydajnego, gdzie jednak wody zabarwione są przez węgle brunatne. Czerpały stąd wodę Elektrownia tramwajowa, gazownia, jeden z fortów warszawskich i zakłady chemiczne.

Obecne zaopatrzenie miasta w wodę

Dziś wody do celów użytkowych pobierane są z wód powierzchniowych (czyli rzecznych), a w zasadzie spod dna Wisły i Zalewu Zegrzyńskiego oraz z poziomów czwartorzędowych i oligoceńskiego. Woda spod dna Wisły pompowana jest systemem drenów, który daje jej odpowiednią jakość niezależnie od jakości wody w rzece. Z rzeki systemem podziemnych rur transportowana jest pod górę na wysoczyznę do Stacji Filtrów w centrum Warszawy. Tam jest uzdatniana i przesyłana do sieci przewodów rozprowadzających ją do mieszkań warszawiaków. W rejonie tarasów Wisły woda eksploatowana jest z czwartorzędowych studzien głębinowych w Powsinie, Zawadach, Falenicy, Radości, Starej Miłosnej, Wesołej; na Wysoczyźnie Warszawskiej – z mało zasobnego i zanieczyszczonego poziomu czwartorzędowego zalegającego między poziomami glin zwałowych oraz z poziomu wód oligoceńskich (głębokość 170 – 250 m). Poziom wód oligoceńskich ma dla Warszawy znaczenie strategiczne. Są to wody najlepszej jakości. Z uwagi na coraz większą w okresie po II wojnie liczbę studzien sięgających tego poziomu (w latach 80. XX w było ok. 150 studzien) i intensywną eksploatację, a także spowodowanie przez nią obniżenia się poziomu o 50 m i powstanie leja depresyjnego obejmującego całą Warszawę, w latach 70. XX w. ograniczono pobór wód oligoceńskich (tylko dla przemysłu spożywczego i farmaceutycznego oraz celów pitnych). Po poprawieniu się sytuacji, na początku lat 90. XX w. zaczęły powstawać w wielu dzielnicach Warszawy ogólnodostępne studnie, z których dziś każdy może pobierać wodę do celów spożywczych.
Komunalne ścieki warszawskie oczyszczane są obecnie przy pomocy drobnoustrojów w dwóch dużych biologicznych oczyszczalniach. Pierwsza z nich „Czajka” powstała w 1991 roku po prawej stronie Wisły, na Białołęce. Oczyszcza dziennie 200 tys. m3 ścieków. Jest obecnie modernizowana i rozbudowywana dzięki środkom z Unii Europejskiej. Zostanie połączona z lewym brzegiem Wisły. Wtedy będzie zbierać i oczyszczać 80% ścieków Warszawy. Druga oczyszczalnia – „Południe” usytuowana na tarasie zalewowym Wisły w pobliżu Siekierek (zachodni brzeg rzeki) uruchomiona została w 2006 r. Oczyszcza 65 tys, m3 ścieków na dobę.

Osuwiska – ruchy masowe

Zjawisko osuwania się gruntu na skarpie warszawskiej spowodowane naprzemianległością warstw przepuszczalnych (piaski, żwiry) i nieprzepuszczalnych (iły plioceńskie, iły warwowe, gliny zwałowe) (Rys.SWw39) oraz opadami i nawodnieniem warstw, miało miejsce w okresach wcześniejszych i w mniejszym stopniu występuje obecnie. Siłą, która powoduje osuwanie się gruntu jest grawitacja. Dodatkowymi, ważnymi czynnikami, powodującymi osuwiska są obciążenia działające na powierzchni krawędzi i stoku, spowodowane przez budowle czy nasypy. Osuwiska (koluwia) powstawały szczególnie tam, gdzie strop osadów ilastych istniejących w skarpie wykazuje nachylenie w kierunku doliny. Jeśli osady pliocenu występują wysoko w skarpie, wtedy osuwiska niegdyś powstałe i faktycznie tworzące dzisiejszy stok są bardziej połogie. Ich miąższość bywa wtedy większa, sięgająca nawet 20-30 m. Skarpa w rejonie Starego i Nowego Miasta była silnie erodowana i podcinana przez wody Wisły w okresie od założenia grodu do XVI –XVII w. Wtedy to główny nurt Wisły miał nieco inne przebieg niż dziś (omijał m.in. od wschodu dzisiejszą Saską Kępę, tworząc z niej wyspę). U podnóża podmywanej skarpy tworzyły się wówczas obrywy i osuwiska, których materiał zabierała woda.

Już w XIV w. zbudowana na skarpie Wieża Obronna, zaczęła się zarysowywać i pochylać. Musiano ją obniżyć i podeprzeć skarpami. Tak też uczyniono z fragmentami muru miejskiego na odcinku między ul. Piekarską, a Bramą Krakowską. Mur od strony Wisły, przy Furcie Białej (przedłużenie Kamiennych Schodków) również podparto skarpami. Nie zachowała się Wieża Marszałkowska Zamku – zarysowania na niej widoczne były już w 1771r. Musiała później runąć. Dobrze stabilizował podnóże skarpy nasyp Gnojnej Góry przy wylocie ulicy Celnej przez Bramę Gnojową(dawniej przez wieki wywożono tam nieczystości ze Starego Miasta; dziś na jej szczycie jest taras widokowy na Wisłę). Jednak, gdy w pobliżu w latach 20. XX w. podjęto prace przy budowie domu mieszkalnego PKO, ruchy masowe się uaktywniły. W latach 50 i 60. XX w. osuwiska zaczęły powstawać w okolicy Wąwozu Mariensztackiego i po zewnętrznej stronie kościoła Św. Anny. Spowodowały one przesuwanie się schodów i balustrad powyżej wejścia do Ruchomych Schodów, po północnej stronie wykopu. Miało to miejsce po wybudowaniu Trasy W-Z, która osłabiła podnóże skarpy. By zapobiec osuwaniu się w 1948 r. absydy kościoła Św. Anny, zastosowano tam specjalne metody cementowania (zeskalania) gruntu. Ruchy masowe miały też miejsce na skarpie poniżej Pałacu Prezydenckiego (Radziwiłłów, Namiestnikowski) przy Krakowskim Przedmieściu. Efektem tych ruchów były naprężenia w murach fundamentów i piwnic, które to mury były kilkakrotnie nadbudowywane. Gdy poniżej skarpy w tym miejscu usypano tarasy ogrodowe, ruchy ustały.

Obecnie nie należy spodziewać się znaczących ruchów masowych powstających z naturalnych przyczyn. Analiza warunków geologicznych i prognoza stateczności skarpy na odcinku staromiejsko-śródmiejskim wykonana w 1999 r. wskazuje, że niewielkie czynne procesy zboczowe mają miejsce jedynie na skarpie w obrębie klasztoru i ogrodów Sióstr Wizytek przy Krakowskim Przedmieściu (odcinek 160 m skarpy). Jednak brak jest tam predyspozycji geologicznych do powstania większych osuwisk. W kilku rejonach, szczególnie w okolicy ul. Tamka występują niewielkie ruchy gruntu o charakterze pełzania, nie zagrażające budynkom. Tylko nieprzemyślane wykopy lub awarie sieci wodociągowej czy kanalizacyjnej, powodujące upłynnienie gruntu, mogłyby uaktywnić procesy osuwiskowe. Jedyne obecnie efekty ruchów skarpy to niewielkie spękania w ścianach budynków, czasem w płytach chodników, podmurówkach ogrodzeń czy schodów, rzadziej w nawierzchni ulic przecinających skarpę, czy schodzących dawnymi wąwozami. Niektóre z tych uszkodzeń mogą jednak mieć inne przyczyny: nieprawidłowe odwodnienie dachów i ulic, przestarzałe przeciekające sieci wodociągowe i kanalizacyjne, erozja wód deszczowych, osiadanie stref nasypów, zbyt płytkie posadowienie murów, brak konserwacji i remontów budynków.

Antropogen w Warszawie (popioły, gruz, odpadki, substancje organiczne, grunty nawiezione)

Nasypy na skarpie warszawskiej zaczęły powstawać już w początkach średniowiecznego osadnictwa (XII-XIII – wieczny gród Jazdów). W obrębie Starego i Nowego Miasta pierwszymi nasypami były śmieci, wyrzucane na skarpę i poza nią. Tu też występują sztuczne formy rzeźby – stare fortyfikacje, glinianki i piaskownie, wykopy, budowle przeciwpowodziowe, wysypiska i nasypy, fundamenty dawnych budowli. Większość negatywnych form jest obecnie wypełniona i zniwelowana Odsunięcie się koryta Wisły od skarpy w rejonie Starego Miasta w XVI-XVII w. mogło być spowodowane również przez zasypywanie go przez śmieci. Widok tarasu pod skarpą staromiejską (1791 r., panorama Vogla) wskazuje tam na gęstą, niską zabudowę. Oznacza to, że rzeka odsunęła swe koryto, a taras zalewowy na nowo ukształtował się pod skarpą i że został zasiedlony. Na tarasach Wisły – zalewowym i nadzalewowym pomiędzy Nowym Miastem a dzisiejszą Trasą Łazienkowską leży gruba warstwa nasypów o miąższości 3 do 10 m. Dużej miąższości nasypy antropogeniczne występują też u podnóża skarpy przy wylocie ulic: Książęcej, Myśliwieckiej, Agrykoli, Karowej, Bednarskiej i Mostowej, a także poniżej wiaduktu Alei Jerozolimskich (Rys. SWw40) .

Znaczące prace niwelacyjne miały miejsce przy budowie Cytadeli w 1834 r. Nasypy w okolicy Parku Traugutta mają miąższość 1-6 m. Zasypany został wtedy warstwą do 10 m wąwóz rzeczki Bełczącej. Duży procent nasypów skarpy stanowią gruzy powstałe w czasie wojen, często przemieszane ze spalenizną. Po zniszczeniu Warszawy w czasie II wojny światowej, gruz ze zbombardowanych i spalonych domów został częściowo zsypany na skarpę. Nadbudowano nim skarpę na Mokotowie i Żoliborzu. Gruz zsypano też pod skarpą Nowego Miasta i Cytadeli, a także na wilgotne podskarpie w rejonie Marymontu. Część wywieziono na nasyp Wisłostrady tworzony potem w okolicach Bielan (Rys. SWw41) .

W czasie kilkuset lat zasiedlania terenów Warszawy łagodzono zbocza, budowano tarasy i zakładano na nich ogrody, budowano schody budynków i zejścia, a także podczas budowy ulic przecinano skarpę głębokimi wykopami.

Najbardziej miąższe pokrywy antropogeniczne znajdują się na Muranowie (gruz ze zniszczonej dzielnicy żydowskiej), na Ursynowie – Górka Kazurka i Kopa Cwila (ziemia, glina i piasek z wykopów metra) oraz na Siekierkach i Szczęśliwicach. Górka Szczęśliwicka powstała w wyniku zwożenia tu w latach 50. XX wieku gruzów z Warszawy zniszczonej w czasie wojny, a później ziemi wywiezionej z budów i śmieci. Jest to obecnie najwyższy punkt Warszawy (152,0 m n.p.m.). Gnojowa Góra jest nasypem zbudowanym z odpadków i nieczystości wyrzucanych ze skarpy przez wieki przez mieszkańców Starego Miasta.

Na Gnojnej Górze, Mariensztacie, Tamce i Karowej nasypy okazały się bardzo podatne na powstawanie osuwisk.