Zmiana odpływu wezbraniowego w małej zlewni leśnej Pojezierza Krajeńskiego po zabudowie cieku

Słowa kluczowe: zlewnie lesne, mała retencja, modelowanie odpływu

Streszczenie:

Badania terenowe prowadzono w małej zlewni leśnej znajdującej się na Pojezierzu Krajeńskim, na terenie Nadleśnictwa Lipka w leśnictwie Biskupice. Powierzchnia zlewni wynosi 182 ha, z czego 95% to tereny leśne, pozostałe 5% stanowią grunty orne i łąki. Pomiary terenowe obejmowały ciągła rejestracje stanów wody w cieku na przelewie Thomsona i cotygodniowe pomiary stanów wody gruntowej w dziesięciu studzienkach. W trakcie badan dokonano zabudowy cieku poprzez wybudowanie na nim sześciu urządzeń piętrzących – zastawek stałych. Zestawione sumy opadów oraz wskaźniki odpływów obliczono na podstawie bezpośrednich pomiarów. Ewapotranspiracje dobowa obliczono według metody Konstantinowa, a następnie obliczono jej sumy miesięczne i roczne. Zmianę retencji obliczono na podstawie pomiarów stanów wód gruntowych, zakładając 34% porowatość gleby w strefie wahania się wód gruntowych. Rok hydrologiczny 2004/2005 należy do lat przeciętnych pod względem sumy rocznej opadów atmosferycznych oraz średniej rocznej temperatury powietrza, które to wartości znajdują się w odpowiednich przedziałach 90–110% wartości średnich dla wielolecia. Współczynnik odpływu rocznego z badanej zlewni wynosi 0,330. Potwierdza to zasadność zabudowy badanego cieku w celu utworzenia tzw. małej retencji. Nie stwierdzono jednak wyraźnego wpływu zabudowy cieku na składniki bilansu wodnego zlewni. Nie stwierdzono wyraźnego wpływu zabudowy cieku na wahania sie lustra wody gruntowej w najpłytszych studzienkach położonych najbliżej cieku. Wahania stanów wód gruntowych we wszystkich dziesięciu obserwowanych studzienkach przebiegają prawie synchronicznie. Najwyraźniej wpływ zabudowy cieku można wykazać analizując odpływy wezbraniowe. Poddano wiec analizie 14 zaobserwowanych fal wezbraniowych, 6 „przed” i 8 „po” zabudowie cieku. Każdą falę wezbraniową opisano konceptualnym modelem Nasha. Opady efektywne dla poszczególnych wezbrań obliczono na podstawie współczynników odpływów wezbraniowych, tzn. ilorazów wskaźników odpływu wezbraniowego i sum opadów powodujących wezbrania. Przyjęto stałą liczbę zbiorników w kaskadzie równą 2. Przyjęcie stałej liczby zbiorników N=2 podyktowane jest dwoma faktami: parametr ten powinien być stały dla danej zlewni, obliczenia dla N=1 i N=3 dawały mniejszą zgodność odpływów wezbraniowych pomierzonych i symulowanych. Średnie wartości stałych czasowych dla fal wezbraniowych „po” zabudowie cieku były o około 50% większe niż dla fal „przed” zabudową cieku. W konsekwencji można postawić hipotezę, iż czas przebywania wód wezbraniowych w zlewni na skutek zabudowy cieku zastawkami został istotnie wydłużony. Wydaje się zatem zasadne zastosowanie w programach tzw. małej retencji w lasach wykonywania zabudowy cieków systemami małych, prostych zastawek.

 

Cytowanie:

Miler A., Drobiewska E. 2007. Zmiana odpływu wezbraniowego w małej zlewni leśnej Pojezierza Krajeńskiego po zabudowie cieku. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 2007/ 1