Streszczenie:

Przyczyną ograniczającą żywotność zbiorników wodnych są procesy erozyjne w zlewniach. Znaczna ilość dostarczonych do rzek produktów erozji zostaje odłożona w sztucznych zbiornikach zaporowych. Określenie wielkości zamulenia małych zbiorników retencyjnych w czasie ich eksploatacji i wskazanie właściwych metod prognozowania zamulenia jest szczególnie istotnym zagadnieniem inżynierskim, zwłaszcza wobec realizowanego programu małej retencji. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów zamulania dwunastu małych zbiorników retencyjnych znajdujących się w dorzeczu Górnej Wisły. Określony średni stopień zamulenia badanych zbiorników retencyjnych wynosi od 0,06% do 6,38%. Przedstawiono szczegółową prognozę zamulania czterech wybranych zbiorników wodnych, dwóch znajdujących się na ciekach kontrolowanych hydrologicznie – zbiorniki Krempna i Maziarnia oraz dwóch zlokalizowanych na ciekach nieobjętych obserwacjami hydrologicznymi. Celem pracy jest ocena możliwości prognozowania zamulania małych zbiorników retencyjnych za pomocą wzorów empirycznych Gončarova i Šamova oraz na podstawie określonej intensywności zamulania według wzorów Schoklitscha i Piečinova. Wyznaczono współczynniki pojemności α i współczynniki zlewniowe C/W badanych zbiorników, które umożliwiły określenie zdolności do zatrzymywania rumowiska z nomogramów Łopatina, Brune’a, Drozda, Brune’a i Allena, Browna, Gottschalka i Churchilla. Stwierdzono, że jedynie z nomogramu Churchilla można prawidłowo wyznaczyć zdolność małych zbiorników retencyjnych do zatrzymywania rumowiska, która jest najbliższa wartościom rzeczywistym, określonym z bilansu rumowiska dopływającego i zatrzymanego w zbiorniku. W wyniku przeprowadzonych obliczeń stwierdzono, że prognoza zamulenia badanych zbiorników retencyjnych określona za pomocą wzorów Gončarova i Šamova, w których β określona została z nomogramu Churchilla, jest najbliższa wynikom pomiarów. Ze względu na znaczne różnice wyników pomiarów zamulania i wyników prognozy zamulania opracowanej za pomocą wzorów Schoklitscha i Piečinova, wzory te nie powinny być stosowane w obliczeniach zamulania małych zbiorników retencyjnych. Badania procesu zamulania nie powinny ograniczać się do określenia ilości materiału dopływającego do zbiornika wodnego lub stawu rybnego, lecz powinny również uwzględniać badania właściwości fizycznych, chemicznych i reologicznych osadów. Określenie tych właściwości osadów umożliwić może podjęcie decyzji o sposobie ich wydobycia, a następnie ich zagospodarowania lub utylizacji.Ze względu na wysokie tempo zamulania małych zbiorników wodnych i stawów rybnych muszą one być odmulane po stosunkowo krótkim czasie użytkowania. Wieloletnie badań umożliwiły przedstawienie wyników ich właściwości fizycznych, chemicznych i reologicznych odłożonych osadów dennych w małych zbiorników wodnych oraz niektórych stawach rybnych. Właściwości fizyczne i reologiczne decydować bowiem mogą o możliwości i sposobie wydobycia osadów z dna, a właściwości chemiczne o ewentualnym ich przyrodniczym wykorzystaniu (ważna jest dokładna analiza obecności w osadach m. in. metali ciężkich). Badane stawy rybne położone były w okolicach Krakowa i Bielska-Białej, a zbiorniki wodne o pojemności od 60 tys. do 3,8 mln m³ zlokalizowane były na obszarze Małopolski i Podkarpacia. Wyniki badań pozwalają stwierdzić, że własności reologiczne świadczą o szybkim przebiegu procesu zagęszczania (rzędu kilku godzin do kilku dni), uniemożliwiając usunięcie osadów z dna przy użyciu metod hydrotransportu. Natomiast obciążenie osadów metalami ciężkimi jest nieznaczne, a obecność w nich mikro- i makroelementów jest korzystna dla organizmów roślinnych. W związku z tym wydobyte osady mogą być wykorzystane rolniczo, pod wszystkie uprawy polowe. Dozwolone jest wzbogacenie osadami gruntów rolniczych pod uprawy roślin zbożowych, okopowych oraz użytkowanie pastwiskowe.