Dr inż. Bogusław Michalec

Wpływ zbiornika bocznego na redukcję intensywności zamulania zbiornika głównego

Małe zbiorniki wodne ulegają szybkiemu zamuleniu, a określenie czasu ich zamulania jest zadaniem trudnym. W pracy przedstawiono możliwość wykonania prognozy zamulania małego zbiornika wodnego na podstawie danych z pomiarów wielkości zamulania z okresu 1969–1983 i 1999–2006. Badaniami objęto dwa zbiorniki w Zesławicach, tj. zbiornik główny przed i po odmuleniu oraz zbiornik boczny, który oddano do eksploatacji po odmuleniu zbiornika głównego. Celem pracy jest określenie wpływu zbiornika bocznego na zmniejszenie intensywności zamulania zbiornika głównego. Obliczono czas, po upływie którego zbiorniki zostaną zamulone w 80%. Prognozę zamulania zbiornika wodnego wykonano według formuły Gončarova. Na podstawie wykonanych pomiarów wielkości zamulania w kolejnych latach określono wielkość odkładów rumowiska po pierwszym roku eksploatacji. Wykazano, że zbiornik boczny, przechwytując część dopływającego rumowiska, przyczynia się do zmniejszenia zamulania zbiornika głównego. W wyniku wybudowania zbiornika bocznego, zatrzymującego część rumowiska dopływającego do zbiorników, zamulenie zbiornika głównego, wynoszące 80%, zostanie osiągnięte po 66 latach, a zbiornika bocznego – po 138 latach. Uzyskanie wydłużonego czasu eksploatacji, w wyniku współpracy dwóch zbiorników zasilanych wodami ze wspólnego węzła wodnego, powoduje w konsekwencji zatrzymywanie większej ilości rumowiska w dwóch zbiornikach niż w głównym przed odmuleniem, w porównywalnie w takim samym okresie eksploatacji. ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Ocena wpływu stopnia wodnego na przepustowość koryta potoku Czarna Woda w miejscowości Łącko

Zmniejszenie skutków powodzi może zostać osiągnięte poprzez zmniejszenie ryzyka powodziowego. Wymaga to niejednokrotnie kompleksowych prac obejmujących nie tylko ocenę zdolności przepustowej koryta cieku na obszarze zagrożonym powodzią, ale również koryta znajdującego się w wyższych częściach zlewni. Uniknięcie znacznych nakładów finansowych na usuwanie skutków powodzi może zostać dokonane między innymi poprzez poprawę przepustowości koryta. Wcześniej należy dokonać oceny aktualnego stanu zabudowy cieku. W wyniku oceny zniszczeń wywołanych wystąpieniem wód z koryta potoku Czarna Woda stwierdzono, że fala wodno-błotna dotarła do centrum Łącka, płynąc całą szerokością zurbanizowanej, przykorytowej części doliny. Celem badań jest wskazanie przyczyn stwarzających zagrożenie powodziowe dla miejscowości Łącko. W tym celu dokonano oceny stanu zabudowy i przepustowości potoku Czarna Woda, którego koryto biegnie przez górne dzielnice oraz centrum miejscowości Łącko. Wody potoku Czarna Wodna prowadzone są żłóbem kamienno-betonowym. Dokonana ocena możliwości przepustowej koryta umożliwiła wskazanie odcinków potoku o niskiej przepustowości. Wykonane pomiary spadku podłużnego dna potoku Czarna Woda na odcinku 553 m oraz dziewięciu wyznaczonych przekroi poprzecznych stanowiły podstawę obliczeń napełnienia dla przepływu miarodajnego. Przepływ ten o prawdopodobieństwie przewyższania wynoszącym 1%, służący do wymiarowania koryt potoków, obliczono wzorem karpackim Punzeta. Obliczony wzorem przepływ miarodajny Q1% wynosi 94,32 m3·s-1. Na badanym odcinku żłobu znajdują się dwa mosty i stopień wodny. ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Dr inż. Marek Tarnawski

Mgr inż. Tomasz Wawro

Wstępna ocena wpływu zatoru z rumoszu drzewnego na warunki przepływu wód wezbraniowych na potoku Wieprzówka

Intensywne wezbrania powodziowe w powiecie wadowickim w ciągu ostatnich lat spowodowały znaczne straty materialne. Do powstałych szkód należy zaliczyć zniszczenia obiektów mostowych, spowodowane w większości przypadków poprzez zatory z rumoszu drzewnego. W wyniku badań terenowych i analiz określono warunki przepływu wód wezbraniowych w potoku Wieprzówka. Badaniami objęto górną część zlewni o powierzchni 5,33 km2, zamkniętą przekrojem mostowym. Obliczono przepływy o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia metodą Punzeta i tzw. formuły opadowej. Przepływ miarodajny Q1% posłużył obliczeniu przepustowości mostu w dwóch wariantach: przy braku zatoru i dla zatoru z rumoszu drzewnego. Powstające zatory powodują zmniejszenia czynnego pola przekroju, wpływając niekorzystnie na warunki przepływu wód wezbraniowych. Rozwiązanie konstrukcyjne mostu w km 27+500 potoku Wieprzówka, jak również jego sytuowanie umożliwia przepuszczenie całości przepływu miarodajnego, wynoszącego 32,31 m3·s-1, pomimo spiętrzenia równego 0,97 m. W przypadku utworzenia się zatoru zamykającego ponad 50% powierzchni przekroju poprzecznego mostu nastąpi szybki wzrost spiętrzenia, doprowadzając do zatopienia belki przęsła mostu, wystąpienia wody z koryta i ewentualnego rozmycia dna potoku. Przeprowadzona analiza wskazuje na konieczność prowadzenia systematycznych prac konserwacyjnych strefy przybrzeżnej koryt. ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Mgr inż. Karol Pęczek

Zastosowanie metody Churchilla w określeniu zdolności zbiornika wodnego w Krempnej do zatrzymywania rumowiska

W światowej literaturze fachowej odnaleźć można wiele wzorów i nomogramów służących określeniu zdolności zbiorników do zatrzymywania rumowiska. Zdolność zbiorników wodnych do zatrzymania rumowiska, przedstawiona w postaci nomogramów lub wzorów, określana jest w funkcji wskaźników, którymi najczęściej są: współczynnik pojemności zbiornika (ang. capacity-inflow ratio - C/I) i współczynnika zlewniowy (ang. capacity-watershed ratio - C/W). W zależności od współczynnika pojemności zdolność zbiornika do zatrzymywania rumowiska wyznaczana jest ze wzorów Łopatina, Drozda, Karauševa, Brune'a. Współczynnik C/W wykorzystany w metodzie Brune'a-Allena, Browna Gottschalka. Churchill uzależnił zdolność zbiornika do zatrzymywania rumowiska od wskaźnika sedymentacji - SI (ang. sedimentation index). Wyznaczenie zdolności do zatrzymania rumowiska małych zbiorników wodnych stwarza znaczne trudności, gdyż większość istniejących wzorów i nomogramów służących wyznaczeniu tej zdolności została opracowana w wyniku badań dużych i średnich zbiorników wodnych. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń rzeczywistej zdolności małego zbiornika wodnego do zatrzymywania rumowiska βrz w kolejnych latach eksploatacji. Zdolność ta została określona na podstawie kilku pomiarów zamulania i obliczeń ilości rumowiska unoszonego dopływającego do zbiornika wodnego. Do badań wytypowano zbiornik w miejscowości Krempna na rzece Wisłoce. Obliczony wskaźnik sedymentacji, uwzględniający zmianę pojemności zbiornika w wyniku zamulania, wynosi 5,0⋅105÷1,4⋅106 s2⋅ft-1. Zdolność zbiornika w Krempnej do zatrzymywania rumowiska w pierwszym roku eksploatacji, określona na podstawie pomiarów zamulania ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Dr inż. Marek Tarnawski

Prognoza wpływu piętrzenia wody w zbiorniku Świnna Poręba na położenie zwierciadła wód gruntowych na terenie miejscowości Zembrzyce

Spiętrzenie wody w korycie rzecznym wywołane budowlą piętrząca oddziałuje na wody podziemne wówczas, gdy istnieje związek hydrauliczny wód powierzchniowych i wód podziemnych. Opracowanie prognozy wpływu spiętrzenia wód rzeki na obszary przyległe polega na określeniu położenia zwierciadła wody podziemnej. Dokonano próby oceny położenia zwierciadła wody gruntowej na terenie miejscowości Zembrzyce w przypadku spiętrzenia wody w zbiorniku do rzędnej 312,00 m n.p.m. Pomimo dość dobrego rozeznania warunków hydrogeologicznych analizowanego obszaru wydzielenie obszaru filtracji jest niezmiernie trudne. Miejscowość Zembrzyce znajduje się w widłach dwóch cieków: rzeki Skawy i jej dopływu potoku Paleczki. Lokalizacja Zembrzyc w widłach tych dwóch rzek stwarza skomplikowane warunki hydrogeologiczne wynikające z wzajemnego oddziaływania cieków powierzchniowych na obszar przyległy. Wyznaczono na badanym obszarze strefę oddziaływania zmian poziomu zwierciadła wody w rzece Skawie i potoku Paleczka na poziom wód gruntowych. Stosując metodę hydrologiczną, określono zmianę położenia zwierciadła wody gruntowej w wyniku oddziaływania spiętrzenia w budowanym zbiorniku wodnym Świnna Poręba. W tym celu opracowano zależności regresyjne położenia zwierciadła wody gruntowej i zwierciadła wody w rzece Skawie i potoku Paleczka. Umożliwiły one w sposób przybliżony określenie prognozowanej zmiany położenia zwierciadła wody gruntowej w wyniku spiętrzenia. Otrzymane wyniki należy traktować jako orientacyjne ze względu na krótki okres obserwacji stanów zwierciadła wody gruntowej i zwierciadła ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Mgr inż. Karol Pęczek

Mgr inż. Mateusz Strutyński

Wskaźnik denudacji mechanicznej zlewni małego zbiornika wodnego

Wieloletnie pomiary zamulania małego zbiornika wodnego, zamykającą zlewnię pokrytą glebami lessowymi, zezwoliły na określenie zmiany stopnia zamu-lenia w czasie eksploatacji. W pracy porównano archiwalne dane z pomiarów za-mulania zbiornika wodnego w Zesławicach, wykonanych w okresie przed jego odmuleniem, z wynikami pomiarów wykonanych po odmuleniu i wybudowaniu bocznego zbiornika remontowego. Zbiorniki wodne w Zesławicach charakteryzują się wysoką intensywnością zamulania. Średni roczny stopień zamulenia zbiorni-ków wynosi: 3,0% – zbiornik główny przed odmuleniem, 1,87% – zbiornik głów-ny po odmuleniu i 1,0% – boczny zbiornik remontowy. Dysponując objętością rumowiska zatrzymanego w zbiornikach, obliczono wskaźnik denudacji mechanicznej, określony przez Wiśniewskiego jako stosunek objętości rumowiska osadzonego w zbiorniku do powierzchni zlewni. Określona przybliżona wartość denudacji odpływowej, za pomocą tego wskaźnika, okazała się znacznie zróżnicowana w poszczególnych latach, w których wykonano pomiary zamulania. Wskaźnik denudacji mechanicznej obliczono dla okresów przed odmu-leniem i po odmuleniu zbiornika głównego. Wyniki obliczeń transportu rumowi-ska unoszonego, określonego na podstawie pomiarów batometrycznych, stanowiły podstawowy materiał badawczy, na podstawie którego określono jednostkową de-nudację odpływową. Stwierdzono, że wartość wskaźnika denudacji mechanicznej, nie uwzględniającej ilości rumowiska unoszonego odpływającego ze zbiornika, jest około trzykrotnie niższa od jednostkowej denudacji odpływowej, wynoszącej 91,7 t*km-2*rok-1. Jednostkowa denudacja odpływowa ze zlewni rzeki Dłubni okre-ślona na podstawie siedemnastoletniego ciągu danych hydrologicznych ...

Dr inż. Bogusław Michalec

WYBRANE METODY OKREŚLANIA INTENSYWNOŚCI TRANSPORTU RUMOWISKA UNOSZONEGO

Rumowisko unoszone stanowi ok. 90% całkowitego transportu rumowiska rzecznego. Znajomość warunków transportu rumowiska rzecznego, jego rodzaju, wielkości natężenia jest niezbędna przy projektowaniu, wykonywaniu i eksploatacji obiektów realizowanych dla potrzeb gospodarki wodnej. Ma ona szczególne znacznie w prognozie zamulania zbiorników wodnych. Natężenie transportu rumowiska unoszonego może zostać określenie różnymi metodami, tj. bezpośrednimi czyli pomiarowymi i pośrednimi - obliczeniowymi. Spośród metod bezpośrednich wyróżniamy metody: batometryczne, fotometryczne, elektrooporowe, ultradźwiękowe i radioizotopowe. Metody pośrednie umożliwiają obliczenie transportu rumowiska na podstawie równań empirycznych, półempirycznych i teoretycznych. Opisanie warunków transportu rumowiska uno-szonego na podstawie badań empirycznych wiąże się z koniecznością wprowadzenia parametrów hydraulicznych, opisujących przepływ wody i parametrów charak-teryzujących rumowisko unoszone. Ujęcie tych parametrów w opisie ruchu wody i rumowiska wymaga uwzględnienia ich wzajemnego dynamicznego oddziaływania. Istotne jest tu także określenie rozkładu prędkości przepływu wody w przekroju koryta, sił i naprężeń działających na dno, charakteryzujących początek ruchu. Rozkład koncentracji rumowiska unoszonego z uwzględnieniem jego składu gra-nulometrycznego i prędkości opadania poszczególnych ziaren oraz parametry hy-drauliczne umożliwiają opisanie transportu mieszaniny wody i rumowiska oraz określenie zdolności transportowej fazy stałej.Celem niniejszej pracy jest przedstawienie wybranych metod służących ob-liczaniu transportu rumowiska unoszonego. Do najczęściej stosowanych w Polsce metod pośrednich określenia transportu rumowiska unoszonego można wyróżnić bazujące na określonej masie ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Określenie stopnia zamulenia zbiornika wodnego w krempnej i ocena wpływu jego przebudowy na proces zamulania

Małe zbiorniki wodne zamulane są w znacznie krótszym czasie w porówna-niu do zbiorników średnich i dużych. Z tego względu co kilkanaście lub kilka-dziesiąt lat przeprowadzane są prace odmuleniowe. Odmulenie małych zbiorników wodnych następuje po upływie znacznie krótszego czasu eksploatacji niż wynikać by mogło z kryterium Hartunga [1959], według którego zbiornik nie pełni swojej funkcji ze względu na zamulenie stanowiące 80% jego pojemności pierwotnej. Przykładem jest zbiornik w Krempnej, który został odmulony po osiemnastu latach eksploatacji, gdy jego zamulenie, określone za pomocą stopnia zamulenia, wynosiło 41%. W trakcie prac odmuleniowych w 2006 roku dokonano również przebudowy zbiornika, zmniejszając jego pojemność ze 112 tys. m3 do 96,3 tys. m3. W 2009 roku wykonano pomiary zamulania i stwierdzono, że stopień zamulenia wynosi 7,0%. Opracowano zależność stopnia zamulenia od czasu eksploatacji zbiornika wodnego w Krempnej, określoną na podstawie obliczonych stopni zamulenia zbiornika w poszczególnych latach przed i po odmuleniu. Na jej podstawie stwierdzono, że przebieg procesu zamulania, po przebudowie zbiornika wodnego będzie przebiegał mniej intensywnie jak przed przebudową, co potwierdziły wyniki prognozy zamulania. Wykazano, że wpływ przebudowy zbiornika na zmianę warunków zamulania okazał się istotny, a pełna żywotność zbiornika zostanie wydłużona o ponad 20%.     ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Mgr inż. Karol Pęczek

Mgr inż. Bartosz Leksander

Rozkład przestrzenny osadów dennych w małym zbiorniku wodnym w Zesławicach

Poznanie i określenie rozmieszczenia przestrzennego akumulowanych osa-dów w małych zbiornikach jest istotnie nie tylko na etapie projektowania, lecz również w trakcie eksploatacji. Większość prac badawczych dotyczy rozmieszczenia odkładów rumowiska w średnich i dużych zbiornikach wodnych. W pracy przedstawiono i opisano za pomocą metody Dendy'ego przestrzenny rozkład od-kładów rumowiska w głównym zbiorniku wodnym w Zesławicach w okresie przed i po jego odmuleniu. Ze względu na wybudowanie zbiornika bocznego, przejmują-cego funkcje zbiornika głównego w okresie jego odmulenia i przebudowy, zmianie uległy warunki przepływu wody i rumowiska, które miały wpływ na dystrybucję osadów rumowiska w zbiorniku głównym.W pracy wykazano na podstawie wykonanych pomiarów zamulania i okre-ślonego stopnia zamulenia zbiornika głównego, że w wyniku rozdziału wody i ru-mowiska nastąpiło zmniejszenie intensywności zamulania badanego zbiornika, jak również wpłynęło to na zmianę rozkładu przestrzennego osadów rumowiska. Stwierdzono na podstawie analizy pionowego rozmieszczenia osadów, że w okresie po odmuleniu w części środkowej zbiornika głównego, charakteryzującej się głębokościami względnymi mieszczącymi się w przedziale 0,41-0,65 nastąpiło zwiększenie się względnego zamulenia o 10-20%. Zmiana warunków dopływu wody i rumowiska do badanego zbiornika spowodowała redukcję intensywności zamulania. Średni roczny stopień zamulenia zbiornika przed odmuleniem wynosił 3,0%, natomiast po odmuleniu jest równy 1,61%.     ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Mgr inż. Bartosz Leksander

Określenie bezwymiarowego współczynnika oporów i współ-czynnika szorstkości w przekroju zatoru z grubego rumoszu drzewnego

W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w potoku Buko-wińskim, których celem było określenie wpływu zatoru, utworzonego z kłody, na zmianę wartości bezwymiarowego współczynnika oporów i współczynnika szorst-kości. Wykonane pomiary obejmowały niwelację podłużną oraz poprzeczną koryta cieku, pobór rumowiska dennego oraz pomiary hydrometryczne. Niwelacja po-przeczna obejmowała pięć przekrojów poprzecznych na odcinku potoku o długości 47 m, które zostały zlokalizowane przed, za, oraz w rejonie zatoru z grubego ru-moszu drzewnego. Wykazano zróżnicowanie prędkości przepływu wody w rejonie zatoru. Obliczono bezwymiarowy współczynnik oporów, uwzględniając bez-względną szorstkość dna określoną według wzoru Gładki [van Rijn 1984]. W celu określenia bezwzględnej szorstkości dna pobrano trzy próby rumowiska dennego w przekroju z kłodą. Stwierdzono, że zator w potoku Bukowińskim, utworzony z kłody, powoduje zmianę warunków hydraulicznych przepływu wody i wzrost o ponad 71% wartości bezwymiarowego współczynnika oporów w przekro-ju zatoru. Określono również współczynnik szorstkości koryta i wykazano, że współczynnik ten w przekroju z zatorem, przesłaniający w 60% przekroju koryta przy przepływie wynoszącym 0,141 m3s-1, jest większy o ponad 17,5% od wartości współczynnika szorstkości w przekrojach przed i za zatorem. ...

Dr inż. Marek Tarnawski

Dr inż. Bogusław Michalec

Charakterystyka ilościowa i jakościowa osadów dennych zbiornika wodnego w Wilczej Woli

Określono objętość rumowiska rzecznego zatrzymanego w zbiorniku wodnym w Wilczej Woli na rzece Łęg. Zbiornik o pojemności 3,86 mln m3 oddano do eksploatacji 1989 roku. Pomiary zamulania wykonano po 10, 13 i 14 latach eksploatacji. Obliczony stopień zamulania zbiornika wynosi odpowiednio: 13,08 %, 15,79 % i 16,20 %. W trakcie prac pomiarowych pobrano próby osadów dennych w celu określenia cech fizycznych i chemicznych osadów. Określenie zawartości metali ciężkich może stanowić podstawę oceny jakości osadów i możliwości ich wykorzystania w środowisku przyrodniczym po wydobyciu z dna zbiornika. Porównano zawartości substancji szkodliwych oznaczonych w osadach z wartościami granicznymi dopuszczalnymi według obowiązujących Rozporządzeń Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa, wytycznych oraz kryteriów publikowanych w literaturze zachodniej. Osady ze zbiornika w miejscowości Wilcza Wola charakteryzują się niską zawartością metali ciężkich. Zawartość badanych pierwiastków w osadach dennych nie przekroczyła wartości dopuszczalnych podanych w Rozporządzeniu w sprawie standardów jakości gleby [Dz.U. Nr 165, poz. 1359]. Wartości progowe niemieckich wytycznych dotyczące osadów dennych są 2- do 3-krotnie wyższe niż wynikające z badań zawartości metali ciężkich w namułach zbiornika w Wilczej Woli. Graniczne zawartości metali w glebach o różnych stopniach zanieczyszczenia wg IUNG [Kabata-Pendias i in. 1993] wykazały, że wartości Cd i Ni są na poziomie I ...

Dr inż. Marek Tarnawski

Dr inż. Bogusław Michalec

Ocena możliwości renaturyzacji potoku na terenie urbanizowanym

Na terenach górskich i podgórskich, ze względu na coraz krótszy czas kulminacji wezbrań, zachodzi konieczność regulacji cieków, zwłaszcza na obszarach o zwartej zabudowie. Intensywna urbanizacja terenów nadbrzeżnych, wynikająca z historycznych lokalizacji miejscowości, stwarza brak możliwości prowadzenia koryta rzeki o charakterze zbliżonym do naturalnego. Jedynym z najczęściej stosowanych rozwiązań, gwarantującym przeprowadzenie przepływów wezbraniowych, jest wykonanie zabudowy ciężkiej koryta o konstrukcji żłobu. Przykładem takiego systemu zabudowy regulacyjnej jest ujściowy odcinek potoku Naściszówka. Ujście tego potoku do rzeki Łubinki znajduje się na terenie miasta Nowy Sącz. Koryto potoku przebiega wzdłuż ulicy Barskiej, a teren przyległy charakteryzuje się zwartą zabudową. Dokonano oceny przepustowości żłobu. Zgodnie z wytycznymi projektowania „Zabudowa potoków górskich” do obliczeń przepustowości koryta żłobu przyjęto przepływ miarodajny Q1%, ustalony wg wzoru Punzeta dla zlewni karpackich. Wyniki obliczeń przepustowości ujściowego odcinka potoku wskazują na brak możliwości przeprowadzenia przepływu miarodajnego w korycie żłobu. Miejscami stwarzającymi zagrożenie wystąpienia wody ze żłobu są zwłaszcza łuki. Woda, wypływając na biegnącą wzdłuż żłobu ulicę Barską, powoduje zalanie zabudowań wzdłuż ulicy. Zabezpieczeniem przed wylewami potoku Naściszówka byłaby przebudowa żłobu podnosząca jego brzegi. Zgodnie z zasadą Ramowej Dyrektywy Wodnej Unii Europejskiej, dotyczącą ochrony wód powierzchniowych oraz zasad ich utrzymania, przywracania lub odbudowy wartości ekosystemów wodnych, dokonano analizy możliwości zastąpienia betonowego ...

Dr inż. Marek Tarnawski

Dr inż. Bogusław Michalec

Ocena stanu technicznego i określenie możliwości przeprowadzenia wód wezbraniowych przez jaz na rzece Uszwicy

W pracy przedstawiono obecny stan techniczny jazu oraz jego wpływ na warunki przepływu wód wezbraniowych. Obiektem badań jest jaz stały w km 37+300 rzeki Uszwicy w miejscowości Brzesko. Przelew jazu został wyprofilowany wg krzywej Creagera. Na odcinku oddziaływania piętrzenia jazu zlokalizowane jest ujęcie wody dla pobliskiego browaru Okocim grupy Carlsberg. Na podstawie inwentaryzacji przeprowadzonej w 2005 roku oceniono stan techniczny obiektu. Stwierdzono, że elementy betonowe konstrukcji jazu są w dobrym stanie technicznym, pomimo uszkodzeń na dolnym stanowisku, które stanowią „odskocznia” i betonowa płyta wypadu. Stwierdzono uszkodzenia powstałe na połączeniach obu tych elementów, jak również na ścianach bocznych jazu. Uszkodzenia te jednak nie wpływają na warunki przepływu wody. Poniżej płyty wypadu powstaje wybój, odsłaniając stopniowo płytę, posadowioną na podatnych na wymycie grubych piaskach i żwirach. Określono również przepustowość jazu, obliczając wydatek przelewu przy maksymalnym napełnieniu równym z koroną ścian bocznych przyczółków. Wykazano, że zbyt mała przepustowość przelewu nie gwarantuje przepływu wód miarodajnych w świetle jazu. Przepływ miarodajny, ustalony dla III klasy budowli hydrotechnicznych, wynosi Q2% = 291,34 m3·s-1. Przepływ ten nie mieści się również w korycie powyżej obiektu, powodując zatopienie terenów przyległych. ...

Dr inż. Marek Tarnawski

Dr inż. Bogusław Michalec

Prognoza bezpośredniego zagrożenia podtopieniem terenów miejscowości Gromiec i Szyjki w wyniku oddziaływania spiętrzenia rzeki Wisły stopniem wodnym Dwory

Zabudowa kaskadowa stopniami wodnymi odcinka Górnej Wisły przyczyniła się do zmiany stosunków wodnych w dolinie rzeki. Posiadany materiał obserwacyjny, dotyczący rozpoznania warunków hydrogeologicznych na obszarze oddziaływania Stopnia Wodnego Dwory, pozwolił na przeprowadzenie analizy położenia wód gruntowych. Wykorzystując pomiary wykonane w studniach gospodarczych w okresie przed spiętrzeniem wody w Wiśle opracowano związki zależnościowe pomiędzy położeniem zwierciadła wody gruntowej i wody w Wiśle. Umożliwiły one określenie poziomu zwierciadła wody na analizowanym obszarze w warunkach spiętrzenia wody w Wiśle do rzędnej 225,50 m n.p.m., opracowanie map hydroizohips oraz określenie zakresu oddziaływania spiętrzenia poprzez wyznaczenie stref bezpośredniego zagrożenia podtopieniem terenów zlokalizowanych w okolicach miejscowości Gromiec i Szyjki. Stwierdzono wystąpienie obszarów podtopionych, o głębokości zalegania zwierciadła wody gruntowej do 0,8 m, częściowo podtopionych, o głębokość zalegania zwierciadła wody gruntowej od 0,8 od 1,6 m oraz obszarów neutralnych. ...

Prof. dr hab. inż. Marek Madeyski

Dr inż. Bogusław Michalec

Dr inż. Marek Tarnawski

Zamulanie małych zbiorników wodnych i jakość osadów dennych

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 ...

Dr inż. Bogusław Michalec

Dr inż. Marek Tarnawski

mgr inż. Anna Kupiec

Prognoza zamulania małego zbiornika wodnego

Opracowano prognozę zamulania małego zbiornika wodnego znajdującego się na cieku nieobjętym obserwacjami hydrologicznymi. Brak danych o wielkości przepływów i koncentracji rumowiska unoszonego oraz wielkości transportu rumowiska wleczonego, skłania do zastosowania metod pośrednich. Umożliwiają one określenie ilości rumowiska dopływającego do zbiornika. Badaniami wielkości zamulania objęto zbiornik w Narożnikach, znajdujący się na potoku Dęba. W obliczeniach dostawy rumowiska do zbiornika zastosowano metody Reniger-Dębskiego, Brańskiego i DR-USLE. Przeprowadzono badania terenowe w celu określenia sposobu zagospodarowania zlewni badanego zbiornika. Określono rodzaj gruntu i jego skład z obszarów użytkowanych rolniczo i z terenów leśnych. Wyniki prac terenowych umożliwiły wyznaczenie parametrów równania strat glebowych, stanowiącego podstawę obliczeń metodą DR-USLE. Obliczony stopień zamulania, na podstawie pomiarów wielkości zamulania zbiornika, wynosi 0,58%. Obliczono wzorem Gončarova zamulanie zbiornika w kolejnych latach eksploatacji. Wyniki prognozy wielkości zamulenia po 4 latach eksploatacji porównano z wynikami pomiarów. Najwyższą zgodność wyników prognozy zamulenia opracowanej na podstawie wyników pomiarów uzyskano z wynikami prognozy, w której średni roczny transport rumowiska obliczono metodą DR-USLE. Stwierdzono, że wyłącznie zbiornika z eksploatacji, w wyniku zamulenia stanowiącego 80% jego pojemności pierwotnej, nastąpi po ponad 1100 latach. ...