Metody spowalniania odpływu ze zlewni górskiej

Powodzie występujące w ostatnich latach, zwłaszcza na terenie dorzecza górnej Wisły, są powodem powstawania ogromnych strat spowodowanych wylewami niewielkich potoków i rzek górskich. W związku z tym coraz częściej za celowe uważa się podejmowanie prób prowadzących do zahamowania znacznego odpływu już na początku jego tworzenia, czyli przez odpowiednie zagospodarowanie całego obszaru zlewni. W ostatnich latach dużą uwagę przywiązuje się do proekologicznej regulacji rzek, między innymi do zachowania ich ciągłości, którą przerywają zapory i zbiorniki. W związku z tym zwraca się uwagę na zwiększenie retencji w zlewniach i w korycie rzeki. W latach 90. rozpoczęto we Francji prace nad tzw. „Opóźnianiem Dynamicznym". W artykule przedstawiono zastosowanie metody OD do wybranej zlewni potoku Isepnica, który jest dopływem rzeki Soły, w dorzeczu górnej Wisły. Zastosowanie metody dotyczy zagospodarowania zlewni potoku poprzez zaprojektowanie jednoczesnego zagospodarowania stoków oraz koryta wielkiej wody w taki sposób, aby spowolnić odpływ wód i okresowo rozprowadzić nadmiar wody do małych zbiorników (zbiorniki suche) oraz na obszary o małym zagrożeniu. Przedstawiono też wyniki symulacji pracy trzech suchych zbiorników, powstałych w wyniku adaptacji istniejących zniszczonych zapór przeciwrumowiskowych do celu spowolnienia odpływu. Obliczenia zostały przeprowadzone jednowymiarowym modelem matematycznym. Wyniki obliczeń wykazaly znaczne spowolnienie odpływu ze zlewni oraz dużą efektywność suchych zbiorników. ...

Ocena skuteczności przeciwerozyjnej zabudowy biologicznej brzegów potoku Wielka Puszcza po powodzi w 2005 roku

Niszcząca działalność powodziowych przepływów rzek i potoków górskich jest stosunkowo duża, a szczególnie wtedy, jeżeli na ich brzegach brak odpowiedniej zabudowy biologicznej. Powódź, która na potoku Wielka Puszcza wystąpiła w roku 2005 i dokonała licznych zniszczeń, pozwoliła też autorom na przeprowadzenie weryfikacji skuteczności przeciwerozyjnej występującej zabudowy biologicznej omawianego potoku. Stwierdzono m.in., że największe zniszczenia spowodowane wzmiankowaną powodzią wystąpiły na tych odcinkach brzegów, gdzie nie było drzewiastej zabudowy biologicznej oraz na tych, gdzie zabudowę biologiczną tworzyły drzewa leśne, a mianowicie: świerk, jodła, buk, jawor, a nie olsza szara i wierzby, które są dla zabudowy biologicznej potoków i rzek górskich najbardziej odpowiednie. Analiza szkód powodziowych spowodowanych występowaniem na terenie zlewni potoku Wielka Puszcza w dniu 23.08.2005 katastrofalnego opadu deszczu w ilości ponad 70 litrów na 1 m2 nie były w stanie zretencjonować nawet zajmujące prawie 82% obszary leśne, zdominowane przez drzewostany świerkowe. Szybki spływ wód opadowych ze stromych stoków spowodował wezbranie o 3 m wysokości fali w korycie potoku, energia kinetyczna wezbraniowego przepływu wód korytowych była tak silna, że spowodowała obniżenie się dna koryta potoku Wielkiej Puszczy prawie o 2 m i poszerzenie średnio o 4 m. Na skutek podcięcia przez płynącą wodę brzegów na znajdujących się nad nimi stromych zboczach i ...

Zniszczenia koryta potoku Wielka Puszcza poniżej zapory na skutek katastrofalnego deszczu

Procesy erozyjne, oprócz niszczenia wierzchniej warstwy gleby, oddziałują na morfologię i hydrologię rzek. Niszczenie wierzchniej warstwy gleby zmniejsza retencje zlewni, co zwiększa spływy powierzchniowe i zwiększenie przepływów powodziowych a zmniejszenie niżówek. Szczególnie duże szkody w zlewniach górskich są powodowane deszczami nawalnymi, które mają co prawda lokalny zasięg, ale przebiegają bardzo gwałtownie. Zlewnia Wielkiej Puszczy jest położona na styku dwóch dzielnic przyrodniczo-leśnych: Podkarpacia Właściwego i Beskidu Małego, które należą do krainy karpackiej. Powierzchnia jej wynosi 19,30 km2. Gęstość sieci hydrograficznej wynosi 1,60 km⋅km-2, stoczystość 0,3102. Średnia wysokość to 507,5 m npm. Zlewnia ma stopień lesistości 81,65%, a wskaźnik rozwinięcia lesistości 0,87. W badanej zlewni przeważają spadki o nachyleniu powyżej 30% (62,1%) oraz 20–30% (20,7%). Brak jest spadków o nachyleniu 0–3%. Średni spadek powierzchni zlewni Soły wynosi 25,47%. W użytkowaniu zlewni przeważają lasy (81,65%). Gruntów ornych jest 16,54%, a użytków zielonych 1,81%. Zamieszczono przekroje poprzeczne koryta i krzywe natężenia przepływu dla sytuacji przed i po powodzi. Katastrofalne przepływy spowodowały znaczne zwiększenie powierzchni przekroju poprzecznego, obniżenie dna koryta o około 0,5 m. Nastąpiła zmiana kształtu krzywej natężenia przepływu. ...

Wpływ zwiększenia rozstawu wałów na poprawę warunków ekologicznych oraz ochronę przeciwpowodziową

Wieloletnie obserwacje prowadzone przez autorów na górskich dopływach Wisły wykazały, że zawężanie koryt i teras zalewowych spowodowało wystąpienie znacznej erozji dennej oraz zwiększenie kulminacji fali w korycie, w zawężonym znacznie terenie zalewowym. Jednocześnie zawężenie korytarza rzeki, nie zawsze tam, gdzie jest to konieczne, ograniczyło okresowy zalew okolicznych terenów i stało się powodem zniszczenia wielu ekosystemów. W ostatnich latach zmieniło się podejście do regulacji rzek w kierunku proekologicznym (przyjęcie Ramowej Dyrektywy Wodnej), w wielu krajach przystąpiono do renaturyzacji czy też rewitalizacji rzek. Autorzy prezentują analizę możliwości zwiększenia rozstawu wałów na odcinku Dunajca powyżej Nowego Sącza, gdzie na obszarze poza wałami znajdują się nieużytki i tereny zdewastowane, pod kątem odtworzenia środowiska naturalnego i ochrony przeciwpowodziowej przyległych terenów. Na odcinku miasta Nowy Sącz oraz poniżej układ obwałowania pozostawiono niezmieniony. Dla tak stworzonych nowych warunków przeprowadzono numeryczną symulację zmian parametrów fali powodziowej jednowymiarowym modelem RubarBE. Otrzymane wyniki wykazują, że zwiększenie obszaru międzywala spowoduje zmniejszenie się kulminacji fali na odcinku powyżej Nowego Sącza, zmniejszą też kulminację podczas przejścia przez odcinek ściśle obwałowany w mieście. ...

Powodzie w Europie w latach 1985–2007

Do oceny powodzi występujących w Europie w latach 1985–2007 wykorzystano dane źródłowe dostępne na stronie internetowej Dartmouth Flood Obserwatory (http://www.dartmouth.edu/~floods/). W ostatnich 22 latach liczba powodzi w Europie wzrosła ok. 5-krotnie. Dynamika wskaźników charakteryzujących przeciętną powódź w Europie wykazuje ujemny trend w liczbie ofiar ludzkich i wysiedlonych. Trend dodatni obserwuje się dla czasu trwania powodzi i strat ekonomicznych. Świadczy to o coraz lepszym przystosowaniu się ludzkości do kataklizmu. Prognozy dotyczące zjawisk powodziowych są coraz bardziej precyzyjne, docierają skutecznie do zainteresowanych, a umiejętności zespołów ratowniczych są coraz lepsze. ...

Wpływ suchych zbiorników retencyjnych na zmniejszenie zagrożenia powodziowego w małych zlewniach zurbanizowanych

W artykule dokonano analizy możliwość redukcji fal powodziowych o prawdopodobieństwie 1% poprzez zastosowanie suchych zbiorników retencyj-nych. Analizy przeprowadzono w zlewni rzeki Serafy, która z uwagi na bardzo duży stopień uszczelnienia stwarza zagrożenie powodziowe dla mieszkańców, co pokazała choćby powódź z maja 2010 roku. Wzrost stopnia uszczelnienia powoduje szybszą reakcję zlewni na opad, a w konsekwencji większe przepływy w kulminacji. Pewną alternatywą na wzrost stopnia uszczelnienia zlewni są działania zmierzające do zwiększania jej retencji. Jednym z takich sposobów jest budowa suchych zbiorników retencyjnych. Powodują one przetrzymanie fali spływu po-wierzchniowego, a przez to redukcję przepływów maksymalnych. Szczególną zaletą tych zbiorników jest to, że działają automatycznie, a więc bez konieczności ste-rowania. W artykule dokonano wariantowej analizy pracy wspomnianych zbiorników - w I wariancie przyjęto jeden zbiornik na rzece Serafie, w II - dwa zbiorniki, jeden na dopływie Malinówka w jego ujściu do Serafy i drugi - jak w wariancie I. Pojemności zbiorników wynikały z analiz map topograficznych i nu-merycznego modelu terenu oraz z Programu Małej Retencji dla Województwa Ma-łopolskiego. Wszystkie obliczenia przeprowadzono w programie HEC-HMS. W przypadku analizowanej zlewni najkorzystniejszym okazał się wariant II. Obliczenia wykazały, że w tym wariancie istnieje możliwość zredukowania przepływu maksymalnego o 50% w stosunku do wariantu z ...

Zmiany w przekrojach poprzecznych potoku Krzczonówka po przejściu fali powodziowej

Potok Krzczonówka jest lewobrzeżnym dopływem Raby. W roku 2014, w okresie od kwietnia do września, na potoku tym prowadzone były prace związane z obniżeniem istniejącej zapory przeciwrumowiskowej. Po rozpoczęciu robót, w efekcie gwałtownych opadów, na potoku pojawiły się wysokie przepływy. Spowodowało to gwałtowne przemieszczenie się rumowiska z czaszy zapory na odcinek poniżej remontowanego obiektu. Prezentowana praca ma na celu przedstawienie wpływu powodzi na morfologię koryta potoku, w przypadku uruchomienia transportu dużej ilości rumowiska. Zaprezentowane zostaną obserwacje dotyczące zmian warunków przepływu wody i transportu rumowiska oparte o prowadzony monitoring. ...