Rola ostróg w regulacji rzek

Ostrogi są konstrukcjami budowanymi poprzecznie do kierunku przepływu, które stosowane są przy regulacji rzek nizinnych. Zasadniczym celem ich budowy jest ochrona brzegów oraz zwężenie koryta rzecznego, co prowadzi do zwiększenia głębokości w korycie głównym, a w konsekwencji do przedłużenia okresu nawigacyjnego. Analizując wpływ ostróg na hydrodynamikę oraz ruch rumowiska w rzece, należy rozważyć na dwa przypadki: (1) ostrogi niezatopione, kiedy korona konstrukcji znajduje się ponad zwierciadłem wody oraz (2) ostrogi zatopione. W warunkach ostróg niezatopionych obserwuje się zwężenie koryta głównego rzeki, któremu towarzyszy zwiększenie prędkości wody, a w konsekwencji jego pogłębianie. W obszarach między ostrogami ruch wody jest znacznie wolniejszy, co powoduje odkładanie się tam niesionego rumowiska. W przypadku ostróg zatopionych ruch wody odbywa się całym korytem rzeki, jednak zwiększenie oporów ruchu w obszarze ostróg powoduje zmniejszenie przepustowości rzek, co może mieć istotne znaczenie w warunkach powodziowych. W każdym z przypadków ruchowi wody towarzyszy mniej lub bardziej intensywny ruch rumowiska. Stan wiedzy w zakresie mechanizmów wzajemnego oddziaływania rzeki z ostrogami jest nadal niewystarczający, by można było prognozować zmiany denne w korycie rzeki z dużą dokładnością. Ostrogi choć budowane od bardzo dawna, nie zawsze doprowadziły do osiągnięcia zamierzonego celu; często przysparzają dodatkowych trudności (np. wymycia, odkładanie rumowiska). W ostatnim okresie można ...

Ograniczenie przepływu w bocznych ramionach rzeki Wisły – efekty morfologiczne i przyrodnicze

Dodatni bilans rumowiska i utrudnienia w pochodzie lodów w głównym korycie rzeki to najważniejsze czynniki powodujące erozję wgłębną bocznego ramienia rzeki. Dodatkowym czynnikiem jest tworzenie się przybrzeżnych rynien wzdłuż wysokich lub porośniętych gęstą i wysoką roślinnością brzegów. Czynniki te powodują także częściowe niszczenie przetamowań i wynoszenie narefulowanego materiału. W ten sposób ograniczony jest dostęp do wyspy dla drapieżników. Stwarza to dobre warunki przyrodniczego rozwoju i umożliwia tworzenie rezerwatów na rzekach uregulowanych. ...

Zmiana warunków hydraulicznych wzdłuż uregulowanego odcinka potoku Cedron w Beskidzie Średnim

W pracy przedstawiono skutki zabudowy hydrotechnicznej potoku i jej wpływ na zmianę wybranych parametrów hydraulicznych koryta. Reżim przepływu w korytach jest charakteryzowany przez rozkład prędkości wody w pionach hydrometrycznych, wartość naprężeń stycznych na dno, wartość mocy strumienia oraz wartość mocy jednostkowej strumienia. Założono sześć przekrojów poprzecznych na potoku Cedron w Beskidzie Średnim, w których zostały wykonane pomiary prędkości na kilku głębokościach nad dnem przed i po regulacji, a następnie obliczono naprężenia styczne na dnie cieku, całkowite i jednostkowe moce strumienia i przeprowadzono analizę obliczonych parametrów. ...

Regulacja rzek i potoków górskich w warunkach równowagi hydrodynamicznej

Gospodarcze wykorzystanie rzek i potoków spowodowało degradację równowagi ekologicznej i intensyfikację procesów morfologicznych, co na większości rzek i potoków doprowadziło do wystąpienia erozji i obniżenia ich dna. Zmiany te wymuszają podejmowanie działań zmierzających do stabilizacji dna i brzegów koryt rzecznych. W pracy przeanalizowano dokumentację projektową regulacji pod kątem sprawdzenia czy podejmowane prace są wystarczające dla bezpiecznego przepuszczenia wód katastrofalnych i czy uwzględniają procesy morfologiczne kształtujące ich koryta. Wykonano obliczenia warunków przejścia fali powodziowej na kilku wybranych potokach górskich w różnych warunkach utrzymania ich koryt. Stwierdzono, że pod względem hydraulicznym projektowane regulacje spełniają swoje zadania zapewniając wymaganą przepustowość koryta. Zachowanie projektowanej przepustowości wymaga ciągłych prac konserwacyjnych. Przy wymiarowaniu koryt z dnem stabilnym ograniczeniem jest szerokość doliny, która w terenie zurbanizowanym nie pozwala zaprojektować przekroju poprzecznego koryta o kształcie najkorzystniejszym z hydraulicznego punktu widzenia. W przypadku wymiarowania koryt z dnem ruchomym należy tak dobrać wymiary koryta regulacyjnego, aby nie nastąpiło zerwanie obrukowania dna cieku dla przepływu miarodajnego. Wyliczanie warunków początku ruchu w sposób uproszczony prowadzi do przewymiarowania koryt. Powoduje to lokalną akumulację rumowiska dennego, a warunek równowagi hydrodynamicznej nie jest spełniony. Szacowanie składu granulometrycznego na podstawie formuł empirycznych powinno być zastąpione pomiarami bezpośrednimi, ponieważ na warunki początku ruchu rumowiska ma wpływ także ...

Możliwości łagodzenia skutków regulacji technicznej rzek i potoków górskich na terenach zurbanizowanych

W celu zapobiegania skutkom powodzi oraz suszy konieczne jest podjęcie skutecznych działań na obszarze zlewni oraz w cieku, mających na celu spowol-nienie odpływu wody opadowej w niżej położone tereny. Jednym z wielu narzędzi służących osiągnięciu tego celu jest regulacja rzek i potoków. Prace regulacyjne w ciekach były i są nadal prowadzone. Jednak nie zawsze sposób podejścia do regu-lacji był zgodny z zachowaniem podstawowych zasad dotyczących utrzymania równowagi ekologicznej koryta. W pracy autorzy prezentują możliwości wprowa-dzenia pewnych działań w korytach cieków uregulowanych, mających na celu po-prawienie warunków do funkcjonowania fauny i flory. ...

Możliwości rewitalizacji koryt rzek i potoków w warunkach ich zróżnicowanego zagospodarowania

W zależności od stopnia zagospodarowania doliny cieku stosuje się różne metody regulacji, których nadrzędnym celem jest ochrona przeciwpowodziowa te-renów przyległych. Dotychczas często przy tych zabiegach pomijane były wszelkie aspekty związane z troską o utrzymanie dobrych warunków bytowania dla fauny i flory cieków. Działania te wywołały wiele negatywnych skutków w korytarzach rzek i potoków. W artykule przedstawiono podział koryt regulacyjnych w zależności od stopnia uszczelnienia koryta i brzegów cieku oraz istniejących wa-runków bytowania organizmów. Na cieku wydzielono także odcinki w zależności od zagospodarowania terenu wraz z najważniejszymi działaniami związanymi z osiągnięciem celów regulacji lub utrzymania. Na wybranych, uregulowanych i silnie zmienionych odcinkach cieków w dorzeczu górnej Wisły przeanalizowano możliwość odwracalności, bądź nieodwracalności zmian wprowadzonych w tych ciekach.     ...

Wpływ czynników technicznych na stan ekologiczny małych i średnich cieków nizinnych

W pracy przedstawiono ocenę stanu ekologicznego cieków nizinnych Dol-nego Śląska, na podstawie jednego z biologicznych komponentów, składających się na ten stan - makrofitów wodnych. Badania terenowe prowadzono w latach 2007-2008 na ciekach nieprzekształconych, konserwowanych oraz regulowanych. Badania obejmowały identyfikację występujących w korycie gatunków makrofitów wodnych oraz określenie stopnia pokrycia przez nie dna. Na tej podstawie obliczono wskaźnik RI, służący do oceny stanu ekologicznego cieków. Badania wykazały, że stan ekologiczny cieków zależy od wielu czynników. W celu ich zidentyfikowania, przeanalizowano związek klasy stanu ekologicznego koryt cieków z ich parametrami technicznymi. Pod uwagę brano: szerokość dna, głębokość koryta, nachylenie skarp oraz spadek podłużny. Z analiz wynika, że od-działywanie parametrów koryta na stan ekologiczny cieków było podobne w przy-padku cieków o stanie zbliżonym do naturalnego, jak również przekształconych w następstwie działań technicznych. Na podstawie przeprowadzonych badań nie można jednak jednoznacznie stwierdzić czy parametry koryta, kształtowane w na-stępstwie robót regulacyjnych i konserwacyjnych, wpływają na poprawę czy na pogorszenie stanu ekologicznego. Jest to związane z faktem, że oddziaływanie robót prowadzonych w korycie na makrofity wodne ma charakter dynamiczny. Dlatego, oceniając stan ekologiczny koryt cieków, należy zawsze brać pod uwagę czas, jaki upłynął od ich wykonania.     ...

Zmiana warunków hydrodynamicznych wzdłuż uregulowanego odcinka potoku Słomka

W artykule przedstawiono wpływ prac regulacyjnych, wykonanych na od-cinku potoku Słomka, na zmiany warunków hydrodynamicznych. W latach 2004-2005 wykonano badania, które obejmowały: pomiary przekrojów poprzecznych koryta oraz pobór i określenie składu granulometrycznego materiału dennego. Wyniki pomiarów wykorzystano do obliczenia następujących wielkości hydrody-namicznych: naprężenia styczne, moc strumienia, jednostkowa moc strumienia, średnia prędkość przepływu oraz intensywność transportu rumowiska dennego według równania Bagnolda. Następnie wykonano porównanie i analizę obliczonych parametrów. W sekcjach A1, A3 i A5 zaobserwowano wzrost wartości rozpa-trywanych wielkości po regulacji oraz nasilenie procesów erozyjnych. W pozosta-łych sekcjach wartości parametrów hydrodynamicznych pozostały na porównywalnym poziomie (sekcja A4) lub się zmniejszyły (sekcja A2). W przekro-jach 2 i 9 stwierdzono wzrost procentowej zawartości frakcji żwirowej w materiale dennym. Średnica charakterystyczna d50, w tych przekrojach, zmniejszyła się od-powiednio o 1,8 cm i 2,8 cm. ...

Tendencje zmian w zbiorowiskach roślin wodnych w ciekach o różnym sposobie umocnienia skarp

W pracy przedstawiono ocenę wpływu faszynowych i kamiennych umocnień skarp cieku na skład ilościowy i jakościowy zbiorowisk naczyniowych roślin wodnych. Analizę oparto na wynikach badań terenowych, prowadzonych w latach 2007-2008 oraz 2011-2012. Badania prowadzono na czterech małych i średnich ciekach nizinnych zlokalizowanych na terenie Dolnego Śląska, na których wyzna-czono 16 odcinków badawczych. Odcinki te różniły się materiałem, którym umocniono skarpy. Badania terenowe obejmowały identyfikację występujących w korycie cieku gatunków naczyniowych roślin wodnych oraz określenie stopnia po-krycia przez nie dna. Na tej podstawie dla każdego odcinka obliczono wskaźnik różnorodności gatunkowej Shannona-Wienera. Do oceny podobieństwa zbiorowisk roślin wodnych na odcinkach badawczych wykorzystano współczynnik po-dobieństwa gatunkowego Jaccarda.Z przeprowadzonych badań wynika, że sposób umocnienia skarp ma wpływ na analizowane wskaźniki roślinne. Wpływ ten nie uległ zmianie wraz z upływem czasu. Zaobserwowano natomiast korzystną zmianę wskaźników cha-rakteryzujących zbiorowiska roślin wodnych. ...

Wpływ przekształceń koryta na makrolity wodne na przykładzie rzeki Smortawy

W pracy dokonano oceny wpływu przekształceń technicznych koryta rzeki Smortawy na zbiorowiska makrofitów wodnych. Jako miarę tego wpływu przyjęto zmienność czterech wskaźników biologicznych, takich jak: liczba gatunków, stopień pokrycia dna, indeks Shannona-Wienera i Makrofitowy Indeks Rzeczny. Badania terenowe wykonano w sezonie wegetacyjnym 2012 roku na trzech odcinkach rzeki, reprezentujących różny stopień przekształcenia antropogenicznego: naturalnym, przekształconym w umiarkowanym zakresie w wyniku ekoregulacji oraz znacznie przekształconym w następstwie regulacji technicznej. W celu oceny wpływu przekształceń na skład jakościowy i ilościowy zbiorowisk makrofitów wodnych wykonano analizę korelacji rang Spearmana. Przeprowadzone analizy wykazały, że zróżnicowanie wskaźników biologicznych na badanych odcinkach w słabym stopniu powiązane jest z zakresem robót przeprowadzonych w korycie rzeki. Silniejszy związek z tymi wskaźnikami wykazały elementy systemu koryta cieku, ukształtowane w wyniku działań technicznych, takie jak: napełnienie rzeki, kształt koryta rzecznego, szerokość dna, sposób umocnienia skarp oraz zacienienie koryta rzeki. ...