Tematyka transportu rumowiska rzecznego była i jest studiowana od wieków - zarówno przez inżynierów odpowiedzialnych za regulacje rzeczne jak i przez morfologów i geografów. Wciąż brak jest jednak kompleksowych i jednoznacznych metod określania ilości transportowanego rumowiska korytami cieków. Jednakże, przynajmniej przybliżona znajomość wielkości prowadzonego rumowiska jest ważna, zwłaszcza w fazie projektowej wszelkiego rodzaju budowli wodnych oraz ocenie zamulania zbiorników retencyjnych oraz delt. Prawidłowa ocena intensywności prowadzonego rumowiska ma wpływ na właściwe funkcjonowanie danego obiektu, eliminując ujemne skutki prowadzonego rumowiska (zjawiska erozji, zasypywanie koryt lub ujęć wodnych). Wszelkiego rodzaju zjawiska związane z ruchem rumowiska są bardzo złożone i należą do najsłabiej rozpoznanych w hydraulice rzecznej, dlatego też najlepiej ustalić charakterystyki rumowiska w oparciu o bezpośrednie pomiary i badania terenowe. Zalecenie to dotyczy zwłaszcza rzek i potoków górskich. Jednakże, w sytuacji, gdy brak jest czasu lub środków na wykonanie niezbędnych pomiarów terenowych ruchu rumowiska (zwłaszcza, że wszelkie badania hydrauliczne i hydrometryczne w korytach rzecznych są niewiarygodnie drogie), badania ogranicza się do rozpatrzenia uziarnienia materiału dennego oraz warunków hydrologicznych w korycie, a następnie wleczenie obliczamy za pomocą odpowiednich wzorów empirycznych. W literaturze traktującej o ruchu rumowiska, oprócz tych najnowszych, powszechnie podawane są również formuły starsze, nieźle przetestowane zarówno w warunkach laboratoryjnych jak i ...
Renaturyzacja to przywrócenie rzece, uprzednio uregulowanej stanu zbliżonego do naturalnego (istniejącego przed regulacją lub występującego w naturze). Rzeki i doliny traciły swą naturalność z różnych przyczyn. Najczęściej było to związane z radykalnymi przekształceniami w wyniku regulacji, w tym prostowaniem koryt, zwiększaniem spadku, ujednolicaniem kształtów i wymiarów przekrojów poprzecznych, likwidacja nieregularności brzegów i dna, niszczenie ekotonów, odcięcie połączeń starorzeczy z korytem głównym, ograniczenie zasięgu i czasu trwania zalewów dolinowych. Silny wpływ ma również odprowadzanie wód zanieczyszczonych. Renaturyzacja jest na ogół procesem długotrwałym, w skład którego wchodzą różnego rodzaju przedsięwzięcia techniczne oraz samoistne przekształcenia wód i związanych z nimi terenów, tzn. realizowane przez samą naturę. Pełne przywrócenie naturalności jest w praktyce niemożliwe. Działania renaturyzacyjne mogą być realizowane w korycie rzeki, w strefie brzegowej na obszarze doliny oraz na dopływach i w zlewni. Podjęcie renaturyzacji powinno być poprzedzone rozpoznaniem, obejmującym zarówno problemy hydrologiczne, hydrauliczne, jak i przyrodnicze. Renaturyzacja rzek napotyka na różne i liczne trudności i ograniczenia. Jako najważniejsze z nich można wskazać pełnienie funkcji gospodarczych, ograniczenia techniczne, uwarunkowania własnościowe. W wyniku renaturyzacji może powstać stan, który w przeszłości był na tyle dokuczliwy, że spowodował podjęcie określonych regulacyjnych. W wielu krajach europejskich podjęto działania systemowe w celu przywracania rzekom stanu zbliżonego do naturalnego. ...
Dolina Górnej Odry na odcinku między Chałupkami (km 20,0), a ujściem Olzy (km 28,0) podlega deformacjom spowodowanym przez naturalne czynniki korytotwórcze oraz przez działalność człowieka. Na tym odcinku jest ona rzeką graniczną między Polską i Czechami. Występuje tu siedem unikalnych meandrów, nr I i IV zostały przerwane podczas powodzi 1997 i 1967 i tworzą wraz z mostem drogowym (km 20,530) trzy newralgiczne miejsca pod względem przepustowości doliny Odry w górnym biegu. Do dziś sprawa przesunięcia granicy nie została oficjalnie rozwiązana, biegnie ona trasą sprzed 1967 r., co powoduje wiele komplikacji prawnych i gospodarczych. Badany odcinek odznacza się intensywną erozją brzegów i sedymentacją. Dynamika procesów morfologicznych Odry jest tu wysoka, a zmiany kształtu, długości i przebiegu trasy są bardzo wyraźne. Nowe koryta, które powstały w rejonie meandra I i IV mają obecnie charakter bystrzy z wysokimi spadkami i prędkościami. Z badań własnych autorów wynika, że stare odnogi tworzą starorzecza i prowadzą tylko do kilkunastu procent przepływu średniego. Formy korytowe w postaci olbrzymich odsypisk, wyspy oraz gęsta roślinność w rejonie meandrów powodują, że opory przepływu oraz przepustowość doliny Odry zmieniają się w szerokim zakresie. ...
Podstawowym celem niniejszego artykułu jest zaprezentowanie wpływu stref roślinnych na koncentrację rumowiska unoszonego w płynącej wodzie. Nowe zasady regulacji rzek, które prowadzone są w zgodzie z naturą, przypisują ogromne znaczenie roślinności. Jest ona traktowana nie tylko jako czynnik przyrodniczy, ale także jako element oddziaływania technicznego, który wyraźnie kształtuje warunki hydrauliczne i hydrologiczne. Do niedawna panował pogląd, że roślinność jest jedynie czynnikiem utrudniającym eksploatację urządzeń wodnych oraz niekorzystnie wpływającym na funkcjonowanie budowli. Obecnie zaczęto jednak doceniać roślinność jako nowy element we współczesnej gospodarce wodnej, który może korzystnie wpływać na warunki hydrauliczne. Roślinność może bowiem powodować zmiany szorstkości koryta, konfiguracji dna, spadku zwierciadła wody, może zwiększyć odporność koryta na erozję, a także powodować kontrolowane przez człowieka zatrzymanie znacznej części transportowanego przez ciek rumowiska. Istnienie stref wegetacji w rzekach i w płytkich zbiornikach przepływowych (np. zbiorniki wstępne) istotnie wpływa na procesy fluwialne. Zarówno stopień porostu, jego wymiar poziomy i pionowy, jak i dynamika jego zmian wpływają na podłużny i poprzeczny ruch rumowiska. Badania ruchu rumowiska w strefach roślinnych przeprowadzono w Instytucie Inżynierii Środowiska na modelu fizycznym w skali 1:1. Celem badań było wyznaczenie charakterystyk hydraulicznych przepływu w strefie występowania porostu roślinnego oraz analiza wzajemnego oddziaływania roślin i rumowiska na procesy sedymentacyjne. ...
Obecnie jednym z najważniejszych zadań gospodarki wodnej zgodnie z wymogami Ramowej Dyrektywy Wodnej (RDW) jest przeciwdziałanie pogarszaniu się stanu części wód i osiągnięcia dobrego stanu wszystkich wód do końca roku 2015. Dla wód powierzchniowych „dobry stan” jest wyznaczony przez „dobry stan ekologiczny”. Stan ekologiczny zgodnie z RDW wyznaczają biologiczne elementy jakości, wspomagane przez hydromorfologiczne i fizyczno-chemiczne elementy jakości. Aby w pełni sprostać wymogom RDW do oceny jakości wód powierzchniowych należy wprowadzić ocenę hydromorfologiczną. W wielu krajach europejskich, w tym również w Polsce, wypracowano wiele metod uwzględniających zintegrowane metody oceny jakości rzek. Metody te obok komponentu biologicznego i fizykochemicznego uwzględniają strukturalne cechy wód powierzchniowych w tym m.in.: reżim hydrologiczny, ciągłość rzeki, warunki morfologiczne. W artykule zostanie przedstawione porównanie metod stosowanych w krajach Unii Europejskiej z metodami stosowanymi w Polsce w świetle zaleceń RDW i norm CEN. ...
Praca dotyczy zbiornika retencyjnego Włodzienin na rzece Troi, zlokalizowanego w województwie opolskim. Główną funkcją tego zbiornika jest ochrona przed powodzią oraz nawadnianie rolnicze. Pojemność zbiornika przy normalnym poziomie piętrzenia NPP wynosi 4 mln m3, a powierzchnia zalewu 86 ha. Budowa tego zbiornika jest obecnie na ukończeniu, a początek jego napełniania przewiduje się pod koniec 2007 roku. Autorzy przedstawili w pracy prognozę dopływu rumowiska do zbiornika oraz oszacowali wielkość jego zamulenia w czasie. ...
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów i analiz transportu rumowiska dostającego się do małego zbiornika wodnego Mściwojów. Pomiary transportu rumowiska unoszonego i wleczonego na dwóch dopływach do tego zbiornika potok Zimnik i Wierzbiak wykazały, że dostaje się do niego rocznie ok. 167 ton sedymentu. Udział rumowiska unoszonego w całkowitym transporcie wynosi ok. 97%. Z własnych badań batymetrycznych autorów wynika, że zbiornik ten jest coraz intensywniej zamulany, głównie w osadnikach i we wstępnym zbiorniku. Powoduje to ciągłą redukcję jego pojemności oraz wskazuje na dalszą potrzebę prowadzenia pomiarów batymetrii czaszy zbiornika oraz ilości i rodzaju dopływającego rumowiska. Ostatnie badania na zbiorniku Mściwojów wykazały, że został on częściowo odmulony w części, gdzie znajdują się osadniki, a odkłady zostały zdeponowane w jego rejonie. ...
Problematyka ta dotyczy odcinka dolnej Odry o długości około 110 km oraz jeziora Dąbie. Została ona podjęta wspólnie przez dwa państwa graniczne. Głównym celem modernizacji jest poprawa warunków żeglugowych na całej Odrze granicznej. Ma ona zapewnić uzyskanie minimalnych głębokości rzędu 1,8 m, przy minimalnych przepływach gwarantowanych w Odrze wynoszących 228 m3·s-1 na odcinku ujście Warty – Widuchowa i 151 m3·s-1 na odcinku ujście Nysy Łużyckiej – ujście Warty. Istotnym celem jest również poprawienie skuteczności pracy lodołamaczy i tym samym zmniejszenie zagrożeń powodowanych przez zatory lodowe. Koryto Odry zostało uregulowane w 1. połowie XIX wieku systemem ostróg rozmieszczonych na obu brzegach rzeki. Zabudowa regulacyjna nie spowodowała oczekiwanej stabilizacji koryta i uzyskania odpowiednich głębokości żeglugowych. W latach 1924-1941 rozpoczęto korektę regulacji rzeki za pomocą ostróg na tzw. mała wodę, której nie dokończono. Większość budowli regulacyjnych znajduje się dziś w złym stanie technicznym. Uszkodzone są w różnym stopniu korony, głowice i korpusy budowli, a między ostrogami występują często wyboje erozyjne. W ramach modernizacji przewidziano wprowadzenie mieszanego systemu regulacji. Zasadą jest budowa opasek brzegowych i tam podłużnych wraz z poprzeczkami na łukach wklęsłych i w przejściach między łukami, natomiast tam poprzecznych (ostróg) po stronie brzegu wypukłego. Przyjęto również zasadę wykorzystania tych budowli istniejących, które ...
Praca dotyczy badań rumowiska dennego na meandrującym odcinku Odry granicznej w rejonie Meandra nr I. Na skutek procesów fluwialnych koryto Odry podlega przeobrażeniom prowadzącym do częstych zmian trasy rzeki. W czasie historycznym nastąpiło wielokrotne przerwanie meandrów, ostatnie dwa w 1967 r. (Meander IV) i w 1997 r. (Meander I). W starym korycie maleje stopniowo natężenie przepływu, a większość wody płynie nowym korytem. Wskutek tego następuje stopniowe zamulanie starego koryta. Stwierdzono intensywny rozwój form korytowych w postaci odsypisk oraz wysp. W górnej części odciętego Meandra nr I osadza się głównie rumowisko wleczone, natomiast w środkowej i dolnej jego części rumowisko unoszone. Wierzchnia warstwa rumowiska dennego podlega procesowi sortowania ziarnowego i tworzenia obrukowania. Wielkość ziaren tworzących opancerzenie wynosi 8,4–9,8 cm, a głębsze warstwy (20–40 cm) mają uziarnienie d50 = 2,3–2,9 cm. Wyspy zbudowane z materiałów drobnoziarnistych zostały w ciągu 3–4 lat pokryte roślinnością krzewiastą i drzewiastą. Ten proces prowadzi do znacznego zmniejszenia prędkości przepływu w starorzeczu. Wzrost natężenia przepływu w nowym korycie powoduje erozję brzegów i odkładanie erodowanego materiału (żwir i kamienie) poniżej Meandra nr I w postaci odsypisk (fot. 1, 2). ...
Praca dotyczy przedstawienia programu eksperymentów laboratoryjnych zastosowania barier elektryczno-elektronicznych wchodzących w skład Elektronicznego Systemu Odstraszania Ryb do ich ochrony przed negatywnym działaniem urządzeń hydrotechnicznych. Badania zostaną przeprowadzone w Laboratorium Hydraulicznym Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu i będą miały na celu określenie optymalnych parametrów technicznych testowanych urządzeń dla określonych warunków hydraulicznych w obrębie budowli wodnych. Unijna Dyrektywa Wodna oraz uregulowania krajowe narzucają wymogi ochrony ryb wód śródlądowych. Swobodna wędrówka ryb dwuśrodowiskowych w rzekach skanalizowanych może być realizowana za pomocą modernizacji budowli wodnych polegająca na budowie przepławek przyjaznych dla środowiska oraz montażu urządzeń elektryczno-elektronicznych w postaci barier. Wg autorów bariery te powinny umożliwić wędrówkę ryb w górę i w dół, a ich usytuowanie i konstrukcja powinny zapewnić łatwiejsze przejście przez przepławki. Publikacja została sfinansowana ze środków projektu badawczego nr 00029-61535-OR0100002/06 pt. „Badania skuteczności urządzeń do kierowania zachowaniem się ryb na wlotach do ujęć wody i przepławek”, realizowanego przez Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu. Projekt ten jest finansowany przez Unię Europejską oraz budżet państwa w ramach Sektorowego Programu Operacyjnego ,,Rybołówstwo i przetwórstwo ryb 2004–2006”. ...
Kompensacja przyrodnicza rozumiana jest jako zespół działań. Działania te powinny doprowadzić do przywrócenia równowagi przyrodniczej na danym terenie, wyrównania szkód dokonanych w środowisku przez realizację przedsięwzięcia i zachowanie walorów krajobrazowych (art. 3 Ustawy Prawo Ochrony Środowiska). Obejmują one w szczególności roboty budowlane, roboty ziemne, rekultywacje gleby, zalesianie, zadrzewianie lub tworzenie skupień roślinności. Kompensacja przyrodnicza jest szczególnie wskazana jako działanie mające na celu naprawienie wyrządzonych szkód w przypadku, gdy w związku z realizacją konkretnej inwestycji ochrona elementów przyrodniczych nie jest możliwa. Wymagany zakres kompensacji przyrodniczej w przypadku przedsięwzięć, dla których przeprowadzone było postępowanie w sprawie oceny oddziaływania na środowisko określany jest decyzją o środowiskowych uwarunkowaniach (art. 75 Ustawy Prawo Ochrony Środowiska). W artykule zaprezentowano przegląd działań kompensacyjnych, pozwalających na zmniejszenie negatywnego oddziaływania budowli hydrotechnicznych na ekosystem rzeczny. ...
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 ...
W pracy przedstawiono wyniki badań stopnia zanieczyszczenia wód rzeki Stobrawy. Badania wykonano na 19,5 kilometrowym odcinku rzeki Stobrawy, w sześciu punktach pomiarowych: od przekroju planowanego zbiornika Kluczbork (St.1) do źródeł rzeki (St.6). Badania przeprowadzono w okresie od listopada 2006 do października 2007 r. W badanych próbkach wody oznaczano: NO3-, NO2-, NH4+, PO43-, Pog., BZT5, tlen rozpuszczony, zawiesinę ogólną, temperaturę wody, odczyn wody i przewodność elektrolityczną. Oprócz badań jakości wód wykonywano pomiary hydrometryczne. W pracy oceniono jakość wody rzeki Stobrawy. Przedstawiono ocenę eutrofizacji tej wody i oceniono czy badana woda jest wrażliwa na zanieczyszczenie związkami azotu ze źródeł rolniczych. Wykonano także ocenę zlewni rzeki Stobrawy pod kątem dostawy materii do zbiornika.Przeprowadzone badania wykazały, że zanieczyszczenie wód dopływających do planowanego zbiornika Kluczbork jest duże, w związku z czym woda ta może pogorszyć jakość wody retencjonowanej w przyszłości w zbiorniku. Stwierdzono, że znajomość profilu zmian wskaźników jakości wody rzeki, na której chcemy zlokalizować zbiornik wodny, powinno stanowić warunek do jego budowy. Na tej podstawie powinno się prognozować jakość wody w przyszłym zbiorniku, podejmować właściwe decyzje gospodarcze w zlewni projektowanego zbiornika w aspekcie retencjonowania, użytkowania i ochrony wody w zbiorniku. ...
Praca dotyczy analizy wypływu wody przez hipotetyczną wyrwę w zaporze suchego zbiornika „Rzymówka" na rzece Kaczawie, który obecnie jest na etapie projektowania. Przeanalizowano dwa warianty rozmycia korpusu zapory: przelanie się wody przez koronę (wariant 1) oraz przebicie hydrauliczne (wariant 2). W modelowaniu uwzględniono różne parametry naruszenia w oparciu o metody parametryczne. Z symulacji wynika, że w przypadku przelania się wody przez koronę powstanie wyrwa o szerokości rzędu 74-78 m, a czas trwania rozmycia będzie w zakresie 0,8-2,1 godz. Natomiast, gdyby wyrwa utworzyła się na skutek przebicia hydraulicznego, jej szerokość wynosiłaby 75 m. Wielkość odpływu wody przez wyrwę oszacowano na poziomie 2337-2597 m3/s dla wariantu 1 oraz 1590-2492 m3/s dla wariantu 2. ...
Artykuł pokazuje problem niespójności granic gruntów pod wodami płynącymi z linią brzegową rzeki. Przedstawiono rejestry danych, zawierające informacje o działkach pod wodami. Należą do nich bazy danych: katastralnych, topograficznych oraz administracyjnych. Pomiary przebiegu linii brzegowej jednej z rzek górskich wykazały duże rozbieżności pomiędzy granicą gruntu pod wodami a linią brzegową tej rzeki. Zmiany czasoprzestrzenne linii brzegowej rzeki określono na podstawie kilkuletnich, cyklicznych pomiarów sytuacyjno-wysokościowych. Celem publikacji jest wykazanie konieczności aktualizacji baz danych katastralnych w zakresie granic gruntów pod wodami płynącymi w związku ze zmianą przebiegu linii brzegowych rzek. Czy mapa ewidencji gruntów zawsze najwierniej oddaje przebieg lini granicznej tego typu obiektów? Jak często powinna być aktualizowana? Mapa ewidencji gruntów i budynków, jako podstawowe źródło danych o granicach gruntów pod wodami płynącymi (rzeki), powinna być aktualizowana, po uprzedniej weryfikacji linii brzegowej rzeki (na przykład na podstawie ortofotomapy). Przeprowadzone badania wykazały jednoznacznie, że aktualizacja granic gruntów pod wodami powinna być wykonywana w interwałach co 10 lat. ...
