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. ...

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 ...

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. ...

Wstępna ocena ilości i jakości osadów dennych wydzielonej części zbiornika wodnego „Besko” na rzece Wisłok

Zbiornik „Besko” na rzece Wisłok składa się z dwóch części: z zasadniczej, na rzece Wisłok (objętość około 11 mln m3) i z bocznej, na rzece Czernisławka – dopływie Wisłoka (objętość ok. 3 mln m3), która wpada do zbiornika kilkaset metrów przed zaporą tego zbiornika. Badaniami objęto boczną część zbiornika, na rzece Czernisławce. Określono właściwości fizyczne osadów dennych m.in. procentową zawartość części organicznych oraz ich skład granulometryczny, według metody Prószyńskiego w dwóch wariantach: z dodatkiem deflokulanta Na2CO3 i bez tego dodatku, wykazując istotne różnice. Również zbadano właściwości chemiczne: odczyn pH i zawartość metali ciężkich. Określenie zawartości metali śladowych pozwoliło na kwalifikację osadów w sześciostopniowej skali wg Kabaty-Pendias, według której oceniana jest możliwość ich rolniczego wykorzystania. Według wstępnych wyników osady klasyfikują się do pierwszego i drugiego stopnia zanieczyszczenia chemicznego gleby, co pozwala na rolnicze ich wykorzystanie i uzupełnianie nimi pobliskich gruntów uprawnych. Określono również przyrosty osadów w poszczególnych przekrojach pomiarowych tej części zbiornika, wykazując znaczne różnice w porównaniu z pomiarami wykonanymi w roku 1987. Ocena ta wykazała, że w ciągu ostatnich 20 lat przyrost miąższości osadów wyniósł około 1,8 metra w przekroju najbliższym od zbiornika głównego, a od początku istnienia zbiornika przyrost ten wyniósł około 3,20 m. Natomiast w przekroju najdalszym od ...

Wpływ rezerwatu przyrody na eksploatację zbiornika nizinnego Jeziorsko

Głównym celem prezentowanych badań jest analiza wpływu rezerwatu przyrody na eksploatacje zbiornika nizinnego Jeziorsko. Jest to zbiornik wielozadaniowy usytuowany na odcinku rzeki Warty od km 484+300 do km 503+800, który pracuje w cyklu rocznym wyrównawczym. W 1998 roku, w górnej części zbiornika tj. od mostu w miejscowości Warta w km 503+560 aż do km 500, Rozporządzeniem Ministra Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 23 grudnia 1998 r., został utworzony rezerwat przyrody „Jeziorsko”. W tej sytuacji na zbiorniku obserwujemy naturalny, niezakłócony pracami bagrowniczymi proces akumulacji. W pracy przedstawiono analizę wpływu procesu zarastania oraz zamulania, czego wynikiem jest podpiętrzenie wody w cofkowej części zbiornika. Rezultatem tych procesów jest wzrost zagrożenia powodziowego na omawianym zbiorniku. ...

Prognoza dopływu rumowiska do zbiornika retencyjnego Włodzienin na rzece Troi

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. ...

Erozyjna charakterystyka drobnoziarnistych osadów o cechach spoistych z jeziora Dąbie

Jezioro Dąbie położone jest w obrębie ujściowego odcinka Dolnej Odry. Akwen ten ma ważne znaczenie dla żeglugi, gdyż przez jego czaszę przechodzi główny tor wodny pomiędzy portem Schwedt a Zatoką Pomorską. Zbiornik ten jest intensywnie zanoszony rumowiskiem polifrakcyjnym ze znaczną zawartością cząstek pylastych i ilastych oraz materii organicznej. Wysoka zawartość cząstek pyłów i iłów nadaje rumowisku cechy materiału częściowo spoistego względnie spoistego. Osadzające się rumowisko powoduje utrudnienia w eksploatacji zbiornika oraz istotne zmniejszenie jego pojemności. W ciągu 34 lat jego pojemność zmniejszyła się o 12,1 mln m3, a średni roczny przyrost objętości osadów oceniany jest na 356 000 m3. Autorzy przeprowadzili wstępną ocenę parametrów erozji osadów z jeziora Dąbie na podstawie jego cech fizycznych i reologicznych. ...

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 ...

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 ...

Charakterystyka zamulania małych zbiorników wodnych w układzie kaskadowym i równoległym za pomocą wskaźnika sedymentacji

Wskaźnik sedymentacji został wprowadzony i zdefiniowany przez Churchilla. Wskaźnik ten jest ilorazem czasu zatrzymania wody w zbiorniku i średniej prędkości przepływu wody przez zbiornik. Churchill opracował zależność zdolności zbiornika do zatrzymania rumowiska w funkcji wskaźnika sedymentacji. Możliwość zastosowania wskaźnika sedymentacji do scharakteryzowania procesu zamulania małych zbiorników wodnych, a także ocena możliwości zastosowania metody Churchilla została wykonana na podstawie wyników badań czterech małych zbiorników wodnych. Do badań wytypowano dwa zbiorniki wodne w układzie kaskadowym i dwa zbiorniki wodne w układzie równoległym. Stwierdzono, że istnieje możliwość zastosowania wskaźnika sedymentacji do wyznaczenia początkowej zdolności małych zbiorników wodnych do zatrzymywania rumowiska niezależnie od ich wzajemnego usytuowania na danym cieku wodnym. Nie jest natomiast możliwe określenie za pomocą formuły Churchilla redukcji tej zdolności w poszczególnych latach eksploatacji zbiorników. Wykazano, że w zbiornikach w układzie równoległym zdolność do zatrzymania rumowiska redukowana jest z jednakową intensywnością, natomiast w zbiornikach w układzie kaskadowym w zbiorniku górnym zdolność do zatrzymania rumowiska ulega szybszej redukcji niż w zbiorniku dolnym kaskady. Opracowano również zależność intensywności zamulania od wskaźnika sedymentacji stwierdzając, że w przypadku zbiorników charakteryzujących się niższymi wartościami wskaźnika sedymentacji intensywność zamulania jest większa, jak również większy jest stopień zamulenia. ...

Ocena możliwości zastosowania metody Brune’a i jej modyfikacji do określenia zdolności małych zbiorników wodnych do zatrzymywania rumowiska

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń zdolności małych zbiorników wodnych do zatrzymania rumowiska (). Do analiz wytypowano dziewięć małych zbiorników wodnych znajdujących się w dorzeczu górnej Wisły. Zdolność ta została określona na podstawie bilansu rumowiska i porównana z wynikami obliczeń metodą Brune'a i jej modyfikacjami, opracowanymi przez Gilla, Heinemanna oraz Jothiprakasha i Garga. Stwierdzono, że istnieje możliwość zastosowania tych metod do wyznaczenia początkowej zdolności małych zbiorników do zatrzymywania rumowiska. Metody te mogą mieć zastosowanie w przypadku małych zbiorników, których współczynnik pojemności jest większy od 1%. Stwierdzono również, że wyniki obliczeń zdolności do zatrzymywania rumowiska w kolejnych latach eksploatacji małych zbiorników wodnych wykonane za pomocą metody Brune'a i wzorów Gilla, Heinemanna oraz Jothiprakasha i Garga nie odpowiadają rzeczywistej zdolności, oznaczonej symbolem rz i określonej na podstawie bilansu rumowiska. Poddane ocenie metody nie mogą być wykorzystane do określenia zdolności małych zbiorników wodnych do zatrzymania rumowiska w kolejnych latach eksploatacji. ...