Pobierz Hydrologiczne aspekty funkcjonowania planowanego zbiornika wodnego: ,,Wierna rzeka” i więcej Publikacje w PDF z Idrologia tylko na Docsity!
Do cytowania For citation: Ciupa T., Suligowski R. 2018. Hydrologiczne aspekty funkcjonowania planowanego zbiornika wodnego „Wierna Rzeka” (Wyżyna Przedborska). Woda-Środowisko- Obszary Wiejskie. T. 18. Z. 1 (61) s. 5–22.
Wpłynęło 17.10.2017 r. Zrecenzowano 8.12.2017 r. Zaakceptowano 10.01.2018 r. A – koncepcja B – zestawienie danych C – analizy statystyczne D – interpretacja wyników E – przygotowanie maszynopisu F – przegląd literatury
HYDROLOGICZNE ASPEKTY
FUNKCJONOWANIA PLANOWANEGO
ZBIORNIKA WODNEGO „WIERNA
RZEKA” (WYŻYNA PRZEDBORSKA)
Tadeusz CIUPA ABDEF, Roman SULIGOWSKI ABDEF
Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Instytut Geografii
S t r e s z c z e n i e W pracy określono uwarunkowania hydrologiczne i morfologiczne niezbędne do utworzenia zbiornika wodnego małej retencji „Wierna Rzeka” zlokalizowanego na rzece Łososinie. Zbiornik ten jest projektowany w środkowej części rolniczo-leśnej zlewni Łososiny – w mezoregionie Wzgórz Łopuszańskich. Powierzchnia zlewni zamkniętej zaporą czołową będzie wynosić 149,7 km^2 , a zbior- nika w warunkach normalnego poziomu piętrzenia ( NPP ) – 0,74 km^2. Objętość osiągnie ok. 1,1 mln m^3 , a maksymalna głębokość – 3,9 m. Charakterystykę hydrologiczną zlewni zbiornikowej opracowano na podstawie danych IMGW (rzeka Łososina, przekrój Bocheniec, 1961–1995), wykorzystując metodę analogii. Na podstawie numerycznego modelu terenu, wykonanego technikami skaningu laserowego, wyznaczono linię brze- gową misy zbiornika, opracowano krzywe – batymetryczną i pojemności. Określono natężenie przepływów charakterystycznych (m.in. NNQ = 0,05 m^3 ꞏs–1^ , SSQ = 0, m^3 ꞏs–1^ i WWQ = 14,45 m^3 ꞏs–1^ ), obliczono średni roczny odpływ jednostkowy ( SSq = 5,4 dm^3 ꞏs–1^ ꞏkm–2^ ) oraz współczynnik odpływu (α = 27%). W analizie uwzględniono również reżim odpływu, a także przepływy nienaruszalne obliczone trzema metodami, w tym najbardziej restrykcyjną – metodą Ko- strzewy. Na podstawie przeprowadzonej analizy hydrologicznej można stwierdzić, że zasoby wód rzeki Łososiny są wystarczające do szybkiego napełnienia zbiornika „Wierna Rzeka” (od 21 do 96 dni w zależności od pory roku), nawet gdy uwzględni się najbardziej wymagające kryterium wyzna- czania przepływów nienaruszalnych. Stan jakości wód rzeki zasilającej w 2015 r. nie wskazywał na występowanie istotnych zagrożeń ekologicznych, ponieważ w zakresie stanu elementów: fizykoche- micznych, hydromorfologicznych i biologicznych udokumentowano stan dobry i powyżej dobrego. Zatem zasoby jakościowe wód płynących w zlewni Łososiny są również wystarczające do prawidło- wego funkcjonowania planowanego zbiornika.
Słowa kluczowe: mała retencja, rzeka Łososina, zasoby wodne, zbiornik wodny
pdf: www.itp.edu.pl/wydawnictwo/woda © Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, 2018
W ODA -Ś RODOWISKO -O BSZARY W IEJSKIE 2018 (I–III). T. 18. Z. 1 (61)
WATER-E NVIRONMENT-RURAL A REAS ISSN 1642-8145 s. 5–
6 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 18. Z. 1 (61)
WSTĘP
Na obszarach wyżynnych, gdzie w zasadzie brak jest większych naturalnych
akwenów, istnieje potrzeba budowy zbiorników wodnych małej retencji. Ich po-
wstanie może przyczynić się do poprawy zasobów wodnych w zlewniach rolniczo-
-leśnych, w tym ograniczenia skutków suszy i powodzi, a także może przynieść
korzyści przyrodnicze, np. przez zwiększenie bioróżnorodności [S YMONIDES 2010]
i walorów krajobrazowych [D UDZIŃSKA i in. 2016; RADECKI -P AWLIK, K APUSTA
2006]. Problematyka związana z projektowaniem i charakterystyką funkcjonowa-
nia istniejących, naturalnych i antropogenicznych zbiorników na terenach wiej-
skich jest przedmiotem wielu publikacji, uwzględniających aspekty m.in. meto-
dyczne [C HOIŃSKI 2007; K OWALEWSKI (red.) 2014; PRZYBYŁA i in. 2015], projek-
towe [KARDEL i in. 2011; M IODUSZEWSKI 2008; 2014], przyrodnicze [BIEROŃSKI
2005] , hydrologiczne [K OWALEWSKI 2003; OLSZEWSKA, NOWICKA 2016], jakości
wód [S ZCZYKOWSKA 2009; S ZCZYKOWSKA , S IEMIENIUK 2011], zamulania i osa-
dów dennych [M ADEYSKI i in. 2008; MADEYSKI , T ARNAWSKI 2006; T ARNAWSKI ,
M ICHALEC 2006] i ekonomiczne [JANKOWIAK, BIEŃKOWSKI 2011; M IODUSZEW-
SKI 2004; 2008; M ROZIK, P RZYBYŁA 2013; S IEMIENIUK i in. 2015; S TAŃCZUK -
-GAŁWIACZEK 2016].
Na Wyżynach Kieleckiej i Przedborskiej istnieją dogodne warunki do lokaliza-
cji sztucznych zbiorników wodnych [CIUPA, S ULIGOWSKI 2017; S ULIGOWSKI i in.
2009]. Sprzyja temu litologia podłoża i morfologia den dolin, a także cechy klima-
tycznego bilansu wodnego. Innym ważnym argumentem za budową małych zbior-
ników wodnych w górnych odcinkach rzek świętokrzyskich jest wysoka jakość ich
wód [BIERNAT i in. 2009].
W województwie świętokrzyskim planowana była budowa 173 powierzchnio-
wych zbiorników wodnych, w tym 20 o pojemności ponad 1 mln m^3 [ŚZMiUW
2006]. Większość z nich już powstała lub jest w trakcie realizacji. Są to zbiorniki
lokalizowane na terenach wiejskich, głównie wielozadaniowe, w tym retencyjno-
-rekreacyjne, przeciwpowodziowe, z funkcją energetyczną i wędkarską. Najwięcej
z nich zaproponowano w zlewni Nidy, w tym 7 o pojemności użytkowej ponad
1 mln m^3. Jednym z większych jest zbiornik „Wierna Rzeka” na Łososinie (1,1 mln
m^3 ). Zbiornik ten, zgodnie z wytycznymi „Programu małej retencji dla wojewódz-
twa świętokrzyskiego” [ŚZMiUW 2006], ustalonymi w ramach porozumienia za-
wartego między Ministrem Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Ministrem Środowiska, Pre-
zesem Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa oraz Prezesem Zarządu
Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, będzie uwzględniał proeko-
logiczne metody retencjonowania wody. Podstawową kwestią na etapie projekto-
wania tego zbiornika jest uzyskanie odpowiedzi na pytanie: czy zasoby i stan czy-
stości wód w jego zlewni zbiornikowej będą umożliwiały jego użytkowanie w cią-
gu całego roku?
8 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 18. Z. 1 (61)
Rys. 1. Mapa sytuacyjna zlewni Łososiny po przekrój projektowanej zapory czołowej zbiornika „Wierna Rzeka”; 1 = dział wodny, 2 = cieki, 3 = drogi, 4 = poziomice (m n.p.m.), 5 = zbiornik wodny, 6 = zabudowa; źródło: opracowanie własne
Fig. 1. Situation map of the Łososina catchment upstream of the cross-section of the designed dam of the ‟Wierna Rzeka” Reservoir; 1 = water divide, 2 = streams, 3 = roads, 4 = isohips (m a.s.l.), 5 = water reservoir, 6 = developed area; source: own elaboration
wych w tej zlewni została przeprowadzona na podstawie danych o wartości odpły-
wu z okresu 1961–1995. Wykorzystano dwie miary względne odpływu stosowane
powszechnie w praktyce hydrologicznej: odpływ roczny H (mm) (objętość odpły-
wu rocznego odniesiona do powierzchni zlewni) oraz odpływ jednostkowy
q (dm^3 ꞏs–1^ ꞏkm–2^ ), wyrażający wartość odpływu w ciągu sekundy z kilometra kwa-
dratowego zlewni.
T. Ciupa, R. Suligowski: Hydrologiczne aspekty funkcjonowania planowanego zbiornika… 9
Rys. 2. Zasięg zbiornika „Wierna Rzeka” na rzece Łososinie w warunkach różnych poziomów piętrzenia; 1 = zapora czołowa, 2 = zapora boczna, 3 = kanał obiegowy, 4 = maksymalny poziom piętrzenia (Maks PP = 235,05 m n.p.m.), 5 = normalny poziom piętrzenia ( NPP = 234,5 m n.p.m.), 6 = minimalny poziom piętrzenia (Min PP = 234,00 m n.p.m.), 7 = zasięg terenu pod inwestycję; źródło: opracowanie własne
Fig. 2. Area of the ‟Wierna Rzeka” Reservoir on the Łososina River at various water levels; 1 = dam head, 2 = side dam, 3 = channel, 4 = maximal water level (Max PP = 235.05 m a.s.l), 5 = normal water level ( NPP = 234.5 m a.s.l), 6 = minimal water level (Min PP = 234.00 m a.s.l), 7 = investment area range; source: own elaboration
T. Ciupa, R. Suligowski: Hydrologiczne aspekty funkcjonowania planowanego zbiornika… 11
WYNIKI
OPAD ATMOSFERYCZNY JAKO ELEMENT ZASILANIA ZLEWNI
Średnia suma roczna opadów na posterunkach opadowych w zlewni Łososiny
w wieloleciu 1971–1990 była mało zróżnicowana i wynosiła 595 mm na posterun-
ku w Snochowicach 592 mm, a w Małogoszczu – 626 mm. Znacznie wyższy śred-
ni roczny opad w Oblęgorze (728 mm) jest uwarunkowany lokalizacją tego poste-
runku na południowo-zachodnim skłonie Pasma Oblęgorskiego. Średnia obszarowa
suma opadów w całej zlewni wynosiła 628,2 mm. Najwyższa zarejestrowana suma
roczna opadów wystąpiła w 1974 r. w Oblęgorze i wynosiła 1010 mm, zaś najniż-
sza – w 1984 r. w Snochowicach, gdzie spadło wówczas 424 mm opadu. W cyklu
rocznym najwyższe opady na wszystkich posterunkach były w sierpniu (maks. –
103 mm w Oblęgorze). Udział opadów tego miesiąca w opadzie rocznym mieścił
się w zakresie się od 13,7% w Snochowicach do 15,0% w Oblęgorze (rys. 3).
Rys. 3. Średnia miesięczna suma opadów w wieloleciu 1971–1990 na wybranych posterunkach opadowych w zlewni Łososiny; źródło: opracowanie własne Fig. 3. Mean monthly precipitation total in period 1971–1990 at selected raingauges in the Łososina catchment; source: own elaboration
Ekstremalnie wysoką sumę miesięczną opadu zarejestrowano w sierpniu 1972 r.
i wynosiła ona 268 mm (Oblęgór). W ciągu wielolecia, podczas kilku lat, opady w lipcu były wyższe niż w sierpniu (w latach 1973–1976, 1990). Miesiącem o naj-
niższych opadach był luty, a jego udział w sumie rocznej nieznacznie zmieniał się
w analizowanym wieloleciu – od 4,2% na posterunku Oblegór do 4,5% w Snocho- wicach.
Znaczne różnice zaznaczyły się w wysokości opadów w latach tzw. suchych
i mokrych, np. w Oblęgorze wynosiła ona 496 mm, a w Małogoszczu – 439 mm.
0
20
40
60
80
100
120
XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X
mm
Oblęgór Małogoszcz Snochowice
12 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 18. Z. 1 (61)
ODPŁYW RZECZNY
Średni roczny odpływ w wieloleciu w zlewni Łososiny osiągnął wartości 167,
mm i 5,4 dm^3 ꞏs–1^ ꞏkm–2^. Średni miesięczny odpływ był większy w półroczu zimo-
wym niż w letnim. Jego maksimum w wieloleciu 1961–1995 przypadało na marzec
(wiosenne roztopy) i wynosiło 21,0 mm (8,1 dm^3 ꞏs –1^ ꞏkm–2^ ) – rysunek 4. Obserwo-
wano wówczas największe zróżnicowanie wartości odpływu w cyklu rocznym.
W półroczu letnim niewielkie maksimum odpływu odnotowano w sierpniu. Było
ono związane z większym odpływem powierzchniowym, wywołanym opadami
w tym okresie. Najniższe wartości odpływu w analizowanych zlewniach wystąpiły
we wrześniu, co było efektem dużego jeszcze parowania, w warunkach stosunko-
wo małego już zasilania atmosferycznego.
Rys. 4. Odpływ w cyklu rocznym ze zlewni Łososiny w wieloleciu 1961–1995; H = warstwa odpływu, mm; q = odpływ jednostkowy, dm^3 ꞏs–1ꞏkm–2; źródło: opracowanie własne
Fig. 4. Mean monthly runoff from Łososina catchment in 1961–1995; H = runoff volume, mm; q = specific runoff, dm^3 ꞏs–1ꞏkm–2; source: own elaboration
Istotną charakterystyką hydrologiczną z utylitarnego punktu widzenia jest
współczynnik odpływu ( α ). Informuje on, jaka część wody opadowej odpłynęła
z obszaru zlewni w danym okresie. Największe jego wartości w analizowanym
przekroju wystąpiły wiosną i związane były z wprowadzaniem do obiegu wody
pochodzącej z tajania pokrywy śnieżnej, w warunkach niskiej sumy opadów w tym
czasie. Średnie roczne wartości α wynosiły tu ok. 27%.
PRZEPŁYWY CHARAKTERYSTYCZNE
Średni roczny przepływ w zlewni zbiornikowej w wieloleciu 1961–1995 osią-
gnął 0,808 m^3 ꞏs–1^ (tab. 1). Maksymalny przepływ w przekroju zapory określono na
2
3
4
5
6
7
8
9
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X
q , dm
3 ∙s
−1 ∙km
−
H, mm
Miesiące Months
14 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 18. Z. 1 (61)
wartości przepływu nienaruszalnego obliczonego tą metodą w roku przeciętnym
wystąpią w miesiącach letnich (czerwiec – 0,423 m^3 ꞏs–1^ , lipiec – 0,420 m^3 ꞏs–1^ , sier-
pień – 0,432 m^3 ꞏs–1^ ). Są one jednak wystarczające do zapewnienia wówczas odpo-
wiednio wysokich stanów wody zarówno w kanale obiegowym, jak i w zbiorniku
wodnym.
Dolna dopuszczalna wartość przepływu nienaruszalnego, określonego zgodnie
z zasadami kryterium ochrony obiektów przyrodniczych ( Qn (^) op , w m^3 ꞏs–1^ ) dla Łoso-
siny w poszczególnych sezonach, kształtuje się następująco: zima – 0,050, wiosna
i lato – 0,085, jesień – 0,105.
Uzyskane wyniki metodą małopolską wskazują, że przepływ nienaruszalny po-
niżej zbiornika wodnego w każdym miesiącu, nawet w warunkach założonego do-
brego stanu ekologicznego cieku jest znacznie mniejszy od obliczonego metodą
hydrobiologiczną (tab. 3).
Tabela 3. Przepływy nienaruszalne Qn (^) m (m^3 ꞏs–1) w Łososinie w przekroju zapory zbiornika wodnego „Wierna Rzeka” określone metodą małopolską (na podstawie wielolecia 1961–1995)
Table 3. Environmental flow Qn (^) h (m^3 ꞏs–1) of Łososina River in the cross section of the dam “Wierna Rzeka” the Małopolska method (period 1961–1995)
Założony stan ekologiczny cieku Ecological state of stream
Qn (^) m w miesiącu Qn (^) m in month (^) Qn (^) m w roku Qn (^) m XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X in year
Dobry Good 0,52^ 0,48^ 0,39^ 0,48^ 0,49^ 0,46^ 0,35^ 0,33^ 0,33^ 0,34^ 0,37^ 0,43^ 0, Umiarkowany Moderate 0,37^ 0,33^ 0,22^ 0,30^ 0,32^ 0,32^ 0,22^ 0,21^ 0,22^ 0,22^ 0,24^ 0,28^ 0,
Źródło: opracowanie własne. Source: own elaboration.
Zatem zasoby wodne Łososiny w całym cyklu rocznym są wystarczające do
zapewnienia funkcjonowania zbiornika wodnego oraz życia flory i fauny w kanale
obiegowym i korycie poniżej zapory. Do rozwiązania pozostaje jedynie problem
hydrotechniczny rozdziału części wody skierowanej do misy zbiornika i kanału.
JAKOŚĆ WÓD ŁOSOSINY
Kluczowe znaczenie na etapie projektowania zbiornika wodnego jest rozpo-
znanie i analiza stanu jakości wód do niego dopływających. Aktualnie obowiązują-
cy system klasyfikacji jakości wód dotyczy wyodrębnionych odcinków rzek, tzw.
jednolitych części wód powierzchniowych (JCWP) [Rozporządzenie MŚ… 2016].
W 2012 r. wyodrębniono JCWP po przekrój pomiarowo-kontrolny Fanisławiczki
(w 16,0 km biegu rzeki Łososiny) i kontrolowano tylko poziom zanieczyszczeń
T. Ciupa, R. Suligowski: Hydrologiczne aspekty funkcjonowania planowanego zbiornika… 15
substancjami priorytetowymi oraz specyficznymi zanieczyszczeniami syntetycz-
nymi i niesyntetycznymi [WIOŚ 2013]. Potencjał ekologiczny jednolitej części
wód powierzchniowych JCWP PLRW20005216292 – „Wierna Rzeka od źródeł do
Kalisza”, o statusie: silnie zmieniona część wód, został sklasyfikowany w latach
2014 i 2015 jako dobry i powyżej dobrego. Taki stan wyróżniał rzekę Łososinę na
tle pozostałych rzek województwa świętokrzyskiego, bowiem jedynie 7 uzyskało
taką ocenę, w 2014 r. na 50 punktów pomiarowych, a w 2015 r. na 52 punkty.
W zakresie „oceny dziedziczone” w analizowanym przekroju uzyskano wynik do-
bry, na co składały się oceny fitobentosu (wskaźnik okrzemkowy IO ), makrofitów
(makrofitowy indeks rzeczny MIR ) i makrobezkręgowców bentosowych (indeks
MMI ). Zgodnie z klasyfikacją elementów biologicznych i hydromorfologicznych
stan Łososiny w analizowanym przekroju w latach 2012, 2014 i 2015 był dobry
i powyżej dobrego [WIOŚ 2013; 2015; 2016]. Natomiast wszystkie badane wskaź-
niki fizykochemiczne nie przekraczały wówczas norm dla klas I–II. Stężenie bada-
nych substancji z grupy specyficznych zanieczyszczeń syntetycznych i niesynte-
tycznych: chromu (VI), cynku i miedzi nie przekraczało wówczas wartości gra-
nicznych dla klasy II. Elementom hydromorfologicznym w 2012 r. silnie zmienio-
nej JCWP przypisano II klasę potencjału ekologicznego, podobnie jak 2 lata póź-
niej. Stan chemiczny analizowanej części wód w latach 2014 i 2015 był dobry, po-
dobnie jak w roku 2012. Oceniony był on wówczas na niskim poziomie ufności, co
wynikało z uwzględnienia jedynie kilku elementów chemicznych: benzo(a)pirenu
oraz sumy benzo(b)fluorantenu i enzo(k)fluorantenu. Należy zaznaczyć, że na pod-
stawie badanych corocznie w latach 2010–2012 substancji z grupy wielopierście-
niowych węglowodorów aromatycznych (WWA): benzo(a)piren, benzo(b)fluoran-
ten oraz benzo(k)fluoranten nie odnotowano przekroczeń wartości granicznych dla
stanu dobrego. Ocena wymagań w odniesieniu do obszaru chronionego w latach
2014 i 2015 wskazuje, że omawiana jednolita cześć wód spełnia stawiane wymogi
pod kątem bytowania ryb w warunkach naturalnych (T), a obszary chronione są tu
wrażliwe na eutrofizację wywołaną zanieczyszczeniami pochodzącymi ze źródeł
komunalnych (MOEU), głównie ze wsi nieobjętych kanalizacją sanitarną (np. Sno-
chowice i Grzymałków).
Należy jednak zauważyć, że zbiornik wodny podczas funkcjonowania bardzo
intensywnie zmienia jakość retencjonowanej wody, m.in. generuje powstawanie
związków organicznych i zmniejsza ładunek mineralnych form biogenów. Wzrost
temperatury wody, wynikający z dużej powierzchni lustra wody, niewielkiej śred-
niej głębokości zbiornika (1,48 m), małego zacienienia, zmniejszenia tempa prze-
pływu i turbulencji, a w konsekwencji słabszego natlenienia, może spowodować
rozwój fitoplanktonu i tzw. zakwity wód. Podwyższoną temperaturę wody w ma-
łych i płytkich przepływowych zbiornikach wodnych (w Głuchowie oraz w Rzą-
dzy) potwierdzają badania ŁASZEWSKIEGO [2015], a poniżej zbiorników – WIAT-
KOWSKIEGO [2008] i C IUPY [2009].
T. Ciupa, R. Suligowski: Hydrologiczne aspekty funkcjonowania planowanego zbiornika… 17
Uzyskane wyniki wskazują, że rezerwa powodziowa wyniesie ponad 430 tys. m^3 ,
co umożliwiłoby przejęcie w całości dużej fali wezbraniowej. Największa głębo-
kość w obrębie planowanego zbiornika będzie zlokalizowana przy zaporze
i w warunkach Maks PP osiągnie 3,9 m.
Opracowany materiał dokumentacji hydrologicznej i kartograficznej wykorzy-
stano do określenia czasu napełniania zbiornika. W każdym miesiącu obliczono
dobowe przepływy dyspozycyjne (Δ Q ), a na ich podstawie objętość wody możliwą
do wykorzystania podczas napełniania zbiornika (tab. 4). W obliczeniach przyjęto
przepływ nienaruszalny na poziomie najbardziej restrykcyjnym (największy okre-
ślony spośród wszystkich analizowanych), tj. wg kryterium hydrobiologicznego.
Przeprowadzona analiza wykazała, że najkrótszy czas napełniania zbiornika
„Wierna Rzeka” do normalnego poziomu piętrzenia ( NPP = 234,50 m n.p.m.) był-
by w marcu i wyniósłby 21 dni. Rozpoczęcie napełniania misy zbiornika do NPP
np. od 1 kwietnia trwałoby 32 dni, a od 1 czerwca – 59 dni. Szczególnie nieko-
rzystny okres napełniania przypada na miesiące jesienne. Rozpoczęcie zasilania
zbiornika od 1 września trwałoby 76 dni (do NPP ) i 96 dni (Maks PP ). W przed-
stawionych wyżej wynikach nie uwzględniono strat początkowych związanych
z przesiąkiem i parowaniem ze swobodnej, powiększającej się powierzchni lustra
wody oraz ewentualną pokrywą lodową w miesiącach zimowych.
Tabela 4. Miesięczne charakterystyki hydrologiczne niezbędne do obliczenia czasu napełnienia pla- nowanego zbiornika wodnego „Wierna Rzeka”
Table 4. Average hydrological characteristics necessary to calculate the filling time of the planned “Wierna Rzeka” Reservoir
Charakterystyka Characteristics
Wartość w miesiącu Value in month XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X SSQ , m^3 ∙s –1^ 0,792 0,946 0,851 1,038 1,215 0,993 0,626 0,650 0,622 0,700 0,582 0, Qnh , m^3 ∙s –1^ 0,665 0,615 0,496 0,604 0,619 0,590 0,447 0,423 0,420 0,432 0,476 0, Δ Q = SSQ – Qn (^) h m^3 ∙s –1^ 0,126^ 0,330^ 0,355^ 0,434^ 0,595^ 0,403^ 0,179^ 0,227^ 0,203^ 0,268^ 0,106^ 0, t (^) d , s 86 400 Δ M (^) d = Δ Q ∙ t (^) d tys. m^3 ∙doba– thous. m^3 ∙ day–
10,9 28,6 30,7 37,5 51,4 34,9 15,5 19,6 17,5 23,2 9,2 10,
t (^) m , dni days 30 31 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 Δ M (^) m = Δ Q ∙ t (^) m mln m^3 ∙miesiąc– million m^3 ∙month –
0,328 0,885 0,952 1,050 1,594 1,046 0,479 0,589 0,543 0,719 0,275 0,
Objaśnienia: SSQ = średni przepływ, Qn (^) h = przepływ nienaruszalny, Δ Q = przepływ dyspozycyjny, t (^) d = liczba sekund w ciągu doby, t (^) m = liczba dni w miesiącu, Δ M (^) d = średnia dobowa objętość odpływu, Δ M (^) m = średnia mie- sięczna objętość odpływu. Explanations: SSQ = mean flow, Qn (^) h = environmental flow, Δ Q = available flow, t (^) d = number of seconds per day, t (^) m = number of days in a month, Δ M (^) d = mean daily runoff volume, Δ M (^) m = mean monthly runoff volume. Źródło: wyniki własne. Source: own study.
18 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 18. Z. 1 (61)
Obliczony czas napełniania planowanego zbiornika wodnego, nawet w najbar-
dziej niekorzystnym okresie, będzie stosunkowo krótki. Wydłużenie tego czasu
nawet o miesiąc nie będzie miało większego znaczenia w aspekcie jego funkcjo-
nowania. Udokumentowane zasoby wodne zlewni Łososiny są na tyle wystarczają-
ce, że w jej środkowej części może funkcjonować zbiornik o zaproponowanej po-
wierzchni i pojemności.
PODSUMOWANIE I WNIOSKI
W środkowej części zlewni Łososiny projektowany jest zbiornik wodny
„Wierna Rzeka” o powierzchni zalewu 74,17 ha, pojemności ok. 1,1 mln m^3 wody
w warunkach normalnego poziomu piętrzenia. Szczegółowa analiza hydrologiczna
przeprowadzona w odniesieniu do zlewni Łososiny po przekrój zapory (o po-
wierzchni 149,7 km^2 ) wykazała, że:
- średni roczny przepływ osiągnął 0,808 m^3 ꞏs–1^ , najniższy – 0,050 m^3 ꞏs–1^ , a naj- wyższy – 17,45 m^3 ꞏs–^.
- średnia roczna wartość odpływu jednostkowego wynosi 5,4 dm^3 ꞏs–1^ ꞏkm–2^ (mak- symalny – 116,7 dm^3 ꞏs–1^ ꞏkm–2^ ), a współczynnika odpływu – 27%;
- reżim przepływu Łososiny można określić jako złożony, z dwoma maksimami
w ciągu roku (wiosenne: marzec i letnie: sierpień) oraz minimum we wrześniu;
- przepływy nienaruszalne, obliczone różnymi metodami, wskazują jednoznacznie
na wystarczające w ciągu całego roku zasoby wód do utrzymania życia w wodach Łososiny poniżej zapory zbiornika w trakcie jego funkcjonowania; przyjmując najbardziej restrykcyjne kryterium hydrobiologiczne, otrzymano wartości: śred- nią roczną – 0,528 m^3 ꞏs–1^ , miesięczne od 0,420 m^3 ꞏs–1^ (lipiec) do 0,665 m^3 ꞏs – (listopad);
- napełnianie misy zbiornika, z zachowaniem przepływów nienaruszalnych, trwa-
łoby najkrócej wiosną – 21 dni (marzec), a najdłużej w miesiącach jesiennych – 96 dni (wrzesień–grudzień);
- rezerwa powodziowa w warunkach założonych parametrów zbiornika wyniesie
ok. 435 tys. m^3 , co umożliwi przejęcie w całości fali wezbraniowej wywołanej kilkugodzinnymi opadami ulewnymi;
- stan jakościowy i ekologiczny wód rzeki Łososiny nie wskazuje na zagrożenia
w funkcjonowaniu planowanego zbiornika wodnego „Wierna Rzeka”. Ostatecznie można stwierdzić, że zasoby wód płynących w zlewni Łososiny są
wystarczające do prawidłowego funkcjonowania planowanego zbiornika.
20 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 18. Z. 1 (61)
KOWALEWSKI Z. 2003. Wpływ retencjonowania wód powierzchniowych na bilans wodny małych zlewni rolniczych [The effect of surface retention on the water balance of small agricultural ca- tchments]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy Naukowe i Monografie. Nr 6. ISBN 83-88763-31-8 ss. 126. KOWALEWSKI Z. (red.) 2014. Metody retencjonowania wody na obszarach rolniczych i warunki ich stosowania [Methods of water retention in rural areas and their conditions of use]. Falenty. Wy- daw. ITP. ISBN 978-83-62416-82-0 ss. 162. KUPCZYK E., BIERNAT T., CIUPA T, KASPRZYK A., SULIGOWSKI R. 1994. Zasoby wodne dorzecza Nidy [Water resources in the Nida drainage basin]. Kielce. WSP. ISBN 83-7133-017-0 ss. 175. Ł ASZEWSKI M. 2015. Wpływ niewielkich zbiorników na temperaturę wody rzek nizinnych na przykładzie Jeziorki i Rządzy [The influence of small reservoirs on lowland stream water tem- perature on the example of Jeziorka and Rządza rivers]. Przegląd Naukowy – Inżynieria i Kształ- towanie Środowiska. Nr 67 s. 13–25. MADEYSKI M., MICHALEC B., T ARNAWSKI M. 2008. Zamulanie małych zbiorników wodnych i jakość osadów dennych [Silting of small water reservoirs and quality of sediments]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Ser. Monografia. Vol. 11 ss. 77. MADEYSKI M., T ARNAWSKI M. 2006. Ocena stanu ekologicznego osadów dennych wybranych małych zbiorników wodnych [Evaluation of the ecological state of bottom sediments in chosen small wa- ter reservoirs]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 4/3 s. 107–116. MIODUSZEWSKI W. 2004. Gospodarowanie zasobami wodnymi w aspekcie wielofunkcyjnego rozwoju obszarów wiejskich [Water resources management in view of multifunctional development of ru- ral areas]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 4. Z. 1(10) s. 11–29. MIODUSZEWSKI W. 2008. Małe zbiorniki wodne. Wytyczne projektowania [Small water reservoirs. Design guidelines]. Materiały Instruktażowe. Procedury. Nr 127/11. Falenty. Wydaw. IMUZ. ISBN 978-83-88763-93-9 ss. 30. MIODUSZEWSKI W. 2014. Small (natural) water retention in rural areas. Journal of Water and Land Development. No. 20 p. 19–29. DOI https://doi.org/10.2478/jwld-2014-0005. MROZIK K., PRZYBYŁA C. 2013. Mała retencja w planowaniu przestrzennym [Small retention in spa- tial planning]. Poznań. WFOŚiGW. ISBN 978-83-64246-06-7 ss. 216. OLSZEWSKA B., NOWICKA E. 2016_._ Możliwość retencjonowania wody w nizinnej zlewni cieku Jezior- ka [The possibility of water retention in a lowland Jeziorka stream catchment]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 1 s. 5–15. DOI 10.14597/infraeco.2016.1.1.001. PRZYBYŁA C Z., SOJKA M., MROZIK K., WRÓŻYŃSKI R., PYSZNY K. 2015. Metodyczne i praktyczne aspekty planowania małej retencji [Methodical and practical aspects of small water retention planning]. Poznań. Bogucki Wydaw. Nauk. ISBN 978-83-7986-057-9 ss. 204. RADECKI -PAWLIK A., KAPUSTA A. 2006. Mała retencja wodna i jej znaczenie [Small water retention and its significance]. Aura. Nr 3 s. 32–33. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych. [Regulation of the Minister of the Environment of July 21, 2016 on the method of classification of the state of surface water bodies and environmental quality standards for pri- ority substances]. Dz.U. 2016 poz. 1187. Rozporządzenie nr 4 Dyrektora RZGW w Krakowie z 16 stycznia 2014 r. w sprawie warunków kor- zystania z wód regionu wodnego Górnej Wisły [Regulation No. 4 of the Director of RZGW in Krakow of January 16, 2014 on the conditions of using the waters of the Upper Vistula water re- gion]. SIEMIENIUK A., SZCZYKOWSKA J., MIŁASZEWSKI R. 2015. Ekonomiczne i ekologiczne aspekty budowy i funkcjonowania małej retencji wodnej na Podlasiu [Economic and ecological aspects of the construction and operation of small water retention in Podlasie]. Ekonomia i Środowisko. Nr 2(53) s. 103–111.
T. Ciupa, R. Suligowski: Hydrologiczne aspekty funkcjonowania planowanego zbiornika… 21
STAŃCZUK-GAŁWIACZEK M. 2016. Planowanie małej retencji wodnej w procesie scalenia gruntów na obszarach wiejskich [Small water retention planning in land consolidation projects for rural are- as]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 16. Z. 1(53) s. 55–69. SULIGOWSKI R., KUPCZYK E., KASPRZYK A., KOŚLACZ R. 2009. Woda w środowisku przyrodniczym i jej zagospodarowanie w województwie świętokrzyskim [Water in the natural environment and its management in the Świętokrzyskie Voivodeship]. Kielce. Instytut Geografii UH-P. ISBN 978-83-6002-628-1 ss. 131. SYMONIDES E. 2010. Znaczenie powiązań ekologicznych w krajobrazie rolniczym [The role of ecolo- gical interactions in the agricultural landscape]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Z. 4 s. 249–263. SZCZYKOWSKA J. 2009. Occurrence of elements contaminating the low-retention reservoirs on agri- cultural areas. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 3 s. 75–80. SZCZYKOWSKA J., SIEMIENIUK A. 2011. Znaczenie zbiorników retencyjnych na terenach rolniczych oraz jakość ich wód [Importance of retention reservoirs in rural areas and their waters' quality]. Inżynieria Ekologiczna. Nr 26 s. 103–111. ŚZMiUW 2006. Program małej retencji dla województwa świętokrzyskiego [Small water retention program for the świętokrzyskie voivodeship]. Kielce. Świętokrzyski Zarząd Melioracji i Urzą- dzeń Wodnych ss. 206. T ARNAWSKI M., MICHALEC B. 2006. Charakterystyka ilościowa i jakościowa osadów dennych zbior- nika wodnego w Wilczej Woli [The quantitative and qualitative characteristics of bottom depo- sits in water reservoir at Wilcza Wola]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Vol. 3/ s. 31–43. WIATKOWSKI M. 2008. Wyniki badań jakości wody dopływającej i odpływającej z małego zbiornika wodnego Młyny na rzece Julianpolka [Quality study results of water inflowing and outflowing from small water reservoir Młyny on river Julianpolka]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiej- skich. Nr 9 s. 297–318. WIOŚ 2013. Stan środowiska w województwie świętokrzyskim w latach 2011–2012. Raport [The state of the environment in the Świętokrzyskie province in 2011–2012. Report]. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Kielce. ISBN 978-83-85953-00-5 ss. 136. WIOŚ 2015. Wyniki klasyfikacji i oceny stanu wód powierzchniowych w woj. świętokrzyskim w roku 2014 [Results of classification and evaluation of surface water in the Świętokrzyskie province in 2014]. Kielce ss. 4. WIOŚ 2016. Stan środowiska w województwie świętokrzyskim. Raport 2015 [The state of the envi- ronment in the Świętokrzyskie province. 2015 Report]. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Kielce. ISBN 83-85953-14-0 ss. 171. WITOWSKI K., FILIPKOWSKI A., GROMIEC M. 2001. Obliczanie przepływu nienaruszalnego [Valuation of environmental flow]. Warszawa. IMGW. ISBN 978-83-8517-682-4 ss. 150.
