Zasoby dyspozycyjne wód powierzchniowych

Transkrypt

1 Zasoby dyspozycyjne wód powierzchniowych Warszawa, Nr Projektu: POIS /16 Wikimedia Commons 1

2 01 Zasoby dyspozycyjne wód powierzchniowych Nr Projektu: POIS /16 2

3 Zasoby wodne Polski Całkowite zasoby wodne Polski 61,6 km 3 Zasoby własne Polski 53,9 km 3 (87,5%) Jednostkowe zasoby wodne całkowite na mieszkańca śr. 1839,3 m 3 /rok Zasoby pochodzące spoza granic Polski 12,7 km 3 (12,5%) Nr Projektu: POIS / marca 2019

4 Zasoby wodne Polski Całkowite zasoby wodne Polski 61,6 km 3 Zasoby dyspozycyjne wód powierzchniowych to 40% średnich zasobów (24,4 mld m 3 ) Zasoby dyspozycyjne wód płynących dla gwarancji p=95% to ok. 10 mld m 3 W zbiornikach retencyjnych, jeziorach, bagnach, torfowiskach zmagazynowanych jest ok. 40 km 3 wód powierzchniowych Łączne zapotrzebowanie gospodarki na wodę dla przemysłu, energetyki, rolnictwa i gospodarki komunalnej wynosi ok. 11 km 3 70% - przemysł 20% - gospodarka komunalna 10% - rolnictwo 80% poborów pochodzi z w wód powierzchniowych 20% poborów pochodzi z w wód podziemnych WEI (wskaźnik mierzący stosunek poborów do zasobów) wynosi w Polsce 0,2 przekraczając poziom krytyczny 0,16 - uznany przez Europejską Agencję Środowiska za bezstresowy Nr Projektu: POIS / marca 2019

5 DEFINICJE Definicja zasobów dyspozycyjnych wód powierzchniowych funkcjonuje w obszarze bilansów wodnogospodarczych na potrzeby warunków korzystania z wód (WKW)(Tyszewski i in. 2008), jak i w opracowaniach Komisji do spraw Zrównoważonego Rozwoju Narodów Zjednoczonych ONZ (UN)CSD United Nations Commission on Sustainable Development). Nr Projektu: POIS /16 5

6 DEFINICJE Zasoby dyspozycyjne zwrotne (ZDZgw,p%) o określonej gwarancji występowania, obliczane są jako różnica pomiędzy wielkością przepływu gwarantowanego i wielkością przepływu nienaruszalnego w danym przekroju. Zasoby te określają ilość wody, jaka może zostać pobrana z danego przekroju rzeki pod warunkiem, że użytkownik po wykorzystaniu pobranej wody zwróci ją w całości do rzeki bezpośrednio poniżej miejsca poboru (Tyszewski i in., 2008). Gdzie: ZDZgw,p% =Qgw,p% QN Qgw,p% przepływ gwarantowany (Qgw,p%), który wraz z przepływami wyższymi trwa przez p% czasu [m 3 /s -1 ], p przyjęty poziom gwarancji (p = 95%, p = 90%), QN przepływ nienaruszalny [m 3 /s -1 ] Nr Projektu: POIS /16 6

7 DEFINICJE Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne (ZDBgw,p%) o określonej gwarancji występowania wskazują dopuszczalną wielkość zużycia bezzwrotnego pobranej wody z danego przekroju rzeki przy zachowaniu przepływu nienaruszalnego i bez pogarszania warunków zaopatrzenia w wodę pozostałych użytkowników systemu. Są one określane jako wartość stała zasobów dyspozycyjnych zwrotnych i są nazywane również rezerwami. Wielkości zasobów dyspozycyjnych są zatem wynikiem analiz bilansowych, w których porównaniu podlegają zasoby wodne z potrzebami wodnymi użytkowników i wymaganiami środowiska przyrodniczego (wyrażonymi przez QN). Gdzie: ZDBgw,p% = α (Qgw,p% QN) α współczynnik określający jaka część zasobów dyspozycyjnych zwrotnych (przepływu miarodajnego) może być odprowadzona z cieku bez naruszania wielkości przepływu nienaruszalnego oraz stopnia zaspokojenia potrzeb wodnych użytkowników zlokalizowanych poniżej, Qgw,p% przepływ gwarantowany (Qgw,p%), który wraz z przepływami wyższymi trwa przez p% czasu [m 3 /s -1 ], p przyjęty poziom gwarancji (p = 95%, p = 90%), QN przepływ nienaruszalny [m 3 /s -1 ] Nr Projektu: POIS /16 7

8 DEFINICJE Wielkości przepływów nienaruszalnych QN w przekrojach bilansowych obliczono zgodnie z metodyką H. Kostrzewy (1977) w oparciu o przepływ SNQ, typ rzeki i powierzchnię zlewni. Gdzie: QN = k SNQ [m 3 /s] k parametr zależny od powierzchni zlewni oraz typu hydrologicznego rzeki, SNQ średni niski (z minimów miesięcznych) przepływ z wielolecia, Zasoby wodne charakteryzowane są wartościami przepływu o gwarancji występowania wraz z wyższymi równej 95% (Qgw,95%) oraz przepływu nienaruszalnego (QN) określonymi dla ustalonych przekrojów bilansowych (zlewnie analizowanych przekrojów wodowskazowych) Nr Projektu: POIS /16 8

9 Analiza zasobów dyspozycyjnych na potrzeby PPSS Art Przeciwdziałanie skutkom suszy prowadzi się zgodnie z planem przeciwdziałania skutkom suszy. 2. Plan przeciwdziałania skutkom suszy zawiera: 1) analizę możliwości powiększenia dyspozycyjnych zasobów wodnych; 2) propozycje budowy lub przebudowy urządzeń wodnych; 3) propozycje niezbędnych zmian w zakresie korzystania z zasobów wodnych oraz zmian naturalnej i sztucznej retencji; 4) katalog działań służących przeciwdziałaniu skutkom suszy. szacowanie wielkości i stopnia wykorzystania ocena potrzeb realizacji działań na rzecz poprawy zasobów dyspozycyjnych ocena celowości (pod kątem suszy) powiększania dyspozycyjnych zasobów wodnych wielokryterialny system doboru działań katalogu Nr Projektu: POIS / marca 2019

10 02 DANE ŹRÓDŁOWE Nr Projektu: POIS /16 10

11 Dane źródłowe ZAKRES DANYCH Do określenia zasobów wodnych wybrano pełne ciągi dobowych danych przepływu z okresu dla 451 posterunków wodowskazowych cechujących się pełnym pokryciem danych Wyznaczono przepływ nienaruszalny (QN) [m 3 /s] i [l/s km 2 ] Wyznaczono przepływ gwarantowany dla p=95% Qgw,p95% Obliczono wielkości zasobów dyspozycyjnych [m 3 /s] i [l/s km 2 ] w zakresie zasobów zwrotnych (ZDZ) i bezzwrotnych (ZDB) z uwzględnieniem wpływu wód podziemnych (pobory) Nr Projektu: POIS /16 11

12 Dane źródłowe Przekroje wodowskazowe wykorzystane do obliczeń Nr Projektu: POIS /16 12

13 Dane źródłowe IDENTYFIKACJA PRESJI W REGIONACH WODNYCH I NA OBSZARACH DORZECZY dane o wielkości poborów oraz zrzutów (PWP) - dokonano ich analizy co do przynależności do danej zlewni zamkniętej wodowskazem oraz przeliczono na średni pobór chwilowy Uwzględniono następujące pobory wód: Pobory wód powierzchniowych Pobory wód podziemnych Przerzuty wód Odwodnienia obiektów lub wykopów budowlanych Wody kopalniane (odwodnienia zakładów górniczych) Nr Projektu: POIS /16 13

14 Pobory wód powierzchniowych obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

15 Pobory wód podziemnych obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

16 Przerzuty wód 38 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

17 Odwodnienia obiektów lub wykopów budowlanych 1653 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

18 Wody kopalniane 120 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

19 Dane źródłowe Uwzględniono następujące zrzuty wód: Zrzuty ścieków komunalnych Zrzuty ścieków bytowych Zrzuty ścieków przemysłowych (w tym wody popłuczne i odwodnienie zakładów górniczych) Zrzuty wód z odwodnień obiektów lub wykopów budowlanych Zrzuty wód opadowych, roztopowych, przelewy burzowe Zrzut ciekłych odchodów zwierzęcych Zrzut wód odciekowych ze składowisk odpadów i miejsc ich magazynowania Akwakultury Zrzuty wykorzystanej solanki, wody lecznicze i termalne Nr Projektu: POIS /16 19

20 Zrzuty ścieków komunalnych 3577 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

21 Zrzuty ścieków bytowych 4056 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

22 Zrzuty ścieków przemysłowych 5500 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

23 Zrzuty ciekłych Odchodów zwierzęcych 156 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

24 Zrzuty wód z odwodnień obiektów lub wykopów budowlanych 1662 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

25 Zrzuty wód opadowych obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

26 Zrzuty wód ze stawów akwakultura 5129 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

27 Zrzuty wód leczniczych i termalnych 48 obiektów Nr Projektu: POIS / marca 2019

28 03 Wielkości przepływu nienaruszalnego (QN) Nr Projektu: POIS /16 28

29 Moduł przepływu nienaruszalnego Przy obliczeniach przepływu nienaruszalnego przyjmuje się założenie, że ilość wody pozostawianej w korytach rzek jako przepływ nienaruszalny determinują przesłanki wynikające z konieczności ochrony środowiska przyrodniczego i zaspokajania potrzeb użytkowników. Przepływ nienaruszalny jest więc definiowany jako ta ilość wody wyrażona w m 3 /s, która powinna być utrzymana jako minimum w danym przekroju rzeki ze względów biologicznych i społecznych. Przepływ nienaruszalny został obliczony na podstawie kryterium hydrobiologicznego (metoda parametryczna) tzw. metoda Kostrzewy. Za podstawowe kryterium przyjęto przesłanki hydrobiologiczne, warunkujące zachowanie podstawowych form flory i fauny, charakterystycznych dla środowiska wodnego rzeki. Nr Projektu: POIS /16 29

30 04 Zasoby dyspozycyjne Nr Projektu: POIS /16 30

31 Zasoby dyspozycyjne zwrotne (ZDZgw, p90%) Nr Projektu: POIS /16 31

32 Zasoby dyspozycyjne zwrotne (ZDZgw, p 95%) Nr Projektu: POIS /16 32

33 Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne (ZDBgw,p90%) Nr Projektu: POIS /16 33

34 Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne (ZDZgw,p95) Nr Projektu: POIS /16 34

35 Zasoby dyspozycyjne Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne przyjmują wartości dodatnie w sytuacji, gdy dostępne są zasoby dyspozycyjne zwrotne, a więc ZDB > 0, jeśli ZDZ >0 W przypadku gdy zasoby dyspozycyjne zwrotne wykazują wartości ujemne (deficyt) wartości zasobów dyspozycyjnych bezzwrotnych, przyjmują wartości ujemne. Nie ma wówczas możliwości poboru wody, ani zwrotnego, ani tym bardziej bezzwrotnego. Nr Projektu: POIS /16 35

36 04 Przykład obliczeń szczegółowych zlewnia Radomki Nr Projektu: POIS /16 36

37 C5%82yw_Wis%C5%82y) I, Hiuppo [CC BY-SA 3.0 ( Nr Projektu: POIS /16 37

38 Nr Projektu: POIS /16 38

39 Nr Projektu: POIS /16 39

40 Nr Projektu: POIS /16 40

41 Nr Projektu: POIS /16 41

42 Nr Projektu: POIS /16 42

43 Nr Projektu: POIS /16 43

44 C5%82yw_Wis%C5%82y) I, Hiuppo [CC BY-SA 3.0 ( Nr Projektu: POIS /16 44

45 Dziękuję vv