mgr inż. Małgorzata Leja BM 4329 Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki Uniwersytet Rolniczy Hugona Kołłątaja w Krakowie Kraków,

Transkrypt

1 mgr inż. Małgorzata Leja BM 4329 Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki Uniwersytet Rolniczy Hugona Kołłątaja w Krakowie Kraków,

2 Wstęp Cel projektu Procesy morfologiczne Materiały i metody Pomiary Lokalizacja odcinków Charakterystyka odcinków Wyniki Podsumowanie Literatura

3 Celem pracy jest ocena rozkładu napełnień i prędkości średnich w profilu podłużnym rzeki Mszanki na odcinkach jednolitych pod względem procesu morfologicznego na nich dominującego.

4 Erozja rzeczna działalność rzeki polegająca na pogłębianiu i poszerzaniu koryta boczna - to rozmywanie i podcinanie brzegów koryta rzecznego przez płynącą wodę wgłębna - (w przypadku dna skalnego), polegająca na pogłębianiu dna skalnego przez wyrywanie cząstek podłoża Depozycja w postaci: sedymentacji powolnego opadania ziaren i ich stabilizacji na dnie, akrecji zwalniania procesu wleczenia aż do ich stabilizacji; jej wynikiem jest obrukowanie (imbrykacja) dna, inkrusji staczania się ziaren do zagłębień, dekantacji wytrącania zawiesin w wodzie stojącej lub płynącej bardzo powoli; Transport jest efektem zasilania rzeki osadem oraz jej zdolności transportowej. Transport rumowiska rozpoczyna się, gdy naprężenia styczne działające w danych warunkach przepływu przekroczą wartość naprężeń krytycznych dla danej frakcji.

5 Pomiar napełnienia i prędkości średnich w nurcie głównym Przekroje poprzeczne Przepływ Przepływomierz profilujący Acustic Doppler Curent Profiler (ADCP)

6 Potok Mszanka zlokalizowana jest w południowej Polsce, na terenie Beskidu Wyspowego. Powierzchnia zlewni od przekroju Mszana Dolna ma 166 km 2. Średni roczny opad atmosferyczny z wielolecia dla zlewni potoku jest równy 979 mm. Typy koryta 1 depozycjno-erozyjny 2 erozyjny 3 depozycyjny 4 - transportujący

7 Nr odcinka Rodzaj odcinka depozycyjnoerozyjny Długość Odcinka [m] Przepływ [m 3. s -1 ] Szerokość zwierciadła wody w przekroju [m] Zakres napełnień [m] Zakres prędkości [m. s -1 ] ,84 6,7 0,17-1,70 0,015 1,681 erozyjny ,09 5,6 0,16-0,81 0,027 1,473 depozycyjny ,48 12,8 0,19-0,98 0,062 1,324 transportujący 595 3,28 29,3 0,22-0,96 0,009 1,163

8 Depozycja materiału pochodzącego z erozji brzegów Typ koryta położny powyżej zapór z rumoszu drzewnego, gdzie gromadzi się rumowisko i tworzą łachy. Głównymi procesami kształtującymi koryto są erozja boczna i redepozycja. Proces erozji wgłębnej na tym odcinku nie występuje, co widać w znikomej ilości wychodni skalnych.

9 Typ erozyjny koryta jest formowany przez proces erozji wgłębnej powodujący odsłanianie się skały macierzystej i tworzenie progów skalnych w górnym biegu jest to naturalne, natomiast w dolnej części jest wywołane funkcjonowaniem progów wodnych. Na tym odcinku występuje niewielka ilość łach oraz podciętych brzegów. Jest to typ charakteryzujący się najmniejszą szerokością koryta

10 Proces depozycji zachodzi głównie powyżej progów wodnych.. Głównymi formami fluwialnymi jakie można spotkać na tego typy odcinkach są duże łachy żwirowe, z czego duża większość jest łachami śródkorytowymi.

11 Odcinek ten jest zlokalizowany pomiędzy ujściem Porębianki do Mszanki a jej ujściem do Raby. Ten typ koryta charakteryzuje się barkiem jakichkolwiek form fluwialnych. Został on uregulowany za pomocą betonowych stopni wodnych. Na obu brzegach wykonano ubezpieczenia.

12 Przedziały h[m] Odcinki Rozkład napełnień w nurcie głównym badanych odcinków Mszanki nie wykazuje cech rozkładu normalnego. 0-0, ,2-0, ,4-0, ,6-0, ,8-1, ,0-1, ,2-1, ,4-1, ,6-1, SUMA Test Kruskala-Wallisa, badający istotność różnic pomiędzy rozkładami, wykazał, że na wybranych odcinkach nie ma istotnych różnic w rozkładzie napełnień w nurcie głównym. Rozkłady napełnień wykonane w nurcie głównym na rozpatrywanych odcinkach są niewystarczające do określenia dominującego procesu morfologicznego.

13 Przedziały V [m. s -1 ] Odcinki Rozkłady prędkości średnich w nurcie głównym nie wykazują cech rozkładu normalnego. 0-0, ,2-0, ,4-0, ,6-0, ,8-1, ,0-1, ,2-1,4 11 B 7-1,4-1, ,6-1, SUMA Na podstawie testu nieparametrycznego Kruskala-Wallisa, ustalono, że odcinki charakteryzujących się różnymi procesami morfologicznymi różnią się istotnie pod względem rozkładu prędkości średniej w profilu podłużnym. Rozkład prędkości średniej w nurcie głównym na przebadanych odcinkach rzeki Mszanki jest cechą, która pozwala rozróżnić dominujący proces morfologiczny.

14 Na podstawie przeprowadzonych pomiarów terenowych stwierdzono, że: maksymalne pomierzone napełnienie na Mszance wynosi 1,70 m, natomiast maksymalna prędkość 1,324 m. s -1. najwięcej pomiarów napełnień na badanych odcinkach Mszany znajduje się w zakresie od 0,2 m do 0,4 m. Najwięcej pomiarów prędkości średnich w profilu podłużnym jest w przedziale 0,2-0,4 m. s -1. rozkład napełnień i prędkości średnich w profilu podłużnym na badanych odcinkach nie jest rozkładem normalnym. parametrem różnicującym badane odcinki o odmiennym dominującym procesie morfologicznym jest rozkład prędkości w nurcie głównym koryta. Natomiast rozkłady napełnień w profilu podłużnym koryta nie są pozwalają na rozróżnienie pomiędzy odcinkami.

15 Wybrane pozycje: BARTNIK W., FLOREK J., Ocena warunków równowagi hydrodynamicznej potoku górskiego na podstawie analizy hydraulicznych parametrów przepływu, Zesz. Nauk. AR w Krakowie nr 20, 2000, str KORPAK J., The influence of river training on mountain channel changes (Polish Carpathian Mountains), Geomorphology 92, 2007, str MICHALIK A., BARTNIK W., KSIĄŻEK L., GOC A., Zmiany koryta potoku Mszanka wywołane wezbraniami w latach , Konf. Nauk. "Bezpieczeństwo i trwałość budowli wodnych", Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, 1999, Nr 363. MICHALIK A., KSIĄŻEK L., Dynamics of water flow on degraded sectors of mountain stream channels, Poland, Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 18, No. 4, 2009, str