Metody określania przepływu nienaruszalnego zalety i wady

Transkrypt

1 Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Centrum Edukacji Hydrologiczno - Meteorologicznej Beniamin Więzik Metody określania przepływu nienaruszalnego zalety i wady SEMINARIUM Stowarzyszenia Hydrologów Polskich Warszawa r.

2 Przepływ eksploatacyjny o określonej gwarancji czasowej - definiowany jest jako przepływ dyspozycyjny pomniejszony o przepływ nienaruszalny i oznacza ilość wody, jaka może zostać pobrana do celów gospodarczych (zaopatrzenia w wodę ludności, przemysłu i rolnictwa) z określonego przekroju cieku.

3 Przepływ eksploatacyjny Q e Q d Q nn gdzie: Q e - przepływ eksploatacyjny w m 3 s -1, Q d - przepływ dyspozycyjny w m 3 s -1, Q nn - przepływ nienaruszalny w m 3 s -1.

4 Przepływem wymaganym - jest przepływ, który powinien być pozostawiony w cieku z uwagi na innych użytkowników, określany według kryterium: eksploatacyjnego (istniejące niżej ujęcia wody), krajobrazowego, wędkarskiego, żeglugowego z uwzględnieniem hierarchii użytkowników w systemie.

5 Metody określania przepływu nienaruszalnego - Metoda Kostrzewy - Metoda Narodowej Fundacji Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej - Metoda ekologiczna - Metoda Stochlińskiego - Metoda hydrobiologiczna

6 Metoda Kostrzewy Przepływem nienaruszalnym jest to ilość wody wyrażona w m 3 /s, która powinna być utrzymana jako minimum w danym przekroju poprzecznym ze względów biologicznych i społecznych, przy czym konieczność utrzymania tego przepływu w zasadzie nie podlega kryteriom ekonomicznym.

7 kryterium hydrobiologiczne Metoda Kostrzewy Q nn k SNQ gdzie: Q nn przepływ nienaruszalny w m 3 s -1, SNQ przepływ średni niski (qasi-naturalny) w m 3 s -1, k parametr przyjmowany z odpowiedniej tabeli. Przykładowo dla zlewni górskich o powierzchni mniejszej od A = 300 km 2 parametr k = 1,52

8 Metoda Narodowej Fundacji Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Przepływem nienaruszalnym z uwagi na walory krajobrazowe jest przepływ równy przepływowi średniemu niskiemu (SNQ)

9 Metoda Narodowej Fundacji Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Dla zlewni o wysokich walorach krajobrazowych Q nn SNQ gdzie: Q nn przepływ nienaruszalny w m 3 s -1, SNQ przepływ średni niski (qasi-naturalny) w m 3 s -1,

10 Metoda ekologiczna Q nn (Q 7,10 Q NT ) Q Q sr sr Q Q 7,10 Q sr Q NT Q 7,10 Q 7,10 Q NT gdzie: Q przepływ aktualny w m 3 s -1, Q nn przepływ nienaruszalny w m 3 s -1, Q 7,10 przepływ minimalny siedmiodniowy o prawdopodobieństwie 10% w m 3 s -1, Q NT przepływ najdłużej trwający w m 3 s -1, Q sr przepływ średni roczny w m 3 s -1.

11 Przepływ nienaruszalny Q nn [m 3 /s]. 0,160 0,140 Q NT = 0,135 m 3 /s 0,120 0,100 0,080 Q 7,10 = 0,072 m 3 /s 0,060 0,040 0,020 Potok Leśnianka Przekrój ujęcia wody 0,000 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 Przepływ obserwowany Q [m 3 /s] Przepływ nienaruszalny według kryterium ekologicznego

12 Metoda Stochlińskiego Przepływ nienaruszalny - przepływ nienaruszalny w danym przekroju cieku i dla danego okresu roku, jest to umowny, właściwy dla założonego ekologicznego stanu cieku, przepływ, którego wielkość i jakość, ze względu na zachowanie tego stanu, nie mogą być, a ze względu na instytucję powszechnego korzystania z wód, nie powinny być, z wyjątkiem okresów zagrożeń nadzwyczajnych, obniżane poprzez działalność człowieka. Dla części przepływu nienaruszalnego związanej z koniecznością zachowania założonego ekologicznego stanu cieku przyjęto nazwę przepływ nienaruszalny hydrobiologiczny (przepływ hydrobiologiczny). (ZAŁĄCZNIK Nr 1, pkt. IIB) ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie zakresu i trybu opracowywania planów gospodarowania wodami na obszarach dorzeczy oraz warunków korzystania z wód regionu wodnego z dnia 28 kwietnia 2004 r. (Dz. U. Nr 126 poz z dnia 3 czerwca 2004 r.)

13 2.5. Hydrograficzne charakterystyki obszaru dorzecza 9. Wielkością przepływu wód zabezpieczającą założony stan ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana wg metody Kostrzewy, z uwzględnieniem kryterium hydrobiologicznego i rybacko-wędkarskiego (przeżywalności ryb), lub wg metody małopolskiej. Wielkości przepływów nienaruszalnych są określane na podstawie wielkości przepływów wody. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA w sprawie zakresu i trybu opracowywania planów gospodarowania wodami na obszarach dorzeczy oraz warunków korzystania z wód regionu wodnego z dnia 28 kwietnia 2004 r. (Dz. U. Nr 126 poz z dnia 3 czerwca 2004 r.)

14 Metoda małopolska dobry stan ekologiczny Q nn SNQ mc mc gorszy stan ekologiczny Q nnmc DQ mc NNQ SNQ mc mc DQ 2 mc NNQ mc gdzie: QPmc 0,15 QD mc Q nn mc przepływ nienaruszalny (miesięczny)w m 3 s -1, SNQ mc przepływ średni niski (miesięczny) w m 3 s -1, QP mc przepływ pomocowy (miesięczny) w m 3 s -1.

15 Metoda hydrobiologiczna Przepływem nienaruszalnym jest przepływ o wartości odpowiadającej granicznemu napełnieniu koryta cieku, przy którym zachowane są podstawowe procesy biologiczne ekosystemu wodnego.

16 Napełnienie graniczne h gr gdzie: Q nn = F v śr Q nn przepływ nienaruszalny w m 3 s -1, F pole przekroju poprzecznego koryta w m 2, przy napełnieniu granicznym: F = f (h gr ) v śr prędkość średnia w przekroju w m s -1, przy napełnieniu granicznym: v śr = g(h gr )

17 Makrobezkręgowce bentosowe jako organizmy wskaźnikowe - posiadają wąski i specyficzny zakres wymagań ekologicznych, - występują w środowisku licznie, są w nim pospolite, - mają szeroki zasięg geograficzny, - posiadają długi cykl życiowy (roczny lub kilkuletni), - mają kilka generacji w ciągu roku, - są łatwe do oznaczania, - cechują się małym stopniem zmienności morfologicznej i genetycznej.

18 Organizmy wskaźnikowe Plecoptera - widelnice Trichoptera chruściki Odonata ważki ( J.I. Rybak Bezkręgowce zwierzęta słodkowodne )

19 Diptera muchówki Ephemeroptera jętki Oligocheta - skąposzczety ( J.I. Rybak Bezkręgowce zwierzęta słodkowodne )

20 Liczebność osobników na powierzchni 1 m 2. Głebokość h [m]. Potok Leśnianka Przekrój ujęcia wody Legenda Plecoptera Ephemeroptera Diptera Trichoptera Hydracarina Oligochaeta Inne , Nr sekcji poboru prób Zwierciadło wody zaniwelowane dnia r. Napełnienie graniczne 0,10 0,20 0, Odległość od brzegu lewego L [m] Rozkład makrobezkrgowców bentosowych w przekroju I koryta potoku Leśnianka

21 Obniżenie głębokości od zwierciadła wody h [m] Głębokośc od zwierciadła wody h [m] Napełnienie graniczne -0,04-0,09-0,14-0,19 Potok Straconka Przekrój ujęcia wody 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Standaryzowana liczebność organizmów Legenda Plecoptera Ephemeroptera Diptera Trichoptera Hydracarina Oligochaeta Inne 0,00 Napełnienie graniczne -0,05-0,10-0,15-0,20 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Wariancja Zmienność funkcji wariancji procesu stochastycznego

22 Napełnienie h [m]. Głebokość h [m]. 0,00 Zwierciadło wody zaniwelowane dnia r. Napełnienie graniczne 0,10 0,20 0, Odległość od brzegu lewego L [m] 0,30 0,25 Napełnienie graniczne h = 0,24 m 0,20 0,15 Przepływ nienaruszalny Q nn = 0,106 m 3 /s 0,10 0,05 Potok Leśnianka Przekrój ujęcia wody 0,00 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 Przepływ Q [m 3 /s] Krzywa konsumcyjna w przekroju ujęcia wody

23 Przepływ gwarantowany i dyspozycyjny Q [m 3 s -1 ] 0,300 Przepływy dyspozycyjny Przepływ nienaruszalny metoda: 0,200 Kostrzewy IMGW NFOSiGW Hydrobiologiczna 0,100 Q e = 0,070 m 3 s -1 Przepływy eksploatacyjny 0,000 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 Gwarancja czasowa Gwarancja poboru wody w przekroju ujęcia na potoku Leśnianka

24 Zamiast wniosków Cokolwiek czynisz czyń rozważnie i przewiduj skutki (Publius Oidius 43 r.p.n.e)