Operat hydrologiczny jako podstawa planowania i eksploatacji urządzeń wodnych. Kamil Mańk Zakład Ekologii Lasu Instytut Badawczy Leśnictwa

Transkrypt

1 Operat hydrologiczny jako podstawa planowania i eksploatacji urządzeń wodnych Kamil Mańk Zakład Ekologii Lasu Instytut Badawczy Leśnictwa

2 Urządzenia wodne Urządzenia wodne to urządzenia służące kształtowaniu zasobów wodnych oraz korzystaniu z nich, a w szczególności: a) budowle: piętrzące, upustowe, przeciwpowodziowe i regulacyjne, a także poldery przeciwpowodziowe, kanały i rowy, b) zbiorniki, obiekty zbiorników i stopni wodnych, c) stawy rybne oraz stawy przeznaczone do oczyszczania ścieków, rekreacji lub innych celów, d) obiekty służące do ujmowania wód powierzchniowych oraz podziemnych, e) obiekty energetyki wodnej, f) wyloty urządzeń kanalizacyjnych służące do wprowadzania ścieków do wód lub urządzeń wodnych oraz wyloty urządzeń służące do wprowadzania wody do wód lub urządzeń wodnych, g) stałe urządzenia służące do połowu ryb lub do pozyskiwania innych organizmów wodnych, h) mury oporowe, bulwary, nabrzeża, pomosty, przystanie, kąpieliska, i) stałe urządzenia służące do dokonywania przewozów międzybrzegowych Podstawa prawna Art. 9. ustawy z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne (tj. Dz.U. z 2005 r. nr 239 poz z poźn. zm.)

3 Operat hydrologiczny Operat hydrologiczny zawiera opis zagadnień hydrologicznych niezbędnych do prowadzenia wszelkich działań projektowych dotyczących gospodarowania wodą. Dane o zasobach wodnych zawarte w operacie są podstawą projektów budownictwa wodnego.

4 Zasoby wodne Zasoby wodne - wody dostępne lub te, które mogą być dostępne do wykorzystania w regionie, w oznaczonej ilości i jakości, w ciągu danego okresu, przy określonych potrzebach. (wg. definicji zawartej w Międzynarodowym słowniku hydrologicznym,1991) Ocena zasobów wodnych w zlewni wymaga identyfikacji podstawowych rodzajów tych zasobów. W nawiązaniu do definicji zasobów wodnych, w obrębie zlewni wyróżnia się: zasoby wód opadowych, zasoby wód powierzchniowych, zasoby wód podziemnych. Cechą charakterystyczną zasobów wodnych jest ich losowość, w związku z czym istnieje brak możliwości dokładnego określenia wielkości tych zasobów oraz czasu i miejsca ich występowania.

5 Zasoby wodne Zasoby wód opadowych określa się na podstawie wyników obserwacji opadu P [mm] i rożnymi metodami stosowanymi w hydrologii ustala się średnie wielkości opadu, który spadł na powierzchnię zlewni. Zasoby wód podziemnych ilość wód podziemnych wyrażana najczęściej w jednostkach objętościowych na jednostkę czasu, zawarta w zbiorniku wód podziemnych. O wielkości zasobów decydują: rozmiar zbiornika wód podziemnych (rozprzestrzenienie i miąższość), położenie zbiornika względem utworów otaczających, parametry hydrogeologiczne utworów wodonośnych, warunki zasilania zbiornika. O zbiorniku wód podziemnych mówi się zwykle, gdy utwory wodonośne są dobrze przepuszczalne, mają duży zasięg przestrzenny i zawierają zasoby o znaczeniu użytkowym

6 Zasoby wód powierzchniowych Zasoby wód powierzchniowych charakteryzuje się : a) objętością masy wody [m 3 ], b) wysokością warstwy odpływu [mm] c) średnim odpływem jednostkowym [l/s/km²] d) przepływami charakterystycznymi (średnim rocznym SQ lub przepływami o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia) e) ciągami przepływów ( w postaci hydrogramów przepływu)

7 Przepływy charakterystyczne Przepływy charakterystyczne Oparte na ogół na wieloletnim hydrogramie przepływów (najczęściej dobowych) i pewnej klasyfikacji: przepływy główne - maksymalny, minimalny, średni, środkowy, okresowe - określane na podstawie krzywych czasu trwania: najdłużej trwający, trwający przez określony czas, prawdopodobne - określane metodami statystycznymi, charakteryzujące się określonym prawdopodobieństwem przewyższenia. przepływy miarodajne służące do celów projektowych (głównie wymiarowania budowli hydrotechnicznych), przepływy kontrolne do sprawdzenia bezpieczeństwa budowli w wyjątkowym układzie obciążeń, czy dana budowla nie ulegnie katastrofie. Ponadto przepływy kontrolne mogą posłużyć do sprawdzenia warunków przepływu wody w korycie rzeki z uwagi na: zamulanie (prędkość wody powinna być większa od prędkości przy której występuje sedymentacja rumowiska), rozmywanie (prędkość wody powinna być mniejsza od prędkości przy której występuje erozja denna i boczna koryta rzecznego).

8 Dane hydrometryczne Informacje o zasobach wodnych są niezbędne do planowania i realizacji gospodarki wodnej oraz do opracowań projektowych budownictwa hydrotechnicznego. Dane hydrologiczne opracowuje się dla przekroju cieku, w którym jest planowana lokalizacja budowli. Przy opracowywaniu podstaw hydrologicznych można wyróżnić następujące przypadki: Dane hydrometryczne w rozpatrywanym profilu są kompletne. Dane dotyczące stanów i przepływów w badanym profilu są niekompletne, tzn. obserwacje stanów wody pochodzą z krótkiego okresu czasu. W rozpatrywanym profilu całkowicie brakuje danych hydrometrycznych.

9 Dane hydrometryczne Dane hydrometryczne w rozpatrywanym profilu są kompletne: seria obserwacyjna stanów wody obejmu okres wieloletni, opracowana jest krzywa natężenia przepływu Q=f(H).

10 Hydrogram przepływu Q [m 3 /s] t T [dni]

11 Hydrogram wezbrania Q [m 3 /s] Q 0 T [h]

12 Podsumowanie Operat hydrologiczny powinien zawierać min.: wykaz profilów wodowskazowych, zestawienie obserwacji wodowskazowych, opracowanie ciągów przepływów, opracowanie przepływów charakterystycznych. Operat hydrologiczny stanowi podstawę projektów budownictwa hydrotechnicznego (np. obliczenie światła jazu) W przypadku zbiorników wodnych służy do opracowania ich planu gospodarowania wodą, który określa: jakie ilość wody dopływają i odpływają ze zbiornika, jakie jest minimum wypuszczanej objętości wody w czasie najniższych stanów, jakie będzie zredukowane maximum podczas stanów najwyższych.

13 Dziękuję za uwagę.