Wpływ uwarunkowań fizyczno-geograficznych i presji antropogenicznej na stan hydrologiczny zlewni Wiercicy Józef Szpikowski Uniwersytet im.

Transkrypt

1 Wpływ uwarunkowań fizyczno-geograficznych i presji antropogenicznej na stan hydrologiczny zlewni Wiercicy Józef Szpikowski Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Instytut Geoekologii i Geoinformacji Stacja Geoekologiczna w Storkowie Analiza przyczyn zaniku wód zlewni Warcicy i możliwych działań naprawczych

2 Plan wystąpienia Zlewnia Wiercicy na tle koncepcji: funkcjonowania geoekosystemu młodoglacjalnego umiarkowanej strefy klimatycznej, dynamicznego systemu zlewni rzecznej, funkcjonowania kontinuum rzecznego. Metody badań Obszar badań Historia Wiercicy jako systemu rzecznego Warunki geologiczne Geomorfologia Uwarunkowania klimatyczne kształtowania zasobów wodnych zlewni Wiercicy Użytkowanie ziemi w zlewni Wiercicy Presja górnictwa węgla brunatnego na zlewnię Wiercicy Podsumowanie

3 Metodologiczne podstawy funkcjonowania zlewni rzecznej Wg koncepcji funkcjonowania geoekosystemu młodoglacjalnego umiarkowanej strefy klimatycznej (Kostrzewski 1993) zlewnia rzeczna stanowi otwarty system przepływu energii i obiegu materii. Systemu rzeczne są swoistym układem krwionośnym w środowisku przyrodniczym, który zapewnia obieg hydrologiczny i stanowi drogę odprowadzania materii ze zlewni rzecznej. Zgodnie z teorią zlewni rzecznej jako dynamicznego systemu przyrodniczego (Soczyńska 2005) zlewnia jest fizycznym systemem otwartym, w którym procesy są generowane przez impulsy i czynniki zewnętrzne (np. dopływ energii słonecznej, opad atmosferyczny). Transformacja opadu w odpływ jest ściśle uzależniona od struktury hydrograficznej zlewni. Określenie tej struktury jest niezbędne do oceny zasobów wodnych zlewni. W nawiązaniu do koncepcji kontinuum rzecznego (Vannote i in. 1980) podkreśla się strefowość cieków i ciągłość procesów ekologicznych od ich źródeł do ujścia. System rzeczny funkcjonuje wzdłuż całego swego biegu dzięki gradientom geomorfologicznym, chemicznym i biologicznym.

4 Metody badań Wykorzystanie dostępnych zasobów kartograficznych: map archiwalnych, współczesnych map topograficznych, map tematycznych. Rozpoczęcie cyklu badań hydrologiczno-hydrochemicznych w zlewni Wiercicy od listopada 2015 roku.

5 Obszar badań Położenie zlewni Wiercicy na tle jednostek fizyczno-geograficznych Polski wg Kondrackiego

6 Obszar badań Położenie zlewni Wiercicy na tle jednostek fizyczno-geograficznych Polski wg Kondrackiego powierzchnia zlewni Wiercicy: 137 km 2 długość rzeki: 23,5 km

7 Zlewnia Wiercicy na mapie Spezial Karte von Seud Preussen Gilly 1809

8 Zlewnia Wiercicy na mapie Spezial Karte von Seud Preussen Gilly 1809

9 Zlewnia Wiercicy na Mapie Topograficznej Królestwa Polskiego 1839

10 Zlewnia Wiercicy na Mapie Topograficznej Królestwa Polskiego 1839

11 Wiercica na mapach archiwalnych Na podstawie map archiwalnych (m.in. 1809, 1839) można stwierdzić, że w szerokiej, zabagnionej dolinie pomiędzy Kołem i Koninem Warta przyjmowała układ wielokorytowy - anastomozujący. W okolicach wioski Ochle Warta rozdzielała się na szereg ramion płynących na północ od głównego koryta. Poszczególne ramiona Warty miały swoje nazwy: Przykulec, Jaźwiniec, Wiercica, Sakłak. Te odnogi ponownie łączyły się z Wartą bezpośrednio lub poprzez cieki spływające Doliną Grójecką. Wielokorytowy układ Warty w południowej części dzisiejszej zlewni Wiercicy utrzymywał się do lat 30. XX w., do czasu zbudowania wałów przeciwpowodziowych wzdłuż Warty. Wały odcięły Wiercicę i inne ramiona rzeczne od głównego źródła zasilania, jakimi były wody Warty. Wielokorytowy układ Narwi na obszarze Narwiańskiego Parku Narodowego. Podobnie mogła przed budową wałów przeciwpowodziowych wyglądać południowa część zlewni Wiercicy

12 Geologia Szkic geomorfologiczny zlewni Wiercicy wg SMGP arkusze 513 Konin i 514 Koło (PIG IB)

13 Geologia Szkic geomorfologiczny zlewni Wiercicy wg SMGP arkusze 513 Konin i 514 Koło (PIG IB)

14 Geologia Przekrój geologiczny przez obszar zlewni Wiercicy wg SMGP arkusz 514 Koło (PIG IB)

15 Geomorfologia Geomorfologia zlewni Wiercicy wg Mapy Geomorfologicznej Niziny Wielkopolsko-Kujawskiej B. Krygowskiego

16 Geomorfologia Szkic geomorfologiczny zlewni Wiercicy wg SMGP arkusze 513 Konin i 514 Koło (PIG IB)

17 Geomorfologia Rzeźba terenu na zdjęciu lidarowym wg geoportalu.pl Południowa część zlewni Wiercicy. Widoczne wały przeciwpowodziowe wzdłuż koryta Warty oraz wydmy na terasie nadzalewowej.

18 Geomorfologia Rzeźba terenu na zdjęciu lidarowym wg geoportalu.pl Środkowa część zlewni Wiercicy w okolicach Podgoru i Wysokiego. Widoczne koryto Wiercicy płynącej w obrębie pradoliny Warty, wzdłuż przyległej od północy krawędzi wzniesień morenowych fazy poznańskiej zlodowacenia wistuliańskiego.

19 Geomorfologia Rzeźba terenu na zdjęciu lidarowym wg geoportalu.pl Formy antropogeniczne: zwałowiska i wyrobiska kopalni węgla brunatnego Drzewce na północ od zlewni Wiercicy

20 Warunki opadowe Lokalizacja zlewni Wiercicy na tle mapy średnich opadów atmosferycznych w Polsce (wg. wikimedia.org)

21 Warunki opadowe klimatyczny bilans wodny

22 Warunki opadowe klimatyczny bilans wodny Lokalizacja zlewni Wiercicy na tle mapy różnicy pomiędzy opadem i parowaniem w czerwcu 2011 roku wg IUNG Puławy

23 Zagrożenie suszą glebową Lokalizacja zlewni Wiercicy na tle mapy zagrożenia gleb suszą dla zbóż jarych w lipcu 2015 roku wg IUNG Puławy

24 Zagrożenie suszą glebową Lokalizacja zlewni Wiercicy na tle mapy zagrożenia gleb suszą dla roślin okopowych w lipcu 2015 roku wg IUNG Puławy

25 Warunki hydrologiczne Lokalizacja zlewni Wiercicy na tle średniego odpływu jednostkowego w wieloleciu , określającego wielkość i zróżnicowanie przestrzenne zasobów wodnych Polski

26 Użytkowanie ziemi i pokrycie terenu Użytkowanie ziemi i pokrycie terenu w zlewni Wiercicy wg Corine Land Cover 2012

27 Użytkowanie ziemi i pokrycie terenu Użytkowanie ziemi i pokrycie terenu w zlewni Wiercicy wg Corine Land Cover 2012

28 Kierunki odwodnienia odkrywki Drzewce i zasięg leja depresji wód podziemnych wyznaczony na podstawie pozwolenia wodnoprawnego dla Odkrywki Drzewce ze stycznia 2013 roku

29 Suche Kierunki koryto odwodnienia Wiercicy w pobliżu odkrywki źródeł Drzewce w miejscowości i zasięg Kaczyniec leja depresji listopad wód podziemnych 2015

30 Minimalny przepływ w korycie WiercicyDrzewce w pobliżu miejscowości Felicjanów listopad 2015 Kierunki odwodnienia odkrywki i zasięg leja depresji wód podziemnych

31 Suche koryto odwodnienia Wiercicy w pobliżu miejscowości Budzisław listopad 2015 Kierunki odkrywki DrzewceNowy i zasięg leja depresji wód podziemnych

32 Suche koryto odwodnienia Wiercicy w pobliżu miejscowości listopad 2015wód podziemnych Kierunki odkrywki DrzewceWysokie i zasięg leja depresji

33 Kierunki odwodnienia odkrywki Drzewce i zasięg leja depresji wód podziemnych Koryto Wiercicy wypełnione wodą z Warty w pobliżu ujścia w miejscowości Święte - listopad 2015

34 Podsumowanie Rzeka Wiercica do lat 30. XX w. funkcjonowała jako jedno z koryt anastomozującego systemu fluwialnego doliny Warty pomiędzy Kołem i Koninem. Środkowy i dolny odcinek rzeki Wiercicy leży w obrębie pradoliny Warty, na terasach zalewowych i nadzalewowych zbudowanych z piasków rzecznych. Niewielka miąższość tych osadów jak i podścielenie marglami kredy górnej ułatwia drenaż wód podziemnych do głębszych poziomów wodonośnych. Wiąże się to ze znanym w literaturze hydrologicznej problemem ucieczki części wód Warty pomiędzy Kołem i Koninem do podłoża kredowego. Typ rzeźby ułatwia i przyspiesza odpływ wód z północno-wschodniej, najwyżej położonej części zlewni Wiercicy oraz potencjalnie spowalnia i zatrzymuje wody w części położonej w obrębie pradoliny. Warunki klimatyczne, w tym niskie opady atmosferyczne i wysokie parowanie wskaźnikowe kształtują w rejonie zlewni Wiercicy szczególnie niekorzystny klimatyczny bilans wodny ze średnimi niedoborami rzędu mm opadów rocznie. Niskie zasilanie opadowe jest główną przyczyną bardzo małego odpływu jednostkowego i przekłada się wprost na kształtowanie bardzo niskich zasobów wodnych zlewni Wiercicy. Użytkowanie ziemi z przewagą obszarów rolniczych i bardzo małym udziałem lasów nie sprzyja retencjonowaniu wody w zlewni, wzmaga zapotrzebowanie na wodę dla upraw rolniczych. Uruchomienie odkrywki węgla brunatnego Drzewce połączone było z obniżeniem poziomów wodnośnych na znacznym obszarze zlewni Wiercicy. Odprowadzane z obszaru kopalni wody są kierowane wyłącznie poza zlewnię Wiercicy. Przekierowanie części wód odprowadzanych z obszaru kopalnianego do zlewni Wiercicy może, przynajmniej częściowo i dla pewnego odcinka rzeki, przywrócić przepływy w korycie rzecznym. Rozwiązaniem długofalowym, nawiązującym do dawnego funkcjonowania doliny Warty, może być przekierowanie do środkowej i dolnej Wiercicy, Jaźwińca i Sakłaku części wód z Warty, przejętych Dopływem spod Dzieraw na zachód od Koła. Takie rozwiązanie wpisuje się w założone cele zbiornika Jeziorsko nawadnianie doliny Warty miedzy Kołem a Koninem.

35 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ Warta koło Ochli w miejscu, gdzie dawniej Warta zasilała Wiercicę