Hydrologia Bieszczadów. Zlewnie Sanu i Solinki powyżej Jeziora Solińskiego

Transkrypt

1

2 Hydrologia Bieszczadów Zlewnie Sanu i Solinki powyżej Jeziora Solińskiego

3

4 Uniwersytet Jagielloński Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Hydrologia Bieszczadów Zlewnie Sanu i Solinki powyżej Jeziora Solińskiego redakcja naukowa Bartłomiej Rzonca i Janusz Siwek Kraków 2011

5 Publikację wydano ze środków Instytutu Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ Autorzy: Barbara Jaśkowiec Adam Kołodziej Elżbieta Laszczak Ewelina Mocior Joanna Plenzler Eliza Płaczkowska Magdalena Rozmus Bartłomiej Rzonca Janusz Siwek Sabina Wójcik Leszek Ziółkowski Recenzent dr hab. Roman Soja Skład tekstu i przygotowanie do druku Małgorzata Ciemborowicz Pracownia Wydawnicza IGiGP UJ Projekt okładki Janusz Siwek, Adam Kołodziej, Joanna Plenzler, Bartłomiej Rzonca Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ Kraków 2011 ISBN Wydawca Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ ul. Gronostajowa 7, Kraków, Polska tel. (+48) , faks (+48) Druk Poligrafia Inspektoratu Towarzystwa Salezjańskiego ul. Konfederacka 6, Kraków, Polska tel. (+48) , faks (+48)

6 WSTĘP (Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek) CHARAKTERYSTYKA OBSZARU (Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek) Obszar badań Zlewnie główne Zlewnie elementarne Środowisko przyrodnicze obszaru badań OPADY I POKRYWA ŚNIEŻNA (Elżbieta Laszczak, Leszek Ziółkowski, Janusz Siwek) Wielkość i rozkład opadów Pokrywa śnieżna SIEĆ RZECZNA I CHARAKTERYSTYKA ZLEWNI (Ewelina Mocior, Joanna Plenzler, Magdalena Rozmus, Bartłomiej Rzonca) Czynniki decydujące o układzie sieci rzecznej Charakterystyka hydrograficzna zlewni głównych Charakterystyka hydrograficzna zlewni elementarnych ODPŁYW POWIERZCHNIOWY (Joanna Plenzler, Sabina Wójcik, Adam Kołodziej, Janusz Siwek) Literatura dotycząca odpływu Przepływy charakterystyczne i odpływ jednostkowy Struktura odpływu w ciągu roku Jakość wód powierzchniowych WODY PODZIEMNE (Barbara Jaśkowiec, Eliza Płaczkowska, Bartłomiej Rzonca) Warunki hydrogeologiczne Odpływ podziemny Odpływ podziemny całkowity Odpływ podziemny bazowy Odpływ podziemny zmienny Warunki krenologiczne Cechy fizykochemiczne wód podziemnych PODSUMOWANIE (Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek) LITERATURA Spis tabel Spis rycin Spis fotografii

7

8 PODZIĘKOWANIA Zespół autorów serdecznie dziękuje Dyrekcji i Pracownikom Bieszczadzkiego Parku Narodowego za umożliwienie prowadzenia badań na obszarze BdPN, a przede wszystkim za okazaną życzliwość i pomoc w organizacji badań. Jesteśmy wdzięczni Dyrekcji Instytutu Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego za wsparcie finansowe i organizacyjne zarówno na etapie prac terenowych, jak i przy powstawaniu niniejszej monografii. Pracownikom Zakładu Hydrologii IGiGP UJ, a w szczególności prof. Wojciechowi Chełmickiemu i mgr Marii Baścik, gorąco dziękujemy za uwagi merytoryczne i redakcyjne, a zwłaszcza za życzliwą atmosferę i zachętę do pracy nad książką. Za wnikliwą recenzję i konstruktywne uwagi dziękujemy Recenzentowi, dr. hab. Romanowi Soji.

9

10 Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek WSTĘP W polskich Karpatach fliszowych (Beskidach) Bieszczady są obszarem mającym wyraźną specyfikę, na którą składają się przede wszystkim budowa geologiczna i związana z nią rzeźba terenu, brak lasów iglastych regla górnego oraz występowanie piętra połonin. Ponadto odmienność tego obszaru związana jest z wyjątkową fauną i florą obejmującą m.in. liczne wschodniokarpackie gatunki roślin oraz rzadkie gatunki zwierząt. Także stosunki wodne Bieszczadów są dosyć nietypowe. Przyczyniają się do tego specyficzne warunki klimatyczne pomimo, że obszar ten nie jest najwyższą częścią polskich Beskidów to charakteryzuje się jedną z najwyższych w Beskidach rocznych sum opadów atmosferycznych. Bieszczady należą też do obszarów o najbardziej miąższej i najdłużej zalegającej pokrywie śnieżnej. Cechuje je także niska retencja podziemna. Bieszczadzkie rzeki odznaczają się najczęściej prostym reżimem z typowym dla Beskidów Wschodnich jednym wezbraniem roztopowym, podczas gdy rzeki Beskidów Zachodnich najczęściej mają reżim złożony (Punzet, 1983; Dynowska, 1971b). Zlewnie bieszczadzkie mają współcześnie charakter naturalny. Należy jednak pamiętać, że Bieszczady mają bogatą historię i że obszar ten był niegdyś gęsto zaludniony. Dwie wojny światowe oraz wysiedlenie ludności po 1945 r. zostawiły trwałe ślady w krajobrazie przyrodniczym i kulturowym (Wolski, 2001, 2007; Soja, 2008). Obecnie na większości obszaru Bieszczadów przyroda ożywiona i nieożywiona podlega ochronie prawnej. Do Bieszczadzkiego Parku Narodowego przylegają parki krajobrazowe, w obrębie których wyznaczono liczne rezerwaty. Celem pracy jest kompleksowe przedstawienie warunków hydrologicznych Bieszczadów. Scharakteryzowano: opady atmosferyczne, sieć rzeczną, odpływ powierzchniowy oraz warunki hydrogeologiczne. Większość elementów bilansu wodnego obszaru oceniono w sposób ilościowy. Niestety, posiadane materiały nie pozwoliły na zestawienie pełnego bilansu wodnego obszaru, głównie ze względu na brak danych umożliwiających wiarygodną ocenę parowania.

11 Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek W pracy wykorzystano przede wszystkim materiały i dane dostępne w literaturze. Niektóre z nich posłużyły do wykonania analiz. Mając na uwadze uzyskanie charakterystyk porównywalnych z danymi znanymi z literatury dotyczącej innych obszarów, zastosowano standardowe, ogólnie znane metody. Ponadto, opracowanie uwzględnia wyniki pomiarów wykonanych przez zespół autorów. Część z nich została już wcześniej opublikowana. Autorzy dołożyli wszelkich starań, aby w pracy każdorazowo wyraźnie określić, czy podawane informacje mają charakter przeglądowy, czy są wynikiem własnych analiz i badań. Praca ma charakter monografii regionalnej. Dotychczas, informacje o stosunkach wodnych Bieszczadów dostępne były jedynie w podręcznikach akademickich i przeglądowych opracowaniach dotyczących całej Polski (Mikulski, 1963; Orsztynowicz, 1973; Gutry-Korycka, 1978; Tomaszewski, 2001; Bartnik, 2005; Małecka i in., 2007), polskich Karpat (Ziemońska, 1973; Dynowska, 1995; Chełmicki i in., 1998/1999) czy też dorzecza górnej Wisły (Dobija, 1981; Tlałka, 1982; Dynowska, 1983; Punzet, 1983, 1991; Kleczkowski, 1991). Z kolei, opracowania hydrologiczne poświęcone Bieszczadom dotyczą zazwyczaj jedynie poszczególnych elementów bilansu wodnego lub zagadnień szczegółowych (Kenig, 1958; Parczewski, 1958; Jagła i in., 1966; Kaszowski, Kotarba, 1967; Skibniewski, 1970; Ciepielowski, 1972; Dobija i in., 1979; Punzet, 1984; Kukuła, 1993; Kukuła, Stachowicz-Kawalec, 1996; Rzonca i in., 2008; Rzonca, Siwek, 2009; Siwek i in., 2009; Siwek, Rzonca, 2009; Plenzler i in., 2010). W hydrologicznej bibliografii bieszczadzkiej odrębną grupę stanowią prace niepublikowane operaty (Łajczak, 1996) oraz prace dyplomowe (Bogusz, 2004; Żurek 2005). Są one cenne, gdyż prezentują wyniki badań terenowych. 10

12 Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek 1. CHARAKTERYSTYKA OBSZARU 1.1. Obszar badań Praca obejmuje obszar o powierzchni 919,57 km 2, czyli zlewnie Sanu (595,09 km 2 ) i Solinki (324,48 km 2 ) powyżej Jeziora Solińskiego. W granicach opisywanego obszaru znajduje się najwyższa część polskich Bieszczadów, w tym cały obszar Bieszczadzkiego Parku Narodowego. Według podziału fizycznogeograficznego Kondrackiego (2002) badany obszar znajduje się w obrębie mezoregionu Bieszczadów Zachodnich, wchodzącego w skład prowincji Karpat Wschodnich. W podziale fizycznogeograficznym Karpat (Balon i in., 1995) oraz w literaturze geomorfologicznej (Starkel, 1972) obszar ten określany jest jako Bieszczady Wysokie. Granice badanego obszaru, zdefiniowane podziałem hydrograficznym, nie pokrywają się z granicami jednostek fizycznogeograficznych, np. Bieszczadów Wysokich czy Bieszczadów Zachodnich. Dlatego zarówno w tytule, jak i tekście niniejszego opracowania badany obszar określany jest najbardziej ogólnym pojęciem Bieszczadów. Ze względu na słabą dostępność materiałów większość analiz ograniczono do polskiej części opisywanych zlewni (ok. 796 km 2 ), wyłączając z opracowania zlewnie prawobrzeżnych dopływów najwyższego odcinka Sanu leżące na Ukrainie Zlewnie główne W skali całego obszaru charakterystykę hydrologiczną poprowadzono używając podziału na pięć zlewni, zwanych głównymi, które pokrywają cały obszar opracowania. Zlewnia Solinki powyżej Jeziora Solińskiego została podzielona na dwie zlewnie główne: zlewnię Wetliny oraz zlewnię Solinki (ryc. 1.1). Zlewnię Sanu podzielono na trzy zlewnie główne: zlewnię Sanu-1 obejmującą zlewnię Sanu powyżej ujścia Wołosatego, zlewnię Sanu-2 czyli zlewnię Sanu poniżej ujścia Wołosatego oraz zlewnię Wołosatego (ryc. 1.1).

13 Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek Ryc Podział opisywanego obszaru na zlewnie główne 12

14 1. Charakterystyka obszaru 1.3. Zlewnie elementarne Część analiz nie mogła być wykonana w odniesieniu do całego opisywanego obszaru z powodu braku, niekompletności lub nieporównywalności niektórych danych. Autorzy starali się jednak uzyskać możliwie jak najwyższą szczegółowość opracowania. Dlatego na opisywanym obszarze wydzielono 30 niewielkich zlewni elementarnych, w przypadku których możliwe było wykonanie bardziej szczegółowych analiz. W każdej zlewni głównej wydzielono pięć do ośmiu zlewni elementarnych (ryc. 1.2). Nazwy zlewni elementarnych przyjęto od nazw głównych cieków (tab. 1.1). Ich powierzchnie wynoszą od 3,2 km 2 (zlewnia Otrytu) do 43,0 km 2 (zlewnia Wołosatki). Łączna powierzchnia wybranych zlewni elementarnych wynosi 466,1 km 2, co stanowi 50,7% całego obszaru objętego opracowaniem. Zlewnie elementarne wybrano w taki sposób, aby uzyskać możliwie reprezentatywny obraz obszaru objętego opracowaniem. Reprezentatywność tę starano się uzyskać poprzez spełnienie szeregu szczegółowych kryteriów: uwzględnienie zlewni reprezentujących główne pasma i grupy górskie Bieszczadów; uwzględnienie zlewni o możliwie porównywalnych wielkościach; wyjątkiem jest stosunkowo mała zlewnia Otrytu na południowych stokach Pasma Otrytu nie ma jednak większych zlewni, a celowe wydawało się uwzględnienie przynajmniej jednej zlewni reprezentującej to pasmo; objęcie analizą wszystkich głównych jednostek strukturalnych Bieszczadów; uwzględnienie zlewni o różnej orientacji osi zlewni (lub koryta cieku) względem osi fałdów oraz różnych relacji między nachyleniami stoków a upadami warstw geologicznych, gdyż wcześniejsze badania w zlewni Górnej Wołosatki (Rzonca i in., 2008; Siwek i in., 2009) wykazały, że ma to duże znaczenie dla obiegu wody; uwzględnienie obszarów o różnych warunkach klimatycznych wynikających z ekspozycji na przeważające wiatry oraz z występowania cieni opadowych; uzyskanie rozłączności zlewni elementarnych, zgodnie z zasadą, że żadna zlewnia elementarna nie powinna zawierać się w innej, gdyż utrudnia to analizę statystyczną. Wyjątkiem jest zlewnia elementarna Górnej Wołosatki (do profilu przed ujściem potoku Zgniłego), która stanowi najwyższą część zlewni elementarnej Wołosatki zamkniętej w Ustrzykach Górnych. Zlewnia Górnej Wołosatki była przedmiotem wcześniejszych badań (Rzonca i in., 2008; Siwek i in., 2009; Rzonca, Siwek, 2009; Siwek, Rzonca, 2009) i wiele przedstawionych w niniejszej pracy analiz nawiązuje do wcześniej publikowanych wyników, dlatego zlewnię tę uwzględniono dodatkowo w celach porównawczych; Za zamknięcie zlewni elementarnych przyjęto profile ujściowe, jakkolwiek w kilku przypadkach (zlewnie Halicza, Górnej Solinki-Żubraczego i Hulskiego) profile leżące w pewnej odległości powyżej ujścia, co podyktowane było wyborem optymalnego miejsca do wykonywania pomiarów hydrometrycznych. 13

15 Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek Ryc Zlewnie elementarne wybrane do charakterystyk szczegółowych. Numeracja zlewni zgodna z tabelą

16 1. Charakterystyka obszaru Tabela 1.1. Zlewnie główne i zlewnie elementarne * powierzchnie wg Atlasu podziału hydrograficznego Polski (Czarnecka, 2005) z wyjątkiem zlewni elementarnych Wołosatki (nr 30), Górnej Wołosatki (35), Halicza (40) oraz Hulskiego (53), których powierzchnie wg Mapy topograficznej Polski w skali 1: wg Czarneckiej (2005) nazwa cieku głównego zlewni brzmi: Bukowczański Potok. 2 wg Czarneckiej (2005) nazwa cieku głównego zlewni brzmi: Dopływ spod góry Hnatowe Berdo. 3 wg Czarneckiej (2005) nazwa cieku głównego zlewni brzmi: Dopływ spod góry Magura Stuposiańska. 4 wg Czarneckiej (2005) nazwa cieku głównego zlewni brzmi: Dopływ spod góry Opołonek. 15

17 Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek Przy ustalaniu nazw zlewni elementarnych pojawił się problem dwóch cieków, noszących nazwę Górna Solinka. Pierwszy z nich to źródłowy odcinek Solinki (powyżej Cisnej i Żubraczego), a drugi to lewobrzeżny dopływ górnej Wetliny odwadniający dolinę Moczarnego. W niniejszym opracowaniu zastosowano następujące rozróżnienie. Zlewnię zamkniętą profilem w miejscowości Żubracze nazwano zlewnią Górnej Solinki-Żubraczego. Z kolei zlewnię dopływu Wetlinki nazwano zlewnią Górnej Solinki-Moczarnego (tab. 1.1). Powyższy podział na zlewnie elementarne został wcześniej wykorzystany w pracy dotyczącej jednostkowego odpływu podziemnego w Bieszczadach (Plenzler i in., 2010) Środowisko przyrodnicze obszaru badań Bieszczady Wysokie należą do typu gór średnich, o deniwelacjach terenu od 400 do 600 m. Wysokości bezwzględne na badanym obszarze wynoszą od 420 m n.p.m. (przeciętna rzędna piętrzenia wody w Jeziorze Solińskim) do 1347 m n.p.m. (Tarnica). Obszar obejmuje, w całości bądź w części, główne pasma bieszczadzkie, m.in. Pasmo Połonin (Połoniny Wetlińską, 1253 m n.p.m., i Caryńską, 1297 m n.p.m.), Grupę Tarnicy (1346 m n.p.m.) i Halicza (1333 m n.p.m.), Pasmo Graniczne z Wielką Rawką (1307 m n.p.m.), Pasmo Otrytu z Trohańcem (939 m n.p.m.), Pasmo Łopiennika (1069 m n.p.m.) oraz niewielkie fragmenty Pasma Chryszczatej (997 m n.p.m.) zwanego też Wysokim Działem (ryc. 1.1). Bieszczady stanowią fragment Karpat Zewnętrznych, zbudowany z utworów fliszowych dwóch dużych jednostek tektoniczno-facjalnych: jednostki śląskiej i nasuniętej na nią od południa jednostki dukielskiej (ryc. 1.3). Ze względu na swą specyfikę litologiczną, jak i złożoną tektonikę, południowo-zachodnia część jednostki śląskiej w strefie kontaktu z jednostką dukielską wydzielana jest w Bieszczadach jako tzw. strefa przeddukielska, natomiast zdecydowana większość obszaru badań należy do innej części jednostki śląskiej centralnej depresji karpackiej, która leży na północny wschód od strefy przeddukielskiej (Ślączka, Żytko, 1978; Tokarski, 1975; Haczewski i in., 2007). Centralna depresja karpacka (wydzielana w obrębie jednostki śląskiej) zbudowana jest w Bieszczadach z warstw krośnieńskich, których cechą charakterystyczną na tym obszarze jest występowanie piaskowców otryckich (zwanych też piaskowcami z Otrytu). Składają się one z silnie scementowanych i odpornych na wietrzenie gruboławicowych piaskowców oraz cienkich pakietów mniej odpornych piaskowców i łupków. W obrębie warstw krośnieńskich wyróżniane są serie reprezentujące okres od dolnego do górnego oligocenu. Oprócz piaskowców otryckich, na warstwy krośnieńskie składają się szare i czarne łupki, piaskowce laminowane oraz piaskowce średnio i cienkoławicowe (Tokarski, 1975; Haczewski i in., 2007). 16

18 1. Charakterystyka obszaru Ryc Główne jednostki facjalno-strukturalne Bieszczadów (na podst. Haczewskiego i in., 2007) 17

19 Bartłomiej Rzonca, Janusz Siwek W należącej do jednostki śląskiej strefie przedukielskiej osady fliszowe mają przeważnie charakter cienkoławicowy i są silnie sfałdowane, złuskowane oraz pocięte licznymi spękaniami. Wyróżnia się tu serie reprezentujące okres od górnego eocenu po oligocen: warstwy menilitowe (czarne łupki oraz cienkoławicowe piaskowce), warstwy hieroglifowe (łupki zielone oraz cienkoławicowe piaskowce) oraz wkładki margli globigerynowych (Ślączka, Żytko, 1978; Haczewski i in., 2007). Jednostkę dukielską stanowią utwory od górnej kredy po dolny eocen. Wyróżniane są tu warstwy łupkowskie (łupki szare oraz cienko i średnioławicowe piaskowce), warstwy ciśniańskie (głównie gruboławicowe piaskowce) oraz warstwy z Majdanu, na które składają się głównie cienkoławicowe piaskowce i łupki z wkładkami margli syderytycznych (Ślączka, Żytko, 1978; Haczewski i in., 2007). Rzeźba Bieszczadów Wysokich ma charakter strukturalny układ jednostek morfologicznych związany jest ściśle z regularnym układem jednostek tektonicznych oraz typów litofacjalnych osadów fliszowych. Szczególnie strefa przeddukielska jest wyraźnie widoczna w morfologii terenu tworzy ciąg obniżeń na linii miejscowości: Smerek Wetlina Ustrzyki Górne Wołosate. Leżące na południe od tej strefy Pasmo Graniczne wykształcone zostało z utworów jednostki dukielskiej, natomiast na południe i wschód od strefy położony jest obszar centralnej depresji karpackiej. Cechą charakterystyczną Bieszczadów jest tzw. rusztowy układ grzbietów i kratowy układ sieci rzecznej. Generalnie, główne grzbiety, o przebiegu NW-SE, założone są na kompleksach fliszu o dużym udziale piaskowców, w tym odpornych piaskowców otryckich, a szerokie dna głównych dolin najczęściej nawiązują do stref fliszu o większym udziale łupków. Doliny poprzeczne, mające niekiedy charakter przełomów, w wielu przypadkach położone są w strefach spękań i uskoków tektonicznych (Tokarski, 1975; Henkiel, 1982; Pękala, 1997; Haczewski i in., 2007). W zależności od lokalnego upadu warstw skalnych grzbiety mogą być łagodne lub ostre. W wielu miejscach na grzbietach, wzdłuż ławic piaskowców otryckich, występują charakterystyczne dla Bieszczadów grzędy skalne. U ich podstawy uformowały się skalne rumowiska związane z wietrzeniem mechanicznym w warunkach peryglacjalnych w plejstocenie (Kukulak, 2004). Na stokach miejscami zachowały się spłaszczenia stokowe nawiązujące do plioceńskich poziomów zrównań: przydolinnego ( m n.p.m.), pogórskiego ( m n.p.m.) oraz śródgórskiego ( m n.p.m.). Doliny głównych rzek tworzą rozległe, szerokie obniżenia z poziomami teras rzecznych (Henkiel, 1982). Podobnie jak w innych obszarach górskich, pokrywa glebowa kształtowana jest przede wszystkim pod wpływem cech podłoża oraz wysokości bezwzględnej i związanej z nią piętrowości klimatycznej i roślinnej. W Bieszczadach dominują gleby autogeniczne przede wszystkim gleby brunatne kwaśne (Dystric Cambisols), a także gleby brunatne właściwe i oglejone (Eutric Cambisols, Gleyic Cambisols). W najwyższych partiach stoków gleby brunatne ustępują stopniowo płytkim rankerom brunatnym, a w okolicach wychodni piaskowcowych na grzbietach glebom inicjalnym (Lithosols, Regosols). Na wypłaszczeniach grzbietowych oraz w dnach dolin występują 18

20 1. Charakterystyka obszaru płaty gleb torfowych (Histosols). Mady górskie (Typic Fluvisols) wykształciły się w obrębie teras rzecznych (Skiba, 1995; Skiba i in., 1998). Klimat Bieszczadów kształtowany jest pod wpływem dominującego w ciągu roku kierunku adwekcji mas powietrza polarno-morskiego: z zachodu i północnego zachodu (60%). Przez 20 25% roku obszar jest pod wpływem mas powietrza polarno- -kontynentalnego (Nowosad, 1995). W związku ze znacznymi różnicami wysokości bezwzględnej średnia roczna temperatura powietrza jest na obszarze Bieszczadów silnie zróżnicowana przestrzennie. Dla najwyższych części Bieszczadów charakterystyczna jest średnia temperatura poniżej 2 C, natomiast w niżej położonych częściach obszaru temperatura ta przekracza 4 C (Michna, Paczos, 1972). Pionowe gradienty termiczne zmieniają się w ciągu roku średnio najwyższe są w okresach wiosennych (0,59 C 100 m -1 ), natomiast w zimie są wyraźnie niższe (-0,28 C 100 m -1 ) w związku z występowaniem zjawiska inwersji termicznej w dnach dolin (Nowosad, 1995). Zróżnicowanie wysokościowe Bieszczadów pozwala wydzielić w nich trzy piętra klimatyczne: umiarkowanie ciepłe (do wysokości 650 m n.p.m.), umiarkowanie chłodne ( m n.p.m.) i chłodne (powyżej 1075 m n.p.m.), przy czym na wklęsłych formach terenu granice pięter klimatycznych przebiegają niżej o około 130 m niż na formach wypukłych (Nowosad, 1995). W Bieszczadach szata roślinna tworzy trzy piętra: piętro pogórza (głównie grądy), piętro regla dolnego (lasy bukowe-jodłowe i bukowo-jaworowe), i wreszcie najbardziej charakterystyczne dla Bieszczadów, unikatowe piętro połonin, czyli zbiorowisk subalpejskich i alpejskich (Winnicki, Zemanek, 2003). W krajobrazie szczególnie zwraca uwagę brak lasów iglastych regla górnego, charakterystycznych dla całych polskich Karpat Zachodnich. Większa część opisywanego obszaru podlega różnym formom prawnej ochrony przyrody. Około 35% obszaru znajduje się na terenie Bieszczadzkiego Parku Narodowego, a 62% na terenie parków krajobrazowych: Doliny Sanu oraz Ciśniańsko-Wetlińskiego. Bieszczadzki Park Narodowy wraz z wymienionymi parkami krajobrazowymi od 1992 r. wchodzi w skład Międzynarodowego Rezerwatu Biosfery Karpaty Wschodnie. Ponadto w obrębie parków krajobrazowych wydzielono rezerwaty (Rąkowski, 2007): krajobrazowe (Sine Wiry, Krywe), leśne (Olszyna Łęgowa w Kalnicy, Hulskie im. Prof. Stefana Myczkowskiego), florystyczny (Śnieżyca Wiosenna w Dwerniczku), torfowiskowy (Zakole). Z wyjątkiem niewielkiego fragmentu zlewni Smolniczka, większość obszaru badań wchodzi w skład sieci ochrony siedlisk Natura 2000 (obszar PLC Bieszczady). 19

21

22 Elżbieta Laszczak, Leszek Ziółkowski, Janusz Siwek 2. OPADY I POKRYWA ŚNIEŻNA 2.1. Wielkość i rozkład opadów Karpaty są obszarem charakteryzującym się najwyższą w skali Polski sumą opadów atmosferycznych. Zróżnicowanie przestrzenne opadów w Karpatach jest uwarunkowane przez wiele czynników, takich jak wysokość nad poziomem morza, rzeźba terenu i ekspozycja pasm górskich w stosunku do przeważających wiatrów opadonośnych. Generalnie, wysokość opadów atmosferycznych wzrasta wraz z wysokością nad poziomem morza według gradientu opadowego wynoszącego średnio około 60 mm na 100 m wysokości. Wartość gradientu może jednak przyjmować lokalnie różne wartości w zależności od wielu czynników, np. ekspozycji stoków (Obrębska- -Starklowa i in., 1995). W Bieszczadach dodatkowym czynnikiem wpływającym na zróżnicowanie przestrzenne opadów jest występowanie stosunkowo rozległych stref tzw. cieni opadowych związanych z orientacją osi pasm górskich w stosunku przeważających kierunków adwekcji mas powietrza (Brzeźniak i in., 1991). Do obszarów podlegających stałym wpływom cieni opadowych należą przede wszystkim doliny Sanu, Solinki, Hoczewki i Osławy, a okresowo także Wołosatego i Wetliny. Dna dolin Wołosatego i Wetliny charakteryzują się roczną sumą opadów o około mm niższą niż otaczające wzniesienia (Kostrakiewicz, 1977; Nowosad, 1995). Jednocześnie stoki zachodnie i południowo-zachodnie są predysponowane do otrzymywania wyższej sumy opadów, związanych z adwekcją wilgotnych mas powietrza z kierunku zachodniego. W związku ze znacznym zróżnicowaniem sumy opadów w zależności od wysokości nad poziomem morza oraz z występowaniem tzw. cieni opadowych charakterystyka opadowa terenów górskich powinna być oparta na danych ze znacznej liczby posterunków rozmieszczonych w różnych piętrach wysokościowych. Niestety, sieć pomiarowa w Bieszczadach przez wiele lat obejmowała wyłącznie punkty położo-

23 Elżbieta Laszczak, Leszek Ziółkowski, Janusz Siwek Tabela 2.1. Średnie roczne sumy opadów w latach na posterunkach opadowych w Bieszczadach 22 ne w dnach dolin, na stosunkowo niewielkiej wysokości. W ostatnich latach powstały, co prawda, dodatkowe posterunki, m.in. na wschodniej kulminacji Połoniny Wetlińskiej i w rejonie Przełęczy Wyżniańskiej, ale ich ciągi pomiarowe obejmują krótki okres. W niniejszej pracy wykorzystano dane z dziewięciu posterunków opadowych: Cisna, Dwernik, Lutowiska, Terka, Wetlina, Baligród, Kalnica, Komańcza oraz Roztoki Górne. Siedem z tych posterunków zlokalizowanych jest w obrębie charakteryzowanego obszaru; poza tym obszarem leżą Komańcza i Baligród. Najwyżej położonym posterunkiem spośród wymienionych jest Wetlina, jednak posterunek ten znajduje się na wysokości zaledwie 700 m n.p.m., podczas gdy najwyższe wzniesienia na obszarze badań przekraczają 1300 m n.p.m. Natomiast najniżej zlokalizowany jest posterunek Terka 445 m n.p.m. (tab. 2.1). Charakterystykę opadową wymienionych posterunków sporządzono na podstawie danych z dziesięciolecia (Opady w polskich Karpatach Wschodnich, 2008). Ze względu na występujące luki w danych opadowych, obliczenie średniej miesięcznej sumy opadu z dziesięciolecia nie było możliwe w przypadku dwóch posterunków Roztoki Górne i Dwernik. Luki w ciągach miesięcznych sum opadów uzupełniono korzystając z metody ilorazów, stosowanej w odniesieniu do elementów meteorologicznych nieciągłych (Pruchnicki, 1987). Metoda ta opiera się na założeniu występowania związków między elementami meteorologicznymi mierzonymi na sąsiednich posterunkach. Ponieważ jednak związki między elementami meteorologicznymi słabną wraz ze wzrostem odległości pomiędzy punktami pomiarowymi (Pruchnicki, 1987), punkty te powinny być położone możliwie blisko siebie. Jako punkt pomocniczy w uzupełnianiu luk w ciągu danych posterunku Roztoki Górne wybrano posterunek Cisna (położony w odległości około 6,5 km), a posterunku Dwernik posterunek Lutowiska (około 6,1 km). Wartości średniej rocznej sumy opadów z dziesięciolecia pozwoliły na wyznaczenie rocznego gradientu opadów, a także równania odzwierciedlającego zależność między wysokością nad poziomem morza a średnią roczną sumą opadów. Równanie to posłużyło następnie do wyznaczenia wysokości średniej rocznej sumy opadów na całym badanym obszarze na podstawie numerycznego modelu terenu o wysokiej rozdzielczości. Błąd standardowy tak opracowanego modelu opadowego wynosił 36,5 mm. Utworzony model posłużył do określenia średniej rocznej sumy

24 2. Opady i pokrywa śnieżna opadów w przyjętych w opracowaniu tzw. zlewniach głównych oraz zlewniach elementarnych. Z kolei, analizę rocznego przebiegu opadów oraz liczby dni z opadami przeprowadzono na podstawie danych pochodzących z poszczególnych posterunków opadowych. Średnia roczna suma opadów w Bieszczadach obliczona na podstawie danych z dziesięciolecia z dziewięciu posterunków opadowych wyniosła 1124 mm (tab. 2.1). Najwyższą średnią roczną sumą (1245 mm) charakteryzował się posterunek Wetlina. Wartość ta była o ponad 200 mm wyższa od średniej rocznej sumy opadów z okresu (Michna, Paczos, 1972) i o ponad 100 mm wyższa od średniej rocznej sumy opadów z okresu (Michna, Paczos, 1987/1988). Najniższą średnią roczną sumą opadów cechował się natomiast posterunek Baligród 957 mm; wartość ta była o ponad 80 mm wyższa od średniej rocznej sumy opadów z okresu (Michna, Paczos, 1972). W dziesięcioleciu najwyższe opady na rozpatrywanych posterunkach zarejestrowano w latach 1998 i 2001, a najniższe w latach 1999, 2002 i W sześciu z dziewięciu rozpatrywanych stacji najwyższą roczną sumę opadów zanotowano w 2001 r., a najniższą w 2003 r. Wartości rocznej sumy opadów w poszczególnych latach mogą znacznie różnić się od siebie. Różnice między największą i najmniejsza sumą roczną opadów na poszczególnych posterunkach wynosiły, w wieloleciu , od 284 mm w Komańczy i 321 mm w Baligrodzie do 729 mm w Wetlinie, najczęściej jednak zbliżone były do 500 mm. Wyznaczona z dziewięciu posterunków zależność pomiędzy wysokością nad poziomem morza a średnią roczną sumą opadów z okresu wyraża się równaniem: gdzie: P średnia roczna suma opadów [mm], H wysokość [m n.p.m.]. P = 0,834 H + 657,7 Związek korelacyjny jest wysoki współczynnik korelacji r wynosi 0,845 (p<0,05). Średni roczny gradient opadów w dziesięcioleciu wynosił zatem około 83 mm opadu na 100 m (ryc. 2.1). Należy jednak pamiętać, że gradient ten został wyznaczony na podstawie danych z niewielu posterunków opadowych, wśród których brak było punktów położonych powyżej 700 m n.p.m. Dla porównania, średni roczny gradient opadów z okresu w Bieszczadach Zachodnich jest o 8 mm niższy (Michna, Paczos, 1972), a średni roczny gradient opadów z okresu byłego województwa rzeszowskiego jest o 8 mm wyższy (Paczos, 1975/ 1976). Roczny gradient jest jednak zróżnicowany przestrzennie wyraźnie zaznaczają się różnice pomiędzy terenami o zwiększonych opadach (dowietrznymi) i terenami o opadach zmniejszonych (zawietrznymi). W przypadku pierwszych średni roczny gradient z okresu wynosił 105 mm 100 m -1, a drugich 84 mm 100 m -1 (Paczos, 1975/1976). 23

25 Elżbieta Laszczak, Leszek Ziółkowski, Janusz Siwek Ryc Związek między średnią roczną sumą opadów ( ) a wysokością bezwzględną terenu Tabela 2.2. Średnie roczne sumy opadów w zlewniach głównych obliczone na podstawie gradientu opadowego z lat Zgodnie z opracowanym modelem, średnia roczna suma opadów wynosi od około 900 mm w dnach dolin do ponad 1700 mm na najwyższych grzbietach (ryc. 2.2), przyjmując w odniesieniu do całego obszaru średnią wartość 1293 mm. Uzyskane wyniki są wyraźnie wyższe od średnich rocznych sum opadów w Bieszczadach podawanych w literaturze wynoszących od 1000 do 1300 mm (Niedźwiedź, Obrębska-Starklowa, 1991; Obrębska-Starklowa i in., 1995). Przyczyną tych rozbieżności mogą być zarówno różnice w zastosowanych metodach obliczania średniej rocznej sumy opadów, jak i znacznie wyższe opady występujące w dziesięcioleciu niż w okresach wcześniejszych, które były analizowane przez wymienionych autorów. W skali całego opisywanego obszaru najwyższą średnią roczną sumą opadów charakteryzuje się zlewnia główna Wołosatego (1366 mm), a najniższą zlewnia główna Sanu-2 (1247 mm; tab. 2.2). Spośród zlewni elementarnych najwyższa średnia roczna suma opadów występuje w zlewni Górnej Wołosatki (1544 mm) oraz w zlewni Terebowca i Roztok (odpowiednio 1459 i 1473 mm). Są to jednocześnie zlewnie charakteryzujące się największą wysokością bezwzględną. Najniższą średnią roczną sumą opadów odznaczają się natomiast zlewnie elementarne Bukowca (1177 mm) oraz Smolniczka, Otrytu i Łopienki (odpowiednio 1203, 1237 i 1239 mm; ryc. 2.3). Opady letnie (VI VIII) stanowią około 35% sumy rocznej (od 33% w Wetlinie do 38% w Baligrodzie, Dwerniku i Terce) i zdecydowanie przeważają nad opadami w pozostałych porach roku. W badanym okresie najwyższą miesięczną sumą opadów cechował się lipiec (155 mm), kiedy do zlewni dostarczane jest 14 18% rocznej sumy opadów (ryc. 2.4). Porównanie sum opadów letnich i zimowych (XII II) pokazało, że opady w okresie letnim są większe o około % niż w okresie zimowym. Jedynie w trzech z dziewięciu rozpatrywanych posterunków opadowych średnia suma opadów 24

26 2. Opady i pokrywa śnieżna Ryc Średnia roczna suma opadów atmosferycznych w Bieszczadach obliczona na podstawie gradientu opadowego z lat

27 Elżbieta Laszczak, Leszek Ziółkowski, Janusz Siwek Ryc Średnia roczna suma opadów atmosferycznych w wybranych zlewniach elementarnych obliczona na podstawie gradientu opadowego z lat

28 2. Opady i pokrywa śnieżna Ryc Średni procentowy udział miesięcznej sumy opadów atmosferycznych w sumie rocznej w latach

29 Elżbieta Laszczak, Leszek Ziółkowski, Janusz Siwek Tabela 2.3. Stosunek sumy opadów letnich do opadów zimowych (L/Z) oraz opadów jesiennych do opadów wiosennych (J/W) w jesieni była nieznacznie wyższa niż na wiosnę (tab. 2.3). Najniższą sumę opadów notowano natomiast w miesiącach zimowych głównie w styczniu i grudniu. Ze statystyk dotyczących liczby dni z opadami wyłączone zostały posterunki Dwernik i Roztoki Górne, ze względu na luki występujące w ciągu dobowych sum opadów. Według Michny i Paczosa (1972) liczba dni z opadami w Bieszczadach Zachodnich zwiększa się na ogół wraz ze wzrostem wysokości, jednak analizy przeprowadzone przez autorów niniejszego opracowania nie pozwoliły na jednoznaczne potwierdzenie tej prawidłowości. Średnia roczna liczba dni z opadem mieściła się w przedziale od 186 w Komańczy do 218 w Kalnicy (tab. 2.4). Uśrednione dane z wszystkich posterunków wskazują, Tabela 2.4. Średnia liczba dnia z opadem w latach iż miesiącem o największej średniej liczbie dni z opadem był lipiec (19), a najmniejszej sierpień (14), zatem parametr ten wykazywał małą zmienność w ciągu roku. Odnotowane wartości są znacznie wyższe niż przytaczane przez Michnę i Paczosa (1987/1988), którzy podają, iż najwięcej dni z opadem występuje w maju, czerwcu i lipcu (11 14), a najmniej we wrześniu i październiku (6 9). 28

30 2. Opady i pokrywa śnieżna 2.2. Pokrywa śnieżna Na zróżnicowanie przestrzenne i czasowe występowania pokrywy śnieżnej wpływa przede wszystkim wysokość nad poziomem morza i właściwości napływającego powietrza. Do pozostałych istotnych czynników należą: wiatr (zwłaszcza na obszarach położonych powyżej górnej granicy lasu), ukształtowanie terenu, ekspozycja i typ pokrycia terenu (Leśniak, 1980; Nowosad, 1994). W Bieszczadach charakterystyka pokrywy śnieżnej (podobnie jak charakterystyka stosunków opadowych) jest utrudniona ze względu na brak stacji i posterunków meteorologicznych położonych na wysokości ponad 700 m n.p.m. Długość potencjalnego okresu występowania pokrywy śnieżnej oraz liczba dni z pokrywą śnieżną zależy w Karpatach przede wszystkim od wysokości bezwzględnej. W Bieszczadach pokrywa śnieżna pojawia się jednak zwykle wcześniej i zanika później niż na terenach położonych na zbliżonej wysokości, lecz bardziej na zachód. W obszarach najwyżej położonych pokrywa śnieżna występuje od około połowy października do połowy maja (daty szacunkowe) (Leśniak, 1980). Na terenach niżej położonych pojawia się później około połowy listopada. Przeciętnie, w całych Bieszczadach pokrywa śnieżna występuje od 20 listopada do 15 kwietnia (Stachý, 1987). Długość występowania pokrywy śnieżnej wynosi od 70 do 114 dni w roku w dolinach i może dochodzić nawet do 180 dni w roku na wysokich grzbietach (Leśniak, 1980). Powyżej górnej granicy lasu, na obszarach połonin, dużą rolę odgrywa przewiewanie śniegu. W latach średnia liczba dni z pokrywą śnieżną wynosiła 107 w Lutowiskach, 113 w Cisnej, a 114 w Wetlinie. Podczas niektórych zim z tego okresu liczba dni z pokrywą śnieżną na wymienionych stacjach była jednak znacznie wyższa, i wynosiła powyżej 140. W czasie zimy 1981/1982 odnotowano 142 dni z pokrywą śnieżną w Cisnej i 141 dni w Lutowiskach (Nowosad, 1995). Średnia miąższość pokrywy śnieżnej w sezonie zimowym wynosi w Bieszczadach ponad 20 cm, przy czym największą średnią (30 40 cm) charakteryzuje się luty. Średnia maksymalna miąższość osiąga wartość od 30 do ponad 60 cm w najwyżej położonych częściach Bieszczadów (Stachý, 1987). Obszar ten cechuje wysokie prawdopodobieństwo wystąpienia dni z pokrywą śnieżną o grubości powyżej 10 cm w potencjalnym okresie jej trwania (powyżej 60% na przeważającej części obszaru) oraz wysokie prawdopodobieństwo wystąpienia takiej pokrywy w lutym powyżej 80% na przeważającej części obszaru (Leśniak, 1980). Świadczy to o dużej trwałości pokrywy śnieżnej i o niskim prawdopodobieństwie wystąpienia roztopów zimowych (Łajczak, 1996). 29

31

32 Ewelina Mocior, Joanna Plenzler, Magdalena Rozmus, Bartłomiej Rzonca 3. SIEĆ RZECZNA I CHARAKTERYSTYKA ZLEWNI 3.1. Czynniki decydujące o układzie sieci rzecznej Układ sieci rzecznej i cechy morfometryczne zlewni w istotny sposób decydują o warunkach drenażu, a szerzej o warunkach obiegu wody. Mają bezpośredni wpływ, między innymi, na retencję zlewni i na rozkład odpływu w czasie, w tym na czas koncentracji i prędkość przemieszczania się fali wezbraniowej. Sieć dolin rzecznych w Bieszczadach jest klasycznym przykładem układu kratowego uwarunkowanego budową geologiczną (Henkiel, 1982). Widoczne są dwa dominujące kierunki przebiegu dolin: SE-NW oraz prostopadły do niego SW-NE. Spośród największych rzek i potoków regionu przebieg równoległy do biegu warstw skalnych (SE-NW) mają doliny Sanu, Wołosatki, Rzeczycy, Prowczy i Wetliny, natomiast przebieg poprzeczny (SW-NE) doliny potoków Wołosatego i Nasiczniańskiego (Haczewski i in., 2007). Do układu głównych dolin podłużnych i poprzecznych nawiązują biegi dolin bocznych, tworząc układ kratowej sieci dolinnej (Starkel, 1969; Henkiel, 1977, 1982). Układ sieci rzecznej w Bieszczadach rozpatrywany w skali lokalnej również ściśle nawiązuje do budowy geologicznej, jednakże sieć ta ma znacznie bardziej złożoną strukturę, a jej układ może być dendryczny lub pierzasty (Siwek i in., 2009) Charakterystyka hydrograficzna zlewni głównych Układ sieci rzecznej przyjęto za Mapą topograficzną Polski w skali 1: W analizie prowadzonej w skali całego charakteryzowanego obszaru uwzględniono wszystkie cieki o długości powyżej 1 km. Ponadto, w odniesieniu do 30. zlewni elementarnych wykonano analizę szczegółową obejmującą wszystkie cieki uwzględnione na mapie topograficznej.

33 Ewelina Mocior, Joanna Plenzler, Magdalena Rozmus, Bartłomiej Rzonca Zarówno w przypadku pięciu zlewni głównych, jak i 30. zlewni elementarnych scharakteryzowano morfometrię zlewni, sieć hydrograficzną oraz lesistość. Hierarchię sieci rzecznej ustalono na podstawie dwóch metod. Na całym opisywanym obszarze, podzielonym na pięć zlewni głównych, cieki sklasyfikowano zgodnie z hierarchią przyjętą w Atlasie podziału hydrograficznego Polski (Czarnecka, 2005), a w przypadku zlewni elementarnych zastosowano dodatkowo klasyfikację Hortona-Strahlera. Średnią wysokość zlewni wyznaczono na podstawie numerycznego modelu terenu (DEM) o rozdzielczości 20 m. Analizy wykonano w programie ArcGIS 9.3. Głównymi rzekami Bieszczadów są San i Solinka. San jest rzeką II rzędu, a Solinka III rzędu (Czarnecka, 2005). Od źródeł do ujścia do Jeziora Solińskiego San ma długość 100,01 km, a jego zlewnia powierzchnię 595,09 km 2. Solinka ma długość 39,54 km i zlewnię o powierzchni 324,48 km 2. Za początek Sanu uznaje się najczęściej źródło Studnik, znajdujące się na granicy polsko-ukraińskiej. Jednakże w literaturze toczy się obecnie dyskusja, w ramach której pojawiają się propozycje uznania innych wypływów za główne źródło Sanu. Sikora (2006) wskazuje na źródło położone po ukraińskiej stronie granicy, na południowy wschód od szczytu Piniaszkowego, w lesie Rubań. Jest to źródło położone najwyżej (923 m n.p.m.) i najbliżej głównego grzbietu karpackiego. Z kolei Krukar (2008) za główne źródło Sanu uznaje wypływ położony na południe od Sianek, poniżej Przełęczy Użockiej. Jest to najdalej na południe wysunięte źródło w zlewni Sanu. Wypływa pod wzgórzem Diwcza, gdzie europejski dział wodny opuszcza główny grzbiet karpacki. Najdłuższym dopływem Sanu na obszarze objętym opracowaniem jest Wołosaty, a inne większe cieki wpadające do Sanu to Dwernik (nazywany Potokiem Nasiczniańskim w środkowym biegu, a Prowczą w górnym), Halicz, Smolniczek i leżąca w całości na Ukrainie Rzeka (Rika). Solinka bierze swój początek w rejonie dawnej wsi Solinka, w płaskiej, wysoko położonej dolinie oddzielającej Pasmo Graniczne od masywu Rosochy i Hylatej. Wypływa na stokach Stryba (1011 m n.p.m.) na wysokości ok. 930 m n.p.m. Największym dopływem Solinki jest Wetlina, której zlewnia stanowi prawie połowę powierzchni zlewni Solinki (ryc. 3.1). Na omawianym obszarze najwięcej wyróżniono cieków IV rzędu stanowią one 36% długości całej sieci rzecznej. Największą z pięciu zlewni głównych jest zlewnia Sanu-1 (tab. 3.1). Wszystkie omawiane zlewnie główne Solinki, Wetliny, Sanu-1, Sanu-2 oraz Wołosatego mają podobny kształt: są wydłużone, szersze w górnych częściach. Ich wskaźniki wydłużenia wynoszą 0,6 0,7 (tab. 3.1). Gęstość sieci rzecznej jest podobna we wszystkich zlewniach głównych i wynosi około 1,5 km km -2 (tab. 3.2). Zlewnia Sanu cechuje się wyraźną asymetrią. Stosunek powierzchni lewobrzeżnej części zlewni do prawobrzeżnej wynosi 2,15. Dopływy Sanu są dłuższe w lewobrzeżnej części, jednak gęstość sieci rzecznej jest podobna po obu stronach Sanu: w obrębie prawobrzeżnej części zlewni jej wartość wynosi 1,23 km km -2, a w lewobrzeżnej 1,33 km km -2. W zlewni głównej Wetliny również przeważa część lewobrzeżna, a w górnej części zlewni Solinki cześć prawobrzeżna. 32

34 3. Sieć rzeczna i charakterystyka zlewni Ryc Sieć rzeczna w Bieszczadach 33

35 Ewelina Mocior, Joanna Plenzler, Magdalena Rozmus, Bartłomiej Rzonca Tabela 3.1. Wskaźniki morfometryczne zlewni głównych 1 wg Atlasu podziału hydrograficznego Polski (Czarnecka, 2005) 2 Jako długość maksymalną przyjęto odległość między profilem zamykającym zlewnię a najbardziej oddalonym od niego punktem. 3 Na podstawie numerycznego modelu terenu (DEM). Najniższymi punktami obszaru są ujścia Sanu i Solinki do Jeziora Solińskiego (416 m n.p.m.). Z kolei najwyższe szczyty na omawianym obszarze osiągają wysokość powyżej 1300 m n.p.m. Deniwelacje w zlewniach głównych są porównywalne (tab. 3.1): od 737 m (zlewnia Solinki) do 870 m (zlewnia Sanu-2). Najwyższa część polskich Bieszczadów jest położona w obrębie zlewni głównych Wołosatego i Wetliny, gdzie średnia wysokość obliczona na podstawie numerycznego modelu terenu (DEM) wynosi, odpowiednio, 850 i 820 m n.p.m. Średnie nachylenie w zlewni głównej Sanu-1 wynosi 15,8%, a w pozostałych czterech zlewniach głównych jest wyższe i wynosi około 24% (tab. 3.1). Spośród głównych rzek opisywanego obszaru San wyróżnia się wyraźnie niższym spadkiem 3,8 w obrębie zlewni głównej Sanu-2 i 5,3 w zlewni Sanu-1. Inną szczególną cechą Sanu jest wyjątkowa krętość jego górnego odcinka wskaźnik rozwinięcia na obszarze zlewni Sanu-1 wynosi aż 2,60 (tab. 3.2). Tabela 3.2. Wskaźniki charakteryzujące sieć rzeczną i lesistość zlewni głównych 1 Na podstawie CORINE Land Cover, 2000 ( 2 Uwzględniono jedynie polską część zlewni. 34

36 3. Sieć rzeczna i charakterystyka zlewni W pokryciu terenu całego obszaru objętego badaniami dominują lasy, które według danych CORINE Land Cover 2000 ( clc-download, ) zajmują aż 82% powierzchni. Obszary trawiaste, łącznie z połoninami, stanowią ok. 10% pokrycia terenu. Tereny użytkowane rolniczo stanowią zaledwie 6,4%, a obszary zabudowane 0,2%. Najbardziej zalesione są zlewnie Solinki i Wetliny (89,9%, tab. 3.2). Od końca lat 40. XX wieku w związku z wysiedleniem ludności nastąpiły znaczne zmiany w użytkowaniu ziemi w rejonach dawnych wsi. Gwałtownie wzrósł udział lasów kosztem gruntów ornych oraz łąk kośnych. Jednak nawet te łąki kośne i pastwiska, które nie uległy sukcesji leśnej, w przeważającej części nie są użytkowane (Wolski, 2001, 2007) Charakterystyka hydrograficzna zlewni elementarnych Do szczegółowej analizy wybrano 30 zlewni elementarnych mających powierzchnie od 3,21 km 2 (zlewnia Otrytu) do 44,28 km 2 (zlewnia Włosatki) (ryc. 3.2). Liczba zlewni o powierzchni poniżej 10 km 2, km 2 oraz powyżej 20 km 2 jest zbliżona. Według metody Hortona-Strahlera cieki główne analizowanych 30. zlewni elementarnych zostały sklasyfikowane od trzeciego do piątego rzędu. Liczba cieków pierwszego rzędu wynosi od siedmiu w zlewni Otrytu do 165. w zlewni Górnej Solinki-Moczarnego (tab. 3.3). Suma długości cieków pierwszego rzędu stanowi 40 60% sumy długości cieków w poszczególnych zlewniach cząstkowych. Cieki piątego rzędu występują w najwyżej położonych zlewniach oraz w zlewniach cechujących się znaczną gęstością sieci rzecznej: Górnej Solinki-Moczarnego, Roztoczki, Smereka, Kalnicy, Nasiczniańskiego, Smolniczka i Wołosatki. Najsłabiej rozbudowana jest sieć rzeczna w zlewniach o wydłużonym kształcie (zlewnia Hylatego) oraz o małej powierzchni (zlewnie Otrytu, Kindratu i Spod Hnatowego Berda). Zlewnie elementarne cechuje znaczne zróżnicowanie gęstości sieci rzecznej: od 1,84 km km -2 (zlewnia Kindratu) do 3,42 km km -2 (zlewnia Kalnicy). Są to zlewnie położone blisko siebie w zlewni głównej Wetliny (ryc. 3.3). W większości zlewni elementarnych gęstość sieci rzecznej wynosi 2 3 km km -2. Najwyższą gęstością charakteryzują się zlewnie elementarne położone w górnej części zlewni głównej Solinki. Wysoką gęstością sieci rzecznej w zlewni głównej Sanu-2 wyróżnia się zlewnia elementarna Smolniczka, a w zlewni Wetliny zlewnie Smereka, Kalnicy i Górnej Wetlinki (tab. 3.4, ryc. 3.2). Spadki głównych cieków w zlewniach elementarnych wykazują znaczne zróżnicowanie: od 14,8 (potok Smolniczek) do 140 (Bystry). Największe spadki mają lewobrzeżne dopływy Sanu spływające spod Połoniny Wetlińskiej (potoki: Hulski, Hylaty i Rzeka), z gniazda Tarnicy (Górna Wołosatka, Roztoki i Terebowiec) oraz z Połoniny Caryńskiej i Magury Stuposiańskiej w kierunku wschodnim (Bystry i Spod Magury Stuposiańskiej) (tab. 3.4). 35

37 Ewelina Mocior, Joanna Plenzler, Magdalena Rozmus, Bartłomiej Rzonca Ryc Sieć rzeczna w wybranych zlewniach elementarnych (na podst. Mapy topograficznej Polski 1:10 000) 36

38 3. Sieć rzeczna i charakterystyka zlewni Tabela 3.3. Liczba (n) i długość (s) cieków poszczególnych rzędów wg klasyfikacji Hortona-Strahlera w zlewniach elementarnych 37

39 Ewelina Mocior, Joanna Plenzler, Magdalena Rozmus, Bartłomiej Rzonca 51 Ryc Gęstość sieci rzecznej w wybranych zlewniach elementarnych 38

40 3. Sieć rzeczna i charakterystyka zlewni Tabela 3.4. Wskaźniki charakteryzujące sieć rzeczną i lesistość zlewni elementarnych Układ sieci rzecznej w większości małych zlewni bieszczadzkich jest pierzasty lub dendryczny. Układ pierzasty występuje w zlewniach o wydłużonym kształcie. Analogicznie zlewnie o bardziej kolistym kształcie charakteryzują się dendrycznym układem sieci rzecznej. Zlewnie o dendrycznym układzie sieci rzecznej charakteryzują się z kolei wysoką gęstością sieci rzecznej i jednocześnie niskim, w skali Bieszczadów, średnim nachyleniem. Większość zlewni elementarnych cechuje się średnim nachyleniem rzędu 25 30% (tab. 3.5). Skrajnymi wartościami charakteryzują się zlewnie Niedźwiedziego (11,3%) 39

41 Ewelina Mocior, Joanna Plenzler, Magdalena Rozmus, Bartłomiej Rzonca Tabela 3.5. Wskaźniki morfometryczne zlewni elementarnych 1 Jako długość maksymalną przyjęto odległość między profilem zamykającym zlewnię a najbardziej oddalonym od niego punktem. 2 Na podstawie numerycznego modelu terenu (DEM). i Górnej Solinki-Moczarnego (32,1%). Najwyższe średnie nachylenie występuje na północnych stokach Pasma Granicznego oraz na północno-wschodnich stokach Połoniny Wetlińskiej i Połoniny Caryńskiej (ryc. 3.4). Najwyżej położone są zlewnie elementarne Górnej Wołosatki, Roztok, Halicza, Terebowca oraz Górnej Solinki-Moczarnego mające wysokość średnią obliczoną na podstawie numerycznego modelu terenu 40

42 3. Sieć rzeczna i charakterystyka zlewni Ryc Średnie nachylenie terenu w wybranych zlewniach elementarnych 41

43 Ewelina Mocior, Joanna Plenzler, Magdalena Rozmus, Bartłomiej Rzonca powyżej 900 m n.p.m. Największą średnią wysokość ma zlewnia Górnej Wołosatki (1063 m n.p.m.). Z kolei najniżej położone są zlewnie Otrytu, Bukowca, Łopienki oraz Smolniczka, gdzie wysokość średnia nie przekracza 700 m n.p.m. (zlewnia Bukowca 623 m n.p.m.). Deniwelacja w zlewniach elementarnych waha się od 231 m w zlewni Niedźwiedziego do 753 m w zlewni Hulskiego (tab. 3.5). Badane zlewnie różnią się pod względem kształtu. Wyraźnie wydłużony kształt mają zlewnie położone w masywie Tarnicy (Terebowca, Roztok, Halicza i Litmirza) oraz zlewnie Hulskiego i Bukowca. Wartości wskaźników wydłużenia tych zlewni są niższe od 0,6. Zlewnie te charakteryzują się zazwyczaj niskim wskaźnikiem rozwinięcia cieku głównego. Wszystkie wymienione zlewnie położone są w obrębie centralnej depresji karpackiej (jednostka śląska). Mniej wydłużony kształt mają zlewnie położone w obrębie strefy przeddukielskiej (jednostka śląska) i jednostki dukielskiej. Szczególnie mało wydłużone są zlewnie Rzeczycy (wskaźnik wydłużenia 0,93) i Górnej Wołosatki (0,92) zlewnie te są niemal koliste. Można zauważyć, iż wartości większości wskaźników morfometrycznych nawiązują do budowy geologicznej obszaru. Zlewnie położone w obrębie jednostki dukielskiej i strefy przeddukielskiej odznaczają się największą gęstością sieci rzecznej, największym rozwinięciem cieku głównego oraz bardziej kolistym kształtem. W obrębie jednostki śląskiej gęstość sieci rzecznej jest mniejsza, a jej układ zbliżony jest do pierzastego, co można wiązać z większą odpornością na erozję piaskowców otryckich, w dużej części budujących tę jednostkę, w porównaniu z piaskowcami i łupkami warstw ciśniańskich i łupkowskich budującymi jednostkę dukielską. Badane zlewnie charakteryzują się wysoką lesistością, która we wszystkich przypadkach wynosi powyżej 50%, a w 17 zlewniach przekracza 90% (tab. 3.4). Najwyższa lesistość cechuje zlewnie Górnej Solinki-Moczarnego i Spod Magury Stuposiańskiej (prawie 100%). Z kolei najniższa jest typowa dla zlewni, w obrębie których położone są obecne lub dawne wsie (m.in. zlewnie Smolniczka, Bukowca, Nasiczniańskiego i Kalnicy). W zlewniach tych zauważyć można duży udział łąk, obecnie w większości nieużytkowanych. Dodatkowo, w przypadku zlewni położonych w najwyższej części Bieszczadów mniejsza lesistość związana jest z występowaniem połonin (na przykład zlewnie Górnej Wołosatki i Halicza). Wyniki uzyskane na podstawie analizy Mapy topograficznej Polski w skali 1: znacznie się różnią od wyników uzyskanych na bazie szczegółowego kartowania wykonanego w zlewni Górnej Wołosatki (Rzonca i in., 2008; Siwek i in., 2009). Suma długości wszystkich cieków odczytanych z mapy topograficznej wynosi tam 18,87 km, zaś podczas badań terenowych skartowano cieki o łącznej długości o około 10 km większej (28,69 km). Obliczona gęstość sieci rzecznej odwzorowuje więc różnice między szczegółowością przedstawienia na mapie topograficznej, a rzeczywistym stanem w terenie. Gęstość sieci hydrograficznej obliczona na podstawie mapy wynosi 2,27 km km -2 wobec gęstości 3,45 km km -2 na podstawie badań terenowych. Badania terenowe pokazały, że nawet w tak małej zlewni występuje duże zróżnicowanie gęstości sieci rzecznych w obrębie zlewni cząstkowych (Siwek i in., 2009). 42