Wpływ falochronów na zapiaszczanie toru wodnego z Zatoki Gdańskiej do planowanego przekopu przez Mierzeję Wiślaną

Transkrypt

1 Wpływ falochronów na zapaszczane toru wodnego z Zatok Gdańskej do planowanego przekopu przez Merzeję Wślaną doc. dr hab. nż. Leszek M. Kaczmarek, prof. UWM, Unwersytet Warmńsko-Mazursk w Olsztyne, Wydzał Nauk Techncznych Instytut Budownctwa Wodnego PAN w Gdańsku, dr Jarosław Begowsk, Instytut Budownctwa Wodnego PAN w Gdańsku, dr Jarosława Kaczmarek, mgr nż. Szymon Sawczyńsk, Unwersytet Warmńsko-Mazursk w Olsztyne, Wydzał Nauk Techncznych, WSTĘP Planowana budowa nowego toru wodnego na Zalewe Wślanym przekopu przez Merzeję Wślaną budz gorące emocje. Zwolenncy budowy podkreślają korzyśc ekonomczne jake uzyskałaby gospodarka narodowa po wykonanu przekopu otwarcu nowej drog wodnej łączącej Zatokę Gdańsku z portem w Elblągu. Z kole przecwncy budowy mówą o katastrofalnym wpływe planowanego przedsęwzęca na środowsko oraz podkreślają ogromne koszty zwązane z utrzymanem drog wodnej na Zalewe toru podejścowego do przekopu od strony Zatok Gdańskej. Temu ostatnemu aspektow, tj. precyzyjnemu określenu hydro- lto dynamcznych przesłanek dla oszacowana kosztów, zwązanych z zapaszczanem toru wodnego z Zatok Gdańskej do przekopu przez Merzeję Wślaną, pośwęcony jest nnejszy artykuł. Z reguły, utrzymane głębokośc nawgacyjnych na torach podejścowych do portów wąże sę z kosztam wykonywanych okresowo robót pogłębarskch. Koszty te zależą od welu czynnków, ale stneje podstawowa zasada: m dłuższe zostaną wybudowane falochrony (osłanające w tym przypadku wejśce do planowanego przekopu), tym problemy z zapaszczanem będą mnejsze. Jednak w takm przypadku rosną nakłady fnansowe zwązane z budową falochronów oraz zwększa sę ch negatywne oddzaływane na sąsadujące z nm odcnk brzegu. Przy krótkch falochronach redukujemy koszty ch budowy oraz mnmalzujemy negatywne oddzaływane na brzeg. Jednocześne jednak zaczną sę pojawać problemy z bezpecznym wchodzenem wychodzenem jednostek do z przekopu. Zapewnene sprawnej eksploatacj wejśca do przekopu prawdopodobne wymagać będze w takm przypadku prawe ustawcznej pracy pogłębarek. W nnejszym artykule przeanalzowano welkość tempo zapaszczana toru wodnego w zależnośc od przyjętych sześcu warantów długośc falochronów osłanających wejśce do przekopu. W warance podstawowym, zalecanym przez autorów prac [4], [5] [6], mnmalna odległość główek falochronów od brzegu wynos 4 m, a głębokość toru wodnego, zgodne z założenam Studum Wykonalnośc [7], ne jest mnejsza nż 5,5 m. Ponadto, w pracy rozważono pęć nnych warantów, tj. gdy odległość główek falochronów od ln brzegowej wynos 15 m a założona głębokość 6 m 5,5 m, gdy odległość jest 3 m a głębokość 6 m 5,5 m oraz gdy odległość wynos 4 m a głębokość 6 m. W artykule dyskusję wynków zapaszczana przeprowadzono w oparcu o rezultaty uzyskane w ramach grantu badawczego [4] realzowanego przez Instytut Budownctwa 1

2 Wodnego PAN, na zlecene Mnsterstwa Nauk Szkolnctwa Wyższego. Prezentowany artykuł jest zatem trzecą z kole publkacją, omawającą wynk uzyskane w ramach wyżej wymenonego grantu. Perwsza z nch [5] dotyczyła oceny wpływu falochronów osłanających wejśce do toru żeglugowego, prowadzącego przez planowany przekop, na odmorske brzeg Merze Wślanej. Druga publkacja [6] omawała problemy zwązane z utrzymanem bezpecznych głębokośc nawgacyjnych na podejścu od strony morza (Zatok Gdańskej) do planowanego przekopu, przy założenu, że mnmalna odległość główek falochronu od brzegu wynos 4 m. Ponadto, w pracy tej założono, że osady budujące dno są jednorodne granulometryczne charakteryzują sę średncą d =,22 mm. Nnejsza publkacja stanow zatem kontynuację powyższej tematyk. Analzę procesów sedymentacyjnych w obrębe drog wodnej (w ramach sześcu warantów) z Zatok Gdańskej do planowanego przekopu przeprowadzono jednakże w oparcu o metodę uwzględnającą zmenność uzarnena osadów. Dyskusję wynków przeprowadzono dla trzech rodzajów rozkładu uzarnena, tj. dla osadów z dużą loścą frakcj drobnych, ze stosunkowo małą ch loścą oraz dla rozkładów jednorodnych charakteryzowanych średncą d =,22 mm. Nnejsze rozważana przedstawono w oparcu o wynk raportu [2] z wykonana badań zleconych w ramach grantu przez Instytut Budownctwa Wodnego PAN w Gdańsku Katedrze Budownctwa Konstrukcj Budowlanych Unwersytetu Warmńsko-Mazurskego w Olsztyne BADANIA TERENOWE W REJONIE PRZEKOPU PRZEZ MIERZEJĘ WIŚLANĄ W roku 27 zostały wykonane pomary batymetryczno-tachmetryczne w mejscu planowanego przekopu (KM 27 rejon Skowronek) od strony Zatok Gdańskej. W zakres wykonanych pomarów terenowych wchodzło wykonane tachmetr plaży (od podstawy wydmy) oraz batymetr pasa przybrzeżnego o szerokośc ok. 8 m długośc ok. 2 km. Mejsce projektowanego przekopu znajdowało sę w centrum badanego obszaru. Pomary wykonywano w proflach oddalonych od sebe o 1 m prostopadłych do uśrednonej ln brzegowej. W wynku przeprowadzonych badań terenowych, brzeg w rejone planowanego przekopu sklasyfkowano jako brzeg morsk typu dysypacyjnego, czyl tak, którego profl przybrzeżny dna sprzyja stopnowemu łagodnemu rozproszenu energ falowana. Profl batymetryczny dna (Rys. 1) w tym rejone charakteryzuje sę występowanem dwu rew (I ok. 8 m II ok. 25 m od ln brzegowej). Średne nachylene dna wynos ok. 1%. W roku 27 pobrano równeż próbk osadu z dna Zatok Gdańskej w badanym rejone (Rys. 2). Na podstawe przeprowadzonych analz granulometrycznych, stwerdzono, że dno w rozpatrywanym obszarze zbudowane jest z osadów paszczystych o zróżncowanych cechach granulometrycznych wzdłuż proflu poprzecznego brzegu (Rys. 3 4). Z przedstawonych na rysunkach 3 4, krzywych rozkładów granulometrycznych wynka, że w wększej odległośc od brzegu (na głębokoścach 4-9 m) występuje pasek drobny o medane D 5 =,12 do,15 mm, a w strefe przybrzeżnej ( głębokośc 1-4 m) osady są neco grubsze o medane D 5 =,17 do,25 mm. W bezpośrednm otoczenu ln brzegowej na plaży zalega pasek o zmennym uzarnenu medane z przedzału (,21 do,38 mm). 2

3 głębokość [m] odległość od brzegu [m] batymetra punkty warant I (15m/ 6m) warant II (15m/ 5.5m) warant III (3m/ 6m) warant IV (3m/ 5.5m) warant V (4m/ 6m) warant VI (4m/5.5) Rys.1. Zatoka Gdańska batymetra wykorzystana do oblczeń mnuty szerokośc geografcznej Zatoka Gdańska rozmeszczene punktów pomarowych mnuty długośc geografcznej 19 Rys. 2. Zatoka Gdańska rozmeszczene punktów pomarowych 3

4 zawartość frakcj [%] średnca frakcj d [mm] 31 M-4 (5.8 m) 46 M-3 (5.7 m) 41 M-4 (5.3 m) 36 M-4 (5. m) 31 M_5 (4.8 m) 51 M-3 (4.8 m) 41 M-6 (4. m) 41 M-5 (4. m) 36 M_5 (3.8 m) 36 M_6 (3.8 m) 46 M_6 (3.2 m) 51 M_4 (2.9 m) 36 M-7 (2.4 m) 31 M-7 (2.2 m) 46 M-2 (2. m) 41 M-7 (2. m) 51 M-5 (.8 m) 6-4 m 4-.8 m Rys. 3. Rozkłady granulometryczne osadu pobranego z różnych głębokośc w sąsedztwe Skowronek zawartość sumaryczna frakcj [%] średnca frakcj d [mm] 31 M-4 (5.8 m) 46 M-3 (5.7 m) 41 M-4 (5.3 m) 36 M-4 (5. m) 31 M_5 (4.8 m) 51 M-3 (4.8 m) 41 M-6 (4. m) 41 M-5 (4. m) 36 M_5 (3.8 m) 36 M_6 (3.8 m) 46 M_6 (3.2 m) 51 M_4 (2.9 m) 36 M-7 (2.4 m) 31 M-7 (2.2 m) 46 M-2 (2. m) 41 M-7 (2. m) 51 M-5 (.8 m) 6-4 m 4-.8 m Rys. 4. Krzywe kumulacyjne rozkładów granulometrycznych osadu pobranego z różnych głębokośc w sąsedztwe Skowronek 4

5 Do analzy stopna podatnośc toru podejścowego do planowanego przekopu na zapaszczane wybrano (Rys. 5 6) osady pobrane w punkce pomarowym oznaczonym 31M-7 na głębokośc 2,2 m oraz osady charakteryzujące sę rozkładam stanowącym wartośc średne z pobranych próbek z przedzału głębokośc,8-4 m oraz 4-6 m. Ponadto, w analze zapaszczana rozważono także przypadek osadów paszczystych jednorodnych, charakteryzujących sę średncą d =,22 mm n [%/1] n [mm] 31 M Rys. 5. Rozkłady granulometryczne przyjęte do oblczeń n [%/1] n [mm] 31 M Rys. 6. Krzywe kumulacyjne rozkładów granulometrycznych przyjętych do oblczeń MODELOWANIE TRANSPORTU OSADÓW NIEJEDNORODNYCH GRANULOMETRYCZNIE I ZAPIASZCZANIA TORU PODEJŚCIOWEGO Oblczena przeprowadzono przy użycu modelu transportu osadów nejednorodnych rozwjanego od klku lat w IBW PAN. Model ten pozwala oblczać transport osadów z 5

6 uwzględnenem wszystkch frakcj paszczystych obecnych w osadach. Okazuje sę bowem, że znajomość tylko jednego parametru, tj. medany d 5 może być newystarczająca do warygodnej oceny transportu osadów analzy zapaszczana torów wodnych (zob. [3]). Obok welkośc d 5 także kształt rozkładu ma stotne znaczene. To znaczene jest tym stotnejsze, m węcej frakcj drobnych znajduje sę w osadze. Model IBW PAN wyszczególna warstwę wleczena, warstwę przejścową (kontaktową) obszar zewnętrzny, w którym osady transportowane są w postac zaweszonej. Charakter współoddzaływań pomędzy wodą osadam jest odmenny w każdej z wyżej wymenonych warstw dlatego są one opsane nnym równanam, przy czym na styku tych warstw następuje zszyce rozwązań, zapewnając kompletny teoretyczny ops struktury transportu osadów paszczystych. W modelowanu matematycznym przyjęto założene, że wszystke frakcje w warstwe wleczena poruszają sę z jednakową prędkoścą w postac gęstej meszanny wodnogruntowej w tej warstwe ne dokonuje sę sortowane osadów. Zakłada sę, ż oddzaływana mędzy frakcjam osadu są tak slne, że w ch wynku drobnejsze frakcje są spowalnane przez grubsze w efekce wszystke frakcje poruszają sę z taką samą prędkoścą. Zatem, w tej warstwe ne obowązuje proste sumowane natężena transportu poszczególnych frakcj, traktowanych jako osad jednorodny. W modelowanu matematycznym uwzględnono fakt, ż najntensywnejsze ponowe sortowane odbywa sę w procese podrywana zaren w warstwe kontaktowej nad dnem. W warstwe kontaktowej pulsacje turbulentne oraz chaotyczne zderzena mędzy zarnam powodują bardzo slne zróżncowane transportu poszczególnych frakcj osadu. Bardzo blsko dna w podwarstwe, gdze w rozkładach prędkośc -tej frakcj osadów slne ujawna sę prędkość poślzgu występuje bardzo slne oddzaływane medzy poszczególnym frakcjam, spowodowane wzajemnym chaotycznym zderzenam. W dalszej odległośc od dna te oddzaływana mędzy frakcjam słabną. Jednak koncentracja -tej frakcj jest na tyle duża, ż powoduje tłumene turbulencj, przy czym tłumene to jest zależne od średncy zaren d. Można zatem spodzewać sę, ż każda -ta frakcja, w wynku wzajemnych oddzaływań, porusza sę z własną prędkoścą oraz charakteryzuje sę własną koncentracją. Oblczone w warstwe kontaktowej prędkośc koncentracje frakcj grubszych są wększe od welkośc, jake by mały te frakcje gdyby dno było jednorodne zbudowane tylko z jednej, odpowadającej m frakcj. To zwększene prędkośc w meszanne jest efektem wzajemnych oddzaływań mędzy frakcjam, gdze frakcje grubsze są przyspeszane przez frakcje drobnejsze. W warstwe zewnętrznej, ponad warstwą kontaktową, zakłada sę ż ne następuje zmana rozkładu uzarnena transportowanego osadu. Ponowy rozkład koncentracj w tej warstwe opsywany jest funkcją potęgową. W oblczenach założono, że każda taka fala charakteryzująca sę parametram H rms T p może być opsana II przyblżenem Stokesa, z wystromonym grzbetem spłaszczoną dolną. Powyższe założene ogranczyło obszar oblczeń do sąsedztwa drugej rewy. Po przeprowadzenu oblczeń uzyskuje sę: natężene transportu -tej frakcj w warstwe wleczena w faze grzbetu fal (q b,g, ), natężene transportu -tej frakcj w warstwe wleczena w faze dolny fal (q b,d, ), natężene transportu -tej frakcj w warstwe kontaktowej w faze grzbetu fal (q c,g, ), natężene transportu -tej frakcj w warstwe kontaktowej w faze dolny fal (q c,d, ), natężene transportu -tej frakcj w faze grzbetu fal (q 1,G, ) q 1, G, = qb, G, + qc, G, (1) natężene transportu -tej frakcj w faze dolny fal (q 1,D, ) 6

7 q 1, D, qb, D, + qc, D, = (2) natężene transportu -tej frakcj osadów zaweszonych pod wpływem wypadkowego prądu (odbrzegowego wzdłużbrzegowego) w warstwe zewnętrznej (q 2, ). Na krawędz nawetrznej (odprądowej) toru podejścowego, osady transportowane są w faze grzbetu fal w warstwe wleczena kontaktowej oraz w warstwe zewnętrznej pod wpływem wypadkowego prądu. Na krawędz zawetrznej (podprądowej) osady transportowane są tylko w faze dolny fal w warstwe wleczena kontaktowej. Powyższe wynk wykorzystywane są do oblczeń lośc transportowanego osadu w przedzałach czasowych oraz określena zman składu granulometrycznego osadu zatrzymywanego w torze wodnym. Znając bowem wynk, tj. welkośc natężena transportu poszczególnych frakcj osadu zarówno w warstwe wleczena, jak kontaktowej oraz zewnętrznej, w której osad znajduje sę w stane zaweszonym, można określć lość transportowanego materału wzdłuż obu krawędz toru podejścowego. W oblczenach należy uwzględnć wzajemne usytuowane toru podejścowego, proflu poprzecznego brzegu oraz kąt podchodzena fal do brzegu wzdłuż krawędz toru. Zmany składu granulometrycznego osadu zatrzymywanego w torze wodnym po strone nawetrznej określone są równanem: q1, G, + q2, q1, G, + q2, n, naw. = = ( q1, G, + q2, ) q1, G + q (3) 2 analogczne dla strony zawetrznej: q1, D, n, zaw. = q 1, D, Ilość rozkład uzarnena osadów zapaszczających z obu stron tor wodny na odcnku o długośc L w danym okrese czasu t, oblczamy według wzorów: Q = q + q + q ) t L n = Q Q ( 1, G, 2, 1, D, Jak wspomnano wyżej, model IBW PAN pozwala uwzględnć wpływ wszystkch frakcj na transport osadów. Oblczena przeprowadzono dla dwóch rozkładów uzarnena, pokazanych na Rys. 5 6, tj. dla rozkładów oznaczonych symbolem 31M-7 (pobranego z głębokośc 2,2 m) oraz rozkładu uśrednonego będącego w zależnośc od głębokośc na której prowadzone są oblczena rozkładem uśrednonym z próbek pobranych na głębokoścach 6 4 m, bądź na głębokoścach 4,8 m. Wynk oblczeń przedstawone są w tablcach 1, 2 3. Porównując tablce 1, 2 3, wdać wyraźne znaczący wpływ frakcj drobnych na transport osadów. Im węcej frakcj drobnych, tym bardzej znaczący staje sę roczny transport osadów zarówno z obu kerunków, jak też wypadkowy ze wschodu na zachód, w sąsedztwe II rewy. Warto podkreślć, ż pomerzony rozkład uzarnena osadów oznaczony symbolem 31M-7 kształtem swym przypomna rozkłady pobrane z krawędz toru podejścowego do portu Łeba (por. [1] [3]). Zatem, pommo ż w chwl obecnej udzał frakcj drobnych w uśrednonych rozkładach uzarnena w proflu poprzecznym brzegu w rejone Skowronek jest wększy nż w rozkładze 31M7, to jednak można spodzewać sę, ż w wynku eksploatacj (4) (5) 7

8 (pogłębana) przyszłego toru podejścowego, obecność drobnych frakcj ustablzuje sę na pozome osadów z krawędz toru w Łebe. Tab. 1. Oblczony modelem IBW PAN roczny transport osadów w proflu prostopadłym do ln brzegowej, w sąsedztwe II rewy; d =,22 mm W WNW NW NNW N NNE NE ENE suma > Tab. 2. Oblczony modelem IBW PAN roczny transport osadów w proflu prostopadłym do ln brzegowej, w sąsedztwe II rewy; osad z punktu 31M7 W WNW NW NNW N NNE NE ENE suma > Tab. 3 Oblczony modelem IBW PAN roczny transport osadów w proflu prostopadłym do ln brzegowej, w sąsedztwe II rewy; osad uśrednony z głębokośc 6 4 m oraz 4,8 m W WNW NW NNW N NNE NE ENE suma > W tym mejscu warto równeż przypomneć, ż w pracy [6] wynk uzyskane powyższą metodą porównano z rezultatam modelu van Rjna [8] dla pasku jednorodnego (d =,22 mm) uzyskano bardzo dobre zgodnośc. WYNIKI OBLICZEŃ Wynk oblczeń rozkładu wzdłuż proflu poprzecznego średnorocznych welkośc (kubatur) osadów zatrzymywanych w cągu roku na 5 metrowych odcnkach wzdłuż toru wodnego, dla przyjętych trzech rozkładów wejścowych uzarnena (w tym jednego rozkładu jednorodnego charakteryzowanego średncą d =,22 mm), są pokazane na Rys. 7, 8 9. Warto zwrócć uwagę, ż wkład sytuacj falowych w zapaszczane toru wodnego jest stotny z obu kerunków, tj. zarówno od strony zachodnej, jak wschodnej krawędz toru. Wdać jednak wyraźne, że w rejone II rewy, gdze prowadzone były powyższe oblczena, 8

9 wkład falowana z kerunku wschodnego w zapaszczane toru wodnego jest wększe od wkładu falowana z kerunku zachodnego. Q [m 2 /s*5m*rok] odległość od brzegu [m] zachód wschód całkowty Rys. 7. Wynk oblczeń welkośc zapaszczana wzdłuż toru wodnego dla rozkładu uzarnena rzeczywstego, tj. uśrednonego z głębokośc,8-4 m lub 4-6 m 35 3 Q [m 2 /s *5m*rok] zachód wschód całkowty odległość od brzegu [m] Rys. 8. Wynk oblczeń welkośc zapaszczana wzdłuż toru wodnego dla rozkładu 31M7 Powyższe wnosk potwerdzają Rys. 1, 11 12, na których pokazano oblczone średnoroczne rozkłady uzarnena osadów zatrzymywanych odpowedno po strone zachodnej wschodnej wzdłuż krawędz toru oraz rozkłady uzarnena łącznych (po obu stronach toru) osadów wzdłuż toru wodnego. Oblczena prowadzono dla rozkładu osadu wejścowego, pobranego z punktu 31M-7 na głębokośc 2,2 m. Z rysunków wdać, że oblczone rozkłady uzarnena osadów zatrzymywanych po strone zachodnej wschodnej krawędz toru, a także rozkłady łączne różną sę bardzo neznaczne, co oznacza, że wkład 9

10 średnorocznych sytuacj falowych w zapaszczane toru po obu jego stronach jest stosunkowo zrównoważony Q [m 2 /s*5m*rok] zachód wschód całkowty odległość od brzegu [m] Rys. 9. Wynk oblczeń welkośc zapaszczana wzdłuż toru wodnego dla osadu jednorodnego d =,22 mm Warto zwrócć uwagę, ż najwększa wzdłuż proflu poprzecznego ntensywność zapaszczana toru wodnego będze występować w rejone werzchołka rewy, tj. w punkce oblczenowym oddalonym ok. 27 m od ln brzegowej. To oznacza, że decydując sę na skrócene falochronów skazujemy przyszłego admnstratora toru wodnego do wejśca do przekopu od strony Zatok Gdańskej na ustawczne korzystane z pracy pogłębarek w celu sprawnej eksploatacj tego wejśca. Problemy z zapaszczanem będą tym wększe, m węcej będze drobnych frakcj w osadach zalegających na krawędzach przyszłego toru wodnego..45 n [%/1] d [mm] początkowy Rys. 1. Oblczone średnoroczne rozkłady uzarnena wzdłuż krawędz zachodnej toru dla rozkładu 31M7 1

11 n [%/] d [mm] początkowy Rys. 11. Oblczone średnoroczne rozkłady uzarnena wzdłuż krawędz wschodnej toru dla rozkładu 31M7.45 n [%/1] d [mm] początkowy Rys. 12. Oblczone sumaryczne, średnoroczne rozkłady uzarnena wzdłuż toru dla rozkładu 31M7 Wpływ rozkładu uzarnena na całkowtą (sumaryczną) welkość zapaszczana toru wodnego jest pokazany na Rys. 13. Oblczena prowadzono dla sześcu warantów toru wodnego. Wdać, że tor wodny w warance I, tj. gdy główk falochronów oddalone są 15 m od ln brzegowej a założona głębokość wynos 6 m, będze średnoroczne zapaszczany maksymalne. Wydłużane falochronów, a tym samym oddalane toru wodnego od obecnej ln brzegowej powoduje, że tempo zapaszczana będze mnejsze. W najbardzej optymalnej sytuacj (warant VI), tj. odległość główek falochronu wynos 4 m od ln brzegowej a głębokość toru 5,5 m, welkość zapaszczana będze osągała maksymalne wartość ok. 18,5 tys. m 3 /rok w przypadku utrzymującej sę znaczącej lośc frakcj drobnych w osadach. Ta welkość oznacza koneczność corocznego pogłębana toru. W sytuacj zalegana mnejszej lośc frakcj drobnych w osadach na krawędzach toru (rozkład 31M-7 rozkład jednorodny 11

12 d =,22 mm) należy oczekwać średnorocznej wartośc zapaszczana rzędu odpowedno 4,1 tys. 2,1 tys. m3/rok, co oznacza, że należy lczyć sę z konecznoścą podczyszczana toru podejścowego co 1-3 lata Q [m 2 /s*rok rzeczywsty 31M7 d= m / 6 m 15 m/ 5.5m 3 m/ 6m 3 m/ 5.5m 4 m/ 6 m 4 m/ 5.5m Rys. 13. Wynk oblczeń zapaszczana toru dla różnych typów osadu w przypadku rozpatrywana sześcu różnych warantów toru Podsumowane W artykule przedstawono dyskusję wpływu długośc projektowanych falochronów na procesy sedymentacyjne w obrębe drog wodnej z Zatok Gdańskej do planowanego przekopu przez Merzeję Wślaną. Analzę procesów hydro- ltodynamcznych wykonano w oparcu o nowatorską metodę uwzględnającą zmenność uzarnena osadów. Przeanalzowano welkość tempo zapaszczana toru wodnego w zależnośc od przyjętych sześcu warantów długośc falochronów osłanających wejśce do przekopu. W warance podstawowym, zalecanym przez autorów prac [4], [5] [6], mnmalna odległość główek falochronów od brzegu wynos 4 m, a głębokość toru wodnego, zgodne z założenam Studum Wykonalnośc [7], ne jest mnejsza nż 5,5 m. Ponadto, w pracy rozważono pęć nnych warantów, tj. gdy odległość główek falochronów od ln brzegowej wynos 15 m a założona głębokość 6 m 5,5 m, gdy odległość jest 3 m a głębokość 6 m 5,5 m oraz gdy odległość wynos 4 m a głębokość 6 m. Dyskusję wynków przeprowadzono dla trzech rodzajów rozkładu uzarnena, tj. dla osadów z dużą loścą frakcj drobnych, ze stosunkowo małą ch loścą oraz dla rozkładów jednorodnych charakteryzowanych średncą d =,22 mm. Przeprowadzona analza potwerdzła, że najbardzej optymalnym warantem długośc falochronów jest warant podstawowy, tj. kedy odległość główek falochronów od brzegu wynos 4 m a głębokość toru 5,5 m. Welkość zapaszczana będze osągała maksymalne wartość ok. 18,5 tys. m 3 /rok w przypadku utrzymującej sę znaczącej lośc frakcj drobnych w osadach. Ta welkość oznacza koneczność corocznego pogłębana toru. W sytuacj zalegana mnejszej lośc frakcj drobnych w osadach na krawędzach toru (rozkład 31M-7 rozkład jednorodny d =,22 mm) należy oczekwać średnorocznej wartośc zapaszczana rzędu odpowedno 4,1 tys. 2,1 tys. m3/rok, co oznacza, że należy lczyć sę z konecznoścą podczyszczana toru podejścowego co 1-3 lata. 12

13 Oblczena pokazały, ż najwększa ntensywność zapaszczana toru wodnego występuje w rejone werzchołka rewy, tj. w punkce oblczenowym oddalonym ok. 27 m od ln brzegowej. Skrócene falochronów spowoduje zatem koneczność cągłej pracy pogłębarek w celu sprawnej eksploatacj tego wejśca, co oznacza wzrost nakładów fnansowych zwązanych z utrzymanem toru. Problemy z zapaszczanem będą tym wększe, m węcej będze drobnych frakcj w osadach zalegających na krawędzach przyszłego toru wodnego. Sps lteratury [1] Dubrawsk R. Ocena oddzaływana na środowsko prac czerpalno-konserwacyjnych w porce Łeba. Opracowane wewnętrzne. Instytut Morsk, Gdańsk, 23 [2] Kaczmarek J., Sawczyńsk Sz., Domnkowsk S., Pawłowcz J., Grzyb G. 28 Podatność na zapaszczane zamulane planowanego toru wodnego z Zatok Gdańskej do portu w Elblągu w śwetle wynków badań terenowych analzy teoretycznej. Raport z wykonana zlecena wewnętrznego nr Unwersytet Warmńsko-Mazursk, Olsztyn. [3] Kaczmarek L.M., Sawczyńsk Sz. 27 Zastosowane modelu transportu osadów nejednorodnych granulometryczne do analzy zapaszczana toru podejścowego do portu w Łebe. Inżynera Morska Geotechnka nr 6, s [4] Kaczmarek L.M., Begowsk J., Gaca K., Gąsorowsk D., Kaźmersk J., Ostrowsk R., Perfumowcz T., Pruszak Z., Schönhofer J., Skaja M, Szmytkewcz M., Szmytkewcz P. 28. Analza procesów hydro- ltodynamcznych w rejone planowanego przekopu przez Merzeję Wślaną predykcja wpływu przekopu na brzeg morsk wraz z oceną ntensywnośc zapaszczana (zamulana) toru wodnego na odcnku od przekopu do portu w Elblągu. Raport końcowy z realzacj projektu badawczego rozwojowego na zlecene Mnsterstwa Nauk Szkolnctwa Wyższego. [5] Kaczmarek L.M., Ostrowsk R., Skaja M., Szmytkewcz M. 29 Wpływ falochronów osłanających wejśce do planowanego przekopu przez Merzeję Wślaną na zmany położena ln brzegowej. Inżynera Morska Geotechnka nr 2 [6] Kaczmarek L.M., Ostrowsk R., Skaja M., Szmytkewcz M. 29 Prognoza zapaszczana toru podejścowego prowadzącego do planowanego przekopu przez Merzeję Wślaną. Inżynera Morska Geotechnka nr 3 [7] Studum wykonalnośc nwestycj Budowa kanału żeglugowego przez Merzeję Wślaną 27/28. Konsorcjum: Polbud Pomorze, Geosyntex Sp. z o.o. Fundacja Naukowo-Technczna wykonane na zlecene Urzędu Morskego w Gdyn. [8] Van Rjn L.C Prncples of sedment transport n rvers, estuares and coastal seas, Aqua Publcatons, the Netherlands. Podzękowane Wynk prac przedstawone w nnejszym artykule zostały uzyskane w ramach projektu badawczego rozwojowego nr R fnansowanego przez Mnsterstwo Nauk Szkolnctwa Wyższego. 13

14 Streszczene Wpływ falochronów na zapaszczane toru wodnego z Zatok Gdańskej do planowanego przekopu przez Merzeję Wślaną Przedstawono dyskusję dotyczącą wpływu długośc projektowanych falochronów na procesy sedymentacyjne w obrębe drog wodnej z Zatok Gdańskej do planowanego przekopu przez Merzeję Wślaną. Analzę wykonano w oparcu o metodę uwzględnającą zmenność uzarnena osadów. Abstract The mpact of the breakwaters on the sltng-up of the approach channel from the Gdansk Bay to the planned cross-cut through the Vstula Spt The mpact of the breakwaters on the sedmentaton processes wthn the approach channel from the Gdansk Bay to the planned cross-cut through the Vstula Spt s dscussed wth the use of the method proposed for the granular graded sedments. Sps rysunków Rys.1. Zatoka Gdańska batymetra wykorzystana do oblczeń Rys. 2. Zatoka Gdańska rozmeszczene punktów pomarowych Rys. 3. Rozkłady granulometryczne osadu pobranego z różnych głębokośc w sąsedztwe Skowronek Rys. 4. Krzywe kumulacyjne rozkładów granulometrycznych osadu obranego z różnych głębokośc w sąsedztwe Skowronek Rys. 5. Rozkłady granulometryczne przyjęte do oblczeń Rys. 6. Krzywe kumulacyjne rozkładów granulometrycznych przyjętych do oblczeń Rys. 7. Wynk oblczeń welkośc zapaszczana wzdłuż toru wodnego dla rozkładu uzarnena rzeczywstego, tj. uśrednonego z głębokośc,8-4 m lub 4-6 m Rys. 8. Wynk oblczeń welkośc zapaszczana wzdłuż toru wodnego dla rozkładu 31M7 Rys. 9. Wynk oblczeń welkośc zapaszczana wzdłuż toru wodnego dla osadu jednorodnego d =,22 mm Rys. 1. Oblczone średnoroczne rozkłady uzarnena wzdłuż krawędz zachodnej toru dla rozkładu 31M7 Rys. 11. Oblczone średnoroczne rozkłady uzarnena wzdłuż krawędz wschodnej toru dla rozkładu 31M7 Rys. 12. Oblczone sumaryczne, średnoroczne rozkłady uzarnena wzdłuż toru dla rozkładu 31M7 Rys. 13. Wynk oblczeń zapaszczana toru dla różnych typów osadu w przypadku rozpatrywana sześcu różnych warantów toru Sps tabel Tab. 1. Oblczony modelem IBW PAN roczny transport osadów w proflu prostopadłym do ln brzegowej, w sąsedztwe II rewy; d =,22 mm 14

15 Tab. 2. Oblczony modelem IBW PAN roczny transport osadów w proflu prostopadłym do ln brzegowej, w sąsedztwe II rewy; osad z punktu 31M7 Tab. 3 Oblczony modelem IBW PAN roczny transport osadów w proflu prostopadłym do ln brzegowej, w sąsedztwe II rewy; osad uśrednony z głębokośc 6 4 m oraz 4,8 m 15