Ewelina Wojtas Mateusz Sawczak Tomasz Bergier

Ewelina Wojtas Mateusz Sawczak Tomasz Bergier Warszawa, 25 czerwca 2014

2 z 22 Kwestia retencji Czemu jest tak ważna? Zagospodarowanie terenu a obieg wody w zlewni Interpretacja w modelu komputerowym Jak wykorzystać model? Scenariusze zmian użytkowania terenu Kiedy modelować? Przykład zlewni Górnej Raby Podsumowanie Możliwości i wyzwania

3 z 22 Kwestia retencji Czemu jest tak ważna? Zagospodarowanie terenu a obieg wody w zlewni Interpretacja w modelu komputerowym Jak wykorzystać model? Scenariusze zmian użytkowania terenu Kiedy modelować? Przykład zlewni Górnej Raby Podsumowanie Możliwości i wyzwania

4 z 22 Ministerstwo Rolnictwa z 1974 r.: zabiegi polegające na budowie i odbudowie prostych urządzeń hamujących bezużyteczny odpływ wód ciekami lub gromadzących wodę opadową w stawach i w lokalnych zagłębieniach terenowych. Waldemar Mioduszewski (IMUZ): wszelkie rodzaje magazynowania wody bez możliwości bieżącej regulacji objętości retencyjnej. Inaczej mówiąc, działania poprawiające bilans wodny zlewni i zwiększające zasoby wodne głównie na skutek zmiany szybkiego spływu powierzchniowego na powolny odpływ gruntowy. Piotr Kowalczak (IMGW w Poznaniu): wydłużenie czasu i drogi obiegu wody i zanieczyszczeń w zlewni, mające na celu poprawę stosunków wodnych w zlewni, oczyszczenie wód przy wykorzystaniu właściwości zlewni (naturalnych i sztucznych) i regulację transportu rumowiska. Program Małej Retencji Województwa Małopolskiego z 2004 r.: przedsięwzięcia mające na celu wydłużenie czasu obiegu wody poprzez zwiększenie zdolności zatrzymywania wód opadowych (spowolnienie odpływu), zatrzymywanie zanieczyszczeń oraz ograniczenie strat energii wody i ruchu rumowiska. Oznacza ona nie tylko retencjonowanie wód powierzchniowych za pomocą zbiorników wodnych lub podpiętrzanie cieków, lecz również zabiegi agrotechniczne i fitomelioracyjne oraz zalesienia dla zwiększenia retencji gruntowej, regulację cieków polegającą na zmianie przekrojów poprzecznych koryt i ich spadków podłużnych oraz wykorzystanie naturalnych terenów zalewowych.

nietechniczne techniczne agrotechniczne - zwiększenie retencji glebowej poprzez poprawę struktury gleb, - wzrost zawartości próchnicy w glebie, - stosowanie zabiegów przeciwerozyjnych i uprawa poplonów, - zmniejszenie ewapotranspiracji poprzez odpowiedni dobór roślin i ograniczenie parowania z powierzchni gleby. planistyczne - kształtowanie odpowiedniego układu pól ornych, użytków zielonych i lasów, - prawidłowe projektowanie infrastruktury komunikacyjnej, - tworzenie roślinnych pasów ochronnych (krzewy, drzewa), - tworzenie zadarnionych pasów spływów wód powierzchniowych wraz z budowlami hamującymi ten spływ, - tworzenie użytków ekologicznych, w tym odtworzenie oczek wodnych, mokradeł, obszarów zalewowych. hydrotechnika i melioracje: - budowa małych zbiorników wodnych, - wznoszenie budowli piętrzących na ciekach, - regulowanie odpływu z systemów drenarskich i sieci rowów odwadniających, - zasilania wód podziemnych przez budowę stawów i studni infiltracyjnych - umożliwienie przesiąkania wód deszczowych z powierzchni uszczelnionych. Źródło: Mioduszewski W., 2004: Gospodarowanie zasobami wodnymi w aspekcie wielofunkcyjnego rozwoju obszarów wiejskich, Woda - Środowisko - Obszary Wiejskie, t. 4, z. 1(10), str. 11-30. 5 z 22

6 z 22 Kwestia retencji Czemu jest tak ważna? Zagospodarowanie terenu a obieg wody w zlewni Interpretacja w modelu komputerowym Jak wykorzystać model? Scenariusze zmian użytkowania terenu Kiedy modelować? Przykład zlewni Górnej Raby Podsumowanie Możliwości i wyzwania

7 z 22 dachy, place, ulice, ścieżki brukowane skład gatunkowy roślinności, indeks pokrycia liśćmi ilość gleb odkrytych rozmieszczenie i ilość terenów zalesionych i zadarnionych międzyplony, płodozmian

8 z 22 układ działek względem kierunku spływu regulacja cieków wodnych melioracje kanalizacja burzowa stawy, mokradła naturalne tereny zalewowe

9 z 22 Stopień uszczelnienia terenu Cykl wegetacyjny Warunki klimatyczne Różny stopień nasłonecznienia stoków Szatę roślinną Numeryczny model terenu Struktura użytkowania terenu Mapy glebowe, wód podziemnych Parametry glebowe Informacje o stosowanym płodozmianie Dane hydrologiczne, meteorologiczne, zwłaszcza nt. opadów, temperatur, czasu nasłonecznienia, wiatru, wilgotności, w postaci dziennych szeregów czasowych

10 z 22 rodzaj gleb użytkowanie terenu HRU Hydrological Response Unit hydrogeologia nachylenia ekspozycja uszeregowanie Odpływ ze zlewni sieć rzeczna długość cieku szerokość cieku spadek koryta szorstkość dna Odpływ do cieku

11 z 22 Kwestia retencji Czemu jest tak ważna? Zagospodarowanie terenu a obieg wody w zlewni Interpretacja w modelu komputerowym Jak wykorzystać model? Scenariusze zmian użytkowania terenu Kiedy modelować? Przykład zlewni Górnej Raby Podsumowanie Możliwości i wyzwania

12 z 22 Zagospodarowanie terenu z okresu przed zmianami Obecne zagospodarowanie terenu Informacje na temat obszaru Dane o terenie Dane napędowe Dane hydrologiczne z całego okresu badawczego Dane meteorologiczne z całego okresu badawczego Planowane zmiany zagospodarowania terenu Zestaw danych o sytuacji meteorologicznej przy założeniu zmian klimatycznych Symulacja odpływ powierzchniowy/ odpływ podpowierzchniowy Odpływ ze zlewni Wyniki

13 z 22 Zalesienia / wylesienia Wzrost gęstości zabudowy Uszczelnienie powierzchni Rozbudowa infrastruktury Odłogowanie terenów uprawnych Wpływ zmian klimatu

14 z 22 Kwestia retencji Czemu jest tak ważna? Zagospodarowanie terenu a obieg wody w zlewni Interpretacja w modelu komputerowym Jak wykorzystać model? Scenariusze zmian użytkowania terenu Kiedy modelować? Przykład zlewni Górnej Raby Podsumowanie Możliwości i wyzwania

15 z 22 Projekt SaLMaR prowadzony jest dla zlewni następujących zbiorników wodnych: Dobczyce przez Akademię Górniczo-Hutniczą w Krakowie Czorsztyn-Sromowce Niżne przez Instytut Technologiczno-Przyrodniczy Małopolski Ośrodek Badawczy w Krakowie Dziećkowice przez Główny Instytut Górnictwa w Katowicach Weida-Zeulenroda przez Friedrich-Schiller-Universität Jena W skład konsorcjum wchodzą również: ProGea Consulting w Krakowie Helmholtz Centre for Environmental Research w Lipsku Codematix GmbH w Jenie GDS GmbH w Jenie

16 z 22 Celem projektu jest stworzenie Zintegrowanego Systemu Zarządzania Ziemią i Zasobami Wodnymi (ang. ILWRM) dla zlewni zbiorników wodnych z wykorzystaniem: modelu komputerowego J2000-S diagnozowanie, prognozowanie i optymalizacja wykorzystania terenu hiperspektralnych i termalnych technik teledetekcyjnych wykrywanie źródeł zanieczyszczeń wód i kierunków ich rozprzestrzeniania się pomiarów in-situ analizy jakości wody, gleb i stanu roślinności w wybranych punktach internetowej bazy danych środowiskowych RBIS River Basin Information System zawierającej pomiary, mapy, dane meteorologiczne, hydrologiczne, wyniki modelowania, system wspomagania decyzji konsultacji z interesariuszami wymiana informacji, uwzględnianie ich potrzeb i sugestii, szkolenia

17 z 22 Przemiany społecznoekonomiczne Gospodarka wodnościekowa Charakterystyka geograficzno-przyrodnicza Zmiany w rolnictwie Zbiornik Dobczyce, istotne źródło wody Niska zdolność retencyjna Rozwój infrastruktury turystycznej Nieuporządkowana gospodarka ściekowa Gleby średnio i trudno przepuszczalne Przyspieszony odpływ Występowanie nadwyżek wody

18 z 22 Forma użytkowania terenu Udział w powierzchni ogółem [%] Wody 1,1 Lasy 53,6 Użytki rolne 38,4 Zabudowa luźna 3,5 Zabudowa zwarta 3,2 Myślenice Zbiornik Dobczycki Rok Użytki rolne - ogółem Grunty orne Użytki zielone 1980 57,0 46,0 9,5 1990 56,2 44,3 10,5 2000 46,5 34,7 10,8 2012 38,4 17,1 20,3 Rabka Zdrój

19 z 22 Kwestia retencji Czemu jest tak ważna? Zagospodarowanie terenu a obieg wody w zlewni Interpretacja w modelu komputerowym Jak wykorzystać model? Scenariusze zmian użytkowania terenu Kiedy modelować? Przykład zlewni Górnej Raby Podsumowanie Możliwości i wyzwania

20 z 22 1 Niekwestionowany wpływ zagospodarowania terenu na obieg wody w zlewni Wpływ na zdolność retencyjną, odpływ za zlewni i spływ powierzchniowy 2 Potrzeba uwzględnienia kwestii retencji w planowaniu przestrzennym z wykorzystaniem dostępnych narzędzi 3 4 5 6 Scenariusze what-if? umożliwiają stworzenie zrównoważonej struktury użytkowania lub wybór optymalnych środków naprawczych. Konieczne indywidualne podejście wybór zlewni, opłacalność zbierania danych, skala wprowadzanych zmian Przedłożenie granic zlewni nad granice administracyjne potrzeba nawiązania współpracy sąsiadujących jednostek administracyjnych. Współpraca z władzami lokalnymi pozwoli sprawdzić, na ile możliwe są proponowane rozwiązania Modelowanie wykorzystywane powinno być na terenach tego wymagających i w ramach możliwości, ale również wykorzystywać dostępne rozwiązania

1 Prawidłowo przeprowadzone modelowanie skutków zmian użytkowania terenu dla wielkości odpływu ze zlewni może być cennym narzędziem w procesie planowania przestrzennego 2 Bez spójnego podejścia do problemu wymagającego współpracy i zaangażowania ponad podziałem administracyjnym proponowane zabiegi nie będą skuteczne ani opłacalne

21 z 21