WPŁYW ZBIORNIKA BOCZNEGO NA REDUKCJĘ INTENSYWNOŚCI ZAMULANIA ZBIORNIKA GŁÓWNEGO

Podobne dokumenty
Określenie stopnia zamulenia zbiorników wodnych w Zesławicach Determination of silting degree of water reservoirs at Zesławice

OKREŚLENIE STOPNIA ZAMULENIA ZBIORNIKA WODNEGO W KREMPNEJ I OCENA WPŁYWU JEGO PRZEBUDOWY NA PROCES ZAMULANIA

OKREŚLENIE ŻYWOTNOŚCI MAŁYCH ZBIORNIKÓW WODNYCH THE APPRAISAL OF LIFE OF SMALL RESERVOIRS

WSKAŹNIK DENUDACJI MECHANICZNEJ ZLEWNI MAŁEGO ZBIORNIKA WODNEGO MECHANICAL DENUDATION COEFFICIENT IN CACHMENT OF SMALL WATER RESERVOIR

PROGNOZA ZAMULANIA ZBIORNIKÓW WODNYCH BRZÓZA STADNICKA I BRZÓZA KRÓLEWSKA

CHARAKTERYSTYKA ZAMULANIA MAŁYCH ZBIORNIKÓW WODNYCH W UKŁADZIE KASKADOWYM I RÓWNOLEGŁYM ZA POMOCĄ WSKAŹNIKA SEDYMENTACJI

ZAMULENIE JAKO CZYNNIK OGRANICZAJĄCY ZASOBY WODNE ZBIORNIKÓW MAŁEJ RETENCJI

PROGNOZA ZAMULANIA MAŁEGO ZBIORNIKA WODNEGO

WPŁYW ZBIORNIKÓW WODNYCH W ZESŁAWICACH NA RZECE DŁUBNI NA REDUKCJĘ FALI WEZBRANIOWEJ W LIPCU 2010 ROKU

Tablica 2. Klasyfikacja erozji powierzchniowej Nasilenie erozji powierzchniowej 1 Erozja występuje tylko miejscami na niewielkich obszarach.

PRACE NAUKOWO-PRZEGLĄDOWE

ZASTOSOWANIE METODY CHURCHILLA W OKREŚLENIU ZDOLNOŚCI ZBIORNIKA WODNEGO W ZESŁAWICACH DO ZATRZYMYWANIA RUMOWISKA

Analiza wpływu sterowania retencją korytową małego cieku na redukcję fal wezbraniowych przy wykorzystaniu modeli Hec Ras i Hec ResSim

Suche zbiorniki przeciwpowodziowe. Michał Szydłowski, prof.pg Kierownik Katedry Hydrotechniki Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska PG

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

Określenie rozmieszczenia osadów dennych w małym zbiorniku wodnym za pomocą funkcji względnego kształtu dna

OKREŚLENIE DENUDACJI ODPŁYWOWEJ I PROGNOZA ZAMULANIA KANAŁU MAŁOPOLSKIEGO W SYSTEMIE HYDROTECHNICZNYM STOPNIA WODNEGO ŁĄCZANY

Environment Protection Engineering THE INFLUENCE OF SMALL WATER RESERVOIR OPERATIONAL CHANGES ON CAPACITY REDUCTION

Wyniki badań transportu rumowiska rzecznego w korycie rzeki Zagożdżonki Results of sediment transport in the Zagożdżonka riverbed

ZMIANY WYBRANYCH WSKAŹNIKÓW JAKOŚCI WODY RZEKI PROSNY PRZEPŁYWAJĄCEJ PRZEZ ZBIORNIK PSURÓW

Bilansowanie zasobów wodnych

ROZK AD PRZESTRZENNY OSADÓW DENNYCH SPATIAL DISTRIBUTION OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE SMALL WATER RESERVOIR AT ZES AWICE

Bezpieczeństwo i trwałość budowli wodnych

KOMBAJNY ZBOŻOWE W ROLNICTWIE POLSKIM W LATACH

Opracowanie koncepcji ochrony przed powodzią opis ćwiczenia projektowego

MIKRORETENCJA JAKO ELEMENT OBIEGU WODY W ROLNICTWIE, SADOWNICTWIE I HODOWLI

ANALIZA WYPOSAŻENIA GOSPODARSTW EKOLOGICZNYCH W CIĄGNIKI ROLNICZE

ROLA ZBIORNIKA WODNEGO RACIBÓRZ W OCHRONIE PRZECIWPOWODZIOWEJ

WERYFIKACJA KRZYWEJ NATĘŻENIA PRZEPŁYWU W PRZEKROJU WODOWSKAZOWYM IMGW NA RZECE DŁUBNI

OKREŚLENIE WARTOŚCI ZRZUTÓW NIESZKODLIWYCH W DOLINIE NYSY KŁODZKIEJ ZE ZBIORNIKA RETENCYJNEGO NYSA

WPŁYW TEMPERATURY W POMIESZCZENIACH POMOCNICZYCH NA BILANS CIEPŁA W BUDYNKACH DLA BYDŁA

NOWE SPOJRZENIE NA GOSPODAROWANIE ROLNICZYMI ZASOBAMI WODNYMI

ZADANIA MARSZAŁKA WOJEWÓDZTWA MAŁOPOLSKIEGO Z ZAKRESU OCHRONY PRZECIWPOWODZIOWEJ

Krzysztof Ostrowski, Włodzimierz Rajda, Tomasz Kowalik, Włodzimierz Kanownik, Andrzej Bogdał

OKRESY UŻYTKOWANIA I WYKORZYSTANIE ŚRODKÓW ENERGETYCZNYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

Zbiornik Słupca remont odpływu ze zbiornika, m. Słupca PROJEKT BUDOWLANY

Projekt ZIZOZAP w świetle Ramowej Dyrektywy Wodnej

Opracowanie koncepcji budowy suchego zbiornika

Opracowanie koncepcji budowy suchego zbiornika

Rok akademicki: 2017/2018 Kod: BEZ s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

ANALIZA ISTNIEJĄCYCH DZIAŁEK SIEDLISKOWYCH NA TERENIE GMINY DOMANIÓW

PROGRAM OCHRONY ŚRODOWISKA WRAZ Z PLANEM GOSPODARKI ODPADAMI GMINY MICHAŁOWICE

Opracowanie koncepcji budowy suchego zbiornika

OPIS UKŁADU POZIOMEGO ZAKOLI RZEKI PROSNY PRZY WYKORZYSTANIU KRZYWEJ COSINUSOIDALNEJ

dr Adam Hamerla Główny Instytut Górnictwa tel.:

WYKORZYSTANIE CIEKÓW POWIERZCHNIOWYCH W MONITOROWANIU JAKOŚCI EKSPLOATOWANYCH ZBIORNIKÓW WÓD PODZIEMNYCH

Gdzie i jak zwiększać zasoby dyspozycyjne wód powierzchniowych?

Analiza możliwości wykorzystania istniejącej infrastruktury urządzeń wodno-melioracyjnych na obszarze Nadleśnictwa Taczanów na potrzeby małej retencji

Katedra Inżynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska SGGW Department of Hydraulic Engineering and Environmental Recultivation WULS

2. Parametry wpływające na wartość współczynnika spływu powierzchniowego

PROGNOZA ZAMULANIA I OCENA ZASOBÓW WODNYCH PLANOWANYCH ZBIORNIKÓW MAŁEJ RETENCJI WODNEJ

Suche zbiorniki w ochronie przeciwpowodziowej miejscowości Łącko The dry reservoirs in the flood protection of locality Łącko

STORMWATER 2018, Gdańsk

PROGNOZA DOPŁYWU RUMOWISKA DO ZBIORNIKA RETENCYJNEGO WŁODZIENIN NA RZECE TROI

CELE I ELEMENTY PLANU GOSPODAROWANIA WODĄ W LASACH. Edward Pierzgalski Zakład Ekologii Lasu

dr inż. Marek Zawilski, prof. P.Ł.

ZAŁOŻENIA GOSPODARKI WODNEJ ZBIORNIKA ŚWINNA PORĘBA W ASPEKCIE JEGO GŁÓWNYCH FUNKCJI

PROGRAM MAŁEJ RETENCJI DLA WOJEWÓDZTWA WARMIŃSKO MAZURSKIEGO NA LATA POWIAT NIDZICKI GMINA KOZŁOWO

DZIAŁALNOŚĆ GOSPODARCZA W ASPEKCIE TYPÓW FUNKCJONALNYCH GMIN GÓRSKICH

Zbiornik przeciwpowodziowy Roztoki Bystrzyckie

Charakterystyka inwestycji

Opracowanie koncepcji budowy suchego zbiornika

Pomiary hydrometryczne w zlewni rzek

Wprowadzenie. Bogusław MICHALEC

WPŁYW AKTUALIZACJI NIEKTÓRYCH WSKAŹNIKÓW EKSPLOATACYJNO-EKONOMICZNYCH NA KOSZTY EKSPLOATACJI CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NOWEJ GENERACJI

INŻYNIERIA RZECZNA Konspekt wykładu

WYKAZ PRÓB / SUMMARY OF TESTS. mgr ing. Janusz Bandel

Retencja wodna i jej znaczenie. cz. II

METODA OCENY OPŁACALNOŚCI WYKONANIA USŁUG NAWOŻENIA MINERALNEGO UPRAW ZBOŻOWYCH

Zbiornik przeciwpowodziowy Boboszów

PROGRAM MAŁEJ RETENCJI DLA WOJEWÓDZTWA WARMIŃSKO MAZURSKIEGO NA LATA POWIAT SZCZYCIEŃSKI GMINA MIEJSKA SZCZYTNO

Bogusław MICHALEC, Tarnawski MAREK, Agata MAJERCZYK, Katarzyna WACHULEC

FUNKCJE ZBIORNIKA RETENCYJNEGO WISŁA-CZARNE W REDUKCJI FALI POWODZIOWEJ

Deszcze nawalne doświadczenia Miasta Gdańska

OCENA WYKORZYSTANIA CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

WPŁYW TECHNICZNEGO UZBROJENIA PROCESU PRACY NA NADWYŻKĘ BEZPOŚREDNIĄ W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

Z A W I A D O M I E N I E O WSZCZĘCIU POSTĘPOWANIA

EFEKTYWNOŚĆ NIESTEROWANEJ RETENCJI ZBIORNIKOWEJ NA RZECE DŁUBNI

1. Obliczenia rowu przydrożnego prawostronnego odcinki 6-8

WSTĘPNA ANALIZA WARUNKÓW ZAMULANIA ZBIORNIKA OTMUCHÓW ZLOKALIZOWANEGO NA OBSZARZE PODGÓRSKIM

PODAŻ CIĄGNIKÓW I KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH W POLSCE W LATACH

Charakterystyka budowli hydrotechnicznych r.

R Z G W REGIONALNY ZARZĄD GOSPODARKI WODNEJ W KRAKOWIE. Załącznik E. Konstruowanie fal hipotetycznych OKI KRAKÓW

OCENA STANU TECHNICZNEGO SIECI ELEKTROENERGETYCZNYCH I JAKOŚCI ZASILANIA W ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ MAŁOPOLSKIEJ WSI

BADANIA RZECZYWISTYCH KOSZTÓW OBSŁUGI TECHNICZNEJ NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH. Wstęp

JAKOŚĆ ŚRODOWISKA WODNEGO LESSOWYCH OBSZARÓW ROLNICZYCH W MAŁOPOLSCE NA PRZYKŁADZIE ZLEWNI SZRENIAWY

CZĘŚĆ II: RZEKA WITKA

OŚ PRIORYTETOWA IV RPO WO ZAPOBIEGANIE ZAGROŻENIOM KRYTERIA MERYTORYCZNE SZCZEGÓŁOWE

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

STRATEGIA POPRAWY BEZPIECZEŃSTWA PRZECIWPOWODZIOWEGO W REJONIE MAŁY W GOCZAŁKOWICACH-ZDROJU

Hydrologia w operatach wodnoprawnych

OCENA TRANSPORTU RUMOWISKA DOPŁYWAJĄCEGO DO ZBIORNIKA MŚCIWOJÓW ESTIMATION OF SEDIMENT TRANSPORT FLOWING TO MŚCIWOJÓW RESERVOIR

WYKORZYSTANIE SYSTEMÓW BIORETENCYJNYCH W CELU ZRÓWNOWAŻONEGO GOSPODAROWANIA WODAMI OPADOWYMI W TERENACH USZCZELNIONYCH

WYPOSAŻENIE TECHNICZNE WYBRANYCH GOSPODARSTW ROLNYCH KORZYSTAJĄCYCH Z FUNDUSZY UNII EUROPEJSKIEJ

WPŁYW ZMIAN KRZYWEJ PRZEPŁYWU NA REJESTRACJĘ PRZEPŁYWU NIENARUSZALNEGO

Modelowanie zjawisk erozyjnych w zakolu rzeki Nidy

Mapa działań technicznych i nietechnicznych (Narzędzie nr 8)

OCHRONA ŚRODOWISKA W BUDOWNICTWIE WODNYM

NIEPEWNOŚĆ POMIARÓW POZIOMU MOCY AKUSTYCZNEJ WEDŁUG ZNOWELIZOWANEJ SERII NORM PN-EN ISO 3740

Transkrypt:

INFRASTRUKTURA I EKOLOGIA TERENÓW WIEJSKICH INFRASTRUCTURE AND EKOLOGY OF RURAL AREAS Nr 2/2007, POLSKA AKADEMIA NAUK, Oddział w Krakowie, s. 23 33 Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi Wpływ zbiornika bocznego Bogusław Michalec WPŁYW ZBIORNIKA BOCZNEGO NA REDUKCJĘ INTENSYWNOŚCI ZAMULANIA ZBIORNIKA GŁÓWNEGO INFLUENCE OF SIDE-RESERVOIR ON THE REDUCTION OF THE SILTING INTENSITY OF THE MAIN RESERVOIR Streszczenie Małe zbiorniki wodne ulegają szybkiemu zamuleniu, a określenie czasu ich zamulania jest zadaniem trudnym. W pracy przedstawiono możliwość wykonania prognozy zamulania małego zbiornika wodnego na podstawie danych z pomiarów wielkości zamulania z okresu 1969 1983 i 1999 2006. Badaniami objęto dwa zbiorniki w Zesławicach, tj. zbiornik główny przed i po odmuleniu oraz zbiornik boczny, który oddano do eksploatacji po odmuleniu zbiornika głównego. Celem pracy jest określenie wpływu zbiornika bocznego na zmniejszenie intensywności zamulania zbiornika głównego. Obliczono czas, po upływie którego zbiorniki zostaną zamulone w 80%. Prognozę zamulania zbiornika wodnego wykonano według formuły Gončarova. Na podstawie wykonanych pomiarów wielkości zamulania w kolejnych latach określono wielkość odkładów rumowiska po pierwszym roku eksploatacji. Wykazano, że zbiornik boczny, przechwytując część dopływającego rumowiska, przyczynia się do zmniejszenia zamulania zbiornika głównego. W wyniku wybudowania zbiornika bocznego, zatrzymującego część rumowiska dopływającego do zbiorników, zamulenie zbiornika głównego, wynoszące 80%, zostanie osiągnięte po 66 latach, a zbiornika bocznego po 138 latach. Uzyskanie wydłużonego czasu eksploatacji, w wyniku współpracy dwóch zbiorników zasilanych wodami ze wspólnego węzła wodnego, powoduje w konsekwencji zatrzymywanie większej ilości rumowiska w dwóch zbiornikach niż w głównym przed odmuleniem, w porównywalnie w takim samym okresie eksploatacji. Słowa kluczowe: mały zbiornik wodny, zamulanie, prognoza zamulania 23

Bogusław Michalec Summary Within the framework of the small retention program location of 65 reservoirs and 4 polders was determined. Their total capacity will permit retention of 38 hm 2 water and the estimated cost of building was about 1,03 mld złote [ Program małej retencji 2004]. Small water reservoirs undergo quick silting and the time laps of their silting is hazard to define. The paper presents possibilities of forecasting of small water reservoirs silting basing upon data gained from measurements of silting quantity from years 1969 1983 and 1999 2006. Two reservoirs at Zesławice i.e. the main reservoir before and after desiltation and the sidereservoir which was passed over for exploitation after desiltation of the main reservoir. The paper aims at determination of the influence of the side-reservoir on silting intensity decrease in the main reservoir. The time laps after which the reservoirs will be silted in 80% was calculated. Forecasting of water reservoir silting was made according to Gončarov s formula. Determination of the quantity of load deposition after the first years of exploitation - R 1 cause of principal difficulties in elaboration of forecasts. Disposing of measurements of silting quantities in consequent years this quantity was calculated after transformation of the equation to the form permitting calculations of the quantity R 1 basing upon measurements results. It was shown that the side-reservoir contributes to the decrease of silting of the main reservoir by taking over a part of the inflowing sediment load. A comparison of volume of load deposits in the main reservoir before and after desiltation when side-reservoir was switched to exploitation permitted to state that in the tenth years of exploitation a decries in the quantity of deposits in the main reservoir exceeded 30% and in the seventeenth 33%. The decrease in the quantity of sediment load retained in the main reservoir is not a measurable effect caused by the side-reservoir. The calculated sum of load sediment accumulated in two reservoirs after desiltation is bigger than the volume which was retained in the main reservoir before desiltation. The determined time laps after which main reservoir capacity before desiltation would be reduced by 80% is 38 years. Due to building a side-reservoir retaining a part of the sediment load entering the reservoirs siltation of the main reservoir equaling 80% will be reached after 66 years and that of the side-reservoir after 138 years. Attainment of prolonged exploitation time is result of cooperation of two reservoirs supplied with water from a common water mode gives in consequence retention of a bigger quantity of load in two reservoirs that in the main before desiltation in a comparable equaling exploitation period. In the existing system of cooperating reservoirs necessary desiltation works can be undertaken after a longer exploitation period, however, in the scope of works connected with desiltation renovation of the side-reservoirs must also be taken into consideration. Key words: small water reservoir, silting, silting forecast 24 WSTĘP Wezbrania z lat 1997 2001 wykazały znaczne zagrożenie powodziowe, a w kolejne suche lata wykazały natomiast niedobory zasobów wodnych. Skłania to do podjęcia działań zwiększających sztuczną retencję wody, która również

Wpływ zbiornika bocznego ma znaczenie lokalne, chociażby ze względu na ochronę przed powodzią. W rejonach podgórskich i górskich ma to szczególne znaczenie, gdyż średni odpływ z tych terenów wynosi około 10 l s -1 km -2 i jest prawie dwukrotnie wyższy od przeciętnego dla Polski, wynoszącego 5,2 l s -1 km -2. Tereny te należą do rejonu Polski o największej zmienności przepływów, co również wskazuje na potrzebę zwiększania sztucznej retencji. 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. W wyniku wieloletnich działań ustalono ostatecznie w Programie Racjonalnego Gospodarowania Zasobami Wodnymi Województwa Małopolskiego [ Program małej retencji 2004] lokalizację 65 zbiorników i 4 polderów. Ich łączna pojemność całkowita umożliwi retencjonowanie około 38 hm 3 wody, a szacowany w 2000 roku koszt ich budowy ma wynosić 1,03 mld. złotych. Większość rozpatrywanych zbiorników zlokalizowano w przekrojach zamykających zlewnie o wielkości kilku do kilkunastu kilometrów kwadratowych. Zbiorniki małej retencji lokalizowane na większych zlewniach mają z reguły niezbyt korzystne wskaźniki techniczne, głównie w wyniku spodziewanego krótkiego czasu ich zamulenia i małe możliwości w zakresie redukcji maksymalnych przepływów [ Program małej retencji 2004]. Określenie czasu zamulania małych zbiorników wodnych jest zadaniem trudnym. Wynika to między innymi z braku wytycznych wskazujących właściwą metodę prognozowania zamulania. Przeprowadzone w Katedrze Inżynierii Wodnej Akademii Rolniczej w Krakowie wieloletnie badania zamulania małych zbiorników wodnych wykazały możliwość zastosowania metody Gončarova. Wyniki badań zostały zamieszczone w pracach Bednarczyka [1994] i Michalca [2003, 2004]. Jedynym zasadniczym utrudnieniem w zastosowaniu tej metody jest wyznaczenie objętości odkładów w pierwszym roku eksploatacji. Spowodowane jest to przede wszystkim brakiem danych o zamuleniu istniejących zbiorników oraz badań zezwalających na określenie zdolności małego zbiornika do zatrzymywania rumowiska. W pracy przedstawiono możliwość wykonania prognozy zamulania małego zbiornika wodnego. Prognozę opracowano na podstawie danych z pomiarów wielkości zamulania. Przeprowadzono również analizę zamulania zbiornika głównego po wybudowaniu w jego sąsiedztwie zbiornika bocznego, zasilanego dopływem wody ze wspólnego węzła wodnego, znajdującego się na cieku powyżej zbiorników. Celem pracy jest wykazanie wpływu zbiornika bocznego na zmniejszenie intensywności zamulania zbiornika głównego. * Pracę zrealizowano w ramach projektu Grant nr 2P06S03328. 25

Bogusław Michalec CHARAKTERYSTYKA OBIEKTÓW BADAŃ Analizę przebiegu zamulania opracowano dla zbiorników Zesławice na rzece Dłubni. Zbiornik główny przeciwpowodziowy Zesławice został oddany do eksploatacji w 1966 roku. Jego zadaniem było zaopatrzenie w wodę przemysłową ówczesną Hutę im. Lenina oraz w wodę pitną dla Krakowa. Zapora zbiornika głównego zlokalizowana jest w km 8+700 rzeki Dłubni i zamyka zlewnię o powierzchni 218,1 km 2. Powierzchnia zlewni jest w znacznej części przeznaczona pod uprawy rolne. Ponad 90% powierzchni zlewni stanowią grunty orne, a łąki zaledwie około 3%. Lasy zajmują stosunkowo niewielką powierzchnie, zajmując niespełna 7% powierzchni zlewni [Bednarczyk 1994]. Najczęściej występującym na obszarze dorzecza Dłubni typem gleb są gleby wytworzone na lessach. Większość z nich to gleby lessowe całkowite ze znakami brunatnymi [Strzemski 1954]. Ze względu na znaczy udział gruntów użytkowanych rolniczo oraz rodzaj gleb podatnych na spływy powierzchniowe, zamulanie zbiornika głównego ma charakter intensywny. Szczegółowe informacje o zlewni zbiornika Zesławice zawierają prace m. in. Bednarczyka [1994]. W 1983 roku, po siedemnastu latach eksploatacji, stwierdzono, że zamulenie wynosi ponad 50%. Zanim przystąpiono do odmulenia zbiornika głównego wykonano zbiornik boczny, pełniący funkcję zbiornika remontowego. Do budowy zbiornika bocznego przystąpiono w 1986 roku, w 1997 roku został on oddany do eksploatacji. Zadaniem zbiornika bocznego było przejęcie funkcje zbiornika głównego, podczas gdy ten był odmulany. Odmulenie zbiornika głównego wykonano w 1989 roku. Na rysunku 1 przedstawiono zbiorniki: główny (nr I) i boczny (nr II). Dopływ wody do zbiornika bocznego kierowany jest w węźle wodnym A (rys. 1) za pomocą przelewu i spustu. Przy średnich i niskich przepływach, gdy poziom piętrzenia jest niższy od 215,50 m n.p.m., woda kierowana jest do zbiornika bocznego dwoma przewodami rurowymi spustu. Po przekroczeniu tego poziomu piętrzenia woda prowadzona jest dodatkowo przelewem powierzchniowym. Do zbiornika głównego woda prowadzona jest głównym korytem rzeki Dłubni B (rys. 1). Odprowadzenie wody ze zbiornika bocznego odbywa się za pomocą przelewu trapezowego i upustu dennego C (rys. 1). Urządzenia te znajdują się w grobli dzielącej oba zbiorniki. W zaporze zbiorników znajduje się jaz dokowy trzyprzęsłowy, stanowiący urządzenie spustowe zbiornika głównego D (rys. 1). Woda ze zbiornika bocznego, prowadzona za pomocą przelewu trapezowego i upustu dennego C (ryc. 1), znajdujących się w grobli dzielącej oba zbiorniki, zostaje odprowadzona przez przelew jazu. Istnieje również możliwość bezpośredniego zrzutu wód ze zbiornika bocznego za pomocą spustów dennych w zaporze czołowej zbiorników D (rys. 1). 26

Wpływ zbiornika bocznego Rysunek 1. Główny zbiornik wodny Zesławice (nr I) i zbiornik boczny (nr II). Zaznaczono przekroje pomiarowe od P-2 do P-18, A wlot do zbiornika bocznego, B wlot to zbiornika głównego, C przelew między zbiornikami, D jaz dokowy (wylot ze zbiornika głównego), E spust ze zbiornika bocznego Figure 1. The main Zesławice water reservoir (No I) and the side-reservoir (No II). Measuring sections were marked from P-2 to P-18, A inlet to the side-reservoir, B inlet to the main reservoir, C spill between reservoirs, D weir (outlet from main reservoir), E outlet pipe Normalny poziom piętrzenia wody w zbiornikach jest równy 215 m n.p.m. Pojemność maksymalna zbiornika głównego wynosi 228 tys. m 3, a zbiornika bocznego 198 tys. m 3. Powierzchnia zalewu przy normalnym poziomie piętrzenia wody w zbiornikach głównym i bocznym wynosi odpowiednio: 9,5 ha i 11,3 ha. Średnia głębokość zbiornika głównego jest równa 2,4 m, a bocznego 1,72 m. METODYKA BADAŃ W przeprowadzonych badaniach posłużono się danymi archiwalnymi pomiarów zbiornika w okresie 1969 1983 wykonanymi przez pracowników Katedry Inżynierii Wodnej Akademii Rolniczej w Krakowie Pomiary zamulania 27

Bogusław Michalec zbiorników w latach 1999 2006 wykonano sondą drążkową z łodzi. Pomiary wykonywano przekrojach poprzecznych oraz metodą punktów rozproszonych. Lokalizację przekrojów poprzecznych przedstawiono na rysunku 1. Wyniki pomiarów głębokości w zbiornikach zostały naniesione na powykonawcze przekroje poprzeczne. Następnie określono powierzchnie odkładów w przekrojach i obliczono objętość odkładów w zbiorniku. Ze względu na wykonanie pomiarów w różnych latach eksploatacji badanych zbiorników wykonano obliczenia prognostyczne wielkości zamulania. Wyniki prognozy umożliwiły porównanie objętości odkładów w tych samych latach eksploatacji zbiornika głównego przed i po odmuleniu. Określono również czas, po upływie którego zbiorniki zostaną zamulone w 80%. Czas ten określa tzw. długowieczność lub żywotność zbiornika. Tak znaczna redukcja pojemności zbiornika, jak podaje Hartung [1959], uniemożliwia dalszą eksploatację zbiornika. Prognozę szczegółową zamulania zbiornika wodnego przeprowadza się według formuły Gončarova [Wiśniewski, Kutrowski 1973]: t R = 1 Z t Vp 1 1 (1) Vp gdzie: Z t objętość odkładów [m 3 ] po upływie t lat, V p początkowa pojemność zbiornika [m 3 ], R 1 objętość odkładów po pierwszym roku eksploatacji [m 3 ], t lata eksploatacji. Ze względu na brak pomiarów zamulania badanych zbiorników po pierwszym roku ich eksploatacji zasadniczą trudność stwarza określenie wielkości R 1. Dysponując pomiarami wielkości zamulania w kolejnych latach, została ona obliczona po przekształceniu równania (1) do postaci umożliwiającej obliczenie wielkości R 1 na podstawie wyników pomiarów. Wartość R 1 zbiornika głównego po odmuleniu i zbiornika bocznego wyznaczono na podstawie objętości odkładów pomierzonych w 17 i 19 roku eksploatacji. Ze względu na specyficzny przebieg procesu zamulania zbiornika głównego przed odmuleniem, charakteryzującym się znacznym przyrostem odkładów w trzecim roku eksploatacji, prognozę opracowano w dwóch wariantach. W wariancie I objętość R 1 została obliczona na podstawie objętości zamulenia według pomiaru w drugim roku eksploatacji. W wariancie II objętość R 1 została obliczona na podstawie objętości odkładów określonych z pomiarów w siedemnastym roku pracy zbiornika. 28

Wpływ zbiornika bocznego WYNIKI BADAŃ Wyniki pomiarów zamulania zbiornika głównego w okresach przed i po odmuleniu oraz zbiornika bocznego zamieszczono w tabeli 1. Tabela 1. Ilość rumowiska odłożonego w zbiornikach: głównych i bocznym określona według pomiarów Table 1. Amount of sediments deposited in the main reservoir and in the side-reservoir at Zesławice definite according to measurements Zbiornik / Reservoir Zbiornik główny przed odmuleniem / Main reservoir before desilting Zbiornik główny po odmuleniu / Main reservoir after desilting Zbiornik boczny Rok / Year Lata eksploatacji / Years of operations Rumowisko odłożone w zbiornikach / Sediments deposited in reservoirs Objętość rumowiska Masa rumowiska / Sediment volume / Sediment mass [m 3 ] [t] 1968 2 26 968 27 642 1969 3 70 425 72 186 1970 4 75 780 77 675 1971 5 76 251 78 157 1974 8 86 192 88 347 1983 17 116 091 118 993 1999 10 56 162 57 566 2005 16 75 315 77 198 2006 17 77 232 79 163 2005 18 37 175 38 104 / Side-reservoir 2006 19 38 290 39 247 Obliczona objętości odkładów w pierwszym roku eksploatacji R 1 zbiornika głównego według wariantu I wynosi 13 908 m 3. Według obliczeń w wariancie II wartość R 1 jest równa 9348 m 3. Po odmuleniu objętości odkładów w pierwszym roku eksploatacji zbiornika głównego wynosi 5480 m 3, a dla zbiornika bocznego 2292 m 3. Wyniki prognozy zamulania zbiorników, opracowanej dla okresów obejmujących okres obserwacji, przedstawiono na rysunku 2. Przebieg prognozowanych krzywych zamulania zbiorników: głównego po odmuleniu i bocznego (linia przerywana) jest zbieżny z rzeczywistym przebiegiem procesu zamulania. Zdecydowanie większe różnice wyników prognozy zamulania w porównaniu z wynikami pomiarów otrzymano dla zbiornika głównego przed odmuleniem. Krzywa prognozowanego zamulenia wg wariantu II wskazuje na znacznie niższe objętości odkładów rumowiska w rozpatrywanym okresie siedemnastu lat eksploatacji. Jednak można przypuszczać, że w dalszych latach wyniki prognozowanego zamulania nie odbiegałyby znacznie od rzeczywistego zamulania, czego nie można stwierdzić, analizując krzywą prognozowanego zamulania opracowaną w wariancie I. Według prognozy w tym wariancie, począwszy od siódmego roku eksploatacji, prognozowane zamulenie przewyższa wartości rzeczywiste. Prognozowana objętość odkładów w siedemnastym 29

Bogusław Michalec roku pracy zbiornika głównego przed odmuleniem jest niespełna trzydzieści procent wyższa od otrzymanej z pomiarów. Można przypuszczać, że w kolejnych latach różnica ta ulegałaby zwiększeniu. Do dalszej analizy przyjęto prognozę opracowaną według wariantu II. Masa rumowiska zatrzymanego w zbiornikach / Sediment mass deposited in reservoirs [t] 150000 140000 130000 120000 110000 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 zbiornik głowny przed odmuleniem - wg pomiarów / main reservoir before silting - acc. to maesurements zbiornik główny - prognoza wariant I / main reservoir - forecast variant I zbiornik główny - prognoza wariant II / main reservoir - forecast variant II zbiornik głowny po odmuleniu - wg pomiarów / main reservoir after desilting - acc. to measurements zbiornik głowny po odmuleniu - prognoza / main reservoir after desilting - forecast zbiornik boczny - wg pomiarów / side-reservoir - acc. to measurements zbiornik boczny - prognoza / side-reservoir - forecast Lata eksploatacji / Years of operation Rysunek 2. Wyniki prognozy i pomiarów zamulania zbiorników w Zesławicach: głównego i bocznego Figure 2. The results of the listing forecast and the listing measurements of reservoirs in Zesławice: main reservoir and side-reservoir Zbiornik boczny, przechwytując część dopływającego rumowiska, przyczynia się do zmniejszenia zamulania zbiornika głównego. W dziesiątym roku eksploatacji objętość odkładów rumowiska w zbiorniku głównym po odmuleniu wynosiła 56 162 m 3, a przed odmuleniem około 93 000 m 3. Zmniejszenie ilości odkładów w zbiorniku głównym wynosi ponad 39%. W siedemnastym roku objętość odkładów rumowiska w zbiorniku głównym przed odmuleniem wynosiła 116 091 m 3. W wyniku skierowania części przepływu wody rzeki Dłubni do zbiornika bocznego objętość odkładów w zbiorniku głównym w siedemnastym roku po odmuleniu wynosi 77 232 m 3. Zbiornik boczny, zatrzymując część 30

Wpływ zbiornika bocznego dopływającego rumowiska, spowodował zmniejszenie zamulenia o ponad 33%. Zmniejszenie ilości rumowiska zatrzymywanego w zbiorniku głównym nie jest wymiernym efektem ograniczania zamulania zbiornika głównego przez zbiornik boczny. Całkowita ilość rumowiska zgromadzona w obu zbiornikach w dziesiątym roku eksploatacji po odmuleniu wynosi 77 922 m 3 i jest mniejsza od ilości rumowiska zatrzymanego w zbiorniku głównym przed odmuleniem. Natomiast już w siedemnastym roku całkowita objętość rumowiska zatrzymanego w zbiornikach, wynosząca 112 874 m 3, jest większa od objętości zatrzymanej w zbiorniku głównym przed odmuleniem w tym samym czasie i wynoszącej 116 091 m 3. Stwierdzono utrzymanie się tej tendencji, wskazującej na zatrzymywanie coraz większej ilości rumowiska w dwóch zbiornikach w stosunku do ilości zatrzymywanej w zbiorniku głównym przed odmuleniem. Można to prześledzić, analizując prognozowane krzywe zamulania przedstawione na rysunku 3. Masa rumowiska zatrzymanego w zbiornikach / Sediment mass deposited in reservoirs [t] 220000 200000 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Lata eksploatacji / Years of operation zbiornik główny - prognoza wariant II / main reservoir - forecast variant II zbiornik głowny po odmuleniu - prognoza / main reservoir after desilting - forecast zbiornik boczny - prognoza / side-reservoir - forecast Rysunek 3. Prognoza zamulania zbiorników: głównego i bocznego w Zesławicach Figure 3. The listing forecast of reservoir in Zesławice: main reservoir and side-reservoir Według prognozy wariant II Żywotność zbiornika głównego przed odmuleniem wynosiła 38 lat. Po tym okresie zamulenie wynosi 182 400 m 3, co stanowi 80% pojemności zbiornika. Zgromadzona w tym czasie ilość rumowiska 31

Bogusław Michalec w zbiorniku głównym po odmuleniu i w zbiorniku bocznym wynosić będzie 208 340 m 3. Wydłuży się jednak czas eksploatacji zbiornika głównego po odmuleniu i włączeniu do eksploatacji zbiornika bocznego. Czas ten będzie wynosił 66 lat. Po upływie tego okresu zbiornik boczny zostanie zamulony w ponad 53%, a zamulenie wynoszące 80% jego pojemności zostanie osiągnięte po 138 latach (rys. 3). WNIOSKI Opracowanie szczegółowej prognozy zamulania wymaga dysponowania danymi dotyczącymi przepływów średnich dobowych i odpowiadających im koncentracji rumowiska unoszonego. Likwidacja posterunku wodowskazowego na rzece Dłubni uniemożliwia obliczenie ilości rumowiska dopływającego do zbiorników i nie zezwala na określenie bilansu rumowiska. W wykonanej prognozie objętość odkładów rumowiska w zbiornikach w pierwszym roku eksploatacji określona została na podstawie pomiarów zamulania wykonanych po kilkunastu latach eksploatacji. Szacunkowa prognoza wykazała, że w wyniku wybudowania zbiornika bocznego, zatrzymującego część rumowiska dopływającego do zbiorników, czas eksploatacji zbiornika głównego zostanie blisko dwukrotnie zwiększony. Uzyskanie wydłużonego czasu eksploatacji, w wyniku współpracy dwóch zbiorników zasilanych wodami ze wspólnego węzła wodnego, powoduje w konsekwencji zatrzymywanie większej ilości rumowiska w tych zbiornikach niż w głównym przed odmuleniem, w porównywalnie w takim samym okresie eksploatacji. W istniejącym układzie współpracujących zbiorników konieczne prace odmuleniowe mogą zostać podjęte po dłuższym czasie eksploatacji, lecz zakres prac związanych z odmulaniem musi również uwzględniać renowację zbiornika bocznego. 32 BIBLIOGRAFIA Bednarczyk T. Określenie ilości unoszonego rumowiska w przekroju małego zbiornika wodnego w Zesławicach. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie nr 229, Inżynieria Środowiska z. 15, Kraków 1994. Dynowska I. Stosunki hydrograficzne oraz zagadnienia ochrony wód zachodniej części Wyżyny Miechowskiej. Ochrona Przyrody, r. 29, Kraków 1964. Hartung F. Ursache und Verhuetung der Staumraumverlandung bei Talsperren, Wasserwirtschaft, 1, 1959. Michalec B. Analiza procesu zamulania małych zbiorników wodnych. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus, z. 2(2), 2003, s. 35 46. Michalec B. Próba prognozy zamulenia małego zbiornika wodnego na cieku niekontrolowanym hydrologicznie. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus, z. 3(1), 2004, s. 63 71.

Wpływ zbiornika bocznego Program małej retencji województwa małopolskiego. Projekt Urzędu Marszałkowskiego Województwa Małopolskiego i Małopolskiego Zarządu Melioracji i Urządzeń Wodnych w Krakowie, wersja na CD, Kraków 2004, 47. Strzemski M. Gleby województwa krakowskiego. Przegl. Geograf., t. XXVI, z. 4, Warszawa 1954. Wiśniewski B., Kutrowski M. Budownictwo specjalne w zakrasie gospodarki wodnej. Zbiorniki wodne. Prognozowanie zamulania. Wytyczne instruktażowe, Biuro Studiów i Projektów Budownictwa Wodnego Hydroprojekt, Warszawa 1973. Dr inż. Bogusław Michalec Katedra Inżynierii Wodnej Akademia Rolnicza w Krakowie 30-059 Kraków Al. A.Mickiewicza 24/28 tel. (0-48-12) 633-53-42, e-mail: rmmichbo@cyf-kr.edu.pl Recenzent: Prof. dr hab. Jerzy Ratomski 33