Wpływ opadu atmosferycznego na stan jakościowy rzeki miejskiej na przykładzie potoku Oruńskiego

Pietruszyński, Ł.; Cieśliński, R.

doi:10.12912/23920629/64523

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ opadu atmosferycznego na stan jakościowy rzeki miejskiej na przykładzie potoku Oruńskiego

Autorzy

Pietruszyński Ł. , Cieśliński R.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/64523

Warianty tytułu

The influence of precipitation on the state of urban river quality on example Orunki Creek

Języki publikacji

Abstrakty

Celem pracy było zbadanie wpływu opadu atmosferycznego na stan jakościowy i ilościowy wód w zlewni cieku miejskiego. Obszar badań obejmował potok Oruński położony w Polsce północnej, na terenie miasta Gdańsk. Okres badania z wykorzystaniem materiałów kartograficznych obejmował lata 1908–2000, zaś badania terenowe okres od maja 2009 do kwietnia 2010. Dodatkowo, wykonane zostały pomiary doświadczalne, podczas których obserwowano dynamikę zmian zachodzących w rzece podczas opadów atmosferycznych. Opady rzędu 1,3 mm spowodowały jedenastokrotny wzrost przepływu, dwukrotny wzrost poziomu wody i czterokrotne zwiększenie prędkości cząsteczek wody. Również spowodował wzrost stężeń wybranych wskaźników fizyczno-chemicznych, często nawet czterokrotnie. Stwierdzono, że maksymalne natężenie przepływu jest ważną zmienną przy ocenie potencjalnych zagrożeń.

One of the objectives of this work was to study the catchment and watercourse response to precipitation. The study area covered the Potok Oruński, located in northern Poland, in the city of Gdansk. The study period using cartographic materials took years 1908–2000, and field research covered the period from May 2009 to April 2010. Additionally, experimental measurements were conducted to observe the dynamics of changes occurring in the brook during rainfall. The rainfall of 1.3 mm caused an eleven fold increase of the flow, a twofold increase of the water level and a fourfold increase in the velocity of the water molecules. It turns out, that the maximum flow rates is an important variable when assessing the potential risks.

Słowa kluczowe

warunki pogodowe opady atmosferyczne jakość wody transport rzeczny urbanizacja

weather conditions precipitation water quality river transportation urbanization

Wydawca

Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2016

Tom

Nr 49

Strony

151--161

Opis fizyczny

Bibliogr. 41 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Pietruszyński Ł.

pietruszynski@gmail.com

Katedra Hydrologii, Uniwersytet Gdański, Bażyńskiego 4, 80-952 Gdańsk

autor

Cieśliński R.

georc@univ.gda.pl

Katedra Hydrologii, Uniwersytet Gdański, Bażyńskiego 4, 80-952 Gdańsk

Bibliografia

1. Ahn J.H, Grant S.B., Surbeck S.Q., DiGiacomo P.M., Nezlin N.P., Jiang S. 2005. Coastal Water Quality Impact of Stormwater Runoff from an Urban Watershed in Southern California. Environ. Sci. Technol. 39 (16), 5940–5953.
2. Arheimer B., Andréasson J., Fogelberg S., Johnsson H., Pers Ch.B., Persson K. 2005. Climate Change Impact on Water Quality: Model Results from Southern Sweden. AMBIO: A Journal of the Human Environment 34 (7), 559–566.
3. Arnfield A.J. 2003. Two decades of urban climate research: a review of turbulence, exchanges of energy and water, and the urban heat island. International Journal of Climatology 23 (1), 1–26.
4. Carpenter S.R., Caraco N.F., Correll D.L., Howarth R.W., Sharpley A.N., Smith V.H. 1998. Nonpoint pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen. Ecological Applications 8, 559–568.
5. Chmiel S., Michalczyk Z., Słomska A. 2007. Ocena stężenia wskaźników fizykochemicznych wód spływających kanalizacją deszczową z miasta Świdnika, [w]: Michalczyk Z. [red.], Obieg wody w środowisku naturalnym i przekształconym. Wyd. UMCS, Lublin.
6. Coombes P.J., Argue J.R., Kuczera G. 2000. Figtree Place: a case study in water sensitive urban development (WSUD). Urban Water 1 (4), 335–343.
7. Cyberski J. [red.] 2003. Powódź w Gdańsku 2001. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk
8. Dwight R.H., Semenza, J.C., Baker D.B., Olson B.H. 2002. Association of Urban Runoff with Coastal Water Quality in Orange County, California. Water Environment Research 74 (1), 82–90.
9. Easterling D.R., Evans J.L., Groisman P. Y., Karl T.R., Kunkel K.E., Ambenje P. 2000. Observed Variability and Trends in Extreme Climate Events: A Brief Review. Bull. Amer. Meteor. Soc. 81, 417–425.
10. Ellis J.B., Hvitved-Jacobsen T. 1996. Urban drainage impacts on receiving waters. Journal of Hydraulic Research 34 (6), 771–783.
11. Freni G., Mannina G. , Viviani G. 2008. Uncertainty in urban stormwater quality modelling: The effect of acceptability threshold in the GLUE methodology. Water Research 42 (8–9), 2061–2072.
12. Hellström D., Jeppsson U., Kärrman E. 2000. A framework for systems analysis of sustainable urban water management. Environmental Impact Assessment Review 20 (3), 311–321.
13. Herrmann T., Schmida U. 2000. Rainwater utilisation in Germany: efficiency, dimensioning, hydraulic and environmental aspects. Urban Water 1 (4), 307–316.
14. Jekatierynczuk-Rudczyk E., Zieliński P. 2007. Charakterystyka jakości wody małej rzeki miejskiej, [w]: Michalczyk Z. [red.], Obieg wody w środowisku naturalnym i przekształconym. Wyd. UMCS, Lublin.
15. Jeppesen E., Kronvang B., Meerhoff M., Søndergaard M., Hansen K.M., Andersen H.E., Lauridsen T.L., Liboriussen L., Beklioglu M., Özen A., Olesen J.E. 2009. Climate Change Effects on Runoff, Catchment Phosphorus Loading and Lake Ecological State, and Potential Adaptations. Journal of Environmental Quality 38 (5), 1930–1941.
16. Kanakoudis V., Tsitsifli S. 2010. Results of an urban water distribution network performance evaluation attempt in Greece. Urban Water Journal 7 (5), 267–285.
17. Kowalik P. 2008. Flood control in the Vistula river delta (Poland). Environmental Biotechnology 4 (1), 1–6.
18. Lara L.B.L.S, Artaxo P., Martinelli L.A., Victoria R.L., Camargo P.B., Krusche A., Ayers G.P., Ferraz E.S.B, Ballester M.V. 2001. Chemical composition of rainwater and anthropogenic influences in the Piracicaba River Basin, Southeast Brazil. Atmospheric Environment 35 (29), 4937–4945
19. Lawler D.M., Petts G.E., Foster I.D.L., Harper S. 2006. Turbidity dynamics during spring storm events in an urban headwater river system: The Upper Tame, West Midlands, UK. Science of The Total Environment 360 (1–3), 109–126.
20. LeBlanc R.T., Brown R.D., FitzGibbon J.E. 1997. Modeling the Effects of Land Use Change on the Water Temperature in Unregulated Urban Streams, Journal of Environmental Management 49 (4), 445–469.
21. Lo J.C.F., Lau A.K.H., Chen F., Fung J.C.H., Leung K.K.M. 2007. Urban Modification in a Mesoscale Model and the Effects on the Local Circulation in the Pearl River Delta Region. J. Appl. Meteor. Climatol. 46, 457–476.
22. Majewski W. 2006a. Measures and solutions for flood management. A local case: flash flood 2001 in Gdańsk, Poland. Irrigation and Drainage 55 (1), 101–111.
23. Majewski W. 2006b. Urban flash flood in Gdańsk – 2001; solutions and measures for city flood management. International Journal of River Basin Management 6 (4), 357–367.
24. Mallin M.A., Williams K.E., Esham E.C., Lowe R.P. 2000. Effect of human development on bacteriological water quality in coastal watersheds, Ecological Applications 10, 1047–1056.
25. Niemczynowicz J. 1999. Urban hydrology and water management – present and future challenges. Urban Water 1 (1), 1–14.
26. Paul M.J., Meyer J.L. 2001. Streams in the Urban Landscape. Annual Review of Ecology and Systematics 32, 333–365.
27. Pietruszyński Ł., Olszewska A., Bogdanowicz R. 2012. The assessment of the impact of retention reservoirs on the water quality of streams in urban areas (Oruński Stream catchment case). Limnological Review 12 (2), 87–92.
28. Namdeo A.K., Colls J.J., Baker C.J. 1999. Dispersion and re-suspension of fine and coarse particulates in an urban street canyon. Science of The Total Environment 235 (1–3), 3–13.
29. Nancarrow B.E., Porter N.B., Leviston Z. 2010. Predicting community acceptability of alternative urban water supply systems: A decision making model. Urban Water Journal 7 (3), 197–210.
30. Old G.H, Leeks G.J.L., Packman J.C., Smith B.P.G., Lewis S., Hewitt E.J., Holmes M., Young E. 2003. The impact of a convectional summer rainfall event on river flow and fine sediment transport in a highly urbanised catchment: Bradford, West Yorkshire. Science of The Total Environment 314–316, 495–512.
31. Pielke R. A., Walko R. L., Steyaert L. T., Vidale P. L., Liston G. E., Lyons W. A., Chase T. N. 1999. The Influence of Anthropogenic Landscape Changes on Weather in South Florida. Mon. Wea. Rev. 127, 1663–1673.
32. Schmidt I., Sliekers O., Schmid M., Bock E., Fuerst J., Kuenen J.G., Jetten M.S.M., Strous M. 2003. New concepts of microbial treatment processes for the nitrogen removal in wastewater. FEMS Microbiology Reviews 27 (4), 481–492.
33. Shao M., Tang X., Zhang Y., Li W. 2006. City clusters in China: air and surface water pollution. Frontiers in Ecology and the Environment 4, 353–361
34. Shepherd J.M., Burian S.J. 2003. Detection of Urban-Induced Rainfall Anomalies in a Major Coastal City. Earth Interact. 7, 1–17.
35. Sharratt B.S., Lindstrom M.J., Benoit G.R., Young R.A., Wilts A. 2000. Runoff and Soil Erosion during Spring Thaw in the Northern U.S. Corn Belt. Journal of Soil and Water Conservation 55 (4), 487–494.
36. Smullen J.T., Shallcross A.L., Cave K.A. 1999. Updating the U.S. Nationwide urban runoff quality data base. Water Science and Technology 39 (12), 9–16.
37. Topographische Karte (Meßtischblatt), 1918, skala 1:25 000, arkusz: 1677 Danzig, stan na 1908, Königlich-Preussische Landesaufnahme.
38. Vaze J., Chiew F.H.S. 2002. Experimental study of pollutant accumulation on an urban road surface. Urban Water 4 (4), 379–389.
39. Whitehead P. G., Wilby R.L., Battarbee R.W., Kernan M., Wade A.J. 2009. A review of the potential impacts of climate change on surface water quality. Hydrological Sciences Journal 54 (1), 101–123.
40. Wilby R.L., Whitehead P.G., Wade A.J., Butterfield D., Davis R.J., Watts G. 2006. Integrated modelling of climate change impacts on water resources and quality in a lowland catchment: River Kennet, UK. Journal of Hydrology 330 (1–2), 204–220.
41. Woloszyn E. 2003. The Catastrophic Flood in Gdansk on July 2001. Urban Water Management: Science Technology and Service Delivery NATO Science Series 25, 115–124

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-0adc5a51-a464-43cc-b240-125d87bcaae6