Szacowanie wielkości odkładów rumowiska w zbiorniku Jeziorsko na rzece Warcie na podstawie danych historycznych z wykorzystaniem technik GIS

• Autorzy: Wicher-Dysarz Joanna , Dysarz Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/22.2022.9.3

Warianty tytułu

EN

Estimation of the sediment accumulation in the Jeziorsko Reservoir on the Warta River based on historical data with the use of GIS techniques

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna, Eksploatacja i Oddziaływanie Zbiorników Wodnych (5 ; 28-30.09.2022 ; Mikorzyn-Jeziorsko, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto próbę rekonstrukcji zmian dna w zbiorniku Jeziorsko z wykorzystaniem nowoczesnych narzędzi GIS. Podstawą analiz były dane historyczne z okresu projektowania i uruchomienia zbiornika (1975-1986) oraz z ostatnich pomiarów batymetrii wykonanych w 2008 r. Dane przedstawione w postaci map analogowych w różnym formacie zostały przetworzone do formatów cyfrowych, a następnie poddane interpolacji w celu ujednolicenia do dalszych analiz. W pracach posłużono się programem ArcGIS 10.8.2. Interpolację wykonano trzema metodami: Natural Neighbor, liniową oraz Inverse Distance Weighted. Ostatnia z metod została zaimplementowana w trzech wariantach. Wykonane analizy umożliwiły określenie obszarów sedymentacji oraz erozji w czaszy zbiornika, jak również obliczenie odkładów i ubytków. Wyniki prac potwierdziły, że zbiornik uległ dość istotnym przeobrażeniom, zwłaszcza widocznym we wlotowej części. Zgodnie z oszacowaniami całkowita wielkość materiału zgromadzonego w części cofkowej waha się od 2,89 do 3,16 km³. Jednak biorąc pod uwagę występującą erozję i możliwe przemieszczenia materiału wewnątrz zbiornika, ilość rumowiska dopływającego i zdeponowanego powinna wynosić od 0,40 do 0,89 km³.

EN

The presented research is aimed in reconstruction of bed changes in the Jeziorsko Reservoir with help of modern GIS techniques. Two kind of historical data were the basis for the analyses. These are data of the reservoir design and initiation (1975-1986) and the last measurements of the bathymetry done in 2008. Data existed as standard paper maps of the different format were processed to digital form and then interpolated in order to get uniform format for further analyses. The ArcGIS 10.8.2 is applied in this research. The interpolation was done by means of three methods: Natural Neishbor, linear and Inverse Distance Weighted. The last methods was used in three variants. The analysis done enabled determination of accumulation and erosion zones as well as calculation of increases and decreases of bottom sediments. The results confirmed that the reservoir bottom was transformed significantly, especially in the inlet part. According to the estimations the total amount of the accumulation is varying from 2.89 to 316 km³, However, taking into account erosion and possible internal movement of the material, the inflowing sediments accumulated in the reservoir should vary from 0.40 to 0.89 km³.

Słowa kluczowe

PL

zbiornik Jeziorsko; akumulacja rumowiska; zarządzanie zbiornikiem; mapy batymetryczne; interpolacja przestrzenna

EN

Jeziorsko Reservoir; sediment accumulation; reservoir management; bathymetry maps; spacial interpolation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gospodarka Wodna
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 9
• Strony: 18--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wicher-Dysarz Joanna

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Inżynierii Środowiska i Inżynierii Mechanicznej, Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, ul. Piątkowska 94A, 60-649 Poznań, Polska

• https://orcid.org/0000-0003-0926-5462

autor

Dysarz Tomasz

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Inżynierii Środowiska i Inżynierii Mechanicznej, Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, ul. Piątkowska 94A, 60-649 Poznań, Polska

• https://orcid.org/0000-0002-7035-9874

Bibliografia

• [1] Dysarz T., Wicher-Dysarz J. 2006. „Assessment of hydrologic regime changes induced by the Jeziorsko dam performance and morphodynamic processes in the Warta river”. Annals of Warsaw Agricultural University - Land Reclamation (37): 43-54.
• [2] Dysarz T., Wicher-Dysarz J. 2011. „Application of hydrodynamic simulation and frequency analysis for assessment of sediment deposition and vegetation impacts on floodplain inundation". Polish Journal of Environmental Studies 20(6): 1441-1451.
• [3] Dysarz T., Wicher-Dysarz J., Kasprzak A. 2008. Assessment of potential hydrologic regime changes in the Warta river induced by performance of the Jeziorsko dam. 14th International Conference Transport & Sedimentation Of Solid Particles, June 23-27-2008. St. Petersburg, Russia.
• [4] EPSG database. 2022. https://epsg.io/2180-1149 [dostęp: 5.08.2022].
• [5] ESRI co. 2022. ArcGIS 10.8.2 Help. System pomocy oprogramowania ArcGIS, dostępny również https://www.esri.com/en-us/arcgis/products/arcgis-desktop/resources [dostęp: 5.08.2022].
• [6] GUGiK. 2022. Geoportal 2 - Geoportal Infrastruktury Informacji Przestrzennej. Główny Urząd Geodezji i Kartografii. www.geoportal.gov.pl [dostęp: 07.2022].
• [7] Hämmerling M., Walczak N., Zawadzki P. 2016. „Wpływ zbiornika Jeziorsko na proces erozji podłużnej na dolnym odcinku Warty od zapory czołowej do miejscowości Uniejów". Gospodarka Wodna (9): 299-303.
• [8] Hämmerling M., Wierzbicki M., Walczak N., Zawadzki P., Mazur R. 2014. „Badania zmian geometrii wybojów lokalnych poniżej progów stabilizujących na rzece Warcie”. Nauka Przyroda Technologie 8(4): 59.
• [9] Kałuża T., Sroka Z., Lewandowska J. 2077. „Wpływ obniżenia normalnego poziomu piętrzenia zbiornika Jeziorsko na przepływy niżówkowe na rzece Warcie”. Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus 16(2): 107-122.
• [10] Kosik A., Leszczyński W. Mroziński J., Kloze J., Mańk K., Wilk T., Stachurski K. 2008. Wykonanie badań kontrolnych, oceny stanu technicznego i bezpieczeństwa budowli piętrzących wodą dla obiektów należących do I i II klasy ważności administrowanych przez Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Poznaniu, część 2: Badania i ocena abrazji brzegów Zbiornika Jeziorsko. Opracowanie wykonane na zamówienie Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej w Poznaniu, nr umowy: 1542/U/ZK/2008 z dnia 16.07.2008 r.
• [11] Law M., Collins A. 2018. Getting to know ArcGIS desktop (5th ed.). Redlands: Esri Press.
• [12] Leszczyński W., Mroziński J., Kloze J., Kosik A., Stachurski K., Dudek D. 2008. Wykonanie badań kontrolnych, oceny stanu technicznego i bezpieczeństwa budowli piętrzących wodę dla obiektów należących do I i II klasy ważności administrowanych przez Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Poznaniu, część 1: Badania zmian pojemności Zbiornika Jeziorsko. Opracowanie wykonane na zamówienie Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej w Poznaniu, nr umowy: 1542/U/ZK/2008 z dnia 16.07.2008 r.
• [13] Michalec B. 2014. „The Use of Modified Annandale's Method in the Estimation of the Sediment Distribution in Small Reservoirs - A Case Study”. Water 6(10): 2993-3011.
• [14] OpenStreetMap Fundation. 2022. www.openstreetmap.org [dostęp: 07-2022].
• [15] Przedwojski B., Dysarz T, Wicher-Dysarz J., Wierzbicki M. 2005. Wpływ zamulania i zarastania na stan zagrożenia powodziowego powyżej zbiornika Jeziorsko. Badania i pomiary terenowe. Katedra Budownictwa Wodnego AR w Poznaniu. Poznań (maszynopis).
• [16] Przedwojski B., Nowak J. 1995. Badania procesu zamulania zbiornika wodnego Jeziorsko. Katedra Budownictwa Wodnego AR w Poznaniu. Poznań (maszynopis).
• [17] Przedwojski B., Nowak J., Niedzielski A. 1994. Badania procesu zamulania zbiornika wodnego Jeziorsko. Katedra Budownictwa Wodnego AR w Poznaniu. Poznań (maszynopis).
• [18] Przedwojski B., Wicher-Dysarz J., Wierzbicki M., Dysarz T. 2005. „Dynamics of erosion process in the Warta River bed downstream of the Jeziorsko reservoir”. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu CCCLXV(26): 325-338.
• [19] Przedwojski B., Wierzbicki M. 2007. „Skutki działania progów stabilizacyjnych w korycie Warty poniżej zbiornika Jeziorsko”. Nauka Przyroda Technologie 1(2): 219-228.
• [20] Smaga A. 2013. Analiza przestrzennego zróżnicowania parametrów geotechnicznych w aspekcie erozji koryta rzeki Warty poniżej zbiornika Jeziorsko. W Aktualne badania i analizy z inżynierii lądowej, 161-170. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [21] Sojka M., Jaskuła J., Wicher-Dysarz J., Dysarz T. 2017. „Analiza funkcjonowania wybranych zbiorników wodnych na obszarze wielkopolski”. Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus 16(4): 205-215.
• [22] Szewczyk G., Wierzbicki M., Włodarczyk M. 2016. Wybrane problemy eksploatacyjne zbiornika wodnego Jeziorsko. Gospodarka Wodna (9): 280-288.
• [23] Tomczak P. 2010. Analiza przepływów w zbiornikach retencyjnych za pomocą programu symulacji hydrodynamicznych. Praca magisterska na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, promotor: dr inż. T. Dysarz.
• [24] Wicher J. 2004. Akumulacja rumowiska w nizinnych zbiornikach wodnych. Praca doktorska (maszynopis). Poznań: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu.
• [25] Wicher-Dysarz J., Przedwojski B. 2005. „Modeling of sediment accumulation in the inlet part of Jeziorsko reservoir". Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu 26: 483-493.
• [26] Wicher J. 2004. Akumulacja rumowiska w nizinnych zbiornikach wodnych. Praca doktorska (maszynopis) Poznań: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu.
• [27] Wicher-Dysarz J., Dysarz T. 2007. „Wpływ rezerwatu przyrody na eksploatacje zbiornika nizinnego Jeziorsko”. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 4(1): 179-186.
• [28] Wicher-Dysarz J., Dysarz T. 2008. Ocena zmian morfologicznych w cofkowej części zbiornika Jeziorsko na rzece Warcie. W Wpływ czynników morfodynamicznych i wegetacyjnych na kształtowanie warunków hydraulicznych w zbiorniku wodnym Jeziorsko, 83-98. Poznań: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
• [29] Wicher-Dysarz J., Dysarz T. 2014. „Application of numerical model simulations for estimation of morphdynamics and vegetation impact on transport of dissolved substances in the Warta river reach. Acta Sci. Pol, Formatio Circumiectus 13(4): 275-287.
• [30] Wicher-Dysarz J., Dysarz T. 2016. „Analiza procesu akumulacji rumowiska w górnej części zbiornika Jeziorsko”. Gospodarka Wodna (9): 292-298.
• [31] Wicher-Dysarz J., Przedwojski B. 2005. „Modeling of sediment accumulation in the inlet part of Jeziorsko reservoir". Roczniki AR w Poznaniu CCCLXV seria: Melior. Inż. Środ. 26: 483-495.
• [32] Wierzbicki M., Hämmerling M., Przedwojski B. 2008. „Przebieg procesu erozji poniżej zbiornika Jeziorsko na rzece Warcie”. Przegląd Naukowy. Inżynieria Kształtowanie Środowiska 2(40): 136-145.
• [33] Wierzbicki M., Hämmerling M., Przedwojski B. 2011. „Wpływ budowy progów stabilizujących na kształtowanie się układu zwierciadła wody i dna poniżej zbiornika Jeziorsko”. Gospodarka Wodna (6): 239-243.
• [34] Wierzbicki M., Przedwojski B. 2008. Charakterystyka zbiornika Jeziorsko. W: Wpływ czynników morfodynamicznych i wegetacyjnych na kształtowanie warunków hydraulicznych z zbiorniku wonnym Jeziorsko. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).