Modelowanie środowiska wodnego w Systemie Informacji Przestrzennej na przykładzie Narwiańskiego Parku Narodowego

• Autorzy: Kamocki A. K.

Warianty tytułu

EN

Modelling of water resources based on Spatial Information Systems in the Narew National Park, NE Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ogólnym celem pracy jest opracowanie modeli przestrzennych parametryzujących warunki wodne mokradeł w Narwiańskim Parku Narodowym, na podstawie których możliwe będzie prawidłowe kształtowanie zasobów wodnych na tym obszarze. Narew wybrano na obiekt badań, jako przykład naturalnej, bagiennej doliny rzecznej. Jest prawostronnym dopływem Wisły i odprowadza wody z Niziny Pónocnopodlaskiej. Fragment Doliny Górnej Narwi pomiędzy Surażem i Rzędzianami objęty jest ochroną jako Narwiański Park Narodowy (NPN). Cechą charakterystyczną Narwi były silne zalewy, które niegdyś występowały corocznie. Częstotliwość i wielkość tych wezbrań jest kluczowa dla prawidłowego funkcjonowania ekosystemów bagiennych. Od roku 1980 reżim wodny w dolinie uległ wyraźnemu zachwianiu w wyniku inwestycji hydrotechnicznych powyżej i poniżej NPN. Przekształcenia te wpływają na obniżenie wartości przyrodniczej tego unikatowego odcinka Doliny Górnej Narwi oraz ujemnie na kształtowanie bilansu zasobowego w zlewni Narwi i regionie. Do analizy dynamiki zwierciadła wody w dolinie wykorzystano dane o stanach wód w cyklu dekadowym z lat 1970 - 1989 oraz z lat 2000 - 2002 rejestrowane w cyklu tygodniowym w trzech przekrojach. W ramach pracy oceniono zmienności poziomu wód gruntowych i wystąpień pozabrzegowych w ostatnich 33. latach oraz aproksymowano trendy tych zmian. Ocena reżimu wodnego w dolinie, dokonana przez porównanie retrospekcyjne, umożliwiła ocenę i detekcję zmian stosunków wodnych tego obszaru. Aktualnie, wyraźnie widoczny jest zanik zalewów. W okresie ostatnich trzech lat miało miejsce tylko jedno, krótkie wystąpienie pozabrzegowe wód rzecznych. Stwierdzono także, że już w latach 80. XX wieku liczba wezbrań wyraźnie się zmniejszyła w odniesieniu do lat 70. Jednocześnie wykazano znaczące zmiany stanu wód w cyklu rocznym. Zanotowano drastyczne obniżenie się poziomu wód gruntowych. Zastosowanie specjalistycznego oprogramowania z zakresu Systemów Informacji Przestrzennej umożliwiły opracowanie następujących modeli parametryzujących środowisko wodne: " Modeli ekstremalnej i typowej fali wezbraniowej; " Modelu poziomu wód okresu suszy; " Modeli ewapotranspiracji.

EN

The general aim of the work is developing a spatial three dimensional (3D) model for water conditions determination in the Upper Basin of the Narew River. The Narew was chosen since it is an example of a natural swampy river valley. The Narew River is a tributary of the Vistula River and drains the NE Polish Lowland. The section of the upper Narew river valley, between Suraz and Rzedziany, is protected as the Narew National Park (NPN). A characteristic feature of the Narew River used to be a flooding, which formerly occurred almost every year. The origin of floods was mostly spring thaw. The frequency and duration of floods are crucial for the development of floodplain fens. Since 1980 the hydrological regime has changed due to alteration upstream and downstream the NNP. Hydrological changes have impact on vegetation, soil and other biotic and a-biotic components. In order to analyze the dynamics of water levels in the valley I used data from 1970-1989 collected on 10 days basis and data from 2000-2002 collected weekly in three crossections. Variation in the groundwater level and floods was estimated over the last 33-year period, and trends of changes in the aquatic environment were determined. Comparison of the situation from the past and present allowed to assess the water regime of the valley and detect the changes in the water conditions of this area. In recent years floods occur less. Over the last three years only one short flood was observed. Already in the 1980s the number of flood events was decreasing against a background of 1970s. Also the annual water regime showed significant changes. The enormous reduction of the groundwater level was noted. Numerical technology of modeling was effected with the use of Spatial Information System (SIS) software. Applications of the above software in cartographic schemes makes it possible to work out: " Models of extreme and typical floods; " Model of groundwater level during a dry period; " Models of evapotranspiration.

Słowa kluczowe

PL

GIS; cyfrowy model wysokościowy; Narew; wody gruntowe; zarządzanie zasobami wodnymi

EN

GIS; DEM; Narew River; groundwater; water management

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2006
• Tom: Z. 17
• Strony: 63--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kamocki A. K.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Zakład Ekologii Krajobrazu,

Bibliografia

• 1. Banaszuk H., 1996. Paleogeografia, naturalne i antropogeniczne przekształcenia Doliny Górnej Narwi., Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok.
• 2. Banaszuk H., 1999: Przekształcenia, aktualny stan i potrzeby związane z ochrona mokradeł w Narwiańskim Parku Narodowym. [W:] Aktualna problematyka mokradeł (red. W. Dembek). Mat. Sem. IMUZ nr 43: 189-196.
• 3. Banaszuk P., Banaszuk H., Czubaszek R., Jaros H., Jekatierynczuk – Rudczyk E., Kondratiuk P., Micun K., Roj –
• 4. Rojewski S., Wysoka-Czubaszek A., 2002. Plan ochrony Narwiańskiego Parku Narodowego. Operat ochrony przyrody nieożywionej i gleb. Maszynopis, 125s.
• 5. Busch J., 2000. Canopy transpiration rates in eutrophic wetlands dominated by sedges (carex spp.) differ in a specific way. Phys. Chem. Earth, Vol. 25, No 7-8: 605-610.
• 6. Churska Cz., Churski T., 1991. Wpływ melioracji i zagospodarowania na warunki glebowo-wodne górnej Narwi (synteza wieloletnich wyników badań). Maszynopis, IMUZ Falenty ss. 33.
• 7. Coops H., Brink F., Velde G., 1996, Growth and morphological responses of four helophyte species in an experimental water – depth gradient. Aquatic Botany 54: 11-24.
• 8. Dembek W., Szewczyk M., Bartoszuk H., Oświecimska-Piasko Z. i in., 2002. Plan ochrony Narwiańskiego Parku Narodowego. Operat Ochrony Ekosystemów Lądowych z Elementami Ochrony Flory. Kurowo (maszynopis).
• 9. Jędryka E., Smoluchowska A., 1996 Rozrząd wody na obszarze Narwiańskiego Parku Krajobrazowego. Zeszyty Problemowe Nauk Rolniczych T.19 z.2: 61-66.
• 10. Herbat M., Kappen L., 1999. The ratio of transpiration versus evaporation in a reed belt as influenced by weather conditions. Aquatic Botany 63, 113-125.
• 11. Mioduszewski W., Kowalewski Z., Ślesicka A., 1997: Studies on groundwater dynamics in a protected part of Narew River Valley. Journal of Water and Land Development, No 2: 73-92.
• 12. Kraak, Omeling, 1998. Kartografia - wizualizacja danych przestrzennych. PWN Warszawa.
• 13. Okruszko H., Oświt J., 1973. Przyrodnicza charakterystyka bagiennej doliny Górnej Narwi jako podstawa melioracji. Zeszyt Problemowy Postępu Nauk Rolniczych, zeszyt 134, ss. 255.
• 14. Oświt J., 1991: Roślinność i siedliska zabagnionych dolin rzecznych na tle warunków wodnych. Rocz. Nauk Rol. Seria D, 221: 1-229.
• 15. Próchnicki P. 2005 The expansion of common reed (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.) in the anastomosing river valley after cessation of agriculture use (Narew River valley, NE Poland). Pol. J. Ecol. - Vol.53, No 3: 353-364.
• 16. Szewczyk M., Dembek W., Kamocki A. 2005. Response of riparian vegetation to the decrease of flooding: Narew National Park, Poland. Ecohydrology and Hydrobiology, Vol. 5, No 1: 79-86.