Funkcjonowanie małych zbiorników nizinnych z wydzieloną częścią wstępną na przykładzie zbiorników Jezioro Kowalskie i Stare Miasto

• Autorzy: Wicher-Dysarz J , Kanclerz J.

Warianty tytułu

EN

Functioning of small lowland reservoirs with pre-dam zone on the example of Kowalskie and Stare Miasto Lakes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The main problem described in the paper is performance of two-stage reservoirs. It means such a reservoir which is split into preliminary sedimentation zone and main storage located below. The first zone enables separation of fine sediment particles transported as bed-load or suspended load. The main reservoir located below the sedimentation zone is supplied with partially cleaner water. The purpose of the research is analysis and assessment of efficiency for the described approach taking into account the prevention from sediment accumulation and degradation of water quality in the main reservoir. For the purpose of this research, two lowland reservoirs are under consideration, because the problems mentioned are observed mainly in such kind of reservoirs. These are the Kowlaskie Lake in the Glowna river and the new Stare Miasto reservoir in the Powa river. The structure of both reservoirs is similar but other parameters differ significantly. The Kowalskie Lake is bigger reservoir with capacity equaling to 6.58.10⁵ m³. The Stare Miasto reservoir is "only" 2.161.10⁵ m³ large. The reservoir differ also in the magnitude of characteristic discharges. The analysis of hydraulic conditions is done by means of computer simulation. Their basis is HEC-RAS package and specially prepared water conditions scenarios. In both cases, the simulations presented in the paper are calculated for normal water level in the dam cross-section and maximum observed discharge as inflow to the reservoir. The scenarios applied differ in size of gate opening in the barrier, which split the reservoir into two parts. In the paper two cases are presented. These are minimum opening and full opening. In the first case, the water level in sedimentation zone increased above normal water level and the conditions for sedimentation of transported particles are better. The opening of gates causes lower differences in water levels between sedimentation zone and main reservoir part. The mixing of water is intensive, what is the effect of larger capacity of spillway gates. The analysis of water quality was done on the basis of repeated measurements of selected solutes concentrations in a number of points along the profile. The results show that the concentration of dissolved oxygen is greater in the main part of the reservoir. The concentrations of biogenic substances are significantly lower. Presented remarks proves, that the impact of preliminary sedimentation zone on the water quality and limitation of sediment accumulation in the main reservoir is positive. The primary conclusion drawn from the analyses is recommendation for broader use of the two-stage reservoirs. Such approach is effective and relatively cheap.

Słowa kluczowe

PL

pomiar hydrometryczny; zbiorniki nizinne; zbiornik Stare Miasto; zbiornik Jezioro Kowalskie

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: Tom 14
• Strony: 885--897
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Wicher-Dysarz J

• Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań

autor

Kanclerz J.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań

Bibliografia

• 1. Brunner G.W.: HEC-RAS, River Analysis System hydraulic reference manual, computer program documentation. US Arms Corps of Engineers. Hydrologic Engineering Center. 2002.
• 2. Dysarz T., Wicher-Dysarz J., Przedwojski B.: Man-induced morphological processes in Warta river and their impact on the evolution of hydrological conditions. in Ferreira R.M.L., Alves E.C.T.L., Leal J.G.A.B., Cardosa A.H. (eds.): River Flow 2006, Taylor & Francis Group, 1301–1310 (2006).
• 3. GUS: Mały rocznik statystyczny Polski 2009, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa. 2009.
• 4. Kalbarczyk J., Lipiński A.: Aktualizacja instrukcji eksploatacji zbiornika wodnego „Jezioro Kowalskie”. Biuro Studiów i Projektów Budownictwa Wodnego Hydroprojekt, Poznań. 2004.
• 5. Kasperek R., Wiatkowski M.: Badania osadów dennych ze zbiornikaMściwojów. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 40, 194–201 (2008).
• 6. Kostic S., Parker G.: Progradational sand-mud deltas in lakes and reservoirs. Part 2. Experiment and numerical simulation. J. Hydraulic Res., Vol. 41, No 2, 141–152 (2003).
• 7. Magilligan F.J., Nislow K.H.: Changes in hydrologic regime by dams. Geomorphology, 71, 61–78 (2005).
• 8. Maingi J.K., Marsh S.E.: Quantifying hydrologic impacts following dam construction along the Tana River. Kenya. J. Arid Environ., 50, 53–79 (2002).
• 9. Matuszak Sz.: Jednowymiarowe modelowanie hydrodynamiki i transportu rumowiska w zbiorniku Stare Miasto. Maszynopis pracy magisterskiej, promotor J. Wicher-Dysarz, UP Poznań. 2012.
• 10. Morris G.L., Fan J.: Reservoir Sedimentation Handbook. McGraw-Hill Book Co.. 1998.
• 11. Paul L.: Nutrient elimination in pre-dams: results of long term studies. Hydrobiologia, 504, 289–295 (2003).
• 12. Paul L., Pütz K.: Suspended matter elimination in a pre-dam with discharge dependent storage level regulation. Limnologica, 38, 388–399 (2008).
• 13. Pikul K., Mokwa M.: Wpływ osadnika wstępnego na proces zamulania zbiornika głównego. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 40, 185–193 (2008).
• 14. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 roku w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. Nr257, poz. 1545).
• 15. Telega M.: Jednowymiarowe modelowanie przepływu i ruchu rumowiska w Jeziorze Kowalskim. Maszynopis pracy magisterskiej, promotor T. Dysarz UP Poznań. 2012.
• 16. Wicher J.: Akumulacja rumowiska w nizinnych zbiornikach wodnych, Rozprawa doktorska: promotor B. Przedwojski, Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego w Poznaniu, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, Poznań. 2004.
• 17. Woliński J., Zgrabczyński J.: Zbiornik retencyjny Stare Miasto na rzece Powie. Instrukcja gospodarowania wodą. Biuro Projektów Wodno Melioracyjnych„BIPROWODMEL” Sp. z o.o. Poznań. 2008