Hydrological conditions in small-scale retention basins restored in rural areas

• Autorzy: Sobczyńska-Wójcik K. , Rafałowska M. , Szymczyk S.

Warianty tytułu

PL

Warunki hydrologiczne w zbiornikach małej retencji odtworzonych na obszarach wiejskich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper discusses the results of a hydrological survey of small-scale retention basins, including three lakes in a cascade system which were created by a dam on the Setal Stream and three smaller basins which were filled due to a rise in groundwater levels after the construction of weirs. All basins occupy an agricultural catchment in the municipality of Dywity (Olsztyn Lakeland). They are characterized by a small surface area (1–41 ha) and a shallow depth (1.6–3.6 m). The objective of this study was to analyze water level variability and determine the retention capacities of the examined basins. The survey covered three hydrological years between 2005 and 2007. Water levels were monitored on a weekly basis. Retention capacities were determined from bathygraphic curves for average water levels (based on bathymetric maps which were developed for the needs of the study). An analysis of the retention capacities of the studied basins during winter and summer points to higher levels of water accumulation in winter in all reservoirs. Lower retention in summer can be attributed to high ambient temperatures which speed up water evaporation and actual evapotranspiration from aquatic vegetation. The differences observed between the summer seasons in the analyzed hydrological years (other than evaporation which lowers retention) indicate that summer precipitation levels significantly affect retention capacity. The difference in the overall volume of water retained in all basins between the “dry” year of 2005 and the “wet” year of 2007 reached 104,600 m3. Total winter retention during the three-year survey was determined at 1,511,600 m3, and it was 69,700 m3 higher in comparison with summer retention. The greatest fluctuations in the volume of retained water were noted in closed basins. In one of the studied reservoirs, a nine-fold difference was observed between the minimum and maximum retention levels.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań hydrologicznych dotyczących zbiorników małej retencji – trzech powstałych w wyniku podpiętrzenia wody na Strudze Sętal i stanowiących układ kaskadowy oraz trzech mniejszych obiektów, które w wyniku zastosowanych zastawek napełniły się na skutek podniesienia poziomu wód gruntowych. Wszystkie akweny położone są na terenie gminy Dywity (Pojezierze Olsztyńskie), w zlewni o wyraźnym ukierunkowaniu rolniczym. Cechą charakterystyczną jest ich niewielka powierzchnia (1–41 ha) oraz głębokość (1,6–3,6 m). Celem pracy była analiza zmienności stanów wód badanych zbiorników oraz określenie ich zdolności retencyjnych. Wyniki są efektem trzyletnich badań, przeprowadzonych w latach hydrologicznych 2005–2007. Stany wód odczytywane były w cyklach cotygodniowych. Możliwości retencyjne zbiorników odczytywano z krzywych batygraficznych przy średnich stanach wód (sporządzonych na podstawie planów batymetrycznych, które również zostały wykonane w ramach prac badawczych). Rozpatrując retencję zbiorników wodnych w okresie zimowym i letnim, zaobserwowano tendencję do gromadzenia większych zapasów wody we wszystkich zbiornikach – w półroczu zimowym. Niższe wartości w półroczu letnim wynikają z wysokich temperatur powietrza, co zwiększa procesy parowania wody, ale także ewapotranspiracji rzeczywistej roślinności pokrywającej zbiornik. Analizując różnice występujące w półroczach letnich w latach hydrologicznych, zaznacza się (oprócz parowania, kształtującego niższą retencję wody) ogromne znaczenie opadów letnich. Różnica między rokiem „suchym” (2005) a „mokrym” (2007) w sumie wody zgromadzonej we wszystkich akwenach wyniosła 104,6 tys. m3. Podczas trzech lat obserwacji w półroczu zimowym zbiorniki wodne zgromadziły średnio 1511,6 tys. m3, czyli więcej o 69,7 tys. m3 niż w półroczu letnim. Wykazano, że najwyższe wahania w retencji wód wystąpiły w obiektach bez odpływu wody. W przypadku jednego z badanych akwenów, różnica między minimalną a maksymalną retencją była aż 9-krotna.

Słowa kluczowe

EN

estored retention basins; small-scale water retention; water damming

PL

zbiorniki odtworzone; mała retencja; podpiętrzenie wód

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 4-5
• Strony: 491--502
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sobczyńska-Wójcik K.

• Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

autor

Rafałowska M.

• Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

autor

Szymczyk S.

• Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• [1] Radczuk L, Szczegielniak C, Olearczyk D. Propozycja jednolitego schematu inwentaryzacji małej retencji. Gosp Wodna. 1997;3:74-77.
• [2] Mioduszewski W. Kształtowanie zasobów wodnych w obszarach rolniczych. Wiad Melior Łąk. 2003;1:39-41.
• [3] Przybyła Cz, Szafrański Cz. Problemy gospodarowania wodą w rolnictwie Wielkopolski. Woda Środ Obsz Wiej. 2004;4(11):25-38.
• [4] Kaca E, Drabiński A, Ostrowski K, Pierzgalski E, Szafrański Cz. Gospodarowanie wodą w sektorze rolno-żywnościowym i obszarach wiejskich w warunkach nowych wyzwań i ograniczeń. JUNG Puławy: Polish Journal of Agronomy. 2011;7:14-21.
• [5] Granops M, Hewelke P. Zasoby wodne i ich jakość jako szansa dla zrównoważonego rozwoju. [In]: Hewelke P, editor. Zasoby przyrodnicze szansa dla zrównoważonego rozwoju. Warszawa: Wyd SGGW; 2007:135-157
• [6] Sobczyńska-Wójcik K. Rola odtworzonych zbiorników wodnych w kształtowaniu zasobów i jakości wód powierzchniowych. In: Ochrona zasobów i jakości wody w krajobrazie wiejskim, Koc J, editor. Monografia 2010;1p:197-222.
• [7] Sobczyńska-Wójcik K, Rafalowska M. Assessment of Restored Water Bodies in a River-Lake System Based on Phosphorus Concentrations. Ecol Chem Eng A. 2011;18(11):1441-1456.
• [8] Bajkiewicz-Grabowska E. Obieg materii w systemach rzeczno-jeziornych. Warszawa: WUW, Wydz Geogr i Stud Regionalnych; 2002.
• [9] Szyperek U. Oczka wodne jako bariera biogeochemiczne w krajobrazie pojeziernym. Praca doktorska. Olsztyn: UWM; 2003.
• [10] Skwierawski A. Przekształcenia małych zbiorników wodnych od początku XX w. na wybranym obszarze Pojezierza Olsztyńskiego. Zesz Probl Post Nauk Roln. 2005;506:415-424.
• [11] Korytowski M, Szafrański Cz, Stasik R. Zmiany stanów i zapasów wody w śródleśnych oczkach wodnych. Roczn AR Poznań. 2005;365(26):233-239.
• [12] Mioduszewski W, Gajewski M, Biesiada. Zróżnicowanie stosunków wodnych w Dolinie Dolnej Narwi w granicach Narwiańskiego Parku Narodowego. Woda Środ Obsz Wiej. 2004;4(11):39-50.
• [13] Kanclerz J, Murat-Błażejewska S, Sojka M. Zmienność stanów wody w jeziorach położonych w zlewni Małej Wełny. Zesz Nauk Wydz Budow i Inż Środow. Politechniki Koszalińskiej. 2007;23:695-706.