Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the Vegetation Process in a Two-stage Reservoir on the Basis of Satellite Imagery – a Case Study: Radzyny Reservoir on the Sama River

Jaskuła J., Sojka M., Wicher-Dysarz J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

203--220

EN

The main purpose of the study was to assess the dynamics of the vegetation process in a two-stage reservoir on the basis of satellite data. The analysis is based on Sentinel-2 satellite data from the period 2015-2017. The normalized difference vegetation index (NDVI) was selected to detect the vegetation process in the Radzyny reservoir located on the Sama river. The reservoir is split into two parts – the main and the pre-dam zone. The main role of the pre-dam reservoir is to store sediments and water pollutants. The main problem related to the management of the Radzyny reservoir is water quality. Particularly high concentrations of phosphorus compounds may lead to reservoir vegetation. The vegetation process was analyzed for the main and pre-dam reservoir. To specify areas mainly affected by vegetation, the reservoir was split into 10 parts, depending on the distance from the inflow of the Sama river (distance between profiles splitting polygons is 500 m). All calculations were performed using Quantum GIS 2.18 and ArcGIS 10.5 software, and statistical analysis was conducted with Statistica 13 software. The analysis showed that the NDVI values in the period from May to September in the pre-dam reservoir were higher than those recorded in the main reservoir. The greatest variation of the NDVI within the pre-dam reservoir was observed in August while the lowest was observed in May. In the main reservoir, NDVI values were characterized by similar variability. The analysis of the vegetation process along the reservoirs showed that in the pre-dam reservoir in zones 1-4 there was a marked decrease in the NDVI. The highest NDVI values occurred at the inlet to the pre-dam reservoir (zone 1) while the lowest values occurred near the pre-dam (zone 4). The results indicate that the functions assumed at the design stage for the preliminary reservoir have been implemented, i.e. protection of the main reservoir against sediment accumulation and water quality degradation. SENTINEL-2 satellite imagery allows analysis of the vegetation process in retention reservoirs in terms of time and space. The study suggests that open-access satellite data are a more effective source for aquatic monitoring than traditional in situ measurements, in which water bodies are represented by a single sampling point.

PL

Celem pracy była analiza procesu wegetacji w dwustopniowym zbiorniku retencyjnym na podstawie zdjęć satelitarnych. Do analizy wykorzystano zobrazowania z satelity Sentinel-2 z okresu 2015-2017. Ocenę procesu wegetacji w zbiorniku Radzyny na rzece Samie przeprowadzono na podstawie indeksu spektralnego - Normalized Vegetation Index (NDVI). Analizowany zbiornik Radzyny ma dwustopniową konstrukcję. Wydzielono w nim część główną oraz wstępną. Do podstawowych zadań części wstępnej należy ochrona zbiornika głównego przed sedymentacją oraz dopływem związków biogennych. Jednym z podstawowych problemów związanych z funkcjonowaniem zbiornika Radzyny jest dopływ związków fosforu, który prowadzi do eutrofizacji wód gromadzonych w zbiorniku. Proces wegetacji w zbiorniku Radzyny był analizowany dla części wstępnej oraz zbiornika głównego. W celu dokładnego określenia części zbiornika, które są najbardziej narażone na proces degradacji, podzielono zbiornik na 10 części, w zależności od odległości od wpływu rzeki Sama (dystans pomiędzy przekrojami ograniczającymi wydzielone strefy wynosił 500 m). Wszystkie analizy przestrzenne wykonane zostały w programie Quantum GIS 2.18 oraz ArcGIS 10.5. Analizy statystyczne zostały przeprowadzone w programie Statistica 13. Przeprowadzone analizy wykazały, że wartości wskaźnika NDVI w okresie od maja do września były wyższe w zbiorniku wstępnym. Największą zmienność wskaźnika NDVI w części wstępnej zaobserwowano w sierpniu, natomiast najmniejszą w maju. Zbiornik główny w okresie 2015-2017 charakteryzował się niższymi wartościami i większą stabilnością wskaźnika NDVI. Analiza zmienności NDVI wykazała, że w części wstępnej (strefy 1-4) następuje spadek wartości na długości zbiornika. Najwyższe wartości wskaźnika występują w pobliżu wpływu rzeki do zbiornika (strefa 1), podczas gdy najniższe przy przegrodzie (strefa 4). Na podstawie uzyskanych wyników, potwierdzono, że część wstępna pełni funkcję ochronną zbiornika głównego, m.in. ogranicza dopływ związków biogennych oraz skupia proces akumulacji osadów dennych. Uzyskane wyniki potwierdzają możliwość zastosowania danych satelitarnych Sentinel-2 do analizy procesu wegetacji w zbiornikach retencyjnych w ujęciu czasowym i przestrzennym. Stwierdzono, że analiza na podstawie zobrazowań satelitarnych charakteryzuje się większą efektywnością w monitoringu środowisk wodnych niż tradycyjne pomiary terenowe, w których wody powierzchniowe oceniane są na podstawie pojedynczych pomiarów.

2

Ocena ładunków związków biogennych wymywanych ze zlewni rzeki Głównej w latach 1996-2009

Sojka M., Jaskuła J., Wicher-Dysarz J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 1

815--830

PL

W pracy dokonano oceny ładunków związków biogennych wymywanych ze zlewni rzeki Głównej w latach 1996-2009. Obliczono roczne i półroczne ładunki: azotu amonowego, azotu Kjedahla, azotu azotanowego, azotu ogólnego, fosforanów i fosforu ogólnego. Uzyskane wyniki przeanalizowano na tle warunków hydrometeorologicznych, zmian sposobu użytkowania i zagospodarowania terenu oraz stanu gospodarki wodno-ściekowej. Na podstawie obliczonych jednostkowych ładunków azotu i fosforu ogólnego wymywanych ze zlewni rzeki Głównej oszacowano zasilanie zbiornika Jezioro Kowalskie tymi związkami. Powyższa ocena jest niezbędna do opracowania koncepcji działań zmierzających do ochrony zbiornika retencyjnego Jezioro Kowalskie przed eutrofizacją. Zbiornik retencyjny Jezioro Kowalskie o powierzchni 203 ha usytuowany jest w zlewni rzeki Głównej. Całkowita długość rzeki wynosi 43 km, a zapora czołowa zlokalizowana jest w 15+423 km. Pole powierzchni zlewni wynosi 235,81 km2, w tym całkowita zlewnia zbiornika stanowi 189,35 km2. Zlewnia ma charakter nizinny, w którym przeważającą część zajmują obszary użytkowane rolniczo, grunty orne stanowią 57,5% a użytki zielone 7,5%. Do pozostałych form użytkowania zaliczyć można lasy (24,7%), tereny zurbanizowane (7,4%) oraz wody powierzchniowe (2,9%). Głównymi czynnikami wpływających na stan wód powierzchniowych w zlewni są źródła o charakterze punktowym, których występowanie wiąże się z nie do końca uporządkowaną gospodarką wodno-ściekową oraz te o charakterze obszarowym związane z działalnością rolniczą. Przeprowadzone analizy wykazały, że zbiornik retencyjny Jezioro Kowalskie w latach 1996-2009 był pod silną presją czynników antropogenicznych. Wody rzeki Głównej zasilające zbiornik retencyjny charakteryzowały się wysokimi stężeniami fosforanów i azotu Kjeldahla.

EN

The purpose of the presented study is to assesses the loads of nutrients leaching from the catchment of the river Główna in 1996-2009. The annual 1996-2006 charges of several compounds are calculated. The analysis include ammonium, Kjeldahl nitrogen, nitrate nitrogen, nitrogen general, phosphates and total phosphorus. The results are compared with hydro-meteorological conditions, changes in land usage and management as well as the state of water supply and wastewater treatment. Calculated unit loads of nitrogen and phosphorus washed outwith sink river Główna are the basis for estimation of inflow of this compounds to the Jezioro Kowalskie lake. Such assessment is essential to develop the concept of action to protect the reservoir Jezioro Kowalskieagainst eutrophication. The chosen study area, namely the Jezioro Kowalskie lake, is an reservoir of 203 hectares inundation area. It is located in the catchment of the Główna river. The total length of the river is 43 km. The main dam is located in km 15+423. The total catchment area is 235.81 km2. The catchment area of the lake is 189.35 km2. The reservoir is very unusual because it has a specific shape. It is divided into two parts in such a way that preliminary reservoir and the main reservoir parts may be specified. The flow between the upper and the lower part is constrained. Because the upper part is smaller and works as sedimentation tank. The basin is lowland, where the majority of the occupied areas is used for agriculture, arable land account for 57.5% and 7.5% grassland. The other forms of use include the forests (24.7%), urban areas (7.4%) and surface water (2.9%). The main factors, which impact on the status of surface waters in the catchment, are the point sources of pollutants. The problems of lack of order in local water supply network and wastewater treatment are the reasons that such sources occur in the catchment. There are also surface sources of pollutants associated with agricultural activities.The analyzes carried out showed that reservoir Jezioro Kowalskie in the years 1996-2009 was under strong pressure from anthropogenic factors. The Główna river supply reservoir with water characterized by the high concentrations of phosphate and nitrogen Kjeldahl.

3

Assessment of dam construction impact on hydrological regime changes in lowland river – A case of study: the Stare Miasto reservoir located on the Powa River

Sojka M., Jaskuła J., Wicher-Dysarz J., Dysarz T.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 30

119--125

EN

The purpose of the presented research is analysis and assessment of the Stare Miasto reservoir impact on the hydrological regime changes of the Powa River. The reservoir was built in 2006 and is located in the central part of Poland. The total area of inundation in normal conditions is 90.68 ha and its capacity is 2.159 mln m3. Hydrological regime alteration of the Powa River is analysed on the basis of daily flows from the Posoka gauge station observed during period 1974–2014. Assessment of hydrological regime changes is carried out on the basis of Range of Variability Approach (RVA) method. All calculations are made by means of Indicators of Hydrologic Alteration (IHA) software version 7.1.0.10. The analysis shows that the Stare Miasto reservoir has a moderate impact on hydrological regime of the Powa River. Construction of the reservoir has positive effect on stability of minimal flows, which are important for protection of river ecosystems. The results obtained indicate that the Stare Miasto reservoir reduces a spring peak flow and enables to moderate control of floods.

PL

Celem pracy była analiza i ocena wpływu zbiornika Stare Miasto na zmianę reżimu hydrologicznego rzeki Powy. Zbiornik został zbudowany w 2006 r. i zlokalizowany jest w centralnej części Polski. Powierzchnia zbiornika w normalnych warunkach piętrzenia wynosi 90,68 ha, a jego pojemność 2,159 mln m3. Do analizy zmian reżimu hydrologicznego rzeki Powy wykorzystano dane codziennych przepływów z wodowskazu Posoka z lat 1974–2014. Ocenę zmian hydrologicznych przeprowadzono z wykorzystaniem metody RVA (ang. Range of Viariability Approach). Obliczenia wykonano za pomocą oprogramowania IHA 7.1.0.10. Przeprowadzona analiza wykazała, że zbiornik Stare Miasto ma umiarkowany wpływ na reżim hydrologiczny rzeki Powy. Budowa zbiornika miała pozytywny wpływ na stabilizację przepływów minimalnych, które są istotne dla ochrony ekosystemów rzecznych. Uzyskane wyniki wskazują, że zbiornik Stare Miasto wpływa na złagodzenie fali przepływów maksymalnych i umożliwia umiarkowaną kontrolę powodzi.

4

Trend of changes in physicochemical state of the river Ner

Jaskuła J., Sojka M., Wicher-Dysarz J., Dysarz T.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 5

27--34

EN

The paper presents the results of changes in the physicochemical status of the water of the river Ner in the Dąbie profile, observed in the period 2000 – 2006. The river Ner flows through the lowland in central part of Poland and its basin area is 1835 km2. The physicochemical status of the river water was evaluated on the basis of 16 parameters characterizing the physical state, oxygen condition, organic pollution, salinity and acidity. The results of a series of analyses performed over 6 years provided the evidence that the extension of sewage system and enlargement and upgrading of the sewage treatment plant have had positive effect on the state of water in the river Ner. The oxygen conditions have improved and the loading with organic substances from insufficiently purified sewage has decreased. The level of the water salinity has increased.

5

The Impact of the Kowalskie Reservoir on the Hydrological Regime Alteration of the Główna River

Sojka M., Jaskuła J., Wicher-Dysarz J., Dysarz T.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 4

91--98

EN

This paper present an assessment of the impact of the Kowalskie reservoir on the hydrological regime alteration of the Główna river. The Główna river is a right tributary of the Warta river. The Kowalskie reservoir was built in 1984. The area of the reservoir in the normal condition is 203 ha and total capacity is 6.58×106 m3. The impact of the Kowalskie reservoir on the hydrological regime was made on the basis of RVA method. The assessment was based on the analysis of flow series from the period of 1971–2012. The calculations were done by means of IHA software version 7.1.0.10 developed by The Nature Conservancy (2009). This study indicate that the Kowalskie reservoir has an impact on two group of flow parameters that characterized frequency and duration of high and low pulses as well as rate and frequency of water condition change. The others flow parameters characterized magnitude and duration of annual extreme water conditions are less affected by the Kowalskie reservoir. This study show that Kowalskie reservoir play important role in flood protection. Additionally the reservoir operation has an positive effect on minimum flows characteristic and base flow index.

6

Ocena zmian zawartości związków biogennych w wodach rzeki Ner

Jaskuła J., Wicher-Dysarz J., Sojka M., Dysarz T.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 46

31--37

PL

Zawartości związków azotu i fosforu decydują często o ostatecznym wyniku klasyfikacji stanu fizykochemicznego wód w zlewniach rzek nizinnych położonych w krajobrazie rolniczym. W pracy dokonano oceny zmian zawartości substancji biogennych w wodach rzeki Ner w latach 2000–2006. W pierwszym etapie pracy wyznaczono stężenia charakterystyczne związków azotu i fosforu, a następnie określono czasową i sezonową zmienność ich zawartości. Analizę dynamiki zawartości związków biogennych w wodach przeprowadzono w odniesieniu do warunków hydrometeorologicznych, prowadzonej gospodarki wodno-ściekowej oraz użytkowania terenu. Uzyskane wyniki wykazują, że zawartość fosforanów w wodach rzeki Ner cechowała się wyraźną sezonowością. Najwyższe stężenia występowały latem i jesienią, a najniższe w miesiącach wiosennych. Stwierdzono, że w latach 2000–2006 istniała istotna zależność pomiędzy fosforanami a temperaturą wody oraz warunkami hydrologicznymi. Przeprowadzone analizy wykazały, że stężenia azotu azotanowego charakteryzowały się dodatnim trendem, natomiast fosforanów i fosforu ogólnego trendem ujemnym.

EN

The concentrations of nitrogen and phosphorus often decide on the final outcome of the physicochemical status classification in the lowland river catchments located in the agricultural landscape. The study attempts to evaluate the changes in the concentrations of nutrients in the Ner river in the years 2000–2006. In the first step of the work, minimum, maximum and average concentrations of nitrogen and phosphorus were calculated. Then the variability of the nutrients concentrations were assessed. The analysis of the dynamics of nitrogen and phosphorus concentration in the water were carried out in relation to hydro-meteorological conditions, conducted water and wastewater management and land use. It was observed that the phosphate concentration in the Ner river was characterized by a marked seasonality. The highest concentrations occurred in summer and autumn and the lowest in the spring months. It was found that in 2000–2006 there was a significant relationship between phosphates and water temperature and hydrological conditions. The analyzes carried out showed that the concentration of nitrate and nitrate nitrogen were characterized by a positive trend, while phosphates and total phosphorus showed a negative trend.

7

Analiza procesu akumulacji rumowiska w górnej części zbiornika Jeziorsko

Wicher-Dysarz J., Dysarz T.

Gospodarka Wodna

|

2016

|

Nr 9

292--298

PL

W artykule przeanalizowano problem zamulania wlotowej części zbiornika Jeziorsko. Przedstawiono analizy zmian morfodynamicznych jakie zaszły na przestrzeni 30 lat w górnej części zbiornika. Porównano przekroje poprzeczne oraz profile z okresu 1986-2004. Na podstawie danych z pomiarów terenowych oszacowano ilość rumowiska jaka mogła zostać zdeponowana w górnej części zbiornika. Podjęto również - za pomocą czterech formuł empirycznych - próbę wyznaczenia ilości rumowiska zdeponowanego. Obliczenia przeprowadzono dla geometrii i symulowanych warunków hydraulicznych odpowiadających stanowi koryta w 1998, 2004 oraz 2012 r. Pokazano także wpływ podnoszenia się dna na częstotliwość wylewów w części wlotowej zbiornika.

EN

The article presents the problem of silting in the Jeziorsko Reservoir inlet area. It also contains an analysis of morphodynamic changes that have occurred over the last 30 years in the upper part of the reservoir. It compares cross-sections and profiles from the period 1986-2004. The amount of sediment deposits in the upper part of the reservoir is estimated on the basis of data from field measurements. The authors also attempted at determining the volume of the deposited solid material using four empirical formulas. The calculations were performed for the geometry and simulated hydraulic conditions representing the state of the riverbed in 1998, 2004 and 2012. The article also indicated the impact of the raising bottom on the frequency of overflows at the inlet part of the reservoir.

8

Modelowanie transportu rumowiska w zbiorniku Jezioro Kowalskie na rzece Głównej

Jaskuła J., Wicher-Dysarz J., Dysarz T., Sojka M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 43

131--138

PL

Celem pracy była analiza zmian geometrii czaszy zbiornika wywołanych akumulacją rumowiska. Zbiornik Jezioro Kowalskie jest zbiornikiem dwustopniowym, górna część jest oddzielona od głównego zbiornika zaporą w Jerzykowie. Podjęto próbę określenia wpływu dwustopniowej budowy zbiornika na kształtowanie się układu dna przy różnych warunkach przepływu. Symulacje przeprowadzono za pomocą programu HEC-RAS 5.0.0 Beta. Natężenie transportu rumowiska obliczono dwoma formułami: England-Hansena oraz Meyer Peter i Mullera. Wyniki obliczeń wykazały, że zmiany położenia dna wywołane procesami erozji i akumulacji występują w wydzielonej części wstępnej. Przyjęte wartości przepływów nie mają istotnego wpływu na geometrię zbiornika głównego, jego układ jest podobny zarówno w zakresie przepływów od NNQ do WWQ. Wyniki wykazały, iż budowa zbiorników z wydzieloną częścią wstępną jest skutecznym rozwiązaniem zapobiegającym zamulaniu zbiorników retencyjnych.

EN

The purpose of the presented research is the analysis of bed elevation changes caused by sediment accumulation in the Jezioro Kowalskie reservoir. The Jezioro Kowalskie reservoir is a two stage reservoir constructed in such a way that the upper preliminary zone is separated from the main part of the reservoir. The split of the reservoir parts is done with a small predam, located in Jerzykowo town. The analysis of such a construction impact on changes of bed elevations in the reservoir in different flow conditions is presented. The HEC-RAS 5.0 Beta model is used for simulations. The sediment transport intensity is calculated from England-Hansen and Meyer-Peter and Muller formulae. The results showed the processes of sediment accumulation and slight erosion occuring in the preliminary zone of the reservoir. The choice of the flow intensity does not have a huge importance. Similar results are obtained for low as well as high flows. The results confirm, that two stage construction with separated preliminary zone is effective method preventing from the sedimentation of the reservoir.

9

Analiza tendencji zmian stanu fizykochemicznego wód rzeki Głównej

Jaskuła J., Sojka M., Wicher-Dysarz J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 44

154--161

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy zmian stanu fizykochemicznego wód rzeki Głównej w profilu Poznań w latach 1996–2009. Stan fizykochemiczny wód scharakteryzowano na podstawie 11 parametrów: tlenu rozpuszczonego (O2), BZT5, przewodności w 20 °C (μS), substancji rozpuszczonych (mg), odczynu (pH), azotu amonowego (NNH4), azotu Kjeldahla (NI), azotu azotanowego (NNO3), azotu ogólnego (NII), fosforanów (PO4) oraz fosforu ogólnego (P). Analizę stanu fizykochemicznego wód przeprowadzono na tle zmian użytkowania gruntów, gospodarki wodno-ściekowej oraz warunków hydrometeorologicznych. Wody rzeki Głównej w latach 1996–2009 charakteryzowały się stanem poniżej dobrego. Decydowały o tym podwyższone wartościami BZT5 i fosforu ogólnego oraz wysokie wartości azotu Kjeldahla i fosforanów. Przeprowadzona analiza wykazała, że w latach 1996–2009 obserwowano wzrost odczynu wody oraz spadek stężeń azotu amonowego i zawartości substancji rozpuszczonych. Uporządkowanie gospodarki wodno-ściekowej w gminach położonych na terenie zlewni nie wpłynęło istotnie na poprawę stanu fizykochemicznego wód rzeki Głównej.

EN

The paper presents the analysis of results of trend changes in physicochemical state of the Główna river in Poznan in the years 1996–2009. Physicochemical state was characterized by 11 parameters: dissolved oxygen (O2), BOD5, conductivity (μS), dissolved substances (mg), pH, ammonia nitrogen (NNH4), Kjeldahl nitrogen (NI), nitrate nitrogen (NNO3), total nitrogen (NII), phosphates (PO4) and total phosphorus (P). The results were analyzed with respect to changes in land use, water and wastewater management and hydrometeorological conditions. Due to high concentrations of Kjeldahl nitrogen and phosphates, elevated concentrations of BOD5 and total phosphorus, physicochemical state of the Główna river was less than good. The results of the analysis proved that pH was increased, concentration of ammonia nitrogen and contents of dissolved substances was decreased. Organization of water and wastewater management in communes located in the analyzed catchment has not significantly influenced the physicochemical state of waters of the Główna river.

10

Analiza potencjalnej intensywności transportu rumowiska na odcinku rzeki Ner

Szałkiewicz E., Dysarz T., Wicher-Dysarz J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 45

195--204

PL

Celem niniejszej pracy było wykonanie analiz symulacji transportu rumowiska dla wybranego odcinka rzeki Ner, z jednoczesnym wykorzystaniem narzędzi GIS. Praca została wykonana na przekrojach z 2012 roku wykonanych na potrzeby ISOK (Informatyczny System Ochrony Kraju). Przy pomocy programu ArcGIS został przygotowany numeryczny model koryta i doliny cieku, natomiast symulacje ruchu ustalonego i transportu rumowiska dla 5 okresów dziesięcioletnich przeprowadzono w programie HEC-RAS 5.0 Beta. Po przeprowadzeniu obliczeń zaktualizowana geometria koryta została utworzona za pomocą narzędzi RAS Mapper i ponownie zostało wygenerowane nowe koryto po symulacjach. ArcGIS został wykorzystany powtórnie podczas opracowywania wyników i posłużył do wygenerowania nowych rzędnych dna w stanie początkowym i końcowym. Różnica między nimi zobrazowała wielkość zachodzącej erozji i akumulacji. Proces erozji zaszedł w 13 przekrojach na analizowanym odcinku (średnia różnica rzędnych ujemna), natomiast akumulację zaobserwowano w 53 przekrojach. Maksymalna wartość spłycenia dna wyniosła 1,24 m w przekroju w km 18+868, natomiast największe pogłębienie wystąpiło w km 8+654 i wyniosło – 0,76 m. Wszystkie wartości ponownie zostały naniesione na mapę topograficzną dla lepszego zobrazowania uzyskanych wyników.

EN

The aim of this study was to perform a simulation of sediment transport for the section of the river Ner, while also utilizing GIS tools. Using the ArcGIS numerical model of channel and stream valleys were developed, and motion simulations and sediment transport set for 5 ten-year periods were performed in HEC-RAS. Updated geometries after the simulations were created using the tools of RAS Mapper. ArcGIS was used again for analysing the results. It was used to generate ordinates of bottom in the initial state and final. The difference between them illustrated the magnitude of erosion and accumulation. The process of erosion occurred in 13 sections of the analysed model (the standard differential ordinates negative), while the accumulation in 53 sections. The maximum value of shallowing bottom was 1.24 m (cross-section at km 18 + 868), while the largest deepening occurred at km 8 + 654 (– 0.76 m). All values, using ArcGIS, were marked on othophotomap.

11

Analysis of flow conditions in the Stare Miasto reservoir taking into account sediment settling properties

Dysarz T., Wicher-Dysarz J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 1

584--605

PL

W przedstawionym artykule analizowane są warunki przepływu w zbiorniku wodnym Stare Miasto. Analizy uwzględniają wpływ parametrów hydraulicznych na rodzaj procesów sedymentacyjnych i erozyjnych w zbiorniku. Obiekt wybrano ze względu na jego specyficzną konstrukcję. Jest to zbiornik dwustopniowy. Górna część jest oddzielona od głównego zbiornika przegrodą z przelewem zastawkowym. Dzięki takiemu układowi, w górnej część tworzą się warunki dogodne do tworzenia odkładów rumowiska. Jednak istnienie dodatkowych konstrukcji, takich jak przegroda i most autostrady A2, mogą zaburzyć przebieg procesu transportu rumowiska tworząc lokalne efekty erozyjne. W badaniach posłużono się zgromadzonymi materiałami obejmującymi geometrię czaszy zbiornika, wymiary uwzględnionych budowli, hydrologię oraz zakres piętrzeń na zaporze. Analizy przeprowadzono na podstawie obliczeń symulacyjnych wykonanych za pomocą programu HEC-RAS. W analizach zwrócono uwagę na rozkłady prędkości oraz tzw. moc strumienia będącą podstawą metody Yanga (1973). W celu lepszego przedstawienia wyników zdefiniowano miary bezwymiarowe będące odpowiednikami analizowanych wielkości. Wyniki analiz zweryfikowano poprzez porównanie historycznego kształtu wybranych przekrojów z pomierzonymi przekrojami dna zbiornika. Zastosowane metody pozwoliły wiarygodnie zidentyfikować miejsca zwiększonego deponowania rumowiska oraz erozji. Konstrukcja dwustopniowa spełnia swoje zadanie, tzn. większość rumowiska powinna być zatrzymywana przez górną przegrodę.

12

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

Wicher-Dysarz J, Kanclerz J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2012

|

Tom 14

885--897

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.