Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Influence of the Przebędowo Reservoir on the Water Quality of the Trojanka River in the First Years of its Functioning

Waligórski Błażej, Janicka Ewelina

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2021

|

Tom 23

151--167

EN

Agriculture, mainly biogenic compounds (nitrogen and phosphorus) and plant protection products are one of the sources of environmental pollution. The sources of pollution are both farm buildings and intensively used agricultural land. Therefore, a crucial element of the environment contributing to the improvement of surface water quality are the aforementioned shallow reservoirs covered by vegetation that act as biofiltres or reservoirs such as dammed reservoirs. The analysed reservoir is located in the Greater Poland Province, about 25 km to the north from Poznań, in Murowana Goślina commune. The research on the analysed reservoir was conducted during the growing seasons, from 2016 to 2018, at three measurement and control points: at the Przebędowo reservoir inflow, it the Przebędowo reservoir and at the Przebędowo reservoir outflow. They included determining 4 groups of physico-chemical indicators supporting biological elements, including indicators characterising aerobic conditions, salinity, acidification (pH) and indicators characterising biogenic conditions. Based on the conducted research, a great influence of the reservoir was proven, especially in the context of the concentration of dissolved oxygen at the outflow, where, concerning this indicator, the reservoir was classified as water quality class I. The presented research results also confirmed that in the context of the complexity of hydrological and physico-chemical processes taking place in dammed reservoirs, it is necessary to continuously control them both in terms of water quantity and quality.

2

The Water Balance in a Dam Reservoir - a Case Study of the Przebędowo Reservoir

Waligórski Błażej, Korytowski Mariusz, Zydroń Adam, Liberacki Daniel, Fiedler Michał, Stasik Rafał

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 1

324--346

EN

This study presents the results of investigations conducted in the hydrological years of 2017 and 2018 in the immediate catchment of the Przebędowo reservoir, located in the Wielkopolskie province 25 km north of Poznań in the Murowana Goślina commune. The immediate catchment of the reservoir is approx. 95 km2 in area, while the direct recharge area of the lake (immediate catchment) covers 1.31 km2. The areas adjacent to the reservoir are arable lands composed of fluvial Quaternary (Pleistocene) deposits, while the analysis of layers covered by piezometers showed a predominance of medium sands deposited to a depth of approx. 3 m. The analysed reservoir was constructed in the valley of the Trojanki river (from 6+915 km to 8+371 km of its course) by the Wielkopolska Land Reclamation and Hydraulic Structure Authority in Poznan and it was commissioned in November 2014. The embankment dam of the reservoir is class IV, it is 334 m in length and 3.30 m in height. The reservoir of 1450 m in length and maximum width of 120 m, at the normal pool elevation of 72.50 m a.s.l. has a mean depth of 0.94 m and the pool area of 12.03 ha. The shoreline length of the reservoir is 2980 m, shoreline density is 248 m·ha-1 and the elongation index is 12. In turn, the flood control capacity derived from the difference between normal and maximum pool level is around 67 000 m3. The conducted analyses confirmed that apart from the weather conditions such as precipitation, air temperatures and evaporation from the reservoir a considerable role for the fluctuations in water levels in the reservoir was played by the anthropogenic factor. It was particularly related with the manner of reservoir operation frequently characteristic to dammed reservoirs and with the artificial control of water circulation. Analysis of the water balance for the Przebędowo reservoir showed that in the winter half-years of the analysed hydrological years of 2017 and 2018 the dominant factor in the case of increments was connected with inflow to the reservoir in the Trojanka watercourse, amounting to 12.9 hm3 and 5.16 hm3, respectively. To a much lesser extent the increments of water in those half-years were determined by the inflow to the reservoir from adjacent areas and by precipitation. In the case of losses the greatest share in the water balance was observed in the discussed half-years for outflow from the reservoir through the watercourse, which amounted to 10.0 hm3 and 3.75 hm3. To a lesser extent losses were determined by the uncontrolled underground outflow and subsurface inflow to the reservoir from adjacent areas. In turn, evaporation from the reservoir surface and water storage losses determined losses only slightly. Whereas in the summer half-years the increments in the water balance to the greatest extent were determined by inflows to the reservoir through the watercourse, which amounted to 10.7 hm3 (2017) and 3.59 hm3 (2018), while in the case of losses it was outflows from the reservoir amounting to 9.06 hm3 and 2.7 hm3. In turn, a lesser role was played in the case of losses by outflow from the reservoir to adjacent areas, which in the discussed half-years was comparable and amounted to a mean 0.66 hm3. Throughout the entire period of the analysed hydrological years of 2017 and 2018 the greatest share in the water balance for the Przebędowo reservoir was recorded for the components related with the horizontal water exchange. Inflows to the reservoir through the Trojanka watercourse and outflows constituted mean 49% and 38%, respectively. In the dry hydrological year of 2018 a significant share, in comparison to the other components, in the water balance was also found for the subsurface outflows from the reservoir to adjacent areas, accounting for 9%. In contrast, no major share in the water balance was found for the factors related with the vertical water exchange, characteristic of reservoirs having no outlets, such as precipitation and evaporation from the reservoir surface.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w latach hydrologicznych 2017 i 2018 w zlewni bezpośredniej zbiornika Przebędowo, zlokalizowanego w województwie wielkopolskim, 25 km na północ od Poznania w gminie Murowana Goślina. Powierzchnia zlewni całkowitej zbiornika wynosi około 95 km2, natomiast obszar bezpośredniej alimentacji jeziora (zlewnia bezpośrednia) zajmuje powierzchnię 1,31 km2. Tereny przyległe do zbiornika to grunty orne zbudowane z osadów czwartorzędowych (plejstocen) fluwialnych, a analiza warstw objętych piezometrami wykazała przewagę piasków średnich zalegających do głębokości około 3 m. Analizowany zbiornik został wykonany w dolinie rzeki Trojanki (od km 6+915 do km 8+371 jej biegu), przez Wielkopolski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Poznaniu i został oddany do eksploatacji w listopadzie 2014 roku. Ziemna zapora czołowa na zbiorniku jest klasy IV, jej długość wynosi 334 m, przy wysokości 3,30 m. Zbiornik o długości 1450 m i szerokości maksymalnej 120 m, przy normalnym poziomie piętrzenia (NPP) wynoszącym 72,50 m n.p.m. ma średnią głębokość 0,94 m i powierzchnię zalewu 12,03 ha. Długość linii brzegowej omawianego zbiornika wynosi 2980 m, jej rozwinięcie kształtuje się na poziomie 248 m·ha-1 a wskaźnik wydłużenia wynosi 12. Natomiast rezerwa powodziowa stanowiąca różnicę pomiędzy NPP, a Max. PP osiąga wartość na poziomie około 67000 m3. Przeprowadzone badania potwierdziły, że poza czynnikami meteorologicznymi takimi jak opady atmosferyczne, temperatury powietrza oraz parowanie z powierzchni zbiornika duży wpływ na kształtowanie się stanów wody w zbiorniku miał również czynnik antropogeniczny. W szczególności związany z, często charakterystycznym dla zbiorników zaporowych, sposobem eksploatacji zbiornika i sztucznym sterowaniem obiegiem wody. Analiza bilansu wodnego zbiornika Przebędowo wykazała, że w półroczach zimowych analizowanych lat hydrologicznych 2017 i 2018 czynnikami wiodącymi po stronie przychodów były dopływy do zbiornika ciekiem Trojanka wynoszące odpowiednio 12,9 hm3 i 5,16 hm3. W znacznie mniejszym stopniu o przychodach wody w tych półroczach decydowały dopływ do zbiornika z terenów przyległych oraz opad atmosferyczny. Po stronie rozchodów największy udział w równaniu bilansowym miał, w omawianych półroczach odpływ ze zbiornika ciekiem, który wyniósł 10,0 hm3 i 3,75 hm3. W mniejszym stopniu o rozchodach decydował niekontrolowany odpływ wgłębny oraz dopływ podpowierzchniowy do zbiornika z terenów przyległych. Parowanie z powierzchni zbiornika oraz ubytki retencji decydowały o rozchodach w sposób nieznaczny. Natomiast w półroczach letnich o przychodach w równaniu bilansowym w największym stopniu również decydowały dopływy do zbiornika ciekiem, które wyniosły 10,7 hm3 (2017) oraz 3,59 hm3 (2018), a postronnie ubytków odpływy ze zbiornika kształtujące się na poziomie odpowiednio 9,06 hm3 oraz 2,7 hm3. Natomiast w mniejszym stopniu o rozchodach decydował odpływ ze zbiornika do przyległych terenów, który w omawianych półroczach był zbliżony i kształtował się na średnim poziomie 0,66 hm3. W skali całych analizowanych lat hydrologicznych największy udział w bilansie wodnym zbiornika Przebędowo miały składowe związane z poziomą wymianą wody. Dopływy do zbiornika ciekiem Trojanka oraz odpływy stanowiły średnio około 49% i 38%. W suchym pod względem opadów roku hydrologicznym 2018 istotny, w porównaniu do pozostałych składowych, udział w bilansie miał również odpływ podpowierzchniowy ze zbiornika do przyległych terenów stanowiąc 9%. Natomiast nie stwierdzono w bilansie wodnym znacznego udziału czynników związanych z wymianą pionową wody, charakterystycznego dla zbiorników bezodpływowych, takich jak opady atmosferyczne oraz parowanie z powierzchni zbiornika.

3

Assessment of the Impact of a Dammed Reservoir on Groundwater Levels in Adjacent Areas Based on the Przebędowo Reservoir

Waligórski Błażej, Korytowski Mariusz, Stachowski Piotr, Otremba Krzysztof, Kraczkowska Karolina

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

767--788

EN

The article presents the results of investigations carried out in the hydrological years of 2015, 2016 and 2017 in the Przebędowo reservoir basin (in areas adjacent to the reservoir). It is located in the Wielkopolskie province, 25 kilometres north of Poznań in the Murowana Goślina commune. The analysed catchment with an area of approx. 100 km2 is mostly covered by forests, while in the immediate vicinity of the reservoir it also comprises arable land. The entire catchment is covered by postglacial deposits, such as sands and clays. Areas adjacent to the reservoir are composed of quaternary (Pleistocene) fluvial deposits. The analysis of layers contained within piezometers showed the predominance of medium sands, which were deposited up to a depth of about 3 m. The groundwaters in those layers formed a continuous aquifer horizon. The analysed reservoir was constructed in the valley of the Trojanka river, from km 6 + 915 to km 8 + 371 of the river course, by the Greater Poland Provincial Land Drainage and Water Units Board in Poznań. It was put into operation in November 2014. The earth dam of the reservoir is class IV it is 334 meters long and 3.30 meters high. The reservoir with a length of 1450 m and a maximum bed-width of 120 m at a normal damming level has a flooded surface of 12.03 ha. The main purpose of the reservoir is to store water for agricultural purposes, improve climatic and water conditions in the adjacent agricultural areas, provide protect against flooding and fire for areas lying both below the dam and adjacent to the reservoir. Around the reservoir an ecological buffer zone was made in the form of tree and shrub plantings. It reduced runoff of biogenic compounds (nitrogen and phosphorus) and pesticides from adjacent agricultural areas. The conducted analysis of precipitation data according to the criterion developed by Kędziora (1995) (following Kaczorowska, 1962) showed that the water year of 2015 was dry. The precipitation total in that year was 429 mm and was lower than the average of the multi-year period by 131 mm, while temperature was higher than average by 0.5°C. In contrast, the water year of 2016 was wet, as the precipitation total in that year was 682 mm, i.e. by 122 mm higher than the average of the multi-year period, with the air temperature higher than the average by 0.4°C. The last water year analysed (2017) was very wet, because the precipitation total exceeded the multi-year average by 244 mm, with the air temperature close to the average. Results indicated that next to the character of the reservoir, also meteorological conditions had a considerable impact on changes in water levels in the analysed reservoir and groundwater levels in the adjacent area. Research showed a hydraulic connection between the water retained in the reservoir and groundwater in the adjacent areas. It was found that over a greater part of the water years analysed in this paper the water retained in the Przebędowo reservoir fed groundwaters of the adjacent areas. The longest supply time, which ranged from 282 days to 366 days, was recorded for wells P-2 to P-21. They are located within a short distance from the dam. In contrast, in the case of wells 1' to 6', located near the middle part of the reservoir, two-way water flow was found. In the analysed years the water in reservoir was fed by the groundwater from the wells for a period between 7 days (st. 2') to 365 days (st. 5'). The analyses carried out in the winter and summer half-years of the discussed water years indicated mostly strong relations between the elevation of water levels in the reservoir and groundwater elevation in the studied wells. However, it was found that the interrelationships between the discussed values were stronger in the summer half-years. The obtained research results generally showed that the waters accumulated in the Przebędowo reservoir have a positive impact on groundwaters in the adjacent areas and feed them during drought periods.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w latach hydrologicznych 2015, 2016 oraz 2017 w zlewni zbiornika Przebędowo (w terenach bezpośrednio przyległych do zbiornika), zlokalizowanej w województwie wielkopolskim, 25 km na północ od Poznania w gminie Murowana Goślina. W omawianej zlewni, o powierzchni około 100 km2 przeważają lasy, a w mniejszym stopniu w terenie bezpośrednio przyległym do zbiornika występują grunty orne. Na całym obszarze zalegają utwory polodowcowe takie jak piaski i gliny. W ogólnym ujęciu tereny przyległe do zbiornika zbudowane są z osadów czwartorzędowych (plejstocen) fluwialnych, a analiza warstw objętych piezometrami wykazała przewagę piasków średnich zalegających do głębokości około 3m, w których wody gruntowe tworzą ciągły poziom wodonośny. W terenie bezpośrednio przyległym do zbiornika występują grunty orne. Analizowany zbiornik został wykonany w dolinie rzeki Trojanki, od km 6+915 do km 8+371 jej biegu przez Wielkopolski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Poznaniu i został oddany do eksploatacji w listopadzie 2014 roku. Ziemna zapora czołowa na zbiorniku jest klasy IV, jej długość wynosi 334 m, przy wysokości 3,30 m. Zbiornik o długości 1450m i szerokości maksymalnej 120m, przy normalnym poziomie piętrzenia (NPP) ma powierzchnię zalewu 12,03ha. Głównym celem zbiornika jest magazynowanie wody dla celów rolniczych, poprawa warunków klimatycznych i wodnych na przyległych użytkach rolnych, oraz ochrona przeciwpowodziowa i przeciwpożarowa terenów leżących poniżej zapory, a także terenów przyległych do zbiornika. Wokół zbiornika wykonano ekologiczną strefę buforową w postaci nasadzeń z drzew i krzewów, redukującą spływy związków biogennych (azot, fosfor) i środków ochrony roślin z przyległych terenów użytkowanych rolniczo. Przeprowadzona analiza wilgotnościowa omawianych w pracy lat według kryterium Kędziory 1995 (za Kaczorowska 1962) pozwoliła stwierdzić, że pierwszy analizowany w pracy rok hydrologiczny 2015 był rokiem suchym, w którym suma opadów wyniosła 429 mm i była niższa od średniej z wielolecia o 131 mm, przy temperaturze powietrza wyższej od średniej o 0,5°C. Natomiast rok hydrologiczny 2016 był rokiem wilgotnym, w którym suma opadów wyniosła 682 mm i była wyższa od średniej z wielolecia o 122 mm, przy temperaturze powietrza wyższej od średniej o 0,4°C. Ostatni analizowany w pracy rok hydrologiczny 2017 był bardzo wilgotny, gdyż suma opadów przekroczyła w tym roku średnią z wielolecia aż o 244 mm, przy zbliżonej do średniej temperaturze powietrza. Uzyskane wyniki badań potwierdziły, że duży wpływ na zmiany stanów wody w analizowanym zbiorniku i wód gruntowych w terenie przyległym, poza charakterem zbiornika, miał przebieg warunków meteorologicznych. Badania wykazały, że pomiędzy wodami retencjonowanymi w zbiorniku a wodami gruntowymi w terenach przyległych istnieje więź hydrauliczna. Stwierdzono, że przez większą część analizowanych w pracy lat hydrologicznych retencjonowane w omawianym zbiorniku wody zasilały wody gruntowe terenów przyległych, przy czym najdłuższy czas zasilania, wynoszący od 282 dni do 366 dni, stwierdzono dla studzienek od P-2 do P-21 zlokalizowanych w niedalekiej odległości od zapory. Natomiast w przypadku studzienek od 1’do 6’ zlokalizowanych w okolicach środkowej części zbiornika stwierdzono dwukierunkowy przepływ wód. W analizowanych latach wody gruntowe zasilały od strony tych studzienek wody zbiornika przez okres od 7 dni (st. 2’) do 365 dni (st. 5’). Przeprowadzone w analizowanych półroczach zimowych i letnich omawianych lat hydrologicznych obliczenia związków pomiędzy rzędnymi stanów wody w zbiorniku, a rzędnymi zwierciadła wód gruntowych w badanych studzienkach wykazały w większości silne zależności. Stwierdzono jednak, że wzajemne powiązania pomiędzy omawianymi wielkościami silniejsze były w półroczach letnich analizowanych lat. W ogólnym ujęciu uzyskane wyniki badań wykazały, że zasoby wodne gromadzone w zbiorniku Przebędowo pozytywnie oddziaływają na wody gruntowe terenów przyległych, zasilając je w okresach posusznych.

4

The groundwater level changes caused by modernization of water devices in the Pomorze Forest District

Wróbel M., Boczoń A., Grajewski S., Krysztofiak-Kaniewska A

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr III/1

715--723

EN

Because of more and more frequent droughts and observed climate changes, infrastructural investments in forest are at present targeted at increasing water resources, which is realized under the so-called small scale water retention. Forest reservoirs located in Pomorze Forest District in the north-eastern Poland, which was selected for research, fits this trend. The constructed facilities were to reduce the indications of habitat dryness and to improve fire prevention. The investment consisting in building 14 objects of water melioration has changed water conditions in the research area. 12 oak dams, stone weir and an earth pond for amphibians have been built. As a result of the realized investment, the level of water has increased and problems with periodical flooding of forest habitats have occurred. At the beginning of 2012, observational and measuring wells were created to monitor all occurring changes of the soil water table. The received data can be useful in clarifying the causes for flooding and in possible suggestions to improve the existing water conditions. This paper presents the analysis of the influence of realized investments on the changes in the level of groundwater between 2012 and 2014.

5

Wpływ parku krajobrazowego i stawów parkowych w Chotowie k/Kalisza na środowisko

Mastyński J., Małecki Z J, Szymańska-Pulikowska A., Kożuszko L.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Lądowa i Wodna w Kształtowaniu Środowiska

|

2013

|

Nr 8-9

19--31

PL

Stawy parkowe o powierzchni ok. 5500 m2 w Chotowie znajdują się w parku podworskim krajobrazowym o pow. 6,3 ha na obszarze zlewni rzeki Prosny. Zasilanie w wodę stawów parkowych realizowane jest rowem melioracyjnym zbiorczym, do którego dopływają lewostronnie i prawostronnie rowy melioracyjne. Stawy parkowe są elementem krajobrazu i „regulatorem” stosunków wodnych w parku o powierzchni i zarazem zwiększają małą retencję wodną. System nawodnień terenów przyległych do stawów w parku krajobrazowym odbywa się metodą podsiąkową. Zadrzewienia parkowe ograniczają odpływ wód roztopowych, a tym samym sprzyjają utrzymywaniu się specyficznego mikroklimatu, korzystnie wpływającego na środowisko przyrodnicze parku.

EN

The park ponds covering about 5500 m2 in Chotów are situated in the former manor landsca-pe park of the area of 6.3ha in the river basin of the Prosna river. Water to the ponds comes from an aggregate field drain, which receives water from its left and right field drains. The park ponds are an element of the landscape and regulate water balance in the park, and, at the same time, in-crease small-scale water retention. The irrigation system of the area adjoining the park ponds uses water permeation method. The trees in the park limit the outflow of melt waters and thus help to maintain a specific microclimate, positively influencing the natural environment of the park.

6

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

Sobczyńska-Wójcik K., Rafałowska M., Szymczyk S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 4-5

491--502

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.