The aim of this study was to analyse the impact of selected small water retention measures on surface and groundwater level in river basins. The study was limited to the analysis of measures like small water reservoirs, restoration of bogs and reconstruction of drainage systems in the river valleys. A few study cases were described. Dutch SIMGRO numerical model describing the regional surface water and groundwater flow has been used for simulation modelling of different cases. The result of the study has shown that small retention measures are a good and effective method to increase the ability to retain water in the small river basins. Construction of small water reservoirs and weirs on ditches and creeks and restoration of drained bogs can limit the fast outflow of precipitation and melting water from the catchment. The study has proved that the small water retention measures can be helpful for flood protection and in decreasing of drought threats in small river basins.
PL
Omówiono wpływ wybranych działań małej retencji na ograniczenie zagrożeń powodowanych suszą lub powodzią. Na podstawie badań modelowych oceniono wpływ małych zbiorników wodnych i piętrzeń wody w sieci rowów na odpływ rzeczny oraz poziom zwierciadła wód gruntowych. Zwiększenie potencjalnej zdolności retencyjnej zlewni rzecznej może być osiągnięte różnymi metodami. Skuteczna jest budowa małych zbiorników wodnych oraz budowli piętrzących wodę i ograniczających szybki odpływ wód opadowych i roztopowych. Renaturyzacja obszarów bagiennych poprzez likwidację systemu odwadniającego, a również hamowanie odpływu wody w dużych zlewniach nie wywiera istotnego wpływu na reżim hydrologiczny zlewni. Może natomiast znacznie poprawić warunki wodne niezbędne do zachowania walorów przyrodniczych cennych obszarów mokradłowych. Wskazana jest modernizacja istniejących systemów melioracji dolinowych w celu umożliwienia racjonalnego gospodarowania miejscowymi zasobami wody. Przynosi to korzyści rolnictwu, jak również środowisku przyrodniczemu, w tym ochronie zasobów wody. Przedstawione wyniki badań wpisują się we współczesny trend unowocześnienia i reorganizacji zasad gospodarowania wodą, szczególnie na terenach rolniczych, ale również na obszarach zurbanizowanych. Cechą charakterystyczną tego trendu jest retencjonowanie wody na obszarach powstawania zasobów wody. Zatrzymywanie wody z opadów atmosferycznych, topnienia śniegu w zlewni, w tym na terenach rolniczych, leśnych i zurbanizowanych, jest podstawowym elementem ograniczania skutków suszy i ochrony przed zwiększaniem się maksymalnych przepływów powodziowych.
Flooding in the northern part of The Netherlands has caused serious economic threats to densely populated areas. Therefore a project has been carried out in a pilot area to assess the retention of water in two river basins as a way to reduce flooding. The physically-based groundwater and surface water model SIMGRO was used to model the hydrology of the basins. The model was calibrated using discharges and groundwater levels. Scenarios of measures to assess the possibility of retaining water in the basin were then defined and tested. The first measure was the retention of higher discharges using culverts or gates in the upstream part of the basin. The second measure was to make the streams shallower and thereby, increase flood plain storage. The last measure was flood water storage in a designated area in the downstream part of one basin. The analysis indicates that holding water in the upstream parts of the basins proved to be feasible and can result in significant reductions of peak flows.
PL
Powodzie w północnej części Holandii stwarzają poważne zagrożenie ekonomiczne dla gęsto zaludnionych obszarów. Dlatego też na obszarze pilotowym podjęto badania, mające na celu ocenę retencji wody jako sposobu ograniczenia powodzi w dwóch zlewniach rzecznych. Warunki hydrologiczne zlewni zobrazowano wykorzystując model SIMGRO w odniesieniu do wód podziemnych i powierzchniowych. Model kalibrowano za pomocą odpływów i poziomów wód gruntowych. Następnie zdefiniowano i testowano różne warianty sposobów oceny możliwości retencjonowania wody w zlewni. Pierwszym sposobem była retencja dużych przepływów wody za pomocą przepustów i zastawek w górnej części zlewni. Drugi sposób polegał na wypłycaniu cieków i zwiększeniu pojemności tarasów zalewowych. Ostatnim sposobem było przetrzymywanie wód powodziowych na specjalnie przeznaczonych do tego terenach w dolnej części jednej ze zlewni. Wyniki analizy dowodzą, że zatrzymywanie wody w górnej części zlewni było wykonalne i mogło spowodować znaczące zmniejszenie fali powodziowej.
The very wet conditions of recent years in Europe have made it clear that measures will have to be taken in this century to prevent flooding. The question is how to manage groundwater in order to reduce the anticipated increased hydrological risk. Furthermore the surface water quality in the Netherlands is insufficient to meet the standards of the Water Framework Directive. The required improvements are difficult to reach, because the diffuse loads of nutrients from agricultural land can not be easily reduced. This demands for innovative solutions with respect to improve the surface water quality. In this pilot study the focus is on the purification in reed fields and use it as well to reduce the effects of the anticipated climate change. An experimental evidence on a practical scale is lacking and therefore in the woodland area of Lankheet in the eastern part of the Netherlands, 3 ha has been planted with reeds to purify the river water. The aim of the study is further to store the purified water in the groundwater in order to reduce climate change effects. For the hydrological situation a scenario study was set up, using a regional hydrological model to simulate the groundwater flow together with the water flow in a network of water courses. The analysis will give knowledge on the multifunctional use of such a system.
PL
Bardzo wilgotne ostatnie lata w Europie uświadomiły nam, że w bieżącym stuleciu należy podjąć kroki w celu zapobiegania powodziom. Pytanie, jak gospodarować wodami gruntowymi, aby zredukować przewidywany wzrost ryzyka hydrologicznego, pozostaje otwarte. Ponadto, jakość wód powierzchniowych w Holandii nie spełnia wymogów Ramowej Dyrektywy Wodnej. Trudno osiągnąć wymaganą poprawę, ponieważ niełatwo ograniczyć rozproszone ładunki pierwiastków biogennych z terenów rolniczych. Sytuacja ta wymaga innowacyjnych rozwiązań w odniesieniu do jakości wód powierzchniowych. Przedstawione badania koncentrują się na oczyszczaniu wód w trzcinowisku i jednoczesnym wykorzystaniu go do ograniczenia skutków przewidywanych zmian klimatycznych. Z powodu braku eksperymentalnych danych w skali praktycznej, obsadzono trzciną 3 ha leśnego terenu w Lankheet we wschodniej Holandii. Celem tego projektu było następnie przetrzymanie oczyszczonych w ten sposób wód w wodach podziemnych celem ograniczenia skutków zmian klimatycznych. Dla takiej sytuacji hydrologicznej ustalono scenariusz badawczy z wykorzystaniem regionalnego modelu hydrologicznego, symulującego przepływ wód gruntowych w powiązaniu z przepływem wody w sieci cieków. Analiza wyników dostarczy danych do poznania wielofunkcyjnego wykorzystania takich systemów.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The valley of the Biebrza River has the status of a National Park, which means it has the highest protection status in Poland. The preservation of this wetland, unique for Europe, mainly depends on the preservation of high water levels in the peat soil and also on the existence of large open areas used as meadows. It is important to have a good understanding of the hydrological systems to conduct a proper water management in the valley. The study concentrates on understanding the regional groundwater flow and its relation with the surface water, taking into consideration water quantity and quality. The paper focuses on the functioning of the hydrological system in terms of the sources of water fluxes including spring floods to the different ecosystem types in the Biebrza Lower Basin. The physically based groundwater and surface water model SIMGRO was used to gain insight in the regional groundwater flow patterns. The SIMGRO model simulates the regional water movement in the unsaturated zone, the saturated zone and the surface water in an integrated manner. The FLOTRANS is two-dimensional model for saturated zone. Using the results of the groundwater models, flow lines were calculated, giving information on the sources of water flows to the different ecosystem types in the river basin. The numerical calculations with the field measurements of groundwater table together with analysis of soils and plants allowed to distinguish the discharge and recharge areas and the different sources of water filling of river valley. All this information is important for preserving suitable hydrological conditions for the various wetland types. It can be used to pinpoint problem areas and for determining measures for restoration in balance with land use and landscape.
PL
Dolna Biebrza stanowi bardzo cenny, w dużym stopniu naturalny, torfowo-bagienny kompleks fizycznogeograficzny. Zachowały się tutaj siedliska bagienne pierwotne lub zbliżone do naturalnych, o dużych walorach przyrodniczych. Obserwuje się jednak niekorzystne przekształcenia pokrycia roślinnego, które wynikają najprawdopodobniej ze zmian uwilgotnienia siedlisk hydrogenicznych, jak również jakości wód zasilających. W tej części doliny nastąpiły najmniejsze zmiany stosunków wodnych, jednak dalsze przekształcenia mogą zagrażać wyginięciem naturalnych zbiorowisk roślinności bagiennej i cennych torfowisk. Niezbędne są działania, mające na celu wprowadzenie nowych zasad gospodarowania wodą, które zapewniłyby utrzymanie odpowiedniego uwilgotnienia gleb bagiennych, tak by nie dopuścić do przesuszenia torfów i ich degradacji. Wykorzystując badania modelowe, wydzielono strefy zasilania doliny wodami różnego pochodzenia. Umożliwiło to opracowanie zaleceń gospodarowania wodą pod kątem ochrony walorów przyrodniczych siedlisk hydrogenicznych. Wykorzystując badania terenowe i modelowe w dolnej Biebrzy, przedstawiono wyniki pomiarów stanów wód powierzchniowych i podziemnych. Do opisu przepływu wód podziemnych wykorzystano dwa modele matematyczne - SIMGRO i FLOTRANS, które posłużyły do oceny źródeł zasilania doliny dolnej Biebrzy.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.