Zastosowanie metody Churchilla w określeniu zdolności zbiornika wodnego w Zesławicach do zatrzymania rumowiska

• Autorzy: Michalec B.

Warianty tytułu

EN

The application of Churchill's method in the qualification of sediment trap efficency of water reservoir at Zeslawice

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń zdolności małego zbiornika wodnego do zatrzymywania rumowiska βw kolejnych latach eksploatacji. Celem pracy było określenie możliwości wyznaczenia zdolności zbiornika wodnego w Zesławicach na rzece Dłubni do zatrzymywania rumowiska za pomocą metody Churchilla. Zdolność ta została określona na podstawie kilku pomiarów zamulania przed odmuleniem i po odmuleniu zbiornika oraz obliczeń transportu rumowiska unoszonego. Pomiary zamulania zbiornika wodnego w Zesławicach wykonano sondą drążkową z łodzi w przekrojach poprzecznych oraz metodą punktów rozproszonych. Ilość rumowiska unoszonego dopływającego do tego zbiornika określono metodą bezpośrednią, zgodnie z instrukcją IMGW, oraz metodą DR-USLE. Zdolność zbiornika w Zesławicach do zatrzymywania rumowiska w pierwszym roku eksploatacji przed odmuleniem i po nim ustalona na podstawie pomiarów wynosi odpowiednio 82 i 84% i jest bliska wartościom określonym według wzoru Churchilla, wynoszącym odpowiednio 84,4 i 88,8%. Wzór Churchilla może służyć wyznaczeniu w sposób przybliżony wartości początkowej βzbiornika wodnego w Zesławicach. Wartość rzeczywistej zdolności zbiornika do zatrzymywania rumowiska zmniejszyła się ponadtrzykrotnie w okresie przed odmuleniem i ponaddwukrotnie w okresie po odmuleniu. Natomiast zdolność zbiornika do zatrzymywania rumowiska określona według metody Churchilla βCh ulegnie zmniejszeniu w porównywalnych okresach zaledwie o 20% i 5%. Zależności regresyjne w postaci β= 25,3ln(SI) – 359,1 i β= 56,4ln(SI) – 915,2 umożliwiają określenie zmiany zdolności zbiornika w Zesławicach do zatrzymania rumowiska w kolejnych latach eksploatacji przed i po odmuleniu. Wprowadzony przez Churchilla wskaźnik sedymentacji może zostać wykorzystany do opracowania zależności umożliwiającej wyznaczenie zdolności małych zbiorników wodnych do zatrzymywania rumowiska.

EN

The results of sediment trap efficiency of the small water reservoir βin the following years of operation were introduced in this work. The qualification of the possibility of determination of the sediment trap efficiency of water reservoir at Zesławicach on the river Dłubnia using of the method Churchilla was the aim of this work. Sediment trap efficiency was qualified on the basis of several the measurements of silting in periods before and after desilting of reservoir and on the basis of calculations of the suspended sediment transport. The measurements of sediment volume deposited in water reservoir in Zesławicach were executed using the rod probe from the boat in cross-sections and the method of distracted points. The quantity of sediment delivered to the water reservoir in Zesławice was qualified the direct method, according to the IMGW instruction, and was calculated according to the DR-USLE method. The sediment trap efficiency reservoir at Zesławice in first year of operation in periods before and after desilting, definite on the basis of measurements of silting carries out 84.4 and 88.8% respectively. Churchill’s formula can be used to approximate qualification of the initial value βof water reservoir at Zesławice. The value of sediment trap efficiency reduced above three times in the period before desilting and above twice in the period after desilting. However silting trap efficiency definite according to the Churchill’s method will hardly reduce in comparable periods about 20 and 5%. Regression relationships in form β= 25.3ln(SI) – 359.1 and β= 56.4ln(SI) – 915.2 makes possible the qualification of the sediment trap efficiency of the reservoir at Zesławice in the several years of operation before and after desilting. Introduced by Churchill sedimentation index can be used to the study of dependence enabling delimitation of the sediment trap efficiency of small water reservoirs.

Słowa kluczowe

PL

male zbiorniki wodne; zbiorniki retencyjne; zbiorniki wodne w Zeslawicach; rumowiska unoszone; zdolnosc do zatrzymywania rumowiska; wskaznik sedymentacyjny; metody obliczen; metoda Churchilla

EN

small reservoir; retention reservoir; Zeslawice Reservoir; suspended load; load retention efficiency; sedimentation index; computation method; Churchill's method

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.33-45,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Michalec B.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, al.Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Banasik K., 1994. Model sedymentogramu wezbrania opadowego w małej zlewni rolniczej. Wyd. SGGW Warszawa.
• Banasik K., Górski D., 1992. Wykorzystanie uniwersalnego równania strat glebowych USLE do oceny ilości rumowiska unoszonego odpływającego z małych zlewni. Gospod. Wod. 3.
• Banasik K., Madeyski M., 1990. Próba wykorzystania zmodyfikowanego równania strat glebowych do oceny ilości rumowiska unoszonego w falach wezbraniowych małych zlewni karpackich. Rocz. Nauk Rol., Ser. F Melior. Użyt. Ziel. 82(3/4).
• Bartnik W., 1992. Hydraulika potoków i rzek górskich z dnem ruchomym. Początek ruchu rumowiska wleczonego. Zesz. Nauk. AR Krak., Rozprawy 171.
• Batuca G.D., Jordaan M.J. Jr., 2000. Silting and Desilting of Reservoirs. A.A.Balkema Rotterdam.
• Bednarczyk T., 1994. Określenie ilości unoszonego rumowiska w przekroju małego zbiornika wodnego w Zesławicach. Zesz. Nauk. AR Krak. 229, Inż. Środ. 15.
• Bednarczyk T., Michalec B., 2002. Reduction in sediment trap efficiency of small reservoirs during their operation. Zesz. Nauk. AR Wrocł. 438, Konferencje 36.
• Brański J., 1966. Instrukcja oznaczania unosin metodą wagową bezpośrednią przy użyciu sączków. Materiały PIHM do użytku wewnętrznego.
• Brański J., 1971. Kilka uwag o wielkości transportu rumowiska wleczonego w rzekach górskich. Gosp. Wod. 6.
• Brune G.M., 1953. Trap efficiency of reservoirs. Trans. Amer. Geophys. Union 34(3), 407–418.
• Dąbkowski L., Skibiński J., Żbikowski A., 1982. Hydrauliczne podstawy projektów wodno-melioracyjnych. PWRiL Warszawa.
• Dendy F.E., 1974. Sediment trap efficiency of small reservoirs. Trans. Amer. Soc. Agric. Eng. 17(5), 898–908.
• Dębski K., 1959. Próba oszacowania denudacji na obszarze Polski. Pr. Stud. KGW PAN 2, cz. 1, Warszawa.
• Dynowska I., 1964. Stosunki hydrograficzne oraz zagadnienia ochrony wód zachodniej części Wyżyny Miechowskiej. Ochr. Przyr. 29.
• Heinemann H.G., 1984. Reservoir trap efficiency. [W:] Erosion and Sediment Yield. Some Methods of Measurement and Modelling. Red. R.F. Hadley, D.E.Walling. Geo Books Norwich.
• Łajczak A., 1989. Wpływ metody pomiaru, obliczeń i okresu obserwacji na wartość miar transportu zawiesiny na przykładzie rzek w polskich Karpatach. Gospod. Wod. 6, 124–127.
• Madeyski M., Michalec B., Tarnawski M., 2008. Zamulanie małych zbiorników wodnych i jakość osadów dennych. PAN Oddz. Krak., Infrastr. Ekol. Ter. Wiejs. 11.
• Michalec B., 2008. Ocena intensywności procesu zamulania małych zbiorników wodnych w dorzeczu Górnej Wisły. Zesz. Nauk. UR Krak. 451, Rozprawy 328.
• Michalec B., 2009. Wybrane metody określenia intensywności transportu rumowiska unoszonego. Monografia. Infrastr. Ekol. Ter. Wiejs. 8.
• Michalec B., Tarnawski M., 2004. Analysis of sediment trap efficiency of small water reservoirs. Proc. of 22st Conf. of the Danube Countries, 30.08–2.09.2004, Brno.
• Mikulski Z., 1961. Transport zawiesiny mineralnej w rzekach polskich. Gosp. Wod., 1.
• Okada T., Baba K., 1982. Sediment release plan at Sakuma Reservoir. Proc. 14th ICOLD Congress, Rio de Janeiro.
• Reniger A., 1959. Zagadnienia erozji gleb w Polsce. Pr. Stud. KGW PAN, 2, cz. 1, Warszawa.
• Roehl J., 1962. Sediment source areas, delivery rations and influencing morphological factors. IAHS 59, 202–213.
• Sloff C.J., 1991. Reservoir sedimentation: A literature survey. Comm. Hydr. Geotech. Engin., Report No. 91–2. University of Technology, Faculty of Civil Engineering Delft.
• Toniolo H., Parker G., 2003. 1D numerical modeling of reservoir sedimentation. Proc. of IAHR Symp. on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, Barcelona.
• Wischmeier H.W., Smith D.D., 1965. Predicting rainfall erosion losses-a guide from cropland east of the Rocky Mountains. USDA, Agric. Handbook 282.
• Wiśniewski B., 1972. Ilość rumowiska unoszonego i wleczonego w rzekach polskich. Gosp. Wod. 10–11, 381–386.
• Wiśniewski B., Kutrowski M., 1973. Budownictwo specjalne w zakresie gospodarki wodnej. Zbiorniki wodne. Prognozowanie zamulania. Wytyczne instruktażowe. Biuro Studiów i Projektów Budownictwa Wodnego „Hydroprojekt” Warszawa.