Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku...
Transcript of Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku...
![Page 1: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/1.jpg)
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej
Centrum Edukacji Hydrologiczno - Meteorologicznej
Metody określania przepływu nienaruszalnego
zalety i wady
Beniamin Więzik
SEMINARIUM
Stowarzyszenia Hydrologów Polskich
Warszawa 22.04.2009 r.
![Page 2: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/2.jpg)
Przepływ eksploatacyjny o określonej gwarancji czasowej
- definiowany jest jako przepływ dyspozycyjny pomniejszony
o przepływ nienaruszalny i oznacza ilość wody, jaka może
zostać pobrana do celów gospodarczych (zaopatrzenia w
wodę ludności, przemysłu i rolnictwa) z określonego prze-
kroju cieku.
![Page 3: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/3.jpg)
Przepływ eksploatacyjny
gdzie:
Qe - przepływ eksploatacyjny w m3s-1,
Qd - przepływ dyspozycyjny w m3s-1,
Qnn - przepływ nienaruszalny w m3s-1.
nnde QQQ
![Page 4: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/4.jpg)
Przepływem wymaganym
- jest przepływ, który powinien być pozostawiony w cie-
ku z uwagi na innych użytkowników, określany według
kryterium: eksploatacyjnego (istniejące niżej ujęcia wo-
dy), krajobrazowego, wędkarskiego, żeglugowego z
uwzględnieniem hierarchii użytkowników w systemie.
![Page 5: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/5.jpg)
Metody określania przepływu nienaruszalnego
- Metoda Kostrzewy
- Metoda Narodowej Fundacji Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
- Metoda ekologiczna
- Metoda Stochlińskiego
- Metoda hydrobiologiczna
![Page 6: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/6.jpg)
Metoda Kostrzewy
Przepływem nienaruszalnym jest to ilość wody wyrażona
w m3/s, która powinna być utrzymana jako minimum w
danym przekroju poprzecznym ze względów biologicz-
nych i społecznych, przy czym konieczność utrzymania
tego przepływu w zasadzie nie podlega kryteriom eko-
nomicznym.
![Page 7: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/7.jpg)
Metoda Kostrzewy
gdzie:
Qnn – przepływ nienaruszalny w m3s-1,
SNQ – przepływ średni niski (qasi-naturalny) w m3s-1,
k – parametr przyjmowany z odpowiedniej tabeli.
Przykładowo dla zlewni górskich o powierzchni mniejszej
od A = 300 km2 parametr k = 1,52
SNQkQnn
kryterium hydrobiologiczne
![Page 8: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/8.jpg)
Metoda Narodowej Fundacji Ochrony Środowiska
i Gospodarki Wodnej
Przepływem nienaruszalnym z uwagi na walory krajobra-
zowe jest przepływ równy przepływowi średniemu
niskiemu (SNQ)
![Page 9: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/9.jpg)
Metoda Narodowej Fundacji Ochrony Środowiska
i Gospodarki Wodnej
gdzie:
Qnn – przepływ nienaruszalny w m3s-1,
SNQ – przepływ średni niski (qasi-naturalny) w m3s-1,
SNQQnn
Dla zlewni o wysokich walorach krajobrazowych
![Page 10: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/10.jpg)
Metoda ekologiczna
gdzie:
Q – przepływ aktualny w m3s-1,
Qnn – przepływ nienaruszalny w m3s-1,
Q7,10 – przepływ minimalny siedmiodniowy o prawdopodo-
bieństwie 10% w m3s-1,
QNT – przepływ najdłużej trwający w m3s-1,
Qsr – przepływ średni roczny w m3s-1.
NT
7,10QNT
Q
7,10QsrQ
7,10sr
srNT7,10nn Q
QQ)Q(QQ
![Page 11: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/11.jpg)
Przepływ nienaruszalny według kryterium ekologicznego
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800
Przepływ obserwowany Q [m3/s]
Prz
epły
w n
ien
aru
szal
ny
Q
nn [
m3/s
] .
Q NT = 0,135 m3
/s
Potok Leśnianka
Przekrój ujęcia wody
Q 7,10 = 0,072 m3
/s
![Page 12: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/12.jpg)
Metoda Stochlińskiego
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA
w sprawie zakresu i trybu opracowywania planów gospodarowania wodami na obszarach dorzeczy oraz warunków korzystania z wód regionu wodnego
z dnia 28 kwietnia 2004 r. (Dz. U. Nr 126 poz. 1318. z dnia 3 czerwca 2004 r.)
Przepływ nienaruszalny - przepływ nienaruszalny w danym
przekroju cieku i dla danego okresu roku, jest to umowny,
właściwy dla założonego ekologicznego stanu cieku, przepływ,
którego wielkość i jakość, ze względu na zachowanie tego stanu,
nie mogą być, a ze względu na instytucję powszechnego korzy-
stania z wód, nie powinny być, z wyjątkiem okresów zagrożeń
nadzwyczajnych, obniżane poprzez działalność człowieka.
Dla części przepływu nienaruszalnego związanej z koniecznością
zachowania założonego ekologicznego stanu cieku przyjęto
nazwę przepływ nienaruszalny hydrobiologiczny (przepływ
hydrobiologiczny). (ZAŁĄCZNIK Nr 1, pkt. IIB)
![Page 13: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/13.jpg)
9. Wielkością przepływu wód zabezpieczającą założony stan
ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny.
Wielkość tego przepływu jest wyznaczana wg metody
Kostrzewy, z uwzględnieniem kryterium hydrobiologicznego i
rybacko-wędkarskiego (przeżywalności ryb), lub wg metody
małopolskiej. Wielkości przepływów nienaruszalnych są
określane na podstawie wielkości przepływów wody.
2.5. Hydrograficzne charakterystyki obszaru dorzecza
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA
w sprawie zakresu i trybu opracowywania planów gospodarowania wodami na obszarach dorzeczy oraz warunków korzystania z wód regionu wodnego
z dnia 28 kwietnia 2004 r. (Dz. U. Nr 126 poz. 1318. z dnia 3 czerwca 2004 r.)
![Page 14: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/14.jpg)
Metoda małopolska
gdzie:
Qnn mc – przepływ nienaruszalny (miesięczny)w m3s-1,
SNQmc – przepływ średni niski (miesięczny) w m3s-1,
QPmc – przepływ pomocowy (miesięczny) w m3s-1.
mcmcnn SNQQ
dobry stan ekologiczny
gorszy stan ekologiczny
2
mcmcmcnn
DQNNQQ
mcmcmc NNQSNQDQ
mcmc QD0,15QP
![Page 15: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/15.jpg)
Przepływem nienaruszalnym jest przepływ o wartości
odpowiadającej granicznemu napełnieniu koryta
cieku, przy którym zachowane są podstawowe procesy
biologiczne ekosystemu wodnego.
Metoda hydrobiologiczna
![Page 16: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/16.jpg)
Qnn = F vśr
gdzie:
Qnn – przepływ nienaruszalny w m3s-1,
F – pole przekroju poprzecznego koryta w m2, przy napełnieniu granicznym:
F = f (hgr)
vśr – prędkość średnia w przekroju w m∙s-1 , przy napełnieniu granicznym:
vśr = g(hgr)
Napełnienie graniczne hgr
![Page 17: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/17.jpg)
- posiadają wąski i specyficzny zakres wymagań ekologicznych,
- występują w środowisku licznie, są w nim pospolite,
- mają szeroki zasięg geograficzny,
- posiadają długi cykl życiowy (roczny lub kilkuletni),
- mają kilka generacji w ciągu roku,
- są łatwe do oznaczania,
- cechują się małym stopniem zmienności morfologicznej
i genetycznej.
Makrobezkręgowce bentosowe jako organizmy wskaźnikowe
![Page 18: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/18.jpg)
( J.I. Rybak – Bezkręgowce zwierzęta słodkowodne )
Plecoptera - widelnice
Trichoptera – chruściki
Odonata – ważki
Organizmy wskaźnikowe
![Page 19: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/19.jpg)
( J.I. Rybak – Bezkręgowce zwierzęta słodkowodne )
Diptera – muchówki
Ephemeroptera – jętki
Oligocheta - skąposzczety
![Page 20: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/20.jpg)
Rozkład makrobezkrgowców bentosowych w przekroju I koryta potoku Leśnianka
0
100
200
300
400
500
600
700
1 2 3 4 5 6 7
Nr sekcji poboru prób
Lic
zeb
no
ść o
sob
nik
ów
na
po
wie
rzch
ni
1 m
2
.
Plecoptera
Ephemeroptera
Diptera
Trichoptera
Hydracarina
Oligochaeta
Inne
LegendaPotok Leśnianka
Przekrój ujęcia wody
0,00
0,10
0,20
0,30
0 1 2 3 4 5 6 7
Odległość od brzegu lewego L [m]
Głe
bo
ko
ść h
[m
] .
Zwierciadło wody zaniwelowane dnia 10.09.2002 r.
Napełnienie graniczne
![Page 21: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/21.jpg)
-0,19
-0,14
-0,09
-0,04
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Standaryzowana liczebność organizmów
Głę
bo
ko
śc o
d z
wie
rcia
dła
wo
dy
h [
m]
Plecoptera
Ephemeroptera
Diptera
Trichoptera
Hydracarina
Oligochaeta
Inne
Potok Straconka
Przekrój ujęcia wody
Napełnienie graniczne
Legenda
-0,20
-0,15
-0,10
-0,05
0,00
0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005
Wariancja
Ob
niż
enie
głę
bo
ko
ści
od
zw
ierc
iad
ła w
od
y h
[m
]
Napełnienie graniczne
Zmienność funkcji wariancji procesu stochastycznego
![Page 22: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/22.jpg)
Krzywa konsumcyjna w przekroju ujęcia wody
0,00
0,10
0,20
0,30
0 1 2 3 4 5 6 7
Odległość od brzegu lewego L [m]
Głe
bo
ko
ść h
[m
] .
Zwierciadło wody zaniwelowane dnia 10.09.2002 r.
Napełnienie graniczne
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250
Przepływ Q [m3/s]
Nap
ełn
ien
ie h
[m
] .
Przepływ nienaruszalny
Q nn = 0,106 m3
/s
Napełnienie graniczne h = 0,24 m
Potok Leśnianka
Przekrój ujęcia wody
![Page 23: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/23.jpg)
0,000
0,100
0,200
0,300
0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00
Gwarancja czasowa
Prz
epły
w g
war
anto
wan
y i
dysp
ozy
cyjn
y Q
[m
3s-1
]
Kostrzewy
IMGW
NFOSiGW
Hydrobiologiczna
Przepływy dyspozycyjny
Przepływy eksploatacyjny
Q e = 0,070 m3s
-1
Przepływ nienaruszalny
metoda:
Gwarancja poboru wody w przekroju ujęcia na potoku Leśnianka
![Page 24: Bez tytułu slajdu - shp.org.plshp.org.pl/Seminaria/2009_04_22/Qnn_Wiezik.pdf · ekologiczny cieku regionu wodnego jest przepływ nienaruszalny. Wielkość tego przepływu jest wyznaczana](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052422/5c78b84d09d3f200208ba8b4/html5/thumbnails/24.jpg)
Zamiast wniosków
Cokolwiek czynisz czyń rozważnie i przewiduj skutki
(Publius Oidius 43 r.p.n.e)