docTytuł: Teoretyczne i praktyczne aspekty systematyki procesów erozji
download 
Reklamacja Transkrypt
Tytuł: Teoretyczne i praktyczne aspekty systematyki procesów erozji
Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 5-11 Autor: Krzysztof KORELESKI Tytuł: Teoretyczne i praktyczne aspekty systematyki procesów erozji wodnej gleb Słowa kluczowe: erozja wodna gleb, systematyka procesów, aspekty teoretyczne i aplikacyjne Streszczenie: W pracy zarysowano problemy dotyczące semantyki pojęcia erozji gleb, zakresu procesów składowych, dokonano przeglądowej analizy istniejących systemów klasyfikacji tych zjawisk. Z kolei zaproponowano wielokryteryjną systematykę procesów erozji wodnej gleb – kojarząc nazewnictwo z zakresem nauk o Ziemi z nomenklaturą stosowaną w naukach rolniczych, z uwzględnieniem aspektów natury merytoryczno-praktycznej. W systematyce oparto się kryteria ogólne (1. główny czynnik sprawczy, 2. typ procesu) oraz 6 kryteriów szczegółowych (a–f): procesy składowe, charakter degradacji, przedmiot oddziaływania, sposób oddziaływania, skutki oraz sposoby zapobiegania. W oparciu o powyŜsze załoŜenia dokonano systematyzacji trzech zasadniczych typów erozji wodnej: powierzchniowej, wąwozowej i podziemnej. Wieloaspektowa analiza procesów uwzględniająca takŜe sposoby przeciwdziałania degradacji erozyjnej gleb pod względem mechanicznym, chemicznym oraz hydrologicznym, jak i akumulacyjnym (tzw. akumulacja szkodliwa) przyczyni się do lepszego poznania skomplikowanej struktury tych procesów. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 12-24 Autor: Franciszek WOCH Tytuł: Analiza metod przeciwerozyjnej ochrony gleb stosowanych w procesie urządzeniowym Słowa kluczowe: erozja gleb, urządzanie obszarów wiejskich, kształtowanie środowiska, scalanie gruntów Streszczenie: W opracowaniu dokonano analizy metod ochrony gleb przed erozją stosowanych w Polsce w procesie urządzeniowym, tj.: rozmieszczenie dróg rolniczych i działek gruntów, zmiana uŜytkowania gruntów przez zalesienie lub zadarnienie, utrzymanie i ochrona zadrzewień przeciwdziałających zjawiskom erozji oraz melioracje wodne z odtworzeniem zbiorników wodnych. Realizacja kompleksowo wprowadzanych przedsięwzięć w procesie urządzeniowym powinna spowodować zmniejszenie zagroŜenia erozyjnego o 1-2 stopni w skali 5-stopniowej, a ich brak nasilenie procesów erozyjnych. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 25-33 Autor: Krzysztof WIERZBICKI Tytuł: Wybrane metody pomiarów erozji wodnej nachylonych powierzchni utworów antropogenicznych Słowa kluczowe: erozja wodna, metody pomiaru, hydroobsiew Streszczenie: Opracowano trzy nowe metody, pozwalające lepiej ocenić process odspajania, odrywania I przenoszenia cząstek gruntu. Są to: a) metoda stymulowanego opadu powodującego erozję wodną, b) metoda pomiaru mikrotwardości próbki poddawanej erodującemu działaniu z stymulatora, c) metoda oceny na podstawie oceny momentu obrotowego na wale mieszadła hydrosiewnika moŜliwej do uzyskiwania stabilnej warstwy hydromieszaniny natryskiwanej na nachyloną powierzchnię skarpy w zaleŜności od jej koncentracji wagowej. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 34-42 Autor: Szymon SZEWRAŃSKI, Józef SASIK, Rafał WAWER, Romuald śMUDA Tytuł: Propozycje rolnośrodowiskowego zagospodarowania przestrzennego lewni w aspekcie ochrony gruntów rolnych przed erozją wodną Słowa kluczowe: erozja wodna gleb, działania rolnośrodowiskowe, zagospodarowanie przestrzenne Streszczenie: W pracy przedstawiono wyniki oraz nasuwające się wnioski z opracowania zintegrowanego narzędzia analityczno-modelowego słuŜącego ustaleniu scenariuszy zmian zagospodarowania przestrzennego zlewni rolniczej. Bazę wyników oraz podstawę prowadzonych analiz stanowiła zlewnia Mielnicy zlokalizowana na erodowanych południowych stokach Wzgórz Trzebnickich w województwie dolnośląskim. Głównym ich zamierzeniem była ochrona środowiska glebowego w erodowanej zlewni, opracowana na zasadach dobrych praktyk przeciwerozyjnych i gleboochronnych działaniach rolnośrodowiskowych, a takŜe efekty środowiskowe tych działań. Narzędziem wystarczającym do podejmowania decyzji o pilności objęcia zlewni ochroną przeciwerozyjną jest połączenie metody opracowanej przez IUNG z numerycznym modelem ukształtowania powierzchni terenu. W pracach urządzeniowych oprócz klasycznie uwzględnianych uwarunkowań m.in. pedologicznych, meteorologicznych i fizjograficznych naleŜy pamiętać o analizach ekofizjograficznych stwarzających warunki nowego spojrzenia na zagospodarowywany obszar. Udoskonalenia i pilnego opracowania wymaga natomiast analiza ekonomiczno-własnościowa dająca moŜliwości rozpoznania efektów planowanych działań dla samego gospodarstwa rolnego jak i zlewni jako zorganizowanej systemowo całości. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 43-49 Autor: Marek PODLASIŃSKI Tytuł: Erozja wodna na polu ornym po intensywnym opadzie w 2007 roku w Daleszewie na Pomorzu Zachodnim Słowa kluczowe: erozja wodna, straty gleby, czynniki erozji Streszczenie: W artykule opisano rzadko spotykane na obszarach młodoglacjalnych rozmiary erozji wodnej wywołanej intensywnym opadem w okresie letnim w Daleszewie na Pomorzu Zachodnim. Z obliczeń wynika, Ŝe na części pola o powierzchni 9 ha przemieszczeniu podle-gło ponad 305 ton materiału glebowego. Daje to średni zmyw gleby na poziomie 35 Mg·ha-1. Lokalnie w strefie Ŝłobienia wskaźnik ten osiągnął wartość nawet ponad 250 Mg·ha-1. Głównym powodem tak silnego rozwoju erozji był splot kilku niekorzystnych czynników, z których najwaŜniejszym wydaje się być czynnik agrotechniczny i atmosferyczny oraz dodatkowo rzeźba terenu. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 50-59 Autor: Michał CZAJKA, Stanisław PODSIADŁOWSKI, Ryszard WALKOWIAK Tytuł: ZróŜnicowanie składu granulometrycznego jako skutek erozji eolicznej gleb lekkich Słowa kluczowe: erozja eoliczna, skład granulometryczny gleby, kriging Streszczenie: Erozja eoliczna jest waŜnym czynnikiem kształtującym strukturę gleby. Dotyczy to przede wszystkim gleb lekkich, przewaŜających na terenach równinnych Europy środkowej, w tym takŜe środkowej Polski. Podatność na erozję eoliczną zaleŜy w znacznej mierze od składu agregatowego i granulometrycznego gleby. W pracy przedstawiono zastosowanie metod geostatystycznych do mapowania zmienności składu granulometrycznego gleby oraz opisano metody uprawy gleby minimalizujące straty spowodowane erozją eoliczną. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 60-69 Autor: Józef HERNIK Tytuł: Ochrona i zachowanie krajobrazów kulturowych zboczy górskich zagroŜonych erozją wodną Słowa kluczowe: krajobrazy kulturowe, erozja, planowanie przestrzenne Streszczenie: Na zboczach górskich z powodu istniejących upraw rozwinęły się cenne krajobrazy kulturowe. Ich przetrwanie zapewnił tradycyjny sposób uŜytkowania gruntów. Z powodu współczesnego braku tradycyjnego juŜ uŜytkowania zboczy górskich, zagroŜone są cenne ich krajobrazy kulturowe, a nawet grozi im całkowite zniszczenie. Ponadto brak tradycyjnego uŜytkowania zboczy górskich w niektórych przypadkach zwiększa takŜe zagroŜenie erozją gleb na tych terenach. Jednym ze sposobów ochrony rolniczo uŜytkowanych zboczy górskich przed erozją wodną jest ochrona krajobrazu kulturowego tych zboczy. Szczegółowe badania przeprowadzono na obszarze miejscowości Węglówki, która połoŜona jest w południowej części gminy Wiśniowa, woj. małopolskie. Wskazano na moŜliwość ograniczania erozji wodnej zboczy górskich takŜe poprzez ochronę i zachowanie ich krajobrazu kulturowego, co moŜe nastąpić przez opracowanie planu krajobrazowego. Taki plan obejmie dokładne zagospodarownie zboczy górskich. Z przeprowadzonych wstępnych badań nad wykorzystaniem USLE do opracowania poprawnego zagospodarowania zboczy górskich uŜytkowanych rolniczo, wynika Ŝe naleŜy wykonać dokładny model rzeźby terenu dla obliczenia czynnika długości i spadku stoku. W tym celu moŜe być przydatny tachimetryczny pomiar rzeźby terenu wybranych zboczy. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 70-77 Autor: Andrzej MAZUR Tytuł: Rozwój wąwozu drogowego w Wielkopolu (WyŜyna Lubelska) Słowa kluczowe: erozja wodna, wąwóz drogowy, erozja wąwozowa, droga rolnicza Streszczenie: W pracy przedstawiono 2-letnie wyniki badań natęŜenia erozji wodnej w wąwozie drogowym w Wielkopolu koło Krasnegostawu. KaŜdorazowo po wystąpieniu erozji, w wąwozie mierzono objętość form erozyjnych oraz depozycyjnych. W okresie badań wystąpiły trzy spływy powierzchniowe, podczas których powstały szkody erozyjne. Łącznie objętość Ŝłobin wyniosła 144 m3, a objętość osadzonego materiału ziemnego na dnie wąwozu i w rowie przydroŜnym 209 m3. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 78-86 Autor: Zbigniew POPEK Tytuł: Zmienność natęŜenia ruchu rumowiska wleczonego w czasie wezbrania w małej rzece nizinnej Słowa kluczowe: mała rzeka nizinna, wezbranie, natęŜenie ruchu rumowiska wleczonego Streszczenie: W pracy przedstawiono wyniki analizy zmienności natęŜenia ruchu rumowiska wleczonego w czasie wezbrania obserwowanego w rzece ZagoŜdŜonce. Stanowisko do pomiaru wleczenia, wyposaŜone w łapacz rumowiska i aparaturę do ciągłego pomiaru z automatyczną rejestracją danych, połoŜone jest powyŜej przekroju wodowskazowego Czarna, na terenie zlewni badawczej Katedry InŜynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska SGGW. Na podstawie wyników pomiarów parametrów przepływu i transportu rumowiska wleczonego określono zaleŜności korelacyjne (12) i (13), wyraŜające wartość jednostkowego natęŜenia wleczenia, odpowiednio w fazie przyboru i opadania fali przepływu. Do określenia zaleŜności (12) i (13) wykorzystano zaleŜność Bagnolda (3), zmodyfikowaną przez autora do postać (5), w której jednostkowe natęŜenie wleczenia zaleŜy od jednostkowej mocy strumienia, promienia hydraulicznego odnoszącego się do dna koryta i przeciętnej średnicy materiału dennego. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 87-97 Autor: Andrzej DOBROWOLSKI, Barbara GŁOWACKA, Andrzej KONDZIELSKI Tytuł: Transport i sedymentacja rumowiska unoszonego na zdjęciach lotniczych Słowa kluczowe: rumowisko unoszone, sedymentacja rumowiska rzecznego, mętność ogólna wody, teledetekcja lotnicza Streszczenie: Wykorzystując właściwości optyczne wody i rumowiska rzecznego wykonano z pokładu samolotu szereg obrazowań rzek polskich (głównie Wisły) oraz Loary we Francji początkowo (1990) techniką wideo–komputerową, następnie z wykorzystaniem własnego lotniczego systemu do ciągłej cyfrowej rejestracji obrazu terenu. Na wybranych przykładach przedstawiono obrazy strumienia rumowiska unoszonego, ze zróŜnicowaniem przestrzennym jego koncentracji w rzece, na róŜnych pod względem morfologicznym odcinkach. Wskazano na moŜliwości wykorzystania rumowiska unoszonego jako trasera przy badaniach procesów hydromorfologicznych, w tym sedymentacji i przy ocenie stanu ekologicznego rzek. Na szeregu przykładach przedstawiono wykorzystanie zdjęć lotniczych do identyfikacji stref sedymentacji rumowiska w rzece w warunkach naturalnych i zmienionych przez działalność człowieka. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 98-116 Autor: Artur RADECKI-PAWLIK Tytuł: Wybrane problemy związane z powstawaniem piaszczysto-Ŝwirowych form dennych w ujściowym odcinku rzeki podgórskiej Słowa kluczowe: formy denne, rzeka podgórska, Ŝwir, parametry granulometryczne i hydrodynamiczne Streszczenie: W pracy zostały przedstawione wyniki badań form dennych o budowie Ŝwirowopiaszczystej i Ŝwirowej, tworzących się w ujściowym odcinku rzeki o charakterze podgórskim. Tematyka występowania form dennych była i jest przedmiotem badań naukowców zarówno w kraju jak i za granicą. Większość prac, jednakŜe, ujmuje problematykę piaszczystych form dennych w postaci zmarszczek oraz wydm rzek nizinnych. Co więcej, gro prac wykonano w laboratoriach, a tylko nieliczne w terenie. Istnieje, więc wiec niedosyt opracowań obejmujących wyniki badań terenowych utworów dennych w postaci formacji piaszczystko-Ŝwirowych (d50 > 2 mm). Odcinek pomiarowy opisany w pracy znajduje się w rejonie połączenia rzeki Raby z rzeką Wisłą w miejscowości Uście Solne. Badania przedstawione w pracy obejmują wyniki pomiarów parametrów geometrycznych form, takich jak wysokość, długość oraz ich składu granulometrycznego. Praca przedstawia równieŜ wyniki pomiarów rozkładów prędkości nad charakterystycznymi punktami form i wartości obliczonych wielkości parametrów hydrodynamicznych takich jak prędkość dynamiczna, napręŜenia styczne oraz współczynniki oporu. W oparciu o zebrane dane opracowano szereg zaleŜności graficznych oraz empirycznych. Wyniki prezentowanych badań, mogą być wykorzystane w praktyce przez projektantów regulacji rzek i potoków w rejonie podgórskim, geologów oraz geomorfologów fluwialnych. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 117-126 Autor: Tadeusz CIUPA Tytuł: Wpływ częstotliwości pomiarów transportu fluwialnego na określenie jego wielkości i dynamiki podczas wezbrań w zlewniach o zróŜnicowanym uŜytkowaniu na przykładzie rzeki Silnicy i Sufraganiec (Kielce) Słowa kluczowe: odpływ jednostkowy, transport fluwialny, koncentracja zawiesiny, koncentracja materiału rozpuszczonego, częstotliwość pomiarów Streszczenie: W badaniach transportu fluwialnego rzek górskich i wyŜynnych głównym źródłem błędów jest mała częstotliwość pomiarów i poboru próbek. Badania stacjonarne były prowadzone w 8 cząstkowych zlewniach rzeki Silnicy i Sufragańca. Powierzchnia zurbanizowanej zlewni Silnicy wynosi 49,40 km2, a rolniczo-leśnej zlewni Sufragańca 62,01 km2. Podczas 11 wezbrań o róŜnej genezie określono odpływ jednostkowy, koncentrację zawiesiny i materiału rozpuszczonego na podstawie pomiarów wykonywanych co 1 godz. w półroczu letnim i co 2 godz. w półroczu zimowym. Uzyskane wartości, ww. parametrów określone o godz. 700 (100%), porównano z danymi z innych godzin w czasie określonej doby, a następnie obliczono ich średnie wielkości w wezbraniu. Ekstremalny błąd oznaczenia średniego odpływu jednostkowego podczas omawianych wezbrań wykazuje największe zróŜnicowanie spośród analizowanych parametrów zmieniając się w zakresie od 65,4% do 873%. Największe przestrzenne zróŜnicowanie średniego błędu oznaczeń zanotowano podczas wezbrań wywołanych opadami konwekcyjnymi a najmniejsze w czasie wezbrań opadowych wywołanych deszczami długotrwałymi. Zdecydowanie najwyŜsze wartości występują w profilach zamykających zlewnie zurbanizowane (Pakosz, Białogon). Ekstremalne wartości błędu oznaczenia koncentracji zawiesiny zmieniały się od 83,6% do 604,5%. Największe jego wartości wystąpiły w wezbraniach wywołanych deszczem konwekcyjnym, równieŜ w profilach zamykających zlewnie zurbanizowane, a najmniejsze podczas wezbrań wywołanych deszczem długotrwałym. Ekstremalne wartości błędu oznaczenia koncentracji materiału rozpuszczonego zmieniały się od 80,9% do 132,2%, a średnie jedynie od 98,5% do 101,7%. Maksymalne wartości, podobnie jak w przypadku wyŜej omawianych charakterystyk, wystąpiły w profilach poniŜej zlewni zurbanizowanych. Z przeprowadzonej analizy błędów oznaczeń wynika, Ŝe w badaniach odpływu i transportu zawiesiny w zlewniach rzecznych wraz ze wzrostem powierzchni przekształconych antropogenicznie rośnie błąd oznaczeń wynikający z częstotliwości pomiarów. Zatem w badaniach odpływu i transportu zawiesiny, zmierzających do ujęć bilansowych oraz określenia mechanizmu transportu fluwialnego, niezbędna jest duŜa częstotliwość pomiarów. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 127-135 Autor: Sławomir BAJKOWSKI Tytuł: Transport rumowiska przez przepusty drogowe Słowa kluczowe: rumowisko, przepust drogowy Streszczenie: Głównymi obszarami, w których gromadzi się rumowisko na budowlach wodnych są stanowisko górne, zagłębienia w konstrukcji oraz stanowisko dolne. Procesy akumulacji stanowiska górnego i dolnego rozwijają się w zaleŜności od okresu eksploatacji obiektu. W artykule poddano analizie warunki działania wydłuŜonego przewodu przepustu na Potoku SłuŜewieckim. Warunki te badano w celu określenia stopnia ograniczenia zdolności przepustowej obiektu rurociągiem wykonanym poniŜej starej konstrukcji przepustu drogowego pod ulicą Łączyny. Obiektem badawczym jest stary przepust pod ul. Łączyny, do którego dobudowano rurociąg. Na trasie rurociągu, w komorze zbiorczej do przepustu podłączony jest kolektor deszczowy. Rurociąg ten charakteryzuje się duŜą zmiennością przekrojów poprzecznych, spadków dna oraz warunków hydraulicznych. Największą przepustowość posiada stary odcinek przepustu. Dodatkowym elementem znacznie zmniejszającym przepustowość obiektu jest krata wlotowa. Na odcinku przepustu występuje tendencja do segregacji rumowiska. W stanowisku górnym gromadzi się rumowisko najgrubsze, przy wylocie najdrobniejsze. W potoku poniŜej obiektu rumowisko ma skład podobny do materiału w stanowisku górnym. Krzywe teoretycznego spadku podłuŜnego przewodu obliczone ze wzoru (2) dzielą obszar rys. 2 na trzy strefy. Na lewo i poniŜej krzywej Jn37 występuje strefa akumulacji, w której ruch rumowiska nie występuje. Po prawej stronie i powyŜej krzywej Jn60 znajduje się strefa intensywnego ruchu rumowiska. Pomiędzy krzywymi Jn37 i Jn60 jest strefa przejściowa odpowiadająca warunkom, w których rozpoczynają się procesy erozyjne, gdy natęŜenie przepływu wzrasta lub akumulacyjne, gdy przepływ maleje. Dla przepływów, dla których spadek obliczony jest większy od spadku zwierciadła wody mogą zachodzić trudności z transportem rumowiska przez obiekt. W odwrotnej sytuacji transport powinien zachodzić bez przeszkód. Przekroczenie tego przepływu nie gwarantuje jednak, Ŝe nastąpi intensywne wynoszenie wcześniej nagromadzonego rumowiska. Czynnikiem przyśpieszającym ten proces jest pojawienie się przepływów płuczących. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 136-145 Autor: Michał WIERZBICKI, Mateusz HÄMMERLING, Bogusław PRZEDWOJSKI Tytuł: Przebieg procesu erozji poniŜej zbiornika Jeziorsko na rzece Warcie Słowa kluczowe: erozja rzeczna, zbiornik, przepływ wody, rumowisko rzeczne Streszczenie: W artykule przedstawiono proces erozji w korycie rzeki Warty poniŜej zbiornika wodnego Jeziorsko. Przedstawiono krótką charakterystykę zbiornika i gospodarki wodnej oraz charakterystykę hydrologiczną rzeki Warty. Przedstawiono wyniki badań terenowych wykonanych w latach 1975-2007. W trakcie badań wykonano pomiary poziomu dna i zwierciadła wody w przekrojach poprzecznych koryta. Przedstawiono charakterystykę granulometryczną rumowiska dennego rzeki. Wyniki pomiarów wykonanych przed wybudowaniem zbiornika zostały porównane z wynikami badań wykonywanych w czasie jego eksploatacji. Proces erozji poniŜej zbiornika Jeziorsko powoduje obniŜanie poziomu dna i zwierciadła wody w korycie rzeki oraz zwiększenie średnic charakterystycznych rumowiska dennego. Aby przeciwdziałać skutkom procesu erozji zaprojektowano i wykonano dwa progi stabilizujące. Wpływ progów na proces erozji w korycie rzeki Warty został przedstawiony w artykule. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 146-154 Autor: Paweł ZAWADZKI, Mateusz HÄMMERLING Tytuł: Zmiany uziarnienia na dnie poniŜej budowli piętrzącej Słowa kluczowe: rozmycie lokalne, grunt róŜnoziarnisty, sortowanie Streszczenie: W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych rozmycia dna poniŜej poziomego umocnienia budowli piętrzącej. Doświadczenia przeprowadzono w korycie hydraulicznym o szerokości 0,5 m, w którym na długości 3 m poniŜej zakończenia umocnienia, usypano rozmywalne dno. Rozmywany materiał tworzyły niespoiste grunty róŜnoziarniste w skład których wchodziło kilka zabarwionych frakcji: 0.5-1.25 mm, 1.25-2.5 mm, 2.5-4.0 mm, 4.0-6.3, and 6.3-10.0 mm. Doświadczenie prowadzono w warunkach rozmycia czystą wodą, przy stałym natęŜeniu przepływu. W kaŜdym powtórzeniu, po upływie 15, 30, 60 120, 240, 360 i 480 minut od początku doświadczenia, mierzono profil dna oraz fotografowano jego powierzchnię. Pomierzone profile dna we wszystkiej doświadczeniach były podobne. Wybój rozpoczynał się bezpośrednio za umocnieniem łagodnym stokiem o niewielkiej krzywiźnie, wypukłością skierowaną w dół. Za najgłębszym miejscem wyboju dno stopniowo łagodnie podnosiło się, a dalej było prawie płaskie. We wszystkich doświadczeniach obserwowano podobne zmiany uziarnienia dna wyboju i poniŜej niego. W wyniku selektywnego sortowania, dno w przekroju największego rozmycia osłaniane jest przez najgrubsze frakcje. Charakterystyczna warstwa bruku powstaje poniŜej przekroju o największej głębokości rozmycia i tylko w gruntach, których wartość geometrycznego odchylenia standardowe średnicy ziaren σg > 2. W gruntach o σg < 2 bruk nie tworzy się, a pojedyncze duŜe ziarna zwiększają intensywność wymywania drobniejszych ziaren. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 155-168 Autor: Piotr SIWICKI Tytuł: Numeryczne modelowanie rozmyć poniŜej budowli piętrzących Słowa kluczowe: rozmycie, transport rumowiska, CFD FLUENT Streszczenie: W pracy przedstawiono wyniki prognozowania rozmyć poniŜej budowli piętrzącej za pomocą modelu numerycznego Eulerian dla przepływów dwufazowych, który wykorzystuje równanie Ekler-Euler dla dwóch faz: fazy wody i fazy stałej (grunt rozmywany). Do modelowania przepływu fazy wody wykorzystano fizyczny model turbulentny k-ε. Uzyskane wyniki porównano z doświadczeniami w laboratorium. Modelowanie numeryczne przeprowadzono za pomocą pakietu CFD FLUENT. W modelu tym uwzględniane zostały oddziaływania: strumienia na cząstki gruntu, oddziaływanie między cząstkami gruntu. Przeprowadzone prognozowanie rozwoju wyboju modelem numerycznym dały duŜą zgodność z wynikami uzyskanymi w laboratorium. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 169-177 Autor: Janusz URBAŃSKI Tytuł: Wpływ szorstkości umocnień w dolnym stanowisku jazu na lokalne rozmycia dna Słowa kluczowe: budowla piętrząca, lokalne rozmycie, szorstkość umocnień dna, model hydrauliczny Streszczenie: W artykule przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań wpływu szorstkości umocnień w dolnym stanowisku jazu na kształtowanie się miejscowych rozmyć dna. Doświadczenia przeprowadzono na modelu budowli piętrzącej z niecką do rozpraszania energii i poziomym, płaskim umocnieniem dna w dolnym stanowisku o długości 1,0m. Umocnienie wykonane było jako betonowe oraz w postaci narzutu kamiennego o chropowatości względnej k=0,028. W doświadczeniach wykorzystano jeden materiał rozmywalny – piasek (d50=1,1mm, (d84/d16)0,5=1,77). W wyniku zastosowania umocnień dna w dolnym stanowisku w postaci narzutu kamiennego, czyli o zwiększonej szorstkości w stosunku do płyty betonowej uzyskano większą skuteczność redukcji prędkości i intensywności turbulencji strumienia w pobliŜu dna na długości umocnień. Prowadziło to do ograniczenia rozmiarów rozmycia oraz opóźnienia rozwoju erozji dna w czasie. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 178-184 Autor: Bogusław MICHALEC, Karol PĘCZEK Tytuł: Określenie stopnia zamulenia zbiorników wodnych w Zesławicach Słowa kluczowe: mały zbiornik wodny, zamulanie, stopień zamulenia, współczynnik pojemności zbiornika Streszczenie: Małe zbiorniki wodne ze względu na szybkie zamulanie charakteryzują się krótkim okresem Ŝywotności. W ciągu kilkunastu lat eksploatacji ich pojemność zostaje zredukowana niejednokrotnie o ponad pięćdziesiąt procent. Ze względu na intensywność procesu zamulania muszą być często odmulane. Właściwa lokalizacja projektowanych małych zbiorników moŜe ograniczyć lub zmniejszyć intensywność tego procesu. W przypadku istniejących zbiorników zmiana warunków eksploatacji lub warunków przepływu wody przez zbiornik moŜe przyczynić się do zmniejszenia zamulania. W związku z pracami odmuleniowymi zbiornika wodnego w Zesławicach wykonano boczny zbiornik remontowy zasilany wodami rzeki Dłubni, doprowadzanymi do obu zbiorników ze wspólnego węzła wodnego. Po wykonanej renowacji głównego zbiornika wodnego zbiornik boczny został włączony do eksploatacji. Na podstawie wyników pomiarów zamulania stwierdzono zmniejszenie intensywności zamulania zbiornika głównego. Zmiana warunków przepływu wody przez zbiornik główny, na skutek skierowania części wód do zbiornika bocznego, ograniczyła ilość rumowiska dopływającego do zbiornika głównego. Opracowane zaleŜności regresyjne zmiany stopnia zamulania w czasie eksploatacji zbiorników umoŜliwiły wykazanie redukcji tempa zamulania. Na podstawie tych zaleŜności określono zmianę stopnia zamulania zbiornika głównego i bocznego w kolejnych latach eksploatacji. Według kryterium Hartunga (1959), zamulenie zbiornika wynoszące 80% powoduje wyłączenie go z eksploatacji. Wykazano, Ŝe przed odmuleniem stopień zamulania wynoszący 80% zostałby osiągnięty po 29 latach eksploatacji. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 185-193 Autor: Katarzyna PIKUL, Marian MOKWA Tytuł: Wpływ osadnika wstępnego na proces zamulania zbiornika głównego Słowa kluczowe: zbiorniki zaporowe, osadniki wstępne, proces zamulania Streszczenie: Jednym ze sposobów ograniczenia procesu zamulania zbiorników retencyjnych moŜe być stosowanie tzw. osadników wstępnych. Koncepcję taką wykorzystano przy konstrukcji zbiornika w Mściwojowie, który jest obiektem doświadczalnym Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Zanim woda wpłynie do zbiornika właściwego przechodzi przez porośnięte makrofitami komory osadnika i zbiornik wstępny, gdzie następuje proces osadzania się zanieczyszczeń i cząstek stałych, co znacznie poprawia jakość wody i spowalnia proces zamulania zbiornika właściwego. Z przeprowadzonej analizy transportu i sedymentacji osadów w układzie zbiornika Mściwojów (osadnik – zbiornik wstępny – zbiornik główny) wynika, Ŝe w okresie jego eksploatacji w latach 1999 – 2005 całkowita ilość zgromadzonych osadów wynosi około 26 570 m3. Ponad 2/3 osadów zostało zgromadzonych w zbiorniku wstępnym i osadniku. Osadnik wstępny zatrzymał ponad 10 % rumowiska. Oceniając skuteczność filtra biologicznego w postaci roślinności (trzcina pospolita) występującego w II komorze osadnika, moŜna zauwaŜyć, Ŝe odłoŜona została tutaj najgrubsza warstwa osadu wynosząca ok. 25 cm. Stanowi to połowę głębokości komory, która jest o 50 % płytsza od pozostałych. NaleŜy więc stwierdzić, Ŝe zbiornik wstępny wraz z osadnikiem jest waŜnym elementem ochrony zbiornika głównego przed szkodliwymi skutkami dopływu ze zlewni rumowiska i zanieczyszczeń obszarowych, a wprowadzona roślinność intensyfikuje proces sedymentacji. W artykule przedstawiono: charakterystykę i funkcję układu zbiornika Mściwojów, metodykę badań terenowych oraz wyniki badań i ich analizę. Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 194-201 Autor: Robert KASPEREK, Mirosław WIATKOWSKI Tytuł: Badania osadów dennych ze zbiornika Mściwojów Słowa kluczowe: zbiornik, osady, skład ziarnowy, zanieczyszczenia Streszczenie: Praca dotyczy badań składu ziarnowego oraz zawartości zanieczyszczeń w osadach dennych zbiornika Mściwojów. Zbiornik został wybudowany na cieku Wierzbak w 1999 roku, w województwie dolnośląskim, a jego główną funkcją jest wykorzystanie wody dla rolnictwa i wędkarskie oraz ochrona przeciwpowodziowa. Pobory prób wykonano w latach 2002 i 2007. Wyniki badań pokazały, Ŝe materiał denny znajdujący się w osadniku wstępnym i zbiorniku wstępnym to głównie piaski pylaste i piaski drobne, które stanowią ok. 80%. Do zbiornika głównego dostaje się mniej frakcji drobnych o średnicy d<0,25 mm, niŜ do części wstępnej. W/w frakcje kumulują najwięcej zanieczyszczeń oraz stanowią potencjalne źródło pogarszania się jakości wody. Z badań m.in. zawartości kadmu, miedzi, niklu, ołowiu i cynku w osadach wynika, Ŝe są one I - II klasy czystości. v Przegląd Naukowy InŜynieria i Kształtowanie Środowiska, z.2(40) 2008, s. 202-212 Autor: Ewa SMOLSKA Tytuł: Badania sedymentologiczne współczesnych osadów deluwialnych i ich znaczenie w ocenie dynamiki procesów erozji gleby na przykładzie Pojezierza Suwalskiego Słowa kluczowe: granulometry, deluvial deposits, sedimentological indexes Streszczenie: Badania erozji gleby prowadzone na wybranych stokach na Pojezierzu Suwalskim (Polska NE) w latach 1986-89 i 1998-99 oraz w 2007 roku pozwoliły na poznanie cech osadów transportowanych i deponowanych w obrębie stoku. Zastosowano metody analizy sedymentologicznej. Uwzględniono następujące wskaźniki uziarnienia: średnią średnicę ziarna, wysortowanie i skośność oraz zawartość materii organicznej w osadzie. Analizowano równieŜ wielkość ziarna (Mz i d5%) w relacji do erozyjności opadu. Badania osadów pochodzących z erozji gleby potwierdzają wcześniejsze spostrzeŜenia dotyczące ich cech strukturalno-teksturalnych. Wykonane analizy wskazują, Ŝe uziarnienie osadów jest uwarunkowane składem mechanicznym gleby. Analizowane osady były średnio i słabo wysortowane oraz dodatnio skośne, co wskazuje na analogiczne cechy jak gleb na stoku. Osady z erozji Ŝłobinowej cechowała skośność od lekko dodatniej do lekko ujemnej. Erozyjność opadów jest słabo skorelowana z frakcją zarówno transportowanego materiału jak i deponowanego, ze względu na transport nie tylko pojedynczych ziaren ale równieŜ i agregatów oraz dostarczanie do spływu cząstek gleby przez rozbryzg. Natomiast analiza wskaźników sedymentologicznych badanych osadów okazała się przydatna do identyfikacji procesu. Relacje pomiędzy Mz-σ1, Mz-Sk1 i Sk1-σ1 oraz Mz i stratami praŜenia wskazują na mechanizm procesu. Charakterystyczny wielomodalny przebieg krzywych częstości (o małej amplitudzie mód) badanych osadów równieŜ moŜna uznać za wskaźnikowy dla osadów deluwialnych. W przypadku badanych osadów, aby proces spłukiwania miał odzwierciedlenie w cechach sedymentologicznych droga transportu musiałaby wynosić przynajmniej ok. 30 m. Jednocześnie na zmianę cech osadu miały istotny wpływ jedynie opady o znacznym natęŜeniu.
