Upload
buinhan
View
220
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Hydrologia w operatach Hydrologia w operatach wodnoprawnychwodnoprawnych
Beniamin Więzik
SHP
Stowarzyszenie Hydrologów Polskich
Wyzsza Szkola Administracji w Bielsku-Białej
Warszawa, 21 września 2017 r.
.
Art. 388. 1. Zgoda wodnoprawna jest udzielana przez:
1) wydanie pozwolenia wodnoprawnego;
2) przyjęcie zgłoszenia wodnoprawnego;
3) wydanie oceny wodnoprawnej;
Art. 407. 1. Pozwolenie wodnoprawne wydaje się na wniosek.
2. Do wniosku dołącza się:
1) operat wodnoprawny z oznaczeniem daty jego wykonania, zwany dalej „operatem”,
wraz z opisem prowadzenia zamierzonej działalności niezawierającym określeń
specjalistycznych;
Art. 408. Operat sporządza się pisemnie w formie opisowej i graficznej, a także na elektro-
nicznych nośnikach danych jako dokument tekstowy, zaś część graficzną operatu w postaci
plików typu rastrowego (PDF).
Art. 409. 1. Część opisowa operatu, w dostosowaniu do rodzaju działalności, której dotyczy
pozwolenie wodnoprawne, zawiera:
a) cel i zakres zamierzonego korzystania z wód,
8) wielkość przepływu nienaruszalnego, sposób jego obliczania oraz odczytywania jego
wartości w miejscu korzystania z wód;
9) wielkość średniego niskiego przepływu z wielolecia (SNQ) …..
Art. 270. 6. Wysokość opłaty za usługi wodne zależy odpowiednio od ilości pobranej
wody oraz od tego, czy pobrano wodę powierzchniową czy wodę podziemną,
przeznaczenia wody, jej średniego niskiego przepływu z wielolecia (SNQ), przy czym
wielolecie obejmuje co najmniej 20 lat hydrologicznych …
Art. 271. 3. Wysokość opłaty stałej za pobór wód powierzchniowych ustala się jako
iloczyn jednostkowej stawki opłaty, czasu wyrażonego w dniach i maksymalnej ilości
wody powierzchniowej wyrażonej w m3/s, która może być pobrana na podstawie
pozwolenia wodnoprawnego albo pozwolenia zintegrowanego, z uwzględnieniem
stosunku ilości wody powierzchniowej, która może być pobrana na podstawie tych
pozwoleń, do SNQ.
Art. 274. Górne jednostkowe stawki opłat za usługi wodne:
b) za pobór:
– wód powierzchniowych – 1000 zł na dobę za 1 m3/s za określony w pozwoleniu
wodnoprawnym albo w pozwoleniu zintegrowanym maksymalny pobór wód, jeżeli pobór
wód jest większy niż 50% SNQ,
Art. 551. 2. Ustalenie wysokości opłaty za usługi wodne w okresie od dnia wejścia w życie
ustawy do dnia 31 grudnia 2020 r. następuje na podstawie:
1) określonego w pozwoleniu wodnoprawnym albo w pozwoleniu zintegrowanym celu i
zakresu korzystania z wód;
3. W okresie od dnia wejścia w życie ustawy do dnia 31 grudnia 2019 r. Wody Polskie
ustalają wysokość opłat za usługi wodne, nie uwzględniając średniego niskiego
przepływu z wielolecia (SNQ).
6. Do dnia 31 grudnia 2019 r. Wody Polskie opracują metodykę wyznaczania
średniego niskiego przepływu z wielolecia (SNQ), na potrzeby ustalania wysokości
opłat za usługi wodne.
Przepływy główne stopnia I
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0 365 730 1095 1460 1825 2190
Czas t [doby]
Prz
epły
w Q
[m
3 /s]
Rzeka Soła Wodowskaz Cięcina
1951 1952 1953 1954 2003
WQ 1951
WQ 1952
WQ 1953
WQ 1954
WQ 2003
NQ 1951
NQ 1952
NQ 1953
NQ 1954
NQ 2003
SQ 1951
SQ 1952
SQ 1953
SQ 1954 SQ 2003
∑=
=N
i
iNQN
SNQ1
1
Przepływ średni niski
gdzie:
NQi - najniższy przepływ w roku i,
N - liczba lat.
gdzie:
Δ(SNQ) - procentowy błąd oszacowania SNQ,
δSNQ - procentowy błąd pomiarowy oszacowania SNQ na określonym poziomie
istotności α,
σ(SNQ) - odchylenie kwadratowe zbioru {NQi},
N - liczba lat,
tα - wartość krytyczna charakterystyki t(α, s) rozkładu t-Studenta.
2/122 ])}{
100[(1
)( SNQi
SNQ
NQt
NSNQ δ
σα +=∆
2. Procentowy błąd oszacowania SNQ
1. Jednorodność { NQi } - antropopresja
Średnia arytmetyczna przepływów najniższych rocznych z wielolecia.
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
Przepływ Q [m3s-1]
Nap
ełni
enie
h [
m]
Krzywa przepływu (konsumcyjna)
Rzeka Biała
Wodowskaz Mikuszowice
0,450 m3∙s-1
Przepływy minimalne roczne
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
2011
2008
2005
2002
1999
1996
1993
1990
1987
1984
1981
1978
1975
1972
Rok
Prz
epły
w N
Q [
m3 s-1
]
SNQ = 0,099 m3∙s-1
(1971 – 2011)
SNQ = 0,090 m3∙s-1
(1973-1992)
Potok Żabniczanka Wodowskaz Żabnica
n
W
xWx
A
AQQ
=
gdzie:
Qx - przepływ w przekroju badanym w m3∙s-1,
QW - przepływ w przekroju wodowskazowym w m3∙s-1,
Ax - powierzchnia zlewni do przekroju badanego w km2,
AW - powierzchnia zlewni do przekroju wodowskazowego w km2,
n - wskaźnik redukcji przepływów.
Metoda analogii (podobieństwa) hydrologicznej
Ekstrapolacja
Potok ŻabniczankaWodowskaz Żabnica
Potok SalamonkaUjęcie wody
Lokalizacja wodowskazu Żabnica i ujęcia wody na potoku Salamonka
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
31.0
3.20
16
20.0
4.20
16
10.0
5.20
16
30.0
5.20
16
19.0
6.20
16
09.0
7.20
16
29.0
7.20
16
18.0
8.20
16
Czas t [h]
Prz
epły
w Q
Ż [
m3
s-1]
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
Prz
epły
w Q
S [
m3
s-1]
Potok Żabniczanka - Wodowskaz Żabnica
Potok Salamomka - Ujęcie wody
Przepływy korespondujące
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00
Przepływ QŻ [m3 s-1]
Prz
epły
w Q
S [m
3 s-1
]
Przepływy korespondujące
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8
Przepływ QŻ [m3 s-1]
Prz
epły
w Q
S [
m3 s
-1]
Przenoszenie informacji hydrologicznej
29.04.2016 r.
16.08.2016 r.30.03.2016 r.
23.06.2016 r.
1,0504
0,17220,32731,218153
N
APIH108,07SNQ
−⋅=
gdzie:P – opad średni roczny w zlewni w mm,N – współczynnik nieprzepuszczalności gleb w % określono z odpowiedniej tabeli,H – średnie wzniesienie zlewni w m n.p.m.I – umowny spadek zlewni w ‰, obliczony z równania.
L
ΔWI =
gdzie:L – długość cieku od przekroju badanego do najdalej położonego źródła w km,∆W – różnica wysokości pomiędzy najwyżej położonymi źródłami cieku w
zlewni, a rzędną dna koryta badanym w m.
∆W = Wźr - Wp
gdzie:Wźr – wysokość najwyżej położonego źródła w m n.p.m.,Wp – wysokość w przekroju pomiarowym w m n.p.m.
Wzory Punzeta
Wzór Stachý
35,055,007,1410613,2 rp iSSqASNQ −⋅=
gdzie:
A – powierzchnia zlewni w km2,
SSqp – średni z wielolecia odpływ jednostkowy z zasilania podziemnego w dm3⋅s-1⋅km-2,
ir – spadek cieku w ‰.
Cicha Woda - wodowskaz Zakopane-Harenda (A = 58,17 km2)
Czarny Dunajec - wodowskaz Koniówka (A = 132,81 km2)
Ochotnica - wodowskaz Tylmanowa (A = 106,42 km2)
Wielki Rogoźnik - wodowskaz Ludźmierz (A = 125,67 km2)
A. Wałęga, D. Młyński, R.KokoszkaWeryfikacja wybranych metod empirycznych do obliczania przepływów minimalnych i średnich w zlewniach dorzecza Dunajca
Porównanie metod empirycznych
0,280,120,31Lud mierzWielki Rogo nik
0,490,160,37TylmanowaOchotnica
0,630,270,94KoniówkaCzarny Dunajec
0,240,120,56Zakopane - HarendaCicha Woda
WzórStachý
WzórPunzeta
SNQ obliczone [m3⋅s-1]SNQ
[m3⋅s-1]WodowskazRzeka
Obliczenie zasobów gwarantowanych
Metodyka jednolitych bilansów wodnogospodarczych (1992)
Szereg uporządkowany przepływów okresowych (dobowych)
gdzie:Qt - przepływ dobowy w dniu t w m3s-1,n - liczebność ciągu.
Przepływ o określonej gwarancji czasowej w zakresie 0 < g ≤ 1 oblicza się ze wzoru:
Wskaźnik z określający pozycję w ciągu rozdzielczym przepływów dobowych jest
wartością całkowitą iloczynu liczebności ciągu n i założonej gwarancji g.
Q(1) ≥ Q(2) …≥ Q(n))i(t QQ ⇒
)z(g QQ =
)gn(Ez ⋅=
0,000
0,010
0,020
0,030
0,040
0,050
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Gwarancja g
Prz
epły
w Q
g, Q
d [m
3 s-1] Q gwarantowane
Q dyspozycyjne
Q nn = 4,0 dm3s
-1
Q g = 10,7 dm3
s-1
Krzywa sum czasów trwania przepływów wraz z wyższymi
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Gwarancja g
Prz
epły
w Q
g, Q
d [m
3 s-1]
Q gwarantowane
Q dyspozycyjne
Q nn = 4,0 dm3s
-1
Q g = 10,7 dm3s
-1
Q d = 6,7 dm3s
-1
Krzywa sum czasów trwania przepływów wraz z wyższymi
Metoda Kostrzewy
Przepływem nienaruszalnym jest to ilość wody wyrażona w m3·s-1, 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 ekonomicznym.
Przepływ nienaruszalny
SNQkQnn ⋅=
gdzie:
Qnn - przepływ nienaruszalny w m3∙s-1,
SNQ - przepływ średni niski (qasi-naturalny) w m3∙s-1,
k - parametr przyjmowany z odpowiedniej tabeli.
„Obecne ukierunkowanie badań hydrobiologicznych uniemożliwia scharakteryzowanie i
ustalenie zależności i związków zachodzących pomiędzy biocenozą i zoocenozą wód
rzecznych, a zjawiskami hydrologicznymi.”
K. Kosztrzewa – Przepływy nienaruszalne – stan i kierunki badań. Gospodarka wodna Nr 1. 1980
Przepływem nienaruszalnym - jest przepływ o wartości odpowiadającej granicznemu
napełnieniu koryta cieku, przy którym zachowane są podstawowe procesy
biologiczne ekosystemu wodnego.
Metoda hydrobiologiczna
Przepływ wymagany - jest przepływ, który powinien być pozostawiony w cieku
z uwagi na innych użytkowników, określany według kryterium: eksploatacyjnego
(istniejące niżej ujęcia wody), krajobrazowego, wędkarskiego, żeglugowego,
z uwzględnieniem hierarchii użytkowników w systemie.
Przepływ nienaruszalny
Przepływ wymagany
Qgr