of 422/422
ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 528: 15-21 ZMIENNOŚĆ ODPLYWU W ZLEWNI ROLNICZEJ ANTROPOGENICZNIE PRZEKSZTALCONEJ 1 Mariusz Adynkiewicz-Piragas 1 , Alicja Krzemińska 2 1 Zaklad Badań Regionalnych, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Oddzial we Wroclawiu 2 Instytut Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy we Wroclawiu Wstęp W badaniach zlewni rzecznych istotnym parametrem wymagającym poznania jest odplyw. Badania odplywu są waŜnym krokiem do poznania prawidlowości rządzących procesem obiegu wody w zlewniach rzecznych. Antropogeniczne oddzialywania, szczególnie regulacja cieku i zabudowa hydrotechniczna, mają wplyw na zmienność odplywu. Jazy, progi i stopnie są budowlami poprzecznymi obejmującymi calą szerokością koryto rzeczne, które w mniejszym lub większym stopniu piętrzą wody powierzchniowe, przyczyniając się tym samym do poprawy stosunków powietrzno- wodnych terenów przyleglych oraz zwiększenia moŜliwości retencyjnych rzeki i doliny [ADYNKIEWICZ-PIRAGAS 2002; BAJKOWSKI 1998; SMOLUCHOWSKA 1992]. Na skutek piętrzenia zwiększa się powierzchnia i glębokość wody w cieku oraz czas trwania przeplywu, natomiast zmniejszeniu ulega przeplyw i wahania zwierciadla wody, a tym samym odplyw rzeczny. W pracy przedstawiono zmienność odplywu rzecznego w zlewni rolniczej na przykladzie rzeki Smortawy na odcinku uregulowanym i nieuregulowanym w latach charakterystycznych (rok suchy, normalny i mokry). Material i metody badań 1 Praca finansowana ze środków projektu badawczego nr 2P06500429 finansowanego ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa WyŜszego. Rzeka Smortawa jest przykladem rzeki nizinnej, w której przewaŜają grunty orne z liczną zabudową hydrotechniczną. Smortawa stanowi prawobrzeŜny doplyw Odry o dlugości 39 km. Wyplywa z okolic Namyslowa na wysokości 175 m n.p.m. Do Odry uchodzi w km 223 + 350, w rejonie Jelcza, na wysokości 124 m n.p.m. Zlewnia rzeki o powierzchni 445 km 2 charakteryzuje się malymi spadkami, średnio 1,31‰. Glównymi doplywami Smortawy są: Loza, Minkowski Potok, Śmieszka. Zlewnia rzeki Smortawy ma charakterystyczny ksztalt, w górnym i środkowym biegu jest rozbudowana i zwęŜa się w dolnym odcinku, przeplywając przez pradolinę Odry (rys. 1). Na dolnym odcinku Smortawy zlokalizowano szereg inwestycji hydrotechnicznych: jaz Hanna w km

ZMIENNO ŚĆ ODPŁYWU W ZLEWNI ROLNICZEJ … · wyst ąpił, a w krótkim okresie pi ętrzenia ograniczonego przepływ średni dobowy wynosił 26000 m 3⋅d-1, a w pozostałym okresie

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of ZMIENNO ŚĆ ODPŁYWU W ZLEWNI ROLNICZEJ … · wyst ąpił, a w krótkim okresie pi ętrzenia...

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTPW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 528: 15-21 ZMIENNO ODPYWU W ZLEWNI ROLNICZEJ ANTROPOGENICZNIE PRZEKSZTACONEJ 1 Mariusz Adynkiewicz-Piragas 1, Alicja Krzemiska 2 1 Zakad Bada Regionalnych, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Oddzia we Wrocawiu 2 Instytut Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocawiu Wstp

W badaniach zlewni rzecznych istotnym parametrem wymagajcym poznania jest odpyw. Badania odpywu s wanym krokiem do poznania prawidowoci rzdzcych procesem obiegu wody w zlewniach rzecznych. Antropogeniczne oddziaywania, szczeglnie regulacja cieku i zabudowa hydrotechniczna, maj wpyw na zmienno odpywu. Jazy, progi i stopnie s budowlami poprzecznymi obejmujcymi ca szerokoci koryto rzeczne, ktre w mniejszym lub wikszym stopniu pitrz wody powierzchniowe, przyczyniajc si tym samym do poprawy stosunkw powietrzno-wodnych terenw przylegych oraz zwikszenia moliwoci retencyjnych rzeki i doliny [ADYNKIEWICZ-PIRAGAS 2002; BAJKOWSKI 1998; SMOLUCHOWSKA 1992]. Na skutek pitrzenia zwiksza si powierzchnia i gboko wody w cieku oraz czas trwania przepywu, natomiast zmniejszeniu ulega przepyw i wahania zwierciada wody, a tym samym odpyw rzeczny.

W pracy przedstawiono zmienno odpywu rzecznego w zlewni rolniczej na przykadzie rzeki Smortawy na odcinku uregulowanym i nieuregulowanym w latach charakterystycznych (rok suchy, normalny i mokry). Materia i metody bada

1 Praca finansowana ze rodkw projektu badawczego nr 2P06500429 finansowanego ze rodkw Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyszego.

Rzeka Smortawa jest przykadem rzeki nizinnej, w ktrej przewaaj grunty orne z liczn zabudow hydrotechniczn. Smortawa stanowi prawobrzeny dopyw Odry o dugoci 39 km. Wypywa z okolic Namysowa na wysokoci 175 m n.p.m. Do Odry uchodzi w km 223 + 350, w rejonie Jelcza, na wysokoci 124 m n.p.m. Zlewnia rzeki o powierzchni 445 km2 charakteryzuje si maymi spadkami, rednio 1,31. Gwnymi dopywami Smortawy s: oza, Minkowski Potok, mieszka. Zlewnia rzeki Smortawy ma charakterystyczny ksztat, w grnym i rodkowym biegu jest rozbudowana i zwa si w dolnym odcinku, przepywajc przez pradolin Odry (rys. 1). Na dolnym odcinku Smortawy zlokalizowano szereg inwestycji hydrotechnicznych: jaz Hanna w km

M. Adynkiewicz-Piragas, A. Krzemiska

16

5 + 050, stopie drewniany w km 8 + 030, stopie betonowy w km 9 + 058 i jaz stay betonowo-kamienny w km 9 + 676. Budowle te maj na celu powstrzymanie niekorzystnych zmian zachodzcych w korycie rzecznym w wyniku przeprowadzonej regulacji cieku zakoczonej w roku 1993. Wikszoci wykonanych budowli ma stae pitrzenie poza jazem w km 5 + 050. Jest to jaz ruchomy zbudowany z 2 przeleww staych i dwch czci ruchomych z zamykanymi zasuwami. Rzdna korony przeleww staych wynosi 127 m n.p.m., ktre zabezpieczaj jaz przed niekontrolowanym spitrzeniem w przypadku zamknitych zasuw [ADYNKIEWICZ-PIRAGAS, DRABISKI 2001].

Rys. 1. Zlewnia rzeki Smortawy wraz z lokalizacj posterunku wodowskazowego Janikw Fig. 1. Smortawa basin with the localization of water level Janikw

Do oceny zmiennoci odpywu rzeki Smortawy wytypowano rok suchy (2003), przecitny (2005) i wilgotny (2006). Przekrj pomiarowy zlokalizowany jest w km 7 + 105, gdzie zainstalowano limnigraf pywakowy tygodniowy (MB-2) oraz at wodowskazow. Obserwacje stanw wody prowadzone s cigle od 1 XI 1997 r. W tym samym przekroju prowadzone s rwnie okresowe pomiary natenia przepywu za pomoc mynka hydrometrycznego. Poniewa przekrj znajduje si pod wpywem okresowego pitrzenia na jazie Hanna w km 5 + 050, obliczono spitrzenie w przekroju pomiarowym za pomoc wzoru Rhlmana. Nastpnie opracowano krzyw natenia przepywu w warunkach spitrzenia. Ponadto do oceny odpywu rzecznego obliczono sumy opadw za pomoc wieloboku rwnomiernego zadeszczenia ze stacji: Miodary, Lubisz, Brzeg i Oawa. Do oceny nadmiarw i niedoborw opadw w badanej zlewni wykorzystano klasyfikacj KACZOROWSKIEJ [1962] (rok suchy, normalny i wilgotny). Nastpnie dla badanego przekroju w Jankowie obliczono dla wybranych lat odpyw (H, mm), wspczynnik odpywu (c) oraz objto odpywu (V, mln m3) i obliczono surowy bilans wodny (P-H).

Wyniki

mieszka

Pijawka

Mi

kows

ki P

otok

Biestrzychowicki

oza

Dopyw w Rogalicach

Smortawa

Smortawa

Janikw km 7+105

ZMIENNO ODPYWU W ZLEWNI ROLNICZEJ ...

17

Opady atmosferyczne

W roku suchym (2003) roczna suma opadw w zlewni Smortawy wynosia 442 mm, w roku przecitnym (2005) 514 mm, a roku wilgotnym (2006) 624 mm. Maksymalne sumy miesiczne opadw wahay si od 67-140 mm i wystpoway w lipcu (2003, 2005) i sierpniu (2006). Natomiast minimalne sumy opadw wyst-poway w lutym (2003) oraz w we wrzeniu i padzierniku (2005, 2006) i wahay si od 3 mm do 4 mm. Stany wody

Stany rednie roczne wahay si od 66 cm w roku suchym do 123 cm w roku wilgotnym. Stany maksymalne wynosiy: 121 cm w roku suchym (11 II 02), 126 cm w roku normalnym (10 VIII 05) i 171 cm w roku wilgotnym (07 VI 06). Stany minimalne wahay si od 40 cm w roku suchym (25 VI 03) do 51 cm w roku normalnym. Ponadto w wybranych latach stany wody w przekroju pomiarowym byy okresowo podpitrzone. W roku suchym (2003) pitrzenie byo ograniczone ze wzgldu na mae zasoby, a maksymalne pitrzenie na rzdnej 127 m n.p.m. nie wystpio, natomiast ograniczone pitrzenie na rzdnej 126,5 m n.p.m. wystpio w okresie letnim w lipcu. W roku przecitnym maksymalne pitrzenie na rzdnej 127 m n.p.m. wystpowao w okresie luty/marzec i w sierpniu, a ograniczone pitrzenie na rzdnej 126,5 na przeomie czerwca i lipca. W roku wilgotnym maksymalne pitrzenie wystpowao na przeomie luty/marzec, kwiecie/maj i sierpie/wrzesie oraz ograniczone pitrzenia na przeomie czerwiec/lipiec. Z przeprowadzonych oblicze spitrzenia wody w przekroju pomiarowym Janikw (7 + 105) wynika, e przy pitrzeniu maksymalnym (127 m n.p.m.) na jazie Hanna (5 + 050) spitrzenie wynosi 0,7 m, a w okresie ograniczonego pitrzenia na rzdnej 126,50 m n.p.m. 0,28 m. Odpyw rzeczny

Roczny odpyw w przekroju pomiarowym w roku suchym wynis 27,56 mln m3, w roku normalnym 53,89 mln m3, a w roku wilgotnym 106,57 mln m3. W roku suchym miesiczne wartoci odpywu wahay si od 0,24 mln m3 w marcu do 8,02 mln m3 w listopadzie, w roku normalnym od 1,54 mln m3 w padzierniku do 8,21 mln m3 w czerwcu. Natomiast w roku wilgotnym odpywy byy znacznie wiksze i wahay si od 1,07 mln m3 w listopadzie do 25,07 mln m3 w czerwcu (rys. 2). Odpywy dobowe w roku suchym wahay si od 3 m3d-1 do 359 000 m3d-1, rednio 69000 m3d-1. W roku normalnym rednio dobowy przepyw wynosi 134000 m3d-1 i zawiera si w przedziale od 810 do 389 000 m3d-1. W roku wilgotnym odpywy dobowe byy najwiksze i wahay si od 824 m3d-1 do 11 929 m3d-1, rednio 262 000 m3d-1. Odpywy dobowe w roku normalnym przy maksymalnym pitrzeniu na rzdnej 127 m n.p.m. wynosiy rednio 19 700 m3d-1, a w okresie ograniczonego pitrzenia na rzdnej 126,5 m n.p.m. 62 700 m3d-1. Natomiast w okresie bez pitrzenia redni odpyw by wikszy i wynosi 159 000 m3d-1. W roku wilgotnym redni dobowy odpyw podczas maksymalnego pitrzenia wynosi 114 000 m3d-1, a w okresie ograniczonego pitrzenia 176 000 m3d-1. W okresie bez pitrzenia na jazie w km 5 + 050 (Hanna) wynosi 347000 m3d-1. W roku suchym w zwizku z maymi zasobami wodnymi okres pitrzenia maksymalnego nie wystpi, a w krtkim okresie pitrzenia ograniczonego przepyw redni dobowy wynosi 26000 m3d-1, a w pozostaym okresie wynosi rednio 76000 m3d-1. Surowy bilans wodny

M. Adynkiewicz-Piragas, A. Krzemiska

18

W celu zobrazowania i oceny odpywu i zasobw wodnych obliczono surowe

bilanse wodne dla roku suchego, normalnego i wilgotnego. Odpyw powierzchniowy (H) wyraony w mm w roku suchym wynosi 56 mm, w roku normalnym 109 mm, a w roku wilgotnym 214 mm. Minimalne odpywy wystpoway w marcu 2003, padzierniku 2005 i 2006, a maksymalne w listopadzie 2002 i 2004 oraz w styczniu 2006. Roczne wartoci deficytu odpywu (P-H) wynosiy odpowiednio 386 mm w roku suchym, 405 mm w roku normalnym i 410 mm w roku wilgotnym. Wspczynnik odpywu c, ktry przedstawia stosunek iloci wody odpywajcej do iloci wody z opadw atmosferycznych waha si w roku suchym od 0,031 w kwietniu do 0,527 w lutym.

Rys. 2. Miesiczne sumy odpywu w Smortawie w przekroju Janikw w roku suchym (2003),

normalnym (2005) i wilgotnym (2006) Fig. 2. Monthly sum of runoff at the Smortawa river at cross-section Janikw in drought

(2003), normal (2005) and wet year (2006)

W roku normalnym waha si od 1,26 w X do 0,07 w VII, a w roku wilgotnym od 2,68 w IX do 0,09 w XI (rys. 3). Dyskusja

Z przeprowadzonych obserwacji stanw wody w roku suchym (2003), nor-malnym (2005) i wilgotnym (2006) w przekroju pomiarowym Janikw km 7 + 105 wynika, e rzeka Smortawa jest ciekiem o zasilaniu gwnie opadowym. Jednak due znaczenie na ksztatowanie si poziomu zwierciada wody ma pitrzenie na jazie Hanna w km 5 + 050.

ZMIENNO ODPYWU W ZLEWNI ROLNICZEJ ...

19

H wskanik odpywu; total runoff ratio P opad; precipitation c wspczynnik odpywu; total runoff coefficient Rys. 3. Surowy bilans wody w przekroju Janikw w roku: A - suchym (2003), B - normalnym

(2005), C - wilgotnym (2006) Fig. 3. Water balance at cross-section Janikw at: A) - drought (2003), B - normal (2005), C

- wet year (2006)

Roczny odpyw ze zlewni w przekroju km 7 + 105 Janikw (A = 404 km2) w roku suchym 2003 by niszy a o 50% od roku normalnego, natomiast w roku wilgotnym 2006 o 100% wyszy. Tak due rnice wynikaj gwnie z sumy opadw w tych latach, w roku 2003 opad wynosi 442 mm, a w roku wilgotnym 624 mm. Z analizy miesicznych wartoci ze zlewni Smortawy w badanym przekroju wynika, e w okresach z maksymalnym pitrzeniem (127-126,5 m n.p.m.) maleje odpyw ze zlewni. Najwiksze redukcje odpywu wystpiy szczeglnie w roku mokrym w lutym, kwietniu, lipcu i wrzeniu 2006 r oraz w roku normalnym 2005 w lutym i lipcu oraz w lipcu 2003 r. Potwierdzaj to rwnie obliczone rednie dobowe wartoci odpywu.

M. Adynkiewicz-Piragas, A. Krzemiska

20

W zlewni Smortawy mona zauway zdecydowan koncentracj opadw w miesicach letnich (VI-VIII), ale mimo to nie powoduj one istotnego zwikszenia odpywu rzecznego. Jest to typowe zjawisko na terenie Polski, w tym przypadku wie si to rwnie z pitrzeniem i hamowaniem odpywu.

Rozkad czasowy skadowych bilansu wodnego zmienia si do znacznie. Najmniejsze sumy miesiczne opadu przypadaj na miesice zimowo-wiosenne (stycze-marzec) oraz jesienne (wrzesie-padziernik), a najwiksze na miesice letnie (lipiec-sierpie). Odpyw natomiast, odwrotnie ni opad, najwikszy jest w listopadzie lub styczniu, a najmniejszy jest w miesicach letnio-jesiennych. Nieco inaczej jest w roku suchym 2003, kiedy to minimalny odpyw wystpi w marcu.

Wnioski

W oparciu o badania przeprowadzone dla lat charakterystycznych mona wysnu nastpujce wnioski: 1. Obnienie odpywu w okresach podpitrzenia rzeki jest wywoane przede

wszystkim czasowym retencjonowaniem czci odpywu w rozlewiskach Smortawy, a retencjonowane zasoby odpywaj od maja do czerwca i od lipca do wrzenia.

2. W okresie pitrzenia odpyw redni w roku normalnym by omiokrotnie

mniejszy od odpywu swobodnego, a w roku wilgotnym trzykrotnie mniejszy. Najnisze odpywy dobowe notowano w roku suchym, co wynika gwnie z maego zasilania opadowego.

3. Rozbienoci midzy zasilaniem zlewni a odpywem rzecznym i ich zmiennoci

s spowodowane wikszym parowaniem latem i wczeniem si wiosn znacznych iloci wd zmagazynowanych w pokrywie nienej oraz hamowaniem odpywu w okresach pitrzenia i retencjonowania wd.

Literatura ADYNKIEWICZ-PIRAGAS M. 2002. Wpyw zmiennego pitrzenia na ksztatowanie si od-pywu ze zlewni Smortawy. Wiadomoci IMGW, Tom XXV(4): 51-62.

ADYNKIEWICZ -PIRAGAS M., DRABISKI A. 2001 Wpyw inwestycji hydrotechnicznych na ekosystem rzeki Smortawy. Zeszyty Naukowe AR we Wrocawiu, Melioracja 417: 9-29.

BAJKOWSKI S. 1998. Wpyw budowli wodnych na warunki tlenowe w rzece. Przyrodnicze i techniczne problemy gospodarowania wod dla zrwnowaonego rozwoju obszarw wiejskich. Przegld Naukowy SGGW, Warszawa: 145-152.

KACZOROWSKA Z. 1962. Opady w Polsce w przekroju wieloletnim. Inst. Geogr. PAN, Prace Geogr. nr 33, Warszawa.

SMOLUCHOWSKA A. 1992. Sposoby przywrcenia i utrzymania rwnowagi wyerodowa-nego odcinka maej rzeki nizinnej. Wiadomoci Instytutu Melioracji i Uytkw Zielonych, PWRiL, Warszawa, XVII(1): 139-148.

Sowa kluczowe: rzeka nizinna, odpyw, budowle hydrotechniczne Streszczenie

W pracy przedstawiono wynik bada odpywu ze zlewni rolniczej antropo-

ZMIENNO ODPYWU W ZLEWNI ROLNICZEJ ...

21

genicznie przeksztaconej na przykadzie rzeki Smortawy. Ponadto scharakteryzowano w przekroju badawczym km 74 + 105 przebieg stanw wody oraz obliczono bilans wodny dla roku suchego (2003), normalnego (2005) i wilgotnego (2006). RUNOFF VARIABILITY AT AGRICULTURAL BASIN WITH ANTHROPOGENIC IMPACT Mariusz Adynkiewicz-Piragas 1, Alicja Krzemiska 2 1 Regional Research Department, Institute of Meteorology and Water Management, Branch Wrocaw 2 Institute of Landscape Architecture, University of Environmental and Life Sciences, Wrocaw Key words: lower river, runoff, hydrotechnical structures Summary

The paper presents some results of runoff from agriculture basin with anthro-pogenic changes on the example of Smortawa basin. Furthermore, daily hydrographs of water level in the river section km 7 + 105 were characterized and additionally water balance for drought (2003), normal (2005) and wet (2006) year was calculated. Dr in. Mariusz Adynkiewicz-Piragas Zakad Bada Regionalnych Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Oddzia we Wrocawiu ul. Parkowa 30 51-616 WROCAW e-mail: [email protected] Dr Alicja Krzemiska Instytut Architektury Krajobrazu Uniwersytet Przyrodniczy Pl. Grunwaldzki 24A 50-363 WROCAW e-mail: [email protected]

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTPW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 528: 23-31 SYSTEMOWE UJCIE OCHRONY RODOWISKA W KONSERWOWANYCH CIEKACH WODNYCH Elbieta Bondar-Nowakowska Instytut Ksztatowania i Ochrony rodowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocawiu Wstp

Projektowanie, wykonawstwo i eksploatacja koryt ciekw powinny spenia, oprcz wymaganej zdolnoci przepustowej, take wymagania zwizane z ksztato-waniem i ochron rodowiska przyrodniczego. Wszystkie te fazy oraz kada z nich osobno, musz tworzy pewien system, ktrego sprawne i efektywne dziaanie zaley od stopnia uwzgldnienia jego elementw skadowych [BONDAR-NOWAKOWSKA 2000].

Celem pracy jest zastosowanie grafu zorientowanego do przedstawienia powiza wystpujcych midzy elementami wchodzcymi w skad systemu ochrony rodowiska w konserwowanych ciekach wodnych. Umoliwi to okrelenie znaczenia poszczeglnych elementw w tym systemie, a w konsekwencji pozwoli na przewidywanie i ocen przyrodniczych skutkw rozwiza technologiczno-organizacyjnych, zastosowanych podczas planowania i realizacji robt. Projekt systemu

Na rysunku 1 przedstawiono system ochrony rodowiska w ciekach objtych robotami konserwacyjnymi. Skada si on z 4 podsystemw - P.1, P.2, P.3, P.4 zawierajcych elementy, ktre naley uwzgldnia, gdy chcemy chroni flor i faun koryta cieku podczas wykonawstwa robt. Opis elementw systemu

Podsystem 1 obejmuje elementy, ktre ksztatuj rodowisko przyrodnicze w korycie cieku, wskazuj kierunki rozwiza techniczno-organizacyjnych na etapie planowania oraz warunkuj wykonawstwo robt konserwacyjnych. Podsystem ten zawiera 4 podsystemy niszego rzdu P.1.1, P.1.2, P.1.3, P.1.4, w ktrych pogrupowane zostay elementy o podobnych cechach. Elementy oznaczone zostay e.1 do e.34 (tab. 1). P.1.1 obejmuje szeroko dna cieku (e.1), gboko (e.2), spadek dna (e.3) oraz nachylenie skarp (e.4). Elementy te maj wpyw na poziom wody w cieku, jej przepyw, prdko, temperatur, przenikanie wiata oraz stenie tlenu. Decyduj one o rozmieszczeniu organizmw w korycie cieku, liczbie gatunkw i ich osobnikw, maj wpyw na aktywno i cykle yciowe organizmw. Rodzaj podoa w dnie cieku (e.5)

E. Bondar-Nowakowska

24

oraz jako wody (e.6), wywieraj wpyw na obecno w cieku wielu gatunkw glonw, bezkrgowcw i ryb. Ubezpieczenie skarp (e.7) oraz budowle na cieku (e.8) reguluj przepyw, ograniczajc nag zmian warunkw wpywajcych na rozmieszczenie i liczebno organizmw w korycie. Mog one take zaburzy te warunki, spowodowa zmienno ruchu rumowiska, erozj lub sedymentacj oraz przerwa drogi naturalnego przemieszczania si fauny wodnej.

Podsystem 1 Koryto cieku Subsystem 1

Water-course bed

Podsystem 2 Realizacja

robt Subsystem 2 Execution of

works

Podsystem 3 Eksploatacyjny

Subsystem 3

Operational use

Podsystem 4 Ekonomiczny

Subsystem 4 Economical

question

P.1.1 charakterystyka

koryta river bed

characteristic

P.2.1 warunki

wykonawstwa conditions for

the works execution

P.1.2 zagospodarowanie strefy przybrzenej management of the

bank zone

P.2.2 technologia

robt production technology

P.1.3

stan koryta river bed condition

P.2.3 organizacja

robt organization of

works

P.1.4 flora i fauna koryta i strefy przybrzenej

flora and fauna in the water-course bed

on the bank zone

P.2.4 pracownicy workmen

Rys. 1. System ochrony rodowiska w robotach konserwacyjnych na ciekach Fig. 1. System of environmental protection in the maintenance work on water-courses P.1.2 - strefa przybrzena. Ekologiczne znaczenie strefy przybrzenej w duym stopniu uzalenione jest od rodzaju jej zagospodarowania (e.9). Moe ona by uytkowana jako grunty orne lub uytek zielony, mog znajdowa si na niej pojedyncze drzewa i krzewy lub las. W strefie tej przebywaj i osiadaj liczne zwierzta. Rolinno strefy przybrzenej ogranicza nawietlenie wody, oddziaujc przez to na jej temperatur i nasycenie tlenem, powoduje zatrzymanie materiaw erozyjnych, agodzi skutki dziaania wiatru, deszczu i spywu lodw. Ponadto podnosi walory rekreacyjne i krajobrazowe terenu. P.1.3 - stan cieku przed wykonaniem robt konserwacyjnych. Zamulenie (e.10) oraz

SYSTEMOWE UJCIE OCHRONY RODOWISKA ...

25

materia zalegajcy w dnie cieku, jak np. due kamienie, zwalone pnie i korzenie (e.11), powoduj zrnicowanie jego warunkw siedliskowych. Zgodnie z zasad biocenotyczn Thienemanna, wpywa to dodatnio na liczb gatunkw w tym rodowisku. Miejsca o duej miszoci zamulenia sprzyjaj rozwojowi rolinnoci naczyniowej w dnie, ktra obnia temperatur wody, oddziauje na jej skad chemiczny, jest rdem pokarmu dla organizmw rolinoernych oraz materiau do budowy gniazd. W miejscach uszkodze dna, powierzchni i umocnie skarp oraz budowli (e.12), powstaj nisze ekologiczne, ktre, zasiedlane po pewnym czasie, tworz kolejne mikrosiedliska. P.1.4 - obejmuje flor i faun w dnie cieku (e.13), na skarpach (e.14) oraz w strefie przybrzenej (e.15). Ochrona rodowiska przyrodniczego koryta cieku wymaga, aby te elementy systemu nie ulegy zmianom wskutek wykonania robt konserwacyjnych.

Podsystem 2 zawiera elementy, ktre naley bra pod uwag projektujc technologi i organizacj robt konserwacyjnych. Ze wzgldu na ich du liczb i zrnicowany charakter, zostay one pogrupowane w 4 podsystemy niszego rzdu - P.2.1, P.2.2, P.2.3, P.2.4. P.2.1 - obejmuje warunki wykonawstwa, w tym gboko wody (e.16) i zjawiska pogodowe w czasie prowadzenia robt (e.17). Elementy z podsystemu P.2.2 s zwizane z maszynami, ktre realizuj proces technologiczny i wyposaone s w specjalistyczny, o okrelonych parametrach, osprzt (e.18) do odmulania dna i usuwania rolinnoci dennej, koszenia rolinnoci na skarpach i pasach przybrzenych oraz do rozplantowania materiau pochodzcego z odmulenia dna cieku. Wykonujc prac ingeruj one w przestrze yciow fauny cieku. S to dziaania gwatowne, powodujce zranienia lub nawet pozbawienie ycia wielu organizmw i likwidacj ich siedlisk w korycie cieku. Nacisk podwozia maszyny na grunt (e.19) oraz jej jazda w czasie zmiany stanowisk pracy powoduj uszkodzenia rolinnoci cznie z systemami korzeniowymi oraz zagszczenie gleb w strefie przybrzenej. Gabaryty maszyny w skrajnych przypadkach mog wymusi konieczno wycicia drzew i krzeww ze strefy przybrzenej. Rodzaj i moc maszyny wykonujcej roboty, to czynnik wpywajcy na poziom haasu zakcajcego warunki ycia fauny (e.20). Stan techniczny maszyny (e.21) wpywa na wydajno i jako robt. P.2.3 - podsystem niszego rzdu organizacyjny, obejmuje terminy wykonywania robt (e.22), liczb jednoczenie pracujcych jednostek wykonawczych (e.23), schemat technologiczny robt (e. 24), wydajno pracy (e.25) oraz jako robt (e.26). Poprzez elementy te mona wpywa na ochron przyrody w korycie cieku, wykonujc roboty konserwacyjne z gry ku doowi cieku, poza okresami ochronnymi organizmw wystpujcych w korycie cieku i w strefie przybrzenej oraz stworzenie im moliwoci migracji dla przetrwania na niekonserwowanych odcinkach cieku. P.2.4 - podsystem pracowniczy czy si z bezpieczestwem i higien robt, z od-powiedzialnoci i kultur techniczn osb zaangaowanych w projektowanie i wykonawstwo robt. Obejmuje on take kwalifikacje nadzoru do zarzdzania pro-cesem inwestycyjnym (e.27), kwalifikacje zawodowe pracownikw (e.28), wiadomo ekologiczn nadzoru i pracownikw (e.29), zaopatrzenie w odzie robocz i ochronn (e.30), bezpieczestwo prac (e.31), wynagrodzenie pracownikw (e.32). Elementy e.27-e.29 uczestnicz w ekologicznym ksztatowaniu koryta cieku poprzez ograniczenie robt konserwacyjnych do minimum, wybr maszyn i dostosowanie ich osprztw roboczych do parametrw cieku, wyczenie z robt konserwacyjnych odcinkw cieku szczeglnie cennych przyrodniczo. Elementy e.30-e.32 maj charakter motywacyjny, pobudzajcy zesp roboczy do pracy wydajnej, bezpiecznej i dobrej jakociowo.

E. Bondar-Nowakowska

26

Podsystem 3 uwzgldnia czsto i zakres robt konserwacyjnych na ciekach

(e.33). Ekologiczny skutek tych robt jest uzaleniony od flory i fauny wystpujcej w korycie cieku i od przyjtych rozwiza technologiczno-organizacyjnych.

Podsystem 4 - ekonomiczny, obejmuje nakady finansowe na realizacj robt oraz na ochron rodowiska przyrodniczego w korycie cieku (e.34).

Przedstawiony system, skadajcy si z 4 posystemw i 7 podsystemw niszego rzdu, zawiera 34 elementy. Zbir ten jest otwarty, moe by uzupeniany o dodatkowe elementy, ktre mog by scalane lub te dzielone na szczegowe.

Analiza systemu

W celu okrelenia miejsca i znaczenia przedstawionych elementw w systemie, utworzono z nich macierz oddziaywa [M ICHNOWSKI 1985]. Krawd poziom i pionow stanowi w niej zbir rozpatrywanych elementw. Zatem macierz liczy 34 kolumny i 34 wiersze. Zwizki midzy poszczeglnymi elementami oznaczono w macierzy jako 1 lub 0, przy czym 1 oznacza oddziaywanie jednego elementu na drugi, 0 oznacza jego brak. Na 1156 wystpujcych w macierzy przypadkw, w 149 stwierdzono, e istnieje zwizek midzy elementami systemu, a w pozostaych w 1007, e takiego zwizku nie ma. Wskazuje to, e system ochrony rodowiska w ciekach, na ktrych planowane jest wykonanie robt konserwacyjnych, jest zoony, gdy obejmuje du liczb elementw i zarazem jest skomplikowany, bo midzy tymi elementami wystpuje nie jedna, tylko szereg zalenoci. To dowodzi rwnie, e analizowane zagadnienie wymaga kompleksowego ujcia, ukierunkowanego na elementy systemu, wzajemne ich oddziaywanie oraz na skutki tych oddziaywa.

W tabeli 1 przedstawiono cz macierzy, ktra dotyczy oddziaywania poszczeglnych elementw analizowanego systemu na flor oraz faun koryta cieku i strefy przybrzenej.

Okrelone w macierzy oddziaywania midzy elementami przedstawiono, w formie grafu, na rysunku 2 [M ICHNOWSKI 1985]. Dla podniesienia czytelnoci tego rysunku graf jest uproszczony. Elementy systemu, bdce wyznacznikami stanu rodowiska przyrodniczego w korycie cieku, tj. e.13, 14, 15, przedstawione s w nim na ciemnym tle.

Z rysunku wynika, e elementy ujte w przedstawionym systemie maj zrnicowane znaczenie dla ochrony rodowiska przyrodniczego koryta cieku. Szeroko i gboko cieku (e.1, e.2), rodzaj podoa w dnie cieku (e.5), warunki pogodowe panujce w czasie realizacji robt (e.17), kwalifikacje nadzoru do za-rzdzania procesem inwestycyjnym (e.27) oraz czsto i zakres robt konserwacyjnych (e.33) bezporednio lub porednio wpywaj na pozostae 28 elementw systemu, same za nie podlegaj ich oddziaywaniu. Z tego powodu czynniki te, ju na etapie planowania robt, powinny by szczegowo rozpoznane, a ich cechy uwzgldnione w projektowanych rozwizaniach technologiczno-organizacyjnych. Tabela 1; Table 1 Fragment macierzy oddziaywa elementw systemu na flor i faun koryta cieku i strefy przybrzenej Matrix fragment for the interaction of system elements on the flora and fauna in the water-course-bed and on its bank zone

SYSTEMOWE UJCIE OCHRONY RODOWISKA ...

27

Elementy systemu System elements

Flora i fauna w dnie cieku

Flora and fauna on the

bottom

Flora i fauna na skarpach cieku; Flora and fauna on

the slope

Flora i fauna w strefie

przybrzenej Flora i fauna on the bank

zone

e.13

e.14

e.15

P.1

P.1.1

szeroko dna; bottom width

e.1

0

0

0

gboko cieku; water-course depth

e.2

1

1

0

spadek poduny; longitudinal profile

e.3

1

1

0

nachylenie skarp; inclination of the slope

e.4

0

1

0

rodzaj podoa w dnie cieku sort of bottom subsoil

e.5

1

0

0

jako wody; water quality

e.6

1

1

0

ubezpieczenie skarp; slope protection

e.7

0

1

0

budowle na cieku i ich stan buildings on the water-course and their condition

e.8

1

1

0

P.1.2

zagospodarowanie strefy przybrzenej development of bank area zone

e.9

1

1

1

P.1.3

poziom zamulenia; silt up level

e.10

1

1

0

materia zalegajcy w dnie cieku material on the bottom

e.11

1

1

0

uszkodzenia dna i skarp bottom and slope damage

e.12

1

1

0

P.1.4

flora i fauna w dnie cieku flora and fauna on the bottom

e.13

0

1

1

flora i fauna na skarpach cieku flora and fauna on the slopes

e.14

0

0

1

flora i fauna w strefie przybrzenej flora and fauna on the bank area zone

e.15

0

0

0

P.2

P.2.1

poziom wody w cieku w czasie robt water level during the work execution

e.16

0

0

0

warunki pogodowe w czasie robt weather conditions during the work execution

e.17

0

0

0

P.2.2

rodzaj i parametry osprztu roboczego; type and parameter of working fittings

e.18

1

1

1

rodzaj podwozia; type of chassis

e.19

0

0

1

gabaryty i moc maszyny; overall dimensions and horse-power

e.20

0

0

1

stan techniczny maszyny; technical condition of machine

e.21

0

0

1

P.2.3

terminy wykonywania robt; period of work execution

e.22

1

1

1

liczba jednostek wykonawczych number of working groups

e.23

0

0

1

schemat technologiczny technological scheme

e.24

1

1

1

wydajno pracy; productivy

e.25

0

0

0

E. Bondar-Nowakowska

28

jako robt; quality of works e.26 0 0 0

P.2.4

kwalifikacje nadzoru do zarzdzania realizacj robt; professional qualifi-cations of supervisors

e.27

0

0

0

kwalifikacje zawodowe pracownikw professional qualifications of workers

e.28

0

0

0

wiadomo ekologiczna nadzoru i pracownikw; the ecological knowledge of supervisiors and workers

e.29

1

1

1

zaopatrzenie w odzie robocz i och-ronn; supply on protective and working clothing

e.30

0

0

0

bezpieczestwo prac; work safety

e.31

0

0

0

wynagrodzenie pracownikw; workers payment

e.32

0

0

0

P.3

uytkowanie cieku; exploitation of water-course

e.33

1

1

1

P.4

koszt robt; cost of execution works

e.34

0

0

0

Szczeglnie naley tu wyrni e.27, obejmujcy wiedz i dowiadczenie nadzoru technicznego. Z przedstawionego rysunku 2 wynika, e oddziaywanie tego elementu na rozpatrywany system jest najbardziej rozlege. Inne natomiast znaczenie ma w tym systemie e.25 - wydajno pracy. W wle grafu, oznaczajcym ten element, zbiega si najwiksza liczba krawdzi. Wskazuje to, e na element ten (e.25) wpywa szereg innych elementw. Z rysunku 2 wynika, e s to elementy zwizane z wielkoci koryta cieku - e.1, e.2, realizacj robt - e.18, e.19, e.20, e.21 oraz przyjtym zakresem ochrony rodowiska. Oddziaywania te naley bardzo szczegowo przeanalizowa pod ktem zwikszenia rangi elementu - e.25 ze wzgldu na jego marketingowe i ekonomiczne znaczenie dla przedsibiorstwa wykonawczego. Z rysunku mona wywnioskowa, gdzie znajduj si rda informacji, potrzebne do prawidowego oszacowania tej wielkoci. Jedno z tych rde stanowi charakterystyka maszyny wykonujcej proces technologiczny, a zwaszcza wykorzystywany w procesie technologicznym osprzt roboczy i jego parametry techniczno-eksploatacyjne (e.18).

SYSTEMOWE UJCIE OCHRONY RODOWISKA ...

29

Rys. 2. System ochrony rodowiska w konserwowanych ciekach w postaci grafu Fig. 2. Environmental protection of water-courses as a system in the form of a graph

Na dobr osprztu roboczego ma wpyw wielko zamulenia (e.10), gboko i szeroko dna cieku (e.1, e.2) oraz przyjty do realizacji schemat technologiczny (e.24). Z rysunku 2 wynika rwnie, e poprzez element - e.18 odbywa si oddziaywanie podsystemu technicznego na flor i faun koryta cieku. Dlatego waciwy dobr osprztu roboczego warunkuje stan rodowiska przyrodniczego koryta cieku w czasie i

e.1

e.29 e.21 e.19 e.28 e.16

e.17

e.22

e.12 e.23

e.13

e.10

e.20

e.24

e.18

e.14

e.30 e.15

e.26

e.34

e.32

e.31

e.25

e.33 e.27 e.2

e.3 e.4

e.5

e.8 e.7

e.9

e.6

e.11

E. Bondar-Nowakowska

30

po wykonaniu robt konserwacyjnych. Zbiorowiska rolinne i zwierzce wystpujce w korycie cieku podlegaj gwnie

oddziaywaniom elementw rodowiskowych (e.1-1.12). Wskazuj na to powizania elementw w przedstawionym na rysunku 2 grafie. Oznacza to, e zmiany w strukturach tych zbiorowisk wystpi rwnie wtedy, gdy w cieku nie bd prowadzone roboty konserwacyjne. Wnioski i zalecenia 1. Przeprowadzona analiza pozwala stwierdzi, e ochrona rodowiska w kon-

serwowanych ciekach jest zagadnieniem zoonym, wymagajcym podejmo-wania decyzji, uwzgldniajcych czynniki o charakterze przyrodniczym, technicznym, organizacyjnym, spoecznym i ekonomicznym. Ze wzgldu na powizania midzy tymi czynnikami, rozpoznanie i rozwizanie tego problemu wymaga ujcia systemowego.

2. Opracowany system ochrony rodowiska w konserwowanych ciekach zawiera 4

podsystemy, w ktrych zidentyfikowano 34 elementy. System ten powinien by w dalszym cigu modelowany i weryfikowany pod ktem uwzgldnienia zrnicowania warunkw przyrodniczych i wykonawczych.

3. Przedstawienie, w formie macierzy oraz grafu, wzajemnych oddziaywa

i podporzdkowa miedzy wyszczeglnionymi elementami systemu, umoliwio jakociow analiz wpywu zastosowanych rozwiza technologiczno-organizacyjnych na flor i faun koryta cieku. Pozwolio rwnie wskaza elementy, ktre wykonawca robt moe ksztatowa pod ktem ochrony zbiorowisk rolinnych i zwierzcych wystpujcych w korycie cieku, elementy ktre podlegaj licznym oddziaywaniom i wymagaj przez to szczeglnej uwagi podczas realizacji robt (e.18, e.25) oraz wyrni elementy systemu, na ktre wykonawca robt nie ma wpywu (e.1, e.2, e.5, e.17, e.27, e.33).

4. Kolejnym etapem, przed wdroeniem opracowanego modelu do praktycznego

stosowania, powinno by zaprojektowanie systemu wartociowania poszczeglnych elementw. Umoliwi to analiz ilociow i sprawi, e po-zyskane zostanie korzystne narzdzie wspomagajce proces decyzyjny na styku przyroda - technika.

Literatura BONDAR-NOWAKOWSKA E. 2000. Oddziaywanie robt konserwacyjnych na flor i faun koryt wybranych ciekw nizinnych. Zeszyty Naukowe AR we Wrocawiu 391: 100 ss.

M ICHNOWSKI Z. 1985. Elementy inynierii systemw, w: Podstawy organizacji zarz-dzania i technologii w budownictwie. Praca zbiorowa. Arkady: 77-101.

Sowa kluczowe: ochrona rodowiska, roboty konserwacyjne, analiza systemowa Streszczenie

Problem ochrony rodowiska w konserwowanych ciekach jest zoony. Jego analiza wymaga wic podejcia systemowego. Praca zawiera projekt systemu, w ktrym wyszczeglniono 34 elementy o charakterze przyrodniczym, technicznym, organizacyjnym i ekonomicznym, majce zwizek z wykonywaniem robt

SYSTEMOWE UJCIE OCHRONY RODOWISKA ...

31

konserwacyjnych. Powizania midzy tymi elementami przedstawiano w formie macierzy i jej grafu. Umoliwio to okrelenie znaczenia poszczeglnych elementw w utworzonym systemie. MANAGEMENT OF SYSTEM PROCEDURE IN MAINTENANCE WORK ON WATER COURSES Elbieta Bondar-Nowakowska Institute of Environmental Development and Protection, University of Environmental and Life Sciences, Wrocaw Key words: environmental protection, maintenance works, system analysis Summary

The environmental protection problem applying to maintenance of water-courses is complicated. The analysis of the problem need to approach it as a system.. This paper gives an example of a system plan where 34 elements - natural, technical, organizational and economical have a relationship to the execution of maintenance work. The connections between these elements are presented with the help of a matrix and the graph. It makes possible to determine the meaning of each element of this system. Dr hab. in. Elbieta Bondar-Nowakowska Instytut Ksztatowania i Ochrony rodowiska Uniwersytet Przyrodniczy Plac Grunwaldzki 24 50-365 WROCAW e-mail: [email protected]

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTPW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 528: 33S40 WYKORZYSTANIE METODY DRZEWA ZDARZE DO PODEJMOWANIA DECYZJI W WYKONAWSTWIE ROBT KONSERWACYJNYCH W CIEKACH Elbieta Bondar-Nowakowska Instytut Ksztatowania i Ochrony rodowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocawiu Wstp

Roboty konserwacyjne w ciekach, obejmujce koszenie skarp i stref przybrzenych oraz odmulenie dna wraz z usuniciem rolinnoci dennej, mog by przyczyn zmian w zbiorowiskach rolinnych i zwierzcych. Ryzyko tych zmian mona znacznie ograniczy, podejmujc dziaania o charakterze przyrodniczym, technologicznym i organizacyjnym. Nale do nich m.in.: 1. badania florystyczne i faunistyczne w korycie cieku, 2. sporzdzenie ekologicznych harmonogramw robt, ktre uwzgldniaj okresy

ochronne organizmw wystpujcych w korycie cieku, 3. zastosowanie waciwych schematw technologicznych, 4. odpowiedni dobr rodkw produkcji realizujcych proces technologiczny.

Dziaania te mog wpyn na ograniczenie przyrodniczych skutkw robt konserwacyjnych lecz take na ich koszt i czas trwania. Z tego powodu powinny by uwzgldniane przed podjciem decyzji o wykonaniu robt. Powoduje to konieczno przeprowadzenia analizy i oceny wariantowych rozwiza wykonawczych, co wpywa na wyduenie procesu decyzyjnego, zwizanego z planowaniem i wykonywaniem robt.

Celem pracy jest wykazanie moliwoci zastosowania metody drzewa zdarze jako narzdzia wspomagajcego podejmowanie decyzji dotyczcych proekologicznego wykonawstwa robt konserwacyjnych. Budowa drzewa zdarze

Konstrukcj drzewa zdarze uwzgldniajcego cztery wymienione wyej dziaania, przedstawiono w schemacie 1.

Pierwsze dziaanie, polegajce na wykonaniu bada florystycznych i faunistycznych, ma na celu dostarczenie informacji o jakociowym i ilociowym skadzie zbiorowisk rolinnych i zwierzcych, wystpujcych w korycie cieku. Jest ono niezbdne, aby mc zastosowa skuteczne sposoby ochrony cennych gatunkw flory i fauny. Badania te s rwnie podstaw do nastpnego dziaania, obejmujcego sporzdzenie harmonogramu robt, z uwzgldnieniem okresw ochronnych gatunkw rolin i zwierzt, znajdujcych si w korycie cieku. Trzecie dziaanie to podjcie decyzji o przyjciu schematu

E. Bondar-Nowakowska 34

technologicznego. Moe on zakada pen konserwacj cieku, na caej jego dugoci, lub czciow w cyklu dwuletnim. Przy wyborze sposobu wykonania robt B dziaanie czwarte, wystpuj 3 moliwoci B sposb rczny, mechaniczny z zastosowaniem koparko-odmularki o pracy cyklicznej oraz mechaniczny z zastosowaniem koparko-odmularki o dziaaniu cigym. Najkorzystniejszy, z punktu widzenia ochrony cennych gatunkw rolinnych i zwierzcych, jest sposb rczny. Jednak nie w kadych warunkach moliwe jest jego zastosowanie. W przypadku robt konserwacyjnych, wykonywanych mechanicznie, bardziej przyjazne dla rodowiska przyrodniczego koryta cieku jest wprowadzenie maszyny o pracy cyklicznej. Schemat 1; Scheme 1 Schemat drzewa zdarze dla planowania robt konserwacyjnych w ciekach Scheme of the event tree at the maintenance works planning on water courses

Dziaania proekologiczne w robotach konserwacyjnych na cieku Pro-ecological actions in maintenance works on water-courses

I. Badania florystyczne i faunistyczne Studiem of flora and fauna P() P(C) P(K)

II. Wykonywanie robt wg harmonogramu ekologicznego Execution of work in accordance with the ecological schedule P() P(C) P(K)

III. Wykonywanie robt w cyklu dwuletnim Execution of work in accordance with a two-year cycle P() P(C) P(K)

IV. Wybr sposobu wykonania robt kop. wielonacz.

(k.w.) kop. jednonacz.

(k.j.) rcznie (r.) Selection the execution of work bucket lauder

excavator (k.w.) single bucket

excavator (k.j.) hand operated (r.)

k.w. 0,05 0,05 0,10 1 Nie 0,10 0,01 0,40 k.j. 0,30 0,25 0,30 2 r. 0,65 0,70 3 Nie 0,40 0,10 0,45 k.w. 0,05 0,05 0,10 4 Tak 0,90 0,99 0,60 k.j. 0,30 0,25 0,30 5 r. 0,65 0,70 6 Nie 0,70 0,05 0,05

k.w. 0,05 0,05 0,10

7 Nie 0,10 0,01 0,40 k.j. 0,30 0,25 0,30 8 r. 0,65 0,70 9 Tak 0,60 0,90 0,55

k.w. 0,05 0,05 0,10

10 Tak 0,90 0,99 0,60 k.j. 0,30 0,25 0,30 11 r. 0,65 0,70 12 P(S)=1

k.w. 0,05 0,05 0,10

13 Nie 0,10 0,01 0,40 k.j. 0,30 0,25 0,30 14 r. 0,65 0,70 15 Nie 0,40 0,10 0,45

k.w. 0,05 0,05 0,10

16 Tak 0,90 0,99 0,60 k.j. 0,30 0,25 0,30 17 r. 0,65 0,70 18 Tak 0,30 0,95 0,95 k.w. 0,05 0,05 0,10 19 Nie 0,10 0,01 0,40 k.j. 0,30 0,25 0,30 20 r. 0,65 0,70 21 Tak 0,60 0,90 0,55 k.w. 0,05 0,05 0,10 22 Tak 0,90 0,99 0,60 k.j. 0,30 0,25 0,30 23 r. 0,65 0,70 24

WYKORZYSTANIE METODY DRZEWA ZDARZE ...

35

W drzewie przedstawionym w schemacie 1, przechodzc od zdarzenia inicjujcego roboty konserwacyjne do zdarze oznaczajcych ich zakoczenie, mona okreli 24 cigi reprezentujce rne warianty dziaa. Kady z nich zakoczony jest przez oznaczone numerem zdarzenie wyjciowe.

Pierwsze zdarzenie wyjciowe odpowiada decyzjom o wykonaniu robt kon-serwacyjnych z pominiciem bada florystycznych i faunistycznych oraz okresw ochronnych organizmw, na caej powierzchni dna, skarp, dugoci koryta cieku, z zastosowaniem maszyny o pracy cigej. Zdarzenie wyjciowe B dwudziesteczwarte koczy wykonanie robt z uwzgldnieniem wszystkich wymienionych dziaa majcych na celu ochron przyrody w korycie cieku. Zdarzenia porednie odpowiadaj decyzjom, o wykonaniu jednego, dwu, lub trzech z tych dziaa. Ilo ciowa ocena drzewa zdarze

Porwnanie pod wzgldem ekologicznym poszczeglnych wariantw wykonania robt wymaga okrelenia, dla przyjtych w nich dziaa, prawdopodobiestw ograniczenia zmian jakociowych i ilociowych w zbiorowiskach rolinnych i zwierzcych koryta cieku. W przypadku porwnywania tych wariantw pod wzgldem czasu realizacji, wymagane jest oszacowanie prawdopodobiestw wyduenia robt wskutek zastosowania analizowanych dziaa. Natomiast przyjcie do oceny kryterium ekonomicznego wymaga oszacowania prawdopodobiestw wzrostu kosztw wykonania robt wskutek podjcia kolejnych dziaa. Podstaw do oceny tych prawdopodobiestw byy prace: [BONDAR-NOWAKOWSKA, DEJAS 1994, 1995; BONDAR-NOWAKOWSKA i in. 1996, 1997a, b, c; BOSTELMANN, MENZE 1987; NYC 1995; POOSKI 1995; BONDAR-NOWAKOWSKA 2000].

Dla gazi drzewa reprezentujcych korzystne dla rodowiska przyrodniczego dziaania (Tak) przypisano prawdopodobiestwa Pi, a dla gazi drzewa reprezentujcych niekorzystne w tym zakresie decyzje (Nie) przypisano prawdopodobiestwa 1 B Pi [RAK TCHRZEWSKA-CIELAK 2006]. Wartoci te s przedstawione w schemacie 1. Wskazuj one, e kade z proponowanych dziaa wpywa na ograniczenie zmian jakociowych i ilociowych w zbiorowiskach rolinnych i zwierzcych wystpujcych w konserwowanym cieku. Rwnoczenie dziaania te powoduj wyduenie czasu trwania robt i wzrost ich kosztw. Wpyw ten, w zalenoci od przyjtych rozstrzygni, jest zrnicowany.

W przyjtej metodzie prawdopodobiestwo zdarzenia wyjciowego jest iloczynem prawdopodobiestw na danym cigu od zdarzenia pocztkowego P(S), ktre inicjuje roboty konserwacyjne, do zdarzenia wyjciowego oznaczajcego ich zakoczenie. Dla zdarze wyjciowych oznaczonych numerem 1 i numerem 24 wynosz one: P1 = P(S)[1 S P(Dz.I)][1 S P(Dz.II)][1 S P(Dz.III)][1 S P(r. + k.j.)] P24 = P(S)P(Dz.I)P(Dz.II)P(Dz.III)P(r.)

Zastosowanie analizy ilociowej pozwala, uwzgldniajc przyjte kryteria, tj. ochron rodowiska, czas wykonania i koszt robt, na porwnanie i okrelenie hierarchii przedstawionych w drzewie wariantw wykonawczych. Kolejno ta, przedstawiona w schemacie 2, wynika z porwnania otrzymanych w wyniku oblicze prawdopodobiestw skutkw dziaa uwzgldnionych na poszczeglnych cigach. Dotyczy ona przyjtych kryteriw osobno oraz w poczeniu, tj. ochrona rodowiska + czas wykonania robt, ochrona rodowiska + koszt robt, ochrona rodowiska + czas wykonania robt + koszt

E. Bondar-Nowakowska 36

robt. W schemacie 2 w kolumnie oznaczonej liter @ przedstawiono, uzyskan Schemat 2; Scheme 2 Kolejno poszczeglnych wariantw realizacji robt Sequence of each of the work execution variants

Dziaania proekologiczne

Pro-ecological actions Kolejno rozwiza wg

kryterium

Dziaanie

Action I

Dziaanie Action

II

Dziaanie Action

III

Dziaanie Action

IV

C K C K CK

kop. wiel. 1 22 1 1 2 1 1

Nie

kop. jedn. 2 18 2 5 3 12 3

rcznie 3 16 4 9 13 10 10

Nie

kop. wiel. 4 17 8 3 3 11 4

Tak

kop. jedn. 5 8 12 7 15 2 6

rcznie 6 6 15 11 5 5 5

Nie

kop. wiel. 7 21 3 2 7 6 11

Nie

kop. jedn. 8 17 6 6 1 6 2

rcznie 9 13 9 10 14 7 8

Tak

kop. wiel. 10 15 14 4 19 16 21

Tak

kop. jedn. 11 7 18 8 16 9 16

Decyzja o rcznie 12 4 20 12 7 15 14

kop. wiel. 13 20 5 13 18 19 23

wykonaniu robt

Nie

kop. jedn. 14 14 7 17 9 14 17

rcznie 15 11 11 21 8 18 15

Nie

kop. wiel. 16 12 16 15 12 17 20

Tak

kop. jedn. 17 5 19 19 6 3 13

rcznie 18 2 22 23 4 8 12

Tak

kop. wiel. 19 19 10 14 10 13 18

Nie

kop. jedn. 20 12 13 18 2 4 7

rcznie 21 9 17 22 19 21 24

Tak

kop. wiel. 22 10 21 16 17 20 22

Tak

kop. jedn. 23 3 23 20 13 12 19

rcznie 24 1 24 24 2 1 9 S rodowisko; environment, C S czas; time, K S koszt; cost z oblicze, kolejno cigw dziaa podporzdkowanych kryterium ochrony rodowiska; w kolumnie [email protected] kolejno cigw podporzdkowanych kryterium najkrtszego czasu robt; w kolumnie [email protected] najniszym kosztom realizacji. Kolumna ` [email protected] przedstawia

WYKORZYSTANIE METODY DRZEWA ZDARZE ...

37

hierarchi cigw z uwzgldnieniem kryterium ochrony rodowiska i czasu trwania robt; ` [email protected] z uwzgldnieniem kryterium ochrony rodowiska oraz kosztw robt. W kolumnie ` [email protected] ustalono kolejno cigw z uwzgldnieniem wszystkich 3 kryteriw. W poszczeglnych kolumnach 1 oznacza rozwizanie najlepsze, kolejne liczby rozwizania coraz mniej korzystne. Wyniki bada

Z przedstawionych danych wynika e: P najbardziej korzystny dla flory i fauny koryta cieku jest przebieg robt

uwzgldniajcy dziaania na cigu, ktre koczy zdarzenie wyjciowe 24. Jest to jednak rozwizanie najbardziej wyduajce czas przygotowania i wykonania robt oraz charakteryzujce si najwyszym kosztem ich realizacji,

P najkrtszy czas oraz najniszy koszt robt wystpi w przypadku wykonania

konserwacji penej, maszyn o pracy cigej bez uwzgldniania terminw realizacji okrelonych w ekologicznym harmonogramie robt B cig 1. Rozwizania te prezentuj skrajne podejcia do rozpatrywanego problemu i mog

by zastosowane w sytuacjach szczeglnych, np. w terenie objtym ochron przyrody, gdy narzucony jest bardzo krtki czas realizacji robt lub ograniczone nakady finansowe. W przecitnych warunkach i rodkach na wykonawstwo robt naley zwrci uwag na dziaania uwzgldnione w pozostaych 22 cigach, ich oddziaywania na przyrod koryta cieku, czas i koszt robt. Postpujc kolejno naley bra pod uwag przede wszystkim moliwo zrealizowania przez wykonawc wyszczeglnionych w pracy dziaa. Jeli np. wykonawca robt: P nie ma moliwoci wykonania bada florystycznych i faunistycznych (dziaanie I), a

zaley mu na ochronie rodowiska przyrodniczego w korycie cieku powinien zaplanowa wykonanie robt zgodnie z cigiem 12,

P nie moe wykona robt z uwzgldnieniem okresw ochronnych flory i fauny

(dziaanie II), to wykonanie prac zgodnie z cigiem 18 zapewni mu w maksymalnym stopniu ich ochron,

P planuje wykonanie penej konserwacji (rezygnuje z dziaania III), powinien

zastosowa sekwencj dziaa wg cigu 21, P ma do dyspozycji tylko kopark wielonaczyniow, najkorzystniejsze dla rodowiska

przyrodniczego koryta cieku bdzie postpowanie wg zada na cigu 22.

Rozwizania te nara jednak inwestorw i wykonawcw na wyduenie czasu i wzrost kosztu robt. Dlatego te w celu okrelenia najlepszego w danych warunkach rozwizania naley przeanalizowa kolejne, przedstawione w schemacie 2 warianty dziaa.

E. Bondar-Nowakowska 38

Wnioski 1. Przedstawiona analiza wskazuje na znaczn przydatno metody drzewa zdarze do

rozwizywania problemw zwizanych z planowaniem i wykonawstwem robt konserwacyjnych w ciekach. Metoda ta pozwala uwzgldni zoono problemu wymagajcego kompromisu pomidzy przyrod, technik i ekonomi. Pozwala ona rwnie na usystematyzowanie danych bdcych podstaw planowania robt oraz uatwia wybr najkorzystniejszego w danych warunkach wariantu ich realizacji.

2. Z przeprowadzonych oblicze wynika, e wybr dziaa majcych na celu ochron

flory i fauny w konserwowanych ciekach powinien by rozpatrywany z uwzgldnieniem czasu realizacji i kosztu robt. Warunkiem penego wykorzystania metody drzewa zdarze do planowania i realizacji robt konserwacyjnych jest okrelenie prawdopodobiestw ograniczenia zmian florystycznych i faunistycznych w korycie cieku oraz wyduenia czasu realizacji i wzrostu kosztu robt wskutek zastosowania przedstawionych w pracy dziaa proekologicznych. W celu pozyskania takich danych do dalszych prac naley prowadzi monitoring zmian jakociowych i ilociowych zbiorowisk rolinnych i zwierzcych w konserwowanych ciekach. Obserwacje powinny dotyczy rwnie rozwiza technologiczno-organizacyjnych stosowanych podczas wykonywania robt.

3. Przyjmujc jako rwnorzdne kryterium ochrony rodowiska i czasu wykonania

robt najbardziej korzystna jest realizacja robt z uwzgldnieniem dziaa wystpujcych, w przedstawionym drzewie zdarze, na smym cigu. W przypadku rwnorzdnego rozpatrywania ochrony rodowiska i kosztu robt naley zastosowa dziaania na cigach pierwszym, dwudziestym czwartym, a nastpnie pitym. Przyjcie podczas planowania robt zaoenia, e wszystkie trzy rozpatrywane w pracy kryteria B ochrona rodowiska, czas wykonania oraz koszt robt s rwnorzdne, wymaga by konserwacj cieku realizowa wg cigu dziaa oznaczonego przez zdarzenie wyjciowe nr 1. W nastpnej kolejnoci powinny by rozpatrywane cigi B smy, drugi, czwarty i szsty.

Literatura BONDAR-NOWAKOWSKA E. 2000. Oddziaywanie robt konserwacyjnych na flor i faun koryt wybranych ciekw nizinnych. Zeszyty Naukowe AR we Wrocawiu 391: 100 ss.

BONDAR-NOWAKOWSKA E., DEJAS D. 1994. Wydajno pracy niektrych maszyn do kon-serwacji ciekw melioracyjnych i wykonawstwo robt na tle rodowiska przyrodniczego. Zesz. Nauk. AR we Wrocawiu 246: 11S15.

BONDAR-NOWAKOWSKA E., DEJAS D. 1995. Wpyw uwarunkowa ekologicznych na czas pracy maszyn konserwacyjnych. Zesz. Nauk. AR we Wrocawiu 266: 253S260.

BONDAR-NOWAKOWSKA E., DEJAS D., POLECHO SKI R. 1997a. Zmiany w skadzie bez-krgowcw wodnych wskutek odmulenia dna cieku Dobra (dopyw Widawy) Rocz. AR w Poznaniu CCXCIV, Melior. In. rod. 19, Cz. 1: 227S233.

BONDAR-NOWAKOWSKA E., DEJAS D., ROJEK S. 1996. Sukcesja rolin po wykonaniu konserwacji na przykadzie cieku Leniwka S dopyw Widawy. Zesz. Nauk. AR we

WYKORZYSTANIE METODY DRZEWA ZDARZE ...

39

Wrocawiu 283: 123S128.

BONDAR-NOWAKOWSKA E., DEJAS D., ROJEK S. 1997b. Oddziaywanie robt konserwacyjnych na zbiorowisko rolinne w korycie cieku Dobra (dopyw Widawy.). Rocz. AR w Poznaniu CCXCIV, Melior. In. rod. 19, Cz. 1: 235S242.

BONDAR-NOWAKOWSKA E., DEJAS D., ZAUCKI A. 1997c. Wpyw koszenia skarp na zmiany w entomofaunie na przykadzie cieku Dobra (dopyw Widawy). Rocz. AR w Poznaniu CCXCIV, Melior. In. rod. 19, Cz. 1: 243S251.

BOSTELMANN R., MENZE R. 1987. Auswirkugen von Manahmen der Gewsserunterhaltung auf Gewsserlebensgemeinschaften. DVWK Schriften. P. Parey. Hamburg u. Berlin: 76S77: 114S118.

NYC K. 1995. Ekologiczne konsekwencje melioracji wodnych B spojrzenie meliorantw. Wydawn. Inst. Ochr. Przyr. PAN: 13S25.

POOSKI M. 1995. Planowanie realizacji inwestycji melioracyjnych w funkcji czasu i rodkw na podstawie harmonogramw sieciowych. Wydawn. SGGW, Warszawa: 117 ss.

RAK J., TCHRZEWSKA -CIELAK B. 2006. Standaryzacja ilociowa w metodzie drzewa zdarze. Gaz, Woda i Technika Sanitarna: 16S19.

Sowa kluczowe: roboty konserwacyjne, ochrona rodowiska, czas realizacji robt,

koszt robt Streszczenie

Planowanie i realizacja robt konserwacyjnych w ciekach z uwzgldnieniem ochrony rodowiska jest zagadnieniem bardzo zoonym. W pracy wykazano na znaczn przydatno metody drzewa zdarze do rozwizywania tego problemu. Przypisujc jednakowe znaczenie przyrodzie, technice i ekonomii, metoda pozwala usystematyzowa dane bdce podstaw planowania robot konserwacyjnych oraz uatwia wybr najkorzystniejszego w danych warunkach wariantu realizacji robt. UTYLIZATION OF THE EVENT TREE TO MAKE A DECISION FOR EXECUTION OF MAINTENANCE WORK ON WATER COURSES Elbieta Bondar-Nowakowska Institute of Environmental Development and Protection, University of Environmental and Life Sciences, Wrocaw Key words: maintenance works, environmental protection, time and cost of work

execution Summary

The problem of planning and execution of work on water courses taking the

E. Bondar-Nowakowska 40

environmental protection into account is very complicated. This paper presents, the event tree method wchich is very useful to solve this problem. Ascribing the same meaning to the nature, the technical procedure and the economical questions, this method gives the possibility to systematize the basic dates for the planning of the maintenance works and the choice of the best alternative to the execution of these works. Dr hab. in. Elbieta Bondar-Nowakowska Instytut Ksztatowania i Ochrony rodowiska Uniwersytet Przyrodniczy Plac Grunwaldzki 24 50S365 WROCAW e-mail: [email protected]

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTPW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 528: 41-47

KSZTATOWANIE SI ODPYWU WODY I ZANIECZYSZCZE Z MAYCH ZLEWNI ROLNICZYCH

Tadeusz Durkowski1,2, Piotr Wesoowski1 1 Instytut Melioracji i Uytkw Zielonych w Falentach, Zachodniopomorski Orodek Badawczy 2 Wydzia Ksztatowania rodowiska i Rolnictwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstp

Ocena zanieczyszczenia wd powierzchniowych i adunkw skadnikw che-micznych wynoszonych z maych zlewni rolniczych do wikszych rzek i to przewanie na ich odcinkach ujciowych, jest utrudniona z powodu ograniczenia zakresu pomiarw przez instytucje monitorujce. O genezie substancji chemicznych transportowanych przez wody rzek decyduje sposb zasilania oraz istnienie wielu rde zanieczyszcze, zrnicowanych pod wzgldem natenia i charakteru emisji [KOC 1998; WINKLER i in. 2001; DURKOWSKI 2004]. Skad chemiczny wd powierzchniowych w zlewniach rolniczych uwarunkowany jest przede wszystkim tem geochemicznym oraz jej uytkowaniem warunkujcym dopyw zanieczyszcze obszarowych. Badania wskazuj, e o steniach i ich zmianach decyduj czynniki naturalne i antropogeniczne [DURKOWSKI i in. 1996; SAPEK 1996; KOC, SIDORUK 2005]. Wedug danych WIO [RAPORT 2004], jako wd powierzchniowych na terenie Pomorza Zachodniego ulega poprawie na skutek znacznego zwikszenia iloci oczyszczalni ciekw i dugoci sieci kanalizacyjnej, a take zmniejszenia iloci ciekw przemysowych oraz zmian w rolnictwie. Najwysze stenia skadnikw biogennych obserwuje si w wodach maych rzek i ciekw w zlewniach typowo rolniczych [DURKOWSKI, WORONIECKI 2001]. Biorc pod uwag wielorako przyczyn zanieczyszczenia wd, wanym do rozwizania problemem jest szczegowa ocena ich jakoci na obszarach wiejskich. Pozwoli to na wybr skutecznych sposobw ograniczania adunku zanieczyszcze pochodzcych z dziaalnoci rolniczej oraz na popraw jakoci lokalnych zasobw wodnych [SAPEK 1999; DURKOWSKI 2004]. Zmiana systemu gospodarki rolnej w latach dziewidziesitych XX wieku tylko w minimalnym stopniu poprawia z sytuacj na obszarach wiejskich z lat poprzednich. Obecnie pojawia si coraz wiksza ilo gospodarstw z intensywn produkcj rolinn oraz zwierzc. Produkcja zwierzca prowadzona czsto jest bez odpowiedniego zabezpieczenia urzdze do gromadzenia staych i pynnych odchodw zwierzcych. Naley wic spodziewa si dalszych negatywnych skutkw dla rodowiska wodnego.

Celem bada, ktrych wybrane wyniki zaprezentowano w opracowaniu, bya ocena odpywu wody i zmian ste skadnikw nawozowych i adunkw z dwch maych zlewni rolniczych, w latach 2002-2005, w rejonie Niziny Pyrzyckiej.

T. Durkowski, P. Wesoowski

42

Obiekt i metody bada

Badania prowadzono na maych rzekach nizinnych: Kanale Myskim (Sicina) i Gowienicy. Zlewnie obu rzek pooone s w makroregionie Pobrzee Szczeciskie (313.2-3), mezoregionie Rwnina Pyrzycko-Stargardzka (313.31), a poudniowa cz zlewni Kanau Myskiego ley w makroregionie Pojezierze Zachodniopomorskie (314.40) w mezoregionie Pojezierze Myliborskie (314.41).

Kana Myski jest lewobrzenym dopywem rzeki Poni, do ktrej wpada przed ujciem do jeziora Miedwie. Posiada zlewni o pow. okoo 88,3 km2, pooon na terenie gmin Pyrzyce, Lipiny. redni roczny przepyw (SSQ) wynosi 0,28 m3s-1, w okresie zimowym 0,38 m3s-1, a w letnim tylko 0,18 m3s-1. Najwyszy spord naj-wyszych przepyw wynosi 2,22 m3s-1, a najniszy spord najniszych tylko 0,021 m3s-1. Dla poszczeglnych miesicy najwysze wspczynniki zmiennoci przepyww zanotowano w grudniu i lutym, a najnisze we wrzeniu. rednie odpywy jednostkowe wynosz: dla roku 3,21 dm3s-1km-2, procza zimowego 4,36 dm3s-1km-2 i letniego 2,06 dm3s-1km-2 [BOREK i in. 2000]. Zlewnia charakteryzuje si znacznymi deniwelacjami, szczeglnie w czci rdowej. Obszar zlewni w znacznej czci zajmuj uytki rolne (87%), z czego ponad 74% grunty orne o wysokich klasach bonitacyjnych, a tylko 13% uytki zielone. Kana Myski przepywa przez miasto Pyrzyce (okoo 13 tys. mieszkacw). W zlewni pooonych jest 10 wsi. Wszystkie wsie s czciowo skanalizowane, a cieki odprowadzane s do 4 oczyszczalni o rnej skutecznoci oczyszczania ciekw.

Rzeka Gowienica posiada zlewni o powierzchni 63,65 km2, pooon na terenie dwch gmin: Stargard Szczeciski i Warnice. redni przepyw (SSQ) wynosi 0,08 m3s-1, w okresie zimowym 0,10 m3s-1, a w okresie letnim tylko 0,05 m3s-1. Najwyszy spord najwyszych przepyw wynosi 0,42 m3s-1, a najniszy spord najniszych tylko 0,012 m3s-1. rednie odpywy jednostkowe wynosz: dla roku 1,27 dm3s-1km-2, procza zimowego 1,78 dm3s-1km-2, a letniego tylko 0,82 dm3s-1km-2. Zlewnia charakteryzuje si niewielkimi deniwelacjami. Jest typow zlewni rolnicz o intensywnym sposobie gospodarowania, w ktrej dominuj gleby bardzo dobre i dobre (czarne ziemie pyrzyckie), stanowice blisko 96% uytkw rolnych, z czego na grunty orne przypada 86%, a na ki i pastwiska tylko 10%. cieki komunalne z 6 wsi (na 8 lecych w zlewni) oczyszczane s w 3 oczyszczalniach ciekw. Odcieki ze wszystkich oczyszczalni odprowadzane s bezporedni do obu omawianych rzek.

Od roku 2002 na rzece Gowienicy prowadzone s cige pomiary stanu wd (automatyczna stacja pomiarowa Data Logger MDS-Dipper). Prbki wody do analiz chemicznych pobierano co miesic. W prbkach oznaczano stenie jonw NO3-, NH4

+, PO4

3-, K+ oraz warto pH i przewodnoci elektrolitycznej (EC). Parametry jakoci wd oznaczano metodami: odczyn elektrochemicznie wg PN-90/C-04540.01, azot amono-wy metod fotometryczn indofenolow, azotany metod fotometryczn indofenolow z nitrospektralem, fosforany metod fotometryczn z molibdenianem amonu wg PN-83/C-04537.02, potas fotometrycznie.

Wyniki i dyskusja

W latach 2002-2005 zanotowano sumy opadw rocznych od 339,4 mm (2003) do

456,3 mm (2004) przy redniej w okresie bada 411,0 mm (rednia z lat 1956-1980 -

KSZTATOWANIE SI ODPYWU WODY ...

43

512 mm). Warunki klimatyczne, a szczeglnie niskie sumy opadw, decydoway o wielkoci odpyww wd powierzchniowych. W warunkach dominacji gleb cikich i rednich w obu zlewniach dynamika odpywu w maym stopniu zwizana bya z warunkami opadowymi, szczeglnie w okresie wegetacji. W roku 2004 tylko w miesicach zimowych: stycze (opad - 37 mm), luty (43,2 mm), listopad (50,0 mm), grudzie (39 mm) zaobserwowano wzrost przepyww w okresach wystpowania wikszych opadw (opady deszczu na przemian z opadami niegu). W okresach wiosennych i letnich nawet przy opadach dobowych w granicach 20 mm nie zanotowano wzrostu przepyww w przekroju badawczym (rys. 1). W roku 2005 tylko w okresie stycze luty zanotowano wzrost przepyww jako reakcj na opady niegu i deszczu (wzrost spyww powierzchniowych).

pomiary; measurements Rys. 1. Przepywy (Q - podano odczyt, za co drugi dzie) w rzece Gowienicy w roku 2004 na tle

sum opadw codziennych (P) Fig. 1. Water flow (Q - every two days measurements) in the Gowienica river in 2004

against the background of rainfall sum (P) W pozostaych miesicach obserwowano brak reakcji rzek (wzrostu przepyww)

na znaczne sumy opadw przekraczajce nawet 20 mm (dziennie). rednie miesiczne przepywy w obu rzekach miay podobny przebieg: wzrastay w okresach zimowych, a malay znacznie w okresie wegetacji (rys. 2).

Uytkowanie ziemi w zlewni (bardzo may udzia uytkw zielonych, brak lasw) w zasadniczy sposb ksztatowao stosunki hydrologiczne oraz ilo i form zanieczyszcze w wodach powierzchniowych.

W wodach badanych rzek zaobserwowano due zrnicowanie ste badanych skadnikw chemicznych. Okresowo notowane byy wysokie stenia, szczeglnie azotanw i fosforanw.

T. Durkowski, P. Wesoowski

44

kolejne miesice; successful months Rys. 2. rednie miesiczne przepywy w Gowienicy (1) i Kanale Myskim (2) na tle sum opadw

miesicznych (P), (lata 2002-2005) Fig. 2. Monthly mean water flow in the Gowienica (1) and Kana Myski (2) against the

background of monthly precipitation sums (P), (years 2002-2005)

W wodach Kanau Myskiego notowano zacznie wysze stenia potasu, azotu amonowego i fosforanw, a w Gowienicy azotanw. W latach 2002-2005 w wodach Gowienicy i Kanau Myskiego zanotowano rednie stania azotanw, odpowiednio 6,8 gm-3 (przy wahaniach 0,9-42,0 gm-3) i 9,1 gm-3 przy zmianach 1,2-61,0 gm-3; azotu amonowego 0,25 gm-3 (przy wahaniach 0,05-1,40) i 0,29 gm-3 (wahania 0,10-1,50 gm-3); fosforanw 0,35 gm-3 (wahania 0,01-1,6 gm-3) i 0,36 gm-3 (wahania 0,02-1,6 gm-3) oraz potasu 13,4 gm-3 (wahania 6,5-28,6 gm-3) i 14,4 gm-3 (zmiana 4,4-24,0 gm-3). Tabela 1; Table 1 adunki jednostkowe (kgha-1rok-1) skadnikw nawozowych wynoszonych w wodach powierzchniowych z badanych zlewni rolniczych Loads of nutrients (kgha-1year-1) carried out with the surface water from the investigated agricultural basins

Rok Year

NO3-

NH4

+

PO43-

K+

1

2

1

2

1

2

1

2

2002

4,5

24,8

0,20

0,30

0,08

0,40

4,9

19,4

2003

1,4

3,6

0,06

0,30

0,05

0,10

3,4

7,2

2004

4,9

11,0

0,10

0,10

0,21

0,30

6,3

16,5

2005

3,4

3,5

0,08

0,20

0,15

0,20

4,1

12,8

rednie; Means

3,6

10,7

0,11

0,22

0,12

0,25

4,7

14,0

1 zlewnia Gowienicy; Gowienica catchment 2 zlewnia Kanau Myskiego; Kana Mynski catchment

Pomimo maych przepyww z wodami badanych rzek (Gowienicy i Kanau Myskiego) wynoszone byy znaczne adunki skadnikw nawozowych, np. z wodami

KSZTATOWANIE SI ODPYWU WODY ...

45

Gowienicy wypywao rednio rocznie 22,4 t azotanw przy wahaniach od 8,7 t (rok 2003) do 31 t (rok 2004). Z wodami Kanau Myskiego wyprowadzany by adunek azotanw od 30,9 t (rok 2003) do 215,4 t (rok 2002), rednio okoo 93,1 t rocznie. Wynoszony adunek azotu amonowego ze zlewni Gowienicy waha si w granicach od 0,35 t (rok 2003) do 1,2 t (rok 2002), rednio 0,73 t rocznie, a dla Kanau Myskiego od 1,2 t (rok 2004) do 2,5 t (rok 2002), rednio 1,95 t rocznie. W przypadku fosforanw dla Kanau Myskiego wynoszone adunki wahay si w granicach 0,87 t (2003) do 3,3 4 (rok 2002), rednio wynosiy okoo 2,28 t. Z wodami Gowienicy wynoszony by znacznie mniejszy adunek fosforanw od 0,30 t (2003) do 1,36 t (2004), rednio 0,77 t. adunki potasu wynoszonego w wodach Gowienicy wahay si w granicach 21,7 t (2003) do 39,0 t (2004), rednio wynosiy 29,6 t. Ksztatowanie si jednostkowych a-dunkw biogenw wynoszonych ze zlewni rolniczych przedstawiono w tabeli 1.

W latach 2002-2005 rednie adunki jednostkowe azotanw wynosiy 3,6 kgha-1rok-1 dla Gowienicy (wahania od 1,4 do 4,9) i 10,7 kgha-1rok-1 (zmiany od 3,5 do 24,8) dla Kanau Myskiego. adunki azotanw mona wiza z poziomem nawoenia mineralnego (szczeglnie azotem) w obu zlewniach. Z posiadanych danych wynika, e redni poziom nawoenia azotem wynosi 110 kg Nha-1, a w wielu uprawach nawet 260 kg Nha-1. W przypadku azotu amonowego i fosforanw znaczny udzia maj oczyszczalnie ciekw odprowadzajce odcieki o wysokich steniach obu skadnikw do rzek. Wnioski 1. Wieloletnie badania w zlewniach maych rzek wykazay du zmienno

przepyww oraz ste substancji nawozowych w wodach. 2. Okresowo notowano wysokie stenia szczeglnie azotanw (do 62 gm-3)

i fosforanw (do 3,8 gm-3). 3. Ze zlewni rzek wynoszone byy znaczne adunki skadnikw nawozowych:

z wodami Gowienicy rednio rocznie odpywao 22,4 t azotanw przy wahaniach od 8,7 do 31,1 t, a z Kanau Myskiego odpowiednio 93,1 t i 30,7-215,4 t. adunki fosforanw wahay si tam w granicach od 0,48 do 1,36 t dla Gowienicy i od 0,87 do 3,38 t dla Kanau Myskiego.

4. W latach 2002-2005 wynoszone adunki jednostkowe azotanw wynosiy rocznie

3,6 kgha-1 (Gowienica) i 10,7 kgha-1 (Kana Myski), oraz odpowiednio fos-foranw 0,12 i 0,25 kgha-1, azotu amonowego 0,11 i 0,22 kgha-1, a potasu 4,7 i 14,0 kgha-1.

Literatura BOREK L., KEPISKA-KASPRZAK M., KUNICKA M. 2000. Zasoby wd powierzchniowych wojewdztwa zachodniopomorskiego. Hydrologia regionalna. Biuro Studiw, Opinii i Ekspertyz, Supsk: 75 ss.

DURKOWSKI T. 2004. Zmiany jakoci wd gwnych dopyww jeziora Miedwie. V Konferencja naukowo-techniczna Ochrona i rekultywacja jezior. Grudzidz, 11-13 V 2004: 15-24.

DURKOWSKI T., BURAKIEWICZ B., BURCZYK P. 1996. Ocena wnoszenia azotu w wodach

T. Durkowski, P. Wesoowski

46

powierzchniowych do jeziora Miedwie w latach 1997-1994. Midzynarodowa kon-ferencja Nadmiar azotu w rolnictwie czynnikiem zagroenia zdrowia czowieka. IMUZ, Falenty, 9-10 I 1997: 23-29.

DURKOWSKI T., WESOOWSKI P. 2000. Inwestycje proekologiczne a stan zanieczyszczenia rodowiska wodnego w wybranych zlewniach czstkowych jeziora Miedwie. IV Midzynarodowa konferencja Ochrona i rekultywacja jezior. Przysiek-Toru, 12-14 VI 2000: 89-100.

DURKOWSKI T., WORONIECKI T. 2001. Jako wd powierzchniowych obszarw wiejskich Pomorza Zachodniego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 476: 365-371.

KOC J. 1998. Wpyw intensywnoci uytkowania terenu na wielko odpywu biogenw z obszarw rolniczych. Rocz. AR w Poznaniu 307, Rol. 52: 101-106.

KOC J., SIDORUK M. 2005. Wpyw uytkowania zlewni na adunek fosforu dopywajcy do jezior z wodami powierzchniowymi. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 505: 159-167.

RAPORT 2004. Raport o stanie rodowiska w wojewdztwie zachodniopomorskim w latach 2002-2003. Biblioteka Monitoringu rodowiska. IO, Szczecin: 336 ss.

SAPEK A. 1996. Udzia rolnictwa w zanieczyszczaniu wody skadnikami nawozowymi. B. Sapek (red.). IMUZ, Falenty. Zeszyty Edukacyjne 1: 9-33.

SAPEK A. 1999. Nitrogen balance and cycling in Polish agriculture. Midzynarodowa konferencja Obieg i bilans azotu w rolnictwie polskim. IMUZ, Falenty, 1-2 XII 1998: 7-24.

WINKLER L., ROY M., KAMI SKA G. 2001. Przyblione adunki niektrych form azotu, fosforu oraz zawiesiny wnoszone do jeziora Miedwie ze zlewni Poni w latach 1998-2000. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 475: 513-525.

Sowa kluczowe: zlewnia rolnicza, odpyw, biogeny, jako wd, adunki Streszczenie

W pracy przedstawiono ksztatowanie si odpyww wd i biogenw z dwch maych zlewni rolniczych w latach 2002-2005. Obserwowano niskie odpywy z uwagi na mae sumy opadw w obu rzekach. Okresowo notowano wysokie stenia azotanw i fosforanw. Ze zlewni wynoszone byy znaczne adunki jednostkowe azotanw do 10,7 kgha-1, potasu 14 kgha-1 i fosforanw 0,25 kgha-1.

FORMATION OF WATER AND POLLUTANT OUTFLOW FROM SMALL AGRICULTURAL CATCHMENTS

Tadeusz Durkowski 1, 2, Piotr Wesoowski 1 1 Westpomeranian Research Division in Szczecin, Institute for Land Reclamation and Grassland Farming, Falenty

KSZTATOWANIE SI ODPYWU WODY ...

47

2 Department of Environmental Development and Agricultural, Agricultural University, Szczecin Key words: agricultural catchment, runoff, nutrient, water quality, loads Summary

Water flow and nutrients concentration were investigated on two small agricultural rivers in 2002-2005. Because of small precipitation sums, low amounts of outflow were noted. High concentrations of nitrates and phosphates were found periodically. Significant loads of nitrates (to 10.7 kgha-1), potassium (14 kgha-1) and phosphates (0.25 kgha-1) were flew out from the river basin. Doc. dr hab. in. Tadeusz Durkowski Zachodniopomorski Orodek Badawczy w Szczecinie Instytut Melioracji i Uytkw Zielonych ul. Czesawa 9 71-504 SZCZECIN e-mail: [email protected]

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTPW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 528: 49S54 RNORODNO FLORY ROWW MELIORACYJNYCH W DOLINIE RZEKI INY Renata Gamrat, Ra Kochanowska, Urszula Arciuszkiewicz Katedra Ochrony i Ksztatowania rodowiska, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstp

Uytki zielone Niziny Szczeciskiej zostay zmeliorowane w latach 50. XX wieku [WJCIK 1967] i do lat 80. byy intensywnie uytkowane. Uywanie cikiego sprztu mechanicznego przy pielgnacji i zbiorze zielonej masy rolinnej z k, wymagao szybko odprowadzajcych wod S [email protected] roww melioracyjnych. Podstawowym warunkiem tego bya bieca ich konserwacja, a zaniechanie jej w latach 80. XIX wieku spowodowao zamulenie i zarastanie rolinnoci poboczy, skarp i dna roww. Badania zlokalizowano nad kanaem Sowno i czterema rowami melioracyjnymi znajdujcymi si na kach sporadycznie koszonych, pooonych w dolinie rzeki Iny, na odcinku midzy Stargardem Szczeciskim a Goleniowem. czna dugo obiektw badawczych wynosia 1 450 m, w tym kanau 1 i 2 (k1, 2) S 550 m, rowu nr 1 (r1) S 185 m, rowu nr 2 (r2) S 180 m, rowu nr 3 (r3) S 145 m i rowu nr 4 (r4) S 110 m. Nachylenie skarp roww wynosio 1 : 1,5. Szero-ko pasa rolinnego po obu stronach dna rowu wynosia ok. 1,5 m. W okresie bada florystycznych poziom wody w poszczeglnych rowach znacznie si rni, gboko wody w kanale w peni sezonu wegetacyjnego wahaa si od 0,3 do 0,5 m. Latem w rowach wody byo jeszcze mniej (rw nr 4 S ze wzgldu na znaczne zamulenie nie prowadzi ju wody, w nastpnych rowach gboko wody wahaa si od 0,2 do 0,3 m). W latach 2000S2002 na tym obszarze nie wykonywano zabiegw konserwacyjnych.

Celem bada byo okrelenie aktualnego stanu flory i jej zrnicowanie na terenie kanau Sowno oraz czterech roww melioracyjnych. Materia i metody

W latach 2000S2002 przeprowadzono badania florystyczne rolinnoci zielnej i krzewiastej w nastpujcych strefach: na dnie, skarpach i poboczach kanau i roww. W rowach melioracyjnych pas skarpy i pobocza traktowano cznie i okrelono jako pobocze. Cay obszar podzielono na sze odcinkw: dwa na kanale (o wodzie pyncej S k1 oraz stagnujcej S k2), trzy na rowach o wodzie pytkiej S r1S3 i jeden bezwodny S r4. Wykonano 30 spisw florystycznych, a nazewnictwo gatunkw podano za MIRKIEM i in. [2002]. Klasyfikacj fitosocjologiczn zbiorowisk rolinnych przyjto za MATUSZKIEWICZEM [2007]. Gboko wody w ciekach mierzono sond rczn.

R. Gamrat, R. Kochanowska, U. Arciuszkiewicz 50

Wyniki

Na caym obszarze stwierdzono wystpowanie 145 gatunkw rolin naczyniowych, nalecych do 39 rodzin i 94 rodzajw. Przewaay gatunki z rodziny Asteraceae (14 %), Poaceae (11 %) oraz Caryophyllaceae (8 %). Stwierdzono tylko jeden gatunek znajdujcy si pod ochron S Angelica archangelica subsp. litoralis (FR.) THELL. Drzewa i krzewy wystpoway nielicznie, byy to Alnus glutinosa (L.) GAERTN. i Tilia platyphyllos SCOP. oraz krzewy: Crataegus monogyna JACQ., Euonymus europaea L., Rubus caesius L., R. idaeus L., Salix caprea L., S. cinerea L., S. viminalis L. i Sambucus nigra L. Szata rolinna badanych ciekw charakteryzowaa si du mozaikowatoci. Poszczeglne gatunki rolin tworzyy niewielkie, nieregularne skupienia, bd wystpoway pojedynczo. Najwicej ga-tunkw wystpowao wzdu odcinka kanau o wodzie pyncej (79), a najmniej na terenie bezwodnego rowu (objanienia; explanations: k1S2 S kana na odcinku nr 1, 2; drainage ditch in the section 1, 2, p S pobocze; side-spaces, s S skarpa; slope, d S dno; bottom, r1S4 S rw nr 1S4; drainage ditch no. 1S4):

Liczebno gatunkw wsplnych dla poszczeglnych odcinkw Numerous of species common in section Nazwa gatunku, rodzaj odcinka i strefy Name of species on the section and zones

6 odcinkw (27 gatunkw); 6 section (27 species): Achillea millefolium L. (k1, 2p, s, r1 4),

Alopecurus pratensis L. (k1, 2p, s, r1S4), Caltha palustris L. (k1s, 2p, s, r1S4), Calystegia sepium (L.) R. BR. (k1, 2p, s, r1S4), Carduus crispus L. (k1p, s, 2p, r1S4), Cirsium arvense (L.) SCOP. (k1p, 2p, s, r1S4), C. oleraceum (L.) SCOP. (k1p, s, 2s, d, r1S4), Conyza canadensis (L.) Cronquist (k1p, s, 2p, s r1S4), Deschampsia caespitosa (L.) P. BEAUV. (k1p, 2p, s, r1S4), Elymus repens (L.) GOULD. (k1, 2p, s, r1S4), Filipendula ulmaria (L.) MAXIM . (k1p, s, 2p, r1S4), Galium aparine L. (k1, 2p, s, r1S4), Glechoma hederacea L. (k1, 2p, s, r1S4), Glyceria maxima (HARTM.) HOLMB. (k1s, 2p, s, r1S4), Holcus lanatus L. (k1, 2p, s, r1S4), Lamium purpureum L. (k1, 2p, s, r1S4), Lotus uliginosus SCHKUHR. (k1s, 2p, s, r1S4), Lycopus europaeus L. (k1, 2p, s, r1S4), Phalaris arundinacea L. (k1, 2p, s, r1-4), Phragmites australis (CAV.) TRIN. EX STEUD. (k1, 2p, s, r1S4), Potentilla anserina L. (k1p, s, 2p, r1S4), Ranunculus acris L. (k1, 2p, s, r1S4), Rumex acetosa L. (k1, 2p, s, r1S4), R. crispus L. (k1, 2p, s, r1S4), Sonchus oleraceus L. (k1, 2p, s, r1S4), Urtica dioica L. (k1, 2p, s, r1S4),

5 odcinkw (5 gatunkw); 5 section (5 species): Carex rostrata STOKES (k2p, s, r1S4), Nasturtium officinale R. BR. (k1d, 2p, s, d, r1, 3, 4), Phleum pratense L. (k1, 2p, s, r1, 2, 4), Scirpus sylvaticus L. (k2p, s, r1S4), Scrophularia umbrosa DUMORT. (k1, 2p, s, r1S3),

4 odcinki (16 gatunkw); 4 section (16 species): Agrostis stolonifera L. (k1, 2p, s, r1, 2), Bromus inermis LEYSS. (k1p, 2p, s, r1, 4), Cirsium palustre (L.) SCOP. (k1, 2p, s, r1, 2), Dactylis glomerata L. (k1p, 2p, s, r1, 2), Ficaria verna HUDS. (k1, 2s, r1, 2), Galinsoga parviflora CAV. (k1p, 2p, s, r1, 3), Juncus conglomeratus L. EMED. LEERS (k1s, 2p, s, r2, 4), J. effuses L. (k1p, 2p, s, r1, 2), Myosotis palustris (L.) L. EMEND. RCHB. (k1, 2p, s, r1, 2), Myosoton aquaticum (L.) MOENCH. (k1, 2p, s, r2, 3), Poa trivialis L. (k1p, 2p, s, r3, 4), Polygonum bistorta L. (k1, 2p, s, r1, 2), Ranunculus repens L. (k1, 2p, s, r1, 3), Rorippa amphibia (L.) BESSER (k1s, 2p, s, r1, 3), Sonchus asper (L.) HILL . (k1, 2s, r2, 4), Symphytum officinale L. (k1, 2p, s, r1, 4),

3 odcinki (22 gatunki); 3 section (22 species): Anthriscus sylvestris (L.) HOFFM. (k1, 2p, s, r1), Artemisia vulgaris L. (k1p, s, 2p, r1), Carex elata ALL. (r2, 3, 4), Epilobium parviflorum SCHREB. (k1, 2p, s, r1), Equisetum palustre L. (k1s, 2p, r3), Galium mollugo L. (k1, 2p, s, r1), Geranium pratense L. (k1, 2p, r1), Geum rivale L. (k1p, 2p, s, r3), Lamium album L. (k1, 2p, s, r1), Lemna minor L. (k1, 2d, r4), Melandrium album (MILL .) GARCKE (k1s, 2p, s, r3), Poa pratensis L. (k1, 2p, s, r1), Sagittaria sagittifolia L. (k1, 2d, r1), Salix fragilis L. (k1p, 2s, r3), Saponaria officinalis L. (k1p, s, 2p, r3), Scrophularia nodosa L. (k1, 2p, s, r1), Silene vulgaris (MOENCH) GARKE (k1s, 2p, r3), Stachys palustris L. (k1, 2p, s, r1), Tanacetum vulgare L. (k1p, 2s, r1), Valeriana officinalis L. (k1, 2p, s, r3), Veronica longifolia L. (k1, 2p, s, r2),

2 odcinki (37 gatunkw); 2 section (37 species): Achillea ptarmica L. (k1, 2p, s), Acorus calamus L. (k1, 2d), Alisma plantago-aquatica L. (k1, 2d), Angelica archangelica subsp. litoralis (FR.) THELL. (k1, 2p, s), Barbarea vulgaris R. Br. (k1p, r3), Bryonia dioica JACQ. (k1s, 2p), Cardamine pratensis L. (k1p, r1), Carex gracilis CURTIS (k1p, r3), Centaurea jacea L. (k1, 2p), Cerastium holostenoides FR. EMEND. HYL. (k1p, s, 2p), Crepis biennis L. (k1p, s, 2p), C. paludosa (L.) MOENCH (k1s, 2p, s), Elodea

RNORODNO FLORY ROWW MELIORACYJNYCH ...

51

canadensis MICHX. (k1, 2d), Epilobium roseum SCHREB. (k1p, s, 2p), Equisetum pratense EHRH. (k1p, r1), Humulus lupulus L. (k1, 2p), Hypericum tetrapterum FR. (k1s, 2p, s), Iris pseudacorus L. (k1s, r2), Lathyrus pratensis L. (k1p, r2), Lychnis flos-cuculi L. (k1, 2p, s), Lysimachia vulgaris L. (k1s, 2p), Lythrum salicaria L. (k1p, s, 2p), Mentha aquatica L. (k1s, 2p, s), M. longifolia (L.) L. (k1, 2p), Myosotis caespitosa SCHULTZ. (k1s, 2p, s), Oenanthe aquatica (L.) POIR. (k1s, 2p, s), Plantago major L. (k1, 2p), Poa palustris L. (k1p, r1), Polygonum amphibium L. (k1, 2s, d), P. hydropiper L. (k1p, s, 2s), Potamogeton natans L. (k1, 2d), Potentilla reptans L. (k1p, s, 2p), Pulicaria dysenterica (L.) BERNH. (k1, 2p), Rumex hydrolapathum HUDS. (k1, 2s, d), Salix cinerea L. (k1s, r2), Sanquisorba officinalis L. (k1 p, s, 2p), Sium latifolium L. (k1, 2p, s, d), Sparganium erectum L. EMEDD. RCHB. (k2s, d), Stellaria graminea L. (k1p, s, 2s), S. palustris RETZ. (k1s, 2p, s), S. uliginosa MURRAY (k1s, 2p), Taraxacum officinale F. H. WIGG. (k1p, s, 2p), Thalictrum flavum L. (k1p, s, 2p), Trifolium repens L. (k1p, s, 2s), Veronica beccabunga L. (k1s, 2p), V. chamaedrys L. (k1, 2p, s).

Gatunki sporadyczne (33); Sporadic species (33): Alnus glutinosa (L.) GAERT . (k2s), Bellis perennis L. (k1p), Bidens cernua L. (k1p), Calamagrostis canescens (WEBER) ROTH (k1p, s), Capsella bursa-pastoris (L.) MEDIK. (k1p), Carduus crispus L. (k2s), Carex nigra REICHARD (r1), Cerastium arvense L., Erisimum cheiranthoides L. (k1p, s), Ceratophyllum demersum L. (k1d), Chrysosplenium alternifolium L. (k1s), Epilobium hirsutum L. (k2p, s), E. palustre L. (r1), Euonymus europaea L. (k1p), Festuca rubra L. (k1p), Galium verum L. (k2p, s), Geranium palustre L. (r1), Lysimachia nummularia L. (k1p), L. thyrsiflora L. (r2), Oxalis fontana BUNGE (k1p, s), Rubus caesius L. (r4), R. idaeus L. (r4), Salix caprea L. (r4), S. viminalis L. (k2s), Sambucus nigra L. (r3), Schoenoplectus lacustris (L.) PALLA (k2s), Solanum dulcamara L. (r1), Thlaspi arvense L. (k1p, s), Tilia platyphyllos SCOP. (k2p), Trifolium arvense L. (k1p), Vicia cracca L. (k2p, s), V. sepium L. (k2p).

Na badanym obszarze wyrniono 27 zbiorowisk, w tym dziewi nitrofilnych, osiem szuwarowych, siedem kowych, dwa wodne i jeden zarolowy. Najwiksz liczb zbiorowisk stwierdzono na obszarze kanau (k1 S 18 fitocenoz), najmniej w bezwodnym, najsilniej zamulonym rowie (r4 S pi). Na podstawie gatunkw charakterystycznych mona poszczeglne zbiorowiska zaliczy do siedmiu klas fitosocjologicznych: Artemisietea vulgaris, Epilobietea angustifolii, Lemnetea minoris, Molinio-Arrhenatheretea, Phragmitetea, Potametea i Salicetea purpureae. W obrbie tych klas najczciej wystpoway fitocenozy: z Glyceria maxima, Lysimachia vulgaris-Filipendula ulmaria, Urtica dioica-Cirsium arvense. Rzadziej spotykano m.in. z: Calystegia sepium-Epilobium hirsutum, Phragmites australis, Urtica dioica. Sporadycznie wystpoway fitocenozy z dominacj Bryonia dioica, Deschampsia caespitosa czy Elodeum canadensis. Dyskusja

Specyfik kowej szaty rolinnej zwizanej z ciekami wodnymi jest ich pasmowe pooenie i dua mozaika wystpujcych fitocenoz. Nawet w bardzo wskich pasach rolinnych przy rowach melioracyjnych zaobserwowano wiksz rnorodno florystyczn ni na ssiadujcych obszarach kowych [KOCHANOWSKA i in. 2004; KIRYLUK 2005]. O bogactwie florystycznym ciekw wodnych pisz JDRYKA i MISIAK [1995] oraz DBKOWSKI i PACHUTA [1996]. Szybko zarastania roww zaley od wielu czynnikw, m.in. od czstotliwoci wykaszania i pogbiania roww, gbokoci i prdkoci przepywu wody, rodzaju gleby. W ostatnich latach obserwuje si na wielu kach zanik wody w rowach melioracyjnych oraz brak rolinnoci charakterystycznej dla zbiorowisk wodnych [GAMRAT i in. 2007]. ZAUSKI i KAMISKA [1999] badajc szat rolinn roww na torfowisku Garbu Lu-bawskiego wykazali korelacj dominujcych tam gatunkw torfowiskowych z rodzajem gleb powstaych na terenach torfowisk niskich.

Wnioski 1. Zaniechanie gospodarki na kach oraz brak konserwacji roww melioracyjnych

R. Gamrat, R. Kochanowska, U. Arciuszkiewicz 52

spowodoway nieoczekiwane skutki. Nie spodziewano si, e w tak nieustabilizowanych warunkach nastpi tak due zrnicowanie flory (145 gatunkw rolin naczyniowych).

2. Morfologia kanau (strefa dna, skarp, poboczy) wpyna na du mozaikowato

zbiorowisk strefowo rozmieszczonej rolinnoci. 3. Dominoway zbiorowiska nitrofilne oraz kowe, charakterystyczne dla siedlisk

wydeptywanych (10 fitocenoz), natomiast zbiorowiska wodne byy w zaniku. Literatura DBKOWSKI S.L., PACHUTA K. 1996. Rolinno i hydraulika koryt zaronitych. Bibl. Wiad. IMUZ 89: 61 ss.

GAMRAT R., BURCZYK P., WESOOWSKI P. 2007. Szata rolinna skarp i poboczy roww melioracyjnych w centralnej czci Rwniny Wetyskiej. WodaSrodowiskoSObszary Wiejskie 7, 1(19): 61S77.

JDRYKA G., M ISIAK W. 1995. Wpyw maszyn i urzdze melioracyjnych na rodowisko. Wiad. Melior. k. 3: 9S11.

K IRYLUK A. 2005. Rnorodno gatunkw i chemizm rolin w rowach melioracyjnych. Journal of Elementology 10(2): 333S340.

KOCHANOWSKA R., GAMRAT R., YSKO A., SOTEK Z., STASISKA M., PRAJS B. 2004. Rolinno strefy ekotonowej dolnego biegu Iny. WodaSrodowiskoSObszary Wiejskie 4, 2a(11): 321S334.

M ATUSZKIEWICZ W. 2007. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk rolinnych Polski. PWN, Warszawa: 536 ss.

M IREK Z., PIKO-M IREK H., ZAJC A., ZAJC M., BERNACKI L., CIESLAK E., GOWACKI Z., LEDA M., M ITKA J., PANIK A., PAUL W., RONIKIER M., ROSTASKI K., SZEL G Z., WJCICKI J. J., ZALEWSKA -GAOSZ J., ZIELI SKI J., UKOWSKI W. 2002. Flowering plants and pteridophytes of Poland. A checklist. Publisher Szafer Instit. Bot., Pol. Acad. Sci., Krakw: 442 ss.

WJCIK J. 1967. Melioracje i zagospodarowanie uytkw zielonych w latach 1945S1965 w wojewdztwie szczeciskim. Wiad. Melior. k. 5(53): 97S100.

ZAUSKI T., KAMI SKA A. 1999. Rola roww melioracyjnych jako refugiw flory torfo-wiskowej na przykadzie kompleksu k w Koszelewkach. Fol. Univ. Agricul. Stettin. 197, Agricult. 75: 373S376.

Sowa kluczowe: flora, rowy melioracyjne, dolina Iny Streszczenie

W latach 2000S2002 przeprowadzono badania florystyczne w dolinie rzeki Iny nad kanaem Sowno oraz odchodzcych od niego czterech rowach melioracyjnych (Nizina Szczeciska), ktrych celem byo okrelenie aktualnego stanu flory i jej zrnicowanie. Cay obszar, o cznej dugoci 1 450 m, podzielono na sze odcinkw: dwa na kanale (o wodzie pyncej oraz stagnujcej), trzy na rowach o wodzie pytkiej i jeden bezwodny. Analiz florystyczn objto rolinno w strefach: na dnie, skarpach i poboczach roww. Na

RNORODNO FLORY ROWW MELIORACYJNYCH ...

53

caym obszarze stwierdzono wystpowanie 145 gatunkw rolin naczyniowych. Najwicej gatunkw rolin stwierdzono na obszarze kanau. Najuboszy by skad gatunkowy na terenie rowu bezwodnego, najbogatszy w kanale o wodzie pyncej. Szat rolinn charakteryzowaa mozaikowato: 9 zbiorowisk nitrofilnych, 8 szuwarowych, 7 kowych, 2 wodne i 1 zarolowy. Wrd zbiorowisk dominoway fitocenozy nitrofilne oraz kowe (10), a najwiksz ich liczb stwierdzono na obszarze kanau, najmniejsz w bezwodnym rowie. THE DIVERSITY OF THE FLORA OF DRAINAGE DITCH IN THE VALLEY OF THE INA RIVER Renata Gamrat, Ra Kochanowska, Urszula Arciuszkiewicz Department of Protection and Environmental Management, Agricultural University, Szczecin Key words: flora, drainage ditches, Ina valley Summary

In the years 2000S2002, floristic investigations were conducted in the valley of the Ina river at the Sowno ditch and drainage ditches branched from it (The Western Pomerania) to determine the actual state of their flora and its diversification. The whole area of a total length of 1450 m was divided into six parts: two at the drainage ditch (of a flowing and standing water), three on the drainage ditches of shallow water and one with no water). The floristic analysis included the bottom, the slopes and the side-spaces of the drainage ditches. On the relatively small area, the occurrence of 145 species of vascular plants was found. The plant cover was mosaic, 27 plant communities, including 9 nitrophilous, 8 rush, 7 meadow, 2 water, and 1 scrubby. The highest number of plant communities was found on the area of the ditch, and the lowest in the drainage ditch with no water. Dr Renata Gamrat Katedra Ochrony i Ksztatowania rodowiska Akademia Rolnicza ul. Sowackiego 17 71S434 SZCZECIN e-mail: [email protected]

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTPW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 528: 55-61 OPTYMALNE ODWODNIENIE GLEB KOWYCH W WIETLE BADA MODELOWYCH Edmund Kaca 1, Wiesawa Kasperska-Woowicz 2

1 Instytut Melioracji i Uytkw Zielonych w Falentach 2 Wielkopolsko-Pomorski Orodek Badawczy w Bydgoszczy, Instytut Melioracji i Uytkw Zielonych w Falentach Wprowadzenie

Realizacja optymalnych odwodnie wymaga przerwania odpywu wody ze zmeliorowanego obszaru w momencie, gdy zwierciado wody gruntowej w anie osignie okrelony (optymalny) poziom. Zbyt wczesne zatrzymanie odpywu nie likwiduje stanw nadmiernego uwilgotnienia gleby, za zbyt pne powoduje wzrost prawdopodobiestwa wystpienia suszy glebowej w pniejszym okresie.

Celem pracy jest wyznaczenie takiej gbokoci odwadniania k, nazywanej norm rolnorodowiskow odwodnie [KACA i in. 2003], ktrej odpowiada najwiksza warto redniej z rocznych sum czasw trwania dostatecznego uwilgotnienia korzeniowej warstwy gleby, albo te najmniejsza suma wartoci redniej z rocznych sum czasw trwania nadmiernego i redniej z rocznych sum czasw trwania niedostatecznego uwilgotnienia gleby. Jest to norma, ktr zgodnie z jej nazw, powinno si przestrzega m.in. w przypadku k, na ktrych realizuje si programy rolnorodowiskowe.

Osignicie takiego celu pracy wie si z koniecznoci przeprowadzenia bada nad wpywem gbokoci odwodnie na czas wystpowania stanw nadmiernego, niedostatecznego i dostatecznego uwilgotnienia korzeniowej warstwy gleby. Przyjto, e nadmiernemu uwilgotnieniu korzeniowej trzydziestocentymetrowej warstwy gleby odpowiada nie wicej ni 6% obj. powietrza, za niedostatecznemu - warto wskanik pF > 3. W pozostaych przypadkach gleba znajduje si w warunkach dostatecznego uwilgotnienia. Materia badawczy, metodyka i wyniki bada Materia badawczy

Do bada wytypowano gleb torfowo-murszow rednio zmursza rodzaju MtIIcb, uytkowan dwukonie i pooon w otwartej, paskiej dolinie grnej Noteci w kompleksie k abiszyskich, w bezporednim ssiedztwie Kanau Grnonoteckiego. Gleba ta, rednio zmurszaa w wierzchniej warstwie, do gbokoci 55 cm podcielona jest torfem silnie rozoonym, a do gbokoci 90 cm - torfem szuwarowym rednio

E. Kaca, W. Kasperska-Woowicz

56

rozoonym. Gleba powstaa w siedliskach pobagiennych na skutek melioracji i wieloletniego

uytkowania, jest okresowo mokra, po osuszeniu i nawodnieniu wilgotna, a bez nawodnie okresowo nadmiernie przesycha.

ki na tym obszarze s zmeliorowane, uytkowane konie. Siedlisko kowe jest zasilane wodami gruntowymi z Kanau Grnonoteckiego oraz systemem roww w czasie prowadzenia nawodnie podsikowych. Wiosn i w czasie nawodnie poziom wody gruntowej podnosi si do 40-50 cm od powierzchni terenu. W okresie suchym woda gruntowa spada na gboko 90-100 cm. Zmurszenie gleby powoduje w okresie posuchy atmosferycznej przesychanie poziomu darniowego do wilgotnoci niedostpnej dla traw, gdy lustro wody gruntowej utrzymuje si na gbokoci okoo 60-80 cm. Jest to siedlisko podsikowo-posuszne. Gatunki rolin tam wystpujce s charakterystyczne dla siedlisk suchych, okresowo silnie nawilanych i wieych (z udziaem kupkwki pospolitej, tymotki kowej, koswki wenistej, babki lancetowatej, gsiwki piaskowej, krwawnika pospolitego, mniszka pospolitego).

Dolina Noteci, w ktrej pooony jest obiekt badawczy, naley do obszarw kraju o najmniejszej rocznej sumie opadw atmosferycznych. Metodyka bada

Podstaw bada stanowio modelowanie matematyczne ksztatowania si uwilgotnienia korzeniowej warstwy gleby pod wpywem odwodnienia, ewapotrans-piracji i opadw deszczu. Do oblicze symulacyjnych wykorzystano model mate-matyczny opracowany przez autora [KACA 1999; KACA i in. 2003]. Model by kalibrowany w oparciu o wyniki obserwacji lizymetrycznych prowadzonych w 2002 roku na stacji IMUZ we Frydrychowie w dolinie Noteci grnej. Przebieg i wyniki kalibracji omwiono w pracy KACA i in. [2003]. Symulacje wykonano nie tylko dla warunkw klimatycznych regionu Noteci grnej, lecz rwnie dodatkowo dla warunkw reprezentowanych przez 16 stacji meteorologicznych w kraju (1-Koszalin, 2-Bielnik, 3-Biebrza, 4-Chojnice, 5-Szczecin, 6-Frydrychowo, 7-Pozna, 8-Warszawa, 9-Zielona Gra, 10-d, 11-Sosnowica, 12-Wrocaw, 13-Opole, 14-Czstochowa, 15-Zamo, 16-Krakw, 17-Rzeszw). Do bada symulacyjnych wykorzystywano dane meteorologiczne z okresu wegetacyjnego (IV-IX) w latach 19701995.

Na podstawie wynikw symulacji przebiegu zawartoci powietrza oraz pF w korzeniowej warstwie gleby wykonano, dla kadej stacji meteorologicznej i kadego roku, o