Technik_meteorolog_311[23].Z3.03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Materiał nauczania

4.1.

Prognoza hydrologiczna

4.1.1.

Materiał nauczania

4.1.2.

Pytania sprawdzające

4.1.3.

wiczenia

4.1.4.

Sprawdzian postępów

4.2.

Klasyfikacja informacji dostarczonej przez system ochrony

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2.

Pytania sprawdzające

4.2.3.

wiczenia

4.2.4.

Sprawdzian postępów

4.3.

Wezbrania i niŜówki

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2.

Pytania sprawdzające

4.3.3.

wiczenia

4.3.4.

Sprawdzian postępów

4.4.

Charakterystyka zjawisk lodowych

4.4.1.

Materiał nauczania

4.4.2.

Pytania sprawdzające

4.4.3.

wiczenia

4.4.4.

Sprawdzian postępów

Sprawdzian osiągnięć

Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu opracowywania

prognoz hydrologicznych.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś wcześniej opanować, abyś
bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie będziesz mógł kształtować podczas pracy
z poradnikiem,

−

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia załoŜonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w programie jednostki modułowej,

−

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŜ opanowałeś określone treści,

−

wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiedzę teoretyczną oraz kształtować

umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów,

−

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie programu całej jednostki modułowej,

−

literaturę uzupełniającą.
JeŜeli będziesz miał trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś

nauczyciela o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Na końcu kaŜdego rozdziału zamieszczono pytania sprawdzające, spróbuj udzielić na nie
prawidłowej odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

wyjaśnić cele i zadania hydrologii,

−

określać zasoby wodne w Polsce i na świecie,

−

wyjaśniać pojęcie cyklu hydrologicznego,

−

interpretować dane statystyczne,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu hydrologii,

−

współpracować w grupie,

−

porozumiewać się ze współpracownikami i przełoŜonymi,

−

rozwiązywać problemy w sposób twórczy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

określić cel i znaczenie prognozy hydrologicznej,

−

scharakteryzować rodzaje prognoz hydrologicznych,

−

scharakteryzować zjawiska wpływające na prognozę hydrologiczną,

−

zdefiniować prognozy krótkoterminowe, średnioterminowe, długoterminowe,

−

scharakteryzować metody prognozowania,

−

wyjaśnić zasady opracowywania operatów prognoz,

−

określić wykorzystanie prognoz hydrologicznych w gospodarce wodnej,

−

odczytać i zinterpretować komunikaty hydrologiczne,

−

sformułować ostrzeŜenia o moŜliwości powstania zjawisk lodowych i sztormowych
utrudniających odpływ wód rzecznych na podstawie sytuacji hydrologicznej
i meteorologicznej,

−

scharakteryzować wezbrania i niŜówki,

−

sporządzić prognozę stanów i przepływów wody dla określonego cieku wodnego,

−

pozyskać źródła informacji potrzebne do opracowywania prognoz hydrologicznych,

−

ocenić zagroŜenie powodziowe występujące w zlewni,

−

zastosować oznaczenia zjawisk hydrologicznych na mapie,

−

zastosować metody statystyczne do określania prawdopodobieństwa zjawisk
hydrologicznych,

−

opracować makiety hydrologicznego komunikatu informacyjno-prognostycznego,

−

zastosować róŜne formy przekazywania komunikatów i ostrzeŜeń przed niebezpiecznymi
zjawiskami zachodzącymi w hydrosferze.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Prognoza hydrologiczna

4.1.1. Materiał nauczania

Klasyfikacja prognoz hydrologicznych

W Polsce stosowane są równolegle dwa systemy klasyfikacji prognoz hydrologicznych:

według Lambora i według WMO (Światowej Organizacji Meteorologicznej). System
klasyfikacji przedstawia tabela 1.

Tabela 1 Systemy klasyfikacji prognoz hydrologicznych [opracowanie własne]

Zaletą systemu Lambora, opartego na metodyce prognoz, jest fakt, iŜ od metodyki zaleŜy

wyraźnie trafność prognoz, wynika z nich, Ŝe  najdokładniejsze są prognozy krótkoterminowe,
a  najmniej  dokładne  średnioterminowe.  Brak  natomiast  podobnego  związku  pomiędzy  czasem
wyprzedzenia i trafnością prognozy w klasyfikacji wg WMO. I tak na środkowej i dolnej Wiśle
prognoza  48-godzinna  jest  prognozą  krótkoterminową  (wg obydwu  klasyfikacji)  i  jest  to
prognoza  dokładna,  bowiem  oparta  na  zaobserwowanych  zjawiskach  hydrologicznych.  Na
Sole w śywcu prognoza 48-godzinna jest według Lambora prognozą długoterminową, bowiem
jest  ona  oparta  na  prognozowanych  zjawiskach  meteorologicznych.  Natomiast  według
klasyfikacji WMO jest ona prognozą krótkoterminową. Oczywiście 48 godzinna prognoza na
Sole w śywcu jest mało dokładna, co wynika z klasyfikacji Lambora.
Metody prognozowania

W praktyce Osłona Hydrologiczno-Meteorologiczna (OHM) wykorzystuje następujące

metody prognozowania:
1)

w prognozach krótkoterminowych (wg Lambora)

—

związki wodowskazowe – graficzne zaleŜności pomiędzy stanami wody jakie pojawiają się
na kolejnych wodowskazach rzeki z uwzględnieniem czasu dopływu wody,

—

hydrologiczne modele transformacji w korycie (np. model Muskingum) – programy
komputerowe wykorzystujące uproszczone opisy matematyczne procesu przepływu wody
w korycie,

—

hydrodynamiczne modele transformacji w korycie (np. model Saint-Venanta) – programy
komputerowe wykorzystujące opisy matematyczne procesu przepływu wody w korycie
oparte na równaniach hydrodynamiki,

Prognoza hydrologiczna według Lambora

Prognoza hydrologiczna według
WMO (Światowej Organizacji
Meteorologicznej)

Prognozy krótkoterminowe, opracowywane
na podstawie zaobserwowanych zjawisk
hydrologicznych (np. związki
wodowskazowe, modele transformacji
w korycie rzecznym),

Prognozy średnioterminowe, opracowywane
na podstawie zaobserwowanych zjawisk
meteorologicznych (np. modele klasy
opad/tajanie – odpływ),

Prognozy długoterminowe opracowywane na
podstawie prognozowanych zjawisk
meteorologicznych lub związków
statystycznych (np. metoda
wielowymiarowych warunkowych
rozkładów prawdopodobieństwa),

Krótkoterminowe – o czasie
wyprzedzenia prognozy
do 48 godzin,

rednioterminowe – o czasie

wyprzedzenia prognozy
do 10 dni,

Długoterminowe – o czasie
wyprzedzenia prognozy
do 30 dni,

Sezonowe-wyprzedzenie
do 90 dni.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w prognozach średnioterminowych (wg Lambora)

—

symulacyjne modele komputerowe klasy opad/tajanie – odpływ (np. model HBV)
programy komputerowe wykorzystujące uproszczone modele matematyczne procesów
formowania się odpływu ze zlewni,

w prognozach długoterminowych (wg Lambora)

—

metoda analogii – metoda polegająca na znalezieniu w przeszłości sytuacji podobnej,
do bieŜącej (analogia) i załoŜeniu, Ŝe dalszy rozwój sytuacji bieŜącej będzie podobny
(analogiczny) jak w przeszłości,

—

metoda wielowymiarowych warunkowych rozkładów prawdopodobieństwa – metoda
wykorzystująca wielowymiarowe zaleŜności korelacyjne.

Osłona hydrologiczno-meteorologiczna

Podstawowym zadaniem systemu Osłony Hydrologiczno-Meteorologicznej (OHM)

IMGW jest informowanie i ostrzeganie o zaobserwowanym i przewidywanym przebiegu
zjawisk meteorologicznych oraz hydrologicznych. Ustawodawca określił następujące zadania:

−

wykonywanie pomiarów i obserwacji hydrologicznych i meteorologicznych,

−

gromadzenie, przetwarzanie, archiwizowanie i udostępnianie informacji hydrologicznych
i meteorologicznych,

−

wykonywanie bieŜących analiz i ocen sytuacji hydrologicznej i meteorologicznej,

−

opracowywanie i przekazywanie prognoz meteorologicznych i hydrologicznych,

−

opracowywanie i przekazywanie organom administracji publicznej ostrzeŜeń przed
niebezpiecznymi zjawiskami zachodzącymi w atmosferze i hydrosferze.
IMGW realizuje te zadania wykorzystując ogólnokrajową sieć obserwacyjno-

-pomiarową, specjalizowany system łączności, system gromadzenia i przetwarzania danych
oraz systemy prognozowania i ostrzegania. Strukturę i obieg informacji w systemie osłony
hydro-meteorologicznej przedstawiono na schemacie poniŜej.

Rys. 1. Struktura i obieg informacji w systemie osłony hydrologiczno-meteorologicznej [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

morskich. W okresie zagroŜenia uruchamianych jest dodatkowo około 70 posterunków
wodowskazowych sygnalizacji okresowej.

Rys. 4. Posterunek wodowskazowy [18]

Rys. 5. Posterunek wodowskazowy [18]

Czas zbierania jest róŜny dla poszczególnych rodzajów danych i zaleŜy od sposobu ich

pozyskiwania.  Z  posterunków  automatycznych  bądź  stacji  synoptycznych  dane  są  dostępne
nawet  w  kilka  minut.  W  przypadku  pomiarów  i  obserwacji  wykonywanych  przez
obserwatorów  w  punktach  oddalonych  od  miejsca  zamieszkania  np.  obserwacje  stanu  wody
czas zebrania kompletu danych przedłuŜa się do około godziny.

Analizy danych meteorologicznych z sieci podstawowej dokonuje się, co godzinę. Dane

z sieci osłony hydrologicznej opracowywane są zwykle raz na dobę, w godzinach porannych.
Z chwilą wystąpienia lub przewidywania zagroŜenia powtarzane są częściej, nawet,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

co godzinę.  Na  potrzeby  osłony  lotnictwa  pracuje  9  stacji  lotniskowych.  Pomiary  na  tych
stacjach  wykonywane  są,  co  pół  godziny.  Obserwacje  radarowe  wykonywane  są  w  sposób
ciągły,  a  wyniki  prezentowane  są,  co  10  minut.  Polska  Państwowa  SłuŜba  Hydrologiczno-
Meteorologiczna  IMGW  przekazuje  dane  z  pomiarów  i  obserwacji  do  Światowego  Systemu
SłuŜby  Pogody  WMO,  a  w  zamian  ma  dostęp  do  prognoz  pogody  i  innych  komunikatów.
Łącznie z informacjami z sieci obserwacyjnej dane te docierają do terenowych i centralnego
biura  prognoz,  gdzie  podlegają  analizie  i  ocenie.  Tak  zweryfikowane  stanowią  podstawę
prognoz,  komunikatów  i  ostrzeŜeń,  przekazywanych  natychmiast  po  opracowaniu
do lokalnych i centralnych struktur antykryzysowych oraz urzędów administracji państwowej.
W  sytuacji  zagroŜenia  krąg  odbiorców  ostrzeŜeń  i  prognoz  rozszerza  się  na  instytucje
i organizacje  związane  z  gospodarką  wodną,  transportem  i  in.  WaŜnym  odbiorcą  informacji
są wtedy  media,  stanowiące  pomost  między  słuŜbą  hydrologiczno-meteorologiczną
a społeczeństwem.

IMGW prowadzi równieŜ bieŜącą wymianę danych operacyjnych z krajami

sąsiadującymi. Rutynowo codziennie, a w okresie zagroŜenia częściej, dane są przesyłane
między Polską a Niemcami, Czechami, Słowacją i Ukrainą. Dane operacyjne i prognozy
dotyczące osłony morskiej wymieniane są z państwami nadbałtyckimi i słuŜą do opracowania
biuletynów map.

Biura Prognoz Hydrologicznych i Meteorologicznych

Prowadzą bezpośrednią osłonę hydrologiczną i meteorologiczną wydzielonego obszaru

kraju.  Analizują  bieŜący  stan  atmosfery  i  hydrosfery,  opracowują  i  rozpowszechniają
biuletyny,  komunikaty,  ostrzeŜenia  i  prognozy.  Współpracują  w  zakresie  osłony
z administracją  państwową,  strukturami  antykryzysowymi,  mediami  i  innymi  odbiorcami,
zarówno  na  szczeblu  centralnym,  jak  i  lokalnym.  Współpracują  z  analogicznymi  biurami
zagranicznymi  w  zakresie  przekazywania  prognoz  i  ostrzeŜeń  w  sytuacjach  ekstremalnych
oraz wymiany danych.

Regionalne Stacje Hydrologiczno-Meteorologiczne

Jest ich dziewięć i znajdują się w Olsztynie, Toruniu, Gorzowie Wielkopolskim, Łodzi,

Wieluniu,  Lublinie,  Kielcach,  Opolu  oraz  w  Krośnie.  Stacje  te  wykonują  pomiary
i obserwacje  w  ustalonym  zakresie.  Po  ich  opracowaniu  przekazują  je,  między  innymi,
do biur  prognoz.  Sprawują  nadzór  nad  siecią  obserwacyjno-pomiarową.  Rozpowszechniają
i interpretują  prognozy  hydrologiczne  i  meteorologiczne,  dostosowując  je  do  lokalnych
warunków.

W porozumieniu z właściwym biurem prognoz meteorologicznych sporządzają

ostrzeŜenia o występujących lub nadchodzących groźnych zjawiskach naturalnych.
Współuczestniczą w regionalnej osłonie hydrologicznej. Opracowują opinie, ekspertyzy oraz
informacje hydrologiczne i meteorologiczne. Współpracują z lokalnymi mediami
i uŜytkownikami.

Modernizacja systemów osłony

Po powodzi 1997 roku korzystając z poŜyczki Banku Światowego podjęto

m.in.(w ramach  tzw.  składowej  B)  szerokie  działania  modernizujące  system  ochrony
przeciwpowodziowej. Zadaniem składowej B tego programu jest ograniczenie zagroŜenia Ŝycia
ludzi  i  ograniczenie  szkód  ekonomicznych  i  ekologicznych  wywoływanych  powodziami.
Poszczególne komponenty składowej B (B.1;  B.2; B.4) zostały tak pomyślane, aby moŜliwe
było usunięcie głównych, wad dotychczasowego systemu.

Głównym celem komponentu B.1 jest stworzenie podstaw skutecznej strategii ochrony

przeciwpowodziowej w dorzeczach górnej i środkowej Odry oraz górnej Wisły. W kaŜdym
z wymienionych dorzeczy zostały powołane nowe jednostki organizacyjne (Ośrodki

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Koordynacyjno-Informacyjne, OKI) zajmujące się opracowywaniem i koordynacją zlewniowych
strategii  ochrony  przeciwpowodziowej  tj.  krótko-,  średnio-  i  długoterminowych  programów
działania  oraz  działalnością  informacyjną  i  koordynacyjną  na  rzecz  wszystkich  słuŜb
prowadzących  działania  ratunkowe  i  inne  podczas  powodzi.  OKI  zostały  wyposaŜone
w nowoczesne

narzędzia

pozwalające

tworzyć

optymalną

strategię

ochrony

przeciwpowodziowej, takie jak: komputery, cyfrowe mapy terenów zalewowych, bazy danych
o infrastrukturze terenów zalewowych i dostępnych środkach wykorzystywanych dla ochrony,
modele symulacyjne pozwalające badać skuteczność róŜnych wariantów strategii oraz ich skutki
ś

rodowiskowe. Narzędzia te wykorzystywane są równieŜ w działalności koordynacyjnej

i informacyjnej podczas powodzi.

Celem komponentu B.2 jest zbudowanie niezawodnego systemu informacyjnego

dostarczającego danych o aktualnej i przewidywanej sytuacji hydrologiczno-meteorologicznej
w  dorzeczu.  WaŜnymi  odbiorcami  informacji  będą  OKI  powoływane  w  ramach  komponentu
B.1,  tworzone  aktualnie  nowe  struktury  administracyjne  i  antykryzysowe  kraju,  zarządy
zlewni  i  komitety  przeciwpowodziowe  wszystkich  szczebli.  Projektowany  system
informacyjny  powstanie  w  wyniku  radykalnej  modernizacji  istniejącego  systemu  Instytutu
Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW). Przewiduje się:

−

zbudowanie sieci odpornej na zagroŜenia ekstremalnymi zjawiskami powodziowymi,

−

automatyzację sieci posterunków obserwacyjno-pomiarowych,

−

automatyzację przesyłania informacji z posterunków do centrów zbiorczych,

−

zbudowanie niezawodnego systemu łączności pozwalającego zbierać potrzebne informacje
i przekazywać uŜytkownikom (po przetworzeniu do postaci przydatnej dla uŜytkowników
komunikatów, ostrzeŜeń i prognoz),

−

wdroŜenie nowoczesnych prognostycznych modeli hydrologiczno-meteorologicznych,

−

wyposaŜenie słuŜb pomiarowych i serwisowych w nowoczesne i niezawodne narzędzia
pracy, w tym, w środki transportu.
Celem komponentu B.4 jest stworzenie podstaw skutecznej strategii ochrony

przeciwpowodziowej  na  poziomie  społeczności  lokalnych  (gmin).  Jest  to  waŜny  element
strategii  tworzonej  w  ramach  komponentu  B.1  dla  poziomu  dorzecza.  Przewiduje  się
koncentrację  uwagi  na  nietechnicznych  środkach  ograniczenia  zagroŜenia  Ŝycia  ludzi
i ograniczenia  szkód  powodziowych,  takich  jak:  edukacja,  informacja,  organizacja  (lokalne
plany  reagowania  na  powódź),  zagospodarowanie  przestrzenne  i  in.  Przewiduje  się
opracowanie  kilku  pilotaŜowych  programów  dla  gmin  miejskich  i  wiejskich,  a  następnie
wsparcie finansowe wdroŜenia najlepszych programów.

Jak wynika z powyŜszej analizy, zadania modernizacyjne OHM realizowane są w ramach

komponentu B.2, dla którego IMGW przygotował program SMOK (SMOK to skrót od
System Monitoringu i Osłony Kraju). Oto syntetyczne informacje na temat tego programu.

Celem tego projektu jest utworzenie w kraju kompleksowego, nowoczesnego systemu

monitoringu, prognozowania i ostrzegania przed groźnymi zjawiskami naturalnymi (powodzie,
silne  wiatry,  burze  itp.)  oraz  gromadzenie  i  rozpowszechnianie  informacji  o  aktualnym
i przewidywanym  stanie  atmosfery  i  hydrosfery.  System  ten  obejmie  swoim  zasięgiem  całą
Polskę. ChociaŜ System Monitoringu i Osłony Kraju jest ukierunkowany głównie na osłonę przed
powodzią,  jego  załoŜenia  obejmują  monitoring,  prognozowanie  i  ostrzeganie  przed  innymi
zjawiskami,  takimi  jak  burze,  bardzo  silne  wiatry,  sztormy.  System  będzie  równieŜ  efektywnie
funkcjonować  w  przypadku  występowania  długotrwałej  suszy,  mroźnych  zim  z  obfitymi
opadami  śniegu,  zanieczyszczeń  wód  płynących,  skaŜeń  radioaktywnych  powietrza.  Instytut
Meteorologii  i  Gospodarki  Wodnej,  został  wyznaczony  na  jednostkę  wdroŜeniową
dla komponentu B.2, podzielonego na 9 podkomponentów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Uruchomienie Systemu Monitoringu i Osłony Kraju stworzy:

−

moŜliwość  stałego,  automatycznego  monitorowania,  przekazywania,  przetwarzania
i gromadzenia danych o stanie atmosfery i hydrosfery na terenie Polski z zadanym okresem
czasowym,  adekwatnym  do  aktualnej  i  prognozowanej  sytuacji.  W  skład  tego  systemu
wejdą:  sieć  automatycznych  posterunków  hydrologicznych  i  meteorologicznych,  sieć
identyfikacji  i  lokalizacji  burz,  sieć  radarów  meteorologicznych.  Dane  z  tych  sieci  oraz
dane  pozyskiwane  w  ramach  współpracy  międzynarodowej  stanowić  będą  podstawę
do opracowywania prognoz i ostrzeŜeń. Dane te wykorzystywane będą takŜe w procesie
informowania  społeczeństwa  i  organów  administracji  państwowej  o  aktualnych
i prognozowanych warunkach w atmosferze i hydrosferze.

−

moŜliwość  sprawnego  i  wiarygodnego  opracowywania  krótko-  i  średnioterminowych
prognoz  meteorologicznych  oraz  hydrologicznych.  Modernizacja  i  rozwój  sieci
pomiarowych  w  ramach  Systemu  Monitoringu  i  Osłony  Kraju,  a  takŜe  usprawnienie
dostępu  do  danych  z  pozostałych  źródeł  (sieć  wymiany  danych  Światowej  Organizacji
Meteorologicznej  –  WMO,  dane  satelitarne  o  wysokiej  rozdzielczości,  wyniki  modeli
numerycznych)  udoskonalą  proces  prognozowania.  Bardzo  waŜnym  elementem  będzie
takŜe rozwinięcie własnego, numerycznego modelu meteorologicznego oraz opracowanie
i wdroŜenie do pracy operacyjnej biblioteki modeli hydrologicznych.

−

moŜliwość wszechstronnego przygotowywania i dystrybucji produktów IMGW (danych,
komunikatów, prognoz) do struktur administracji państwowej i kryzysowej oraz organów
gospodarki wodnej. System przekazywania informacji był i jest newralgicznym punktem
w systemie osłony i ostrzegania przeciwpowodziowego. Zmodernizowany zostanie takŜe
system wymiany w ramach słuŜby hydrologiczno-meteorologicznej oraz połączenia
z Ośrodkami

Koordynacyjno-Informacyjnymi.

WdroŜenie

polskiej

słuŜbie

hydrologiczno-meteorologicznej najnowocześniejszych, dostępnych technik i technologii
będzie wymagało utworzenia zespołów inŜynieryjno-technicznych oraz podjęcia nowych
prac badawczych.
Przy sporządzaniu planu realizacyjnego kierowano się następującymi przesłankami:

−

koniecznością objęcia Systemem Monitoringu i Osłony Kraju całego terenu Polski
z podziałem na trzy strefy intensywności występowania zagroŜeń:
a) I strefa, z duŜą gęstością instalacji – wzdłuŜ Wisły i Odry od ich źródeł do ujścia,

dorzecze Górnej Wisły po profil w Zawichoście oraz górnej i środkowej Odry do
ujścia Nysy ŁuŜyckiej, a takŜe obszar śuław Wiślanych,

b) II strefa, ze średnią gęstością instalacji – dorzecze Wisły od profilu Zawichost do

profilu poniŜej ujścia Bzury, dorzecze Odry od ujścia Nysy ŁuŜyckiej do profilu
poniŜej ujścia Warty oraz wybrzeŜe Bałtyku i odcinek ujściowy Odry,

c) III strefa, z małą gęstością instalacji – dorzecze dolnej Wisły od ujścia Bzury do

uław, dorzecze Odry od ujścia Warty do Zalewu Szczecińskiego oraz rzeki

Przymorza.

−

moŜliwością zastosowania przy realizacji Systemu najwyŜej rozwiniętych technologii
i myśli

naukowo-technicznej

dostępnej

dzięki

międzynarodowej

procedurze

przetargowej,

−

koniecznością

udziału

pracowników

IMG

przy

pracach

projektowych,

przygotowawczych i realizacyjnych dla uwzględnienia specyfiki pracy IMGW i jego
systemów obserwacyjno-pomiarowych oraz systemów gromadzenia i przetwarzania
danych,

−

koniecznością

prowadzenia

szkoleń,

pozwalających

przygotowanie

wysokokwalifikowanych specjalistów do obsługi i konserwacji systemu,

−

koniecznością wyposaŜenia w aparaturę i sprzęt pozwalający na wszechstronne
kalibrowanie i serwisowanie systemu w sposób ciągły.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Istotnym zagadnieniem w komponencie B.2 jest współpraca z Ośrodkami Koordynacyjno-

Informacyjnymi.  Ośrodki  te,  poza  strukturą  antykryzysową,  będą  głównym  odbiorcą  danych
powstających  w  Systemie  Monitoringu  i  Osłony  Kraju.  Zostaną  włączone  wraz  z  IMGW
w jednorodną  strukturą  telekomunikacyjną.  Konieczność  ścisłej  współpracy  wynika
z korzystania  przez  IMGW  i  OKI  z  takich  samych  modeli  hydrologicznych,  skalibrowanych
w oparciu  o  identyczne  dane.  Będą  równieŜ  wykorzystywać  przekroje  poprzeczne
i numeryczne  modele  terenów  zalewowych  opracowane  w  komponencie  5.7.  W  ramach
tej współpracy  IMGW  przygotuje  i  dostarczy  modele  transformacji  fali  powodziowej
w korycie,  a  OKI  dwuwymiarowe  modele  uwzględniające  sztuczne  i  naturalne  zalania
terenów.

IMGW dostarczy do komponentu B.4 metodykę opracowywania lokalnych ocen

zagroŜeń powodziowych. W oparciu o nią i informacje o stanie atmosfery i hydrosfery,
otrzymaną z systemu Monitoringu i Osłony Kraju i lokalnych systemów ostrzeŜeń, gminy lub
związki gmin będą mogły prowadzić akcję ostrzegania lokalnych społeczności.

Rys. 6. Radar – Pastewnik koło Wrocławia[18]

Jak juŜ wspomniano komponent B.2 składa się z dziewięciu podkomponentów:

Budowa i uruchomienie telemetrycznej sieci pomiarowej (podkomponent B-2.1),

Modernizacja systemu osłony i prognoz hydrologicznych (podkomponent B-2.2),

Modernizacja systemów transmisji i przetwarzania danych w biurach prognoz
i lotniskowych biurach meteorologicznych, (podkomponent B-2.3),

WdroŜenie do praktyki operacyjnej meteorologicznego modelu prognostycznego
(podkomponent B-2.4),

Modernizacja systemu teleinformatycznego (podkomponent B-2.5),

Utworzenie systemu obsługi klienta (podkomponent B-2.6),

WyposaŜenie ekip pomiarowych i serwisowych (podkomponent B-2.7),

System wykrywania i lokalizacji wyładowań atmosferycznych (podkomponent B-2.8),

Rozbudowa systemu radarów meteorologicznych POLRAD (podkomponent B-2.9).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Radar meteorologiczny jest obecnie jedynym środkiem technicznym, który pozwala

na teledetekcyjną,  zdalną  diagnozę  stanu  atmosfery  i  zachodzących  w  niej  zjawisk  takich
jak chmury,  opady  deszczu,  śniegu  i  gradu,  burze,  strefy  zbieŜności  wiatru.  Jest  to  moŜliwe
w skali  duŜego  obszaru  o  promieniu  150–200 km  od  miejsca  lokalizacji  radaru.
W przeciwieństwie  do  metod  klasycznych,  istnieje  moŜliwość  ciągłego  śledzenia
wymienionych  zjawisk  i  określania  zgodności  ich  rzeczywistego  rozwoju  z  prognozami.
Ma to  szczególne  znaczenie  w  wykrywaniu  i  śledzeniu  stref  intensywnych  opadów.
W promieniu  stu  kilkudziesięciu  kilometrów  od  radaru  istnieje  moŜliwość  ilościowego
szacowania opadów (intensywności, sum godzinnych i dobowych oraz średniej sumy opadów
w  określonej  zlewni).  Ma  to  duŜe  znaczenie  dla  nowoczesnych  hydrodynamicznych  modeli
hydrologicznych i meteorologicznych.

Naziemne sieci pomiarów opadu są z konieczności dość rzadkie, a nadchodząca z nich

informacja jest opóźniona w róŜnym, zaleŜnym od stopnia automatyzacji czasie. Naziemne
posterunki opadowe, współpracujące z radarami słuŜą jednocześnie do ich kalibracji. System
radarowy wraz z rozwijanym systemem automatycznych pomiarów meteorologicznych
i hydrologicznych stanowić będzie bardzo nowoczesne narzędzie dla sprawnej i wiarygodnej
osłony hydrologiczno-meteorologicznej społeczeństwa i gospodarki narodowej.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co oznacza skrót IMGW?

Co to jest OKI?

Czy wiesz, co to jest OHM?

Co oznacza skrót WMO?

Czy wiesz, co to jest radar meteorologiczny?

Czy wiesz, co to jest SMOK?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj metody prognozowania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przypomnieć wiadomości o metodach prognozowania,

zaplanować tok postępowania,

opisać metody prognozowania,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

papier formatu A 4,

−−−−

kolorowe mazaki,

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Jest drugi dzień obfitych opadów deszczu, taka pogoda moŜe jeszcze być… Opracuj

prognozy: krótkoterminowe, średnioterminowe oraz długoterminowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wyjaśnić zasady opracowywania prognoz krótkoterminowych, średnioterminowych,
długoterminowych,

zaplanować tok postępowania,

opracować poszczególne prognozy,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

papier formatu A 4,

−−−−

kolorowe mazaki,

−−−−

komputer,

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Planujesz utworzyć Regionalną Stację Hydrologiczno-Meteorologiczną na nowym

terenie. Z jakimi instytucjami nawiąŜesz współpracę? Na co zwrócisz uwagę?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

określić warunki utworzenia Regionalnej Stacji Hydrologiczno-Meteorologicznej,

zaplanować tok postępowania,

opracować spis instytucji,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

papier formatu A 4,

−−−−

kolorowe mazaki,

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

scharakteryzować rodzaje prognoz hydrologicznych ?

scharakteryzować metody prognozowania?

wyjaśnić zadania systemu Osłony Hydrologiczno-Meteorologicznej?

wymienić systemy klasyfikacji prognoz hydrologicznych?

wyjaśnić, na czym polega modernizacja systemów osłony?

scharakteryzować cele komponentu B.1, B.2, B.4?

określić, co to jest SMOK?

scharakteryzować zastosowanie radarów meteorologicznych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Klasyfikacja informacji dostarczonej przez system osłony

4.2.1. Materiał nauczania

Powódź rozwija się zazwyczaj na znacznym obszarze, a fala powodziowa przemieszcza się

w dół  rzeki.  Następuje  zmiana  tendencji  stanu  wody,  gdy  w  jednym  miejscu  woda  juz  opada,
w innym  przybiera.  Zjawisko  zmienia  się,  więc  w  czasie  i  przestrzeni.  Aby  ocenić  zasięg
powodzi,  charakter  i  tendencję  zjawiska  trzeba  zebrać  i  przeanalizować  wiele  informacji
z własnej sieci obserwacyjnej i z innych źródeł, a wyniki analizy i prognozy przekazać moŜliwie
szybko  uŜytkownikom  i  decydentom,  aby  mieli  czas  na  podjęcie  działań.  We  współczesnych
systemach osłony, równieŜ w Polsce, zbieranie i przetwarzanie duŜe liczby informacji w krótkim
czasie,  sporządzanie  biuletynów  i  prognoz  oraz  ich  rozpowszechnianie  wykonywane  jest  przy
pomocy  komputerów.  Informacje  dostarczane  przez  systemu  Osłony  Hydrologiczno-
-Meteorologicznej (OHM) moŜna podzielić na:
–

biuletyny,

–

ostrzeŜenia,

–

prognozy.
Biuletyn zawiera zazwyczaj analizę, tj. uporządkowane wyniki obserwacji aktualne, bądź

z okresu poprzedzającego (ubiegły dzień lub tydzień) takich elementów jak: stan wody, przepływ,
zjawiska  lodowe,  sumy  opadów,  grubość  pokrywy  śnieŜnej,  zawartość  wody  w  śniegu.
W biuletynach  przytacza  się  teŜ  charakterystyki  statystyczne  (wartości  średnie  stanu  wody,
maksymalne  i  minimalne  itp.)  obliczone  na  podstawie  długoletnich  ciągów  obserwacji.
Charakterystyki  te  pozwalają  ocenić,  z  jaką  wielkością  zjawiska  na  tle  wielolecia  mamy
do czynienia. Analiza i prognoza moŜe zawierać tablice liczb, wykresy i mapy wyświetlane na
ekranie komputera, lub drukowane na papierze.

Prognoza jest komunikatem o oczekiwanych wielkościach charakterystyk zjawiska takich

jak: stan wody, natęŜenie przepływu, objętość fali wezbrania, czas wystąpienia czas i trwania
w określonym miejscu. Prognoza zawiera równieŜ informacje o istotnych dla powodzi
zjawiskach, o opadach, sile i kierunku wiatru, zjawiskach lodowych, spadku lub wzroście
temperatury powietrza w zimie, odpływie wody ze zbiorników oraz aktualnym ich napełnieniu.

Prognoza bywa na ogół poprzedzona ostrzeŜeniem o zagroŜeniu (powodziowym),

zaistniałym w wyniku obfitych opadów deszczu, intensywnego topnienia śniegu, zatorów
ś

ryŜowych i lodowych, sztormu w obszarach ujściowych rzek, bądź teŜ awarii budowli

wodnych  o ile wiadomość  o  awarii  nadejdzie  przed  jej  skutkami.  OstrzeŜenie  informuje
o miejscu  i  czasie  wystąpienia  zagroŜenia,  jednak  bez  bliŜszych  charakterystyk  ilościowych
zjawiska,  które  powinna  podawać  prognoza.  Aktualnie  w  ramach  działalności  OHM
opracowywane są następujące rodzaje prognoz:
–

prognozy stanów wody,

–

prognozy natęŜenia przepływu (hydrogramy) i objętości fali,

–

prognozy dopływu do zbiorników retencyjnych,

–

prognozy zjawisk lodowych.

Przykład 1
Sytuacja hydrologiczna w dorzeczach [komunikat IMGW]
Dorzecze Wisły
W dniu dzisiejszym (29.12.2007) stan wody w dorzeczu Wisły układa się w strefie wody

redniej i niskiej.

Stan niski występuje na Tyśmienicy, Radomce, Supraśli, Nurcu i Liwcu oraz lokalnie

w całym dorzeczu Wisły.

Stan wysoki notowany jest lokalnie: na Rabie, Dunajcu, Pilicy, Narwi, Biebrzy i Drwęcy.

Zjawiska lodowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ryŜ i lód brzegowy występuje lokalnie: w dorzeczu górnej i środkowej Wisły, w zlewni

Narwi i Bugu. Pokrywa lodowa notowana jest na Tyśmienicy oraz lokalnie na Sole, Rabie,
Wisłoku i Pilicy. Na Dunajcu w rejonie Nowego Sącza utworzył się zator śryŜowy. Na Rabie
w rejonie StróŜy – zator lodowy.

Dorzecze Odry
W dniu 29.12.2007 stan wody w dorzeczu Odry układa się w strefie wody średniej

i niskiej. Stan niski występuje na Kłodnicy, Ślęzie i Widawce oraz lokalnie w całym dorzeczu
Odry. Stan wysoki utrzymuje się na Drawie oraz lokalnie na Bystrzycy i w górnym biegu
Prosny. Zjawiska lodowe.

ryŜ i lód brzegowy występuje na Osobłodze i Ślęzie oraz lokalnie w dorzeczu górnej

i środkowej Odry, na Warcie i Prośnie.

Rzeki Przymorza
Stan wody układa się głównie w strefie wody średniej. Stan niski występuje w górnym

biegu Łyny, stan wysoki – lokalnie na Redze.

Rzeka Wodowskaz Stan alarmowy

[cm]

Stan obserwowany [cm]
29.12.2007

Prognoza stanu wody [cm]
30.12.2007

Wisła Warszawa 650

152

148

Data wydania komunikatu: 29.12.2007
Ź

ródło: IMGW

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przykład 2
OstrzeŜenie hydrologiczne IMGW
Poznań – ostrzeŜenie otrzymano 11.12.2007 12:00 UTC. Data wydania ostrzeŜenia:

11.12.2007, 13:00. Biuro: Biuro Prognoz Hydrologicznych PoznańDotyczy obszaru: dorzecze
dolnej Odry. Przewidywany początek zjawiska: dzisiaj i jutro. OstrzeŜenie hydrologiczne

W związku z prognozowaną sytuacją hydrometeorologiczną w ciągu najbliŜszej doby

przewidywane  są  dalsze  wzrosty  stanów  w  ujściowym  odcinku  Odry.  W  Gryfinie
przewidywany  jest  wzrost  poziomu  wody  w  strefie  stanu  ostrzegawczego  z  moŜliwością
osiągnięcia  stanu  alarmowego.  W  razie  potrzeby  prognoza  będzie  uaktualniana.  DyŜurny
synoptyk hydrolog: Anna Kowalska.

Przykład 3
Gdynia – ostrzeŜenie otrzymano 11.12.2007 11:58 UTC. Data wydania ostrzeŜenia:

11.12.2007, 12:00. Biuro: Biuro Prognoz Hydrologicznych Gdynia. Dotyczy obszaru: Strefa
przybrzeŜna – wybrzeŜe RP, Zalew Wiślany, Zalew Szczeciński. Przewidywany początek
zjawiska: w ciągu dnia – Morskie ostrzeŜenie hydrologiczne.

W związku z prognozowanym wiatrem z sektora północnego, na całym wybrzeŜu

poziomy wody będą się wahać w strefie stanów ostrzegawczych, lokalnie powyŜej. Na
Zalewie Wiślanym i Szczecińskim spodziewane są wahania poziomów wody w strefie stanów
ostrzegawczych, lokalnie powyŜej. W razie potrzeby prognoza będzie uaktualniona.
Przewidywane skutki: Strefa przybrzeŜna – wahania poziomu wody, utrudnienia w Ŝegludze
i pracy portów, podmywanie brzegów, szczególnie klifowych.

DyŜurny synoptyk hydrolog: Adam Lis.

Przykład 4
Dnia 11.01.2007 GODZ. 12:00. Wydane przez Centralne Biuro Prognoz

Hydrologicznych Gdynia

Dotyczy obszaru: PobrzeŜa Południowobałtyckie (tereny nadmorskie RP)
Przewidywany początek zjawiska: noc 11/12.01.2007
W związku z prognozowaną sytuacją hydrometeorologiczną wzdłuŜ pobrzeŜy

Południowobałtyckich (tereny nadmorskie RP) spodziewany wzrost poziomów wody
w części zachodniej powyŜej stanów ostrzegawczych, we wschodniej do stanów alarmowych,
lokalnie powyŜej.

W razie potrzeby prognoza będzie uaktualniona.
Przewidywane skutki: PobrzeŜa Południowobałtyckie (tereny RP) – powstanie cofki

w ujściowych odcinkach rzek, podtopienia obszarów zurbanizowanych, wahania poziomów
wody, moŜliwość zalania obszarów przylegających bezpośrednio do morza, podmywanie
brzegów, szczególnie klifowych.

Przykład 5
OstrzeŜenie przeciwpowodziowe
DNIA 12.01.2007 GODZ. 12:30
Wydane przez Centralne Biuro Prognoz Hydrologicznych Gdynia
Dotyczy obszaru: PobrzeŜa Południowobałtyckie (tereny nadmorskie RP)
Przewidywany początek zjawiska: kontynuacja
W związku z prognozowaną sytuacją hydrometeorologiczną w ciągu najbliŜszej doby

wzdłuŜ  zachodniej  części  PobrzeŜy  Południowobałtyckich  (tereny  nadmorskie  RP)
przewidywane  są znaczne  wahania  poziomu  wody,  lokalnie  z  moŜliwością  osiągnięcia  stanu
ostrzegawczego.  W części  wschodniej  poziomy  wody  będą  utrzymywać  się  powyŜej  stanów
ostrzegawczych, lokalnie z moŜliwością przekroczenia stanów alarmowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

PobrzeŜu

Szczecińskim

lokalnie

przewiduje

się

przekroczenie

stanów

ostrzegawczych.
W razie potrzeby prognoza będzie uaktualniona.
Przewidywane  skutki:  PobrzeŜa  Południowobałtyckie  (tereny  RP)  –  powstanie  cofki
w ujściowych  odcinkach  rzek,  podtopienia  obszarów  zurbanizowanych,  wahania  poziomów
wody,  moŜliwość  zalania  obszarów  przylegających  bezpośrednio  do  morza,  podmywanie
brzegów, szczególnie klifowych.

Przykład 6

Sytuacja powodziowa na terenie województwa małopolskiego. Stan na godzinę 6 rano 10

września 2007 roku.
1. Stany alarmowe zostały przekroczone:

—

Rzeka Wisła Jawiszowice + 31cm,

—

Rzeka Wisła: Bielany + 32 cm,

—

Rzeka Wisła: Sierosławie + 86 cm,

—

Rzeka Wisła: Popędzynka + 105 cm,

—

Rzeka Wisła: Szczucin + 6 cm,

—

Rzeka Wisła: Karsy + 65 cm,

—

Rzeka Soła: Oświęcim + 67 cm.

Stany ostrzegawcze zostały przekroczone:

—

Rzeka Wisła Czernichów Prom + 229 cm,

—

Rzeka Wisła Smolice + 136 cm,

—

Rzeka Raba: StróŜa + 22 cm,

—

Rzeka Raba: Proszówki + 138 cm,

—

Rzeka Dunajec: Sromowce WyŜne + 30 cm,

—

Rzeka Białka: Łysa Polana + 7 cm,

—

Rzeka Biała Tarnowska: Grybów + 62cm,

—

Rzeka Szreniawa: Biskupice + 7 cm.

3. Alarm przeciwpowodziowy obowiązuje na terenie:

—

Miasta Kraków,

—

Powiatu bocheńskiego – w Gminie Bochnia,

—

Powiatu brzeskiego – w Gminie Szczurowa,

—

Powiatu oświęcimskiego – w Gminie Zator,

—

Powiatu dąbrowskiego – w Gminie Gręboszów.

4. Pogotowie przeciwpowodziowe obowiązuje na terenie:

—

Powiatu limanowskiego,

—

Powiatu suskiego,

—

Powiatu myślenickiego,

—

Powiatu krakowskiego – w Gminie Igołomia-Wawrzeńczyce,

—

Powiatu tarnowskiego – w Gminach: CięŜkowice, Gromnik, Pleśna, Tarnów
i Tuchów,

—

Powiatu dąbrowskiego – w Gminach: Olesno, Mędrzechów, Bolesław i Szczucin,

—

Powiatu bocheńskiego w Gminie Łapanów,

—

Powiatu brzeskiego – w Gminie Gnojnik,

—

Powiatu wadowickiego – w Gminie Andrychów.

Komunikat o sytuacji hydrologicznej na Wiśle i jej głównych dopływach w dorzeczu

Górnej  Wisły  –  tendencja  zmian  poziomu  wody.  W  ciągu  minionej  doby  niemal  na
wszystkich  karpackich  dopływach  górnej  Wisły  i  w  ich  zlewniach  zanotowano  znaczne
spadki  stanu  wody.  Na  Wiśle,  którą  przemieszczała  się  fala  wezbraniowa  obserwowano
wzrost  poziomu  wody  początkowo  na  odcinku  powyŜej  ujścia  Skawy  a  następnie,  wraz

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

z  przemieszczającą  się  falą,  w  kolejnych  profilach  zlokalizowanych  poniŜej  jej  ujścia.  Fala
kulminacyjna  minęła  Kraków  w  godzinach  wieczornych  dnia  08.09.2007  r.,  a  w  ciągu  dnia
9.09.2007  r. kulminacyjne  stany  wody  notowane  były  na  Wiśle  poniŜej  ujścia  Raby
(wodowskaz Popędzynka).

Prognoza hydrologiczna na dzień 10.09.2007 r.
W ciągu najbliŜszej doby na wszystkich karpackich dopływach Wisły i w ich zlewniach

będzie  utrzymywać  się  tendencja  spadkowa  stanu  wody.  Poziom  wody  będzie  się  układał
na ogół  w  dolnej  części  strefy  stanów  wysokich  lub  w  górnej  części  strefy  stanów  średnich.
Stan alarmowy będzie się utrzymywał jeszcze na Sole poniŜej kaskady,  a stan ostrzegawczy
na Rabie w Proszówkach (w wyniku pracy zbiorników retencyjnych). Na pozostałych rzekach
poziom wody będzie się układał poniŜej stanu ostrzegawczego.

Na Wiśle tendencja spadkowa będzie się utrzymywać powyŜej Krakowa i stopniowo

zaznaczy się równieŜ powyŜej ujścia Dunajca.  W godzinach popołudniowych i wieczornych
w  dniu  9.0.2007 r.  wyraźny  wzrost  poziomu  wody  zaznaczył  się  na  Wiśle  poniŜej  ujścia
Dunajca, a nad ranem dnia 10.09 fala kulminacyjna osiągnie rejon ujścia Wisłoki. Stany wody
na  Wiśle  przy  przejściu  kulminacji  fali  wezbraniowej  będą  się  układać  maksymalnie  około
1,5 – 2 m powyŜej stanów alarmowych.

W związku z otrzymanym z IMGW w Krakowie ostrzeŜeniem meteorologicznym o fali

wezbraniowej,  która  w  ciągu  najbliŜszej  doby  przemieszczała  się  Wisłą,  przy  znacznie
przekroczonych  stanach  alarmowych  (1–2 m.)  Wojewódzkie  Centrum  Zarządzania
Kryzysowego  rozesłało  stosowny  komunikat  do  Powiatowych/Miejskich  CZK  oraz
Wojewódzkich SłuŜb i StraŜy.

W dniu 9.09.2007 r. o godz. 22.00 Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie

odwołał całodobowy dyŜur przeciwpowodziowy w Ośrodku Koordynacyjno-Informacyjnym
Ochrony Przeciwpowodziowej RZGW w Krakowie. Do WCZK przekazany został
całodobowy telefon dyŜurnego OKI.

W dniu 9.09.2007 r. w dalszym ciągu prowadzone były działania związane z usuwaniem

skutków intensywnych opadów deszczu. Główne działania prowadzone były:
–

przy zabezpieczaniu uszkodzonego jazu na rzece Młynówka oraz pompowaniu wody
z powstałego rozlewiska w m. Bielany (gmina Brzeszcze, pow. oświęcimski),

–

przy wypompowywaniu wody z zalanej oczyszczalni ścieków (pow. oświęcimski),

–

przy usuwaniu rozlewisk: w miejscowości Miejsce i Chrząstowice (powiat wadowicki)
oraz w miejscowościach Targowisko i Smolice (powiat oświęcimski),

–

przy prowadzeniu prac stabilizacyjnych przy osuwisku powstałym na terenie miasta
Mszana Dolna (powiat limanowski),

–

przy zabezpieczeniu osuwiska zagraŜającemu budynkowi mieszkalnemu, powstałego
w m. Pcim (powiat myślenicki),

–

przy zabezpieczeniu osuwiska powstałego na skutek podmycia drogi krajowej nr 4 oraz
zagraŜającemu sąsiadującemu budynkowi mieszkalnemu w miejscowości Łapczyca
(powiat bocheński),

–

przy usuwaniu powstającego rozlewiska i podlewaniu piwnic w budynkach mieszkalnych
na os. Lesisko oraz wypompowywaniu wody z rejonu stacji transformatorowej na
al. Pokoju w Krakowie,

–

ponadto,  jak  poinformowały  Powiatowe  CZK  w  ciągu  całego  dnia  prowadzone  były
działania  związane  z  pojedynczymi  zgłoszeniami  zalanych  piwnic,  usuwaniu  konarów
przewróconych  drzew,  udraŜnianiu  przepustów,  rowów  melioracyjnych  oraz  bieŜącej
kontroli rzek, cieków wodnych i wałów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W dniu 10.09.2007 r. o godz. 8.00 na prośbę Burmistrza Miasta Andrychów, w imieniu

Wojewody Małopolskiego do działań związanych z udraŜnianiem koryta rzeki wdroŜeni
zostaną Ŝołnierze skierowani decyzją Dowódcy Śląskiego Okręgu Wojskowego.

Sprawdzalność prognoz

Skuteczność i efektywność akcji przeciwpowodziowych zaleŜy w znacznej mierze

od poprawności informacji i od dostatecznie wczesnego dostarczenia jej uŜytkownikom.
Pod pojęciem poprawności naleŜy rozumieć moŜliwie małą róŜnicę między treścią informacji
a rzeczywistością. Błędy mogą powstać podczas pomiaru, przekazywania i przetwarzania
danych oraz przy obliczaniu i formułowaniu prognozy.

PowaŜne błędy mogą być przyczyną wielkich strat, a ostrzeŜenie spóźnione jest bez wartości,

natomiast brak ostrzeŜenia moŜe mieć skutki katastrofalne. Przykładem moŜe tu być
katastrofalna powódź w lipcu 1998 w Kotlinie Kłodzkiej (Polanica, Duszniki) spowodowana
intensywnymi opadami w nocy 22/23.07.1998 (ok. 170 mm w ciągu 8 godz.).

W działalności OHM stosowane są następujące kryteria sprawdzalności prognoz:

—

błąd procentowy – prognoza jest uŜyteczna, gdy róŜnica pomiędzy prognozą,
a obserwacją nie przekracza 30% wartości obserwowanej,

—

wskaźnik efektywności, będący stosunkiem średniego kwadratowego błędu ocenianej
prognozy do średniego kwadratowego błędu prognozy inercjalnej „jutro będzie podobnie
jak dziś" – prognoza jest uŜyteczna, gdy wskaźnik efektywności jest mniejszy od 0,8,

—

klasyfikacja jakości – sprawdzalność rocznego zbioru prognoz uznaje się za dobrą, jeśli
co najmniej 2/3 prognoz obarczonych jest błędem mniejszym od 30%.

Rozpowszechnianie komunikatów prognoz i ostrzeŜeń

Jednostki osłony przekazują uŜytkownikom komunikaty w przedstawionej wyŜej postaci

wszelkimi dostępnymi środkami łączności, takimi jak: publikacje, dalekopis, telefaks, telefon,
radiotelefon, poczta elektroniczna.

Rys. 7. Wisła w Warszawie w czasie maksymalnego wezbrania (780 cm) w czerwcu 1962[18]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 8. Wyszogród. Skuty lodem najdłuŜszy drewniany most w Europie. Zima 1996/1997 [18]

Rys. 9. Zniszczony w czasie powodzi w lipcu 1997 zbiornik Piechowice [18]

Dla ostrzegania ludności wykorzystuje się rozgłośnie radiowe i stacje telewizyjne.

W przypadku,  gdy  uŜytkownik  wyposaŜony  jest  w  komputer  podłączony  do  linii  teleksowej
lub  telefonicznej  i  ma  odpowiednie  oprogramowanie,  wówczas  lepszym  sposobem  jest
przekazywanie  na  linii  komputer-komputer.  Przy  tym  sposobie  uŜytkownik  nie  musi
przeglądać  licznych  depesz  i  meldunków  na  papierze.  Całość  niezbędnej  informacji
umieszczona  jest  w  pamięci  komputera  i  moŜe  być  wyświetlona  w  ciągu  kilku  sekund  na
ekranie  monitora  w  postaci  tablic,  wykresów  lub  map.  Reasumując,

osłona

hydrometeorologiczna jest systemem dostarczania informacji o aktualnym i przewidywanym
stanie atmosfery i hydrosfery, w tym o zagroŜeniu powodziowym o przebiegu powodzi
i o zjawiskach towarzyszących. Informacja ta stanowi podstawę do podejmowania decyzji
i działań przez władze i osoby zainteresowane.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jak moŜna podzielić informacje dostarczane przez OHM?

Co zawiera biuletyn?

Co to jest prognoza i jakie znasz jej rodzaje?

Co to jest ostrzeŜenie, wyjaśnij czego moŜe dotyczyć?

Jakie znasz sposoby rozpowszechniania komunikatów prognoz i ostrzeŜeń?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opracuj projekt biuletynu hydrologicznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

skorzystać z róŜnych źródeł informacji dotyczących opracowywania biuletynów
hydrologicznych,

zaplanować tok postępowania,

opracować projekt biuletynu hydrologicznego,

zaprezentować wyniki pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

komputer z dostępem do Internetu,

−−−−

roczniki hydrologiczne i meteorologiczne

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Opracuj makietę hydrologicznego komunikatu informacyjno-prognostycznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zgromadzić informacje przydatne do opracowania komunikatu informacyjno-
-prognostycznego,

zaplanować tok postępowania,

opracować makietę hydrologicznego komunikatu informacyjno-prognostycznego,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

komputer z dostępem do Internetu,

−−−−

roczniki hydrologiczne i meteorologiczne

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Jesteś odpowiedzialny za formułowanie i przekazywanie komunikatów i ostrzeŜeń.

Zastosuj róŜne formy dotyczące zbliŜającej się powodzi na rzece.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

wyjaśnić zasady sporządzania komunikatów i ostrzeŜeń,

zaplanować tok postępowania,

opracować komunikaty i ostrzeŜenia dotyczące powodzi,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

komputer,

−−−−

specjalistyczne programy komputerowe,

−−−−

kartki papieru,

−−−−

długopis,

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wyjaśnić co to jest prognoza?

scharakteryzować elementy prognozy?

wyjaśnić co to jest ostrzeŜenie?

scharakteryzować rodzaje prognoz?

określić kryteria sprawdzalności prognoz?

scharakteryzować sposoby rozpowszechniania komunikatów prognoz
i ostrzeŜeń?

wyjaśnić, jakie informacje zawiera biuletyn?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Wezbrania i niŜówki

4.3.1. Materiał nauczania

Wykres natęŜenia przepływu w czasie przedstawia hydrogram odpływu (rys. 10, 11).

Charakteryzuje  się  on  duŜą  i  częstą  zmiennością  w  przypadku  rzek  górskich  i  wyŜynnych  oraz
stosunkowo  wolnym  wznoszeniem  i  opadaniem  w  przypadku  rzek  nizinnych,  wyraźny  wzrost
przepływu  jest  konsekwencją  opadów  deszczu  lub  topnienia  śniegu  (lodu),  które  wystąpiły
w zlewni  zasilającej  dany  ciek,  spadek  przepływu  wskazuje  na  brak  zasilania  zlewni  opadami
atmosferycznymi lub wodą roztopową.

Rys. 10. Hydrogram odpływu rzeki górskiej

Rys. 11. Hydrogram odpływu rzeki nizinnej

[opracowanie własne]

Hydrogram odpływu uformowany przez pojedynczy opad deszczu ma kształt

niesymetrycznej krzywej o następujących charakterystykach:
–

krzywej wznoszenia, jest to część hydrogramu odpowiadająca wzrostowi przepływu, jej
kształt

zaleŜy

charakterystyki

opadu

(czas

trwania,

natęŜenie),

cech

fizycznogeograficznych zlewni (wielkość, kształt, spadki, pokrycie) oraz początkowych
warunków uwilgotnienia powierzchni zlewni (tzw. stanu retencji zlewni),

– kulminacji, jest to najwyŜsza wartość przepływu,
–

krzywej opadania, jest to część hydrogramu charakteryzująca się szybkim zmniejszaniem
przepływu po zakończeniu opadu,

–

krzywej wysychania, jest to część hydrogramu charakteryzująca się powolnym
zmniejszaniem przepływu.

Przykład 7
INFORMACJA

GROŹNYCH

ZJAWISKACH

METEOROLOGICZNYCH

I HYDROLOGICZNYCH WYSTĘPUJĄCYCH NA OBSZARZE POLSKI
w okresie od godz.06 UTC w dniu 29.12.2007 do godz.06 UTC dnia 30.12.2007

1. SYTUACJA HYDROLOGICZNA w dniu 30.12.2007 godzina 06 UTC (przekroczenie
stanów ostrzegawczych, alarmowych i zmiana stanu w ciągu ostatnich 24 godzin)

Wodowskaz

Rzeka

Województwo

Stan
wody
[cm]

Zmiana
stanu wody
[cm]

Stan
ostrzegawczy
[cm]

Stan
alarmowy
[cm]

Sulejów

Pilica

Łódzkie

190

-14

180

230

Lubachów

Bystrzyca Dolnośląskie

170

150

180

Mietków

Bystrzyca Dolnośląskie

227

-1

200

230

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. OPADÓW o duŜej wydajności nie zanotowano.
3. WIATR MAKSYMALNY, W PORYWACH POWYśEJ 15M/S WYSTĄPIŁ:

Warszawa dnia 30.12.2007
Przekazał/a: A. Nowak
Ź

ródło: IMGW

Wezbrania i niŜówki

W ciągu roku wielkość przepływu rzek ulega zmianom. Niektóre rzeki odznaczają się

regularnością występowania przepływów niskich i wysokich, inne cechują się nieregularnymi
wahaniami przepływu, jeszcze inne reagują jedynie na długookresowe zmiany klimatyczne.
Ś

ledząc przebieg hydrogramu odpływu dowolnej rzeki w ciągu roku, moŜna na nim wyróŜnić

okresy wysokich przepływów, którym odpowiadają wysokie stany wód, oraz okresy
przepływów niskich, którym odpowiadają niskie stany wód. Te pierwsze noszą nazwę
wezbrań, drugie niŜówek (rys. 10, rys. 11).

Rys. 12. Wezbranie Wisły w Kępie Polskiej; a – letnie (1987), b – zimowe (1981/82) [15, s. 178]

Wezbraniem nazywa się podniesienie stanu wody w rzece powstałe w wyniku

wzmoŜonego zasilania lub wskutek piętrzenia wody. Wezbrania wywołane zwiększonym
zasilaniem są częstsze i obejmują znacznie większe obszary. Powstają wskutek długotrwałych
opadów deszczu lub gwałtownych roztopów. Wysokie stany wody są wówczas wynikiem

Maksymalna prędkość wiatru

w porywach [m/s]

Stacja pomiarowa

Hel, Racibórz

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zwiększonego  odpływu  wody  (rys. 12a).  Wezbrania  spowodowane  piętrzeniem  wody
w korycie mają zasięg lokalny. Mogą powstać w wyniku zatoru lodowego, zatoru śryŜowego,
a takŜe w wyniku nagromadzenia pni drzew lub nadmiernego rozwoju roślinności w korycie
rzeki.  Piętrzenie  wody  w  ujściowych  odcinkach  rzek  moŜe  być  spowodowane  takŜe
sztormami utrudniającymi odpływ rzeczny do morza. W przypadku wezbrań spowodowanych
piętrzeniem  wody  w  korycie,  wysokie  stany  wody  nie  wynikają  ze  zwiększonego  odpływu,
a stan wody nie jest funkcją natęŜenia przepływu.

Ze względu na genezę (przyczynę wywołującą wezbranie) i czas występowania (półrocze

zimowe i letnie) wezbrania dzielimy na:
–

wezbrania opadowe nawalne, spowodowane gwałtownymi ulewami letnimi (głównie
w górach),

–

wezbrania opadowe rozlewne, spowodowane opadami ciągłymi,

–

wezbrania roztopowe, wywołane gwałtownym topnieniem pokrywy śnieŜnej,

–

wezbrania zatorowe lodowe, spowodowane spiętrzeniem wody przez zator w czasie spływu
lodów, towarzyszą zwykle roztopom,

–

wezbrania zatorowe śryŜowe, wywołane spiętrzeniem wody spowodowanym zatkaniem
przekroju rzeki przez śryŜ i lód denny,

–

wezbrania sztormowe, spowodowane sztormami utrudniającymi odpływ rzeczny do morza,
występują przy silnych wiatrach wiejących od morza.
Wysokość i przebieg wezbrań opadowych zaleŜą od:

–

intensywności i wydajności opadów atmosferycznych,

–

powierzchni objętej opadem w stosunku do całej zlewni,

–

cech fizycznogeograficznych zlewni jej kształtu, wydłuŜenia, zwartości, spadku gęstości
sieci rzecznej i jej układu, pokrycia,

–

stanu retencyjnego zlewni,

–

ukształtowania koryta rzeki czy meandruje, czy ma wykształcone łoŜysko,

–

rozłoŜenia ujść waŜniejszych dopływów wzdłuŜ biegu recypienta.
Wysokość i przebieg wezbrań roztopowych zaleŜą od:

–

grubości pokrywy śnieŜnej i zawartości wody w śniegu,

–

intensywności topnienia śniegu,

–

głębokości przemarznięcia gruntu,

– cech morfometrycznych zlewni.

Z definicji wezbrania nie wynika, od jakiej granicznej wartości stanu wody w rzece

rozpoczyna się wezbranie. Granica ta jest umowna. Wezbranie jest definiowane jako okres,
w którym przepływy są równe i większe od przepływu granicznego wezbrania Q ≥ Q

gr.

Podstawą fali wezbraniowej moŜe być:

–

stan średniej rocznej wielkiej wody (SWW) – wyznacza on wezbrania wielkie,
przekraczające stan pełnokorytowy, zalewające równinę zalewową. Są to często
wezbrania katastrofalne powodujące powodzie.

Rys. 13. Rodzaje wezbrań w zaleŜności od przyjętego granicznego stanu wody [15, s. 179]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

stan niskiej wielkiej wody (NWW), zbliŜony do stanu pełnokorytowego (woda brzegowa)
wyznacza wezbrania duŜe, mieszczące się w korycie, ale podtapiające równinę zalewową,

–

stan odpowiadający dolnej granicy strefy stanów wysokich (rys. 12), wyznacza wezbrania
małe.
Falę wezbraniową charakteryzuje: całkowita objętość fali (Vw), natęŜenie przepływu

kulminacyjnego  (Qmaks),  którym  jest  przepływ  odpowiadający  najwyŜszemu  stanowi  wody
podczas  danego  wezbrania  (stanowi  szczytowemu  wezbrania,  szczytowi  fali  wezbrania,
stanowi  kulminacyjnemu)  oraz  czas  trwania  wezbrania  (tw)  (rys.  13).  Wezbranie  nie  tworzy
się jednocześnie na całej długości rzeki, najczęściej rozpoczyna się w górnej części dorzecza
i narastając przemieszcza się w dół rzeki. Prędkość przemieszczania fali wezbraniowej zaleŜy
od  spadku  podłuŜnego  rzeki  i  kształtu  poprzecznego  przekroju  jej  łoŜyska.  W  przekrojach
zwartych  prędkość  przesuwania  fali  wezbraniowej  jest  zwykle  większa  niŜ  w  przekrojach,
w których woda występuje z koryta.

W miarę przesuwania się fali wezbraniowej z biegiem rzeki ulega ona spłaszczeniu,

maleje, bowiem  wysokość  fali,  gdyŜ  czoło  jej  ulega  zmniejszaniu,  długość  zaś  wydłuŜa  się.
Dopływy  mogą  opóźniać  lub  przyspieszać  kulminację  rzeki  głównej,  zaleŜnie  od  tego,
czy szczyt  fali  wezbrania  dopływu  pojawia  się  przy  ujściu  dopływu  później,  czy  wcześniej
od nadejścia  szczytu  fali  wezbrania  rzeki  głównej.  Gdy  kulminacja  dopływu  zbiega  się
z kulminacją  recypienta  (tzw.  nakładanie  się  fal  wezbraniowych),  wówczas  wezbranie  rzeki
głównej  jest  najwyŜsze.  Czynnikami  naturalnymi  zakłócającymi  swobodne  przemieszczanie
się kulminacji w dół rzeki są zatory lodowe, opóźniające przechodzenie fali wezbraniowej. Fale
wezbraniowe  mogą  mieć  róŜną  wysokość,  np.  fale  wezbraniowe  Jangcy  w  górnym  biegu
osiągają  wysokość  60 m,  Parany  poniŜej  wodospadu  Guayana  40 m,  Missisipi  18 m,  Garonny
12 m, w Polsce kulminacje rzek nie przekraczają na ogół 10 m.

NiŜówki to okres niskich stanów wody w korycie rzeki, spowodowany ograniczonym

zasilaniem  rzeki  wynikającym  z  wyczerpywania  się  zasobów  wodnych  dorzecza.
Na hydrogramie  odpływu  dowolnej  rzeki  są  to,  zatem  okresy  przepływów  niskich,  którym
odpowiadają  niskie  stany  wód.  Przyczynami  wywołującymi  niŜówki  są  małe  opady  lub
ich brak,  a  w  zimie  niska  temperatura  powietrza,  w  wyniku,  której  jest  słabe  topnienie
lodowców,  utrzymywanie  się  pokrywy  śnieŜnej  i  zjawisk  lodowych  w  rzekach.  Nie  ma
jednoznacznej  definicji  niŜówki.  Jedna  z  definicji  niŜówki  brzmi:  niŜówką  nazywamy  taki
stan  wody  w  rzece,  który  znajduje  się  poniŜej  strefy  stanów  średnich  i  trwa,  co  najmniej
kilkanaście  dni.  Im  bardziej  obniŜa  się  stan  wody  w  rzece  poniŜej  dolnej  granicy  strefy
stanów  średnich,  tym  niŜówka  jest  głębsza.  MoŜemy,  więc  mówić  o  niŜówkach  płytkich,
które występują wówczas, gdy stany wody w rzece, przez co najmniej kilkanaście dni wahają
się  między  dolną  granicą  stanów  średnich  a  średnim  niskim  stanem  wody  i o niŜówkach
głębokich, gdy stany wody znajdują się poniŜej średnich niskich stanów (rys. 15).

Podstawowymi charakterystykami ilościowymi niŜówki są:

–

przepływ ekstremalny niŜówki (Q

min..n

–

przepływ średni niŜówki (Q

–

objętość niŜówki (objętość niedoboru wody V

–

czas trwania niŜówki (t

Przyczyną niskich stanów wody w rzekach polskich jest zmniejszone zasilanie wywołane

długotrwałą suszą atmosferyczną w półroczu letnim (okresy bezdeszczowe, wysokie
parowanie terenowe) i utrudniona infiltracją wody w zamarznięte podłoŜe, w półroczu
zimowym.

NiŜówka rozwija się w kilku fazach. Rozpoczyna ją susza atmosferyczna, czyli

niedostatek opadów. Brak opadów moŜe uruchomić mechanizm posuchy wówczas, gdy temu
bezdeszczowemu okresowi towarzyszy wysoka temperatura powietrza zwiększająca

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

parowanie. Istotne jest takŜe, czy okres suszy atmosferycznej wypada w zwykłej porze
zasilania wód podziemnych wodami opadowymi.

Rys. 14. NiŜówka płytka (a) i głęboka (b) [15, s. 181]

Pod wpływem suszy atmosferycznej rozwija się susza glebowa, wyczerpują się zasoby

wody  wolnej  występującej  w  gruncie,  maleją  zasoby  wilgoci  glebowej,  rozpoczyna  się
wysychanie  gleby.  Rozwój  tej  fazy  suszy  moŜe  być  zahamowany  przez  kaŜdy  opad
uzupełniający  zapasy  wilgoci  glebowej.  Dalszy  brak  opadu  wywołuje  suszę  hydrologiczną.
Susza  glebowa  sprawia,  Ŝe  wody  gruntowe  zostają  pozbawione  zwykłej  alimentacji
opadowej. Brak w strefie aeracji wody wolnej i ciągły odpływ podziemny do rzek sprawiają,
Ŝ

e zwierciadło wód gruntowych obniŜa się, maleje teŜ odpływ podziemny do rzek,

w konsekwencji  obniŜają  się  stany  wody  w  rzece.  KaŜdy  opad  o przeciętnej  intensywności
zuŜywa  się  na  uzupełnienie  wilgoci  glebowej  i  parowanie  terenowe.  Opady  o  duŜej
intensywności  dają  spływ  powierzchniowy,  gdyŜ  przesuszona  gleba  nie  pozwala  na
wystarczająco szybkie ich wsiąkanie. W wyniku  tego zasoby wody  gruntowej ciągle maleją,
zaczynają wysychać źródła i małe cieki, w rzekach pojawiają się głębokie niŜówki (rys. 15).
Jeśli ilość wody zasilającej rzekę spada do zera, rzeka przestaje prowadzić wodę.

Rys. 15. PołoŜenie zwierciadła wody podziemnej; 1 – przy średnich stanach wody w rzece B i 2 – przy stanach

niskich. Ciek A w czasie suszy hydrologicznej przestaje prowadzić wodę, wysycha w cieku B obserwuje się niŜówkę

(schemat) [15, s. 182]

W polskich rzekach przepływy niŜówkowe występują w obu okresach: letnim

i zimowym.  W  lecie  są  to  niŜówki,  w  których  niŜówkowe  są  zarówno  przepływy,  jak
i odpowiadające  im stany  wody.  W  okresie  zimowym  są  to  niŜówki,  w  których  niŜówkowe
bywają  tylko  przepływy,  natomiast  stany  wody  mogą  być  podniesione  przez  spiętrzenia
wywołane zjawiskami lodowymi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co to jest hydrogram odpływu?

W jaki sposób tworzy się wezbranie?

Co to są niŜówki?

Jakie znasz przyczyny powstawania niŜówek?

Jak dzielimy wezbrania?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Analizując mapę rzek Polski podaj gdzie najczęściej występują wezbrania: opadowe

nawalne, opadowe rozlewne, roztopowe, zatorowo-lodowe, zatorowo-śryŜowe, sztormowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zgromadzić informacje o wezbraniach na głównych rzekach Polski,

określić przyczyny występowania wezbrań,

opracować plan postępowania,

narysować na plakacie kontur mapy Polski,

zaznaczyć poszczególne wezbrania,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

kartka papieru formatu A 4,

−

kolorowe mazaki,

−

mapa Polski,

−

roczniki hydrologiczne, komunikaty, ostrzeŜenia z badanego okresu oraz wielolecia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

W promieniu 50 km od miejsca Twojego zamieszkania przeanalizuj, gdzie występują

niŜówki i czym są spowodowane, jak często dochodzi do ich powstania?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zgromadzić informacje o przyczynach niŜówek w regionie,

opracować plan postępowania,

narysować na plakacie kontur mapy Twojej okolicy,

zaznaczyć niŜówki,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

kartka papieru formatu A 4,

−

kolorowe mazaki,

−

mapa regionu,

−

roczniki hydrologiczne, komunikaty, ostrzeŜenia z badanego okresu oraz wielolecia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Określ moŜliwości wykorzystania prognoz hydrologicznych w gospodarce wodnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

określić rodzaje prognoz hydrologicznych,

wyjaśnić zasady sporządzania prognoz hydrologicznych,

odczytać i zinterpretować prognozy hydrologiczne zamieszczane w komunikatach
i innych źródłach informacji,

wyjaśnić moŜliwości wykorzystania prognoz hydrologicznych w gospodarce wodnej,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

kartki papieru formatu A 4,

−

kolorowe mazaki,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika oraz inne źródła informacji hydrologicznej.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

sporządzić hydrogram odpływu rzek?

wyjaśnić, czym spowodowane są wezbrania?

dokonać podziału wezbrań?

wyjaśnić, od czego zaleŜy wysokość i przebieg wezbrań opadowych?

wyjaśnić, od czego zaleŜy wysokość i przebieg wezbrań roztopowych?

wyjaśnić, co jest podstawą do wyznaczania fali wezbraniowej?

scharakteryzować niŜówki i ich rodzaje?

wskazać przyczyny niŜówek?

wyjaśnić jak powstaje niŜówka?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Charakterystyki zjawisk lodowych

4.4.1. Materiał nauczania

Zjawiska lodowe występujące w rzekach i zbiornikach wodnych naturalnych (jeziora)

i sztucznych  (zbiorniki  retencyjne)  są  przedmiotem  zainteresowania  róŜnych  dziedzin  nauki
i gospodarki, między innymi hydrologii, fizyki wód śródlądowych, hydrotechniki, gospodarki
wodnej  i  ochrony  środowiska.  KaŜda  z  tych  dziedzin  interesuje  się  zjawiskami  lodowymi
z punktu widzenia własnych potrzeb i wymaga prowadzenia innych badań i pomiarów.

Prowadzenie pomiarów zjawisk lodowych jest bardzo trudne i to nie tylko ze względu

na warunki  ich  wykonywania  w  naturalnym  środowisku  rzek  i  zbiorników,  ale  przede
wszystkim,  ze  względu  na  róŜne  formy  ich  występowania,  duŜą  zmienność  czasową
i przestrzenną  oraz  brak  odpowiednich  przyrządów  pomiarowych  umoŜliwiających  pomiary
tak  złoŜonych  zjawisk.  Standardowe  pomiary  zjawisk  lodowych  prowadzone  przez  IMGW
ograniczają  się  głównie  do  obserwacji  wizualnych  rodzajów  i  rozmiarów  występujących
zjawisk  oraz  do  sporadycznych  pomiarów  grubości  pokrywy  lodowej.  Prowadzone  pomiary
i badania  specjalne  mają  natomiast  na  celu  wyjaśnienie  wpływu  róŜnych  czynników
na genezę  i  przebieg  poszczególnych  form  (rodzajów)  zjawisk  lodowych  oraz  ustalenie
związków  ilościowych  między  nimi,  w  celu  wykorzystania  ich  do  określania  w  sposób
pośredni charakterystyk zjawisk lodowych.

Prowadzone w Polsce w ostatnich latach badania z zakresu hydrodynamiki, termiki

i oceny  wpływu  zjawisk  lodowych  na  przepływ  rzeczny  znacznie  rozszerzyły  wiedzę  w  tym
zakresie,  jednak  podane  zaleŜności  pozwalające  określać  róŜnego  rodzaju  charakterystyki
zjawisk  lodowych  np.  grubość  pokrywy  lodowej  i  jej  zmiany  w  czasie,  poszczególne  formy
zlodzenia, pole koncentracji śryŜu, współczynniki oporu przepływu pod pokrywą lodową i in.
wymagają  bieŜących  pomiarów  duŜej  liczby  róŜnych  charakterystyk  fizycznych  wody,
parametrów  hydraulicznych  koryta  rzecznego  oraz  czynników  meteorologicznych.  Brak
systematycznych  pomiarów  tych  elementów  uniemoŜliwia  na  razie  szersze  praktyczne
wykorzystanie większości podanych zaleŜności.

Geneza i formy zjawisk lodowych

MoŜna wyróŜnić dwie podstawowe sytuacje tworzenia się zjawisk lodowych. Pierwsza

z nich  jest  typowa  dla  jezior  i  wolno  płynących  rzek,  gdzie  tworzenie  się  lodu,  wzrost  jego
grubości  i  następnie  rozpad,  są  zdominowane  przez  czynniki  termiczne.  Jest  to  tzw.  lód
statyczny,  przy  tworzeniu,  którego  czynniki  hydrodynamiczne  mają  znikomy  wpływ.  Druga
sytuacja  występuje  w  rzekach  o  znacznych  prędkościach  przepływu,  gdzie  na  warunki
powstawania  lodu,  a  szczególnie  na  jego  strukturę,  mają  istotny  wpływ  czynniki
hydrodynamiczne.  Powstaje  wówczas  tzw.  lód  dynamiczny.  Ten  typ  lodu  tworzy  się
początkowo w sposób dynamiczny, a w następnej fazie przyrost jego grubości zaleŜy głównie
od czynników termicznych.

W przebiegu zjawisk lodowych wyróŜnia się trzy główne fazy: zamarzanie, trwała

pokrywa  lodowa,  zanik  (spływ)  lodów.  W  wymienionych  fazach  występują  róŜne  formy
zlodzenia,  wśród  których  na  rzekach  jako  najwaŜniejsze  wyróŜnia  się:  śryŜ  i  lód  denny  –
łącznie  nazywany  lodem  prądowym,  lód  przybrzeŜny  (brzegowy)

i częściowe zamarznięcie,

pokrywę lodową, krę lodową, zator śryŜowy, zator lodowy.

Na jeziorach i sztucznych zbiornikach wodnych wyróŜnia się w zasadzie trzy formy

zlodzenia: lód przybrzeŜny, pokrywę lodową, krę (pola lodowe).

ryŜ jest to lód o gąbczastej strukturze, tworzący się w całej masie wody. Lód ten wraz

z lodem  dennym  (o  tej  samej  strukturze  co  śryŜ,  ale  tworzący  się  przy  dnie  wypływa
na powierzchnię  wody,  gdzie  łącznie  stanowią  tzw.  lód  prądowy,  w  kształcie  krąŜków
o średnicy  30 cm  do  3 m.  Brzegi  tych  krąŜków  są  nieco  podniesione  ku  górze  w  wyniku

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zderzeń poszczególnych krąŜków przemieszczających się pod działaniem prądu wody
i wiatru.

Lód przybrzeŜny jest to lód powierzchniowy, tworzący się przy brzegach początkowo

w postaci szkliwa lodowego lub gromadzącego się śryŜu, później w formie jednolitej
pokrywy lodowej sięgającej w miarę postępu zlodzenia ku środkowi rzeki. Występowanie
lodu przybrzeŜnego kwalifikowane jest jako częściowe zamarznięcie.

Pokrywa lodowa jest to nieruchoma powłoka lodowa, o gładkiej lub nierównej

powierzchni, pokrywająca całą powierzchnię zwierciadła wody w rzekach na całej szerokości
rzeki.

Kra lodowa są to części popękanej pokrywy lodowej, w rzekach unoszone z prądem

wody, zaś w jeziorach tworzące pola lodowe.

Zator lodowy lub zator śryŜowy powstaje w wyniku nagromadzenia się na całej

szerokości rzeki spływającej kry lub śryŜu, tworząc w ten sposób naturalną przegrodę
piętrzącą wodę.

KaŜda z wymienionych form zlodzenia w róŜny sposób oddziałuje na środowisko wodne,

budowle hydrotechniczne oraz warunki realizacji zadań gospodarki wodnej. Oddziaływanie
na środowisko wodne dotyczy dwóch aspektów, a mianowicie oddziaływania na procesy
hydrobiologiczne oraz na zaburzenia w przepływie wody.

Z punktu widzenia hydrologii najistotniejszy jest wpływ zjawisk lodowych na zaburzenia

przepływu.  ŚryŜ  i  lód  denny  zwiększają  opory  przepływu,  a  tym  samym  wpływają
na zmniejszenie  prędkości  przepływu  i  podwyŜszenie  stanów  wody.  W  sytuacji  tworzenia
się duŜych ilości śryŜu i lodu dennego zmniejsza się znacznie przepustowość koryta, a łączące
się  ze  sobą  krąŜki  śryŜowe  tworzą  pola  śryŜowe,  nieraz  o  znacznych  wymiarach
dochodzących  do  kilkuset  metrów.  Zderzające  się  i  nasuwające  na  siebie  pola  śryŜowe  oraz
występujące  w korycie  rzecznym  roŜnego  rodzaju  przeszkody  (budowle,  zwęŜenia  koryta
i inne) przyczyniają się do tworzenia zatorów śryŜowych.

Powstawanie lodu brzegowego i w efekcie częściowego zamarznięcia rzeki (częściowa

pokrywa lodowa) powoduje zarówno zmianę oporów przepływu, jak i zmniejszenie czynnego
przekroju poprzecznego. Zmiany te są jednak trudne do określenia ze względu no praktycznie
niemoŜliwe  przeprowadzenie  pomiarów.  Dopiero  w  warunkach  utworzenia  się  pokrywy
lodowej  na  całej  szerokości  koryta  istnieją  moŜliwości  wykonania  zarówno  pomiarów
grubości  pokrywy  lodowej,  jak  i  pomiaru  przepływu  pod  lodem  (przez  otwory  wywiercone
w pokrywie  lodowej).  Wyniki  tych  pomiarów  wskazują  na  znaczne  zwiększenie  oporów
hydraulicznych spowodowanych szorstkością dolnej powierzchni pokrywy lodowej. Przepływ
zmienia  swój  charakter  z  przepływu  o  swobodnym  zwierciadle  wody  w  przepływ
w przewodzie zamkniętym, często pod ciśnieniem.

Spływ wód roztopowych ze śniegu oraz zmniejszanie się grubości pokrywy lodowej

w wyniku wzrostu temperatury, powodują pękanie pokrywy lodowej i spływ kry oraz częste
powstawanie zatorów lodowych, znacznych podpiętrzeń i powodzi.

Określanie wartości przepływu z krzywej przepływu, na podstawie stanów wody

pomierzonych w okresie występowania zjawisk lodowych, sprawia duŜe trudności i jest
przyczyną popełniania znacznych błędów.

Zlodzenie moŜe być przyczyną niszczenia lub niesprawnego działania urządzeń budowli

hydrotechnicznych,  jak  równieŜ  źle  zaplanowanych  lub  ustalonych  załoŜeń  gospodarowania
wodą.  Wszystkie  z  wymienionych  form  mogą  powodować  zniszczenia  tam (ostróg),  jazów,
mostów,  bulwarów  itp.  Zatory  lodowe  występujące  w  okresach  duŜych  przepływów  oprócz
zniszczeń budowli powodują lokalne powodzie, natomiast zatory śryŜowe występują na ogół
przy  niskich  stanach  wody  i  wywołują  sytuacje  niŜówkowe  (braki  wody)  na  odcinku  rzeki
poniŜej powstałego zatoru. ŚryŜ i kra lodowa powodują równieŜ niesprawność ujęć wodnych,
blokując częściowo lub nawet całkowicie dopływ wody. Trwałe zlodzenie (pokrywa lodowa,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

lód przybrzeŜny) moŜe m.in. powodować przy wzroście stanów wody wyciąganie z dna
wbitych pali i konstrukcji, a takŜe zmniejsza dopływ tlenu do wody ograniczając Ŝycie
biologiczne w wodzie.

Tak, więc informacja o zjawiskach lodowych jest potrzebna zarówno do prawidłowego

określania przepływu z krzywej przepływu, jak i do projektowania budowli
hydrotechnicznych i gospodarki wodnej. Zakres potrzebnej informacji o zjawiskach lodowych
w kaŜdym przypadku znacznie się róŜni.

Obserwacje zjawisk lodowych

Do prawidłowego określania przepływów dobowych potrzebna jest szczegółowa

informacja, z kaŜdego roku w okresie występowania zjawisk lodowych, obejmująca:
–

daty pojawienia się i zaniku poszczególnych form zlodzenia,

– intensywność występowania poszczególnych form zlodzenia,
– grubość pokrywy lodowej.

Informacja o zjawiskach lodowych wykorzystywana do projektowania urządzeń

hydrotechnicznych i gospodarki wodnej powinna natomiast zawierać następujące
charakterystyki ustalone na podstawie wieloletniego okresu obserwacji:
–

daty najwcześniejszego pojawiania się i najpóźniejszego zaniku zjawisk lodowych
i poszczególnych form zlodzenia,

–

daty przeciętnego pojawiania się oraz przeciętnego zaniku zjawisk lodowych
i poszczególnych form zlodzenia,

–

najdłuŜszy, średni i najkrótszy czas trwania zjawisk lodowych oraz poszczególnych form
zlodzenia,

–

maksymalne i średnie grubości pokrywy lodowej,

–

natęŜenie przepływu śryŜu i kry,

–

informacje o występowaniu zatorów lodowych i śryŜowych.
W odniesieniu do jezior, a szczególnie zbiorników sztucznych, naleŜy brać pod uwagę

charakterystyczne  daty  zlodzenia,  jego  czas  trwania  i  grubość  pokrywy  lodowej  oraz  okresy
występowania  kry  (pól  lodowych).  Ta  ostatnia  forma  powoduje  szczególnie  niebezpieczne
skutki,  niszcząc  pomosty,  mola,  słupy  i  inne  obiekty.  Olbrzymie  tafle  lodu,  pod  wpływem
podmuchów  wiatru,  „nacierają”  na  te  obiekty  i  niszczą  je.  Siła  naporu  zaleŜy  od trzech
czynników:  grubości  kry  lodowej  prędkości  i  porywistości  wiatru  oraz  temperatury  lodu.
Grubość kry lodowej i wielkość jej powierzchni świadczą o masie działającej na konstrukcje.
Temperatura lodu decyduje o jego twardości (naleŜy pamiętać, Ŝe lód o temperaturze ok. 0°C
ma twardość ok. 0°, a przy temperaturze - 60°C ok. 7°).

W celu uzyskania miarodajnej informacji o zjawiskach lodowych, na rzekach i jeziorach

prowadzone  są  obserwacje  obejmujące:  notowania  daty  początku  i  końca  wystąpienia
poszczególnych  form  zlodzenia  oraz  pomiary  natęŜenia  tych  zjawisk.  Pomiary  natęŜenia
polegają  na  określeniu  stopnia  pokrycia  rzeki  śryŜem,  lodem  brzegowym  lub  krą.  Stopień
pokrycia  wyraŜony  jest  stosunkiem  szerokości,  na  której  występuje  dane  zjawisko,
do całkowitej  szerokości  rzeki.  W  okresie  zamarzania,  spływu  śryŜu  i  kry  pomiar  stopnia
pokrycia  powinien  być  wykonywany  codziennie  o  godzinie  7

rano. Natomiast w okresie

występowania pokrywy lodowej wykonywane są pomiary grubości pokrywy, co pięć dni.

Obliczanie charakterystyk zjawisk lodowych

Ustalanie wielkości charakterystyk zjawisk lodowych wykonywane jest metodami

statystycznymi,  przy  wykorzystaniu  materiału  historycznego  z  wielolecia.  Wielolecie
powinno  obejmować  okres  20–30  ostatnich  lat.  Jak  wynika  z  analizy  danych  od  1901 r.,
w naszym  klimacie  występują  okresy  zim  łagodnych  i  ostrych.  Okresy  te  powtarzają  się
w cyklach ok. 10-letnich. Bardzo istotną sprawą jest zagadnienie zanieczyszczeń termicznych
wprowadzanych do wód rzecznych i jeziornych. Informacja o zanieczyszczeniach tego typu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w  połączeniu  z  informacją  o  zlodzeniu,  powinna  być  odpowiednio  zinterpretowana.  NaleŜy
brać pod uwagę moŜliwość, Ŝe w przyszłości sytuacja moŜe ulegać zmianie i Ŝe np. zrzut wód
podgrzanych  będzie  wzrastał  lub,  Ŝe  ustanie,  i  wtedy  przebieg  zlodzenia  moŜe  wrócić
do poprzednich,  naturalnych  warunków.  Wówczas  będzie  on  przebiegać  w  przybliŜeniu
tak, jak  na  sąsiednich  niezanieczyszczonych  rzekach  lub  w  przekrojach  danej  rzeki
połoŜonych powyŜej miejsca zrzutu zanieczyszczeń.

W zaleŜności od posiadanych danych pomiarowych zjawisk lodowych moŜe zaistnieć

jedna z trzech sytuacji przeprowadzania obliczeń, a mianowicie przy:
–

pełnych danych pomiarowych,

–

niepełnych danych,

–

braku danych.

Pełne dane pomiarowe

Określanie charakterystyk zjawisk lodowych, na podstawie danych historycznych

publikowanych w rocznikach lub danych archiwalnych IMGW, obejmuje wykonanie
następujących zestawień i obliczeń:
–

zestawienie chronologicznych ciągów dat pojawienia się i zaniku zjawisk lodowych oraz
poszczególnych form zlodzenia,

–

sporządzanie chronologicznych ciągów czasów trwania zjawisk lodowych i czasów
trwania poszczególnych form zlodzenia,

–

sporządzanie chronologicznych ciągów maksymalnej i średniej grubości pokrywy
lodowej.
Na podstawie tych ciągów naleŜy sporządzić:

–

ciągi  rozdzielcze  dat,  a  następnie  wybrać  skrajne  daty  najwcześniejsze  i  najpóźniejsze
pojawiania  się  i  zaniku  zjawisk  lodowych  i  poszczególnych  form  zlodzenia  oraz  daty
przeciętnego  terminu  wystąpienia,  stanowiące  wartości  środkowe  w  ciągach
rozdzielczych,

–

ciągi rozdzielcze czasów trwania, a następnie wybrać wartości ekstremalne (maksymalne
i minimalne) i obliczyć średnie czasy trwania zjawisk lodowych i poszczególnych form
zlodzenia,

–

ciągi rozdzielcze maksymalnej i średniej grubości pokrywy lodowej, a następnie określić
ich wartości ekstremalne (maksymalne i minimalne) oraz obliczyć ich wartości średnie.
W ten sposób otrzymuje się dla kaŜdego ciągu trzy wielkości charakterystyczne, to

są ekstremalne (maksimum i minimum) oraz środkowe lub średnie.

Określanie charakterystyk natęŜenia śryŜu, lodu brzegowego lub kry moŜna wykonać

w podobny  sposób  na  podstawie  zestawionych  ciągów  maksymalnego  i  średniego  stopnia
pokrycia  rzeki  poszczególnymi  rodzajami  zlodzeń  w  ciągu  kolejnych  okresów  zimowych.
Informacja  o  stopniu  pokrycia  rzeki  poszczególnymi  formami  zjawisk  lodowych  nie  jest
publikowana  i  odpowiednie  charakterystyki  mogą  być  określone  wyłącznie  na  podstawie
danych uzyskanych z archiwum IMGW dla stacji, na których pomiary stopnia pokrycia lodem
były prowadzone.

NaleŜy zwrócić uwagę, Ŝe pomiary grubości pokrywy lodowej są nie tylko wskaźnikiem

wielkości zlodzenia, ale pozwalają w przybliŜeniu ocenić natęŜenie spływu kry i moŜliwość
tworzenia się zatorów lodowych.

Niepełne dane pomiarowe

W tym przypadku postępowanie będzie zaleŜało od rodzaju i liczby brakujących danych.

Przy  brakach  niewielkich,  obejmujących  do  30%  liczby  lat  rozpatrywanego  wielolecia,
obliczenia  moŜna  przeprowadzić,  jak  dla  pełnych  danych,  jeśli  brakujące  obserwacje  nie
obejmują  zimy  skrajnie  ostrej  i  skrajnie  łagodnej  w  badanym  wieloleciu.  Określenie  zimy
najostrzejszej  i  zimy  najłagodniejszej  w  badanym  wieloleciu  moŜe  być  wykonane  bądź

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

na podstawie pełnych obserwacji zjawisk lodowych prowadzonych w przekroju połoŜonym
na tej samej rzece lub na rzece sąsiedniej o podobnym reŜimie termicznym, bądź
na podstawie danych meteorologicznych.

W przypadku stwierdzenia braku obserwacji w zimie skrajnie ostrej lub skrajnie

łagodnej,  albo  przy  brakach  większych,  od  30%  lecz  nieprzekraczających  60%  liczby  lat
w badanym  wieloleciu,  naleŜy  obserwacje  te  uzupełnić  na  podstawie  obserwacji  ze  stacji
(połoŜonej  na badanej  lub  sąsiedniej  rzece)  posiadającej  pełne  dane.  W  tym  celu  naleŜy
ustalić zaleŜności regresyjne, dla poszczególnych zjawisk lodowych, na podstawie pomiarów
wykonanych w tych samych latach na obu stacjach, a następnie wykorzystać te zaleŜności do
uzupełnienia  brakujących  danych.  Z  tak  uzupełnionych  ciągów  moŜna  określić
charakterystyki zjawisk lodowych, jak w przypadku pełnych danych pomiarowych.

W sytuacji braku danych dla liczby lat większej niŜ 60% w badanym wieloleciu, naleŜy

przeprowadzić obliczenia jak w przypadku braku danych.

Brak danych pomiarowych

W przypadku braku danych o zlodzeniu w badanym przekroju naleŜy:

—

sprawdzić czy powyŜej tego przekroju nie są wprowadzane zanieczyszczenia termiczne,

—

wykorzystać obserwacje z sąsiedniego przekroju lub, gdy są dwa, tj. poniŜej i powyŜej,
obliczyć charakterystyki jako średnie z tych przekrojów,

—

w przypadku braku obserwacji na badanej rzece, wykorzystać obserwacje z rzeki
sąsiedniej, charakteryzującej się podobnym reŜimem hydrologicznym i termicznym.
W sytuacji niemoŜności stosowania podanego postępowania, pozostaje moŜliwość

określenia niektórych charakterystyk zjawisk lodowych na podstawie wzorów empirycznych,
co nie jest jednak zalecane.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jak tworzą się zjawiska lodowe?

Co to jest śryŜ?

Jak tworzy się lód przybrzeŜny?

Co to jest pokrywa lodowa?

Co to jest kra lodowa?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Jesteś odpowiedzialny za obliczanie charakterystyki zjawisk lodowych. UłóŜ plan

działania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zgromadzić dane dotyczące zjawisk lodowych na danym odcinku rzeki,

wykorzystać obserwacje z wielolecia oraz z sąsiednich przekrojów,

opracować plan postępowania,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

papier formatu A 4,

−−−−

kolorowe mazaki,

−−−−

komputer,

−−−−

roczniki hydrologiczne, komunikaty, ostrzeŜenia,

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Sformułuj ostrzeŜenia o moŜliwości powstania zjawisk lodowych i sztormowych

utrudniających

odpływ

wód

rzecznych

podstawie

sytuacji

hydrologicznej

i meteorologicznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

skorzystać z róŜnych źródeł informacji dotyczących zjawisk lodowych i sztormowych,

zgromadzić i opracować dane dotyczące zjawisk lodowych i sztormowych,

sformułować ostrzeŜenie o moŜliwości powstania zjawisk lodowych i sztormowych,

zaprezentować wyniki pracy,

zapisać wnioski.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−−−−

papier formatu A 4,

−−−−

kolorowe mazaki,

−−−−

komputer,

−−−−

roczniki hydrologiczne, prognozy pogody, ostrzeŜenia

−−−−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wyjaśnić proces powstawania zjawisk lodowych?

wyjaśnić, kiedy tworzy się tzw. lód statyczny, a kiedy lód dynamiczny?

wyjaśnić fazy przebiegu zjawisk lodowych?

wyjaśnić, na czym polega obserwacja zjawisk lodowych?

wyjaśnić, w jaki sposób opracowuje się charakterystyk zjawisk lodowych?

wyjaśnić, co to są pełne dane pomiarowe?

wyjaśnić, kiedy mamy do czynienia z niepełnymi danymi pomiarowymi?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 22 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.

Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 35 min.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Podniesienie stanu wody w rzece powstałe w wyniku wzmoŜonego zasilania lub wskutek

piętrzenia wody to
a)

powódź.

wysoka fala.

piętrzenie.

wezbranie.

2. Wezbrania opadowe nawalne spowodowane są

opadami ciągłymi.

gwałtownymi ulewami letnimi.

spiętrzeniem wody przez zator w czasie spływu lodów.

sztormami utrudniającymi odpływ rzeczny do morza.

3. Prognoza zawiera równieŜ informacje

o miejscu i czasie wystąpienia zagroŜenia bez bliŜszych charakterystyk ilościowych
zjawiska.

z obserwacji aktualnych, bądź z okresu poprzedzającego ubiegły dzień lub tydzień.

o istotnych dla powodzi zjawiskach, o opadach, sile i kierunku wiatru, zjawiskach
lodowych, spadku lub wzroście temperatury powietrza w zimie, odpływie wody ze
zbiorników oraz aktualnym ich napełnieniu.

dotyczące charakterystyki statystyczne wartości średnie stanu wody, maksymalne
i minimalne.

4. Według Światowej Organizacji Meteorologicznej prognozy sezonowe są opracowywane

z wyprzedzeniem do
a)

30 dni.

120 dni.

90 dni.

31 dni.

5. W Polsce stosowane są dwa sposoby klasyfikacji prognoz hydrologicznych według

Limbora i OKI.

Lambora i OKI.

Limbora i OHM.

Lambora i WMO.

6. OstrzeŜenie dotyczy

wyników obserwacji aktualnych bądź z okresu poprzedzającego ubiegły dzień lub
tydzień.

wielkości charakterystyk takich jak stan wody.

miejsca i czasu wystąpienia zagroŜenia.

odpływu wody ze zbiorników oraz aktualnym ich napełnieniu.

7. Część hydrogramu odpowiadająca wzrostowi przepływu to

krzywa wysychania.

krzywa opadania.

kumulacja.

krzywa wznoszenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Część hydrogramu charakteryzująca się powolnym zmniejszaniem przepływu to

krzywa wysychania.

krzywa opadania.

kumulacja.

krzywa wznoszenia.

9. Wezbrania opadowe rozlewne spowodowane są

opadami ciągłymi.

gwałtownymi ulewami letnimi.

spiętrzeniem wody przez zator w czasie spływu lodów.

sztormami utrudniającymi odpływ rzeczny do morza.

10. Wezbrania sztormowe spowodowane są

opadami ciągłymi.

gwałtownymi ulewami letnimi.

spiętrzeniem wody przez zator w czasie spływu lodów.

sztormami utrudniającymi odpływ rzeczny do morza.

11. Wezbrania zatorowe lodowe spowodowane są

opadami ciągłymi.

gwałtownymi ulewami letnimi.

spiętrzeniem wody przez zator w czasie spływu lodów.

sztormami utrudniającymi odpływ rzeczny do morza.

12. Stan odpowiadający dolnej granicy strefy stanów wysokich wyznacza wezbranie

wielkie, przekraczające stan pełnokorytowy.

małe.

duŜe.

rednie.

13. Stan niskiej wielkiej wody wyznacza wezbranie

wielkie, przekraczające stan pełnokorytowy.

małe.

duŜe.

rednie.

14. Stan średniej rocznej wielkiej wody wyznacza wezbranie

wielkie, przekraczające stan pełnokorytowy.

małe.

duŜe.

rednie.

15. Okres niskich stanów wody w korycie rzeki, spowodowany ograniczonym zasilaniem

rzeki wynikającym z wyczerpywania się zasobów wodnych dorzecza to
a)

niska fala.

niŜówka.

zlewnia.

susza.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16. Lód o gąbczastej strukturze to

lód przybrzeŜny.

pokrywa lodowa.

kra lodowa.

ryŜ.

17. Nieruchoma powłoka o gładkiej lub nierównej powierzchni to

lód przybrzeŜny.

pokrywa lodowa.

kra lodowa.

ryŜ.

18. Części popękanej pokrywy lodowej to

lód przybrzeŜny.

pokrywa lodowa.

kra lodowa.

ryŜ.

19. Światowa Organizacja Meteorologiczna to

WMO.

OM.

SMOK.

OHM.

20. Prognozy krótkoterminowe opracowane na podstawie

zaobserwowanych zjawisk meteorologicznych.

zaobserwowanych zjawisk hydrologicznych.

prognozowanych zjawisk meteorologicznych lub związków statystycznych.

zaobserwowanych zjawisk meteorologicznych i hydrologicznych.

21. Metoda polegająca na znalezieniu w przeszłości sytuacji podobnej, do bieŜącej i załoŜeniu,

e dalszy rozwój sytuacji bieŜącej będzie podobny jak w przeszłości, to metoda

wielowymiarowych warunkowych rozkładów prawdopodobieństwa.

uwzględniająca czas dopływu wody.

analogii.

wykorzystująca wielowymiarowe zaleŜności korelacyjne.

22. W wyniku nagromadzenia się na całej szerokości rzeki spływającej kry lub śryŜu,

tworzy się
a)

lód przybrzeŜny.

pokrywa lodowa.

zator lodowy lub śryŜowy.

ryŜ.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko .........................................................................................................................

Opracowywanie prognoz hydrologicznych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedzi

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1.  Atlas hydrologiczny Polski. IMGW. Wyd. Geol., Warszawa 1986
2.  Bajkiewicz-Grabowska E., Mikulski Z.: Hydrologia ogólna. PWN, Warszawa 2007
3.  Bajkiewicz-Grabowska  E.,  Magnuszewski  A.:  Przewodnik  do  ćwiczeń  z  hydrologii

ogólnej. PWN, Warszawa 2002

4.  Brzeziński J., Ozga-Zielińska M.: Hydrologia stosowana. PWN, Warszawa 1997
5.  Byczkowski A.: Hydrologia. Tom 1 i 2. SGGW, Warszawa 1996
6.  Jaworska  B.,  Szuster  A.,  Utrysko  B.:  Hydraulika  i  hydrologia.  Oficyna  Wydawnicza

Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003

7. Kleczkowska A.S., RóŜkowski A. (red.): Słownik hydrogeologiczny. MOŚZŃiL,

Wydawnictwo Trio, Warszawa 1997

8. Kowalski J.: Hydrogeologia z podstawami. Wydawnictwo Akademii Rolniczej, Wrocław

1998

9.  Knapp B.J.: Elementy geograficzne hydrologii. PWN, Warszawa 1986
10.  Król C.: Hydrologia. Hortpress Sp. z o.o., Warszawa 1995
11.  KsiąŜyński K.W.: Hydraulika zestawienie pojęć i wzorów stosowanych w budownictwie.

Politechnika Krakowska, Kraków 2002

12. Płochniewski Z.: Hydrologia i geologia inŜynierska. Wydawnictwo Geologiczne,

Warszawa 1986

13. Radlicz-Ruhlowa H., Szuster A.: Hydrologia i hydraulika z elementami hydrogeologii.

WSiP, Warszawa 1997

14.  Skibiński J.: Hydraulika. PWRiL, Warszawa 1982
15.  Soczyńska U.: Procesy hydrologiczne. PWN, Warszawa 1989
16.  Soczyńska U.: Hydrologia dynamiczna. PWN, Warszawa 1997
17.  Soczyńska U.: Podstawy hydrologii dynamicznej. Wydawnictwo UW, Warszawa 2005
18.  strona internetowa: www.imgw.pl