POLITECHNIKA ÅšL
SKA
Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
Inżynieria Środowiska
Energetyka Komunalna
HYDROLOGIA ORAZ NAUKI O ZIEMI
PROJEKT NR I
CHARAKTERYSTYKA ZLEWNI KONTROLOWANEJ
 RZEKA BÓBR; PROFIL WOJANÓW
Dawid Kwapuliński
Inżynieria Środowiska
Energetyka Komunalna
Rok akademicki 2012/2013, semestr zimowy
RYBNIK, 05.10.2012
1. Położenie geograficzne zlewni kontrolowanej wraz z jej główną rzeką.
Bóbr to rzeka w południowo zachodniej Polsce płynąca przez województwo dolnośląskie oraz lubuskie.
Ciek ten jest największym lewobrzeżnym dopływem Odry. A
ączna długość rzeki wynosi 272 km
(w Polsce  270 km, natomiast w Czechach  2 km), a powierzchnia dorzecza to 5830 km2. Jej główne
zasilanie to opad w postaci deszczu oraz woda pochodząca z roztopów śniegu  stąd reżim rzeki jest
reżimem zmiennym (posiada kilka okresów wezbrań i niżówek). Bóbr to dorzecze Odry II rzędu.
y
ródło Bobru mieści się we wschodnich Karkonoszach w Czechach na wysokości 780 m n.p.m. na
Bobrowym Stoku. Rzeka płynie głównie przez tereny górskie i wyżynne. Dopiero końcowy odcinek,
czyli dopływ do Odry odbywa się na obszarze nizinnym.
Płynie w kierunku północno zachodnim doliną o krętym przebiegu. Od z
ródeł płynie ku północnemu
wschodowi przez Lubawkę i Kamienną Górę leżące w Kotlinie Kamiennogórskiej. Przecina północną
część Kotliny Jeleniogórskiej. Za Jelenią Górą skręca na północny zachód i wpływa w drugi przełomowy
odcinek (Borowy Jar) między Pogórzem Izerskim a Górami Kaczawskimi. Uchodzi do Odry w okolicach
Krosna Odrzańskiego.
Wśród najważniejszych miast przez jakie przepływa Bóbr można wymienić Kamienną Górę, Jelenią
Górę, Lwówek Śląski, Bolesławiec oraz Żagań.
Na zlewnię Bobru przypadają liczne dopływy. Z lewych można m. in. wymienić Miedziany Potok,
Janówkę, A
omnicę, Kamienną, Kamienicę, Kwisę (najdłuższy lewostronny dopływ  126,8 km) oraz
Czarną Wielką. Na prawe składają się: Lesk, Krupówka, Bobrzyca i Szprotawa.
Na rzece tej występują duże wahania wodostanów. Na Bobrze i zasilających go rzekach pod koniec
XIX i na początku XX wieku wybudowano kilka zbiorników retencyjnych  największe to Jezioro
Pilchowickie w Pilchowicach koło Jeleniej Góry (50 mln mł) oraz na Kwisie  Jezioro Leśniańskie
i Jezioro Złotnickie (odpowiednio 10,5 i 15 mln mł).
Rzeka posiada duży spadek, dlatego jej koryto jest gęsto zabudowane obiektami hydrologicznymi.
Są to obiekty o znaczeniu przede wszystkim energetycznym  elektrownie wodne (największa to
Elektrownia Dychów koło Krosna Odrzańskiego oraz Elektrownia Pilchowice na Jeziorze Pilchowickim).
Bóbr ma charakter typowej rzeki górskiej, o kamienistym dnie i wartkim nurcie. Spiętrzone wody rzeki
tworzÄ… jezioro Pilchowickie, utworzone przez trzy sztuczne zbiorniki wodne o stromych brzegach,
spełniające rolę zbiorników retencyjnych. Jezioro Pilchowickie jest największym tego typu zbiornikiem
w Sudetach i drugim co do wielkości w Polsce.
2. Morfometria i rzez
ba powierzchni zlewni.
Bóbr jest jedną z największych rzek Sudetów. Na północ od Jeziora Pilchowickiego jego dolina pełni rolę
granicznej miedzy Górami i Pogórzem Kaczawskim a Pogórzem Izerskim. W południowej części  od
Pilchowic po Wleń  rzeka ma charakter górski. Płynie tu wąską doliną. Na północ od Góry Folwarcznej
dolina rozszerza się  szczególnie pomiędzy Dębowym Gajem a Sobotą. Pozostawiając za sobą wzgórza
Skałkę i Leśną Bóbr wpływa w szerokie obniżenie Lwówka. Dalej wije się licznymi meandrami. Świadczy
to o tym, że nie może już on  w tak silnym stopniu jak w górnym odcinku  pogłębiać swego koryta.
Zamiast wcinać się w głąb, eroduje na boki. Dolina Bobru jest wypełniona żwirami plejstoceńskimi
i holoceńskimi. Na długim odcinku (koło Rakowic) są one eksploatowane.
Strona | 2
W osadach tych dają się wyróżnić okruchy skał naniesionych do rzeki z obszarów do niej przyległych.
Występują tu otoczaki skał karkonosko izerskich (granity i gnejsy), kaczawskich (łupki metamorficzne,
melafiry, piaskowce, bazalty) i skał związanych z pobytem na tym obszarze lądolodu (krzemienie,
granitoidy, porfiry). Za Bolesławcem Bóbr opuszcza Pogórze Kaczawskie, a zarazem Sudety. Wpływa na
obszar Niziny Śląskiej wynosząc daleko na północ okruchy skał kaczawskich.
Mapa 1. Bieg rzeki Bóbr oraz powierzchnia zlewni kontrolowanej (profil Wojanów).
Strona | 3
3. Zagospodarowanie obszaru zlewni.
Bóbr ma ogromne znaczenie dla celów turystycznych. Miasta i wioski przez które przepływa starają się
wykorzystać rzekę do granic możliwości. Podstawowym takim działaniem są spływy kajakowe, które
pozwalają na przebycie całości cieku w około dwa tygodnie. Kolejnymi celami, do których miejscowości
położone nad Bobrem starają się ją wykorzystać to wędkarstwo i cele kąpieliskowe. Rzekę stara się
eksploatować do współpracy transgranicznej z Czechami. Tworzy się także nowe, ale również
odrestaurowuje istniejące już punkty widokowo krajobrazowe. Ciek przepływa przez Park
Krajobrazowy Doliny Bobru  głównym elementem krajobrazu jest fragment doliny Bobru pomiędzy
Jelenią Górą a Lwówkiem Śląskim. Dolina przebiega w bardzo urozmaicony sposób, tworząc w kilku
rejonach przełomy rzeczne odsłaniające różnorodne i różnowiekowe formacje skalne. Olbrzymie
szkody gospodarcze jakie spowodowała powódz
w lipcu 1897 r., stały się dla ówczesnych władz
podstawÄ… do prawnego uregulowania spraw ochrony, m.in. tego obszaru przed kolejnymi
kataklizmami. Prace przygotowawcze i organizację placu budowy dla zapory w Pilchowicach rozpoczęto
jesienią 1903 r., a całość ukończono w 1912 roku. Jest to obecnie największa budowla hydrotechniczna
na Śląsku, którą w latach 1925 1927 uzupełniono jazami i zbiornikami wodnymi we Wrzeszczynie
i Siedlęcinie, tworząc system zabudowy kaskadowej Bobru. Zapora w Pilchowicach rozdziela rzekę
w obrębie Parku na dwa zasadnicze odcinki:
·ð "górny"  o dÅ‚ugoÅ›ci 13 km, gdzie rzeka pÅ‚ynie dolinÄ… z wyraz
nie zachowanymi trzema przełomami
(Borowy Jar, odcinki pomiędzy: Siedlęcinem a Wrzeszczynem oraz "Stankiem" a "Wysokimi
Skałami");
·ð "dolny"  o dÅ‚ugoÅ›ci 25 km, z wyraz
nymi dwoma przełomami pomiędzy: wzgórzami Stróżną
i Dudkiem (obok Wlenia) oraz pomiędzy wzgórzami Leśnica i Skałka koło Lwówka Śląskiego;
Obraz 1. Park Krajobrazowy Doliny Bobru.
4. Geometria zlewni.
a) powierzchnia zlewni:

b) długość zlewni:
,
c) długość cieku głównego:
,
Strona | 4
d) średnia szerokość zlewni (stosunek pola powierzchni zlewni do jej długości):
535
,
30,12
e) wskaz
nik formy (przyrównanie kształtu zlewni do kwadratu):
535
,

30,12
f) wskaz
nik wydłużenia (iloraz średnicy koła o polu równym polu powierzchni zlewni do długości
zlewni):


2 2 535
,
30,12
g) wskaz
nik lemniskaty (stosunek pola koła o promieniu równym połowie długości zlewni do pola
powierzchni zlewni):

30,12
,
4 4 " 535
5. Wskaz
niki morfometryczne i rzez
ba zlewni.
a) wysokość minimalna i maksymalna zlewni:
. . . (z
ródło rzeki  Bobrowy Stok)
. . . (Janowice Wielkie)
b) różnica wysokości (tzw. deniwelacja):
780 375 . . .
c) wysokość średnia zlewni:
780 375
Å› , . . .
2 2
d) średni spadek zlewni (określa średnie nachylenie stoków w obrębie zlewni):
" 405
,

535
" "
e) wskaz
nik rzez
by (spadek doliny rzecznej, określa średnie nachylenie zlewni):
" 405
,
30,12
f) spadek cieku (określa średnie nachylenie rzeki płynącej przez całą zlewnię):
z
780 349,16
,
49,78
Strona | 5
6. Sieć hydrograficzna i zagospodarowanie.
Sieć hydrograficzna to system stałych i okresowych cieków wodnych, jezior i zbiorników wodnych na
danym obszarze.
a) gęstość sieci wodnej:

1 1
, " 158,49 ,
535

b) wskaz
nik alimentacji koryt:
1 1
,
0,3
c) wskaz
nik jeziorności (suma powierzchni zbiorników odniesiona do powierzchni zlewni):
2,29
" 100% " 100% , %
535
d) wskaz
nik lesistości (suma powierzchni lasów odniesiona do powierzchni zlewni)1:

" 100% E" %

e) wskaz
nik zabagnienia (suma powierzchni terenów bagiennych odniesiona do powierzchni zlewni)1:

" 100% E" %

7. Zmienność przepływu.
Reżim odpływu rzek jest ściśle związany z sezonową zmiennością zasilania i warunkami klimatycznymi
obszaru. Do charakterystyki jego rytmu w cyklu rocznym i wieloletnim posługuje się odpowiednio 
miesięcznymi współczynnikami przepływu (SQm) oraz średnimi przepływami z wieloletniego okresu
(SSQm). Współczynniki te oblicza się dla zlewni według wzoru:






Poszczególne wartości współczynnika przedstawiają się w następujący sposób:
MIESI
C XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X
0,17 0,32 1,62 1,15 2,62 1,97 2,35 0,52 0,30 0,38 0,28 0,28
0,86 1,13 1,02 1,05 1,58 1,54 0,95 0,58 0,95 1,34 0,47 0,52
Tabela 1. Zmienność przepływu rocznego i wieloletniego (dane do sporządzenia wykresu).
1
Wartość szacowana (błąd szacowania może wynosić 10%).
Strona | 6
Statystyki opisowe oraz miary zmienności i asymetrii.
a) statystyki opisowe:
·ð Å›rednia wartość przepÅ‚ywu:
ï" ï" 1612,9

,
365 365
·ð mediana (wartość Å›rodkowa):

,

·ð dominanta (wartość najczÄ™stsza):

,

b) miary zmienności i asymetrii:
·ð odchylenie standardowe:



" 13607,09 37,38 ,

364
Odchylenie standardowe mówi o średnim odchyleniu wyników od wartości średniej. Im większe jest
to odchylenie, tym bardziej rozproszony staje się rozkład wyników w zbiorze; im mniejsze  tym
bardziej wyniki są skupione wokół średniej, a zbiór staje się bardziej jednorodny. Wysoka wartość
odchylenia standardowego w sposób jednoznaczny mówi, że skupienie poszczególnych przepływów
dosyć mocno odbiega od ich średniej, czyli średnio przepływ od wartości średniej różni się
przeciętnie o ponad 6 m3/s.
·ð współczynnik zmiennoÅ›ci:
6,11
" % " 100% , %

4,42
Tak ogromna wartość współczynnika zmienności wskazuje na bardzo duże rozproszenie wyników
przepływów względem samych siebie. Żeby móc stwierdzić, że rozproszenie jest małe lub prawie
nie występuje to współczynnik ten musiałby przyjąć wartość wynoszącą maksymalnie 10%. W tym
przypadku jest on trzynastokrotnie większy. Niewątpliwie  rozproszenie wyników jest ogromne, co
widać nawet nie przeprowadzając wcześniejszej wnikliwej analizy przepływów i tylko spoglądając
na otrzymane dane.
·ð miara asymetrii:

"
319849,97

,
364
Miara asymetrii to miara mówiąca o sile jak bardzo rozkład danych różni się od rozkładu
symetrycznego (dla porównania  wartość tej miary na poziomie zerowym mówi o symetrii układu).
W tym przypadku w ogóle nie można mówić o jakiejkolwiek symetrii danych przepływów.
Strona | 7
·ð współczynnik i wskaz
nik skośności (asymetrii):
878,71
,

6,11

4,42 1,14 ,
 asymetria prawostronna
Dla sprawdzenia poprawności wyniku, współczynnik skośności jest możliwy również do obliczenia
z tzw. trzeciego momentu statystycznego:



Gdzie oznacza właśnie trzeci moment statystyczny, który oblicza się ze wzoru (w tym przypadku
dla szeregu szczegółowego):







W takim razie współczynnik asymetrii ma wartość:


" 876,3


,
288,56
Silna asymetria prawostronna (mówimy o niej tylko w przypadku, gdy współczynnik asymetrii jest
większy od 1) świadczy o wydłużeniu rozkładu w jego prawą stronę. W praktyce oznacza to,
że występują pojedyncze wartości wysokie i bardzo wysokie, nieliczne wartości na poziomie
średnim oraz zdecydowana większość wartości na poziomie niskim i bardzo niskim.
8. Załączniki do projektu.
·ð Wykres 1. Wykres codziennych stanów (HYDROGRAM).
·ð Wykres 2. Wykres sumy dni o okreÅ›lonym przepÅ‚ywie (HISTOGRAM).
·ð Wykres 3. Krzywe sum czasów trwania wraz z niższymi i wyższymi.
·ð Wykres 4. Zmienność przepÅ‚ywu rocznego oraz wieloletniego (reżim rzeczny).
Strona | 8