Melioracje wodne są to zabiegi techniczne mające na celu polepszenie układu stosunków wilgotnościowych w glebie. Poprawa może polegać na likwidacji nadmiernego uwilgotnienia - melioracje odwadniające lub uzupełnieniu niedoborów wodnych - melioracje nawadniające.
Mała retencja - zwiększanie zasobów wodnych w lesie.
Zabudowa przeciwerozyjna w lasach - zabudowa potoków górskich,- zagospodarowanie przeciwerozyjne
Rodzaje nawodnień deszczownianych -
Nawodnienia wegetacyjne. a) Deszczowanie w pierwszym okresie nawodnień sadzonek jednorocznych. b) Deszczowanie w drugim okresie nawodnień sadzonek jednorocznych oraz wieloletnich.
Deszczowanie technologiczne a) związane ze szkółkowaniem, c) z nawożeniem mineralnymb) podcinaniem korzeni
Deszczowanie ochronne a) przed przymrozkami, wyprzedzające, pośrednie, bezpośrednie, b) w dni upalne, c) stosując środki ochrony roślin chwasto, grzybo i owadobójcze.
Elementy składowe deszczowni - ujęcie wody, pompownia, agregat pompowy, zawór spustowy, odpowietrznik, studzienka spustowa, rurociąg główny, hydrofor.
Armatura - hydrant podziemny, odpowietrznik, zawór główny odwadniający, kolanko 90o , zawór zasuwa rozprowadzający, trójnik.
Rodzaje urządzeń deszczujących - zraszacz obrotowy, zraszacz sektorowy, wąż sumisansui max dł. 200m, deszczownia szpulowa z belka deszczującą Bording zasięg max 240m rozstaw max 32m, deszczownia szpulowa ze zraszaczem sektorowym max dł 150-160 i szer 18m, deszczownia szpulowa z belką deszczującą dł max 240-260m i szer 28m, rampa deszczująca, mikrozraszacze,
Kryteria wyboru szkółki: Warunki glebowe (Piasek słabogliniasty, Piasek gliniasty lekki, Piasek gliniasty mocny, Glina piaszczysta), 2.Warunki mikroklimatyczne (kierunek północy, wystawa, drzewostan) 3. Warunki techniczne (źródło wody, energia elektryczna, drogi) 4. Warunki gospodarcze (bliskość osad ludzkich)
Układ przestrzenny zagospodarowania szkółki: kwatera wydłużony prostokąt (stosunek boków 1:2 do 1:4) o powierzchni od 0,5 ha do 1,0 ha (+/- 10%), pasy nawrotów szer. 8 - 10 m, sztuczne pasy zadrzewień szer. min 8 - 12 m (szkółki scalone), drogi szer. 4 - 6 m, kulisa - pozostawiony pas drzewostanu szer. ok. 50m (szkółki zespolone), wizurki szer 2-3m co 20-30m.
Ustalenie dziennego zapotrzebowania na wodę Pn = Σpow. kwater - Σpow. kwater ugorowanych Z = 10 * Ebr * Pn [m3] Q = 1000 * Z/60 * tz [ l/min ], Eb r= E/ke = E/0,85 w rejonach o opadach do 585 mm E = 2,7 mm, w rejonach o opadach od 585 mm do 610 mm E= 2,5 mm, w rejonach o opadach ponad 610 mm E= 2,3 mm Z - dzienne zapotrzebowanie wody do deszczowania w szkółce (m3), tz - czas pracy deszczowni w ciągu dnia roboczego wyraŜony w godzinach (h) - (4-6 h). ke=0,85 współczynnik technicznej efektywności deszczowania
Ustalenie minimalnej wydajności agregatu pompowego
Przyjętą wartość Q należy zwiększyć o przewidywane straty „przesyłowe” wody w urządzeniach deszczownianych. Wynoszą one przeciętnie do 5 % w deszczowniach przenośnych i do 2 % w deszczowniach półstałych. Qp= Q/Ke = Q/0,95
Metody jednoparametrowe nazywane również bezpośrednimi, polegają na pomiarze jednej zmiennej funkcji opisującej przepływ, np. wysokość strumienia wody przelewającej się przez przelew.
Metody wieloparametrowe nazywane pośrednimi polegają na pomiarze kilku zmiennych mających wpływ na wielkość przepływu, takich jak prędkość średnia, powierzchnia przekroju hydrometrycznego i inne.
W zależności od sposobu określania prędkości rozróżnia się trzy rodzaje metod: metody polegające na pomiarze powierzchni przekroju i prędkości punktowej w tym przekroju, metody polegające na pomiarze prędkości wody na pewnym odcinku (pomiary odcinkowe) i powierzchni przekroju przeciętnego na tym odcinku cieku, metody polegające na pomiarze przekroju poprzecznego i spadku zwierciadła wody w tym przekroju.
Metody jednoparametrowe 1. Pomiar za pomocą podstawionego naczynia Jest to najprostsza metoda polegająca na pomiarze ilości wody dopływającej do podstawionego wycechowanego naczynia. Znając objętość naczynia V i czas jego napełnienia t, natężenie przepływu określamy wzorem (1). Jest to metoda najdokładniejsza, lecz możliwość jej stosowania ogranicza się do cieków o bardzo małym przepływie.
2. Pomiar za pomocą przelewów Metoda wymaga zainstalowania w przekroju pomiarowym przelewu, którego kształt jest zależny od amplitudy zmian przepływu. Przepływ obliczamy ze wzorów, mierząc wysokość warstwy przelewającej się wody h w odległości co najmniej 3h od przelewu z uwagi na krzywiznę zwierciadła wody nad przelewem.
Najczęściej stosowanymi przelewami są: przelew Ponceleta - jest to przelew prostokątny ze zwężeniem bocznym i dolnym (Q=2/3μ*h2/3*pierwiastek 2*g*h) oraz przelew Thomsona - jest to przelew trójkątny ze zwężeniem bocznym (Q=k*h2,5)
3. Metoda kolorymetryczna Znajduje ona zastosowanie dla małych potoków górskich charakteryzujących się dużą burzliwością ruchu, co zapewnia dobre wymieszanie dawki wskaźnika z płynącą wodą. Metodę tę stosuje się w zakresie przepływów od 0.02 do 4.00 m3/s. Polega ona na wprowadzeniu do wody płynącej korytem potoku roztworu znacznika (barwnika) o znanym stężeniu, przy czym wprowadzenie to może odbywać się poprzez dozowanie ciągłe z wydatkiem q lub zrzut jednorazowy.
B. Metody wieloparametrowe Metody wieloparametrowe dzielimy na punktowe i odcinkowe. Metody punktowe polegają na mierzeniu prędkości w wybranych punktach przekroju poprzecznego.
1. Metody punktowe Pomiar przepływu składa się z dwóch części: sondowań głębokości i pomiaru prędkości. Aby dokonać sondowania przekroju należy nad zwierciadłem wody rozciągnąć wyskalowaną linę pomiarową lub taśmę,
Młynek hydrometryczny Po przesondowaniu przekroju poprzecznego koryta wyznacza się w nim piony hydrometryczne, w których dokonuje się pomiaru prędkości wody na różnych głębokościach. Pomiary prędkości wykonane w poszczególnych pionach hydrometrycznych służą do określenia tachoid, krzywych rozkładu prędkości w pionach.
Obliczenie objętości przepływu na podstawie wyników punktowych pomiarów prędkości
a) metoda rachunkowa. Obliczenie objętości przepływu polega na zsumowaniu iloczynów pól cząstkowych Fi i prędkości średnich Vśri,
b. metoda Harlachera Po obliczeniu prędkości średnich w poszczególnych pionach sporządza się wykres rozkładu prędkości w przekroju poprzecznym. Następnie oblicza się iloczyny prędkości średnich i głębokości wody w poszczególnych pionach hydrometrycznych, odkładając te wartości (vśr h) w dół od zwierciadła wody.c. metoda Culmanna W oparciu o wykreślone wcześniej tachoidy należy skonstruować krzywe jednakowych prędkości, tzw. izotachy.
2. Metoda odcinkowa
Odcinkowe pomiary przepływu polegają na pomiarze prędkości na wybranym odcinku cieku za pomocą pływaków. Do płynącej wody wrzuca się przedmioty nietonące, które poruszają się z prędkością powierzchniową. Pływakiem może być krążek drewniany, butelka częściowo napełniona wodą itp. Odcinek cieku, na którym ma być przeprowadzony pomiar pływakowy, powinno się tak dobrać, aby strugi wody przebiegały równolegle do linii nurtu. Długość odcinka
powinna być większa od szerokości B. Przy szerokości od 3 do 20 m długość odcinka przyjmuje się w granicach od 10 do 40 m, zależnie od prędkości wody. Przed przystąpieniem do pomiaru należy przesondować przekroje poprzeczne na początku, w środku i na końcu badanego odcinka. Prędkość na drodze pływaka określa się z równania: V=l/t V-prędkość pływaka, L dł odcinka pomiarowego, t- czas przepływu pływaka na odcinku pomiarowym. Mnożąc obliczoną prędkość vśr przez pole środkowego przekroju poprzecznego koryta F (m2) otrzymujemy wartość przepływu średniego Q.
Metoda obliczania przepływu na podstawie pomiaru spadku podłużnego zwierciadła wody
Ten sposób obliczania przepływu stosowany jest w tych przypadkach, gdy zachodzi konieczność oceny przepływu szczególnie w strefie stanów wysokich, a warunki terenowe uniemożliwiają bezpośrednie wykonanie pomiaru przepływu za pomocą młynka hydrometrycznego. Do obliczenia przepływu należy wyznaczyć na wybranym odcinku powierzchnię przekroju oraz średnią głębokość w trzech przekrojach poprzecznych. Za miarodajne do określenia przepływu przyjmuje się średnią arytmetyczną powierzchni przekroju i głębokości średniej, obliczone dla każdego z trzech przekrojów. Jeśli istnieje możliwość dokładnej oceny współczynnika szorstkości koryta, przepływ można obliczyć ze wzoru Chezy: Q=F*c pierwiastek R*I
Obliczenia praktyczne koryt otwartych sprowadzają się do obliczeń: • Spadku koryta przy znanym jego kształcie, wymiarach, wielkości przepływu i chropowatości (szorstkości). • Przepływu przy znanym kształcie, wymiarach, szorstkości i spadku koryta. • Głębokości napełnienia przy znanych wymiarach koryta, jego spadku i szorstkości oraz przepływie.
Postacie wody w glebie: Strefa aeracji: 1. typ wód (wody higroskopijne, wody błonkowate, wody kapilarne) a stan fizyczny wody -wody związane, 2. typ wód: wody wsiąkowi, wody zawieszone ) a stan fizyczny wody - wody wolne. Strefa saturacji: 1. typ wód (wody przypowierzchniowe wody gruntowe, wody swobodne), a stan fizyczny wody - wody wolne, 2. typ wód: wody wgłębne wody głębinowe, wody naporowe) a stan fizyczny wody - wody wolne, Rodzaj wód wg ośrodka skalnego: wody porowe, wody szczelinowe, wody szczelinowo-krasowe, wody krasowe
Wody strefy aeracji:
A. Wody związane:
wody higroskopijne - związane siłami molekularnymi z ziarnami mineralnymi skał. Powstają na drodze adsorbcji przez ziarna drobin pary wodnej z powietrza. Gęstość 1,2-2,4 g/cm3, temperatura zamarzania-78 st.C. Nie przenoszą ciśnienia hydrostatycznego, nie mają zdolności rozpuszczania, ani zdolności do ruchu. Mogą otaczać ziarno mineralne częściowo lub całkowicie. Całkowite wysycenie powierzchni ziarn drobinami wody nazywamy maksymalną wilgotnością higroskopijną;
wody błonkowate (wody adhezyjne) - woda otaczająca błonką ziarna mineralne, powierzchnia których jest wysycona wodą higroskopijną. Z ziarnem mineralnym wiążą je siły elektryczne przyciągające drobiny wody. Grubość błonki nie przekracza 0,5 μm. Gęstość wód błonkowatych jest większa niż wody wolnej, temperatura zamarzania niższa od 0 st.C. Nie podlega sile ciężkości, nie przenosi ciśnienia, ma ograniczoną zdolność rozpuszczania. Zdolność wiązania wody błonkowatej to wodochłonność molekularna, a ilość wody błonkowatej w skale to wilgotność molekularna.
wody kapilarne - występują w strefie aeracji w porach i szczelinach o wymiarach kapilarnych. Poruszają się pod wpływem sił spójności i przylegania tworząc na granicy strefy saturacji i strefy aeracji strefę wzniosu kapilarnego. Wody kapilarne podlegają sile ciężkości, przekazują ciśnienie, mają zdolność rozpuszczania, zamarzają w temperaturze nieco niższej od 0 st.C. Wyróżnia się: wodę kapilarną właściwą - nieoderwaną od wody wolnej w strefie saturacji i wody kapilarne zawieszone - tworzące soczewki w strefie aeracji;
B. Wody wolne
wody wsiąkowe - ich występowanie związane jest z częstotliwością i wielkością opadów atmosferycznych oraz przepuszczalności skał w tej strefie. Wody wsiąkowe zapełniają większe tzw. Niekapilarne przestwory skalne i przesuwa się w dół pod wpływem sił grawitacji. Ruch ten występuje po uprzednim wypełnieniu wszystkich kapilarów glebowych
wody zawieszone - powstają wtedy, gdy w strefie tej występują soczewki skał nieprzepuszczalnych, na których zatrzymuje się i gromadzi woda wsiąkowa. Woda wolna zawieszona porusza się we wszystkich kierunkach: wyparowywuje, spływa na wszystkie strony soczewki i w pewnej części przesiąka do wódgruntowych.
Wody strefy saturacji:
wody zaskórne (wierzchówki) - tworzące się na niewielkich głębokościach (do 2 m) w zagłębieniach terenu, w dolinach rzecznych i na brzegach jezior wskutek obfitych opadów. Podlegają dobowym wahaniom temperatury i silnemu parowaniu. Często zanikają w okresach posusznych. Nie tworzą ciągłego zwierciadła tzn. występują lokalnie, najczęściej w miejscach o pogorszonych warunkach infiltracyjnych.
wody gruntowe - położone poniżej strefy aeracji. Zwierciadło podlega wahaniom sezonowym, naśladuje formy rzeźby powierzchni (jest współkształtne z powierzchnią ziemi). Obficie zasilają rzeki i jeziora. W głębszych warstwach wody gruntowe są dobrze przefiltrowane (wody freatyczne - studzienne).
wody wgłębne - położone poniżej spągu warstw nieprzepuszczalnych, zasilane wodami przesiąkającymi przez szczeliny uskoków tektonicznych, okna hydrogeologiczne. Ze względu na izolację od warunków zewnętrznych nie podlegają wahaniom temperatury lub zaznaczają się tylko zmiany sezonowe (dla płycej występujących). Charakteryzują się napiętym zwierciadłem, dostosowanym do kształtu nadległych warstw nieprzepuszczalnych. Różnica poziomów najniżej i najwyżej położonych punktów zwierciadła umożliwia
powstawanie efektu artezyjskiego i subartezyjskiego.
wody głębinowe - wody uwięzione w warstwach skalnych w przeszłości geologicznej, całkowicie odizolowane od czynników zewnętrznych. Zazwyczaj są silnie zmineralizowane, niekiedy ogrzane ciepłem Ziemi.
Retencja wodna gleby (R) jest to ilość wody zatrzymanej przejściowo w warstwie gleby o określonej miąższości. Wielkość retencji zależy od właściwości gleby (skład mechaniczny, budowa profilu, właściwości chemiczne gleby, głębokość wody gruntowej), agrotechniki, przebiegu pogody oraz od miąższości badanej gleby.
Pełna (maksymalna) pojemność wodna (Retencja całkowita - Rc ) odpowiada porowatości absolutnej czyli całkowitej objętości wszystkich porów glebowych i wyraża ilość wody, jaka mieści się w profilu gleby całkowicie wypełnionym wodą. Ten stan retencji jest niekorzystny dla rozwoju roślin z powodu braku powietrza w glebie.
Polowa pojemność wodna - PPW (Retencja polowa - Rp) to maksymalna ilość wody, jaka pozostaje po odcieknięciu wody wolnej (grawitacyjnej) z gleby poprzednio uwilgotnionej do pojemności pełnej. Polowa pojemność wodna danej gleby jest wielkością stałą i charakterystyczną. Gleby lżejsze mają mniejszą PPW niż gleby ciężkie.
Kapilarna pojemność wodna jest to ilość wody w glebie która wypełnia jedynie jej przestwory kapilarne.
Pojemność wodna w punkcie trwałego więdnięcia (Retencja w punkcie więdnięcia roślin - Rw ) jest to ilość wody zawartej w glebie podczas nieodwracalnego zwiędnięcia roślin. Jest to dolna granica wyczerpania wody dostępnej dla roślin. Pozostały zapas wody w glebie jest fizjologicznie nieużyteczny, ponieważ rośliny nie mogą tej wody pobrać.
Potencjalnie użyteczna retencja - PUR (zasób wody użytecznej dla roślin pF 2,2 - pF 4,2) jest jednym z podstawowych wskaźników waloryzujących właściwości gleb, jej wielkość decyduje o możliwości wegetacji roślin w okresach międzyopadowych
Metody ustalania zawartości wody łatwodostępnej w glebie: Metoda bezpośrednia (krzywa pF), Zestaw do laboratoryjnego wyznaczania krzywej pF: blok pyłowy Eijkelkamp, komory ciśnieniowe Soil Moisture Ltd
Dawka jednorazowego polewu netto: d = 0,1 * wd * h [mm], wd - zawartość wody łatwo dostępnej w % objętości gleby, h- pożądana głębokość zwilżania gleby (cm). Dawka jednorazowego polewu brutto: D=d/k(mm), d - dawka jednorazowego polewu netto (mm), ke - współczynnik efektywności technicznej deszczowania
Częstotliwość deszczowania T=d/E (dni) d - dawka jednorazowego polewu netto (mm), E - dobowe zużycie wody na ewapotranspirację (mm). Deszczowanie w szkółkach musi uwzględniać wielkość opadów atmosferycznych. Jako opad miarodajny przyjmuje się jednorazowy opad o wielkości 3 mm, z wyjątkiem jednak tych przypadków, kiedy dawkapolewowa brutto wynosi 2 lub 2,5 mm. Wtedy jako opad miarodajny przyjmuje się te wartości.
Zasoby wodne ziemi
Woda pokrywa 72% powierzchni naszej planety. Większość zasobów wody zgromadzona jest w otwartych zbiornikach na powierzchni Ziemi. Wśród nich wyróżniamy: oceany, morza, rzeki, jeziora i stawy. Ponad 97% zasobów wodnych Ziemi to wody morskie i oceaniczne, które ze względu na swoje zasolenie nie są przydatne do spożycia przez ludzi. Zaledwie pozostałe 2,5% stanowi woda słodka, która w większości uwięziona jest w lodowcach i śniegach (ok. 10% powierzchni naszej planety pokryte jest lodem). Zatem tylko 0,6% zasobów wodnych świata to wody słodkie, mogące stanowić źródło wody pitnej. Oceany 1 300 000w tym całość wód i wody słodkie w % 97,22 i 0,Słone jeziora100 w tym 0,008 i o%, Lodowce 28 500 w tym 2,136 i 77,630%, Woda w atmosferze 12 w tym 0,001 i 0,035%, Woda w roślinie 1,12 w tym 0,0001 i 0,003%, Słodkie jeziora 123 w tym 0,009 i 0,035%, Cieki wodne 1,23 w tym 0,0001 i 0,003%, Woda w glebie 65 w tym 0,005 i 0,178%, Wody podziemne 8000 w tym 0,620 i 21,800%, Razem wody 1 337 000
ZASOBY WODNE (BILANS) POLSKI Opad, P = 192,4 mld m3 (zasoby = 100%), Odpływ rzeczny, O = 58,6 mld m3 (woda niebieska = 30%), Ewapotranspiracja i inne straty, H = 133,8 mld m3 (woda zielona = 70%)
Bilans wodny Polski w roku średnim przedstawia się następująco: I Zasilanie: Opady - 187,2 km3 (97,3%), Dopływ rzekami spoza granic Polski - 5,2 km3 (2,7%), Razem - 192,4 km3 (100%) II Rozchód: 1. Odpływ rzekami do morza a) powierzchniowy bezpośredni - 24,6 km3 (12,9%), b) powierzchniowy pośredni - 34,0 km3 (17,7%), Razem odpływ rzekami - 58,6 km3 (30,6%), 2. Parowanie terenowe i transpiracja - 133,8 km3 (69,4%), Razem - 192,4 km3 (100%)
Cykl hydrologiczny: Jest to naturalny obieg wody na Ziemi. Obejmuje on procesy zachodzące zarówno w atmosferze takie jak: parowanie, kondensacja, opady, transport wilgoci; biosferze: pobieranie wody i jej oddawanie w procesie oddychania czyli transpiracji, jak i w litosferze: wsiąkanie, spływ podziemny i powierzchniowy. W cyklu hydrologicznym wyróżnia się obieg duży i mały. Tylko część wody na kuli ziemskiej podlega cyklowi hydrologicznemu. Znaczne jej ilości
są okresowo (w skali procesów geologicznych) wyłączone z obiegu (retencja). Do wody wyłączonej z obiegu zalicza się: *lodowce i pokrywy śnieŜno-lodowe - zwłaszcza na biegunach, *wodę głębinową w jeziorach, morzach i oceanach, *głębinowe wody podziemne
Obieg wody w przyrodzie:
Podstawowe składowe obiegu które wchodzą w skład tego obiegu głównego czyli duży obieg obejmuje całą kulę ziemską, -mały obieg lądowy, -mały obieg oceaniczny Przez obieg duży rozumie się procesy zachodzące w skali globalnej i mające wpływ na ogólny bilans wody. Jest to: parowanie z oceanów, kondensację w atmosferze, przemieszczanie się pary wodnej nad kontynenty, opad na lądy, wsiąkanie, spływ podziemny i powierzchniowy, ponownie zasilający oceany
Obieg mały, to lokalna cyrkulacja wody nie wpływająca znacząco na globalny bilans wody (woda będąca w obiegu stanowi około 1% całości wody na świecie): W obrębie oceanów jest to: parowanie, kondensacja, opad W obrębie kontynentów: parowanie, kondensacja, opad, wsiąkanie, odpływ
Bilanse wodne: - naturalne,- wodnogospodarcze, - wód powierzchniowych, wód podziemnych,- profilu glebowego, pola, zlewni, dorzecza, kraju, - różnych okresów (rok, sezon wegetacyjny i itd.)
Rok hydrologiczny - jednostka czasu używana w hydrologii przy obliczaniu bilansu
wodnego danego obszaru. Podobnie jak rok kalendarzowy trwa 12 miesięcy. Rok hydrologiczny w Polsce rozpoczyna się 1 listopada, a kończy 31 października. Związane jest to z retencją opadów w postaci śniegu i lodu w początkowym okresie roku hydrologicznego, co później uwidocznia się podczas wiosennych roztopów. W ten sposóbnie występuje sytuacja, gdy opady z poprzedniego roku hydrologicznego mają wpływ na poziom wód w późniejszym okresie kolejnego roku hydrologicznego. Równanie bilansu wodnego, równanie Pencka-Oppokowa, ma bardzo prostą postać: P = H + E Zrównoważony (dla wielolecia), P = H + E +DR Niezrównoważony (dla „krótszego” okresu) P - opad (śnieżny, deszczowy),H - odpływ (powierzchniowy, podpowierzchniowy, gruntowy), E - parowanie (ewaporacja, transpiracja), DR - zmiana retencji (powierzchniowej - wody stojące, cieki; gruntowej - strefy aeracji i saturacji, intercepcja, zwilŜanie, inna - np. ściółki w lasach).
Składowe bilansu wodnego: Opad nad koronami drzew:, Intercepcja drzew, Intercepcja runa, Intercepcja ściółki * Ewapotranspiracja rzeczywista: Transpiracja drzew, Transpiracja runa, Parowanie z gleby (poniżej ściółki) Wartości bezwzględne składowych bilansu (opadu, parowania, odpływu) zależą od regionu geograficznego. Można jednak wskazać na pewne prawidłowości, przykładowo: suma opadu w lesie jest o około 10% większa niż na polu, parowanie w lesie i na polu jest podobne, suma odpływu nie wykazuje związku z zalesieniem, natomiast las „spłaszcza” i „wydłuża” wezbrania.
Zlewnia: Podstawowa przestrzenna jednostka hydrologiczna, Jest to obszar z którego wody powierzchniowe i podziemne spływają do tego samego odbiornika (przede wszystkim cieki). Dorzecze może być zlewnią, zlewnia stanowi obszar części jakiegoś dorzecza rzeki
Granicę zlewni topograficznej wyznacza dział wodny (wododział) wynikający z przebiegu wszystkich kierunków spływu wody.
Granice podziemne zlewni zależą od warunków hydrogeologicznych, głównie od układu warstw nieprzepuszczalnych zlewni. Zlewnia może składać się ze zlewni cząstkowych
Ekosystem leśny na tle innych ekosystemów:
Analityczny (zazwyczaj uproszczony) obieg wody rozpatrywany może być na obszarach fizjograficznie i ekologicznie jednorodnych, jak np. ekosystemy lądowe.
Wówczas dzielimy hydrologię według tych ekosystemów:- ekosystem bagienny - hydrologia terenów podmokłych,- ekosystem łąkowy - hydrologia użytków zielonych,- ekosystem pól ornych - hydrologia rolnicza, czyli agrohydrologia, - ekosystem lasów - hydrologia leśna, - ekosystem pustyń miejskich - hydrologia miejska.
Metody badań w hydrologii leśnej: obejmują w zasadzie dwa zagadnienia: kształtowania się bilansu wodnego zbiorowisk leśnych oraz odpływu wody z lasu. Zagadnienia te rozpatrywane są zazwyczaj oddzielnie, w zależności od spojrzenia na stosunki wodne zbiorowisk leśnych: „z pozycji wewnątrz lasu” (na poziomie ekosystemu leśnego) i „z pozycji na zewnątrz lasu” (las traktowany tylko jako kategoria użytkowania terenu). W naukach leśnych stosunki wodne w lesie rozpatrywane są głównie jako czynnik siedliskotwórczy, określający warunki produkcji biomasy. W opracowaniach hydrologicznych las rozpatrywany jest jako pokrycie zlewni, jako całość dająca się opisać charakterystykami fizycznogeograficznymi.
Główne zadania poznawcze i utylitarne hydrologii leśnej:
Potencjalne zdolności retencyjne w kompleksach leśnych (ocena porównawcza dla wskazania np. hierarchii potrzeb melioracji wodnych),
Scenariusze zmian w stosunkach wodnych wynikające ze zmian klimatycznych, przebudowy drzewostanów, zagospodarowania technicznego, klęsk żywiołowych
(wskazanie na celowość i efekty działań zamierzonych jw. oraz prognozy skali zagrożeń żywiołowych),
Relacje pomiędzy cechami biometrycznymi drzewostanów a składowymi bilansu wodnego (opracowanie empirycznych zależności regionalnych np. dla obliczeń hydrologicznych będących podstawą inwestycji budownictwo wodno-melioracyjnego),
Wpływ infrastruktury technicznej na środowisko wodne w lasach (ocena wpływu infrastruktury technicznej w lasach - budowli wodnych, szlaków komunikacyjnych na
sąsiadujące zbiorowiska leśne - strefy ekotonowe).
Cele gospodarowania wodą w lasach:
• zachowanie stabilnych warunków rozwoju ekosystemów przez zapobieganie przed zbyt wysokim lub zbyt niskim położeniem zwierciadła wody,• ochrona zasobów wodnych przed zanieczyszczeniem,• zaspokojenie ilościowych i jakościowych potrzeb wodnych użytkowników i konsumentów wody zlokalizowanych na terenach leśnych, • spowolnienie obiegu wody w siedliskach leśnych, • ochrona przed niszczącym działaniem wody (zasobów przyrodniczych i infrastruktury),• ochrona i rozwój różnorodności biologicznej oraz krajobrazowej, • poprawa warunków wypoczynku oraz rekreacji na terenach leśnych.
Przyczyny niewłaściwego uwilgotnienia gleb:
Przyczyny naturalne • długie okresy z opadami większymi od przeciętnych (normalnych), • długie okresy suszy - z opadami mniejszymi od przeciętnych • niezgodność rodzaju drzewostanu z warunkami siedliskowymi.
Przyczyny antropogeniczne • zbyt intensywne odwodnienie terenu - brak regulowanego odpływu, • zahamowanie odpływu wody wskutek braku konserwacji urządzeń melioracyjnych, • podtapianie gruntów przez zbiorniki wodne, • długotrwałe wylewy rzek, • zakłócenia w naturalnym obiegu wody, • zanieczyszczenie wód gruntowych.
Metody regulacji stosunków wodnych: 1. Nietechniczne - Fitomelioracje - Agrotechniczne 2. Techniczne - Odwodnienia (rowy, dreny), - Nawodnienia (grawitacyjne, ciśnieniowe), - Odpływ regulowany, - Nawodnienia podsiąkowe
Erozję powierzchni ziemi oznacza zespół procesów degradacyjnych obejmujących przeobrażenia: - rzeźby terenu, - pokrywy glebowej i stosunków wodnych. Jeśli zachodzi w warunkach naturalnych, wyłącznie pod wpływem sił przyrody - wody, wówczas określa się ją jako geologiczną. Natomiast w środowisku podlegającym działalności człowieka dominuje erozja przyśpieszona (antropogeniczna).
Erozja wietrzna - siła sprawcza: wiatr, wyróżnia się:
Deflację - wywiewanie ziarn i cząstek glebowych, ziemnych i skalnych. Powoduje tworzenie się rynien, mis, niecek i wydmuszysk w obrębie obszarów piaszczystych oraz
ostańców i bruku deflacyjnego na obszarach piaszczysto - żwirowych i pyłowych. Podczas okresów intensywnego wywiewania powstają burze pyłowe i piaskowe (Sahara).
Korazję - żłobienie i szlifowanie powierzchni skał przez piasek niesiony wiatrem, najintensywniejsze na pustyniach i w górach. Charakterystyczne formy rzeźby korazyjnej to wygłady, żłobki, bruzdy, nisze, graniaki wiatrowe i skałki (słupy skalne).
Akumulację eoliczną - osadzanie się niesionych przez wiatr cząstek glebowych (deflatów) na powierzchni gleby powodujące stopniowe zasypanie górnych, żyznych poziomów profilu glebowego, jałowymi deflatami.
Erozja wodna - siła sprawcza: woda, wyróżnia się:
Rozbryzg - odrywanie i przemieszczanie na niewielkie odległości cząstek glebowych przez krople deszczu lub ziarna gradu z równoczesnym ubijaniem powierzchni gruntu.
Spłukiwanie powierzchniowe - odspajanie i transportowanie cząstek glebowych przez spływ powierzchniowy. Zasada przemieszczanie cząstek jest podobna do transportu osadów w
korytach rzecznych, lecz odbywa się w strudze o znacznie większej szerokości i minimalnej głębokości (przepływ błonkowaty).
Erozja liniowa - dzieli się na 3 podtypy: erozję żłobinową, która polega na niegłębokim rozmywaniu górnych poziomów profilu glebowego przez wodę ze spływu powierzchniowego spływające po stoku w postaci niewielkich strużek;
erozję wąwozową, której mechanizm polega na bardzo intensywnym rozmywaniu stoków przez skoncentrowane strugi spływu powierzchniowego, w wyniku czego powstają wąwozy,
które nie zabezpieczone, podlegają następnie dalszemu silnemu rozwojowi;
erozje rzeczną, dzielącą się na: denną, brzegową i wsteczną. Najogólniej ten typ erozji ujmuje całość zjawisk związanych z przeobrażaniem koryt cieków.
Erozja podpowierzchniowa - dzieli się na:
erozja krasowa, której efektem są liczne jaskinie na obszarach zbudowanych ze skał węglanowych. Jaskinie te powstały poprzez długoletnie, stopniowe wymywanie CaCO3 z
masywu skalnego.
Sufozja to zjawisko polegające na wynoszeniu przez filtrującą wodę drobnych cząstek gruntu (przesunięcie ich na inne miejsce lub wyniesione poza obręb gruntu). W rezultacie sufozji powiększają się pory, wzrasta współczynnik filtracji i prędkość wody. Woda o większej prędkości może poruszać coraz większe ziarna gruntu i powodować dalszy rozwój procesu sufozji aż do utworzenia się kawern lub kanałów w gruncie. Zjawisko przybiera wtedy cechy przebicia hydraulicznego.
Sufozję podzielić można na:
sufozję chemiczną, której mechanizm polega na zubażaniu profilu glebowego w spoiwo (CaCO3) poprzez jego chemiczne rozpuszczanie i wynoszenie poza profil;
sufozję mechaniczną, której mechanizm jest podobny, z tą różnicą, że zamiast wymywania chemicznego następuje tu mechaniczne wynoszenie koloidalnego spoiwa;
Przebiciem hydraulicznym nazywa się zjawisko tworzenia się kanału (przewodu) w masie gruntowej, wypełnionego gruntem o naruszonej strukturze (w końcowej fazie zjawiska -
zawiesiną), łączącego miejsca o wyższym i niższym ciśnieniu wody w porach. Na powierzchni terenu przebicie hydrauliczne jest widoczne w postaci źródła. Zjawisko przebicia występuje
przeważnie w gruntach mało spoistych podścielonych gruntami przepuszczalnymi.
Abrazja - jest to niszczenie brzegów zbiorników wodnych przez energię uderzających fal.
Ruchy masowe - siła sprawcza: przyciąganie ziemskie, wyróżnia się:
Odpadanie - odpadanie mas skalnych bądź gruntowych z pionowych ścian.
Obrywanie - obrywanie się mas skalnych bądź ziemnych z nawisów, przy czym oderwane
elementy przemieszczają się droga powietrzną;
Osuwanie - na ogół szybkie przemieszczanie się w dół stoku mas glebowozwietrzelinowych. Osuwanie ma miejsce najczęściej na skutek nadmiernego uwilgotnienia lub zmian w rzeźbie powodujących zwiększenie nachylanie stoku, w wyniku czego traci on stateczność przyjmując różne płaszczyzny poślizgu.
Spływy - (soliflukcja), spływanie nadmiernie uwilgotnionych mas glebowo - zwietrzelinowych po płaszczyźnie poślizgu utworzonej przez nierozmarzniętą jeszcze warstwę gruntu. Zachodzi najczęściej na utworach glebowych o dużej zawartości części ilastych i pyłowych, na stokach o wystawie północnej i spadkach powyżej 30%. Typową formą dla tego rodzaju erozji są jęzory soliflukcyjne.
Pełzanie - mechanizm podobny do osuwania, jednak ruch mas ziemnych przebiega wolniej, miąższość przemieszczanej warstwy bywa znacznie większa.
Osiadanie - powolne obniżanie się powierzchni terenu wskutek zmniejszenia objętości gruntu. Osiadanie często towarzyszy procesom sufozji.
Erozja śniegowa - siła sprawcza: śnieg bądź lód, wyróżnia się:
Erozja niweo-eoliczna - o podobnym do korazji mechanizmie niszczącym, gdzie rolę niszczącą ziarn deflatów spełniają kryształki śniegu, bądź lodu.
Lawiny - powodują bardzo gwałtowne przemieszczenia mas glebowo-zwietrzelinowych.
Zsuwy - powolne przemieszczanie się masy śniegu wraz z gruntem i skałami po powierzchni stoku.
Erozja uprawowa - siła sprawcza: człowiek. Erozja ta obejmuje wszystkie przejawy wadliwej agrotechniki i urządzenia terenów rolniczych. Najbardziej znanym przykładem erozji uprawowej jest orka z odłożeniem skiby w dół stoku, co przyspiesza dodatkowo wynoszenie materiału z pola.
CZYNNIKI I PROCESY DEGRADACJI GLEB:
1.Fizyczne • erozja wodna i wietrzna, • zmiany struktury i gęstości gleby wskutek ugniatania przez maszyny, pojazdy, ludzi i zwierzęta, • zmiany profilu gleby w trakcie prac agrotechnicznych (np. głęboka orka) • zmiany stosunków wodnych (odwodnienia, leje depresyjne, czynniki naturalne)• osiadanie gleb organicznych wskutek odwodnienia.
2. Chemiczne i fizykochemiczne• ubytek próchnicy i pogorszenie jej jakości, • zubożenie zasobów składników pokarmowych, • naruszenie równowagi jonowej (przenawożenie), • zakwaszanie gleb (kwaśne deszcze), • zasolenie gleb (nawodnienia), • zanieczyszczenia gleb (mechaniczne, chemiczne i biologiczne) • mineralizacja gleb organicznych.
3. Biologiczne • zmiany składu drobnoustrojów, roślinności i fauny glebowej (pożary, ścieki,
gnojowica, osady pościelowe)
ROLA LASU W OGRANICZANIU EROZJII zmniejszeniu energii deszczu spadającego na powierzchnię gleby, *znaczącemu zmniejszeniu ilości wody spływającej po powierzchni terenu (wskutek intercepcji i retencji ściółki), *zmniejszeniu prędkości wody spływającej po zboczu (duży współczynnik szorstkości powierzchni terenu), *zwiększeniu odporności gleby na wymywanie dzięki systemom korzeniowym, *złagodzenie wiosennych spływów wskutek stopniowego i powolnego tajania śniegu, *prawie całkowitej redukcji prędkości wiatru.
SKUTKI EROZJII WODNEJ 1. Trwałe zmiany warunków geomorfologicznych i przyrodniczych (rzeźby terenu, stosunków wodnych, naturalnej roślinności). 2. Pogorszenie agrotechnicznych i ekonomicznych warunków produkcyjności w rolnictwie (deformowanie powierzchni i granic pól, rozczłonkowanie gruntów, zmniejszenie żyzności gleby i efektywności nawożenia). 3. Zanieczyszczenie środowiska wskutek transportu nawozów, środków ochrony roślin itp. 4. Zniszczenie infrastruktury technicznej (drogi, urządzenia hydrotechniczne i melioracyjne).
CZYNNIKI DECYDUJĄCE O ILOŚCI ZMYWANEJ GLEBY: - klimat (rozkład, wielkość i rodzaj opadów, temperatura), - rzeźba terenu (spadek terenu i długość zbocza), - rodzaj gleby oraz jej właściwości fizyczne i chemiczne, - czynniki antropogeniczne (układ przestrzenny użytków, sposób uprawy, układ dróg)
SKUTKI PROECSÓW EROZYJNYCH I SKALA ZAGROŻENIA W POLSCE: W pracy A. i Cz. Józefaciuków (1999) podano, że ok. 8% powierzchni Polski użytkowanej jako lasy jest zagrożone erozją wodną powierzchniową, w tym silną na powierzchni ok. 2940 km2 (0,9%), średnią na 12390 km2 (4,0 %) oraz słabą na powierzchni 10139 km2 (3,2%).
Erozja wąwozowa występuje na ok. 18% powierzchni Polski, łącznie długość wąwozów wynosi
około 40 tys. km.
PODZIAŁ METOD Prawidłowe kształtowanie przestrzeni rolniczej i leśnej. Fitomelioracje na terenach nie użytkowanych rolniczo. Ochrona uprawa gleb (agromeliorację), Techniczne środki przeciw erozyjne (melioracje przeciwerozyjne).
OCHRONA UPRAW GLEB 1. Poprzeczno stokowy układ działek i pól, 2. Dobór roślin i płodozmiany przeciw erozyjne, 3. Zabiegi agrotechniczne: kierunek orki, pola wstęgowe, mulczowanie, metody bezuprawowe, hydrożele. 4. Kształtowanie mikrorzeźby terenu, 5. Urządzenia do odprowadzania nadmiaru wód powierzchniowych ze zboczy, 6. Fitomelioracje: zadrzewienia, zakrzewienia i zadarnienia, 7. Rekultywacja i zagospodarowanie gruntów zdegradowanych.
TECHNICZNE ŚRODKI PRZECIWEROZYJNE-Tarasowanie zboczy (schodkowe, grzbietowe w tym bezodpływowe i z odpływem) Budowle i urządzenia przeciwerozyjne, Urządzenia retencji wodnej.
TARASY: Ogólne funkcje tarasów - ograniczenie erozji gleb, - zwiększenie retencji wodnej, - spowolnienie obiegu wody Szczegółowe funkcje tarasów: - zmniejszenie długości pola, - zmniejszenie prędkości wody, - retencja spływu powierzchniowego, - zmiana spływu powierzchniowego na odpływ gruntowy.
PODZIAŁ WĄWOZÓW:
Wąwóz - głęboki od kilku kilkudziesięciu metrów rozmyw gruntu. Wąwozy powstają wskutek erozji powierzchni terenu przez skoncentrowane strugi spływu powierzchniowego. Nie zabezpieczone wąwozy ulegają pogłębieniu i rozszerzeniu.
Dolinowe - występują na dnie dolin śródzboczowych zwykle silnie rozgałęzione i o dużych zlewniach prowadzących znaczne ilości wód powierzchniowych i rumowiska erozyjnego.
Zboczowe - rozcinające zbocza zwykle słabo rozgałęzione i o małej zlewni.
Drogowe - powstające na skutek rozmywania dróg gruntowych.
SKUTKI EROZJI WĄWOZOWEJ
Przekształcanie gruntów ornych w nieużytki zwiększenie liczby działek uprawnych i zmniejszenie ich powierzchni co komplikuje mechanizacje prace polowych. Zimą zwiewany jest do wąwozów śnieg z sąsiednich pól wskutek czego pola te mają mniejszy zapas wilgoci wiosną. Głębokie rozcinanie zboczy i dolin drenuje przyległe grunty, obniżając poziom wód gruntowych. Wody powierzchniowe prowadzone przez wąwozy rozlewają się u wylotu wąwozu, powodując okresowe nadmierne uwilgotnienie gleb, a niekiedy nawet zabagnienie.
METODY REKULTYWACJI WĄWOZÓW
Zabudowa biologiczna, Zabudowa techniczno-biologiczna, Zasypywanie wąwozów, Zabudowa zbiornikami, Zagospodarowanie sadownicze, Zagospodarowanie do celów rekreacyjnych, Zagospodarowanie pastwiskowe, Zintegrowane zagospodarowanie wąwozów.
ZABUDOWA ZBIORNIKAMI Zbiorniki retencyjne wykonuje się w dużych wąwozach dolinowych, z których wypływają wody źródlane lub z wąwozów o rozległych zlewniach i znacznym przepływie okresowych wód powierzchniowych. Zbiorniki wodne w wąwozach poprawiają lokalny mikroklimat, a zmagazynowana w nich woda może być wykorzystywana do hodowli ryb, ptactwa wodnego oraz do innych celów gospodarczych, a nawet rekreacyjnych.
Konstrukcja zbiorników retencyjnych polega na przegrodzeniu wąwozu groblą ziemną, w której znajdują się urządzenia do odprowadzania nadmiaru wody.
Zbiorniki kolmatacyjne służą do zatrzymywania rumowiska unoszonego przez wodę z wąwozu i jego zlewni. Głównymi celami tej metody jest zamulenie wąwozów i ochrona gruntów i obiektów poniżej wylotu przed zamuleniem. Zbiorniki kolmatacyjne wykonuje się w podobny sposób, jak zbiorniki retencyjne, lub przez zasypanie dolnego odcinka wąwozu.
Zbiorniki retencyjno-kolmatacyjne łączą funkcje zbiorników retencyjnych i kolmatacyjnych
EROZJA WIETRZNA Szacuje się, że około 28% powierzchni Polski jest zagrożonych erozją wietrzną
Formy ruchu cząsteczek gleby: wleczenia, saltacja, unoszenie,
Ochrona gleb przed wywiewaniem polega na: likwidacji przyczyny wywiewania, czyli zmniejszeniu prędkości wiatru, ochronie powierzchni gleby, czyli pokryciu jej roślinnością lub innymi materiałami, jak np.. bitumicznymi na zwałowiskach odpadów przemysłowych, zwiększenie odporności gleby przed wywiewaniem poprzez zwiększenie jej uwilgotnienia, co powoduje zwiększenie sił kohecji między cząsteczkami gleby.
DOBÓR ZABEZPIECZEŃ Przy doborze zabezpieczeń przeciwerozyjnych należy wziąć pod uwagę następujące charakterystyczne cechy procesów erozyjnych:
Natężenie erozji wodnej zależy od wielu nakładających się procesów. Do najważniejszych z nich należy dynamika obiegu wody w zlewni cieku wodnego, która jest m.in. uzależniona od zagospodarowania i użytkowania zlewni. Zasięg oddziaływania procesów erozyjnych przekracza obszary erodowane wpływając m.in. na przebieg powodzi, stan infrastruktury wodnej i komunikacyjnej oraz zanieczyszczenie środowiska na nieerodowanych terenach nizinnych. Ograniczenie procesów erozyjnych musi być prowadzone w skali zlewni i obejmować w sposób zintegrowany wszystkie rodzaje i poziomy wykorzystywania zasobów środowiskowych. Uwzględniając powyższe, dotychczasowy podział metod ochrony gleb przed erozją (fitomelioracje, agromelioracje i techniczne melioracje przeciwerozyjne) powinien ulec rozszerzeniu. Kompleksowe podejście do problematyki erozyjnej powinno obejmować następujące grupy przedsięwzięć ochronnych: Prawidłowe zagospodarowanie zlewni łączące jako wspólny system gospodarkę leśną, produkcję rolniczą, przemysłową, infrastrukturę techniczną, aspekty turystyczno-rekreacyjne itd. Elementami tego systemu są: struktura użytkowania w skali zlewni, struktura użytkowania w skali gospodarstwa, scalenia gruntów, drogi rolnicze i leśne, regulacja stosunków wodnych. Ochronna uprawa gleb na terenach rolniczych: układ pól (w stosunku do spadku terenu), zadrzewienia i zakrzaczenia, płodozmian, zabiegi agrotechniczne (kierunki orki, pola wstęgowe, mulczowanie, uprawa bezorkowa, środki poprawiające właściwości retencyjne gleby). Ochronna gospodarka leśna: zabiegi hodowlane, zrywka drzew, infrastruktura techniczna (odwodnienia dróg, budowle). Techniczne środki przeciwerozyjne: tarasowanie, budowle i urządzenia przeciwerozyjne, systemy retencjonowania wód.
POTRZEBY RETENCJONOWANIA WODY *Zróżnicowanie opadów (zasobów) w czasie i przestrzeni, *Ewapotranspiracja w okresie wegetacyjnym > opady, * Przyspieszenie odpływu wody w wyniku działalności człowieka (odwodnienia, uszczelnienia powierzchni, zmiany użytkowania itp. *Globalne zmiany klimatu (zwiększenie częstotliwości występowania zjawisk ekstremalnych), *Szybki odpływ wód zanieczyszczonych związkami biogennymi, *Nadmierne osuszenie obszarów rolnych i leśnych w wyniku budowy systemów odwadniających, *Degradacja obszarów bagiennych w wyniku obniżenia zwierciadła wód gruntowych i ograniczenia zalewów wiosennych dolin rzecznych
ZAPOBIEGANIE DEGRADACJI WARUNKÓW WODNYCH W LASACH - zachowanie śródleśnych zbiorników i cieków w stanie zbliżonym do naturalnego
lub ich odtwarzanie, - zachowanie w stanie naturalnym śródleśnych bagien, trzęsawisk, mszarów, torfowisk i łąk jako regulatorów wilgotności siedlisk i użytków ekologicznych różnicujących warunki siedliskowe, - zachowanie w dolinach rzek lasów łęgowych, olsów i innych naturalnych formacji przyrodniczych jako ostoi rzadkich gatunków roślin i zwierząt oraz regulatorów wilgotności siedlisk i klimatu lokalnego (mikroklimatu), - przywracanie lasów w wylesionych partiach zlewni górskich i w strefach wododziałowych, - dostosowywanie sposobów zagospodarowania lasów wodochronnych do pełnienia przez nich funkcji, które były kryterium uznania ich za ochronne.
METODY POPRAWY WARUNKÓW WODNYCH • Zwiększenie małej retencji wodnej (wykorzystanie istniejących śródpolnych zbiorników wodnych, odtworzenie oczek polodowcowych, retencja wód drenarskich w zagłębieniach terenu, wprowadzenie zastawek na rowach), • Zwiększenie retencji glebowej,• Właściwe kształtowanie struktury szaty roślinnej
ZAKRES REGULACJI STOSUNKÓW WODNYCH W LASACH - zwiększanie zasobów wodnych poprzez retencjonowanie wody lub spowalnianie jej obiegu w zlewni, - regulowany odpływ, - nawodnienia w szkółkach leśnych, - odwodnienia w sytuacjach wyjątkowych.
MAŁEA RETENCJA = zwiększenie możliwości gromadzenia (retencjonowania) wody w miejscu powstawania jej zasobów w wyniku opadów atmosferycznych, to jest na obszarach rolnych i leśnych, a także zurbanizowanych MAŁA RETENCJA = działania techniczne i nietechniczne zmierzające do poprawy struktury bilansu wodnego zlewni poprzez zwiększenie jej zdolności retencyjnych MAŁA RETENCJA = tworzenie warunków zrównoważonego korzystania z zasobów wodnych i wzbogacania walorów przyrodniczych krajobrazu rolniczego, leśnego, zurbanizowanego Mała retencja to denaturalizacja krążenia wody w krajobrazie - naprawa tego, co w krajobrazie zostało popsute. Mała retencja to zatrzymywanie lub spowalnianie spływu wód w obrębie małych zlewni przy jednoczesnym zachowaniu i wspieraniu rozwoju krajobrazu naturalnego.
METODY RETENCJONOWANIA WODY
Planistyczne - kształtowanie ładu przestrzennego zlewni (układ pól ornych, łąk, lasów, enklawy ekologiczne, mokradła),
Technologiczne - dobór sposobu użytkowania zlewni: agrotechnika (poprawa struktury gleby), zabiegi przeciwerozyjne (ograniczenie spływu powierzchniowego), prawidłowe zbiorowiska leśne, prace leśne, obszary infiltracyjne,
Techniczne - obiekty melioracyjne i hydrotechniczne hamujące odpływ wód powierzchniowych (zbiorniki wodne, jeziora, piętrzenia na rzekach),
Eksploatacyjne (wykorzystanie istniejącej infrastruktury do hamowania odpływu wody).
FUNKCJE MAŁEJ RETENCJI
Hydrologiczne (zwiększenie zasobów wodnych, wpływ na poziom wód gruntowych,ochrona przed powodzią), Meteorologiczne (kształtowanie mikroklimatu), Biologiczne (zwiększenie biologicznej różnorodności), Ochronne (bariery biogeochemiczne ograniczające migrację zanieczyszczeń), Krajobrazowe (zwiększenie walorów estetycznych i turystycznych)
Centrum Koordynacji Projektów Środowiskowych • opracowanie i weryfikacja przedsięwzięć zgłaszanych przez nadleśnictwa (we współpracy ze specjalistami z dziedziny małej retencji) • opracowanie: - Koncepcji programowo-przestrzennej dla projektu, -Programu małej retencji w Lasach Państwowych, - Prognozy oddziaływania na środowisko dla Programu - Studium wykonalności - wniosku o dofinansowanie z Funduszu Spójności
• wdrażanie poszczególnych etapów projektu • monitoring postępu realizacji działań
Mała retencja na nizinach „Zwiększanie możliwości retencyjnych oraz przeciwdziałanie powodzi i suszy w ekosystemach leśnych na terenach nizinnych” - likwidacja w lasach nizinnych skutków, pogorszenia naturalnych stosunków wodnych, - minimalizacja skutków suszy oraz przeciwdziałanie powodzi, - odtworzenie obszarów wodno-błotnych
Główne założenia projektu /niziny/ • wspieranie prośrodowiskowych metod retencjonowania wody w lasach, • integracja działań poszczególnych nadleśnictw pozwalająca na uzyskanie ekologicznego efektu skali,• ścisła współpraca ze służbami ochrony przyrody, naukowcami oraz organizacjami ekologicznymi.
Rodzaje realizowanych obiektów • małe zbiorniki retencyjne,• zastawki,• groble, • progi, • przepusty, • brody, • rowy,• jazy
Ochrona przeciwpowodziowa w górach
Celem projektu jest: - zwiększenie skuteczności ochrony przed destrukcyjnymi zjawiskami naturalnymi w postaci erozji wodnej, powodzi i suszy na górskich obszarach leśnych
Główne założenia projektu /góry/
• W ramach projektu zostaną podjęte przedsięwzięcia zwiększające możliwości retencyjne obszarów górskich, ochronę stoków górskich przed erozją wodną, ograniczające erozję boczną i denną w potokach górskich oraz poprawiające stan infrastruktury technicznej związanej z potokami.
Wzmocnienie funkcji ochronnych lasów górskich
• ochrona gleb przed erozją powierzchniową poprzez przykrycie gleby roślinnością lub ściółką leśną • spowolnienie obiegu wody w zlewniach górskich dzięki zretencjonowaniu części wód opadowych na roślinach oraz w ściółce i glebie leśnej • zmniejszanie fal wezbraniowych i wydłużeniu czasu ich trwania, czego skutkiem jest zmniejszenie zagrożenia powodzią • pozytywne oddziaływaniu ekosystemu leśnego na jakość wód w potokach górskich
Rodzaje realizowanych obiektów:
Zabudowa przeciwerozyjna stoków górskich: • płotki z belek drewnianych • płotki z kamienia naturalnego lub gabiony
Biologiczna i techniczna zabudowa potoków: • progi, stopnie • zapory przeciwrumowiskowe (z gałęzi, kaszyc, drewna, kamienia naturalnego i gabionów) • zapory ażurowo-siatkowe (belkowe i szczelinowe) • suche zbiorniki, składy rumowiska • bystrza o zwiększonej szorstkości
Odtworzenie i budowę obiektów małej retencji: • w zdecydowanej części dotyczy to zbiorników małych o powierzchni mniejszej od 1 hektara.
Zasady planowania małej retencji:
•Urządzenia nie będą miały negatywnego wpływu na środowisko przyrodnicze •Wysokość piętrzenia jest dostosowana do potrzeb lokalnej fauny i flory (obecnej lub potencjalnej) •Obiekty mogące potencjalnie wyrządzić szkody w środowisku powinny być wyeliminowane na etapie wstępnej selekcji •Odtwarzanie stanu zbliżonego do naturalnego śródleśnych zbiorników i cieków •Odbudowa naturalnych śródleśnych bagien, trzęsawisk, mszarów, torfowisk i łąk jako regulatorów wilgotności siedlisk i użytków ekologicznych różnicujących warunki siedliskowe •Stymulowanie prawidłowych (pożądanych) przekształceń ekosystemów wodnych i leśnych •Zachowanie w dolinach rzeka lasów łęgowych, olsów i innych naturalnych formacji przyrodniczych jako ostoi rzadkich gatunków roślin i zwierząt oraz regulatorów wilgotności siedlisk i klimatu lokalnego (mikroklimatu).
WAŻNE PRZY MAŁEJ RETENCJI: Torfowiska - nie warto niszczyć bo same są najlepszym miejsce przechowywania wody. Źródła, wycieki, wszystkie wypływy wód podziemnych. Mechowiska.
ROZWIĄZANIA TECHNICZNE BUDOWLI I URZĄDZEŃ MAŁEJ RETENCJI:
Dostosowanie do warunków przyrodniczych, hydraulicznych i krajobrazowych, *Umożliwienie przemieszczania się organizmów wodnych, w tym ryb dwuśrodowiskowych, *Zrzut wody z budowli zapewniać powinien jej napowietrzenie, *Budowle działają bez obsługi (progi, jazy stałe), za wyjątkiem niezbędnych regulacji wynikających z potrzeb przyrodniczych i użytkowania terenów przyległych, *Czasza zbiornika i brzegi uformowane tak, aby tworzyć warunki dla zróżnicowanej fauny i flory (zmienna głębokość i różne pochylenie skarp), *Nie dopuszcza się retencjonowania wód silnie zanieczyszczonych, chyba że dla celów ich oczyszczenia, *Zbiorniki wodne, w tym stawy kopane lokalizowane jedynie na obszarach o małych walorach przyrodniczych, *Przy renaturyzacji mokradeł zapewnia się dopływ wód ubogich w związki biogenne, *Wymiary i konstrukcja rowów odpływowych i odprowadzających wodę powinny zapewniać prawidłową pracę przy minimalnej ich konserwacji (wcinanie roślinności, odmulanie).
Dawka polewowa brutto i częśtośc polewania dla I okresu nawodnień jednolatek |
|||||
Gatunek |
rodzaj gleby |
od wysiewu do masowych wschodów |
od masowych wschodów do 15.VI |
||
|
|
częśtość |
dawka brutto |
częśtość |
dawka brutto |
So, Św, JD, Dg, lipa dr |
piasek słabogliniasty |
codziennie |
2 |
co 2 dzień |
5 |
|
piasek gliniasty lekki |
codziennie |
2 |
co 2 dzień |
5 |
|
piasek gliniasty mocny |
codziennie |
2 |
co 2 dzień |
5 |
|
glina piaszczysta |
codziennie |
2 |
co 3 dzień |
7 |
Db, Bk, Lp szer |
piasek słabogliniasty |
codziennie |
2 |
co 3 dzień |
7 |
|
piasek gliniasty lekki |
co 2 dzień |
4 |
co 3 dzień |
7 |
|
piasek gliniasty mocny |
co 2 dzień |
4 |
co 4 dzień |
10 |
|
glina piaszczysta |
co 2 dzień |
4 |
co 4 dzień |
10 |
Brz, Jrz, Md, Olcz, |
piasek słabogliniasty |
2 razy dzieńnie |
2 |
codziennie |
2,5 |
|
piasek gliniasty lekki |
2 razy dzieńnie |
2 |
codziennie |
2,5 |
|
piasek gliniasty mocny |
2 razy dzieńnie |
2 |
co 2 dzień |
5 |
|
glina piaszczysta |
codziennie |
2 |
co 2 dzień |
5 |
Rodz gleby |
Przeciętna zawartość |
||
|
frakcji spławialnych |
substancji organicznej |
wody łatwo dostępnej wd w % objętości gleby |
|
w % masy gleby |
|
|
piasek słabogliniasty |
7 |
2 |
5,3 |
piasek gliniasty lekki |
13 |
2,5 |
6,7 |
piasek gliniasty mocny |
17 |
3 |
7,7 |
glina piaszczysta |
33 |
3 |
8,4 |