258

nrvł Kasta

mogą one także stanowić specjalne łowiska dla wędkarzy. Ta druga funkcja umożliwia łagodzenie presji społecznej w kierunku wykorzystywania zbiorników zaporowych szczególnie gromadzących wodę przeznaczoną na potrzeby zaopatrzenia ludności - do rekreacji, w tym wędkarstwa W przypadku lokalizacji stawów przybrzeżnych przy rbiomiku głównym, wędkarze zostają odsunięci od zasadniczego zbiornika. Dzięki takim stawom zmniejsza się również powierzchnia nieużytków, powstająca przy zbiornikach zaporowych w wyniku zarastania obrzeży i przekształcania w bagnista młakę (Wajdowie?:. Mastyński 2000). Muszę jednak dodać. Ze stawy obrzetne „...budzą pewna zastrzeżenia tub niechtf* a ich potrzeba budowy stanowi problem, który „...nie zawsze jest jednoznacznie i właściwie oceniany” (Mastyński. Wajdowie/ 1994).

5.3.3. Działania ochronne w rzece

Niezależnie od ochrony rzeki przez przeciwdziałanie dopływom do niej związków ze zlewni, należy te działania ochronne w samej rzece wspomagać, wykorzystując naturalne zjawiska samooczyszczania. Poprawa zdolności samooc/yszczających strumieni może być osiągana przez różnego rodzaju rozwiązania, takie jak: zbiorniki wstępne, oczyszczalnie rzeczne, sztuczne środowiska podmokłe (wetlandy).

5.3.3.1. Zbiorniki wstępne

Zbiornik główny można w pewnej mierze chronić przed dopływem zanieczyszczeń i procesem eutrofizacji przez budowę powyżej niego tzw. zbiornika wstępnego. Tego typu sposoby ochrony zbiorników zaporowych przed eutrofizacją - zwłaszcza gromadzących wodę służącą do produkcji wody przeznaczonej do spożycia - od dawna były propagowane przez autorów niemieckich (Benndorf 1979. Fischer 1980. Uhlmann i Benndorf 1980) i są na terenie Niemiec dość powszechnie stosowane. Znalazły też zastosowanie w Danii (Nyhołm i in. 1978), w dawnej Czechosłowacji (Fiala, Vasata 1982). na Węgrzech i Polsce (Gołdyn, Błażejewski 1987).

Zbiornik wstępny to niewielki zbiornik, który buduje się na rzece tuż przed zbiornikiem głównym lub tworzy przez oddzielenie górnej, płytkiej części zbiornika głównego przegrodą. Kiedy zbiornik wstępny usadawia się tuż przed zbiornikiem głównym, to miejscem jego lokalizacji jest na ogół cofka zbiornika. Czasem buduje się go w górnej dopływowej części zbiornika z boku (Wiatkowski i in. 2006). Uściślając definicję zbiornika wstępnego należy dodać, że jest to budowla o małym piętrzeniu, i że średni teoretyczny czas przebywania w nim wody wynosi kilka dni (Benndorf i in. 1975).

Tworzenie zbiorników wstępnych ma na celu zmniejszenie stężeń substancji biogennych w retencjonowanej w nich wodzie, przede wszystkim fosforu, a przez to mniejsze obciążenie zbiornika głównego związkami eutrofogennymi (Hoffmann 1968, Uhlmann i in. 1971, Wiatkowski i in. 2006). Zubożenie wody w składniki pokarmowe wynika z faktu. Ze w zbiorniku wstępnym wskutek znacznego zmniejszenia szybkości przepływu powstają bardziej sprzyjające warunki do rozwoju fitoplanktonu oraz do sedymentacji

wyprodukowanej w procesie fotosyntezy biomasy niż w rzece. Rozwijający i namna/ający wę fMoplankton - poprzez wbudowanie w swoje ciało mineralnego, rozpuszczonego w wodzie fosforu (również innych potrzebnych składników pokarmowych, np. azotu) oraz osadzanie się w zbiorniku wstępnym lub w górnej części zbiornika głównego - sprawia, że do chronionego zbiornika dostaje się woda o mniejszym potencjale troficznym. Ten proces sedymentacji związanych na drodze biologicznej składników pokarmowych jest dodatkowo wzmagany przez wytracanie się z toni wodnej powstających w zbiorniku wstępnym mniej rozpuszczalnych związków fosforu, mianowicie fosforanów połączonych z utlenionymi formami żelaza i manganu, a w warunkach wysokiego pH z wapniem.

Zbiorniki wstępne pełniąc rolę osadnika, oprócz redukcji ilości różnych form fosforu i azotu, zatrzymują również znaczne ilości materiału zawieszonego i wleczonego przez rzekę. Wraz z sedymentującą zawiesiną odkładane są do osadów zawarte w niej lub zaadsorbowane na powierzchni nutrienty.

Skuteczność redukcji fosforu zależy od: zawartości fosforanów w dopływającej wodzie, temperatury wody, nasłonecznienia i czasu zatrzymania wody w zbiorniku wstępnym, a więc od czynników, które istotnie wpływają na rozwój glonów planktonowych -eliminacja fosforu następuje podczas fotosyntezy i pobierania tego składnika przez glony. Została opracowana odpowiednia metodyka umożliwiająca za pomocą wzorów i diagramów, na podstawie wartości trzech pierwszych wymienionych parametrów, w konkretnych warunkach lokalizacyjnych, wyliczenie optymalnego czasu przebywania wody w zbiorniku wstępnym a następnie jego pojemności użytkowej (Benndorf i in. 1974, Uhlmann 1975, Benndorf. POtz 1987). Opracowana została również metoda zezwalająca teoretycznie wyliczyć procent eliminacji azotu mineralnego w zbiorniku wstępnym. W procedurze uwzględnia się stosunek mineralnych form azotu i fosforu (N:P) w wodzie dopływającej do zbiornika oraz średni czas retencji wody. Posiadając takie dane, można za pomocą wykresu oszacować procent eliminacji azotu nieorganicznego (Putz, Benndorf 1998).

Najlepsze efekty redukcji fosforu uzyskuje się, gdy czas przebywania wody w zbiorniku wstępnym wynosi od 5 do 12 dni (Benndorf i in. 1974). Aby zapewnić pożądany okres czasu zatrzymania wody w zbiorniku wstępnym, musi on posiadać odpowiednią pojemność, którą ustala się na podstawie średniego przepływu w rzece. Przy założeniu, że zasilająca rzeka prowadzi średnio SQ =* 3 m⁵ • s*¹ a wymagany czas retencji wody w zbiorniku, określony na podstawie dokonanych pomiarów i wyliczeń, powinien wynosić na przykład t ■ 5 dni, potrzebny będzie zbiornik wstępny o pojemności:

V-86400 t SQ-M0mlnm³

Gdyby założono inny czas retencji wody w zbiorniku wstępnym, przy obliczaniu jego pojemności będziemy postępować podobnie, tj. zgodnie z tokiem myślowym zastosowanym w powyższym przykładzie.

Przy obliczaniu pojemności użytecznej zbiorników wstępnych, oprócz przepływów średnich, należy dodatkowo uwzględnić przepływy wezbraniowe. By nie została zniszczona infrastruktura zbiorników wstępnych, należy w nich zatrzymać dwuletni przepływ wysoki Qłos (bez objętości zatrzymanego osadu) przez pół doby (Prochal - za Rackiewiczem i in.