Gliwice, sierpień 2012 r.
„Warunki korzystania z wód zlewni rzeki Redy (SCWP: DW1802, DW1803) – Etap 1 – Dynamiczny bilans ilościowy zasobów wodnych”
Zamawiający:
Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej
w Gdańsku
ul. Franciszka Rogaczewskiego 9/19
80-804 Gdańsk
Wykonawca:
„Pectore-Eco” Sp. z o.o.
Al. Przyjaźni 7/2
44-100 Gliwice
Sfinansowano ze środków Narodowego
Funduszu Ochrony Środowiska
i Gospodarki Wodnej
2
Zespół autorski:
mgr inż. Agnieszka Hobot – Kierownik projektu
inż. Katarzyna Banaszak – Z-ca Kierownika projektu
dr Małgorzata Stolarska
mgr inż. Katarzyna Sowińska
mgr Rafał Serafin
mgr inż. Agnieszka Stachura
3
Spis treści
1. Podstawa i cel realizacji pracy ............................................................................................................. 5
2. Charakterystyka zlewni........................................................................................................................ 5
2.1. Ogólna charakterystyka zlewni..................................................................................................... 5
2.2. Ogólna charakterystyka geologiczna i hydrogeologiczna ............................................................. 7
2.3. Użytkowanie terenu ..................................................................................................................... 7
2.5. Charakterystyka hydrograficzna ................................................................................................. 10
2.6. Obszary chronione w zlewni ....................................................................................................... 13
2.7. Charakterystyka części wód powierzchniowych w zlewni Redy ................................................ 14
2.8. Znaczące oddziaływania antropogeniczne w zlewni Redy ......................................................... 19
2.9. Ogólna charakterystyka występujących w zlewni Redy problemów z punktu widzenia ochrony
przed powodzią ................................................................................................................................. 22
3. Metodyka wykonania bilansowania zasobów wodnych w zlewni Redy ........................................... 29
3.1. Wstęp ......................................................................................................................................... 29
3.2. Założenia ogólne ......................................................................................................................... 29
3.3. Wyznaczanie przekroi bilansowych ............................................................................................ 32
3.4. Obliczenia hydrologiczne dla wód powierzchniowych ............................................................... 34
3.4.1. Ustalenie wielolecia dla obliczeń......................................................................................... 34
3.4.2. Obliczenia przepływów ........................................................................................................ 35
3.4.2.1. Przepływ nienaruszalny .................................................................................................... 35
3.4.2.2. Przepływy średnie dekadowe i charakterystyczne ........................................................... 39
3.4.2.3. Przepływ gwarantowany .................................................................................................. 41
3.4.3. Naturalizacja przepływów ................................................................................................... 42
3.4.4. Wyliczanie zasobów zwrotnych i bezzwrotnych ................................................................. 43
3.4.5. Wyznaczanie przepływów w przekrojach niekontrolowanych ........................................... 44
3.5. Bilans jezior................................................................................................................................. 46
3.6. Bilans ilościowy wód podziemnych ............................................................................................ 47
3.7. Powiązanie zasobów wód powierzchniowych i podziemnych ................................................... 48
4. Bilans ilościowy zasobów wodnych w zlewni Redy ........................................................................... 53
4.1 Przepływy charakterystyczne ...................................................................................................... 54
4.2. Zestawienie przepływów dekadowych znaturalizowanych dla przekroi bilansowych ............... 55
4.3. Ilościowa gwarancja czasowa przepływów ................................................................................ 57
4.4. Przepływy nienaruszalne ............................................................................................................ 58
4
4.5. Bilans ilościowy zasobów wodnych w zlewni Redy przy założeniu braku, bądź minimalnego
użytkowania wód............................................................................................................................... 59
4.6. Aktualny bilans ilościowy zasobów wodnych w zlewni Redy ..................................................... 62
4.7. Perspektywiczny bilans ilościowy zasobów wodnych w zlewni Redy ........................................ 66
4.8. Analiza wpływu użytkowania terenu na reżim hydrologiczny ................................................... 79
4.9. Analiza oddziaływania obiektów hydrotechnicznych na reżim hydrologiczny........................... 81
4.10. Bilans zasobów wód podziemnych ........................................................................................... 82
4.11. Bilans wodny jezior ................................................................................................................... 84
5. Analiza możliwości zaspokojenia potrzeb wodnych użytkowników z uwzględnieniem
prognozowanego zapotrzebowania na wodę ....................................................................................... 84
6. Podsumowanie .................................................................................................................................. 89
5
1. Podstawa i cel realizacji pracy
Podstawą realizacji przedmiotowego zadania jest Umowa Nr 11/2012 z dnia 06.02.2012 r.,
zawarta między Regionalnym Zarządem Gospodarki Wodnej w Gdańsku, a Pectore- Eco Sp. z
o.o. z siedzibą w Gliwicach.
Przedmiotem zamówienia jest wykonanie dynamicznego bilansu ilościowego w zlewni rzeki
Redy wraz z oceną jego wyników. Bilans stanowi pierwszy etap sporządzania warunków
korzystania z wód zlewni. Wynik pracy zawiera niezbędne informacje dla sformułowania w
„Warunkach korzystania z wód zlewni rzeki Redy” zakazów, ograniczeń i ustalenia
priorytetów w zakresie ilościowego rozrządu zasobów wodnych.
2. Charakterystyka zlewni
2.1. Ogólna charakterystyka zlewni
Zlewnia Redy administracyjnie położona jest w województwie pomorskim, w przeważającej
części w obrębie powiatu wejherowskiego. Największym skupiskiem ludności w zlewni są
miasta: część miasta Gdynia oraz Rumia, Reda i Wejherowo. Poza tymi obszarami gęstość
zaludnienia jest niewielka.
Budowa geologiczna obszaru charakteryzuje się sfałdowaniami i spękaniami skalnymi. W
krajobrazie dominują wzgórza morenowe, których powierzchnia zbudowana jest głównie z
piasków i glin zwałowych.
Regiony fizycznogeograficzne
Obszar zlewni rzeki Redy położony jest w północnej Polsce, w obrębie następujących
regionów (Kondracki J., Geografia fizyczna Polski, PWN Warszawa 2002 r.):
Podprowincja: Pobrzeże Południowobałtyckie (313)
Makroregion: Pobrzeże Koszalińskie (313.4)
Mezoregion: Pradolina Łeby i Redy (313.46)
Makroregion: Pobrzeże Gdańskie (313.5)
Mezoregion: Pobrzeże Kaszubskie (313.51)
Podprowincja: Pojezierze Południowobałtyckie (314)
Makroregion: Pojezierze wschodniopomorskie (314.5)
Mezoregion: Pojezierze Kaszubskie (314.51)
6
Pradolina Łeby i Redy (313.46)
Jest bardzo wyraźnie wykształconą formą dolinną, powstałą w czasie recesji zlodowacenia
z terytorium dzisiejszej Polski i odpływu wód roztopowych na zachód. Pradolina ma około
90 km długości i około 350 km² powierzchni. W kierunku zachodnim tworzy wyraźny
meander do 5,5 km u wylotu i zmienia kierunek z zachodniego na północny, na zachód
od Lęborka. Współcześnie spadek dna doliny następuje w dwóch kierunkach (Reda płynie
na wschód do Zatoki Puckiej). Dział wodny pod Strzebielinem leży na wysokości 40 m
i biegnie po stożku napływowym i dzieli pradolinę na część należącą do Pobrzeża
Koszalińskiego (Pradolina Łeby) i część związaną z Pobrzeżem Gdańskim (Pradolina Redy).
Dolne części obu pradolin są zatorfione.
Pobrzeże Kaszubskie (313.51)
Jest mezoregionem o powierzchni o około 400 km², położonym po zachodniej stronie Zatoki
Gdańskiej od Władysławowa po Gdańsk. Swoim zasięgiem obejmuje dwa typy krajobrazu:
wysoczyznowe kępy i rozdzielające je części pradolin z okresu recesji pomorskiej fazy
zlodowacenia. W ramach Pobrzeża Kaszubskiego można wyróżnić następujące mikroregiony:
Kępę Swarzewską, Dolinę Płutnicy, Kępę Pucką, tzw. Pradolinę Kaszubską, Kępę Oksywską,
Obniżenie Redłowskie, Kępę Redłowską, Taras Sopocko-Wrzeszczański.
W pobliżu ujścia Redy do Zatoki Puckiej znajduje się rezerwat ptasi „Beka”.
Pobrzeże Kaszubskie uległo znacznym przekształceniom antropogenicznym, zwłaszcza
w części południowej, gdzie rozbudowała się aglomeracja trójmiejska.
Pojezierze Kaszubskie (314.51)
Pojezierze Kaszubskie graniczy od wschodu z wąskim Pobrzeżem Kaszubskim i Żuławami
Wiślanymi, od północy z Pradoliną Łeby i Redy, od zachodu z Wysoczyzną Polanowską
i Pojezierzem Bytowskim, od południowo-zachodniej strony z Równiną Tucholską, a
od południowo-wschodniej strony z Pojezierzem Starogardzkim. Region obejmuje
powierzchnię około 3000 km². Duża miąższość utworów czwartorzędowych i układ moren
wynika z usytuowania między dwoma wielkimi lobami lodowcowymi w fazie pomorskiej
zlodowacenia wiślańskiego: zachodniopomorskim i wschodniopomorskim. Z najwyższej
części Pojezierza Kaszubskiego wody spływają we wszystkich kierunkach np. na północ
do Redy i Łeby. Wody płynące znajdujące się na tym obszarze wykorzystują rynny
polodowcowe i tylko częściowo mają ukształtowane doliny erozyjne. Jeziorność tego regionu
należy do największych w kraju - jeziora zajmują około 3,5% powierzchni regionu. Znaczne
powierzchnie zajmują także bagna i mokradła. Lesistość na tym terenie kształtuje się na
7
poziomie około 30%. Lasy występują na bardziej wyniesionych partiach terenu i wzdłuż
cieków.
2.2. Ogólna charakterystyka geologiczna i hydrogeologiczna
Obszar zlewni Redy znajduje się w obrębie jednostki geologicznej określonej jako platforma
prekambryjska (wschodnioeuropejska), zbudowanej z krystalicznych skał prekambryjskich,
zalegających pod miąższymi kompleksami skał paleozoiku, mezozoiku i kenozoiku, pokrytych
osadami trzeciorzędowymi i czwartorzędowymi.
Większość powierzchni zlewni pokrywają utwory zlodowacenia północnopolskiego.
W północnej części są to gliny morenowe i piaski z głazami akumulacji lodowcowej, zaś w
północno-zachodniej – piaski i żwiry akumulacji rzecznolodowcowej. Południowa część
zlewni pokryta jest częściowo glinami morenowymi i piaskami z głazami akumulacji
lodowcowej, zaś częściowo piaskami, żwirami, głazami i glinami morenowymi strefy
marginalnej lądolodu.
Dolina Redy w górnym biegu to piaski miejscami ze żwirami, akumulacji rzecznej, również z
okresu zlodowacenia północnopolskiego. Jedynie w dolnej części doliny Redy dominują
utwory holoceńskie – mady, iły i piaski, miejscami ze żwirami oraz torfy rzeczne i jeziorne.
(Ogólna charakterystyka geologiczna i hydrogeologiczna regionu wodnego Dolnej Wisły, PIG
Gdańsk 2004)
Główny użytkowy poziom wodonośny w zlewni Redy to czwartorzęd oraz trzeciorzęd, a w
południowo-wschodniej części również kreda. Podstawą zaopatrzenia w wodę są wody
czwartorzędowego poziomu wodonośnego.
2.3. Użytkowanie terenu
Obszar zlewni rzeki Redy charakteryzuje się znacznym zróżnicowaniem zagospodarowania
terenu. Występują tu zarówno obszary o charakterze przemysłowo-składowym (np. rejon
portu i stoczni Gdynia), obszary o zwartej zabudowie miejskiej (Gdynia, Wejherowo, Reda,
Rumia), obszary o funkcjach turystyczno-rekreacyjnych (Pojezierze Kaszubskie), a także
obszary rolnicze. Znaczną powierzchnię obszaru zlewni zajmują lasy.
8
Zagospodarowanie terenu Procentowy udział w powierzchni zlewni
tereny rolne 47,5
lasy i ekosystemy seminaturalne 45,9
wody 5,1
tereny zantropogenizowane 0,8
strefy podmokłe 0,6
Rys. 1 Użytkowanie terenu w zlewni Redy
9
2.4. Charakterystyka społeczno-ekonomiczna i gospodarcza
Zlewnia Redy leży w całości w województwie pomorskim, w powiatach:
kartuski
pucki
wejherowski
Gdynia Miasto
z czego zdecydowana większość – około 90% w powiecie wejherowskim.
Gminy na obszarze zlewni to: Przodkowo, Kosakowo, Puck, Reda, Rumia, Wejherowo (gmina
miejska), Wejherowo, Gniewino, Linia, Luzino, Łęczyce, Szemud, M. Gdynia.
Rys. 2. Gminy w zlewni rzeki Redy
10
Wśród gałęzi gospodarki we wschodniej i środkowej części zlewni, w miastach i wokół nich,
dominują usługi i przemysł, zaś na pozostałym obszarze rolnictwo, a w zachodniej części
zlewni również turystyka.
Główne gałęzie przemysłu i większe zakłady przemysłowe w zlewni to:
przemysł spożywczy i przetwórstwa rolnego (m.in. zakłady: Rieber Foods Polska S.A.
King Oscar Gniewino, AGRO-Fish w Gniewinie, Hodowla i Przetwórstwo Ryb
„TransFish” w Gościcinie, Hodowla i Przetwórnia Ryb„Salar” w Ciekocinie, Mleczarnia
Śnieżka w Perlinie, przetwórstwo Ryb PRORYB w Rumi, Przedsiębiorstwo Produkcyjno
Handlowe Ubojnia Drobiu LEMADRÓB w Nowym Dworze Wejherowskim, Wytwórnia
Mączek Mięsno-Kostnych w Łęczycach);
przemysł materiałów budowlanych (CEMENTOWNIA WEJHEROWO w Wejherowie,
PREFABET REDA w Redzie, BALEX METAL w Bolszewie);
przemysł metalowy (GALLUX w Rumi, Fabrykę Urządzeń Okrętowych RUMIA w Rumi,
Fabrykę kotłów „FAKO” w Rumi);
przemysł drzewny i meblowy (Fabryka Drzwi PORTA KMI POLAND w Bolszewie, KLOSE
Gościcińska Fabryka Mebli w Gościcinie, Meblarska Spółdzielnia Inwalidów ZRYW w
Wejherowie, LIBOR w Redzie, FORNITEX w Wejherowie, POLTAREX w Godętowie).
2.5. Charakterystyka hydrograficzna
Zlewnia Redy położona jest w obszarze dorzecza Wisły, w regionie wodnym Dolnej Wisły.
Powierzchnia zlewni wynosi 638,56 km2.
Głównym ciekiem jest rzeka Reda o długości 50,6 km, uchodząca do Zatoki Puckiej.
Największe dopływy Redy wraz z ich długością przedstawiono w poniższej tabeli.
Nazwa cieku Długość cieku [km]
Dopływy prawostronne
Dopływ ze Strzebielina 5,1
Bolszewka
Dopływ z Lewina
Struga Zęblewska
Gościcina
o Dopływ z Głazicy
o Dopływ z Sopieszyna
31,4
6,6
4,7
33,5
4,4
4,7
Cedron 12,7
Dopływ z polderu Rekowo 3,3
Dopływy lewostronne
11
Nazwa cieku Długość cieku [km]
Dopływ spod Chynowa 6,6
Kanał Kostkowo
Dopływ w Kostkowie
10,2
7,2
W zlewni bilansowej znajduje się również druga rzeka uchodząca bezpośrednio do Zatoki
Puckiej – Zagórska Struga, o długości 28,7 km. Jest ona połączona z Redą Kanałem Łyski.
Jej dopływy przedstawiono w tabeli poniżej.
Nazwa cieku Długość cieku [km]
Dopływy prawostronne
Cisowska Struga 10,9
Dopływy lewostronne
Dopływ z Bieszkowic 7,0
Rzeka Reda rozpoczyna swój bieg na stożku napływowym na zachód od Strzebielina na
wysokości 49 m n.p.m. W górnym i środkowym odcinku rzeka płynie Pradoliną Redy i Łeby
ukształtowaną ok. 10 000 lat temu przez topniejący lądolód. Dopiero poniżej miejscowości
Reda rzeka wpływa na obszar Pradoliny Kaszubskiej. Rzeka uchodzi po 50,6 km do Zatoki
Puckiej (A= 485,55 km2) na wysokości miejscowości Rewa w dawnej osadzie Beka, która
spłonęła w latach pięćdziesiątych ubiegłego stulecia.
Źródło rzeki znajduje się 1,5 km na północny zachód od stacji kolejowej Strzebielino.
W miejscowości tej znajduje się również przy moście na ul. Starowiejskiej (rz. Reda km
47+150) łata wodowskazowa, a średnie roczne przepływy z wielolecia w tym miejscu
wynoszą 0,18 m3/s. Generalnie od tego momentu rzeka płynie w kierunku północno-
wschodnim i wschodnim. W górnym odcinku rzeka charakteryzuje się dość dużym spadkiem
koryta wynoszącym 2,37 ‰, a jej szerokość nie przekracza 8 m przy maksymalnych
głębokościach wynoszących 1,5 m. Płynąc przez obszar Gminy Łęczyce, a następnie Gminę
Luzino oraz Gniewino wśród pól uprawnych jest w znacznej mierze zasilana przez rowy
melioracyjne, służące do odwodnienia gruntów rolnych w tym łąk i ugorów. Powyżej
miejscowości Zamostne, z lewej strony dopływa Słuszewska Struga (A=40,60 km2). W samej
już wsi, na moście kolejowym znajduje się (km 35+180 rzeki Redy) łata wodowskazowa, a
średnie przepływy wody z wielolecia kształtują się na poziomie 1,46 m3/s. Na odcinku od
Kniewa do ujścia do jeziora Orle znajduje się kaskada składająca się z pięciu drewnianych
progów, zabezpieczająca przed zjawiskiem tzw. cofki ze strony jeziora (Zał. 1, fot. 1). Jezioro
Orle zostało utworzone pierwotnie przez lodowiec (Zał. 1, fot. 2-5). W 1872 r. rozpoczęto
eksploatację złóż kredy jeziornej znajdującej się na jego dnie, jednocześnie w tymże roku
oddano 5,4 km kanału żeglownego o średniej szerokości 15 m, praktycznie na całej długości
obwałowanego, umożliwiającego transport marglu do cementowni w Wejherowie.
12
Równocześnie kanał stał się jedynym ciekiem wodnym odprowadzającym wody z jeziora,
gdyż koryto „Starej Redy” (pierwotna rzeka) została odcięta od zbiornika. Koryto „Starej
Redy” poniżej miejscowości Orle rozpoczyna się rowem melioracyjnym, zlokalizowanym po
lewej stronie Kanału Redy w ok. km 29+000. W km 27+470 Kanału Redy z prawej strony
wpada rzeka Bolszewka (A=222,6 km2, SSQ na ujściu 1,75 m3/s, średni spadek 3,79 ‰) (Zał.
1, fot. 6). Wraz ze swoim dopływem rzeką Gościnną (5,33 ‰), stanowią główne źródło
zasilania kanału Redy. Ich górski, potokowy charakter w okresach wezbrań powoduje nagły
przybór wody, a tym samym nagłe wzrosty zagrożenia powodziowego dla obszarów rzeki
Redy położonych poniżej. W celu m.in. odprowadzenia nadmiaru wody z Kanału Redy do
Starej Redy, ok. 70 m poniżej ujścia Bolszewki po lewej stronie wybudowano kanał ulgi wraz
z jazem ulgi (Zał. 1, fot. 7-10). Jednakże ich głównym celem jest utrzymywanie stałego
piętrzenia dla celów elektrowni zlokalizowanej na obszarze cementowni (Zał. 1, fot. 11).
Stara Reda uchodzi do Kanału Redy 400 m poniżej jazu/elektrowni cementowni (Zał. 1, fot.
12). W km 25+050 w miejscowości Wejherowo w bezpośrednim sąsiedztwie mostu na ul.
Ofiar Piaśnicy znajduje się wodowskaz, a średnie przepływy z wielolecia wynoszą tu 4,35
m3/s. Poniżej wodowskazu, aż do miasta Reda rzeka silnie meandruje, podmywa brzegi,
tworzy nowe koryto (Zał. 1, fot. 13). Na wysokości szpital (m. Wejherowo) tzn. w km 22+260
rz. Redy potok Cedron (A=30,69 km2, śr. spadek 7,85 ‰) bystrym nurtem z prawej strony
wpada do koryta, powiększając jednocześnie wielkość zlewni Redy do A= 442,82 km2 (Zał. 1,
fot. 14). Na wysokości miasta Redy, na odcinku 600 m rzeka rozdziela sią na dwa koryta,
które dawniej służyły m.in. do zasilania dużego kompleksu gospodarczego.
W km 9+450 znajduje się jaz, który m.in. piętrzy wodę oraz rozdziela ją na Kanał Łyski i Kanał
Mrzezino (Zał. 1, fot. 15-16). Kanał Łyski (Zał. 1, fot. 17) jak i Kanał Mrzezino (Zał. 1, fot. 8)
mają m.in. za zadanie odprowadzenia wody z torfowisk pradolinowych, jak i nawodnienie pól
rolniczych. Według opracowania PP-U Melprojekt z 1994r. obecnie odchodzi Kanałem Łyski
0,199 m3/s a kanałem Mrzezino 0,324 m3/s. Od Kanału Łyski odchodzi Kanał Połchowo
(Q=0,064 m3/s), który biegnie wzdłuż prawego brzegu od Redy-Ciechocino do km 2+650,
gdzie wpada po prawej stronie rzeki Redy.
Przyujściowy odcinek rzeki Redy - Meander Kaszubski jest płaski, wyniesiony na kilka metrów
ponad poziom morza. Otaczają go na lewo od koryta - wznoszące się na ponad 50 m n.p.m.
Kępa Pucka i Kępa Oksywska na prawo. Koryto rzeki na tym odcinku zostało sztucznie
zmienione i miejscami obwałowane, ale samo ujście i jego najbliższe otoczenie mają
charakter naturalny. Ponieważ ląd wznosi się tu na nie wiele ponad poziom morza, w czasie
jesiennych i wiosennych sztormów teren wokół ujścia bywa zalewany słonymi wodami
morskimi. Najczęściej od jesieni do wiosny obszar ten jest zalany wodą (Zał. 1, fot. 17).
13
2.6. Obszary chronione w zlewni
Na obszarze zlewni Redy znajdują się 3 parki krajobrazowe, 4 obszary ochronionego
krajobrazu, 6 rezerwatów oraz 5 obszarów NATURA 2000 – około 70% powierzchni zlewni
objęte jest różnymi formami ochrony przyrody.
Parki krajobrazowe:
Nadmorski Park Krajobrazowy – został utworzony w roku 1978 jako jeden z
pierwszych parków krajobrazowych w Polsce. Jego powierzchnia wynosi prawie
19 tys. hektarów, z czego prawie 7,5 tys. ha to obszar lądowy, a prawie 11,5 tys. ha –
morski. Ponad połowa powierzchni Parku to wody Zatoki Puckiej Wewnętrznej, która
jest oddzielona od reszty akwenu Zatoki piaszczystym, podłużnym wypłyceniem
zwanym Ryfem Mew. Część lądowa Parku obejmuje całość Półwyspu Helskiego oraz
wąski pas wybrzeża morskiego, ciągnący się od Białogóry do Władysławowa wraz z
obszarem Karwieńskich Błot. Na południe od Władysławowa granica NPK obejmuje
przymorskie fragmenty Kępy Swarzewskiej i Puckiej, pradolinnych obniżeń Płutnicy
i Redy do miejscowości Mechelinki. W Parku występują wszystkie typy brzegów
morskich, charakterystyczne dla południowego Bałtyku: wybrzeża klifowe, wydmowe
i niskie wybrzeża zalewowe, co powoduje, że, flora NPK jest bardzo bogata
i różnorodna. Występują tu rzadkie w skali kraju zespoły roślin halofilnych
(słonolubnych), psammofilnych (charakterystycznych dla piasków wydmowym),
torfowiskowych związanych z wysokim torfowiskiem atlantyckim i zagłębieniami
wydmowymi. Ponad 40% powierzchni Parku pokrywają lasy, w większości
zbiorowiska borowe. Szczególnie bogata jest awifauna Parku.
Trójmiejski Park Krajobrazowy - został utworzony w 1979 roku. Obecna
powierzchnia Parku wynosi 19 930 ha., zaś otuliny 16 542 ha. Do najcenniejszych
walorów przyrodniczych parku należy unikatowa polodowcowa rzeźba terenu,
uformowana przez procesy związane ze zlodowaceniem bałtyckim, a zwłaszcza z jego
(ostatnią) fazą pomorską - od 15 do 13 tysięcy lat temu, od której zaczęło się
ostateczne wycofywanie lądolodu z naszych ziem. Specyficzne środowiska chłodnych
północnych zboczy, głębokich dolin z potokami o charakterze podgórskim, obszarów
źródliskowych, miejsc do dziś w sposób naturalny aktywnych erozyjnie, torfowisk,
czystych śródleśnych jezior, głazów narzutowych umożliwiły zachowanie się
interesującej flory i fauny.
Obszaru chronionego krajobrazu:
Obszar Chronionego Krajobrazu Puszczy Darżlubskiej
Obszar Chronionego Krajobrazu Pradoliny Redy-Łeby
Obszar Chronionego Krajobrazu Doliny Łeby
Choczewsko-Saliński Obszar Chronionego Krajobrazu
14
Rezerwaty przyrody:
Beka
Mechlińskie Łąki
Gałęźna Góra
Lewice
Cisowa
Pełcznica
Specjalne Obszary Ochrony Siedlisk
Orle
Biała
Pełcznica
Zatoka Pucka i Półwysep Helski
Mechowiska Zęblewskie
Obszary Specjalnej Ochrony Ptaków
Zatoka Pucka
Puszcza Darżlubska
Lasy Lęborskie
2.7. Charakterystyka części wód powierzchniowych w zlewni Redy
Zgodnie z definicją Ramowej Dyrektywy Wodnej „Część wód powierzchniowych oznacza
oddzielny i znaczący element wód powierzchniowych taki jak: jezioro, zbiornik, strumień,
rzeka lub kanał, część strumienia, rzeki lub kanału, wody przejściowe lub pas wód
przybrzeżnych.”
W zlewni Redy na potrzeby prac planistycznych wyodrębniono 8 jednolitych części wód rzek
oraz 3 jednolite części wód jezior.
Jednolite części wód rzek zaklasyfikowano do 3 typów:
17 – potok nizinny piaszczysty
19 – rzeka nizinna piaszczysto-gliniasta
22 – rzeka przyujściowa pod wpływem wód słonych
zaś jednolite części wód jezior do 2 typów:
1b - jeziora o niskiej zawartości wapnia, niestratyfikowane
15
2b - jeziora o wysokiej zawartości wapnia, o małym wypływie zlewni, niestratyfikowane.
Jednolite części wód rzek i ich zlewnie przedstawiono w tabelach oraz na mapie poniżej.
Rys. 3. Podział zlewni rzeki Redy na JCWP
Kod jednolitej części
wód rzek Nazwa jednolitej części wód rzek Typ Długość [km]
PLRW2000174786 Cedron 17 12,7
PLRW20001747839 Reda do Bolszewki 17 51,7
PLRW20001747844 Bolszewka do Strugi Zęblewskiej ze Strugą Zęblewską i z
jez. Lewinko 17 16,5
PLRW20001947849 Bolszewka od Strugi Zęblewskiej do ujścia 19 26,2
PLRW20001947891 Reda od Bolszewki do dopł. z polderu Rekowo 19 25,2
16
Kod jednolitej części
wód rzek Nazwa jednolitej części wód rzek Typ Długość [km]
PLRW20002247899 Reda od dopł. z polderu Rekowo do ujścia 22 2,6
PLRW20001747929 Zagórska Struga 17 52,3
PLRW200017478489 Gościcina z jez. Otalżyno i Wysokie 17 38,2
kod jednolitej części
wód jezior Nazwa jednolitej części wód jezior typ powierzchnia [ha]
PLLW21057 Lewinko 2b 53
PLLW21059 Wysokie (Wysoka, Wytczok, Wycztok) 1b 49
PLLW21058 Otalżyno 1b 79
Scalone części wód
Jednolite części wód są jednostkami często niewielkimi, przez co w wielu przypadkach
prowadzenie prac planistycznych dla każdej z nich odrębnie może być utrudnione. Dlatego
też RDW dopuszcza ich agregację (scalanie) na potrzeby tych prac. Takiego scalania
jednolitych części wód dokonano na obszarze całego kraju, scalając zlewnie o podobnym
zagospodarowaniu i podobnych problemach związanych z gospodarowaniem wodami. Do
scalonych części wód zostały przypisane działania w programie wodnośrodowiskowym kraju.
W zlewni Redy jednolite części wód zagregowano do 2 scalonych części wód, które
przedstawiono w poniższej tabeli.
Kod scalonej
części wód Nazwa scalonej części wód
Długość cieków
istotnych [km]
Powierzchnia zlewni
[km2]
DW1802 Reda od źródeł do Bolszewki 132,5 394,7
DW1803
Reda od Bolszewki do ujścia z Zagórską
Strugą i przymorzem do Kanału
Ściekowego
92,9 243,9
Ocena stanu jednolitych części wód.
W Planie gospodarowania wodami na obszarze dorzecza Wisły zamieszczona została ocena
stanu jednolitych części wód. Zamieszczono ją w tabelach. Jednakże, ponieważ od czasu
17
opracowania Planu ocena ta jest aktualizowana, zamieszczono również ocenę stanu za rok
2010.
Kod jednolitej części
wód rzek Nazwa jednolitej części wód rzek
Ocena stanu według
PGW
Ocena stanu w roku 2010
stan/potencjał
ekologiczny
stan
chemiczny
PLRW2000174786 Cedron dobry słaby dobry
PLRW20001747839 Reda do Bolszewki zły brak oceny brak oceny
PLRW20001747844 Bolszewka do Strugi Zęblewskiej ze
Strugą Zęblewską i z jez. Lewinko dobry brak oceny brak oceny
PLRW20001947849 Bolszewka od Strugi Zęblewskiej do
ujścia dobry dobry brak oceny
PLRW20001947891 Reda od Bolszewki do dopł. z
polderu Rekowo zły brak oceny dobry
PLRW20002247899 Reda od dopł. z polderu Rekowo do
ujścia zły brak oceny dobry
PLRW20001747929 Zagórska Struga zły brak oceny dobry
PLRW200017478489 Gościcina z jez. Otalżyno i Wysokie dobry dobry brak oceny
Kod jednolitej części
wód jezior Nazwa jednolitej części wód jezior
Ocena stanu
według PGW
PLLW21057 Lewinko dobry
PLLW21059 Wysokie (Wysoka, Wytczok, Wycztok) zły
PLLW21058 Otalżyno dobry
Silnie zmienione i sztuczne części wód
W przypadku gdy charakterystyka fizyczna jednolitej części wód jest zmieniona wskutek
działalności człowieka, a jednocześnie zmiany te są niezbędne lub niemożliwe do usunięcia,
Ramowa Dyrektywa Wodna pozwala wyznaczyć taką część wód jako silnie zmienioną.
Oznacza to złagodzenie wymagań w zakresie celów do osiągnięcia – celem dla takich części
wód nie jest dobry stan ekologiczny wód, a dobry potencjał ekologiczny. Oznacza to
osiągnięcie najlepszych możliwych warunków dla życia biologicznego, jednak zachowując
korzyści płynące ze zmian hydromorfologicznych.
18
Konieczne jest również wskazanie sztucznych części wód, czyli takich, które zostały
stworzone przez człowieka w miejscu, gdzie naturalnie nie istniały żadne wody. Dla takich
części wód również celem jest osiągnięcie dobrego potencjału ekologicznego.
W roku 2007 dokonano wyznaczenia silnie zmienionych oraz sztucznych części wód.
W zlewni Redy nie wyznaczono silnie zmienionych jednolitych części wód jezior, natomiast
jako silnie zmienione zostały wyznaczone wszystkie jednolite części wód rzek w zlewni. Taką
kwalifikację uzasadniono zabudową poprzeczną cieków, związaną z poborami wody na
elektrownie wodne oraz stawy rybne, a także regulacjami i obwałowaniami dla potrzeb
ochrony przed powodzią. Ponadto w przypadku 2 jednolitych części wód występuje zmiana
biegu rzeki.
Powyższe wyniki zostały uwzględnione przy sporządzaniu Planu gospodarowania wodami w
2009 roku. Jednak prowadzone prace pokazały, iż niezbędna jest weryfikacja tej klasyfikacji.
Równolegle z niniejszym zadaniem prowadzone były prace związane z weryfikacją
wyznaczania silnie zmienionych części wód. Podsumowanie wyznaczania silnie zmienionych
jednolitych części wód rzek przedstawione zostało w tabeli poniżej. Wszystkie jednolite
części wód jezior w zlewni zostały zakwalifikowane jako niezmienione.
Kod SJCW Kod JCW Nazwa JCW Ostateczna kwalifikacja
Przyczyna wyznaczenia
SZCW
DW1802
PLRW20001747839 Reda do Bolszewki SZCW
zabudowa poprzeczna,
zmiana biegu cieku
PLRW20001747844
Bolszewka do Strugi Zęblewskiej ze Strugą Zęblewską i z jez. Lewinko
NAT -
PLRW20001947849 Bolszewka od Strugi Zęblewskiej do ujścia
SZCW zabudowa
poprzeczna, regulacje
PLRW200017478489 Gościcina z jez. Otalżyno i Wysokie
NAT -
DW1803
PLRW20001947891 Reda od Bolszewki do dopł. z polderu Rekowo
SZCW
obwałowania, zabudowa
poprzeczna, regulacje
PLRW20002247899 Reda od dopł. z polderu Rekowo do ujścia
SZCW obwałowania,
regulacje
PLRW2000174786 Cedron NAT -
PLRW20001747929 Zagórska Struga SZCW zabudowa
poprzeczna, regulacje
19
Odstępstwa od osiągnięcia celów środowiskowych
Ramowa Dyrektywa Wodna dopuszcza, w uzasadnionych przypadkach, zastosowanie
odstępstw od narzuconych celów środowiskowych. Odstępstwa mogą polegać bądź na
przesunięciu terminu osiągnięcia celów środowiskowych, maksymalnie do roku 2027, bądź
na ustaleniu mniej rygorystycznych celów.
W omawianej zlewni mniej rygorystyczne cele zaproponowano dla jednej jednolitej części
wód rzek – Zagórska Struga. Uzasadniono to brakiem możliwości technicznych likwidacji
części zmian morfologicznych (zmiana biegu rzeki).
Przesunięcie terminu osiągnięcia celów środowiskowych zaproponowano dla prawie
wszystkich pozostałych jednolitych części wód rzek, z wyjątkiem jednej (Bolszewka do Strugi
Zęblewskiej ze Strugą Zęblewską i z jez. Lewinko). Jako przyczynę podano konieczność
dodatkowych analiz oraz długość procesu inwestycyjnego.
W przypadku jednolitych części wód jezior zastosowanie odstępstwa polegającego na
przesunięciu terminu osiągnięcia celów zaproponowano tylko dla jednego jeziora – Wysokie.
Jako przyczynę podano, iż „6 lat jest okresem zbyt krótkim, aby mogła nastąpić poprawa
stanu wód, nawet przy założeniu całkowitej eliminacji presji. W jeziorach zanieczyszczenia
kumulują się, głównie w osadach dennych, które w jeziorach eutroficznych są źródłem
związków biogennych oddawanych do jezior jeszcze przez bardzo wiele lat po zaprzestaniu
dopływu zanieczyszczeń”.
2.8. Znaczące oddziaływania antropogeniczne w zlewni Redy
Gospodarka wodno-ściekowa
Zdecydowana większość ścieków komunalnych produkowanych na obszarze zlewni jest
odprowadzanych poza jej obszar. Wynika to z tego, iż ścieki z największych miejscowości
odprowadzane są do oczyszczalni miasta Gdynia w Dębogórzu, a z niej do Zatoki Puckiej poza
omawianą zlewnią. W zlewni odprowadzane są ścieki jedynie z 7 oczyszczalni, jednak 6 z nich
odprowadza ilości ścieków nieznaczące w skali zlewni. Przedstawiono je w tabeli oraz na
mapie poniżej.
20
Lp. Oczyszczalnia
Ilość odprowadzanych
ścieków Qśrd [m3/d] wg
pozwolenia
wodnoprawnego
Odbiornik Rodzaj ścieków
1 Luzino 1500 Bolszewka poprzez rów komunalne
2 Gościcińska Fabryka Mebli
Klose 147 Bolszewka
komunalne
(mieszanina ścieków
przemysłowych z
zakładu i bytowych z
osiedla)
3 Gmina Szemud 180 Gościcina komunalne
4 Oczyszczalnia AWRSP w
Pętkowicach 30
Gościcina poprzez 2,5
km rów melioracyjny komunalne
5 Jednostka Wojskowa
Łużyce 7,6
Zagórska Struga
poprzez ciek leśny komunalne
6 Nadleśnictwo Strzebielino
m. Strzebielino 10
Kanał Młyński
(Młynówka) komunalne
7 Jednostka Wojskowa
Bieszkowice 17,5
Zagórska Struga
poprzez rów komunalne
Gościcińska Fabryka Mebli Klose jest jedynym zakładem przemysłowym w zlewni
posiadającym własną oczyszczalnię. Pozostałe zakłady odprowadzają ścieki do kanalizacji.
Wody podziemne w zlewni pobierane są przede wszystkim na cele komunalne. Wody
powierzchniowe natomiast pobierane są głównie na cele chłodnicze i nawodnieniowe,
a także na potrzeby hodowli ryb. Największe ujęcia przedstawiono na mapie oraz w tabeli.
Lp. Użytkownik
Wiekość poboru Qśrd
[m3/d] wg pozwolenia
wodnoprawnego
Lokalizacja ujęcia Cele poboru
pobory wód powierzchniowych
1 KLOSE Gościcińska Fabryka Mebli Sp.
z o.o. 46,8 Gościcino
technologiczne i
p-poż
2
PZD Zarząd Pracowniczego Ogrodu
Działkowego im. F.Ceynowy w
Wejherowie
26,5 Wejherowo nawodnienia
3 Elektrociepłownia "WYBRZEŻE" Sp.
Akcyjna w Gdańsku
0,04m3/s
Rewa-Moście Błota chłodnicze
4 Cementownia Wejherowo 229 Wejherowo chłodnicze
5 Stefania Czaja 462 Wejherowo nawodnienia
pobory wód podziemnych
1 Gmina Szemud 662 Szemud komunalne
2 Przedsiębiorstwo wodociagów i
Kanalizacji w Gdyni 2000 Gościcino komunalne
21
Lp. Użytkownik
Wiekość poboru Qśrd
[m3/d] wg pozwolenia
wodnoprawnego
Lokalizacja ujęcia Cele poboru
3 Przedsiębiorstwo wodociagów i
Kanalizacji w Gdyni 6000 Gowino komunalne
4 Gmina Luzino 1005 Luzino komunalne
5 Maciej Szur 950 Barłomino komunalne
6 Przedsiębiorstwo Wodociagów i
Kanalizacji w Gdynia 2640 Rumia komunalne
7 Przedsiębiorstwo Wodociagów i
Kanalizacji w Gdynia 18000 Rumia komunalne
8 Przedsiębiorstwo Wodociagów i
Kanalizacji w Gdynia 4680 Rumia komunalne
9 Przedsiębiorstwo Wodociągów i
Kanalizacji Sp z o.o. w Gdyni 30000 Moście Błota komunalne
10 Przedsiębiorstwo Wodociągów i
Kanalizacji Sp z o.o. w Gdyni 8400 Moście Błota komunalne
11 WILBO S.A. Władysławowo 750 Gdynia - Cisowa komunalne
Znaczącym oddziaływaniem na jakość wód w zlewni Redy są pobory wody i zrzuty ścieków z
ośrodków hodowli pstrąga. Takich zrzutów, posiadających ważne pozwolenie wodnoprawne,
zidentyfikowano w zlewni 5. Przedstawiono je na mapie oraz w tabeli.
Lp. Użytkownik Lokalizacja
1 Waldemar Sękowski Góra Pomorska
2 Zyta i Andrzej Kurec Gospodarstwo Rybackie A.Z. Kurec Gościcino
3 Aleksander i Marek Bartusch Hodowla Pstrąga Rumia
4 Dariusz Skiba Dąbrówka
5 Zbigniew Ignasiak Strzebielino
6 Marianna Huńko Dąbrówka Młyn
7 HODOWLA RYB Anny i Krzysztofa Kożyczkowskich, HODOWLA
RYB Barbary i Józefa Okrucińskich Gościcino
8 Henryk i Małgorzata Karczewscy - Hodowla Ryb Karpiowych Słuszewo
9 Ośrodek Hodowli Pstrągów w Bolszewie Bolszewo
10 Gospodarstwo Rybackie - Hodowla Ryb łososiowatych "Reda"
Grzegorz Dogwiałło, Jarosław Malinowski Reda
11 Gospodarstwo Rybackie - Hodowla Ryb łososiowatych - Tadeusz
Jasik, Henryk Winowiecki Reda
22
Rys. 4. Gospodarka wodno – ściekowa w zlewni Redy
2.9. Ogólna charakterystyka występujących w zlewni Redy problemów
z punktu widzenia ochrony przed powodzią
Najistotniejsze zagrożenia powodziowe w zlewni Redy to powodzie opadowe i roztopowe
oraz lokalnie zatorowe. W strefie brzegowej Zatoki Puckiej występuje również zagrożenie
powodzią sztormową spowodowaną spiętrzeniami wód morskich przez silne wiatry.
Dodatkowy problem to gromadzenie się lub stagnowanie wody na terenach
urbanizowanych, wywołane deszczami nawalnymi lub gwałtownymi roztopami – dotyczy to
głównie miast Reda oraz Wejherowo.
Osłonę przeciwpowodziową terenów zagrożonych powodzią ze strony morza stanowią wały
przeciwpowodziowe. Wały chronią również tereny wzdłuż dolnego odcinka rzeki Redy.
Natomiast Reda na odcinku najbardziej zurbanizowanym – od Wejherowa do Redy – nie jest
obwałowana.
23
Zagadnienia związane z gospodarką wodną, a wśród nich ochrona przeciwpowodziowa, są
regulowane przez dyrektywy unijne, do wdrażania których Polska zobowiązała się traktatem
akcesyjnym. Jedną z takich dyrektyw jest Dyrektywa 2007/60/WE Parlamentu Europejskiego
i Rady w sprawie oceny ryzyka powodziowego i zarządzani nim, tzw. Dyrektywa Powodziowa.
Dnia 18 marca 2011 r. weszła w życie znowelizowana ustawa Prawo wodne z dnia 5 stycznia
2011 r. (Dz.U. z dnia 15 lutego 2011r. nr 32, poz. 159), która transponuje do prawa polskiego
postanowienia Dyrektywy Powodziowej. Zgodnie ze znowelizowaną ustawą Prawo wodne
obszary bezpośredniego zagrożenia powodzią uznaje się za obszary szczególnego zagrożenia
powodzią i rozumie się przez nie:
- obszary, na których prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi jest średnie
i wynosi raz na 100 lat,
- obszary, na których prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi jest wysokie
i wynosi raz na 10 lat,
- obszary między linią brzegu, a wałem przeciwpowodziowym lub naturalnym
wysokim brzegiem, w który wbudowano trasę wału przeciwpowodziowego,
a także wyspy, przymuliska, o których mowa w art. 18 ustawy Prawo wodne,
stanowiące działki ewidencyjne,
- pas techniczny w rozumieniu art. 36 ustawy z dnia 21 marca 1991 r.
o obszarach morskich Rzeczypospolitej Polskiej w administracji morskiej.
Nawet przed nowelizacją ustawy Prawo wodne za realizację zadań związanych z ochroną
przed powodzią odpowiedzialny był dyrektor regionalnego zarządu gospodarki wodnej.
W związku z powyższym w 2003 r. na zlecenie Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej w
Gdańsku powstało opracowanie „Studium określające granice obszarów bezpośredniego
zagrożenia powodzią dla obszarów nieobwałowanych rzeki Redy i jej głównych dopływów
Cedronu, Bolszewki, Gościciny. Mapy obszarów zalewowych wodą powodziową h1% (woda
stuletnia), h10% (woda dziesięcioletnia)”, którego wykonawcą był Instytut Meteorologii
i Gospodarki Wodnej Oddział Morski w Gdyni. Opracowanie to obejmuje wyznaczenie granic
obszarów bezpośredniego zagrożenia powodzią od wody o prawdopodobieństwie
występowania (przewyższenia) 1% i 10%, m.in dla rzeki Redy oraz jej głównych dopływów:
Cedronu, Bolszewki oraz Gościciny. Przedmiotowa praca obejmowała wyznaczenie rzędnych
zwierciadła wody dla przepływów o prawdopodobieństwie przewyższenia 1% i 10%. W ten
sposób opracowane wyniki naniesiono na podkłady map topograficznych w skali 1:10000
z naniesionymi strefami zalewu odpowiadającymi wyznaczonym rzędnym zwierciadła wody.
Wyniki powyższej pracy przedstawiono na mapie. Zaprezentowano jedynie zasięg wody 1%,
gdyż zasięg wody 10% nie jest dostępny w postaci warstw map numerycznych.
24
Rys. 5 Zasięg stref zagrożenia powodziowego rzeki Redy (1%).
W roku 2008 wykonana została aktualizacja powyższego opracowania dla odcinka rzeki Redy
od jeziora Orle do wodowskazu Wejherowo oraz dla rzeki Bolszewki na odcinku od
wodowskazu Bolszewo do ujścia do Kanału Redy: „Zasięg stref zagrożenia powodziowego dla
przepływów maksymalnych o prawdopodobieństwie przewyższenia 1% i 10% na odcinku
rzeki Redy od jeziora Orle do wodowskazu Wejherowo oraz rzeki Bolszewki na odcinku od
wodowskazu Bolszewo do ujścia do Kanału Redy” sporządzona przez Wydział Inżynierii
25
Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej. Praca została wykonana w związku ze zmianami
warunków przepływu wód powodziowych, na zlecenie gminy Wejherowo.
Zakres pracy obejmował:
obliczenia hydrologiczne przepływów maksymalnych o założonych
prawdopodobieństwach przekroczenia na podstawie obserwacji IMGW na
wodowskazach Zamostne i Wejherowo na rzece Redzie oraz Bolszewo na rzece
Bolszewce;
identyfikację hydraulicznych parametrów koryta poszczególnych cieków na
podstawie własnych pomiarów hydrometrycznych wykonanych w terenie;
obliczenia hydrauliczne układu zwierciadła wody dla określonych przepływów
maksymalnych z uwzględnieniem istniejącej zabudowy hydrotechnicznej;
określenie granic stref zagrożenia powodziowego dla Q1% i Q10% wraz z
naniesieniem ich na mapę w skali 1:10000.
Nie są dostępne warstwy map numerycznych stref zagrożenia powodziowego z tego
opracowania. Mapa w formacie pdf dostępna jest na stronie internetowej RZGW Gdańsk.
Na mocy art. 88c ust. 1 znowelizowanej ustawy Prawo wodne Prezes Krajowego Zarządu
Gospodarki Wodnej jest odpowiedzialny za przygotowanie wstępnej oceny ryzyka
powodziowego (WORP), która jest pierwszym z czterech dokumentów planistycznych
wymaganych Dyrektywą Powodziową. Celem WORP jest wskazanie obszarów, na których
istnieje znaczące ryzyko powodzi lub jest prawdopodobne wystąpienie znaczącego ryzyka
powodzi.
Dnia 21 grudnia 2011 r. Prezes Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej zatwierdził wstępną
ocenę ryzyka powodziowego, która została wykonana przez Instytut Meteorologii
i Gospodarki Wodnej PIB - Centra Modelowania Powodziowego w Gdyni, w Krakowie,
w Poznaniu, we Wrocławiu, w konsorcjum z Krajowym Zarządem Gospodarki Wodnej,
a opracowana została w ramach projektu „Informatyczny System Osłony Kraju przed
nadzwyczajnymi zagrożeniami” (ISOK) finansowanego z Europejskiego Funduszu Rozwoju
Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.
Wynikiem przedmiotowego opracowania są zestawienia oraz mapy przedstawiające
znaczące powodzie historyczne, powodzie prawdopodobne oraz obszary narażone na
niebezpieczeństwo powodzi.
26
Znaczące powodzie historyczne – mapa obrazująca zasięg oraz zestawienie tabelaryczne
przedstawiające ocenę znaczących negatywnych skutków powodzi, które wystąpiły w
przeszłości. Zamieszczona poniżej mapa przedstawia zasięg powodzi historycznych w zlewni
Redy.
Rys. 6 Zasięg znaczących powodzi historycznych w zlewni Redy (1%).
27
Powodzie prawdopodobne – mapa obrazująca obszary dla których wystąpienie powodzi jest
prawdopodobne oraz zestawienie potencjalnych negatywnych skutków tych powodzi.
Zamieszczona poniżej mapa przedstawia zasięg powodzi prawdopodobnych w zlewni Redy.
Rys. 7 Zasięg powodzi prawdopodobnych w zlewni Redy (1%).
28
Obszary narażone na niebezpieczeństwo powodzi – mapa obrazująca obszary narażone na
niebezpieczeństwo powodzi wraz z zestawieniem rzek wskazanych do opracowania map
zagrożenia powodziowego (MZP) i map ryzyka powodziowego (MRP). Zamieszczona poniżej
mapa przedstawia zasięg tych obszarów w zlewni Redy.
Rys. 8 Obszary narażone na niebezpieczeństwo powodzi w zlewni Redy (1%).
29
3. Metodyka wykonania bilansowania zasobów wodnych w zlewni Redy
3.1. Wstęp
Głównym celem sporządzenia bilansu wodnogospodarczego w zlewni Redy, jest
zobrazowanie sposobu i poziomu wykorzystania zasobów wód powierzchniowych
i podziemnych w analizowanej zlewni oraz możliwości dalszego dysponowania tymi
zasobami w miarę potrzeb, z uwzględnieniem konieczności zapewnienia równowagi
ekologicznej wód i ekosystemów od wód zależnych.
Przy przygotowywaniu założeń metodycznych, zgodnie z zaleceniem Zamawiającego, oparto
się na materiałach będących zapisami dotychczas opracowanych metodyk bilansowania
zasobów wodnych w Polsce, tj.:
„Metodyka opracowywania warunków korzystania z wód regionu wodnego oraz
warunków korzystania z wód zlewni”, Pro-Woda Warszawa, 2008;
„Metodyka jednolitych bilansów wodnogospodarczych”, Hydroprojekt Warszawa,
1992- pomocniczo.
3.2. Założenia ogólne
Opracowany w ramach projektu bilans wodnogospodarczy dla zlewni Redy zostanie
zrealizowany z użyciem danych udostępnionych Wykonawcy przez Zamawiającego, tj.:
danych o przepływach dla wód powierzchniowych oraz danych o zasobach wód
podziemnych określonych w dokumentacji hydrogeologicznej zasobów wód podziemnych
(„Dokumentacja zasobów dyspozycyjnych wód podziemnych zlewni Redy, Zagórskiej Strugi
i Piaśnicy oraz rzek Przymorza od Karwianki do Chylonki”, Polgeol 2004). Potrzeby wodne
użytkowników wód zarówno powierzchniowych i podziemnych zostaną określone na
podstawie danych zawartych w pozwoleniach wodnoprawnych (pobory i zrzuty), wiedzy
własnej Wykonawcy oraz innych danych przekazanych przez Zamawiającego. Dodatkowo dla
bilansu perspektywicznego, przewidywane potrzeby wodne użytkowników zostaną
oszacowane na podstawie informacji pozyskanych od gmin oraz ZMiUW. Potrzeby wodne dla
zapewnienia równowagi ekologicznej wód, określone są poprzez przepływy nienaruszalne.
Bilans wodnogospodarczy zlewni Redy zostanie przeprowadzony z zastosowaniem modelu
matematycznego odzwierciedlającego obszarową strukturę systemu wodnogospodarczego
analizowanej zlewni, tj. układ sieci rzecznej, lokalizację użytkowania wód (pobory wody
i zrzuty ścieków). Zakłada się, że obszarowa struktura systemu wodnogospodarczego
odzwierciedlona zostanie poprzez warstwy tematyczne. Wykorzystanie funkcjonalności GIS
pozwala użytkownikowi na tworzenie dowolnych kompozycji mapowych na podstawie
wszystkich dostępnych warstw informacyjnych.
30
Model będzie umożliwiał prowadzenie wariantowych symulacji gospodarowania wodą w
zlewni z uwzględnieniem proponowanej hierarchii użytkowania zasobów wodnych:
zachowanie przepływów nienaruszalnych;
zaopatrzenie w wodę ludności;
zaopatrzenie w wodę na pozostałe cele.
Główne założenia dla przeprowadzenia bilansowania ilościowego zasobów wodnych Redy:
1. Bilans wodnogospodarczy zostanie opracowany dla trzech wariantów:
- bilans przy założeniu braku bądź minimalnego użytkowania wód, czyli z
zastosowaniem tzw. naturalizacji przepływów,
- bilans aktualny odwzorowujący bieżące warunki gospodarowania wodą -
jako rok bazowy przyjęto 2011 rok,
- bilans perspektywiczny dla stanu prognozowanego użytkowania określonego
na podstawie informacji pozyskanych od gmin oraz ZMiUW.
2. Bilansowanie zasobów wodnych będzie odbywać się w sposób dynamiczny, z krokiem
czasowym równym 1 dekadzie (10 dni).
3. W przekrojach bilansowych zasoby wodne będą charakteryzowane poprzez
wskazanie:
- wartości przepływów gwarantowanych, o gwarancji występowania wraz z
wyższymi równej 90% (Qgw,90%), 95% (Qgw,95%), 98% (Qgw,98%) oraz
100%(Qgw,100%),
- wartości przepływów nienaruszalnych (QN),
- wartości przepływów średnich dekadowych oraz średnich rocznych.
4. Dla obliczenia wartości przepływów nienaruszalnych (QN) zastosowana zostanie
jedna z metod analitycznych wybrana poprzez wyłonienie najbardziej adekwatnej dla
analizowanej zlewni.
5. Prezentacją graficzną wariantowych analiz bilansowych będą mapy przedstawiające
sieć rzeczną w zlewni Redy wraz z lokalizacją przekroi bilansowych, przedstawiające
wartości wyników bilansowania zasobów dla przekroi bilansowych, bądź odcinków
cieków.
31
6. Bilans wodnogospodarczy będzie uwzględniał użytkowanie wód w zlewni Redy wg
wartości średnich wpisanych do wydanych decyzji administracyjnych (pozwoleń
wodnoprawnych). Wartości użytkowania zasobów wodnych wg pozwoleń
wodnoprawnych w większości przypadków przekraczają wartości rzeczywistego
korzystania, dlatego przyjęto wartości średnie, jako relatywnie zbliżone do poziomu
rzeczywistego użytkowania wód. Mogą wystąpić przypadki określenia w pozwoleniu
wodnoprawnym wyłącznie wartości maksymalnych użytkowania wód, które w takiej
sytuacji zostaną uwzględnione w bilansie wodnogospodarczym.
7. Zakłada się, że bilans perspektywiczny zostanie wykonany na podstawie danych
pozyskanych przez Wykonawcę z gmin oraz ZMiUW, poprzez skierowanie zapytań o
planowane zmiany w zakresie użytkowania zasobów wodnych (pobory i zrzuty), bądź
o realizację nowych inwestycji, np. budowa ujęcia wody, oczyszczalni ścieków,
zbiornika wodnego, itp. Dodatkowo przeanalizowane zostaną zamierzenia
uwzględnione w Aktualizacji Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków
Komunalnych z 2010 r. oraz w Programie wyposażenia aglomeracji poniżej 2000 RLM
w oczyszczalnie ścieków i systemy kanalizacji zbiorczej, w zakresie planowanych
inwestycji, tj. budowy nowych oraz rozbudowy istniejących oczyszczalni, co będzie
miało wpływ na zmianę stopnia użytkowania zasobów wodnych w kolejnych latach.
8. Na podstawie bilansu nastąpi określenie wielkości gwarantowanych zasobów
dyspozycyjnych zwrotnych (ZDZgw,p%) i bezzwrotnych (ZDBgw,p%), nazywanych
również rezerwami.
Zasoby dyspozycyjne zwrotne i bezzwrotne zostaną określone dla gwarancji
występowania: 90%, 95%, 98% oraz 100%, jednakże model będzie umożliwiał
dokonanie obliczeń dla dowolnie wybranej gwarancji z przedziału 0 – 100%.
9. Zasoby dyspozycyjne zwrotne i bezzwrotne wyrażone zostaną także w postaci
odpływów jednostkowych przypadających na jeden kilometr kwadratowy zlewni
(l/s*km2).
10. W ramach bilansowania zostanie uwzględnione wzajemne oddziaływanie zasobów
wód powierzchniowych i podziemnych. W tym celu zostaną uwzględnione dane o
zasobach wód podziemnych dostępnych do zagospodarowania w zlewni Redy,
opracowane w ramach dokumentowania zasobów odnawialnych i dyspozycyjnych
przedmiotowej zlewni i przedstawione w udostępnionej dokumentacji
hydrogeologicznej.
11. Uwzględnienie funkcjonowania w zlewni użytkowników wykazujących się
sezonowością korzystania z wód, zostanie przeprowadzone poprzez rozpatrzenie
sposobu tego użytkowania, tj.:
Stawy karpiowe – zostanie uwzględniona zmienność sposobu użytkowania
zasobów wód w poszczególnych miesiącach wg informacji z pozwolenia
32
wodnoprawnego. W przypadku braku szczegółowych informacji w
pozwoleniu, przyjęte zostaną dane literaturowe o sposobie gospodarowania
wodami dla stawów karpiowych w poszczególnych miesiącach roku;
Stawy pstrągowe – z uwagi na przepływowy charakter stawów, przyjmuje się,
że nie wpływają one w sposób istotny na zmiany zasobów wód (pobór i zrzut
wody w niedalekiej odległości), dlatego nie będą uwzględniane w bilansie. W
przypadku ew. przerzutów wody między zlewniami oraz gdy zrzut wód ze
stawu znajduje się w znacznej odległości od miejsca poboru dany użytkownik
zostanie uwzględniony w bilansie;
Małe elektrownie wodne – z uwagi na przepływowy charakter użytkowania
wód, przyjmuje się, że nie wpływają one w sposób istotny na zmiany zasobów
wód, dlatego nie będą uwzględniane w bilansie. Wyjątek stanowią obiekty
elektrowni na kanałach derywacyjnych, które będą uwzględniane w bilansie
z uwagi na wpływ na przepływ w cieku;
Nawodnienia rolnicze - zostanie uwzględniona zmienność sposobu
użytkowania zasobów wód w poszczególnych miesiącach wg informacji
z pozwolenia wodnoprawnego.
12. Zgodnie z założeniami do sposobu realizacji projektu, w ramach analiz bilansowych
nie będzie uwzględniane użytkowanie zasobów przez stawy rybne karpiowe
i nawadnianie kompleksów użytków rolnych z wykorzystaniem modeli
umożliwiających określanie na bieżąco ich potrzeb wodnych w zależności od
warunków meteorologicznych danej dekady oraz stopnia realizacji zaopatrzenia w
wodę w poprzednich dekadach.
3.3. Wyznaczanie przekroi bilansowych
Jednym z głównych elementów prac zmierzających do opracowania modelu bilansowania
zasobów wodnych, a w konsekwencji określenia zasobów wodnych, jest wskazanie lokalizacji
przekroi bilansowych na analizowanej sieci rzecznej.
Metodyka wyznaczania przekroi bilansowych została opracowana w oparciu o wcześniejsze
metodyki dot. bilansowania zasobów wodnych zlewni:
Metodyka opracowywania warunków korzystania z wód regionu wodnego i
warunków korzystania wód zlewni, Pro-Woda Warszawa 2008;
Metodyka jednolitych bilansów wodnogospodarczych, Hydroprojekt Warszawa, 1992.
Powyższe opracowania określają zbieżne sposoby wyznaczania przekroi bilansowych.
Zestawienie najważniejszych kryteriów ich wyznaczania przedstawia poniższa tabela.
33
Kryteria wyznaczania przekroi bilansowych wg dotychczasowych metodyk (dla sporządzenia
bilansu ilościowego).
Metodyka jednolitych bilansów wodno-gospodarczych, Hydroprojekt Warszawa
(1992)
Metodyka opracowywania warunków korzystania z wód regionu wodnego i
wód zlewni, Pro-Woda (2008)
na recypientach powyżej ujść znaczących dopływów
na recypientach powyżej ujść znaczących dopływów
powyżej ujścia do rzeki wyższego rzędu powyżej ujścia do rzeki wyższego rzędu
w miejscach znaczących poborów i zrzutów wód
w miejscach znaczących poborów i zrzutów wód
w miejscach usytuowania obiektów hydrotechnicznych kształtujących reżim
przepływów (zbiorniki, przerzuty)
w miejscach usytuowania obiektów hydrotechnicznych kształtujących reżim
przepływów (zbiorniki, przerzuty)
na granicach państwa, jednostek administracyjnych
i obszarów Regionalnych
Zarządów Gospodarki Wodnej
na granicach państwa, jednostek administracyjnych
i obszarów Regionalnych Zarządów Gospodarki Wodnej
- przekroje zamykające scalone części wód
powierzchniowych
- przekroje wodowskazowe
i monitoringowe
Metodyka Pro-Wody opracowana w 2008 roku bazuje na założeniach przyjętych przez
Hydroprojekt Warszawa w roku 1992. Metodyka ta poszerza zakres kryteriów wyznaczania
przekroi bilansowych o zamknięcia zlewni scalonych części wód (co ze względu na datę
wydania Metodyka Hydroprojektu Warszawa nie przewiduje) oraz przekroi
wodowskazowych i monitoringowych.
Do analiz prowadzonych w ramach niniejszego projektu, w celu wyznaczenia przekroi
bilansowych, przewiduje się wykorzystać następujące dane:
Lokalizacja stacji wodowskazowych (z których pochodzą ciągi przepływów,
spełniające warunki ciągłości, synchroniczności oraz jednorodności statystycznej),
Lokalizacja punktów monitoringowych jakości wód powierzchniowych,
Lokalizacja ujść dopływów stanowiących jednolite części wód powierzchniowych
(JCWP) na ciekach głównych,
34
Powyżej ujścia dopływu (JCWP) do cieku głównego (bilansowanie dopływów (JCWP)
do cieków przyjętych jako główne, odbywać będzie się w przekroju ujściowym do
cieku głównego),
Lokalizacja wszystkich poborów wody oraz zrzutów ścieków (dla celów komunalnych,
przemysłowych, rolniczych, innych istotnych, których obecność powoduje zmiany
hydrologiczne na dłuższych odcinkach cieków, np. nie uwzględnia się użytkowania
zasobów wodnych dla małych elektrowni wodnych bez doprowadzalników),
Granice SCWP na ciekach głównych- przekroje stanowiące granice scalonych
jednolitych części wód powierzchniowych na ciekach, na których zlokalizowane są
wodowskazy, z których dane o przepływach średnich dekadowych z wielolecia
stanowią informację wejściową dla przeprowadzenia bilansowania zasobów wodnych
w zlewni,
Przekroje ujściowe na ciekach do i z jeziora,
Przekrój zamykający obszar o udokumentowanych zasobach dyspozycyjnych wód
podziemnych.
3.4. Obliczenia hydrologiczne dla wód powierzchniowych
W ramach opracowywanego dynamicznego bilansu wodnogospodarczego podstawą do
określenia warunków korzystania z wód jest ocena zasobów wodnych. W przypadku
niniejszego projektu, podstawą opracowania bilansu zasobów będą ciągi przepływów
średnich dekadowych z wielolecia, zanotowane w przekrojach wodowskazowych.
Warunkiem poprawności obliczeń jest by dane hydrologiczne:
− spełniały warunek ciągłości i synchroniczności,
− spełniały warunek jednorodności statystycznej,
− odzwierciedlały stan zasobów wodnych wolny od wpływu obiektów
hydrotechnicznych i użytkowań (punktowych i obszarowych).
W obliczeniach bilansowych uwzględnia się użytkowanie wód takie jak:
Pobory wód powierzchniowych,
Pobory wód podziemnych,
Zrzuty ścieków.
3.4.1. Ustalenie wielolecia dla obliczeń
Dla zlewni rzeki Redy przyjęto, że danymi do analizy będą dane z wielolecia 1986 – 2006.
W przypadku gdy na początku lub na końcu ciągu danych występują braki, zastosowana
zostanie procedura jego wydłużania (metody analogii hydrologicznej - Byczkowski 1979 i
metoda jawnego wydłużania ciągów - Ozga-Zielińska, Brzeziński 1994). W przypadku
obecności na cieku co najmniej dwóch wodowskazów celem wydłużenia ciągu na jednym z
35
nich opracowane zostanie równanie regresji między dwoma sąsiednimi wodowskazami, na
podstawie którego dokonane zostanie wydłużenie ciągu (związki wodowskazów). Jeżeli na
cieku jest tylko jeden wodowskaz zastosowane zostanie wyrównanie wykładnicze z
automatyczną estymacją parametrów. Dokonane zostaną również korekty przepływów
dekadowych ze względu na pobory i zrzuty wody przez istotnych użytkowników
zarejestrowanych w katastrze wodnym (pozwolenia wodnoprawne).
3.4.2. Obliczenia przepływów
Dla każdego przekroju bilansowego obliczone zostaną przepływy roczne SSQ, SNQ, NNQ,
nienaruszalny QN, a także przepływy średnie dekadowe (10 dniowe) oraz wyznaczone
zostaną krzywe przepływów gwarantowanych.
3.4.2.1. Przepływ nienaruszalny
Określeniu wielkości przepływu nienaruszalnego służy wiele metod, m.in. uproszczona
metoda H. Kostrzewy, metoda H. Kostrzewy wg kryterium rybacko-wędkarskiego, metoda
małopolska oraz funkcji transformującej, czy metoda amerykańska (US EPA). W ramach
niniejszej metodyki celowym jest, wyłonienie najwłaściwszej z nich, biorąc pod uwagę
charakter analizowanej zlewni. W poniższych akapitach zestawiono, ogólny opis ww. metod.
Uproszczona metoda H. Kostrzewy na podstawie kryterium hydrobiologicznego (metoda
parametryczna) przewiduje obliczenie przepływu nienaruszalnego z funkcji przepływów
niskich wg wzoru:
Qnn=k · SNQ
gdzie:
SNQ – przepływ średni niski (quasi naturalny), m3/s,
k – współczynnik przyjmujący wartości 0,5 – 1,52
Współczynnik k w równaniu zależny jest od typu hydrologicznego rzeki i wielkości zlewni.
Największe wartości przyjmują rzeki górskie o małych zlewniach, a najmniejsze duże rzeki o
powierzchni zlewni powyżej 2,5 tys km2. Dla rzek nizinnych o małych zlewniach
współczynnik ten osiąga wartość 1,0 (Lisowski, Siuta 2010). Typ hydrologiczny rzeki ustalany
jest na podstawie wielkości odpływu jednostkowego (Witowski i in. 2008).
Metoda H. Kostrzewy wg kryterium rybacko-wędkarskiego (Qnr) ma na celu określenie
takiego przepływu nienaruszalnego, który zapewni ciągłość życia ryb w danej rzece
(niezbędna ilość wody w korycie potrzebna do prawidłowego rozwoju ichtiofauny). Przepływ
nienaruszalny wg tej metody ustala się na podstawie analizy średnich niskich miesięcznych
przepływów w poszczególnych fazach życia ryb, dla trzech okresów w ciągu roku: I - okresu
tarła i rozrodu, II - żerowania i wzrostu narybku i III - przezimowania. Procedura obliczeniowa
wymaga ustalenia jednego z dwóch typów cieków tj. rzeki ryb łososiowatych oraz rzeki ryb
nizinnych. Zgodnie przynależnością typologiczną dla dwóch pierwszych okresów jako Qnr
36
wybiera się najniższą spośród miesięcznych wartości SNQ. Zaś jako Qnr dla okresu
przezimowania dla obu grup ryb, tj. łososiowatych oraz nizinnych przyjmuje się najniższą
spośród miesięcznych wartości NNQ. Założenie to wynika z faktu zmniejszonej aktywności
biologicznej ryb, kiedy to przepływ nienaruszalny może być obniżony do poziomu
minimalnego przepływu miesięcznego okresu zimowego. Warto podkreślić, iż wyniki
otrzymane tą metodą są najczęściej wyższe niż przy wykorzystaniu kryterium
hydrobiologicznego.
Wg metody małopolskiej (tzw. metoda Stochlińskiego, 2003) przepływ nienaruszalny jest
uzależniony od stanu ekologicznego cieku. Obliczenia przepływu nienaruszalnego
uzależniane są tutaj od wartości średnich okresu niżówkowego. Zgodnie z założeniami
niniejszej metody przepływ nienaruszalny powinien być zmienny w ciągu roku i ustalany z
uwzględnieniem najbardziej krytycznej fazy życia ryb czyli tarła oraz z wzięciem pod uwagę
okresów o najwyższych temperaturach wody (lipiec i sierpień), kiedy występują niekorzystne
warunki tlenowe (warunki przyduchy).
Dla wyznaczenia przepływu nienaruszalnego dla cieków o dobrym stanie ekologicznym
stosuje się wzór:
i,mMMi SNQQN
a dla cieków reprezentujących stan ekologiczny poniżej dobrego wzór następujący:
specjalnewarunkiNNQSNQK5.0NNQ
normalnewarunkiNNQSNQ5.0NNQQN
i,mi,mi,m
i,mi,mi,mMMi
gdzie:
K – współczynnik pomocy (proponowana wartość 0,15);
SNQm,i - średni niski przepływ w danym miesiącu,
NNQm,i - najniższy przepływ w danym miesiącu.
Wyjaśnienia wymagają kryteria założeń oceniających tzw. warunki specjalne, są to:
- wzrost temperatury wody w miesiącach letnich (VII, VIII) powyżej wartości średnich;
- okres tarła i rozrodu wiodących gatunków ryb;
- zanieczyszczenie wody obniżające klasę wody poniżej klasy właściwej dla wiodących
gatunków ryb;
- dokonaną regulację cieku poniżej przekroju obliczeniowego przy wykorzystaniu metod nie
harmonizujących z warunkami funkcjonowania ekosystemu rzecznego.
Metoda US EPA - metoda amerykańska (QNR-W = Q7,10) Metoda Agencji Ochrony
Środowiska Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej do wyznaczenia przepływu
nienaruszalnego wykorzystuje zaawansowane procedury statystyczne (m.in. rozkłady
prawdopodobieństwa) celem wyznaczania charakterystycznych, ekstremalnych przepływów.
Wyznaczany przepływ minimalny średni 7-dniowy o okresie powtarzalności 10 lat (Q7,10),
stanowi standardowy wskaźnik do oceny jakości środowiska wodnego. Założeniem tej
37
metody jest, że Q7,10 może reprezentować przepływ minimalny dla ochrony życia ryb.
Przepływ Q7,10 można także obliczać metodą uproszczoną z wykorzystaniem empirycznego
rozkładu prawdopodobieństwa (Witowski i in. 2008). Niezależnie od wybranej procedury
statystycznej metoda US EPA wymaga przystosowania względem prowadzenia analiz w
warunkach polskich i zaleca się prowadzenie analiz w ramach tzw. roku niżówkowego (od
1.IV do 31.III). Dodatkowo metoda ta znajduje zastosowanie jedynie dla ciągów przepływów
dobowych. Wobec powyższego względem posiadanego zbioru danych dla analizowanej
zlewni Redy oraz dla przyjętego kroku analizy (dekady) nie znajduje ona zastosowania.
Metoda funkcji transformującej (QNF.Trans)
Zasadą metody funkcji transformującej jest umożliwienie poboru nawet przy dość niskich
stanach wód przy równoczesnej ochronie ekosystemów wodnych (Filipkowski, Gromiec,
Witkowski 1998). Wartością określającą przepływ nienaruszalny jest dolne ograniczenie (Qnd)
obszaru zmienności przepływów naturalnych, poniżej którego ze względów ekologicznych,
należy całkowicie zakazać pobierania wody. Pozostałe charakterystyki wyliczane w toku
wyznaczenia przepływu nienaruszalnego to górne ograniczenie (Qng), które wyznacza
przepływ, powyżej którego możliwy jest ciągły pobór nadwyżek wody. W zakresie
przepływów między Qnd i Qśr możliwy jest pobór nadwyżki wody ponad wielkość QNF.Trans.
ndng
ndsr
ndsr
srndngngtransF
QQQQQQN )(.
gdzie:
Qśr - przepływ średni;
Qnd - dolne ograniczenie przepływu nienaruszalnego równe minimalnemu
przepływowi 7-dniowemu średniemu o okresie powtarzalności 10 lat, lub co
ważne, wartości przepływu nienaruszalnego wyznaczonego na podstawie
kryterium hydrobiologicznego;
Qng - górne ograniczenie przepływu nienaruszalnego równe przepływowi najdłużej
trwającemu lub przepływowi trwającemu 2/3 roku wraz z wyższymi.
Wyznaczanie Qng dokonywane jest albo jako Q67% w oparciu o krzywą przepływów
gwarantowanych albo jako QNT w oparciu o empiryczną krzywą sum czasów trwania opisaną
przy użyciu dystrybuanty 3-parametrowego rozkładu logarytmiczno-normalnego (c, μ, σ) –
estymacja parametrów metodą kwantyli. Efektywność obliczeń przepływu nienaruszalnego z
użyciem metody funkcji transformującej ocenia się jako dobrą, niemniej jednak same
procedury obliczeniowe są dość kłopotliwe z uwagi na wysoki poziom skomplikowania.
Dla obliczenia przepływu nienaruszalnego w niniejszym bilansie wodnogospodarczym
przyjęto, iż zostanie dokona analiza porównawcza na drodze przetestowania różnych metod
obliczeniowych w celu wybrania metody adekwatnej dla danej zlewni. Metody jakie zostaną
przetestowane to metoda małopolska i metoda H. Kostrzewy na podstawie kryterium
38
hydrobiologicznego. Wskazane metody obliczenia przepływu nienaruszalnego opierają się na
funkcji przepływów niskich. Niemniej jednak metoda H. Kostrzewy skupia się na ustaleniu
jednej niezmiennej w czasie roku hydrologicznego wartości, zaś metoda małopolska kładzie
nacisk na wyznaczanie QN o wartości zmiennej w ciągu roku. Metoda wyznaczania
przepływu nienaruszalnego H. Kostrzewy wg kryterium hydrobiologicznego została przyjęta
w rekomendowanym przez Zleceniodawcę dokumencie z 2008 r. „Metodyka opracowania
warunków korzystania z wód regionu wodnego …” (PRO-WODA) (str. 41). Wykonawca
posiada doświadczenie w zastosowaniu metody małopolskiej w dynamicznym bilansie
wodnogospodarczym. Metoda ta mogłaby być zastosowana dla wszystkich cieków, jak dla
cieków o dobrym stanie wód, z uwagi na konieczność osiągnięcia przez wody celu
środowiskowego, który odpowiada dobremu stanowi wód. Istnieje możliwość obliczania
przepływu nienaruszalnego z zastosowaniem wzoru dla cieków o stanie poniżej dobrego, w
przypadku obniżenia celów środowiskowych, jednak w zlewni Redy brak jest takich
przypadków.
W trakcie opracowania zostały obliczone przepływy nienaruszalne wg metody H. Kostrzewy
(wg kryterium hydrobiologicznego) i zestawione z otrzymanymi wartościami przepływów
nienaruszalnych obliczonych metodą małopolską dla umożliwienia analizy porównawczej
otrzymanych wartości przepływów.
Przeprowadzona analiza porównawcza uzyskanych wyników wielkości przepływu
nienaruszalnego pozwala na następujące wnioski:
a. wyniki uśrednionych dla całego roku hydrologicznego wielkości przepływu
nienaruszalnego wyznaczonych metodą małopolską są wyższe niż QNN
wyznaczony metodą H. Kostrzewy;
b. szczególnie wyraźne dysproporcje w wielkości wyników QNN widoczne są dla
zlewni o dużych powierzchniach - wówczas średnie QNN wyznaczone metodą
małopolską są dwukrotnie wyższe, aniżeli QNN wyznaczone metodą Kostrzewy;
c. z uwagi na dużą zasobność oraz bezwładność zasobów wód zlewni metoda
H. Kostrzewy wydaje się być bardziej uzasadniona, wprowadzenie zmiennej
wartości QNN jak ma to miejsce w przypadku metody małopolskiej ma większe
znaczenie dla zlewni górskich i podgórskich o zupełnie innym reżimie odpływu;
d. z punktu widzenia praktycznego zastosowania metoda małopolska jest
zdecydowanie bardziej pracochłonna i wymaga od użytkownika większego
zaangażowania analitycznego;
e. argument ekonomiczny - przepływem nienaruszalny to ilość wody, która powinna
być utrzymana jako minimum w danym przekroju poprzecznym ze względów
39
biologicznych i społecznych, aczkolwiek konieczność utrzymania tego przepływu
w zasadzie nie podlega kryteriom ekonomicznym. Przyjęcie wielkości przepływu
nienaruszalnego na poziomie proponowanym przez metodę małopolską mogłoby
wprowadzić duży rozdźwięk między potrzebami wodnymi użytkowników,
a obostrzeniem poboru dopuszczalnego przyjętego dla danego miesiąca. Dla
użytkowników wód poruszanie się po skomplikowanych wytycznych
ograniczających pobór wód (sposób kontroli i przestrzegania przyznanych
wielkości poborów) wprowadza dodatkowe czynniki ekonomiczne związane z
wdrożeniem i kontrolą.
WNIOSEK
Rekomendacją jest by bilansie dla zlewni Redy wykorzystać uproszczoną metodę
H. Kostrzewy (wg kryterium hydrobiologicznego). Argumentami za wykorzystaniem ww.
metody oprócz wymienionych różnic wyników, są także uwarunkowania takie jak
zapewnienie porównywalności wyników uzyskiwanych w innych opracowaniach
zrealizowanych dla tego obszaru, a także zachowanie zbieżności z zaleceniami
rekomendowanego przez Zleceniodawcę dokumencie z 2008 r. „Metodyka opracowania
warunków korzystania z wód regionu wodnego …” (PRO-WODA) (str. 41).
3.4.2.2. Przepływy średnie dekadowe i charakterystyczne
Przekazane przez Zlecającego serie przepływów średnich dekadowych z 4 punktów
wodowskazowych wyznaczono jako średnie wartości przypisane dla 5-tego, 15-tego i 25-tego
dnia miesiąca zgodnie ze schematem: średni przepływ dla pierwszej dekady miesiąca
przypisany dla 5-tego dnia stanowiła średnia z przepływów od 1 do 10 dnia miesiąca, średni
przepływ z dni od 11-tego do 20-tego dnia miesiąca przypisano do dnia 15-tego jako średni
przepływ drugiej dekady miesiąca. Średni przepływ trzeciej dekady miesiąca wyznaczono z
wyników przepływów dobowych z dni od 21-ego do ostatniego dnia miesiąca, a uzyskaną
wartość przypisano do 25-tego dnia (patrz schemat poniżej).
1 — 10 11 — 20 21 — ostatni dzień miesiąca tj. 28,29,30,31
5dzień
I DEKADA
15dzień
II DEKADA
25dzień
III DEKADA
40
Z tak wyznaczonych wartości średnich dekadowych przepływów dla każdego profilu
wodowskazowego zostaną określone przepływy charakterystyczne wg poniższych reguł:
Dla przepływów charakterystycznych pierwszego rzędu:
dla poszczególnych miesięcy:
SQ - średnia arytmetyczna z przepływów dekadowych danego miesiąca w danym roku (np.
przepływ średni maja 2001 r. - SQV, 2001);
NQ - minimum z przepływów dekadowych danego miesiąca w danym roku (np. niski
przepływ lipca 1998 r. - NQVII, 1998);
dla poszczególnych lat:
SQ - średnia arytmetyczna ze średnich przepływów miesięcznych w danym roku (np.
przepływ średni w 1997 r. - SQ1997);
NQ - minimum z przepływów minimalnych miesięcznych w danym roku (np. niski przepływ w
2003 r. - NQ2003);
Dla przepływów charakterystycznych drugiego rzędu (charakterystyki dla okresu
wieloletniego):
SSQ - przepływ średni roczny - średnia arytmetyczna z przepływów średnich z wielolecia;
SNQ - przepływ średni niski - średnia arytmetyczna z najniższych przepływów rocznych z
wielolecia;
NNQ - najniższy niski przepływ - minimum z przepływów minimalnych rocznych.
Podstawą do wyznaczenia w/w przepływów charakterystycznych będzie wielolecie 1986 -
2006. Zatem określenie przepływów charakterystycznych dla ciągów o krótszej dostępnej
serii danych będzie obejmowało także analitycznie wydłużone części ciągów.
Dla profili niekontrolowanych poszczególne wartości przepływów charakterystycznych (SSQ i
SNQ) obliczone w profilach wodowskazowych zostaną także wyznaczone poprzez
interpolację metodą określającą zmianę przepływu w funkcji wielkości powierzchni zlewni
wg wzoru:
gdzie:
Qo - wartość charakterystyki przepływu w przekroju obliczeniowym,
Qw - wartość charakterystyki przepływu w przekroju wodowskazowym,
Ao - wielkość powierzchni zlewni zamkniętej przekrojem obliczeniowym,
41
Aw - wielkość powierzchni zlewni zamkniętej przekrojem wodowskazowym.
3.4.2.3. Przepływ gwarantowany
Gwarancja ilościowa
Przepływ gwarantowany to przepływ, który wraz z przepływami wyższymi od siebie trwa
przez p% czasu objętego analizami (długości ciągu historycznego mierzonego liczbą
przedziałów czasowych - Qgw=p%). Są to przepływy o określonej gwarancji występowania
(np. 98, 95, 90, 85%). W ramach przedmiotowego projektu wyznaczone zostaną przepływy o
gwarancji występowania wraz z wyższymi równej 90% (Qgw,90%), 95% (Qgw,95%), 98%
(Qgw,98%), 100% (Qgw,100%), zgodnie ze stawianymi wymaganiami, jednak zbudowany
model matematyczny będzie umożliwiał dokonanie obliczeń dla dowolnie przyjętego
poziomu gwarancji.
Obliczenie przepływów o określonej gwarancji występowania oparte jest na serii przepływów
dekadowych znaturalizowanych dla danego przekroju bilansowego, przy czym:
Obliczenie wartości przepływów o gwarancji od 1 do 99% przeprowadzane jest na
całym dostępnym ciągu przepływów dekadowych znaturalizowanych;
Wartość przepływu o gwarancji wystąpienia 100% (Qgw100%) stanowi wartość
minimalną z ciągu przepływów dekadowych znaturalizowanych;
Wartość przepływu o gwarancji wystąpienia 0% (Qgw0%) stanowi wartość
maksymalną z ciągu przepływów dekadowych znaturalizowanych.
Zależność pomiędzy wielkością przepływu gwarantowanego, a gwarancją jego zapewnienia
nazywana jest krzywą przepływów gwarantowanych. Zależność ta dostarcza odpowiedzi na
pytanie, jaka jest gwarancja zapewnienia określonej wielkości przepływu oraz jaki przepływ
można zapewnić z określoną gwarancją.
Gwarancja czasowa
Określa częstość występowania (w rozpatrywanym wieloleciu) przedziału czasowego
(dekady), w którym zadanie zaopatrzenia w wodę zostało zrealizowane. Inaczej jest to
stosunek liczby przedziałów (dekad), w których potrzeby zostały spełnione, do liczby
42
okresów, w których potrzeby były zgłaszane (A. Ciepielowski, Podstawy gospodarowania
wodą, Warszawa 1999).
Gwarancja czasowa dla zlewni Redy zostanie obliczona jako gwarancja czasowa pokrycia
potrzeb w przekrojach bilansowych dla wielolecia i dla poszczególnych m-cy w wieloleciu :
Gt = (liczba dekad z pokryciem potrzeb/ liczba dekad w wieloleciu)*100%
Gtm = (liczba dekad w m-cu w wieloleciu z pokryciem potrzeb/ liczba dekad w m-cu w
wieloleciu)*100%
3.4.3. Naturalizacja przepływów
Naturalizacja przepływów w przekrojach bilansowych polega na uwzględnieniu wpływu
użytkowania zasobów wód powierzchniowych (pobory i zrzuty) i podziemnych (pobory) na
przepływy dekadowe i charakterystyczne. Proces ten służy „unaturalnieniu” przepływów, tak
aby odzwierciedlały warunki braku bądź minimalnego oddziaływania antropogenicznego na
stan zasobów wodnych. Przepływy dekadowe znaturalizowane służą do obliczenia
przepływów o określonej gwarancji występowania.
Proces naturalizacji polega na:
dodaniu do wartości przepływów w przekroju bilansowym sumy wszystkich poborów
wód powierzchniowych uwzględnianych w analizach bilansowych, występujących w
zlewni całkowitej tego przekroju,
dodaniu do wartości przepływów w przekroju bilansowym sumy wszystkich poborów
wód podziemnych „ciążących” do tego przekroju (przeprowadzana jest analiza
szczegółowa faktycznego oddziaływania poborów wód podziemnych uwzględniająca
rodzaj utworów wodonośnych, z których następuje pobór, głębokość poboru-
szczegółowy opis znajduje się w części opracowania dot. wód podziemnych),
odjęciu od wartości przepływów w przekroju bilansowym sumy wszystkich zrzutów
ścieków uwzględnianych w analizach bilansowych, występujących w zlewni całkowitej
tego przekroju.
Wartość użytkowania wód powierzchniowych i podziemnych przyjmuje się umownie na
obecnym poziomie (2011 r.), z uwagi na brak danych o poziomie użytkowania zasobów
wodnych w okresie, z którego pochodzi informacja o przepływach.
43
3.4.4. Wyliczanie zasobów zwrotnych i bezzwrotnych
Zasoby dyspozycyjne zwrotne (ZDZgw,p%) o określonej gwarancji występowania, obliczane są
jako różnica pomiędzy wielkością przepływu gwarantowanego i wielkością przepływu
nienaruszalnego w danym przekroju. Zasoby te określają ilość wody, jaka może zostać
pobrana z danego przekroju rzeki pod warunkiem, że użytkownik po wykorzystaniu pobranej
wody zwróci ją w całości do rzeki bezpośrednio poniżej miejsca poboru.
ZDZgw,p% = Qm – QN = Qgw,p% – QN = Wp% SSQ - QN
Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne (ZDBgw,p%) o określonej gwarancji występowania
pokazujące, jaka ilość wody może być odprowadzona z danego przekroju rzeki przy
zachowaniu przepływu nienaruszalnego i bez pogarszania warunków zaopatrzenia w wodę
pozostałych użytkowników systemu. Zasoby te określają dopuszczalną wielkość zużycia
bezzwrotnego pobranej wody.
Metodyka PRO-WODA (2008) wskazuje sposób obliczenia ZDB wg prostej zależności z
wartością ZDZ, tj. jako iloczyn współczynnika z wartością ZDZ, gdzie współczynnik określa
jaka część ZDZ (przepływu miarodajnego) może być odprowadzona z cieku bez naruszania
wielkości przepływu nienaruszalnego oraz stopnia zaspokojenia potrzeb wodnych
użytkowników zlokalizowanych poniżej; wartość współczynnika określana jest przez
eksperta, z uwzględnieniem charakteru rzeki i związanej z nią zmiennością przepływów,
zabudową hydrotechniczną, użytkowaniem wód podziemnych; wartość współczynnika może
być różna dla poszczególnych SCWP, orientacyjna średnia wartość współczynnika
W niniejszej pracy przyjęto nieco odmienny sposób ustalania wartości ZDB, tak aby ZDB
uwzględniały wymagania użytkowników zlokalizowanych poniżej danego przekroju oraz
naturalny przyrost zasobów wodnych, a także ograniczenia podyktowane zachowaniem
przepływu nienaruszalnego. Tym samym ZDB dla każdego przekroju bilansowego
rozpatrywane są w sposób indywidualny, a nie wg jednej wartości współczynnika przyjętego
dla fragmentu zlewni (np. dla SCWP).
Przyjęto, że ZDB o określonej gwarancji stanowią wartość niższą ZDZ o tej gwarancji
wybraną spośród ZDZ z dwóch sąsiednich przekrojów bilansowych (1), (2) na danej rzece.
Przekrój 1 zlokalizowany jest powyżej przekroju 2 idąc od źródeł w kierunku ujścia.
44
ZDBg(1) = min(ZDZg(1); ZDZg(2))
JEŻELI ZDBg(1) <=0 TO ZDBg(1) = 0
JEŻELI ZDBg(1) > 0 TO ZDBg(1)=ZDBg(1)
Określone w ten sposób zasoby dyspozycyjne zwrotne i bezzwrotne dla przekrojów
zamykającym zlewnie bilansowe, powinny zostać wyrażone także w postaci odpływów
jednostkowych przypadających na jeden kilometr kwadratowy zlewni (l/s.km2). Zasoby
jednostkowe pozwolą oszacować możliwość uzyskania pozwolenia wodnoprawnego przez
nowego użytkownika wód powierzchniowych w dowolnym przekroju cieku na obszarze
zlewni.
3.4.5. Wyznaczanie przepływów w przekrojach niekontrolowanych
Do obliczania przepływów średnich dekadowych i charakterystycznych w przekrojach
bilansowych innych aniżeli przekroje wodowskazowe, zastosowana zostanie metoda analogii
z wykorzystaniem ekstrapolacji, interpolacji i zlewni różnicowej. W przypadku metody
ekstrapolacji w górę lub w dół rzeki zastosowany zostanie wzór:
Qo = Qw(Ao/Aw) [m3·s-1]
W przypadku zlewni różnicowej odpływ zostanie określony ze wzoru:
gdzie:
Qr = Qd – Qg [m3·s-1]
Qd – przepływ w profilu zamykającym zlewnię, m3·s-1,
Qg - przepływ w profilu górnym, m3·s-1,
Ar = Ad - Ag
Ad – powierzchnia zlewni w profilu zamykającym, km2,
Ag - powierzchnia zlewni w profilu górnym, km2,
Ax - powierzchnia zlewni w rozpatrywanym profilu, km2
45
Przy stosowaniu tej metody należy kierować się zasadą, że nie wolno jej stosować, gdy
wartości przepływów zamykających zlewnię są do siebie zbliżone. Obliczona w tej sytuacji
wartość odpływu ze zlewni różnicowej jest obarczona dużym błędem. Jako graniczny
parametr stosowalności tej metody przyjmuje się stosunek Qd/Qg, który powinien być
większy od 1,5 bez ryzyka popełnienia błędu większego niż 15%.
W przypadku metody interpolacji w celu obliczenia charakterystyk hydrologicznych w
przekrojach bilansowych zlokalizowanych pomiędzy wodowskazami zastosowany zostanie
wzór:
gdzie: Qo – przepływ w przekroju obliczeniowym, Qw1,2 – przepływ w przekroju
wodowskazowym w1
i w2, Aw1,2 – wielkość powierzchni zlewni do przekroju w1 i w2, Ao – powierzchnia zlewni do
przekroju obliczeniowego, Qdop – przepływ średni w dopływie kontrolowanym, Adop –
powierzchnia zlewni dopływów, m – liczba kontrolowanych dopływów uchodzących między
wodowskazem w1, a przekrojem obliczeniowym, n – liczba kontrolowanych dopływów
uchodzących między wodowskazami w1 i w2.
W zlewni Redy w jej dolnej części wystąpiły szczególne przypadki, dla których należało
opracować inne od powyższych procedury przenoszenia przepływów na przekroje
niekontrolowane. Za szczególne przypadki uznano warunki przenoszenia przepływów dla
przekroi zlokalizowanych poniżej punktu rozdziału wód Redy na kanał Mrzezino, dolną Redę i
Kanał Łyski. W tym celu w pierwszej kolejności przyjęto, iż z wodowskazu w Wejherowie na
drodze EKSTRAPOLACJI przenoszone będą przepływy do punktu rozdziału (Qpkt_rozdzialu).
Następnie rozdział wód realizowany jest:
I – dla punktu, w którym rozpoczyna bieg Kanał Łyski przyjmujemy Q na poziomie
Q9 = Qpkt_rozdzialu · (0,199/SSQpkt_rozdzialu)
gdzie:
0,199 - wartość w m3/s przyjęta zgodnie z opracowaniem PP-U Melprojekt z 1994r;
SSQpkt_rozdzialu - średni przepływ wieloletni w punkcie rozdziału
II – dla punktu, w którym rozpoczyna bieg kanał Mrzezino przyjmujemy Q na poziomie
Q8 = Qpkt_rozdzialu · (0,324/SSQpkt_rozdzialu)
46
gdzie:
0,324 - wartość w m3/s przyjęta zgodnie z opracowaniem PP-U Melprojekt z 1994r;
SSQpkt_rozdzialu - średni przepływ wieloletni w punkcie rozdziału
III – dla punktu na Redzie tuż za kanałami przyjmujemy Q na poziomie
Q10 = Qpkt_rozdzialu - (Q9+Q8)
IV - Natomiast dla odcinka Zagórskiej Strugi (12) poniżej ujścia Kanału Łyski, przyjęto
procedurę EKSTRAPOLACJI z sumy zasobów w węźle hydrograficznym Kanał Łyski – Zagórska
Struga (11) czyli Qw11 = Q9 + Q12.
Przyjęto powyższy sposób ustalenia przepływów w przekrojach niekontrolowanych, w dolnej
części zlewni Redy, aby zapewnić ich dynamiczny charakter w przekrojach na Kanale
Mrzezino i na Kanale Łyski. Jedyną informacją jaką dysponowano dla kanałów, były wartości
średnich przepływów wieloletnich w punktach rozdziału przepływów na kanałach po
odłączeniu od Redy, przyjęte zgodnie z opracowaniem PP-U Melprojekt z 1994r. Przyjęcie
tych wartości wprost i ekstrapolowanie ich na kolejne przekroje bilansowe kanałów,
spowodowałoby statyczny charakter analiz w tej części zlewni. Uzależniono zatem wartość
przepływów na wejściu do kanałów, od bieżącego przepływu w Redzie w miejscu ujścia wody
do kanałów. Wartości przepływów w Redzie za ujściem wody do kanałów oraz w Zagórskiej
Strudze, poprzez przyjęcie zaproponowanych sposobów ustalenia przepływów uwzględniają
zmienność przepływów w kanałach.
3.5. Bilans jezior
Bilans jezior zostanie przeprowadzony poprzez określenie zasobów dyspozycyjnych
bezzwrotnych jezior (ZDBjez). Zasoby te zostaną wskazane dla jezior stanowiących JCWP.
Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne jezior, zgodnie z Metodyką (ProWoda, 2008), to objętość
wody jeziornej mieszczącej się w zakresie średniej rocznej amplitudy stanów wody
wyznaczonej z wielolecia:
ZDBjez = 0,01 Hs Ajez [mln m3]
gdzie:
Hs - średnia roczna amplituda stanów wody z wielolecia [cm];
Ajez - powierzchnia jeziora [km2].
Z uwagi na brak danych hydrometrycznych dla jezior, zastosowana zostanie uproszczona
procedura obliczania Hs, przyjęta za metodyką PRO-WODA (2008), tj. jako średnia
arytmetyczna wyników obliczeń otrzymanych z czterech formuł empirycznych:
47
H = 10,15 (Azjez/ Ajez) 0,434
H = 0,066 (Azjez/ Ajez) + 44,486
H = 0,327 (Azjez/ Ajez) + 33,13
H = 0,319 (Azjez/ Ajez) – 0,147L + 38,40
gdzie:
Azjez - powierzchnia całkowitej zlewni jeziora [km2];
L - stopień lesistości zlewni jeziora [%].
Powyższe obliczenia nie będą stanowić elementu modelowania, zostaną natomiast
opracowane
i zestawione w wynikach prac. Uzyskane rezultaty mogą służyć do szacowania możliwości
poboru wód z jezior, bez wpływu na degradację ekosystemu jeziora, przy zachowaniu
warunku:
P ≤ ZDBjez
3.6. Bilans ilościowy wód podziemnych
1. Bilans wodnogospodarczy wód podziemnych zlewni Redy wykonywany będzie we
fragmencie zlewni bilansowej Redy-Piaśnicy (G18), tożsamej z rejonem wodnogospodarczym
(G-18). Do bilansu wodnogospodarczego wód podziemnych dla zlewni Redy, jako zasoby wód
podziemnych dostępne do zagospodarowania wprowadzane będą zasoby dyspozycyjne
udokumentowane i zatwierdzone dla poszczególnych rejonów bilansowych wydzielonych na
potrzeby dokumentowania tych zasobów.
2. Bilans wodnogospodarczy wód podziemnych ma charakter analizy porównawczej ilości
zasobów wód podziemnych dostępnych do zagospodarowania ZD i ilości poboru wód
podziemnych U w określonej zlewni bilansowej. Pobór wód podziemnych przyjmowany
będzie jako średni dopuszczalny w pozwoleniu wodnoprawnym użytkownika. Rezultatem
bilansu jest ocena stanu rezerw zasobów wód podziemnych +ΔZD lub deficytu –ΔZD.
ΔZD = ZD - U
Stanowi to podstawę analizy prowadzącej do sformułowania warunków korzystania z wód
charakteryzowanej zlewni.
3. Dla zlewni bilansowych wydzielonych na potrzeby opracowywanego bilansu wód zlewni
Redy stanowiących część obszaru o określonych zasobach dyspozycyjnych (dostępnych do
zagospodarowania), należy określić wielkość zasobów w oparciu o moduł zasobowy.
48
4. Jednolity charakter bilansu wodnogospodarczego zlewni realizować należy poprzez
uwzględnienie wpływu zagospodarowania wód podziemnych na przepływy rzek w
przekrojach bilansowych.
3.7. Powiązanie zasobów wód powierzchniowych i podziemnych
Założenia metodyczne wzajemnych korelacji wód powierzchniowych i podziemnych przy
opracowaniu bilansu wodnogospodarczego wód powierzchniowych:
1. Bilans wodno-gospodarczy wód powierzchniowych danej zlewni określany jest dla
rzecznej zlewni bilansowej, stanowiącej rejon wodnogospodarczy wód podziemnych,
bądź jej fragment.
2. W dynamicznym bilansie wodnogospodarczym wpływ poborów wód podziemnych i
zrzutów powstałych ścieków jest uwzględniony w przekrojach bilansowych w każdej
kolejnej dekadzie ciągu przepływów rzecznych w okresie wielolecia testowego.
3. Z uwagi na udokumentowanie w zlewni Redy zasobów dyspozycyjnych, do bilansu zostaną
przyjęte one jako zasoby dostępne do zagospodarowania.
4. Należy założyć quasiustalony charakter poborów wód podziemnych w wieloleciu
testowym i w takiej postaci przyjmować w procesie naturalizowania przepływów
rzecznych. Bilans zasobów i użytkowania wód powierzchniowych zlewni jest
przeprowadzany z uwzględnieniem wartości ciągu średnich dekadowych przepływów
obserwowanych w wieloleciu testowym, które poddawane są naturalizacji. Dla
określenia interakcji poborów wód podziemnych, należy zatem wprowadzać wartości
charakteryzujące stan zagospodarowania wód podziemnych (pobór i zrzut) w roku 2011
i w okresie perspektywicznym.
5. Z uwagi na przyjęcie wartości poborów średnich z wielolecia na poziomie poborów
aktualnych (2011 r.), korekta przepływów średnich dekadowych będzie dotyczyć stanu
perspektywicznego. Uwzględniane będą znaczące zmiany użytkowania, przede wszystkim
nowe ujęcia wód podziemnych, jeśli takie w zlewni będą planowane.
6. Analogiczna sytuacja występuje w przypadku zrzutu ścieków, będących efektem
wykorzystania pobranych wód podziemnych, mających wpływ na wielkość przepływu
rzecznego w danym przekroju bilansowym.
7. Do obliczeń poboru wód podziemnych w zlewni cząstkowej ograniczonej dwoma
przekrojami bilansowymi, wprowadzić można punktowe (umowne) ujęcie o poborze
sumarycznym wszystkich eksploatowanych ujęć, pod warunkiem że pobór każdego
rzeczywistego ujęcia [m3/d] jest niższy niż 50% wartości modułu zasobowego [m3/d*km2]
rozpatrywanej zlewni. Nie spełnienie tego warunku przez dane ujęcie oznacza przyjęcie
jego rzeczywistej lokalizacji, a w przypadku bliskiego położenia względem granicy zlewni,
49
sprawdzić należy zasięg jego oddziaływania czy aby jej nie przekracza. Wówczas należy
dokonać procentowego podziału wielkości poboru przypadającego na zlewnię
bilansowaną i sąsiednią. Na potrzeby rozwiązania tego zagadnienia przyjęto, że wszystkie
ujęcia o poborze <20 m3/h oraz wszystkie (bez względu na wielkość poboru) położone w
odległości >0,5 km od granicy zlewni bilansowej, zostaną przypisane do tej zlewni. W
przypadku lokalizacji ujęcia o wydajności >20 m3/h w odległości <0,5 km od granicy
zlewni bilansowej przyjmuje się 50% podział wielkości poboru ujęcia między zlewnię
bilansowaną i sąsiednią.
8. Przy określaniu wpływu poborów wód podziemnych na wielkość przepływu przekroju
bilansowego, należy uwzględnić dokumentację hydrogeologiczną zasobów wód
podziemnych a w szczególności:
układ powierzchni piezometrycznej ujmowanego poziomu wodonośnego, szczególnie
w przypadku głębiej zalegających poziomów,
uwarunkowania hydrostrukturalne w poszczególnych zlewniach bilansowych
(głębokość zalegania poziomu wodonośnego, jego miąższość, stopień izolacji oraz
stratygrafię i głębokość ujęć wód podziemnych).
Przy określeniu wpływu użytkowania wód podziemnych na bilans wód powierzchniowych,
bardzo istotnym czynnikiem są warunki hydrogeologiczne: zasilania, przepływu i drenażu
wód podziemnych oraz prawidłowe odwzorowanie związków hydraulicznych pomiędzy
poszczególnymi poziomami wodonośnymi. W celu określenia tych warunków wykorzystano
schematyzację hydrogeologiczną przyjętą w „Dokumentacji zasobów dyspozycyjnych wód
podziemnych zlewni Redy…” oraz warstwy numeryczne Mapy hydrogeologicznej Polski MhP.
Interpretacja rozwiązania numerycznego z dokumentacji hydrogeologicznej i opracowane
przekroje hydrogeologiczne pozwoliły na określenie podstawy drenażu wód podziemnych
wyrażonej w m n.p.m. dla wszystkich zlewni cząstkowych (RYC. 2), poprzez opracowanie
hydrogeologicznych przekrojów koncepcyjnych (RYC. 1).
Na potrzeby opracowania dla każdego użytkownika wód podziemnych określono wartość
rzędnej głębokości ujęcia co pozwoliło na zagregowanie sumy poboru i przyporządkowanie
do odpowiedniej zlewni cząstkowej, a w konsekwencji odwzorowanie oddziaływania poboru
wód podziemnych na przepływ wód powierzchniowych.
W przypadku lokalizacji ujęcia wód podziemnych poniżej rzędnej podstawy drenażu (np.
Bolszewka – Bolszewo, rzędna 33 m n.p.m.), bazę drenażu stanowi kolejna zlewnia
bilansowa. Powyższy schemat obliczeniowy został zaimplementowany w sposób dynamiczny
w modelu matematycznym. Co pozwoliło na uwzględnienie warunków hydrodynamicznych
wpływu eksploatacji wód podziemnych na bilans wód powierzchniowych.
51
Ryc. 2. Wartości podstawy drenażu wód podziemnych w zlewniach cząstkowych m n.p.m.
11. Bilans wodnogospodarczy wód powierzchniowych może być przeprowadzany z
uwzględnieniem:
poboru średniego wód podziemnych dopuszczonego pozwoleniami wodnoprawnymi
według danych dla roku 2011 (jeśli w pozwoleniu określono jedynie wartość
maksymalną, zostaje ona uwzględniona),
poboru prognozowanego.
52
12. Sumaryczny przepływ w przekroju bilansowym w danej dekadzie ciągu przepływów
średnich dekadowych wielolecia, należy skorygować o wpływ zmiany wielkości poborów i
zrzutów ścieków wg zależności:
QCΔUSt = QCOt – [ QGOt - QGUSt]
gdzie:
QCΔUSt - średni w dekadzie t skorygowany przepływ o wpływ poboru wód
podziemnych i zrzut ścieków,
QCOt - sumaryczny przepływ obserwowany w dekadzie t,
QGUSt - średni dekadowy przepływ podziemny skorygowany o wpływ
poboru i zrzut ścieków.
13. W kolejnym przekroju bilansowym obserwowany przepływ uwzględnia przepływ
poprzedniego przekroju i przyrost z obszaru zlewni między tymi przekrojami, skorygowany o
pobory i zrzuty.
53
4. Bilans ilościowy zasobów wodnych w zlewni Redy
W zlewni rzeki Redy obserwacje prowadzone są przez IMGW w czterech przekrojach
wodowskazowych (tabela poniżej), w tym w dwóch usytuowanych bezpośrednio na rzece
Redzie oraz dwóch zlokalizowanych na jej dopływie – Bolszewce.
Bazę danych hydrologicznych stanowią dekadowe średnie przepływy z wielolecia 1986 –
2006 w przekrojach wodowskazowych. Na ich podstawie policzone zostały, m.in.:
· przepływy średnie z wielolecia (SSQ),
· przepływy średnie niskie roczne (SNQ) i najniższe (NNQ) z wielolecia,
· przepływy średnie niskie miesięczne (SNQm) i najniższe miesięczne (NNQm) z wielolecia,
· przepływy o określonym czasie trwania wraz z wyższymi z wielolecia,
· przepływy o określonej gwarancji zaspokojenia potrzeb wodnych (w wieloleciu, w
poszczególnych miesiącach wielolecia).
Przepływy te stanowią podstawy hydrologiczne do obliczeń ilościowych bilansów
wodnogospodarczych.
NR wodowskaz nazwa wodowskaz symbol
1 REDA - ZAMOSTNE R-Z
2 REDA - WEJHEROWO R-W
3 BOLSZEWKA - BARŁOMINO B-Bar
4 BOLSZEWKA - BOLSZEWO B-Bol
Wartości z przekroi wodowskazowych zostały transponowane na pozostałe przekroje
bilansowe ustalone zgodnie z przyjętą metodyką. Liczba wszystkich przekroi bilansowych w
zlewni Redy wynosi 91.
Zestawienie wszystkich przekroi bilansowych w zlewni Redy wraz z charakterystykami
hydrologicznymi i głównymi wynikami bilansowania zasobów wód powierzchniowych
stanowi załącznik nr 2 do opracowania.
54
4.1 Przepływy charakterystyczne
Przepływy NNQ, SNQ, QN, SSQ z wielolecia w przekrojach bilansowych (wodowskazowych)
1986-2006
NR wodowskaz
symbol
A [km2]
QN* [m
3·s
-1]
NNQ [m
3·s
-1]
SNQ [m
3·s
-1]
SSQ [m
3·s
-1]
1 R-Z 126,37 1,226 0,690 0,915 1,404
2 R-W 521,18 1,979 1,940 2,570 4,247
3 B-Bar 77,94 0,347 0,080 0,273 0,601
4 B-Bol 335,79 1,314 0,750 1,055 1,818 *PRZEPŁYW NIENARUSZALNY QN wyznaczony uproszczoną metodą H. Kostrzewy wg kryterium hydrobiologicznego
Przepływy niskie miesięczne (NNQm) z wielolecia w przekrojach bilansowych
(wodowskazowych); 1986-2006.
NNQ [m3·s
-1]
NR WODOWSKAZ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 R-Z 0,970 0,970 0,980 0,920 0,860 0,780 0,690 0,710 0,910 1,040 1,070 1,080
2 R-W 2,720 2,770 2,790 2,800 2,170 2,120 1,940 2,040 2,380 2,790 3,120 3,140
3 B-Bar 0,248 0,265 0,341 0,300 0,160 0,120 0,090 0,080 0,200 0,240 0,290 0,269
4 B-Bol 0,960 1,000 1,180 1,120 0,950 0,830 0,750 0,810 0,820 0,900 1,100 1,010
Przepływy średnie niskie miesięczne (SNQm) z wielolecia 1986-2006 w przekrojach
bilansowych (wodowskazowych).
SNQ [m3·s
-1]
NR WODOWSKAZ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 R-Z
1,346 1,373 1,370 1,207 1,108 1,009 1,008 1,000 1,159 1,256 1,374 1,438
2 R-W
4,141 4,258 4,308 3,798 3,269 2,929 2,825 2,791 3,162 3,479 4,053 4,229
3 B-Bar
0,580 0,609 0,627 0,510 0,407 0,346 0,326 0,301 0,368 0,436 0,518 0,612
4 B-Bol
1,741 1,846 1,831 1,592 1,366 1,236 1,177 1,138 1,310 1,461 1,651 1,761
Przepływy charakterystyczne (w analizowanym zakresie) w zlewni Redy w przekrojach
wodowskazowych wahają się od 0,080 m3/s (NNQ na wodowskazie BOLSZEWKA -
BARŁOMINO), do 4,247 m3/s (SSQ na wodowskazie REDA - WEJHEROWO). Średni przepływ
roczny na Redzie z wielolecia w górnym biegu rzeki w przekroju wodowskazowym REDA -
55
ZAMOSTNE oblicza się na 1,404 m3/s, natomiast w ostatnim przekroju wodowskazowym (REDA
- WEJHEROWO) przyjmuje cytowaną powyżej wartość 4,247 m3/s.
W obliczonych wartościach przepływów zauważa się zróżnicowanie przepływów w
poszczególnych miesiącach. Najwyższe miesięczne średnie niskie przepływy w przekrojach
wodowskazowych występują w lutym i marcu, najniższe przepływy odnotowuje się
natomiast w sierpniu.
W zlewni Redy przepływy w półroczu zimowym są wyższe w stosunku do wielkości
przepływów do półrocza letniego.
4.2. Zestawienie przepływów dekadowych znaturalizowanych dla przekroi
bilansowych
Z porównania przepływów rzeczywistych i znaturalizowanych na posterunkach
wodowskazowych największe różnice stwierdzono w Redzie w profilu Wejherowo (R-W),
gdzie wyniki naturalizacji są wyższe o 0,05m3/s. Natomiast w Bolszewce (profil Barłomino; B-
Bar) przepływy znaturalizowane są niższe niż rzeczywiste o 0,021m3/s. Wpływ użytkowania
na wielkość przepływów głównego dopływu Redy świadczący o przewadze zrzutów wynika z
faktu, iż pobory wód podziemnych realizowane są z poziomu wodonośnego przynależnego
do dolnej części zlewni oraz zlewni recypienta.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
R-Z R-W B-Bar B-Bol
1 2 3 4
[m3/s
]
SSQ SSQ_NAT
NR WODOWSKAZ SSQ NNQ SNQ SSQ_NAT NNQ_NAT SNQ_NAT
1 R-Z
4,247 1,940 2,570 4,248 1,941 2,570
2 R-W
1,404 0,690 0,915 1,454 0,740 0,965
3 B-Bar
1,818 0,750 1,055 1,797 0,729 1,034
4 B-Bol
0,601 0,080 0,273 0,601 0,080 0,273
56
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
R-Z R-W B-Bar B-Bol
1 2 3 4
[m3/s
]
NNQ NNQ_NAT
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
R-Z R-W B-Bar B-Bol
1 2 3 4
[m3/s
]
SNQ SNQ_NAT
Przepływy dekadowe dla przekroi bilansowych z wielolecia 1986- 2006 stanowią szczegółową
charakterystykę hydrologiczną, pozwalającą zobrazować czasową zmienność przepływów z
10 dniowym krokiem czasowym. Przepływy w zlewni Redy wykazują zróżnicowanie
dekadowe. Poniższe zestawienia tabelaryczne przedstawiają wartości przepływów
dekadowych znaturalizowanych dla poszczególnych przekroi bilansowych
(wodowskazowych).
nr przekroju
1
QDEK_1_NAT
QDEK_2_NAT
QDEK_3_NAT
średnia
m
iesi
ące
1 1,687 1,683 1,778 1,716 2 1,737 1,553 1,614 1,635 3 1,654 1,658 1,627 1,646 4 1,625 1,429 1,314 1,456 5 1,324 1,390 1,223 1,312 6 1,153 1,128 1,214 1,165 7 1,179 1,226 1,149 1,185 8 1,107 1,146 1,196 1,150 9 1,367 1,367 1,340 1,358 10 1,356 1,482 1,575 1,471 11 1,688 1,580 1,615 1,628 12 1,633 1,786 1,771 1,730
SSQ 1,454
nr
przekroju
2
QDEK_1_NAT
QDEK_2_NAT
QDEK_3_NAT
średnia
mie
siąc
e
1 5,187 4,892 5,387 5,155 2 5,661 4,973 4,949 5,194 3 5,211 5,371 5,473 5,351 4 5,237 4,673 3,934 4,615 5 3,624 3,905 3,453 3,660 6 3,253 3,180 3,182 3,205 7 3,155 3,244 3,155 3,185 8 3,091 3,125 3,246 3,154 9 3,637 3,675 3,669 3,660 10 3,699 4,015 4,115 3,943 11 4,886 4,567 4,800 4,751 12 4,705 5,202 5,390 5,099
SSQ 4,248
57
nr przekroju
3
QDEK_1_NAT
QDEK_2_NAT
QDEK_3_NAT
średnia m
iesi
ące
1 0,790 0,767 0,871 0,809 2 0,872 0,773 0,772 0,806 3 0,840 0,876 0,867 0,861 4 0,798 0,743 0,552 0,698 5 0,503 0,516 0,443 0,487 6 0,402 0,393 0,396 0,397 7 0,393 0,397 0,362 0,384 8 0,354 0,354 0,385 0,364 9 0,429 0,449 0,459 0,445 10 0,480 0,516 0,560 0,519 11 0,683 0,635 0,686 0,668 12 0,686 0,807 0,830 0,774
SSQ 0,601
nr przekroju
4
QDEK_1_NAT
QDEK_2_NAT
QDEK_3_NAT
średnia
mie
siąc
e
1 2,240 2,161 2,407 2,269 2 2,435 2,230 2,147 2,270 3 2,315 2,395 2,382 2,364 4 2,318 2,109 1,671 2,033 5 1,566 1,582 1,429 1,526 6 1,350 1,347 1,338 1,345 7 1,296 1,315 1,243 1,285 8 1,240 1,241 1,314 1,265 9 1,441 1,502 1,512 1,485 10 1,554 1,621 1,748 1,641 11 2,029 1,854 1,943 1,942 12 1,896 2,213 2,326 2,145
SSQ 1,797
4.3. Ilościowa gwarancja czasowa przepływów
Zasoby wodne charakteryzowane są m. in. przepływami o określonej gwarancji
występowania wraz z wyższymi. Przepływ gwarantowany (Qgw=p%) o gwarancji czasowej
p% jest to przepływ, który wraz z przepływami wyższymi od niego trwa przez p%
analizowanego czasu. Dla przekrojów wodowskazowych w zlewni Redy policzone zostały
przepływy o określonym czasie trwania wraz wyższymi na podstawie wartości przepływów
średnich dekadowych znaturalizowanych, dla gwarancji p = 100%, p = 98%, p = 95 % i p =
90%. Informację o wartościach przepływów o dowolnej gwarancji czasowej z przedziału 0 –
100 % dla wszystkich przekroi bilansowych w zlewni można uzyskać z modelu będącego
elementem opracowania.
Przepływy znaturalizowane z gwarancją Q100,Q98, Q95, Q90% [m3·s
-1]
0,740
1,941
0,080
0,729
0 1 2 3 4
R-Z
R-W
B-Bar
B-Bol
[m3/s]
Q100%
0,891
2,223
0,193
0,879
0 1 2 3 4
R-Z
R-W
B-Bar
B-Bol
[m3/s]
Q98%
58
0,960
2,491
0,230
0,959
0 1 2 3 4
R-Z
R-W
B-Bar
B-Bol
[m3/s]
Q95%
1,040
2,774
0,265
1,059
0 1 2 3 4
R-Z
R-W
B-Bar
B-Bol
[m3/s]
Q90%
Poniższa mapa obrazuje rozkład wartości przepływów o gwarancji 90% występowania w
przekrojach bilansowych zlewni Redy.
Rys. 9. Przepływy gwarantowane (90%) w zlewni Redy
4.4. Przepływy nienaruszalne
Wartości przepływów nienaruszalnych zostały obliczone dla wszystkich przekroi bilansowych
w zlewni z zastosowaniem metody H. Kostrzewy (wg kryterium hydrobiologicznego), zgodnie
z przeprowadzoną analizą wyboru metody obliczania przepływu nienaruszalnego w części
metodycznej opracowania.
Poniższa mapa obrazuje wartości przepływów nienaruszalnych obliczonych dla
poszczególnych przekroi bilansowych w analizowanej zlewni.
59
Rys. 10. Przepływy nienaruszalne w zlewni Redy
4.5. Bilans ilościowy zasobów wodnych w zlewni Redy przy założeniu braku,
bądź minimalnego użytkowania wód
Poniższe prezentacje graficzne przedstawiają wartości zasobów zwrotnych i bezzwrotnych
w przekrojach wodowskazowych zlewni Redy obliczonych z zastosowaniem opracowanego
modelu dla wariantu bilansu przy założeniu braku, bądź minimalnego użytkowania wód (tzw.
naturalizacja przepływów), natomiast mapy obrazują wartości zasobów we wszystkich
przekrojach bilansowych w zlewni, dla 90% gwarancji wystąpienia zasobów.
Zasoby zwrotne z gwarancją Q100,Q98, Q95, Q90% [m3·s
-1]
-0,486
-0,038
-0,267
-0,584
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ100%
-0,335
0,243
-0,154
-0,434
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ98%
60
-0,266
0,512
-0,117
-0,354
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ95%
-0,186
0,795
-0,082
-0,254
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ90%
Zasoby bezzwrotne z gwarancją Q100,Q98, Q95, Q90% [m3·s
-1]
0,000
0,000
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ100%
0,000
0,241
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ98%
0,000
0,512
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ95%
0,000
0,795
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ90%
61
Rys. 11. Zasoby dyspozycyjne zwrotne (90%) w zlewni Redy – wariant bilansu bez użytkowania
Rys. 12. Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne (90%) w zlewni Redy – wariant bilansu bez użytkowania
62
4.6. Aktualny bilans ilościowy zasobów wodnych w zlewni Redy
Poniższe prezentacje graficzne przedstawiają wartości zasobów zwrotnych i bezzwrotnych w
przekrojach wodowskazowych zlewni Redy obliczonych z zastosowaniem opracowanego
modelu dla aktualnego wariantu bilansu, natomiast mapy obrazują wartości zasobów we
wszystkich przekrojach bilansowych w zlewni, dla 90% gwarancji wystąpienia zasobów.
Zasoby zwrotne z gwarancją Q100,Q98, Q95, Q90% [m3·s
-1]
-0,568
-0,182
-0,271
-0,576
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ100%
-0,417
0,100
-0,158
-0,426
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ98%
-0,358
0,368
-0,121
-0,346
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ95%
-0,277
0,653
-0,086
-0,254
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ90%
Zasoby bezzwrotne z gwarancją Q100,Q98, Q95, Q90% [m3·s
-1]
0,000
0,000
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ100%
0,000
0,096
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ98%
63
0,000
0,368
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ95%
0,000
0,653
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ90%
Rys. 13. Zasoby dyspozycyjne zwrotne (90%) w zlewni Redy – wariant bilansu aktualny
64
Rys. 14. Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne (90%) w zlewni Redy – wariant bilansu aktualny
Wartości rocznej gwarancji czasowej przepływów w wersji aktualnej bilansu, określonej jako
częstość występowania w rozpatrywanym wieloleciu przedziału czasowego, w którym
zapotrzebowanie na wodę zostało zrealizowane, przedstawiono dla przekroi
wodowskazowych na poniższym wykresie (gwarancja czasowa w wieloleciu) i jako
zestawienie tabelaryczne (gwarancja czasowa w poszczególnych miesiącach wielolecia).
Analizując uzyskane wyniki dla wielolecia należy podkreślić różnicę w wysokości gwarancji w
poszczególnych przekrojach bilansowych. W górnym odcinku Redy (wodowskaz Zamostne na
Redzie) występują bardzo niskie gwarancje pokrycia potrzeb. Największe wartości gwarancji
w zlewni uzyskano w przekroju Redy w Wejherowie. W przypadku bardziej szczegółowej
analizy dla poszczególnych m-cy wielolecia zmniejsza się wartość gwarancji, np. dla przekroju
Zamostne w żadnej dekadzie czerwca w analizowanym wieloleciu nie wystąpiło pokrycie
potrzeb użytkowników korzystających z wód.
65
Roczne gwarancje czasowe przepływów w wersji aktualnej bilansu
23
99
7773
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
R-Z R-W B-Bar B-Bol
[%]
Miesięczne gwarancje czasowe przepływów w wersji aktualnej bilansu
NR WODOWSKAZ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 R-Z
30 38 41 21 6 0 6 6 14 27 33 49
2 R-W
100 100 100 100 100 98 95 97 100 100 100 100
3 B-Bar
95 97 94 90 68 57 49 46 70 75 89 98
4 B-Bol
94 84 89 87 56 49 48 33 75 79 86 95
0
20
40
60
80
100
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
GT [%]
R - Z R - W B - Bar B - Bol
66
Rys. 15 Gwarancja czasowa zaspokojenia potrzeb wodnych użytkowników w przekrojach bilansowych zlewni
Redy - wg bilansu aktualnego
Rys. 16 Gwarancja czasowa zaspokojenia potrzeb wodnych użytkowników w przekrojach bilansowych zlewni
Redy - wg bilansu perspektywicznego
67
4.7. Perspektywiczny bilans ilościowy zasobów wodnych w zlewni Redy
W celu opracowania wersji perspektywicznej bilansu wodno- gospodarczego w zlewni Redy,
wystąpiono z zapytaniami do gmin oraz do zarządów melioracji i urządzeń wodnych z
obszaru analizowanej zlewni, o następujące informacje:
- planowane w gminie zmiany w korzystaniu z wód, tj. w użytkowaniu komunalnych ujęć wód
powierzchniowych i podziemnych oraz w odprowadzaniu ścieków z oczyszczalni
komunalnych (informacje powinny wskazywać planowane zmiany w przedmiotowym
użytkowaniu wód, w perspektywie kolejnych dziesięciu lat, w zakresie budowy nowych ujęć
wody i oczyszczalni ścieków, bądź planowanych zmian w zakresie eksploatacji istniejących
ujęć i oczyszczalni);
- planowane istotne zmiany korzystania z wód do nawodnień rolniczych (planowana istotna
zmiana wielkości poboru wód, budowa nowych ujęć wody) przez użytkowników prywatnych
i przedsiębiorstwa;
- szczegółowe informacje nt. planowanych w okresie 2012 – 2015 inwestycji
hydrotechnicznych (zbiorniki małej retencji, piętrzenia cieków i jezior) na obszarze zlewni
Redy (ew. w dalszej perspektywie, jeśli istnieją plany).
Na podstawie uzyskanych informacji zwrotnych opracowano warstwy użytkowania wód w
zlewni Redy w perspektywie 2021 r.
Dodatkowo dla ustalenia poziomu użytkowania zasobów wodnych w perspektywie czasu,
przeanalizowano zapisy Aktualizacji Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków
Komunalnych, zrealizowanej na podstawie informacji z aglomeracji wg stanu na koniec 2010
r.
W stosunku do poziomu użytkowania zasobów wodnych w zlewni dla wersji bilansu
aktualnego (2011 r.), zmiany dla okresu 2021 r. są niewielkie – różnica dot. wyłącznie zakresu
odprowadzania ścieków, tj. perspektywa 2021 r. nie obejmuje dwóch planowanych do
likwidacji zrzutów ścieków.
Gminy i ZMiUW podawały często informacje o prawdopodobnych zmianach pochodzących z
planów wieloletnich, uzależnionych często od dostępności środków finansowych na
inwestycje lub od zainteresowania prywatnych inwestorów. Takie informacje nie mogły
znaleźć odzwierciedlenia w przyszłościowej wersji poziomu wykorzystania zasobów w zlewni.
Bardzo często również wskazywane przez gminy zmiany dot. przykładowo planowanego
zwiększenia eksploatacji ujęcia były już uwzględnione w ramach obecnie funkcjonującego
pozwolenia wodnoprawnego dla tego ujęcia, co świadczy o przewymiarowaniu obecnych
wartości użytkowania wód limitowanych pozwoleniami i może wskazywać na potrzebę
przeprowadzenia weryfikacji tych dokumentów.
68
Poniższe prezentacje graficzne przedstawiają wartości zasobów zwrotnych i bezzwrotnych w
przekrojach wodowskazowych zlewni Redy obliczonych z zastosowaniem opracowanego
modelu dla perspektywicznego wariantu bilansu (2021 r.), natomiast mapy obrazują wartości
zasobów we wszystkich przekrojach bilansowych w zlewni, dla 90% gwarancji wystąpienia
zasobów.
Zasoby zwrotne z gwarancją Q100,Q98, Q95, Q90% [m3·s
-1]
-0,568
-0,184
-0,271
-0,578
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ100%
-0,417
0,098
-0,158
-0,428
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-Bol
Q98%
-0,358
0,366
-0,121
-0,348
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ95%
-0,277
0,651
-0,086
-0,254
-2 -1 0 1 2
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ90%
Zasoby bezzwrotne z gwarancją Q100,Q98, Q95, Q90% [m3·s
-1]
0,000
0,000
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ100%
0,000
0,094
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ98%
69
0,000
0,366
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ95%
0,000
0,651
0,000
0,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
R-Z
R-W
B-Bar
B-BolQ90%
Rys. 17. Zasoby dyspozycyjne zwrotne (90%) w zlewni Redy – wariant bilansu perspektywicznego
70
Rys. 18. Zasoby dyspozycyjne bezzwrotne (90%) w zlewni Redy – wariant bilansu
perspektywicznego
Wpływ obecnego i przewidywanego sposobu użytkowania zasobów wodnych na reżim
hydrologiczny można prześledzić w oparciu o wyniki zestawione w załączniku nr 2 (kolumny
danych wyników analiz zasobów zwrotnych i bezzwrotnych wg stanu aktualnego i ujęcia
perspektywicznego na rok 2021).
Na poniższych wykresach przedstawiono wartości zasobów dyspozycyjnych zwrotnych (ZDZ)
i bezzwrotnych (ZDB) wzdłuż biegu rzeki Redy i jej głównych dopływów Bolszewki i Zagórskiej
Strugi we wszystkich ich przekrojach bilansowych dla wersji bilansu aktualnego.
71
-2,000
-1,500
-1,000
-0,500
0,000
0,500
1,000
60
3,3
13
60
3,2
01
60
3,2
00
60
0,5
18
59
9,8
20
59
9,7
86
59
9,7
81
59
1,2
81
59
0,3
25
59
0,1
93
59
0,1
94
59
0,1
48
59
0,1
49
56
0,6
40
56
0,6
17
52
9,9
19
52
6,4
05
52
1,1
82
51
6,7
00
51
6,4
56
51
6,2
34
51
6,0
54
51
5,8
38
51
2,7
80
51
2,7
48
17
2,1
44
14
9,5
05
13
1,0
06
12
9,9
70
12
6,3
68
12
5,8
89
12
5,8
73
85
,27
8
77
,08
8
77
,06
8
64
,99
7
37
,43
0
37
,38
7
20
,72
6
0,01,01,01,02,52,62,62,68,59,39,39,69,622,622,622,623,725,326,626,726,826,826,927,927,927,932,333,133,736,036,336,336,340,440,440,446,946,946,9
[m3/s
]
km
ZDZG_100 akt
A [km2]
Gwarancja 100% ZDB
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
60
3,3
13
60
3,2
01
60
3,2
00
60
0,5
18
59
9,8
20
59
9,7
86
59
9,7
81
59
1,2
81
59
0,3
25
59
0,1
93
59
0,1
94
59
0,1
48
59
0,1
49
56
0,6
40
56
0,6
17
52
9,9
19
52
6,4
05
52
1,1
82
51
6,7
00
51
6,4
56
51
6,2
34
51
6,0
54
51
5,8
38
51
2,7
80
51
2,7
48
17
2,1
44
14
9,5
05
13
1,0
06
12
9,9
70
12
6,3
68
12
5,8
89
12
5,8
73
85
,27
8
77
,08
8
77
,06
8
64
,99
7
37
,43
0
37
,38
7
20
,72
6
0,01,01,01,02,52,62,62,68,59,39,39,69,622,622,622,623,725,326,626,726,826,826,927,927,927,932,333,133,736,036,336,336,340,440,440,446,946,946,9
[m3/s
]
km
ZDZBG_100 akt
A [km2]
Bolszewka Kanał Kostkowo
Dopływ spod Chynowia
Dopływ spod Strzebielina
Cedron
Kanał Łyski
Kanał Mrzezino
Dopływ z polderu Rekowo
Dopływ z polderu Mrzezino
72
Gwarancja 98% ZDZ
-2,000
-1,500
-1,000
-0,500
0,000
0,500
1,000
60
3,3
13
60
3,2
01
60
3,2
00
60
0,5
18
59
9,8
20
59
9,7
86
59
9,7
81
59
1,2
81
59
0,3
25
59
0,1
93
59
0,1
94
59
0,1
48
59
0,1
49
56
0,6
40
56
0,6
17
52
9,9
19
52
6,4
05
52
1,1
82
51
6,7
00
51
6,4
56
51
6,2
34
51
6,0
54
51
5,8
38
51
2,7
80
51
2,7
48
17
2,1
44
14
9,5
05
13
1,0
06
12
9,9
70
12
6,3
68
12
5,8
89
12
5,8
73
85
,27
8
77
,08
8
77
,06
8
64
,99
7
37
,43
0
37
,38
7
20
,72
6
0,01,01,01,02,52,62,62,68,59,39,39,69,622,622,622,623,725,326,626,726,826,826,927,927,927,932,333,133,736,036,336,336,340,440,440,446,946,946,9
[m3/s
]
km
ZDZG_98 akt
A [km2]
Gwarancja 98% ZDB
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
60
3,3
13
60
3,2
01
60
3,2
00
60
0,5
18
59
9,8
20
59
9,7
86
59
9,7
81
59
1,2
81
59
0,3
25
59
0,1
93
59
0,1
94
59
0,1
48
59
0,1
49
56
0,6
40
56
0,6
17
52
9,9
19
52
6,4
05
52
1,1
82
51
6,7
00
51
6,4
56
51
6,2
34
51
6,0
54
51
5,8
38
51
2,7
80
51
2,7
48
17
2,1
44
14
9,5
05
13
1,0
06
12
9,9
70
12
6,3
68
12
5,8
89
12
5,8
73
85
,27
8
77
,08
8
77
,06
8
64
,99
7
37
,43
0
37
,38
7
20
,72
6
0,01,01,01,02,52,62,62,68,59,39,39,69,622,622,622,623,725,326,626,726,826,826,927,927,927,932,333,133,736,036,336,336,340,440,440,446,946,946,9
[m3/s
]
km
ZDZBG_98 akt
A [km2]
73
Gwarancja 95% ZDZ
-2,000
-1,500
-1,000
-0,500
0,000
0,500
1,000
60
3,3
13
60
3,2
01
60
3,2
00
60
0,5
18
59
9,8
20
59
9,7
86
59
9,7
81
59
1,2
81
59
0,3
25
59
0,1
93
59
0,1
94
59
0,1
48
59
0,1
49
56
0,6
40
56
0,6
17
52
9,9
19
52
6,4
05
52
1,1
82
51
6,7
00
51
6,4
56
51
6,2
34
51
6,0
54
51
5,8
38
51
2,7
80
51
2,7
48
17
2,1
44
14
9,5
05
13
1,0
06
12
9,9
70
12
6,3
68
12
5,8
89
12
5,8
73
85
,27
8
77
,08
8
77
,06
8
64
,99
7
37
,43
0
37
,38
7
20
,72
6
0,01,01,01,02,52,62,62,68,59,39,39,69,622,622,622,623,725,326,626,726,826,826,927,927,927,932,333,133,736,036,336,336,340,440,440,446,946,946,9
[m3/s
]
km
ZDZG_95 akt
A [km2]
Gwarancja 95% ZDB
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
60
3,3
13
60
3,2
01
60
3,2
00
60
0,5
18
59
9,8
20
59
9,7
86
59
9,7
81
59
1,2
81
59
0,3
25
59
0,1
93
59
0,1
94
59
0,1
48
59
0,1
49
56
0,6
40
56
0,6
17
52
9,9
19
52
6,4
05
52
1,1
82
51
6,7
00
51
6,4
56
51
6,2
34
51
6,0
54
51
5,8
38
51
2,7
80
51
2,7
48
17
2,1
44
14
9,5
05
13
1,0
06
12
9,9
70
12
6,3
68
12
5,8
89
12
5,8
73
85
,27
8
77
,08
8
77
,06
8
64
,99
7
37
,43
0
37
,38
7
20
,72
6
0,01,01,01,02,52,62,62,68,59,39,39,69,622,622,622,623,725,326,626,726,826,826,927,927,927,932,333,133,736,036,336,336,340,440,440,446,946,946,9
[m3/s
]
km
ZDZBG_95 akt
A [km2]
74
Gwarancja 90% ZDZ
-2,000
-1,500
-1,000
-0,500
0,000
0,500
1,000
60
3,3
13
60
3,2
01
60
3,2
00
60
0,5
18
59
9,8
20
59
9,7
86
59
9,7
81
59
1,2
81
59
0,3
25
59
0,1
93
59
0,1
94
59
0,1
48
59
0,1
49
56
0,6
40
56
0,6
17
52
9,9
19
52
6,4
05
52
1,1
82
51
6,7
00
51
6,4
56
51
6,2
34
51
6,0
54
51
5,8
38
51
2,7
80
51
2,7
48
17
2,1
44
14
9,5
05
13
1,0
06
12
9,9
70
12
6,3
68
12
5,8
89
12
5,8
73
85
,27
8
77
,08
8
77
,06
8
64
,99
7
37
,43
0
37
,38
7
20
,72
6
0,01,01,01,02,52,62,62,68,59,39,39,69,622,622,622,623,725,326,626,726,826,826,927,927,927,932,333,133,736,036,336,336,340,440,440,446,946,946,9
[m3/s
]
km
ZDZG_90 akt
A [km2]
Gwarancja 90% ZDB
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
60
3,3
13
60
3,2
01
60
3,2
00
60
0,5
18
59
9,8
20
59
9,7
86
59
9,7
81
59
1,2
81
59
0,3
25
59
0,1
93
59
0,1
94
59
0,1
48
59
0,1
49
56
0,6
40
56
0,6
17
52
9,9
19
52
6,4
05
52
1,1
82
51
6,7
00
51
6,4
56
51
6,2
34
51
6,0
54
51
5,8
38
51
2,7
80
51
2,7
48
17
2,1
44
14
9,5
05
13
1,0
06
12
9,9
70
12
6,3
68
12
5,8
89
12
5,8
73
85
,27
8
77
,08
8
77
,06
8
64
,99
7
37
,43
0
37
,38
7
20
,72
6
0,01,01,01,02,52,62,62,68,59,39,39,69,622,622,622,623,725,326,626,726,826,826,927,927,927,932,333,133,736,036,336,336,340,440,440,446,946,946,9
[m3/s
]
km
ZDZBG_90 akt
A [km2]
75
BOLSZEWKA Gwarancja 100% ZDZ
-1,200
-1,000
-0,800
-0,600
-0,400
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
34
0,5
5
33
5,7
9
22
2,4
6
21
7,7
0
10
4,4
1
10
3,0
5
99
,60
98
,57
93
,43
10
3,0
5
91
,36
85
,00
77
,94
34
,83
34
,78
21
,11
21
,11
21
,11
15
,82
0,00002,85283,99423,99423,99424,81327,08477,762211,149612,524712,524712,524717,188026,119326,119326,119326,160426,160426,1604
[m3/s
]
km
ZDZG_100 akt
A [km2]
ZAGÓRSKA STRUGA Gwarancja 100% ZDZ
-1,200
-1,000
-0,800
-0,600
-0,400
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
37
1,3
7
37
0,8
7
36
7,5
0
36
7,4
8
34
0,5
5
34
0,5
5
11
7,4
2
11
7,4
2
65
,83
48
,66
43
,06
43
,04
25
,83
0,00000,95662,86492,86492,86492,88687,48247,48247,482415,440818,043418,043418,0434
[m3/s
]
km
ZDZG_100 akt
A [km2]
76
BOLSZEWKA Gwarancja 98% ZDZ
-1,200
-1,000
-0,800
-0,600
-0,400
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
34
0,5
5
33
5,7
9
22
2,4
6
21
7,7
0
10
4,4
1
10
3,0
5
99
,60
98
,57
93
,43
10
3,0
5
91
,36
85
,00
77
,94
34
,83
34
,78
21
,11
21
,11
21
,11
15
,82
0,00002,85283,99423,99423,99424,81327,08477,762211,149612,524712,524712,524717,188026,119326,119326,119326,160426,160426,1604
[m3/s
]
km
ZDZG_98 akt
A [km2]
ZAGÓRSKA STRUGA Gwarancja 98% ZDZ
-1,200
-1,000
-0,800
-0,600
-0,400
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
37
1,3
7
37
0,8
7
36
7,5
0
36
7,4
8
34
0,5
5
34
0,5
5
11
7,4
2
11
7,4
2
65
,83
48
,66
43
,06
43
,04
25
,83
0,00000,95662,86492,86492,86492,88687,48247,48247,482415,440818,043418,043418,0434
[m3/s
]
km
ZDZG_98 akt
A [km2]
77
BOLSZEWKA Gwarancja 95% ZDZ
-1,200
-1,000
-0,800
-0,600
-0,400
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
34
0,5
5
33
5,7
9
22
2,4
6
21
7,7
0
10
4,4
1
10
3,0
5
99
,60
98
,57
93
,43
10
3,0
5
91
,36
85
,00
77
,94
34
,83
34
,78
21
,11
21
,11
21
,11
15
,82
0,00002,85283,99423,99423,99424,81327,08477,762211,149612,524712,524712,524717,188026,119326,119326,119326,160426,160426,1604
[m3/s
]
km
ZDZG_95 akt
A [km2]
ZAGÓRSKA STRUGA Gwarancja 95% ZDZ
-1,200
-1,000
-0,800
-0,600
-0,400
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
37
1,3
7
37
0,8
7
36
7,5
0
36
7,4
8
34
0,5
5
34
0,5
5
11
7,4
2
11
7,4
2
65
,83
48
,66
43
,06
43
,04
25
,83
0,00000,95662,86492,86492,86492,88687,48247,48247,482415,440818,043418,043418,0434
[m3/s
]
km
ZDZG_95 akt
A [km2]
78
BOLSZEWKA Gwarancja 90% ZDZ
-1,200
-1,000
-0,800
-0,600
-0,400
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
34
0,5
5
33
5,7
9
22
2,4
6
21
7,7
0
10
4,4
1
10
3,0
5
99
,60
98
,57
93
,43
10
3,0
5
91
,36
85
,00
77
,94
34
,83
34
,78
21
,11
21
,11
21
,11
15
,82
0,00002,85283,99423,99423,99424,81327,08477,762211,149612,524712,524712,524717,188026,119326,119326,119326,160426,160426,1604
[m3/s
]
km
ZDZG_90 akt
A [km2]
ZAGÓRSKA STRUGA Gwarancja 90% ZDZ
-1,200
-1,000
-0,800
-0,600
-0,400
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
37
1,3
7
37
0,8
7
36
7,5
0
36
7,4
8
34
0,5
5
34
0,5
5
11
7,4
2
11
7,4
2
65
,83
48
,66
43
,06
43
,04
25
,83
0,00000,95662,86492,86492,86492,88687,48247,48247,482415,440818,043418,043418,0434
[m3/s
]
km
ZDZG_90 akt
A [km2]
79
4.8. Analiza wpływu użytkowania terenu na reżim hydrologiczny
Zróżnicowany charakter użytkowania terenu zlewni Redy ma istotne znaczenie jako czynnik
kształtujący warunki odpływu (rys. 1 w rozdz. 2.3). Wydzielone w zlewni dwie scalone części
wód wyraźnie różnią się pokryciem terenu co znajduje przełożenie w uzyskanych wynikach
bilansowania i obliczeń hydrologicznych. Dominujące typy użytkowania terenu scalonej część
wód obejmującej górną Redę po ujście Bolszewki (DW1802) to grunty rolne oraz lasy. W tej
części zlewni czynnik związany z oddziaływaniem obszarów zurbanizowanych na odpływ jest
bardzo słaby. O stabilności reżimu hydrologicznego w górnej Redzie świadczy m.in. wąski
przedział zmienności średnich miesięcznych przepływów w wieloleciu (1,312 - 1,730 m3·s-1).
Porównanie modułów średniego odpływu (SSq) wyraźnie wskazuje na większą niż w
przekroju nr 2 zasobność wodną zlewni cząstkowej zamkniętej wodowskazem w Zamostne
(wykresy poniżej). Nie bez znaczenia jest także fakt rozmieszczenia terenów leśnych, które
obejmują źródłowe odcinki górnej Redy i jej dopływów.
Rolnicze i leśne użytkowanie terenu zlewni Bolszewki zamkniętej profilem w Barłominie oraz
brak użytkowania wód powierzchniowych decyduje o małej zmienności przepływów w skali
średniego roku wielolecia (0,397 - 0,861 m3·s-1). Wraz z przyrostem zlewni czyli na
posterunku nr 4 (Bolszewka - Bolszewo) średni odpływ jednostkowy maleje. Jest to wynikiem
zmiany nie tylko użytkowania terenu (wzrost udziału terenów zurbanizowanych, których
potencjał retencyjny jest niższy niż pozostałych typów użytkowania), ale także zmianą
(obniżeniem) spadków terenu. W warunkach przepływów ekstremalnych tj. strefy
przepływów niskich (NNq) zasoby wodne górnej Bolszewki plasują się niżej niż w całej zlewni
po wodowskaz nr 4. Przyczyny tego zjawiska należy upatrywać m.in. w fakcie, iż przy
długotrwałym okresie przepływów niżówkowych odpływ w małych ciekach zanika. Generalną
uwagą jest, iż Bolszewka w porównaniu z Redą jest mniej zasobna i odprowadza z 1km2
powierzchni o połowę mniej wody (z porównania SSq z posterunku 1 i 4). Na kolejnym
zestawieniu wykresów jest to szczególnie widoczne, czyli poniżej ujścia Bolszewki odpływ
jednostkowy Redy wyraźnie zmniejsza się. Jednocześnie należy zwrócić uwagę na
rozwiązania hydrotechniczne zlokalizowane tuż poniżej ujścia Bolszewki. Na jej recypiencie
zlokalizowane są jaz i kanał ulgi, których celem jest odprowadzenie nadmiaru wody z Redy
do Starej Redy. Wymienione nadmiary wód dotyczą okresów wezbrań gdy z uwagi na górski,
potokowy charakter Bolszewki notowany jest nagły przybór wody, co dla trenów położonych
poniżej i przyległych do doliny rzeki Redy stwarza realne zagrożenie powodziowe.
80
Moduły odpływu w przekrojach wodowskazowych Redy i Bolszewki
11,11
8,157,71
5,42
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
R-Z R-W B-Bar B-Bol
1 2 3 4
q [l
/s z
km
2 ]
SSq
7,24
4,93
3,50 3,14
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
R-Z R-W B-Bar B-Bol
1 2 3 4
q [l
/s z
km
2 ]
SNq
5,46
3,72
1,03
2,23
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
R-Z R-W B-Bar B-Bol
1 2 3 4
q [l
/s z
km
2 ]
NNq
Zmiany modułu odpływu wraz z biegiem Redy (wykresy poniżej) pozwoliły na weryfikację
wpływu użytkowania terenu zlewni na reżim hydrologiczny. Wraz z przyrostem zlewni
zasobność wodna maleje, a punktami na cieku w których stwierdzono wyraźne, skokowe
zmiany wielkości odpływu jednostkowego są: ujście Bolszewki oraz punkt rozdziału wód
Redy na Kanał Łyski i Mrzezino.
Moduły odpływu w przekrojach bilansowych Redy
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
60
3,3
60
3,2
60
3,2
60
0,5
59
9,8
59
9,8
59
9,8
59
1,3
59
0,3
59
0,2
59
0,2
59
0,1
59
0,1
56
0,6
56
0,6
52
9,9
52
6,4
52
1,2
51
6,7
51
6,5
51
6,2
51
6,1
51
5,8
51
2,8
51
2,7
17
2,1
14
9,5
13
1,0
13
0,0
12
6,4
12
5,9
12
5,9
85
,3
77
,1
77
,1
65
,0
37
,4
37
,4
20
,7
0 1 1 1 3 3 3 3 9 9 9 10 10 23 23 23 24 25 27 27 27 27 27 28 28 28 32 33 34 36 36 36 36 40 40 40 47 47 47
q [l/s z km2]
SSq
[km2]
[km]
Dopływ z polderu Mrzezino
Dopływ z polderu Rekowo
Kanał ŁyskiCedron
BOLSZEWKAKanał Kostkowo
Dopływ spod Chynowia
Dopływ ze Strzebielina
81
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
60
3,3
60
3,2
60
3,2
60
0,5
59
9,8
59
9,8
59
9,8
59
1,3
59
0,3
59
0,2
59
0,2
59
0,1
59
0,1
56
0,6
56
0,6
52
9,9
52
6,4
52
1,2
51
6,7
51
6,5
51
6,2
51
6,1
51
5,8
51
2,8
51
2,7
17
2,1
14
9,5
13
1,0
13
0,0
12
6,4
12
5,9
12
5,9
85
,3
77
,1
77
,1
65
,0
37
,4
37
,4
20
,7
0 1 1 1 3 3 3 3 9 9 9 10 10 23 23 23 24 25 27 27 27 27 27 28 28 28 32 33 34 36 36 36 36 40 40 40 47 47 47
q [l/s z km2]
SNq
[km2]
[km]
Dopływ z polderu Mrzezino
Dopływ z polderu Rekowo
Kanał Łyski
Cedron
BOLSZEWKAKanał Kostkowo
Dopływ spod Chynowia
Dopływ ze Strzebielina
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
60
3,3
60
3,2
60
3,2
60
0,5
59
9,8
59
9,8
59
9,8
59
1,3
59
0,3
59
0,2
59
0,2
59
0,1
59
0,1
56
0,6
56
0,6
52
9,9
52
6,4
52
1,2
51
6,7
51
6,5
51
6,2
51
6,1
51
5,8
51
2,8
51
2,7
17
2,1
14
9,5
13
1,0
13
0,0
12
6,4
12
5,9
12
5,9
85
,3
77
,1
77
,1
65
,0
37
,4
37
,4
20
,7
0 1 1 1 3 3 3 3 9 9 9 10 10 23 23 23 24 25 27 27 27 27 27 28 28 28 32 33 34 36 36 36 36 40 40 40 47 47 47
q [l/s z km2]
NNq
[km2]
[km]
Dopływ z polderu Mrzezino
Dopływ z polderu RekowoKanał Łyski Cedron
BOLSZEWKA
Kanał Kostkowo Dopływ spod Chynowia
Dopływ ze Strzebielina
4.9. Analiza oddziaływania obiektów hydrotechnicznych na reżim
hydrologiczny
W zlewni Redy istniejące obiekty hydrotechniczne na cieku głównym jak i dopływach, z
wyjątkiem rozwiązań w dolnym biegu, nie wpływają znacząco na ogólny reżim hydrologiczny.
Wymienione w rozdziale 2.5 budowle hydrotechniczne zlokalizowane tuż poniżej ujścia
Bolszewki (kanał ulgi wraz z jazem ulgi) swój wpływ zaznaczają szczególnie w czasie trwania
wezbrań. Pomimo, iż ich funkcją jest także utrzymanie stałego poziomu piętrzenia dla celów
elektrowni zlokalizowanej na obszarze pobliskiej cementowni, na wodowskazie w
Wejherowie nie stwierdzono oddziaływań na reżim przepływu. Punktem w którym zachodzi
bardzo silne oddziaływanie obiektów hydrotechnicznych na reżim hydrologiczny Redy jest
punkt rozdziału wód na Kanał Łyski i Kanał Mrzezino (km 9+450). Szczególnie istotne dla
reżimu odpływu Redy jest oddziaływanie związane z realizowanym przez Kanał Mrzezino
odprowadzeniem wód poza granice jej zlewni.
Zatem jako najważniejsze oddziaływania obiektów hydrotechnicznych na reżim
hydrologiczny rzeki Redy należy przyjąć wpływ urządzeń i rozwiązań służących zmianie biegu
rzeki oraz ochrony przeciwpowodziowej realizowanej wzdłuż dolnego odcinka doliny cieku
82
głównego oraz w strefie nadmorskiej (wały przeciwpowodziowe stanowiące osłonę
przeciwpowodziową terenów zagrożonych powodzią ze strony morza).
4.10. Bilans zasobów wód podziemnych
Rozdział zasobów dyspozycyjnych poszczególnych pięter wodonośnych w obrębie
wydzielonych obszarów bilansowych wód podziemnych zlewni Redy przedstawiono na
poniższej mapie.
W charakterystykach stanu rezerw zasobów wód podziemnych dla wydzielonych na potrzeby
niniejszego opracowania obszarów bilansowych (zgodnie z wydzieleniem obszarów
bilansowych w dokumentacji hydrogeologicznej tego obszaru), posłużono się modułami
zasobowymi poszczególnych obszarów bilansowych wód podziemnych.
Przy uwzględnieniu wielkości eksploatacji wód podziemnych odpowiadającej średniemu
dopuszczalnemu poborowi dobowemu z pozwoleń wodnoprawnych, rezerwy zasobów wód
podziemnych występują w obszarze bilansowym górnej Redy. Dla piętra czwartorzędowego
sięgają one 73%, a dla połączonych pięter neogenu i paleogenu aż 97%.
Diametralnie różna jest sytuacja stanu rezerw wód podziemnych w obszarach bilansowych
dolnej Redy i Zagórskiej Strugi. W obszarze bilansowym dolnej Redy, nieznaczne (8%)
rezerwy występują w połączonych piętrach wodonośnych neogenu i paleogenu, natomiast
deficyt zasobów wód podziemnych występuje w piętrze czwartorzędowym, gdzie
rozdysponowanie poborów wg pozwoleń przekracza zasoby o 69%.
W obszarze bilansowym Zagórskiej Strugi, brak rezerw zasobowych odnosi się praktycznie do
wszystkich pięter wodonośnych. Co prawda dla piętra czwartorzędowego istnieje 2%
rezerwa, ale w połączonych piętrach neogenu i paleogenu, a także poziomie kredowym
występuje deficyt zasobów wód podziemnych. W przypadku połączonych pięter neogenu
i paleogenu rozdysponowanie poborów wg pozwoleń przekracza o 160% zasoby
dyspozycyjne, w poziomie kredowy o 21%.
Z dużym prawdopodobieństwem wielkości rzeczywistych poborów wód podziemnych są
niższe od przyjętych do analizy z pozwoleń wodnoprawnych i mieszczą się w wielkościach
zasobów dyspozycyjnych.
Niemniej jednak w analizie prowadzącej do sformułowania warunków korzystania z wód
zlewni, wzajemne relacje zasobów dyspozycyjnych (dostępnych do zagospodarowania),
wielkości poboru oraz wielkości określone w pozwoleniach wodnoprawnych muszą być
zweryfikowane.
84
4.11. Bilans wodny jezior
Zgodnie z przyjętą metodyką bilansowania zasobów wodnych jezior, dla jezior stanowiących
JCWP obliczono zasoby dyspozycyjne bezzwrotne. ZDBjez to objętość wody jeziornej
mieszczącej się w zakresie średniej rocznej amplitudy stanów wody (Hs) wyznaczonej z
wielolecia.
W związku z brakiem danych hydrometrycznych dla jezior, zastosowana została uproszczona
procedura obliczania Hs.
Poniższa tabela zawiera wyniki obliczeń dla trzech jezior z obszaru zlewni Redy.
Tab. Wyniki obliczeń ZDBjez dla jezior w zlewni Redy
Lp. Nazwa
jeziora
ID
hydrograficzne
Powierzchnia
[km2]
Gł. średnia
[m]
Objętość
[tys. m3]
Hs
[cm]
ZDBjez
[mln
m3/rok]
1 Lewinko 47841 0,5318 3,6 1856,4 36 0,1901
2 Otalżyno 478481 0,7963 2,2 1785,6 36 0,2871
3 Wysokie 478481 0,4859 1,9 982,9 48 0,2316
5. Analiza możliwości zaspokojenia potrzeb wodnych użytkowników z
uwzględnieniem prognozowanego zapotrzebowania na wodę
Z uwagi na występujące braki zasobów wód powierzchniowych i podziemnych celowe jest
zaproponowanie optymalnego rozrządu wód w zlewni Redy. Podjęto próbę określenia
dwóch wariantów rozrządu wody w zlewni, których celem będzie również pokazanie
możliwości ograniczenia użytkowania wód i wpływu tego działania na stan zasobów wodnych
w zlewni.
Warianty te opierały się o zmiany w zakresie użytkowania wód powierzchniowych
i podziemnych, tj. o ograniczenia w ilości pobieranej wody lub również całkowitego
wstrzymania poboru wód na określone cele.
Ograniczenia w użytkowaniu zasobów wodnych powinny uwzględniać hierarchizację
poborów wody w zależności od jej przeznaczenia. Z uwagi na charakter zlewni, hierarchizacja
ta może przybierać różną formę. W zlewni Redy, biorąc pod uwagę doświadczenie
Wykonawcy w zakresie ustalania hierarchizacji typów użytkowania wód, jak również
uwarunkowania lokalne, zdecydowano się zaproponować następującą hierarchizację
użytkowania zasobów wodnych w zlewni:
1. do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia oraz na cele socjalno-
bytowe,
85
2. na zapewnienie wymagań ekosystemów wodnych i od wód zależnych,
3. na potrzeby przemysłu,
4. na potrzeby rolnictwa i leśnictwa,
5. na potrzeby energetyki wodnej.
O przyjętej hierarchii użytkowania zasobów wodnych zdecydowały konsekwencje społeczno-
ekonomiczne niedostarczenia wody, względy ekologiczne czy też ocena możliwości
wykorzystania wody przez kolejnych użytkowników. W związku z powyższym pierwsze
priorytety w hierarchii ważności proponuje się przyznać użytkownikom wymagającym wody
wysokiej jakości tj. ludności, której należy zabezpieczyć wodę do spożycia oraz na cele
socjalno-bytowe. Na kolejnej pozycji proponuje się umieścić ekosystemy wodne i od wód
zależne, z uwagi na fakt, iż zasoby wodne są czynnikiem niezbędnym do istnienia
ekosystemów, a ich brak oznacza pogarszanie stanu oraz zanikanie ekosystemów.
Następne pozycje w hierarchii proponuje się przydzielić:
- na potrzeby przemysłu – z uwagi na charakter zlewni Redy, przemysł nie jest
znaczącym użytkownikiem zasobów wodnych, dlatego też rozdysponowanie zasobów
wodnych na ten cel jest niewielkie. Ograniczenie w znacznym stopniu możliwości
użytkowania zasobów na potrzeby przemysłu wiązało by się praktycznie z całkowitym
zanikiem tej gałęzi gospodarki w zlewni. Dlatego proponuje się ustawić przemysł na
trzecim miejscu w hierarchii użytkowania zasobów wodnych;
- na potrzeby rolnictwa i leśnictwa - tereny rolne i leśne zajmują znaczącą część
powierzchni zlewni Redy (ponad 93%). W zlewni prowadzona jest również
gospodarka stawowa (stawy pstrągowe). Rolnictwo i leśnictwo stanowią więc
znaczący sektor działalności gospodarczej w zlewni, niemniej jednak częściowe
ograniczenie użytkowania zasobów wodnych na te cele wydaje się być społecznie
akceptowalne;
- na potrzeby energetyki wodnej – na obszarze zlewni warunki naturalne stwarzają
potencjalne możliwości rozwoju energetyki wodnej. W zakresie prowadzonych prac
nad bilansowaniem zasobów wodnych nie uwzględniano tej formy użytkowania z
uwagi na brak znaczącego wpływu na stan zasobów na dłuższych odcinkach cieków.
Dlatego też w wariantowych analizach rozrządu wody w zlewni nie będą
rozpatrywane ograniczenia w tym typie użytkowania.
W przeprowadzonych analizach bilansowania zasobów w zlewni Redy uwzględniono
potrzebę zachowania przepływu nienaruszalnego (Qn). Z porównania wartości Qn oraz
wartości użytkowania zasobów w zlewni wynika, że przepływ nienaruszalny stanowi
znaczącą część zasobów wodnych (wariant bilansu bez użytkowania zasobów wykazuje
wartości ujemne na Redzie do ujścia Bolszewki włącznie oraz na wszystkich dopływach).
W dwóch przedstawionych poniżej wariantach użytkowania zdecydowano się nie zmniejszać
wartości Qn, aby pokazać w jakim stopniu same zmiany użytkowania zasobów w postaci
ograniczenia poborów wód powierzchniowych i podziemnych wpłyną na stan zasobów w
86
zlewni. Zatem dokonano zmian w zakresie stopnia użytkowania zasobów wodnych
uwzględniając przy tym cel poboru wody, który zajmuje w przyjętej hierarchii miejsca 3 i 4.
Oba warianty rozrządu wody w zlewni Redy uwzględniają zmiany w stosunku do wersji
perspektywicznej zrealizowanego bilansu wodno- gospodarczego w zlewni (wersja do 2021
r.), czyli uwzględniają prognozowane zapotrzebowanie na wodę.
Pierwszy wariant rozrządu wody w zlewni Redy objął zmiany w użytkowaniu zasobów:
WODY POWIERZCHNIOWE
- zmniejszenie o 50 % wielkości poboru wód na stawy rybne,
- zmniejszenie o 50% wielkości poboru wód na nawadniania,
- zmniejszenie o 50 % wielkości poboru wód na stawy rekreacyjne,
- zmniejszenie o 50 % wielkości poboru wód na cele przemysłowe.
WODY PODZIEMNE
- zmniejszenie o 50 % wielkości poboru wód na cele przemysłowe,
- zmniejszenie o 50 % wielkości poboru wód na stawy rybne,
- zmniejszenie o 50% wielkości poboru wód na nawadniania.
ZRZUTY SCIEKÓW
- zmniejszenie o 50 % wielkości zrzutów ścieków wynikających ze zmniejszenia wielkości
poboru użytkownika.
Drugi wariant rozrządu wody w zlewni Redy objął następujące zmiany w użytkowaniu
zasobów:
WODY POWIERZCHNIOWE
- wszystkie użytkowanie zmniejszamy o 50% (czyli dodatkowo pobory wody na cele
chłodnicze w stosunku do wersji 1 bilansu),
- całkowity zakaz poboru wód powierzchniowych do nawodnień.
WODY PODZIEMNE
- zakaz poboru wód podziemnych na cele inne niż komunalne, bytowo- gospodarcze,
ZRZUTY SCIEKÓW
- ew. zmiany wynikające ze zmian w poborach powierzchniowych i podziemnych.
Poniżej przedstawiono uzyskane wyniki dla dwóch wariantów rozrządu wody w zlewni Redy
w odniesieniu do zasobów wód powierzchniowych.
87
Rys. 20 Zasoby dyspozycyjne zwrotne w przekrojach bilansowych zlewni Redy - wg wariantu 1
Rys. 21 Zasoby dyspozycyjne zwrotne w przekrojach bilansowych zlewni Redy – wg wariantu 2
88
Wyniki wskazują, że wariant 2 rozrządu wody w zlewni z bardziej rygorystycznymi
założeniami w ograniczaniu zasobów wodnych ogólnie daje poprawę stanu zasobów w
zlewni, lecz istnieją obszary gdzie wartości przyrostu zasobów są niższe wg wariantu 2,
aniżeli wg 1 wariantu. Widoczne jest to zwłaszcza na przykładzie zlewni Bolszewki, gdzie wg
wariantu 1 przyrost ZDZ90% (suma przyrostu ze wszystkich przekroi bilansowych na cieku)
osiąga wartość 0,517 m3/s, natomiast wg wariantu 2: 0,422 m3/s.
Wynika to z faktycznego wpływu poborów wód podziemnych na zasoby wód
powierzchniowych. Ograniczenie poborów wód podziemnych w danym miejscu, nie
koniecznie musi powodować zwiększenie zasobów wód powierzchniowych w tej części
zlewni. Uzależnione jest to od podstawy drenażu wód podziemnych oraz rzędnej
dokonywanego poboru z ujęć wód podziemnych (sposób analizy wpływu ujęć wód
podziemnych na wody powierzchniowe opisano w części metodycznej pracy). Należy
pamiętać, że zmniejszając wartości poboru wód podziemnych, należało zmniejszyć
jednocześnie wartości zrzutów ścieków pochodzących z wykorzystania tych wód, co daje już
bezpośrednie oddziaływanie w postaci zmniejszenia zasobów wód powierzchniowych w
analizowanym miejscu zlewni. Taka sytuacja występuje właśnie w zlewni Bolszewki gdzie
pobory wód podziemnych w górnej jej części często oddziałują w rzeczywistości (powodują
zwiększenie zasobów wód powierzchniowych) na dolną część zlewni Bolszewki poniżej ujścia
Gościciny lub nawet Redy.
Uzyskane wyniki ZDZ o gwarancji 90 % wskazują, że ograniczanie wartości użytkowania
zasobów wodnych w zlewni Redy nie przynosi wymiernych korzyści w postaci dodatnich
wartości tych zasobów. Innymi słowy, mimo wprowadzonych ograniczeń w użytkowaniu wód
dla celów przemysłowych oraz rolnictwa i leśnictwa, brakuje zasobów wód
powierzchniowych dla zaspokojenia potrzeb ekosystemów wodnych i od wód zależnych. W
takiej sytuacji należałoby przemyśleć kwestie ustawiania przepływu nienaruszalnego na
drugim miejscu w hierarchii rozdysponowania zasobów wodnych. Obecnie biorąc pod uwagę
ogólnie przyjęte wymagania (Ramowa Dyrektywa Wodna, Ustawa Prawo wodne
transponująca jej wymagania, wytyczne unijne) nie zdecydowano się obniżyć priorytetowość
dostępności zasobów wód powierzchniowych dla spełnienia wymagań środowiskowych.
89
6. Podsumowanie
Zrealizowane obliczenia bilansowe zasobów wodnych w zlewni Redy dają podstawę do
sformułowania następujących wniosków:
- we wszystkich wariantach bilansowania zasobów wodnych w zlewni Redy występują
deficyty zasobów wód powierzchniowych w zlewni;
- jedynie na rzece Redzie poniżej ujścia Bolszewki występują zasoby dyspozycyjne wód
powierzchniowych;
- występujące deficyty zasobów spowodowane są wysokimi wartościami przepływów
nienaruszalnych w zlewni;
- uwzględniając jako priorytet zapewnienie w ciekach przepływu nienaruszalnego, brak jest
zapewnienia potrzeb wodnych użytkowników w górnej części zlewni Redy (do ujścia
Bolszewki) oraz jej dopływów;
- rezerwy zasobów wód podziemnych występują jedynie w obszarze bilansowym górnej
Redy;
- w obszarach bilansowych dolnej Redy i Zagórskiej Strugi występują deficyty, bądź bardzo
niskie rezerwy zasobów wód podziemnych;
- zasoby dyspozycyjne bezzwrotne jezior w zlewni Redy wahają się na poziomie 0,2 – 0,3 mln
m3/rok.