Początek ruchu i transport rumowiska na odcinku Odry swobodnie płynącej w aspekcie wymaganych głębokości tranzytowych

Odra swobodnie płynąca znajduje się między stopniem wodnym Brzeg Dolny (km 282) a ujściem do jeziora Dąbie w Szczecinie (km 742). Kanalizacja rzeki polegająca na zabudowie koryta stopniami piętrzącymi (jaz i śluza) ma na celu zapewnienie odpowiednich głębokości żeglugowych, przekrojów szlaku, ale także ustabilizowanie przepływów i stanów wody. Przegrodzenie rzeki stopniem powoduje zmianę reżimu hydrologicznego oraz naruszenie równowagi hydrodynamicznej koryta. Warunki żeglugowe w Odrze zmieniają się w zależności od zjawisk hydrologicznych. Im większe są wahania przepływów, tym większe trudności w zapewnieniu normalnej żeglugi. Widać to szczególnie na odcinku Odry swobodnie płynącej między Brzegiem Dolnym a Malczycami, gdzie głębokość zależy od wielkości przepływu oraz od procesów fluwialnych (erozja, sedymentacja, transport rumowiska). W pracy przedstawiono analizę ruchu rumowiska w aspekcie żeglugi. Wykorzystano badania innych autorów i własne pomiary hydrometryczne, pobrano materiał denny oraz pomierzono transport rumowiska. Badania rumowiska są niezbędne m.in. do ustalenia przemiałów i obszarów degradacji. Z badań autorów wynika, że przemiały w Odrze są m.in. wynikiem dostawania się i odkładania rumowiska wymytego z dna rzeki na skutek intensywnej erozji poniżej jazu Brzeg Dolny. Przy przepływach niskich przemiały są przesuwane z prędkością rzędu 0,3 m/rok, a przy najwyższych nawet 24 m/rok. Całkowity transport rumowiska (wleczonego i unoszonego) w przekroju rzeki Odry pomierzono na poziomie 5,8 kg/s. Udział rumowiska wleczonego i unoszonego w całkowitym transporcie jest na poziomie odpowiednio 90% i 10%. Najwięcej było cząstek o wielkości 0,5-1 mm (63% w pionie I, 35% w pionie II i 58% w pionie III), a najmniej 5-10 mm i 10-20 mm (kilka %). Do określenia początku ruchu i unoszenia materiału dennego w Odrze posłużono się bezwymiarowym naprężeniem ścinającym ac. Dla trzech pionów pomiarowych określono wartość tego naprężenia, która dla ziaren 1 mm i 1,5 mm była równa odpowiednio 0,335-0,364 oraz 0,223-0,242. Początek unoszenia w Odrze najlepiej opisuje kryterium Van Rijna. W analizie przyjęto, że frakcje, których zawartość w próbach jest rzędu kilku %, są uruchamiane i podrywane z dna (początek ruchu). Dla frakcji 2-5 i 5-10 mm naprężenia ac wynoszą odpowiednio 0,096-0,104 i 0,045-0,048, a początek ruchu przebiega zgodnie z kryterium Shieldsa. Natomiast dla frakcji 10-20 mm ac obliczone w oparciu o pomiary wleczenia wynoszą 0,022-0,024 i są niższe od Shieldsa. W okresie 1997-2009 ilość dni, w których była możliwa żegluga (głębokości wyższe od 1,30 m) na Odrze między Brzegiem Dolnym a Ścinawą zmieniała się w zakresie 121-304. Głębokości 1,80 m i więcej, wymagane dla III klasy drogi wodnej, występowały w roku tylko przez 31-173 dni. W tym okresie najmniejsze głębokości miały miejsce w km 282,65; 299,1-300,5 i 329,8. Z analiz autorów wynika, że w okresie 2010-2015 wzrosła ilość miejsc-przemiałów z 3 (okres 1997-2009) do 11. Głębokości wody w tych lokalizacjach (km 282,3-282,6; 311,2; 312,1; 315,4; 315,8; 317; 319,0; 332,0) podczas niskich przepływów nie spełniają wymogów Rozporządzenia 2002 dla uprawiania żeglugi.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku