1. Monitoring of fluvial transport in small upland catchments - methods and preliminary results.
- Author
-
Janicki, Grzegorz, Rodzik, Jan, Chabudziński, Łukasz, Franczak, Łukasz, Siłuch, Marcin, Stępniewski, Krzysztof, Dyer, Jamie L., Kołodziej, Grzegorz, and Maciejewska, Ewa
- Subjects
RAINSTORMS ,SEDIMENT transport ,SEDIMENTATION & deposition research ,WATERSHEDS ,UPLANDS ,SOIL erosion research - Abstract
In April 2011 a study was initiated, financed from resources of the Polish National Science Centre, entitled: 'Rainstorm prediction and mathematic modelling of their environmental and social-economical effects' (No. NN/306571640). The study, implemented by a Polish-American team, covers meteorological research, including: (1) monitoring of single cell storms developing in various synoptic situations, (2) detection of their movement courses, and (3) estimation of parameters of their rain field. Empirical studies, including hydrological and geomorphological measurements, are conducted in objects researched thoroughly in physiographic terms (experimental catchments) in the Lublin region (SE Poland), distinguished by high frequency of occurrence of the events described. For comparative purposes, studies are also carried out on selected model areas in the lower course of the Mississippi River valley (USA), in a region with high frequency of summer rainstorms. For detailed studies on sediment transport processes during rainstorm events, catchments of low hydrological rank and their sub-catchments in a cascade system were selected. For the basic, relatively uniform geomorpho logical units distinguished this way, erosion and deposition balance of material transported was determined. The aim of work was to determine influence of weather condition on fluvial transport rate in small catchment with low hydrological order W 2011 roku uruchomiono na Wyżnie Lubelskiej i Roztoczu monitoring hydro-meteorologiczny i geomorfologiczny w 7 zlewniach niskiej rangi hydrologicznej (ryc. 1), w ramach projektu NCN, pt.: 'Predykcja gwałtownych ulew i modelowanie matematyczne ich skutków środowiskowych i społeczno-ekonomicznych' (nr NN/306571640). Pomiary transportu fluwialnego wykonuje się w 12 reprezentatywnych przekrojach poprzecznych rzek i potoków okresowych (ryc. 1). W pracy przedstawiono wstępne wyniki otrzymane dla okresu maj-październik 2011 roku dla dwóch zlewni (Świerszcza i Kryniczanki) położonych na Roztoczu. W analizowanym dość ciepłym i suchym okresie zarejestrowano 87 dni z opadem > 0,1 mm, a maksymalny opad dobowy nie przekroczył 40 mm (ryc. 2). Odpływ całkowity ze zlewni Świerszcza wahał się od 6,4 mm do 104,5 mm, co stanowiło 1,8 % całkowitej sumy opadów. Średni odpływ ze zlewni Kryniczanki osiągnął 10,4 mm (ok. 2,2% całkowitej sumy opadów). Skrajne wielkości dobowe przepływu w Świerszczu zmieniały się od 0,135 m3·s-1 do 0,498 m3·s-1 (ryc. 3). Najwyższe przepływy miesięczne przypadały na sierpień (0,235 m3·s-1), najniższe na wrzesień (0,153 m3·s-1). W Kryniczance skrajne wielkości dobowe przepływu zmieniały się od 0,013 do 1,52 m3·s-1, natomiast najwyższe przepływy zanotowano w lipcu, a najniższe w czerwcu i październiku (ryc. 3). Średnie miesięczne wielkości mineralizacji całkowitej były mało zmienne, zarówno dla Kryniczanki (231-287 mg∙dm-3), jak i Świerszcza (137-177 mg∙dm-3). Najmniej roztworów odprowadzanych było w czerwcu (Kryniczanka - 38,7 t, Świerszcz - 70,1 t), najwięcej w lipcu (Kryniczanka - 236 t) lub październiku (Świerszcz - 99 t), a całkowity odpływ materiału ze zlewni osiągnął 591 t (Kryniczanka) i 470 t (Świerszcz). Udział materiału rozpuszczonego w całkowitym transporcie rzecznym był bardzo wysoki (do 99.7%), a materiału dennego niewielki (< 1%). Wskaźniki denudacji jednostkowej w okresie maj-październik 2011 roku wahały się od 0,6 do 3,5 t·km-2 dla zlewni Kryniczanki oraz od 1,7 do 2,2 t·km-2 dla zlewni Świerszcza. Średnie wskaźniki denudacji chemicznej osiągnęły 1,5 t·km-2 dla Kryniczanki i 0,19 t·km-2 dla Świerszcza. Średnie wskaźniki denudacji mechanicznej dochodziły do 0,019 t·km-2 dla Kryniczanki i 0,072 t·km-2 dla Świerszcza. Otrzymane wskaźniki denudacji nie odbiegają od średnich z wielolecia. Zróżnicowanie transportu fluwialnego w analizowanych zlewniach było uzależnione od wielkości i rozkładu odpływu oraz pokrycia terenu. Otrzymane zaś wskaźniki denudacji są niższe od przeciętnych dla Wyżyn Polskich i porównywalnie z obszarami Niżu Środkowoeuropejskiego. Wpływa na to stosunkowo mała rozpuszczalność większości skał w podłożu, znaczny udział lasów i łąk w dnach dolin oraz małe nasilenie antropopresji (duży udział obszarów chronionych) [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2014
- Full Text
- View/download PDF