Zasoby wodne na Opolszczyźnie I Opolskie Forum Mikroretencji Zasoby wodne na Opolszczyźnie dr hab. inż. Tamara Tokarczyk, prof. IMGW PIB Opole, 01. 10.2015 r.

PLAN PREZENTACJI Cykl hydrologiczny, bilans wodny Zasoby wodne – definicje Charakterystyka fizyczno-geograficzna, klimatyczna, hydrologiczna Opolszczyzny Monitoring meteorologiczny i hydrologiczny Metodyka oceny zasobów wodnych zlewni Zasoby wód powierzchniowych na Opolszczyźnie Mikroretencja Podsumowanie

ELEMENTY CYKLU HYDROLOGICZNEGO woda w oceanach parowanie woda w atmosferze kondensacja opad woda w lodzie i śniegu odpływ wód roztopowych odpływ powierzchniowy przepływ w rzekach zasoby słodkiej wody infiltracja odpływ gruntowy źródła transpiracja wody podziemne

P = E + R + G + U + ΔS BILANS WODNY Równanie bilansu wodnego fazy lądowej cyklu hydrologicznego: P = E + R + G + U + ΔS P – opad całkowity P=Ps+Ph+Pr+Pc (opad ze śniegu, gradu, deszczu, kondensacji) E – parowanie E=Ein+Ews+Esm+Egw (intercepcja, pow. wody, gleba, wody gruntowe) R – całkowity odpływ powierzchniowy R=Ri+Rs+Ro (z opadów deszczu po pow. nieprzepuszczalnych, topnienia śniegu po pow. nieprzepuszczalnych, po stokach) G – całkowity odpływ podpowierzchniowy G=Gi+Gg (odpływ hypodermiczny, gruntowy) U – odpływ wgłębny U=Ud+Ug (perkolacja wgłębna, odpływ wgłębny) ΔS – całkowite zmiany retencji ΔS=ΔSi+ΔSd+ΔSs+ΔSsm+ΔSgw+ΔSigw (retencja: intercepcji, powierzchniowa, akumulacji śniegu, wilgotności gleby, aktywna retencja wód gruntowych, nieaktywna retencja wód gruntowych

BILANS WODNY W POLSCE ZASILANIE: Opady 187, 2km3 (97,3%) Dopływ rzekami spoza granic Polski 5,2 km3 (2,7%) Razem 192,4 km3 (100%) ROZCHÓD: Odpływ rzekami do morza powierzchniowy bezpośredni 24,6 km3 (12,9%) powierzchniowy pośredni 34,0 km3 (17,7%) Razem odpływ rzekami 58,6 km3 (30,6%) Parowanie terenowe i transpiracja 133,8 km3 (69,4%) Razem 192,4 km3 (100%) Objętości wody zmagazynowane na obszarze Polski: jeziora naturalne 33,0 km3 zbiorniki wodne 3,07 km3 stawy rybne 0,60 km3 rzeki (przy stanie średnim) 1,30 km3 Razem 37,97 km3

ZASOBY WODNE Zasoby wodne – zasoby dostępne, lub te, które mogą być dostępne do wykorzystania w regionie, w oznaczonej ilości i jakości, w ciągu danego okresu, przy określonych potrzebach wg International Glossary of Hydrology 1992; Wody będące w obiegu na Ziemi wg Baumagartner, Liebscher 1996; Zapasy wody (w lodach, lodowcach, wierzchniej warstwie litosfery, wielkich jeziorach świata) oraz zasoby wodne (corocznie odnawialne) wg Mirowoj wodnyj balans i widmyje resursy Ziemi 1974; Water reserves – ilość wód na Ziemi oraz water resources – obieg wody na Ziemi, lit. ang. Naturalne zasoby wodne – ogół wód powierzchniowych i podziemnych, czyli odpływ rzeczny; średni odpływ całkowity z wielolecia stanowi zasoby wodne brutto, wg Mikulskiego 1995;

ZASOBY WODNE Cechy szczególne zasobów wód powierzchniowych: ciągłe przemieszczanie się; okresowa odnawialność; podatność na zanieczyszczenia; w okresowych warunkach zdolność do samooczyszczenia. Rodzaje wód, składowe zasobów wodnych (roczny cykl hydrologiczny): opady i osady atmosferyczne – dostarczają wody bezpośrednio do odbiorcy wody powierzchniowe – roczna wielkość odpływu rzecznego (wody podziemne płytkie, czwartorzędowe, zasilające wody powierzchniowe) a także z jezior. wody podziemne głębokie – przeznaczone do zaopatrzenia ludności w celach konsumpcyjnych. Ich pobór nie może naruszyć równowagi hydrodynamicznej (obniżanie poziomu wodonośnego) Gospodarowanie wodami jest prowadzone z zachowaniem zasady racjonalnego i całościowego traktowania zasobów wód powierzchniowych i podziemnych, z uwzględnieniem ich ilości i jakości.

12 powiatów 71 gmin 35 miast POKRYCIE TERENU

POKRYCIE TERENU

SIEĆ HYDROGRAFICZNA Gęstość sieci rzecznej 0,6 km/km2 Rzeki wg MPHP 2013 (1:10000) SIEĆ HYDROGRAFICZNA Rząd Ilość obiektów (szt.) Łączna długość (km) 1 128 2 54 842 3 196 1805 4 267 1742 5 136 743 6 20 116 7 12 Suma 5388 Gęstość sieci rzecznej 0,6 km/km2 Cieki, rowy wg MPHP 2013 (1:10000) Typ Ilość obiektów (szt.) Łączna długość (km) ciek stały szer. < 1,5 m 29680 8427 ciek okresowy szer. < 1,5 m 310 70 ciek stały szer. 1,5- 5 m 7596 2925 Suma 11422 Gęstość cieków i rowów 1,2 km/km2

WODY STOJĄCE Powierzchnia województwa: 9410 km2 Powierzchnia wód stojących: 104,5 km2 * Wg danych BDOT10K Pow. lusta wody ha Liczba obiektów Suma pow. do 0,1 3127 141,5 0,1 – 0,5 2084 472,6 0,5 - 1 474 334,5 1 - 5 634 1404,1 5 - 10 125 849,7 10 - 20 65 868,3 20 - 30 20 502,1 30 - 40 14 481,3 40 - 50 5 204,1 50 - 60 271,7 60 - 250 4 564,1 pow. 1000 3 4360,9  Suma 10455

GÓWNE ZBIORNIKI WÓD PODZIEMNYCH

MONITORING HYDRO I METEO

Rozkład średniego rocznego opadu w woj. opolskim CHARAKTERYSTYKA KLIMATYCZNA Rozkład średniego rocznego opadu w woj. opolskim

PRZEPŁYWY CHARAKTERYSTYCZNE L.p. Rzeka Stacja wodowskazowa Okres SNQ m3/s SSQ SWQ 1 Osobłoga Racławice Śląskie 1957 - 2010 0,66 3,07 45,8 2 Prudnik 0,32 1,29 36,4 3 Złoty Potok Jarnołtówek 1979 - 2010 0,26 0,63 7,75 4 Biała Dobra 1951 - 2010 0,35 1,11 10,1 5 Mała Panew Staniszcze Wielkie 2,55 7,27 56,5 7 Turawa 1956 - 2010 0,75 8,97 39,6 8 Nysa Kłodzka Nysa 5,99 29,6 174 9 Kopice 8,79 30,8 201 10 Skorogoszcz 9,41 37,2 221 11 Ścinawa Niemodlińska Niemodlin 1971 - 2010 0,16 1,00 10,9 12 Biała Głuchołaska Głuchołazy 1953 - 2010 1,43 5,00 72,6 13 Stobrawa Karłowice 2000 - 2010 3,20 18,9 14 Budkowiczanka Krzywa Góra 0,29 1,08 7,56

METODYKA OCENY ZASOBÓW WODNYCH Podział zasobów wodnych: podstawowe – reprezentowane przez przepływ średni z wielolecia w okresach niedoborów wody – reprezentowane przez przepływy niżówkowe w okresach nadmiaru wody – reprezentowane przez przepływy maksymalne Podstawa hydrologiczna oceny zasobów wodnych: okresy normalne – zaopatrzenie w wodę – na podstawie średnich dobowych przepływów okresy niżówkowe – mała retencja – na podstawie wyznaczonych niedoborów przepływów oraz sczerpywania dynamicznych zasobów wód podziemnych okresy wezbraniowe – ochrona przeciwpowodziowa – na podstawie przepływów maksymalnych rocznych i sezonowych

PRZEPŁYWY ŚREDNIE L.p. Rzeka Stacja wodowskazowa Wskaźnik odpływu mm Współczynnik odpływu - 1 Osobłoga Racławice Śląskie 197 0,30 2 Prudnik 303 0,45 3 Złoty Potok Jarnołtówek 547 0,72 4 Biała Dobra 99 0,18 5 Mała Panew Staniszcze Wielkie 207 7 Turawa 199 0,29 8 Nysa Kłodzka Nysa 285 0,36 9 Kopice 258 0,33 10 Skorogoszcz 260 0,34 11 Ścinawa Niemodlińska Niemodlin 117 0,15 12 Biała Głuchołaska Głuchołazy 557 0,76 13 Stobrawa Karłowice 104 0,16 14 Budkowiczanka Krzywa Góra 144 0,26

PRZEPŁYWY PRAWDOPODOBNE Lp. Rzeka Stacja wodowskazowa Okres WQ Rozkład Przepływ maksymalny o zadanym prawdopodobieństwie przewyższenia Qmaxp% [m3/s] Q1% Q0,2% 1 Odra Koźle 1956-2010 GEV 1864 2767 2 Opawa Branice 1969-2010 ( brak 1978-1980) LN 314 503 3 Psina Bojanów 1970-2010 P III 77,0 105 4 Kłodnica Lenartowice 1963-2010 57,7 69,7 5 Prudnik 1957-2010 225 387 6 Złoty Potok Jarnołtówek 1975-2010 52,6 96,5 7 Biała Dobra 1951-2010 41,0 54,1 8 Mała Panew Krupski Młyn 139 208 9 Staniszcze Wlk. 193 290 10 Turawa 140 11 Stoła Wesoła 1967-2010 36,0 45,4 12 Nysa Kłodzka Nysa 850 1415 13 Skorogoszcz 1128 1863 14 Ścinawa Niemodlińska Niemodlin 35,8 15 Biała Głuchołaska Głuchołazy 342 466 16 Stobrawa Karłowice 61,7 74,5 17 Bogacica Domaradz 1959-2010 13,5 16,1 18 Budkowiczanka Krzywa Góra G 20,2 25,2

OBSZARY ZAGROŻENIA POWODZIOWEGO (wg ISOK)

PRZEPŁYWY NIŻÓWKOWE Objętość deficytu maksymalnego niżówki rocznej i czas jego trwania dla poziomu granicznego niżówki Q10% Rzeka Wodowskaz Q10% m3/s Objętość deficytu Czas trwania niżówki pp Dv>0 % mln m3 liczba dni data początku data końca Osobłoga Racławice Śl. 0,79 4, 39 134 1992-07-25 1992-12-05 38 Prudnik 0,36 1,12 97 1994-06-07 1994-09-13 44 Mała Panew Krupski Młyn 1,62 5,65 101 1990-06-14 1990-09-24 Staniszcze W. 2,8 10,3 137 1992-07-12 1992-11-25 58 Stobrawa Wapienniki 1,6 11,8 146 1992-05-19 1992-10-11 31 Nysa Kłodzka Nysa 9,25 64,1 192 1983-09-02 1984-03-13 35 Kopice 76,3 1983-09-03 36 Skorogoszcz 11,6 22,15 42 1984-08-01 1984-09-11 48 Biała Głuchołaska Głuchołazy 2,00 4,58 138 1992-07-18 1992-12-03

PRZEPŁYWY NIŻÓWKOWE Czas trwania niżówek dla przepływu granicznego niżówki Q10% Rzeka Wodowskaz Q10% m3/s liczba dni niżówek Nl/Nz Czas trwania Tn dni niżówki roczne Czas trwania Tn dni niżówki letnie Czas trwania Tn dni nizówki zimowe rok lato zima max. średni Osobłoga Racławice Śląskie 0,79 992 728 264 2,76 134 24 27 60 17 Prudnik 0,36 957 604 353 1,71 97 23 21 Mała Panew Krupski Młyn 1,62 999 811 188 4,31 101 25 35 Staniszcze Wielkie 2,8 1104 910 194 4,69 137 31 36 37 18 Stobrawa Wapienniki 1,6 949 887 62 14,31 146 22 16 Nysa Kłodzka Nysa 9,25 891 344 547 0,63 192 20 171 Kopice 11,8 391 566 0,69 200 15 172 Skorogoszcz 11,6 919 496 423 1,17 42 193 28 Biała Głuchołaska Głuchołazy 2 963 574 389 1,48 138 38 19

RETENCJA Retencja jest to wydłużenie czasu i drogi obiegu wody i jej zanieczyszczeń w zlewni, mające na celu poprawę stosunków wodnych w zlewni, oczyszczenie wód przy wykorzystaniu właściwości zlewni (naturalnych i sztucznych)

MIKRORETENCJA - DEFINICJA Mikroretencja - działania o pozytywnym wpływie na stan wód w rozumieniu Ramowej Dyrektywy Wodnej, poprzez: ograniczenie i spowolnienie spływu wód z ciągów drenarskich (odtwarzanie lub odbudowa mikro zbiorników na wylotach rur drenarskich); renaturyzację mokradeł i obszarów wodno błotnych, tj. odtwarzanie naturalnych warunków dla funkcjonowania wilgotnych łąk; zwiększanie retencji glebowej użytków rolnych i leśnych.

MIKRORETENCJA - ZAŁOŻENIA Istotnym działaniem programu mikroretencji będzie odtwarzanie dawnych systemów melioracji szczegółowych, oraz innych małych urządzeń wodnych, zdegradowanych w ostatnich dziesięcioleciach , wraz z ich całym otoczeniem ,np. systemów łąk wilgotnych w dolinach rzecznych oraz odbudowa i budowa mikro zbiorników na wylotach rur drenarskich Urządzenia mikroretencji będą wykonywane na użytek: gromadzenia do nawodnień wody traconej poprzez spływ powierzchniowy, utrzymania i rozwoju bioróżnorodności i poprawienia dobrego stanu środowiska, kształtowania przestrzeni publicznej i jej nowych funkcji, (np. turystyka pobytowa na wsi, wędkarstwo), ochrony przeciwpowodziowej i przeciwpożarowej, wykorzystania wód opadowych odprowadzanych do systemów kanalizacji deszczowej oraz „odciążania” tych systemów w warunkach deszczy nawalnych poprzez kierowanie ich na obszary biologicznie czynne co uruchomi procesy jej samooczyszczania i pozwoli na poprawę jakości tej wody

MIKRORETENCJA - INWENTARYZACJA 1) Wstępna Ocena Ryzyka Powodziowego (WORP), opracowana w projekcie ISOK, 2) Mapy zagrożenia powodziowego, opracowana w projekcie ISOK, 3) Mapy ryzyka powodziowego, opracowana w projekcie ISOK, 4) Modele hydrauliczne opracowane w ramach projektu ISOK w celu wykonania map zagrożenia powodziowego dla przepływów o p=10%; 1% i 0,2% oraz dla przerwań wałów przy przepływie p=1%; 5) Komputerowa mapa podziału hydrograficznego Polski w skali 1:50 000 (MPHP 2010), 6) Komputerowa mapa podziału hydrograficznego Polski w skali 1:10 000 (MPHP 2013) pozyskana w ramach projektu ISOK, 7) Numeryczny model terenu w skali 1:10 000, pozyskany w ramach projektu ISOK, 8) Baza danych obiektów topograficznych pozyskana w ramach projektu ISOK, 9) Przekroje korytowe rzek pozyskane w ramach projektu ISOK, 10) Inne dane geodezyjne w posiadaniu CODGK, 11) „Analiza obecnego systemu ochrony przeciwpowodziowej na potrzeby opracowania planów zarządzania ryzykiem powodziowym dla obszarów dorzeczy i regionów wodnych” - opracowanie w dyspozycji KZGW, 12) Powszechny elektroniczny system ewidencji ludności (PESEL) pozyskany z Ministerstwa Spraw Wewnętrznych, 13) Krajowy rejestr urzędowy podziału terytorialnego kraju (TERYT) pozyskany z Głównego Urzędu Statystycznego, 14) MasterPlany dla obszarów dorzeczy Wisły i Odry – opracowane na zlecenie KZGW, 15) Gminne ewidencje zabytków pozyskane od właściwych wójtów, burmistrzów lub prezydentów miast, 16) Mapa obszarów Natura 2000 pozyskana z Generalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska, 17) Krajowy system obszarów chronionych pozyskany z Generalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska, 18) Baza danych Bank HYDRO pozyskana z Państwowego Instytutu Geologicznego PIB 19) Mapa glebowo-rolnicza w skali 1: 5 000 lub 1: 25 000 pozyskana z Instytutu Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa Państwowego Instytutu Badawczego 20) Lista zarejestrowanych w Ministerstwie Środowiska wniosków i pozwoleń zintegrowanych 21) Rejestr zakładów o dużym i zwiększonym ryzyku wystąpienia poważnej awarii, innych, niż wskazane na liście, prowadzony w Głównym Inspektoracie Ochrony Środowiska 22) Lista światowego dziedzictwa kulturowego i przyrodniczego UNESCO, 23) Dane na temat strat i szkód powodziowych w Polsce zbierane przez GUS, MAiC i byłe MSWiA, 24) Rejestry zabytków pozyskane od właściwych wojewódzkich konserwatorów zabytków.

OBIEKTY MELIORACJI WODNEJ

MAPY ZAGROZENIA SUSZĄ - ANALIZA CZĘSTOŚCI SUSZY Podstawa: częstotliwość suszy klasy surowości suszy Mapy zagrożenia susza przedstawiają rozkład przestrzenny prawdopdobieństwa wystąpienia suszy dla założonych klas surowości OCENA ZAGROŻENIA SUSZĄ (łańcuchy Markowa) prawdopodobieństwo wystąpienia określonej klasy surowości suszy; czas pozostania w określonej klasie surowości suszy; czas powrotu do określonej klasy surowości suszy. Klasy surowości suszy określone na podstawie SPI-1: brak (N), umiarkowana (1), silna (2) ekstremalna (3).

MAPY ZAGROŻENIA SUSZĄ WSKAŹNIK PODATNOŚCI NA WYSTĄPIENIE SUSZY (DP) DP = PNN + P1N + P2N + P3N (wyższa wartość wskazuje na niższą podatność na suszę) Klasy surowości suszy na podstawie SPI-1: brak (N), umiarkowana (1), silna (2), ekstremalna (3).

Przewidywany czas pozostania w danej klasie surowości suszy MAPY ZAGROŻENIA SUSZĄ Przewidywany czas pozostania w danej klasie surowości suszy (miesiąc) SILNA EKSTREMALNA

Przewidywany czas powrotu (miesiące) do danej klasy surowości suszy MAPY ZAGROŻENIA SUSZĄ Przewidywany czas powrotu (miesiące) do danej klasy surowości suszy SILNA EKSTREMALNA

ANALIZY GIS

ANALIZY GIS

ANALIZY GIS

PODSUMOWANIE Podstawę oceny zasobów wodnych stanowi odpływ rzeczny w ciągu roku, którego losowość decyduje o jego dyspozycyjności. Odpływ rzeczny przyjmuje się powszechnie za zasoby brutto dla potrzeb gospodarki wodnej. Wielkość odpływu wyrażana za pomocą różnych charakterystyk hydrologicznych może stanowić zintegrowaną miarę zasobów wodnych.

Dziękuję za uwagę Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy 51-616 Wrocław, ul. Parkowa 30 Tel. (71) 32-00-220 www.imgw.pl www.pogodynka.pl

ROZKŁAD PRZESTRZENNY SPI (Standaryzowany wskaźnik opadu)

CHARAKTERYSTYKA KLIMATYCZNA – OPADY 2015

PRZEPŁYWY NIŻÓWKOWE - 2015 Rzeka Stacja wodowskazowa Qmin [m3/s] 2015 SNQ 1966-2010 Osobłoga Racławice Śląskie 1,12 0,66 Prudnik 0,09 0,32 Złoty Potok Jarnołtówek 0,11 0,26 Biała Dobra 0,31 0,35 Mała Panew Turawa 1,11 0,75 Nysa Kłodzka Nysa 7,51 5,99 Skorogoszcz 12,6 9,41 Biała Głuchołaska Głuchołazy 2,01 1,43 Budkowiczanka Krzywa Góra 0,12 0,29

DZIAŁANIA OCHRONY PRZED POWODZIĄ

ROZKŁAD PRZESTRZENNY SPI (Standaryzowany wskaźnik opadu)

ROZKŁAD PRZESTRZENNY SPI (Standaryzowany wskaźnik opadu)