Ocena kolmatacji dna zbiornika retencyjnego w Szałem

W pracy badano przebieg procesu kolmatacji dna zbiornika retencyjnego w Szałem. Na podstawie wieloletnich pomiarów wielkości odpływu drenarskiego określono dynamikę procesu, a prędkość zmniejszania się współczynnika filtracji warstw wodonośnych, zalegających pod dnem zbiornika, opisano funkcją eksponencjalną z parametrami wyznaczonymi z wykorzystaniem danych pomiarowych przepływu wód infiltrujących przez korpus i podłoże zapory ziemnej zbiornika w Kobylej Górze, jako analoga zbiornika w Szałem. Przeprowadzono symulację przepływów przez zaporę w Szałem, od początku piętrzenia wody, z uwzględnieniem zmniejszającej się w czasie eksploatacji zbiornika przepuszczalności dna czaszy. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem dwuwymiarowego modelu przepływu w pionowym przekroju przez warstwę wodonośną. Wykazano, że w pierwszym okresie po piętrzeniu, przez ok. 5 miesięcy, powierzchnia swobodnego zwierciadła wody gruntowej podnosiła się, przepływy przez warstwę wodonośną wzrastały, a następnie przez ok. 15 lat procesu kolmatacji dna, przepływy przez warstwę sukcesywnie malały, powierzchnia swobodna obniżała się i po tym okresie ustabilizowała się na poziomie obserwowanym obecnie. Zbadano również, poprzez obliczenia symulacyjne, jak w trakcie eksploatacji zbiornika w Szałem zmieniały się wielkości dopływu do drenażu i rowu opaskowego odwadniającego zaporę. Stwierdzono, że zakolmatowanie dna zbiornika ogranicza wielkość przesiąków i ma pozytywny wpływ na stateczność budowli.

Clogging process in the bottom of Szałe Reservoir is described in this paper. Long-term observations of drainage outflow were used to characterise clogging dynamics. Decreasing of seepage coefficient in bottom layer was described by an exponential function. Flows through the earth dam were simulated with the consideration of decreasing seepage coefficient during exploitation of the reservoir. Two-dimensional mathematical model of water flow in vertical cross-section through aquifer was used in calculations. It was demonstrated that the piezometric head and total flow through the aquifer increased during the initial 5-month period after damming. Later on, during the next 15 years of clogging, free surface and drainage outflow decreased and finally stabilized at presently observed values. Variability of the inflow to drainage system and draining ditch during the exploitation of reservoir were analyzed too. It was concluded that silted-up layer in reservoir's bottom had positive effect on the stability and safety of the earth dam.