Modelling of Pollution Transport with Sediment on the Example of the Widawa River

The aim of the study was to determine the contamination transport condition with sediment in the Widawa River, which inflows to the Odra River below Wrocław city. The transport simulations have been performed by means of HEC-RAS model, which was calibrated. Study and geochemical analyses indicate that pollutions are cumulated mainly in sediment of grain size, less than 0,20 mm. It was stated that the main sources of contaminations occurring in the Widawa River bottoms are: superficial run-off, municipal and industrial wastes. Sediment bed quality from the Widawa River in selected cross-sections has been analyzed. Samples of suspended load were collected and divided into eight fractions, for which the phosphorus concentration P was calculated. Deposit particles less than 0,20 mm contained most phosphorus, i.e. 73% (3,52 ppm), and particles greater than 0,20 mm about 27% (1,30 ppm) for the whole sample volume. Relationship between the phosphorus concentration P and the sediment grain size was determined. Analysis showed that the initiation of contamination-sediment suspension in the Widawa River is well described by Engelund criterion. Simulations of the migration of pollutions together with deposits in the Widawa River showed that during average flow discharge, the transport intensity of pollution was equal 2 mg/s, and sediments 6 kg/s. In the present work the water quality of the Widawa River has been also presented.

Celem pracy było określenie warunków transportu zanieczyszczeń wraz z rumowiskiem w rzece Widawie, która wpływa do Odry poniżej miasta Wrocław. Symulacje transportu wykonano za pomocą modelu HEC-RAS, który został wykalibrowany. Badania i geochemiczne analizy wskazują, że zanieczyszczenia są gromadzone głównie w osadach o wielkości ziarna do 0,20 mm. Stwierdzono, że podstawowymi źródłami zanieczyszczeń osadów w rzece Widawie są: spływ powierzchniowy oraz miejskie i przemysłowe ścieki. Przeanalizowano jakość osadów dennych w wybranych przekrojach rzeki Widawy. Pobrano próby rumowiska unoszonego i podzielono je na osiem frakcji, dla których obliczono koncentrację fosforu P. Cząstki osadów mniejsze od 0,20 mm zawierały najwięcej fosforu tj. 73% (3,52 ppm), a ziarna większe od 0,20 mm około 27% (1,30 ppm) z całej objętości próby. Określono związek między koncentracją fosforu P a wielkością ziaren rumowiska. Z analiz wynika, że początek unoszenia osadów wraz z zanieczyszczeniami w rzece Widawie dobrze opisuje kryterium Engelunda. Symulacje przemieszczania się zanieczyszczeń wraz z rumowiskiem w rzece Widawie wykazały, że podczas średniego przepływu wody, intensywność transportu zanieczyszczeń jest równa 2 mg/s, a osadów 6 kg/s. W niniejszej pracy zaprezentowano również wyniki jakości wody z rzeki Widawy.