Znaczenie dróg na obszarze zurbanizowanym w kształtowaniu odpływu i transportu fluwialnego (Kielce)

W artykule przedstawiono rolę sieci dróg na obszarze zurbanizowanym w kształtowaniu odpływu oraz transportu fluwialnego na przykładzie zlewni Sufragańca (62,01 km2) i Silnicy (49,40 km2). Rzeka Sufraganiec odwadnia zlewnię leśno-rolniczą z rosnącym w dół udziałem terenów zurbanizowanych. Natomiast rzeka Silnica odwadnia początkowo tereny zalesione,a następnie podmiejskie i zurbanizowane 200-tysięcznego miasta Kielce. Wykazano,że w zlewniach zurbanizowanych,o dużej powierzchni i gęstości dróg – w stosunku do zlewni leśnych,rolniczych i podmiejskich wyraźnie wzrasta rola letnich wezbrań opadowych w kształtowaniu odpływu,a roztopowych – transportu fluwialnego. Transformacja fal wezbraniowych na terenach zurbanizowanych polega m.in. na znacznym skróceniu czasu ich koncentracji i opadania oraz szybkim wzroście objętości. Obszary zurbanizowane,a w ich obrębie drogi – w porównaniu do innych rodzajów użytkowania gruntów analogicznej wielkości - wytwarzają znacznie więcej substancji rozpuszczonych i drobnoziarnistego sedymentu,a to wywiera istotny wpływ na dynamikę,wielkość i udział poszczególnych rodzajów ładunków w transporcie fluwialnym. Określone związki między wybranymi wskaźnikami zagospodarowania poszczególnych zlewni cząstkowych - z uwzględnieniem dróg - a charakterystykami odpływu i transportu materiału rozpuszczonego oraz zawiesiny,charakteryzujące się często wysokimi i istotnymi statystycznie współczynnikami determinacji,pozwalają prognozować ich zmiany w miarę wzrostu przeobrażeń antropogenicznych w zlewni.

In this paper,the important role of roads in the shaping of runoff and fluvial transport in an urban area was shown on the example of the catchments of the Sufraganiec River (62.01 km2) and the Silnica River (49.40 km2). The Sufraganiec River drains an agricultural and forested catchment,in which the share of urban areas grows as the river flows downstream. The Silnica River drains a catchment that encompasses initially a woodland area,and then a suburban area and the urban area of the City of Kielce of 200,000 inhabitants. In urban catchments with a substantial area of road surfaces and a high density of roads,in comparison to forested,agricultural and suburban catchments,the role of summer flood stages due to rains clearly increases in terms of shaping the runoff,and the role of snowmelt flood stages increases in terms of their impact on fluvial transport. Flood wave transformations in urban areas occur slightly differently. The flood wave concentration time is substantially shorter. The flood wave reaches its peak height and volume quickly,and then quickly subsides. Urban areas,including roads - in contrast to other forms of land use with a land area of comparable size – produce much more dissolved load and fine-grained sediment,and this impacts the dynamic,the amounts,and the share of specific kinds of loads in fluvial transport. Certain relationships between selected indicators of development of specific sub-catchments,including roads, and the properties of runoff and transport of dissolved load and aqueous suspension,often characterized by high and statistically significant coefficients of determination,allow forecasting changes of the latter as anthropogenic transformations in a catchment keep progressing.