Wpływ zabudowy cieku w małej zlewni leśnej na jej zdolności retencyjne

Badania terenowe prowadzono w małej zlewni leśnej znajdującej się na Pojezierzu Krajeńskim, na terenie Nadleśnictwa Lipka w leśnictwie Biskupice. Powierzchnia zlewni wynosi 182 ha, z czego 95% to tereny leśne, pozostałe 5% stanowią grunty orne i łąki. Pomiary terenowe obejmowały ciągłą rejestrację stanów wody w cieku na przelewie Thomsona i cotygodniowe pomiary stanów wody gruntowej w dziesięciu studzienkach. W trakcie badań dokonano zabudowy cieku poprzez wybudowanie na nim sześciu urządzeń piętrzących – zastawek stałych. Współczynnik odpływu rocznego z badanej zlewni wynosi 0,330. Potwierdza to zasadność zabudowy badanego cieku w celu utworzenia tzw. małej retencji. Nie stwierdzono jednak wyraźnego wpływu zabudowy cieku na składniki bilansu wodnego zlewni. Najwyraźniej wpływ zabudowy cieku można wykazać, analizując odpływy wezbraniowe. Poddano więc analizie 14 zaobserwowanych fal wezbraniowych, 6 „przed” i 8 „po” zabudowie cieku. Każdą falę wezbraniową opisano konceptualnym modelem Nasha. Przyjęto stałą liczbę zbiorników w kaskadzie równą 2. Średnie wartości stałych czasowych dla fal wezbraniowych „po” zabudowie cieku były o około 50% większe niż dla fal „przed” zabudową cieku. W konsekwencji można postawić hipotezę, iż czas przebywania wód wezbraniowych w zlewni na skutek zabudowy cieku zastawkami został istotnie wydłużony. Wydaje się zatem zasadne zastosowanie w programach małej retencji w lasach wykonywania zabudowy cieków systemami małych, prostych zastawek.

The field investigations were carried out in a small forest catchment situated in the area of the Krajeńskie Lakeland, in the Lipka Forest District, the Biskupice Forest Range. The catchment covers the area of 182ha; 95% is covered by forests and 5% by arable land and meadows. The field measurements comprised a continuous recording of the course water levels at the Thompson’s overflow and weekly measurements of groundwater levels in ten wells. Construction development was introduced on the area of the watercourse during the conducted research: six damming devices (installations) constant weirs-were constructed there. The annual outflow coefficient from the catchment in focus equals to 0.330. It confirms the necessity of developing the discussed watercourse in order to create the so-called small retention. However, no significant influence was found of the development on the water balance components of the catchment. The influence of the watercourse bank development can be clearly described conducting an analysis of direct runoffs. 14 recorded high water waves were subject to analysis; 6 prior to the development and 8 following it. Each of the waves was described applying Nash’s conceptual model. A constant number of 2 reservoirs in a cascade was assumed. Means of time-constants for high water waves after the development were higher by approx. 50% than for the waves prior to the construction. Resulting from it a hypothesis can be constructed here stating that the time of runoff water deposition in the catchment as a result of the weirs development was significantly prolonged. It can be thus assumed that systems of small and basic weirs should be applied in forest small retention programmes.