Zbiornik Przeczyce

Z IBR wiki
Wersja Praktykant (dyskusja | edycje) z dnia 17:10, 10 sty 2021

(różn.) ← poprzednia wersja | przejdź do aktualnej wersji (różn.) | następna wersja → (różn.)

Autorzy: dr Robert Machowski, prof. dr hab. Mariusz Rzętała

Zbiornik Przeczyce zlokalizowany jest w północnej części makroregionu Wyżyny Śląskiej, na którą składa się pięć mezoregionów fizycznogeograficznych: Chełm, Garb Tarnogórski, Pagóry Jaworznickie, Płaskowyż Rybnicki, Wy-żyna Katowicka. Zbiornik Przeczyce znajduje się w środkowej części Garbu Tarnogórskie-go – najbardziej na północ położonego makroregionu Wyżyny Śląskiej. Tereny te stanowią także północne obrzeżenie konurbacji katowickiej. Położenie za-pory czołowej wyznaczają współrzędne geograficzne 50o26’09,45” N i 19o10’41,55” E na południu zbiornika, natomiast najdalej na północ wysuniętą część akwenu wyznaczają współrzędne geograficzne: 50o27’37,36” N i 19o11’57,48” E. Uwzględniając położenie hy-drograficzne, zbiornik Przeczyce położony jest w zlewni Czarnej Prze-mszy stanowiącej jeden ze źródłowych cieków Przemszy, którą tworzy po połączeniu z Białą Prze-mszą[1]. Akwen jest jednym z większych obiek-tów limnicznych Górnośląskiego Pojezierza Antropogeniczne-go[2].

Administracyjnie zbiornik Przeczyce położony jest w środkowej części województwa śląskiego, na obszarze gminy Mierzęcice oraz miasta i gminy Sie-wierz wchodzących w skład powiatu będzińskiego (rys. 1, fot. 1). Granice administracyjne dzielą zbiornik Przeczyce na trzy części. Zachodni sektor zbiornika położony jest na terenie gminy Mierzęcice, natomiast wschodnia jego część znajduje się w granicach miasta Siewierz. Południowo-wschodni sektor zbiornika, w okolicy miejscowości Tuliszów, leży już na terenach gminy Siewierz. Dokładnie granica pomiędzy tymi jednost-kami administracyjnymi przebiega z północy na południe, na zachód od jedynej wyspy na zbiorniku. Następnie w południowym sektorze zbiornika granica przebiega przez jego środ-kową część, dzieląc zbiornik na dwa w miarę równe powierzchniowo akweny. Ostatecznie granica administracyjna opuszcza zalew przy wschodnim przyczółku zapory czołowej. Na-tomiast granica pomiędzy miastem a gminą Siewierz znajduje się nieco na północ od Tuli-szowa. Siewierz jest największą miejscowością położoną w bezpośrednim sąsiedztwie zbiornika. W odległości kilku kilometrów na południe znajdują się miasta wchodzące w skład konurbacji katowickiej takie jak Dąbrowa Górnicza i Będzin. Natomiast nad samym zbiornikiem znajdują się mniejsze miejscowości, głównie o charakterze letnisko-wym. Na południe od zapory głównej znajduje się wieś Przeczyce, od której zbiornik przyjął nazwę. Po wschodniej stronie zbiornika położony jest Tuliszów, a na zachodzie leży wieś Boguchwałowice.

Geneza, morfometria i zabudowa hydrotechniczna

Podstawową przesłanką budowy zaporowego zbiornika w Przeczycach była potrzeba racjo-nalnego i planowanego gospodarowania niewielkimi zasobami wodnymi w rzece, zwłaszcza w okresie letnich i jesiennych niżówek. Zapewnienie odpowiednio wysokich przepływów wody w rzece było szczególnie ważne ze względu na budowę elektrowni w Łagiszy, która wykorzystywałaby wody Czarnej Przemszy w celach chłodniczych. Wy-konane w przeszłości ekspertyzy wykazały, że jedynym rozwiązaniem jest wybudowanie zbiornika wodnego o odpowiednio dużych rozmiarach, który zapewniłby pobór wody z rze-ki. We wstępnych założeniach rozważano lokalizację zapory zbiornika w trzech miejscach. Jako pierwsze miejsce posadowienia budowli piętrzącej wybrano 28 km biegu rzeki, w dol-nej części miejscowości Przeczyce. Kolejne miejsce lokalizacji zapory przewidywano na 31 km biegu rzeki, w miejscowości Tuliszów. Ostatnie z planowanych miejsc budowy zbiornika położone było około 1,5 km dalej, w górnej części miejscowości Przeczyce. Zarówno pierw-sza, jak i druga lokalizacja zostały odrzucone. W pierwszym przypadku o porzuceniu lokali-zacji zdecydowało zalanie blisko 200 gospodarstw wiejskich znajdujących się w Przeczy-cach. Natomiast w drugim przypadku przyszły zbiornik posiadałby niewystarczające para-metry. Dlatego też z wymienionych względów zdecydowano się na budowę zapory zbiornika Przeczyce w górnej części miejscowości o takiej samej nazwie. Lokalizacyjne oraz tech-niczne założenia budowy zbiornika zostały zatwierdzone w 1958 r. Jednak przed przystąpie-niem do pierwszych prac budowlanych konieczne były przesiedlenia, bowiem na terenie czaszy przyszłego zbiornika znajdowały się 72 gospodarstwa. Ponadto tereny pod zbiornik w około 50% zajęte były przez łąki z kępami leśnymi, natomiast pozostała część przypadała na grunty rolne. Poza akcją przesiedleńczą konieczne były innego rodzaju zabiegi[3]:

  • podniesienie niwelety trasy KatowiceCzęstochowa w strefie cofkowej zbiornika,’
  • umocnienie drogi Siewierz – Tarnowskie Góry,
  • przebudowa gazociągu wysokoprężnego Ząbkowice – Częstochowa,
  • zmiana przebiegu linii wysokiego napięcia Łagisza – Janów,
  • przeprowadzenie nowych dróg lokalnych oraz linii telekomunikacyjnych.

We wstępnym projekcie organizacji budowy zapory czołowej rozważano trzy koncepcje techniczne:

  • refulerowa – pobór urobku odbywa się pogłębiarką, a następnie transportowany jest pod ciśnieniem na miejsce budowy;
  • hydromonitorowa – metoda polega na rozmyciu gruntu hydromonitorem, a następnie uro-bek korytami stalowymi odprowadzany jest do samoczynnie zagłębiającej się pompy pia-skowej;
  • mieszana, która ostatecznie została wybrana (do budowy zapory zbiornika Przeczyce zasto-sowano hydromonitory z korytami stalowymi, które ulokowano na pływających pomostach).

Budowa zbiornika Przeczyce została podzielona na dwa zasadnicze etapy. W pierwszym etapie wykonano wszystkie obiekty, które zapewniały piętrzenie do rzędnej gwarantującej zachowanie bezpieczeństwa powodziowego (rezerwa powodziowa ustalona na ok. 3 mln m3 wody). Natomiast w drugim etapie prac budowlanych przewidywano dokoń-czenie robót z pierwszego etapu oraz wykonanie pozostałych elementów wchodzących w skład zbiornika Przeczyce. Ostateczny termin oddania zbiornika do eksploatacji nie został przekroczony i 17 lipca 1963 r. nastąpiło jego oficjalne otwarcie[4].

Jezioro Przeczyce jest drugim po Kuźnicy Warężyńskiej zbiornikiem pod względem powierzchni w zlewni Czarnej Przemszy. Jego powierzchnia przy normalnym poziomie piętrzenia, który wynosi 289,25 m n.p.m., kształtuje się na po-ziomie 414,70 ha. W tym stanie w misie zbiornika pojemność osiąga wartość równą 16,55 mln m3. Natomiast objętość całkowita przy maksymalnej rzędnej piętrzenia (290,00 m n.p.m.) jest nieco większa, a składa się na nią tzw. pojemność martwa wynosząca 1,25 mln m3 oraz pojemność wyrównawcza, czyli użytkowa 16,55 mln m3. Zbiornik posiada również rezerwę powodziową równą 2,95 mln m3. Dlatego też podczas najwyższego piętrzenia w zbiorniku Przeczyce maksymalnie można zgromadzić (zretencjonować) wody o objętości wynoszącej 20,72 mln m3. Jedno-cześnie w takiej sytuacji powierzchnia zalewu dosyć istotnie wrasta osiągając wartość 470,00 ha. Podczas najwyższego poziomu piętrzenia wody w zbiorniku jego maksymalna głębokość wynosi nieco ponad 9 m. Z tych też względów zbiornik zaliczyć należy (na tle pozostałych dużych zbiorników województwa śląskiego), do akwenów średniogłębokich, bowiem jego średnia głębokość przy maksymalnym poziomie piętrzenia wody przekracza 4 m (tab. 1).

Parametry morfometryczne Wskaźnik
Minimalny poziom piętrzenia 282,60 m n.p.m.
Normalny poziom piętrzenia 289,25 m n.p.m.
Maksymalny poziom piętrzenia 290,00 m n.p.m.
Powierzchnia zbiornika przy maksymalnym poziomie piętrzenia 470,00 ha
Powierzchnia zbiornika przy normalnym poziomie piętrzenia 414,70 ha
Powierzchnia zbiornika przy minimalnym poziomie piętrzenia 95,00 ha
Długość zbiornika 4,70 km
Szerokość maksymalna zbiornika 1,5 km
Szerokość średnia 1,12 km
Wskaźnik wydłużenia 3,75
Długość linii brzegowej 13,8 km
Wyspowość 0,6%
Pojemność martwa przy minimalnym poziomie piętrzenia 1,24 hm3
Pojemność użytkowa przy maksymalnym poziomie piętrzenia 16,55 hm3
Pojemność całkowita przy maksymalnym poziomie piętrzenia 20,74 hm3
Rezerwa powodziowa przy maksymalnym poziomie piętrzenia 2,95 hm3
Głębokość maksymalna przy maksymalnym poziomie piętrzenia 9,1 m
Głębokość średnia przy maksymalnym poziomie piętrzenia 4,4 m
Wskaźnik odsłonięcia (otwartości) zbiornika 107
Wskaźnik zwartości 0,04
Wskaźnik rozwinięcia objętości 1,45
Wskaźnik kształtu misy zbiornika 0,48

Tabela 1. Podstawowe dane morfometryczne zbiornika Przeczyce[5].

Zbiornik Przeczyce należy do typu zbiorników zaporowych, dlatego też największe głęboko-ści występują w jego przyzaporowych częściach, a dno misy zajmuje dno i dolne odcinki zboczy doliny Czarnej Przemszy. Tego typu zbiorniki odznaczają się zdecydowanie mniej-szymi spadkami dna w profilu poprzecznym misy[6].

Misa zbiornika Przeczyce jest wypukła o charakterze paraboidalnym. Wskazuje na to wiel-kość wskaźnika głębokościowego, która wynosi 0,48. W oparciu o ten wskaźnik można także wnioskować o ukształtowaniu doliny Czarnej Przemszy na odcinku zajętym przez opisywa-ny zbiornik. Powierzchnia zbiornika odznacza się niewielkim wydłużeniem. Sam zbiornik podatny jest na wpływy atmosferyczne ze względu na małą średnią głębokość oraz dużą po-wierzchnię lustra wody.

Zbiornik wodny Przeczyce powstał przez przegrodzenie doliny Czarnej Przemszy w km 53+420 ziemną zaporą czołową, posadowioną w przełomowym odcinku rzeki (fot. 2). Zapo-ra została wykonana metodą namywania z miejscowych piasków średnio i gruboziarnistych. Użyty materiał do budowy zapory miał decydujące znaczenie w ostatecznym kształcie po-przecznym zapory. Maksymalna wysokość zapory wynosi 13,5 m, a szerokość w podstawie 113 m. Natomiast całkowita długość zapory wynosi 806 m. Na koronie, której szerokość wynosi 5 m wybudowano drogę o szerokości 3,8 m ślepo zakończoną przy przelewie po-wierzchniowym, usytuowanym w lewym przyczółku zapory. Skarpom odwodnej i odpo-wietrznej nadano nachylenie wynoszące 1:4[7]. Ponadto w celu ochrony zapory przed niszczeniem i przeciekami, skarpę odwodną ubezpieczono płytami żelbetowymi o grubości 20 cm. Ułożony ekran żelbetowy połączony jest z poziomym fartuchem zbudowanym z gliny ułożonym w obrębie czaszy zbiornika, który został uzupełniony ekranem z folii oraz ekranem asfaltowym na sto-kach[8]. Natomiast skarpę odpowietrzną ubezpieczono poprzez obsianie powierzchni trawami (fot. 3). W celu przechwycenia wód infiltrujących przez zaporę wykonano drenaż w postaci kamiennego filtra z odprowadzalni-kami w stopie skarpy odpowietrznej. Uzupełnienie drenażu stanowią pionowe dreny żwiro-we w dnie rowu opaskowego i studnie wielkośrednicowe z odprowadzalnikami za rowem opaskowym. Obecnie drenaż lewego skrzydła zapory został uzupełniony barierą małośredni-cowych drenów pionowych w dnie rowu opaskowego. Zdolność przepustową drenażu obli-czono na 21 l/s, natomiast wykonane rowy opaskowe uchodzą do Czarnej Przemszy poniżej zapory. Całkowita kubatura wybudowanej zapory wraz z ekranem i drenażem wynosi 372 464 m3, przy czym tylko objętość wykonanych nasypów ziemnych wynosi aż 343 182 m3[9].

W obrębie zapory czołowej wybudowano liczne urządzenia hydrotechniczne. Trójprzewo-dowy upust denny, który służy do przepuszczania wody przez zaporę usytuowano prostopa-dle do osi podłużnej zapory czołowej, w odległości około 100 m od środka zapory w kierun-ku lewego przyczółka. Upust denny o wymiarach 3,0 x 1,8 x 1,8 m połączony jest z wieżą zamknięć, w której znajdują się zasuwy płaskie o wymiarach 100 x 120 cm, po dwie na każ-dym przewodzie. W wieży spustu przewidziano miejsce na zainstalowanie turbiny wodnej o mocy 135 kW, której jednak do chwili obecnej nie zamontowano. Ponadto w zaporze wyko-nano także przelew powierzchniowy, który usytuowany jest w lewym przyczółku zapory. Przelew składa się z wylotu, bystrza i niecki wypadowej, jego szerokość wynosi 32,3 m, na-tomiast łączna długość wynosi 175,25 m. Przelew ten jest uruchamiany w przypadkach, gdy nadmiar wód nie może być przepuszczany przez upust denny. Działanie przelewu rozpoczy-na się z chwilą podnoszenia zwierciadła wody w zbiorniku ponad stan normalnego piętrze-nia. Urządzenia spustowe zostały zaprojektowane na przepływy o wielkości 105,0 m3/s, z czego na upust denny przypada przepływ równy 64,4 m3/s, na-tomiast na przelew powierzchniowy pozostałe 40,6 m3/s.

Z uwagi na niewielkie deniwelacje powierzchni terenu w rejonie Boguchwałowic, dla ochro-ny terenów polderowych o powierzchni 54 ha, wybudowano na tym terenie zaporę boczną. Zapora została posadowiona w obrębie osi doliny, a jej korpus został wykonany z miejsco-wych piasków średnioziarnistych. Uszczelnienie zapory wykonano z żelbetonowych płyt po stronie odwodnej, które połączone są z dywanikiem asfaltobetonowym. Natomiast strona odpowietrza została podobnie, jak w przypadku zapory czołowej obsiana trawą. Maksymalna wysokość zapory bocznej wynosi 7 m, jej długość to 311 m, szerokość korony została usta-lona na 3 m a jej rzędna wynosi 291,15 m n.p.m. Skarpom nadano nachylenie wynoszące 1:3 oraz 1:2,5. W stopie skarpy odpowietrznej wykonano drenaż w postaci filtra odwrotnego. Wody infiltrujące przez korpus zapory i jej przyczółki oraz dopływające z terenów zawala gromadzone są w zbiorniku wyrównawczym o pojemności całkowitej wynoszącej 3630 m3. Dla odprowadzania tych wód wybudowano pompownię typu komorowego działająca półautomatycznie. Praca przepompowni oparta jest o 2 pompy o wydajności 560 m3/h każda. Pompy pracują w dwumiesięcznym cyklu, po czym następuje zmia-na[10].

Poza wymienionymi i opisanymi zabudowaniami i urządzeniami hydrotechnicznymi na zbiorniku Przeczyce nie znajdują się inne tego typu elementy. Występują natomiast sztuczne umocnienia brzegu chroniące asfaltową drogę w Tuliszowie, jak również kilka trwale osa-dzonych w podłożu pomostów dla cumowania łodzi i żaglówek[11]. W dotychczasowej historii użytkowania zbiornika przeprowadzono kilkakrotnie prace remontowe poszczegól-nych elementów zabudowy hydrotechnicznej. W podłożu zapory czołowej w latach 1986-1988 wykonano w dnie rowu opaskowego barierę pionowych drenów małośrednicowych. Natomiast w latach 1994-1995 przeprowadzono prace remontowe skarpy odwodnej, a w ra-mach działań uszczelniono dylatacje i uzupełniono ubytki w betonowych płytach. W tym samym czasie uszczelniono ekran asfaltowy przyzaporowych sektorów czaszy zbiornika w sąsiedztwie lewego przyczółka zapory. Natomiast w latach 1995-1996 wykonano remont skorodowanych elementów wieży upustów w strefie wahań zwierciadła wody w zbiorni-ku[12]. Kolejne poważne prace moderniza-cyjne wykonano w latach 2014-2017 kiedy to przeprowadzono szereg napraw obejmujących zaporę czołową i zamontowane w niej urządzenia.

Cechy wód jeziornych

Obieg wody

Przez dopływ powierzchniowy należy rozumieć ilość wody dopływającą w okresie bilanso-wym do zbiornika z jego zlewni. Osiami jej odwodnienia dla opisywanego zbiornika poza rzeką Czarną Przemszą stanowiącą główny dopływ, są także mniejsze cieki o przepływie wynoszącym kilka, kilkanaście a wyjątkowo kilkadziesiąt dm3/s. W okresie od 1 listopada 1993 r. do 31 października 2007 r. dobowy dopływ do zbiornika był bardzo zróżni-cowany, a w głównej mierze wynikał z aktualnych warunków meteorologicznych panujących na terenie zlewni. Praktycznie każdego roku w rozpatrywanym okresie zwiększone dopływy wody występowały po wiosennych roztopach, jak również w czasie intensywnych letnich opadów deszczu. Maksymalny zaobserwowany dobowy dopływ wody do zbiornika wynosił 5,76 mln m3 i zanotowany został w czerwcu 2002 r. podczas ulewnych deszczy. Poza tym przypadkiem obserwowane dopływy wody osiągały znacznie mniejsze rozmiary, kilkakrotnie przekraczając 2 mln m3, a w 2001 i 2006 r. dopływ oscylował w gra-nicach 3 mln m3. Tak duże dobowe dopływy do zbiornika notowane były stosun-kowo rzadko. Najczęściej wielkości te były dużo mniejsze, o czym świadczy wartość średnia wyliczona dla opisywanego wielolecia, która wynosiła 0,18 mln m3. Występowały także okresy, gdy dopływ wody do zbiornika był bardzo niewielki i nie przekraczał 10000 m3/dobę. Tego typu sytuacje charakterystyczne były dla długo utrzymujących się okresów posusznych, które w latach 1993-2007 były notowane kilkakrotnie. Dynamika zmian dopływu wody do zbiornika jest bardzo duża, a amplituda była prawie równa maksy-malnej wielkości dopływu, który wynosił 5,76 mln m3. Jak już wcześniej zazna-czono dopływ wód do zbiornika wynika przede wszystkim z warunków klimatycznych i ak-tualnie panującej sytuacji meteorologicznej. Natomiast odpływ ze zbiornika jest warunko-wany w głównej mierze aktualnie prowadzoną gospodarką na zbiorniku, a czynniki naturalne odgrywają dużo mniejsze znaczenie. Przez odpływ powierzchniowy należy rozumieć ilość wody odpływającą w okresie bilansowym ze zbiornika. Na ten element bilansu wodnego zbiornika Przeczyce składa się w normalnych warunkach ilość wody odprowadzana upustem dennym, a tylko w wyjątkowych sytuacjach dochodzi do tego także ilość wody odprowadza-na ze zbiornika przelewem powierzchniowym, co ma miejsce w okresach wysokiego pię-trzenia wody podczas katastrofalnych wezbrań powodziowych. Ponadto w przypadku zbior-nika Przeczyce w okresie od października 1982 r. do sierpnia 1994 r. pobierano wodę, która następnie zasilała zbiornik w Kozłowej Górze. Ze zbiornika Przeczyce do zlewni Brynicy przerzucono we wspomnianym okresie łącznie bli-sko 150 mln m3 wody. Średnio w ciągu każdego roku pobierano z opisywanego zbiornika 11,5 mln m3 wody, a maksymalnie nawet 16,7 mln m3 w 1989 r. hydrologicznym[13]. Jednak jak już wspomniano pobór wody funkcjonował tylko do 1994 r., dlatego też nie znajduje on od-zwierciedlenia w wielkościach odpływu wody w opisywanym wieloleciu 1993-2007 (poza krótkim, początkowym okresem do sierpnia 1994 r.). Zwiększone ilości odpływającej ze zbiornika wody wynikają przede wszystkim z planowych działań, które miały na celu zwięk-szenie możliwości retencyjnych zbiornika tuż przed przewidywanymi wezbraniami na Czar-nej Przemszy, które mogłyby powodować powstanie zjawiska powodzi. Taka sytuacja wy-stąpiła między innymi w maju 1996 r., gdy zanotowano maksymalny odpływ wody ze zbior-nika w ilości 3,68 mln m3/dobę. Nieco mniejsze wielkości są charakterystyczne dla lat 1997, 2002 oraz 2006, gdy także występowały warunki sprzyjające powstawaniu wez-braniom powodziowym.

Przez ogromną większość czasu odpływ ze zbiornika Przeczyce w rozpatrywanym okresie był zdecydowanie mniejszy i najczęściej nie przekraczał granicy 0,2 mln m3/dobę, a średnia dla tego wielolecia wynosiła 0,17 mln m3/dobę. Należy pamiętać, że zasoby wodne zbiornika Przeczyce w głównej mierze mają zapewnić nieprzerwaną pracę ujęć wodnych zlokalizowanych na Czarnej Przemszy poniżej zapory. Dlatego też z tych względów w charakteryzowanym okresie występowały przypadki, gdy odpływ ze zbiornika był bardzo niewielki, na poziomie zapewniającym przeżycie organi-zmom wodnym zasiedlającym rzekę na odcinku poniżej zbiornika Przeczyce (tzw. przepływ biologiczny). Amplituda zmian odpływu w latach 1993-2007 wynosiła blisko 3,68 mln m3, co generalnie odpowiada maksymalnej ilości odpływu w tym czasie z misy zbiornika.

Retencja zbiornika to ilość wody zgromadzona w jego misie oceniana na podstawie codzien-nych odczytów, a ustalana w oparciu o zależności pojemności zbiornika od poziomu piętrze-nia wody. W konsekwencji szeregu uwarunkowań przyrodniczych i antropogenicznych cha-rakteryzowała się ona szerokim spektrum zmian w latach hydrologicznych 1993-2008. Mak-symalna ilość wody zgromadzona (zretencjonowana) w zbiorniku Przeczyce występowała w lipcu 1997 r. podczas pamiętnej powodzi. W tym czasie w misie zbiornika znajdowało się 19,25 mln m3 wody, co stanowi wartość mniejszą od maksymalnej możliwej re-tencji zbiornika o jedynie 1,5 mln m3. Bardzo duże ilości wody w opisywanym wieloleciu występowały kilkakrotnie, generalnie nawiązując do wielkości opisanego wcze-śniej dopływu. Z tych też względów kolejne pod względem wielkości maksima odnośnie wielkości retencji wystąpił w 1996 r. (około 18 mln m3), w 2002 r. (nieco ponad 17 mln m3) oraz w latach 2002 i 1994 (nieco ponad 16 mln m3). Mini-malne ilości wody w zbiorniku Przeczyce wystąpiły w 1996 r, gdy w misie zbiornika znaj-dowało się jedynie 1,98 mln m3 wody. W pozostałych latach minimalne ilości wody zgromadzone były w nieco większych ilościach. Kolejny pod względem najmniejszych ilości wody był rok 1995, gdy retencja przekroczyła nieznacznie poziom 3 mln m3 wody oraz lata 1997-2000 i rok 1993, kiedy to w misie zbiornika za każdym razem znajdo-wało się nieco ponad 4 mln m3 wody. Średnio w opisywanym zbiorniku znajdo-wało się 8,84 mln m3 wody. Największa roczna amplituda retencji wynosząca około 16 mln m3 wody wystąpiła w 1996 r. hydrologicznym. Porównywalną, jed-nak nieco mniejszą różnice stwierdzono w 1997 r. W pozostałych latach z okresu 1993-2007 występujące amplitudy były zdecydowanie niższe. Najmniejsze różnice w rocznej retencji stwierdzono w 2003 r., gdy amplituda wynosiła nieco ponad 4,5 mln m3. Nato-miast kolejne najniższe różnice odnośnie rocznej retencji za każdym razem przekraczały wartość 6 mln m3.

Brak dostatecznej ilości danych nie pozwala na sporządzenie bardziej reprezentatywnych ocen traktujących o poszczególnych składowych bilansu wodnego. W przypadku zbiornika Przeczyce szczególnie odczuwalny jest brak charakterystyk pozwalających na określenie wielkości dopływu oraz odpływu podziemnego, co w nawiązaniu do sygnalizowanych już wcześniej ucieczek wody w podłoże miałoby duże znaczenie w ocenie bilansu wodnego tego akwenu. Dlatego też z tych względów trudno pokusić się o jednoznaczne określenie roli zbiornika Przeczyce w kształtowaniu warunków hydrogeologicznych w najbliższym jego otoczeniu.

Wahania stanów wody

Wysokość zwierciadła wody w zbiorniku Przeczyce jest uzależniona od wielu czynników, wśród których najważniejszymi są wielkość i charakter zasilania oraz przebieg gospodaro-wania wodą. O ile zmiany wysokości zwierciadła wody w jeziorach jako obiektach natural-nych wynikają przede wszystkim ze zmian klimatycznych oraz poziomu wód podziemnych, to w przypadku sztucznych zbiorników zaporowych wahania stanów wody są uzależnione od aktualnych założeń gospodarki wodnej.

Poziom piętrzenia wody w zbiorniku na określonej rzędnej bezwzględnej rejestrowany jest jednorazowo każdego dnia przez obsługę sterowni urządzeń spustowych. Normalna eksploa-tacja obejmuje gospodarkę wodną w obrębie pojemności mieszczącej się między rzędnymi 286,00 i 289,25 m n.p.m., jak również w okresie czuwania i zagrożenia powodziowego. W trakcie normalnej eksploatacji obowiązują następujące zasady[14]:

  • nie obniża się poziomu wody poniżej minimalnego poziomu piętrzenia, który w tym przy-padku wynosi 282,60 m n.p.m.;
  • utrzymywania normalnego poziomu piętrzenia (289,25 m n.p.m.) dopóki dopływ nie osią-gnie 20,0 m3/sek., bowiem w tym momencie rozpoczyna się postępowanie prze-ciwpowodziowe);
  • w skrajnej sytuacji całkowitego wyczerpania pojemności wyrównawczej, należy odprowa-dzać odpływ równy dopływowi.

Wahania stanów wody w wieloleciu 1993-2007 na zbiorniku Przeczyce były dość zróżnico-wane i występowały w granicach od 283,30 m n.p.m (NNW) w 1996 r. do 289,62 m n.p.m. (WWW) w 1997 r., co daje amplitudę równą 6,32 m. W opisywanym okresie (1993-2007) poziom wody w zbiorniku nie został obniżony poniżej ustalonej wartości granicznej wyno-szącej 282,60 m n.p.m., w tym samym czasie nie nastąpiło spiętrzenie wód w zbiorniku po-wyżej dopuszczalnej wartości 290,00 m n.p.m. Średni poziom piętrzenia wody w zbiorniku Przeczyce w latach 1993-2007 wynosił 286,82 m n.p.m. Pomimo tego zaobserwowane różni-ce stanów wody wydają się być bardzo duże, tym bardziej, jeżeli uwzględni się średnią głę-bokość w zbiorniku. Szczególny pod tym względem był rok 1996, gdy amplituda zmian po-ziomów piętrzenia wody w zbiorniku była tylko nieznacznie niższa od wartości charaktery-stycznych dla całego okresu obserwacyjnego (rys. 2)[15]. Tak duża dynamika zmian wy-nika przede wszystkim z działań mających na celu przechwycenie fali powodziowej na Czarnej Przemszy, która wystąpiła 15 maja 1996 r. Poza tego typu wyjątkowymi przypad-kami zakres wahań stanów wody jest zdecydowanie mniejszy. Wynika to w głównej mierze z funkcji jakie spełnia opisywany zbiornik. Praca zbiornika Przeczyce ma na celu przede wszystkim zapewnienie takiego przepływu Czarnej Przemszy, który pozwoli na funkcjono-wanie ujęć wodnych zlokalizowanych poniżej zapory oraz umożliwi rozwój rekreacji z wy-korzystaniem powierzchni wodnej. Dlatego też w ostatnich latach zmiany poziomu piętrze-nia wody w zbiorniku zazwyczaj nie przekraczają 2 m. Zmiany rzędnej piętrzenia wody w zbiorniku we wcześniejszym okresie odznaczały się dużą dynamiką[16]. Zjawisko to wynikało z pompowania wody w celach związanych z zasilaniem Brynicy dopływającej do zbiornika Kozłowa Góra. Po-nadto obserwowany od 1994 r. systematyczny spadek poziomu piętrzenia wody w zbiorniku wynikał z prac remontowych zapory czołowej, które przeprowadzono w latach 1994-1996. Dlatego też konieczne okazało się w tym czasie spuszczenie wody ze zbiornika i utrzymy-wanie jej na poziomie zapewniającym wykonanie wszelkich potrzebnych prac remontowych. Generalnie w całym badanym okresie (1993-2007) stany wysokie charakterystyczne są za-zwyczaj dla okresów letnich, gdy stan wody podnosi się po wiosennych roztopach oraz w czasie nawalnych oraz rozlewnych letnich deszczy. Natomiast stany niskie występują naj-częściej w okresie zimy, gdy zostaje w istotny sposób ograniczone zasilanie ze zlewni zbiornika.

Właściwości fizyczne i chemiczne wód

Oceny jakości wody zbiornika Przeczyce prowadzone są na podstawie badań wody w rejonie zapory – w ramach monitoringu operacyjnego i diagnostycznego – realizowanych przez Wo-jewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach. Obejmują one kilkadziesiąt wskaźników ujętych w kilka grup parametrów tj. elementy biologiczne, stan fizyczny, wa-runki tlenowe i zanieczyszczenia organiczne, zasolenie, zakwaszenie, substancje biogenne. specyficzne zanieczyszczenia syntetyczne i niesyntetyczne, substancje priorytetowe i inne substancje zanieczyszczające. Wyniki badań realizowanych w 2017 roku wskazują na zły stan wód w ocenie stanu jednolitej części wód powierzchniowych – to konsekwencja ocenio-nego jako poniżej dobrego tzw. stanu chemicznego wód[17].

Badania jakościowe wody prowadzone w obrębie całego akwenu tj. od strefy cofkowej po część przyzaporową zbiornika z uwzględnieniem jego dopływów i odpływu, były sporadycz-nie lub okresowo realizowane od początku funkcjonowania zbiornika w ramach różnych programów badawczych. Obejmowały one podstawowe pomiary właściwości fizyko-chemicznych oraz badania składu chemicznego wody.

Wody limniczne zbiornika Przeczyce pod względem właściwości fizykochemicznych zosta-ły zaliczone w odniesieniu do klasyfikacji Szczukariewa[18] opartą na zasadzie przewagi jednego lub więcej z trzech głównych kationów (NA+, Ca2+, Mg2+) i trzech głównych anionów (Cl-, SO42-, HCO3-), gdzie o przynależności do jednej z klasy decyduje zawartość jonów w ilości powyżej 25% sumy milivali, jako wody wodorowęglanowo-chlorkowo-wapniowo-magnezowe (HCO3-SO4-Ca-Mg)[19].

Znamienny dla zbiornika Przeczyce jest wysoki stopień eutrofizacji jego wód o czym świad-czy znaczny poziom koncentracji fosforanów a zwłaszcza azotu azotanowego. Zbiornik po-zostaje pod wpływem antropopresji rolniczej, co objawia się praktycznie każdego roku w postaci intensywnych tzw. zakwitów glonów, będących bezpośrednim skutkiem ponadnor-matywnych stężeń substancji biogennych. Rozwój procesów eutrofizacyjnych wpływa także bezpośrednio na bardzo niską przezroczystość wody w zbiorniku. Dotyczy to zwłaszcza okresu letniego, kiedy to na skutek wspomnianych zakwitów glonów widzialność krążka Secchiego spada do zaledwie 89 cm[20]. Dla kształtowania jakości wód w zbiorniku Prze-czyce nie bez znaczenia pozostaje intensywna eksploatacja stawów hodowlanych zlokalizo-wanych w strefie cofkowej zbiornika Przeczyce, z których wody trafiają do niego za pośred-nictwem Przemszy (fot. 4).

L.p. Parametr Wielkość
1 pH 7,96
2 C25 462,1 µS/cm
3 TH 284,4 mg/dm3
4 Ca2+ 25,1 mg/dm3
5 Mg2+ 71,9 mg/dm3
6 Na+ 11,9 mg/dm3
7 K+ 4,1 mg/dm3
8 Cl- 27,2 mg/dm3
9 SO42- 53,0 mg/dm3
10 NO3<sup<-</sup> 7,5 mg/dm3
11 PO43- 0,075 mg/dm3
12 HCO3- 209,8 mg/dm3

Tabela 2. Wybrane właściwości fizykochemiczne wody zbiornika Przeczyce w latach 1998-2007[21].

Warunki termiczne zbiornika w głównej mierze wynikają z jego stosunkowo niewielkiej głębokości. Wpływa to na częstsze i dłużej utrzymujące się układy homotermiczne. Najwyż-sze temperatury w przypowierzchniowej warstwie wody mogą osiągać 24-26℃ i notowane są zazwyczaj w lipcu. W tym też czasie pojawia się okresowo stratyfikacja termiczna, kiedy to przy dnie temperatura wody obniża się do 18-20℃. Natomiast najniższe wartości tempe-ratury występują na przełomie grudnia i stycznia i w warstwie przypowierzchniowej mogą osiągać około 1℃.

Dynamika zmian natlenienia wody zbiornika Przeczyce nawiązuje do przebiegu procesów cyrkulacyjnych masy wodnej, które modyfikowane są obecnością zanieczyszczeń utożsa-mianych z występowaniem procesów eutrofizacyjnych. Zasadniczo w ciągu roku przeważa stan nasycenia normalnego, który w okresach anotermii może ulegać zmianie. Miąższość przesyconej tlenem przypowierzchniowej warstwy wody osiąga 2 m głębokości, gdzie kształtuje się tzw. oksyklina. W strefie przydennej pojawiają się deficyty tlenowe a okreso-wo pojawiają się jego zupełne braki[22].

Procesy brzegowe i osady denne

Misa każdego zbiornika wodnego ulega z upływem czasu przeobrażeniom, które wynikają ze zmian brzegów, przyrostu osadów dennych oraz wzrostem roślinności wodnej i bagiennej. W wielu przypadkach duże znaczenie odgrywa także różnorodna działalność człowieka w aspekcie zagospodarowania użytkowego zbiornika. Każdy z wymienionych procesów ma indywidualny charakter wynikający z ukształtowania i zagospodarowania zlewni zbiornika oraz jego najbliższego otoczenia. Dlatego też w zależności od tych uwarunkowań może cza-sami oddziaływać w zupełnie rozbieżnych kierunkach kształtowania rozwoju morfologicz-nego misy. Nadbrzeżna roślinność zazwyczaj przeciwdziała podcinaniu brzegów, tworzeniu osuwisk oraz spływów powierzchniowych gleby, chroniąc zbiornik przed lokalnym zamula-niem. Jednak w sytuacji, gdy woda i osady denne w zbiorniku są żyzne, powstaje wówczas zbyt obfita biomasa roślin, co w efekcie prowadzi do przyspieszonego zarastania zbiornika oraz jego organogenicznego wypełniania osadami[23]. Wymienione na wstępie procesy przyrodnicze w efekcie prowadzą do tzw. zamulania zbiornika[24]. Przejawia się ono przede wszystkim postępującym łago-dzeniem profilu poprzecznego brzegów oraz przemieszczaniem materiału pochodzącego z abrazyjnej działalności wód w głąb misy zbiornika, jak również wypłycaniem misy poprzez sedymentację materiału niesionego przez uchodzące do zbiornika cieki. Na procesy te składa się również sukcesja roślinności, która po obumarciu użyźnia podłoże, dzięki czemu możli-we jest opanowywanie przez roślinność coraz większych części zbiornika. Największy udział w stopniowym zaniku zbiornika wynikający z jego zalądowienia należy przypisać zamulaniu powodowanemu przez materiał dostarczany wraz z wodami płynącymi. W przy-padku sztucznych zbiorników wodnych ilość tego materiału jest zdecydowanie większa niż w porównaniu do ilości rumowiska pochodzącego z niszczenia brzegów[25]. W przypadku zbiornika Przeczyce dostawa ru-mowiska wleczonego i toczonego kształtuje się na poziomie wynoszącym 138 mg/s. Ponadto do zbiornika wraz z wodami Czarnej Przemszy dostarczane są zawiesiny i unosiny w ilości 9,2 g/s. Natomiast wraz z wodami odpływającymi ze zbiornika ładunek ten wynosi 9,6 g/s. Całkowite ładunki zawiesin i unosin wprowadzane do zbiornika Przeczyce z terenu jego zlewni oscylują wokół wartości 1,0 t/rok/km2. Zaporowe zbiorniki wodne reduku-ją masę zawiesin allochtonicznych w zróżnicowanym procencie, a dodatkowo występujące w zbiorniku przemiany wpływają na modyfikację tego zjawiska[26]. W okresie funkcjo-nowania zbiornika Przeczyce kubatura zakumulowanych osadów w jego misie szacowana jest na 0,962 mln m3, co przekłada się na wypełnienie wynoszące 5,4%. Średnia roczna wielkość zalądowienia w przeliczeniu na powierzchnię zbiornika wynosi 0,1 m. Na-tomiast w przestrzennym rozkładzie osadów dennych w zbiorniku Przeczyce duże znaczenie odgrywa strefa kontaktu wód jeziornych z rzecznymi, gdzie w czasie niskich stanów wody cały obszar pokryty jest przez roślinność[27].

Morfologiczny rozwój misy zbiornika Przeczyce uwarunkowany jest przede wszystkim flu-wialnym zamulaniem oraz biogenicznym zarastaniem. Dostawa materiału skalnego ze strefy brzegowej jest marginalna, gdyż brzegi są na zdecydowanej długości płaskie i utrwalone roślinnością (fot. 5). O niewielkim nachyleniu współczesnych brzegów opisywanego zbior-nika świadczy także morfologia doliny Czarnej Przemszy sprzed okresu jej zalania. Strefa brzegowa zbiornika Przeczyce pod względem morfologicznym jest mało urozmaicona (tab. 3). Wynika to z faktu, że zarówno przy wysokich, jak również niskich stanach wody w zbiorniku dominują brzegi niskie o powierzchni piaszczystej, bądź też porosłej roślinnością trawiastą. Na tego typu brzegi przypada około 80% całkowitej długości linii brzegowej, któ-ra na odcinkach pozbawionych umocnień jest nieregularna, z licznymi zatoczkami i cypla-mi. Na tego typu tereny wkracza także roślinność krzewiasta i drzewiasta, dodatkowo umac-niając uformowane niewielkie zatoczki. Natomiast na odkrytych powierzchniach piaszczys-tych, w wyniku oddziaływania fal na brzeg powstają piaszczyste wały brzegowe o wysokości dochodzącej do kilkunastu cm i długości kilku metrów. Formy o podobnej genezie powstają także ze szczątków obumarłej roślinności, która gromadzi się wzdłuż brzegów w postaci długich wałów.

Rodzaj brzegu WPP NPP
Wysokie z klifem czynnym 1 0
z klifem martwym 0 1
o dużym nachyleniu powierzchni pozbawionej roślinności 2 3
o dużym nachyleniu powierzchni utrwalonej przez roślinność 2 1
antropogeniczne o stałej i trwałej zabudowie 6 6
Niskie powierzchnie piaszczyste 43 54
porośnięte roślinnością zielną 35 32
umocnione roślinnością drzewiastą i krzewiastą 8 0
antropogeniczne o stałej i trwałej zabudowie 3 3
Razem 100 100

Tabela 3. Procentowy udział poszczególnych rodzajów brzegu przy wysokich (WPP) oraz niskich (NPP) poziomach piętrzenia wody w zbiorniku Przeczyce[28].

Abrazyjno-akumulacyjne procesy brzegowe na zbiorniku Przeczyce zachodzą tylko okreso-wo z większą intensywnością, a mianowicie w czasie wysokiego poziomu piętrzenia wody. W takich przypadkach uaktywnia się zazwyczaj martwy klif. Dotyczy to tylko niewielkiego fragmentu linii brzegowej, która stanowi próg poziomu terasowego południowego zbocza doliny Czarnej Przemszy. Obecnie obszar ten utożsamiany jest z częścią południowego brzegu wschodniej części zbiornika Przeczyce. Zmienny poziom piętrzenia wody w zbiorni-ku przyczynił się także do powstania na jego brzegach poziomów terasowych, które mają jednak charakter wybitnie efemeryczny i po dość krótkim czasie ulegają zatarciu. Ponadto w strefie brzegowej zbiornika występują takie formy jak: cyple piaszczyste, mierzeje oraz wspomniane już wcześniej wały brzegowe. Jednak ich ilość nie jest zbyt wielka. Wynika to przede wszystkim z tego, że linia brzegowa zbiornika Przeczyce odznacza się tzw. stadium biogenicznego utrwalania. Jest to ostatni etap rozwoju strefy brzegowej zbiornika wodne-go[29].

Znaczenie zbiornika

Zbiornik Przeczyce w istotny sposób przyczynił się do przeobrażeń poszczególnych kompo-nentów środowiska przyrodniczego, nie tylko na terenach, na których powstał, ale także na obszarach znacznie oddalonych. Przeobrażeniom uległy przede wszystkim ukształtowane wcześniej stosunki wodne obszaru wraz z warunkami glebowymi oraz cechy florystyczne i faunistyczne dotychczasowych ekosystemów. Zmienia się także wizerunek krajobrazowy terenu. Zbiornik powstały w Przeczycach okazał się doskonałym uzupełnieniem istniejących walorów przyrodniczych i kulturowych w znaczeniu regionalnym. Przed utworzeniem zbior-nika dominowały krajobrazy kulturowe związane z rolnictwem i gospodarką leśną. Cało-kształt przyrodniczych stosunków na tym terenie oddaje typologia krajobrazów potencjal-nych. Identyfikowano je z nizinnym charakterem doliny rzecznej wypełnionej madami poro-śniętymi łęgiem, której zbocza cechowały się występowaniem poziomów terasowych z wy-dmami porośniętymi borami sosnowymi oraz wyżynnym krajobrazem typowym dla wystę-pujących tam utworów węglanowych z glebami o przewadze rędzin, bądź powierzchni skał krzemianowych z glebami brunatnymi i grądami lub borami mieszanymi[30].

Naturalne i kulturowe krajobrazy przełomowego odcinka doliny rzecznej przez próg środ-kowotriasowy i jego otoczenie, zyskały na atrakcyjności wynikającej z nagromadzenia wód stojących w latach 60. XX w. Krajobrazy wodne pojawiły się na terenie zajmowanym wcze-śniej przez dobrej jakości grunty orne, podmokłe łąki oraz niewielkie powierzchnie użytków leśnych[31]. Rzeźba zajętego przez zbiornik Przeczyce fragmentu doliny Czarnej Przemszy odznaczała się, w okresie poprzedzającym jego utworzenie, łagodnym spadkiem podłużnym oraz stosunkowo płaskim przekrojem poprzecznym, z zarysowanymi krawędziami poziomów terasowych, a dominującą rolę w jej modelowaniu odgrywały głów-nie erozyjno-akumulacyjne procesy fluwialne oraz w niewielkim stopniu także procesy sto-kowe[32].

Przegrodzenie doliny Czarnej Przemszy zaporą spowodowało powstanie lokalnej, nowej bazy erozyjnej, nie tylko dla wspomnianej rzeki główne, ale także dla pozostałych cieków powierzchniowych uchodzących do opisywanego zbiornika. W konsekwencji doprowadziło to do nagłego zmniejszenia spadku podłużnego rzek a w związku z tym nastąpiło obniżenie prędkości płynięcia wód, co spowodowało zwiększenie tępa sedymentacji materiału niesio-nego przez rzekę w misie zbiornika[33].

Powstanie zbiornika wodnego modyfikuje także lokalne warunki klimatyczne. Zasięg od-działywania zbiornika zależy bezpośrednio od powierzchni wodnej jaką zajmuje. Odmienne warunki parowania i termiki w obrębie powierzchni wodnej utworzonego zbiornika w sto-sunku do terenów użytkowanych w różnorodny sposób przed powstaniem zbiornika powodu-ją wyraźne zmiany w klimacie lokalnym. Funkcjonowanie zbiornika wodnego w najwięk-szym stopniu przejawia się w zmianach parowania[34]. Zauważalny jest także wpływ zbiorników wodnych na temperaturę powietrza w najbliższym otoczeniu. Podwyższające oddziaływanie powierzchni wodnej na temperaturę powietrza za-znacza się przez cały rok. Ponadto zbiorniki wodne wpływają w łagodzący sposób na eks-tremalne temperatury powietrza, co m. in. przekłada się na opóźnienie pojawiania się je-siennych przymrozków, jak również następuje zmniejszenie liczby dni gorących i mroźnych. Zbiorniki wodne powodują także modyfikację warunków wilgotnościowych powietrza, obni-żając na ogół w bezpośrednim sąsiedztwie zbiornika wilgotność względną. Bezsprzecznie zbiorniki wodne wpływają także na ilość i charakter opadów atmosferycznych. Zmianom ulegają także lokalne warunki anemologiczne. Pojawienie się dużych powierzchni wodnych sprzyja wzrostowi prędkości wiania wiatrów, jak również przyczynia się do znacznego zmniejszenia występowania okresów ciszy[35].

Ponadto budowa zbiornika Przeczyce pociągnęła za sobą dość istotne zmiany warunków hydrogeologicznych w sąsiedztwie opisywanego akwenu. Spiętrzenie wód Czarnej Przemszy przyczyniło się do zwiększenia infiltracji w podłoże, czego przejawem były pojawiające się już w trakcie napełniania zbiornika podtopienia terenu występujące na przyległych do zbior-nika obszarach. Podtopione zostały m. in. obszary w okolicach miejscowości Boguchwało-wice. Natomiast przy prawym przyczółku zapory czołowej nastąpiły wysięki wód grunto-wych oraz pojawiły się źródła o dość dużych wydajnościach, których ilość wzrosła po prze-cięciu tego terenu rowami melioracyjnymi. Ponadto na terenie o powierzchni około 114 ha, położonym poniżej lewego przyczółka zapory czołowej, w gospodarstwach wiejskich zalane zostały piwnice, jak również uległy uszkodzeniu lub całkowitemu zniszczeniu studnie go-spodarskie. Na terenie tym pojawiły się źródła, z których woda wypływała pod dość znacz-nym ciśnieniem[36]. Ilość wody infiltrującej w Boguchwałowicach określono na około 120 l/s, natomiast na pozostałym obszarze wiel-kość ta wynosiła 170 l/s. Dla zmniejszenia szkodliwych skutków zdecydowano się na obni-żenie poziomu piętrzenia wody w zbiorniku o 1 m. Pozwolił to na ograniczenie ucieczek wody w podłoże do całkowitej ilości około 160 l/s. Natomiast wykonane w nieco później-szym czasie pomiary wykazały, że ucieczki wody z czaszy zbiornika wynoszą aż 568 l/s[37]. Tak duże ubytki wody z misy zbiornika Przeczyce wynikały m.in. z obecności w podłożu lejków erozyjnych, które sięgały aż do spękanego podłoża wapiennego. W celu likwidacji zaistniałych zjawisk wykonano liczne prace uszczelniające na terenach intensywnej infiltracji wód zbiorniko-wych oraz wykonano liczne rowy drenujące tereny przedpola zapory[38].

Przytoczone wyżej fakty niewątpliwie dowodzą, że zbiornik Przeczyce w istotny sposób kształtuje nie tylko zasoby wód podziemnych w swoim sąsiedztwie, ale także wpływa na ich jakość oraz głębokość występowania. Lokalizacja zbiornika w stosunkowo płaskiej dolinie wypełnionej luźnymi osadami czwartorzędowymi, pod którymi zalegają spękane skały kre-dowe, spowodowała podniesienie poziomu zalegania zwierciadła wód podziemnych w tych formacjach geologicznych. Dlatego też należy sądzić, że zbiornik Przeczyce generalnie ma charakter zasilający, tzn. jego wody infiltrują do poziomów wodonośnych, pomimo uszczel-niającego wpływu drobnofrakcyjnych osadów dennych, jak również licznych prac technicz-nych zmierzających do poprawy szczelności misy zbiornika oraz zabudowań hydrotechnicz-nych. Jedynie w okresach bardzo niskiego poziomu piętrzenia wody w zbiorniku, może on wykazywać pewne cechy drenujące, jednak tego typu sytuacje są niezwykle rzadko obser-wowane w przypadku opisywanego zbiornika. Zdecydowanie częściej następuje zasilanie wód podziemnych wodami limnicznymi pochodzącymi z retencji wód rzeki Czarnej Prze-mszy.

Jednym z celów budowy zbiornika Przeczyce, była ochrona doliny Czarnej Przemszy przed pojawiającymi się powodziami. Pojedyncze zbiorniki mają najczęściej tylko lokalne lub regionalne znaczenie, bardzo rzadko natomiast ich wpływ odczuwalny jest w skali ponadre-gionalnej. Prawidłowo prowadzona gospodarka wodna na zbiorniku zaporowym ma w głów-nej mierze za zadanie zatrzymać a tym samym złagodzić charakter fal wezbraniowych, ob-niżając do bezpiecznego poziomu przepływy maksymalne. Dlatego też zbiorniki tego typu łączą ważne funkcje gromadzenia wody oraz ochrony przeciwpowodziowej[39]. Ustabilizowanie przepływów Czarnej Przemszy poniżej zapory stanowi ochronę doliny przed zniszczeniami, jakie mogłyby po-wstać w wyniku pojawienia się fal wezbraniowych. Także wyższe fale powodziowe możliwe są do bezpiecznego zniwelowania, bowiem na lewym przyczółku zapory funkcjonuje samo-czynny powierzchniowy przelew uruchamiany w czasie maksymalnego piętrzenia wody w zbiorniku.

W przypadku zbiornika Przeczyce rezerwa powodziowa może wynosić nawet 19,5 mln m3, bowiem w czasie minimalnego poziomu piętrzenia pojemność martwa wynosi zaledwie 1,24 mln m3, natomiast maksymalne dopuszczalne napełnienie zbiorni-ka może osiągnąć wartość 20,74 mln m3. Przeciwpowodziowa rola opisywanego zbiornika uwidacznia się zarówno podczas powodzi roztopowych, jak również w czasie wez-brań letnich. Dobrym przykładem w tym względzie jest powódź roztopowa, która wystąpiła w marcu i kwietniu 1994 r. Maksymalne zanotowane w tym czasie dopływy do zbiornika wynosiły 22,56 m3/s i zaznaczyły się 4 kwietnia, natomiast do 20 kwietnia w kil-kudniowych odstępach pojawiały się przepływy nieco przekraczające 10 m3/s. Wzmożona wielkość dopływu wody do zbiornika Przeczyce w okresie od 14 marca znalazła odzwierciedlenie w jego napełnieniu. Opisywany zbiornik przechwycił większość wód roz-topowych w istotny sposób łagodząc powstałe wezbranie. Rezerwa zbiornika nie została w pełni wykorzystana, gdyż maksymalny poziom wody ustabilizował się na rzędnej 288,97 m n.p.m. co odpowiada retencji wynoszącej 16,4 mln m3. Kolejne wezbranie, które zaznaczyło się na zbiorniku Przeczyce wystąpiło w maju 1996 r. Intensywny spływ wód podczas powodzi z 1996 r. nastąpił po opadach deszczu, które towarzyszyły licznym burzom i wichurom wywołanym przez ścierające się nad obszarem Polski masy powietrza gorącego zwrotnikowego z chłodnym polarno-morskim. Największe natężenie opadów w zlewni gór-nej Przemszy wystąpiło 14 maja, w tym czasie zanotowano następujące dobowe sumy opa-dów: Świerklaniec – 66,5 mm, Brynica – 74,5 mm, Pyrzowice – 81,4 mm, Piwoń – 44,5 mm i Zawiercie 70,8 mm. Następny okres podwyższonych opadów wystąpił 17 maja, gdy pomierzono opad w Świerklańcu rzędu 10 mm, w Brynicy 6,3 mm, w Pyrzowicach 41,0 mm, w Piwoni 37,5 mm oraz w Zawierciu 56,8 mm. Spowodowało to powstanie dwóch fal wez-braniowych na Czarnej Przemszy w czasie 8 godzin od rozpoczęcia opadów i 6 godzin od ich największej intensywności. Podczas pierwszego wezbrania maksymalny dopływ wody do zbiornika Przeczyce wynosiło nieco ponad 80 m3/s, natomiast druga kulminacja, wywołana nieco mniej intensywnymi opadami wygenerowała wezbranie, które charaktery-zowało się maksymalnymi przepływami na poziomie wynoszącym 57,4 m3/s. Pojawienie się wezbrania zaznaczyło się także w postaci podwyższenia stanów wody na zbiorniku, co dowodzi o przeciwpowodziowej roli zbiornika Przeczyce w zlewni Czarnej Przemszy.

Także kolejne wezbranie, które objęło swym zasięgiem całą południową część obszaru Pol-ski, a wystąpiło w lipcu 1997 r. zaznaczyło się na zbiorniku Przeczyce. Wystąpiły dwa okre-sy większych dopływów wody do zbiornika, co przełożyło się podniesieniem poziomów pię-trzenia wody. Ówczesna sytuacja meteorologiczna doprowadziła do wystąpienia trzech serii opadów. Największe dobowe dopływy wody do zbiornika Przeczyce wystąpiły w dniach kulminacji fali wezbraniowej. W pierwszym przypadku, 8 lipca oszacowany na podstawie wodowskazów Piwoń i Kuźnica Sulikowska dopływ wynosiło nieco ponad 85 m3/s, natomiast dopływ wody do zbiornika według stanów wody na zbiorniku i jego dopływach wynosił 61,59 m3/s. Kolejne wezbranie pojawiło się 21 lipca, z tą jednak różnicą, że osiągnięte maksymalne wartości były już zdecydowanie niższe. W tym czasie wynosiły odpowiednio 44,06 m3/s według wskazań wodowskazów oraz 33,1 m3/s według stanów wody na zbiorniku. W czasie tego wezbrania maksy-malny odpływ ze zbiornika wynosił 33,6 m3/s.

Powódź letnia, która wystąpiła w czerwcu 2002 roku wyrządziła wymierne szkody material-ne. Zalane zostały wodowskazy w Piwonii i Kuźnicy Warężyńskiej oraz nastąpiły zmiany w samym korycie. Szacowany dopływ 11 czerwca wynosił aż ponad 102 m3/s, na-tomiast dopływ wody według stanów wody na zbiorniku wynosił 71,37 m3/s. Maksymalny zanotowany w tym czasie odpływ wynosił 31,6 m3/s. Napełnienie zbiornika podczas tego wezbrania osiągnęło rzędną równą 289,14 m. n.p.m., a retencja zbiornika wynosiła ponad 17 mln m3 wody. Opisane przykłady powodzi w zlewni Czarnej Przemszy świadczą o pozytywnej roli zbiornika Przeczyce w redukowaniu fal wez-braniowych, tym samym uwypuklają lokalne i regionalne znaczenie jego retencji.

Budowa zbiornika w Przeczycach podyktowana była również zapewnieniem wyrównanych przepływów w korycie Czarnej Przemszy poniżej zapory o objętości 1,25 m3/s, co umożliwić miało bezzwrotny pobór wody chłodniczej przez Elektrownię Łagisza w ilości 0,45 m3/s, bez uszczuplenia zaopatrzenia w wodę dotychczasowych użytkowni-ków. Dlatego też retencjonowanie wód rzecznych umożliwiło stałe pobory wody zarówno w okresach niżówek, jak również fal wezbraniowych. Zbiornik w Przeczycach przyczynił się do znacznego wyrównania przepływów na Czarnej Przemszy. Natomiast wahania stanów wód na dopływających do zbiornika rzekach (Czarna Przemsza, Mitręga) praktycznie rzadko widoczne są w profilu Przeczyce. Fakt ten pozwala na stałe czerpanie wody dla elek-trowni w Łagiszy w planowanej ilości wynoszącej 0,45 m3/s[40].

Ponadto począwszy od 1981, w zależności od aktualnych zapotrzebowań na wodę, ze zbior-nika Przeczyce pompowano wodę do zlewni Brynicy, która następnie zasila zbiornik w Ko-złowej Górze, gdzie znajduje się Zakładu Produkcji Wo-dy[41].

Zbiorniki wodne występujące na obszarach o dużej gęstości ludności mogą być potencjal-nym obiektem rekreacji, sportu a także wypoczynku (fot. 6). Takie wykorzystanie każdego zbiornika z teoretycznego punktu widzenia jest możliwe. Niestety na ograniczenie wykorzy-stania każdej powierzchni wodnej wpływa zła jakość retencjonowanej wody a także prawne zakazy związane z np. zbiornikami wody pitnej. Ograniczenia tego typu dotyczą zbiornika Przeczyce tylko w niewielkim stopniu. Stanowi on najczęściej miejsce sobotnio-niedzielnego wypoczynku a dłuższe pobyty nad zbiornikiem powodowane są w głównej mie-rze przez względy finansowe. Nad brzegami zbiornika znajdują się wprawdzie obiekty infra-struktury turystycznej zapewniające korzystanie z walorów jakie daje powierzchnia wodna, jednak wydaje się, że ich liczba jest niewystarczająca. Dlatego też do negatywnych kwestii takiego wypoczynku należy zaliczyć zmiany zachodzące w najbliższym otoczeniu zbiornika a także w jego obrębie. Następuje bowiem zanieczyszczanie wód, zaśmiecanie terenów przy-ległych, hałas, itp. Taka sytuacja wynika z niedostatku miejsc gastronomicznych, braku ta-niej bazy noclegowej, a także niedostatecznej liczby miejsc parkingowych z odpowiednią infrastrukturą komunalną.

Nad zbiornikiem Przeczyce na początku XXI w. istniało 948 miejsc noclegowych, swoje siedziby miało tam kilka klubów i stowarzyszeń żeglarskich, funkcjonowały wypożyczalnie sprzętu wodnego oraz stanice wędkarskie. Nad brzegami zbiornika zlokalizowany został także ośrodek szkoleniowo-wychowawczy. Nieodzownym elementem infrastruktury, stano-wiącej element zagospodarowania turystycznego, są różnego rodzaju obiekty gastronomicz-ne.

Bibliografia

  1. Cyberski J.: Sedymentacja rumowiska w zbiorniku Rożnowskim, w: „Prace Państwowego Instytutu Hydrologiczno-Meteorologicznego” 1969, z. 96, s. 21-41.
  2. Cyberski J.: Zjawiska akumulacyjno-erozyjne w rzekach objętych oddziaływaniem budowli piętrzą-cych, w: „Czasopismo Geograficzne” 1984, t. LV, z. 3, s. 355-363.
  3. Dynowska I., Gołdyn J.: Analiza chemiczna wód. Skrypt dla studentów, Kraków 1973, s. 159.
  4. Jaguś A. Rzętała M.: Zbiornik Kozłowa Góra  funkcjonowanie i ochrona na tle charakterystyki geograficznej i limnologicznej, Warszawa 2003, s. 156.
  5. Jaguś A., Rzętała M., Rzętała M.A.: Morfologia strefy litoralnej jako indykator ewolucji sztucznych zbiorników wodnych. IV Zjazd Geomorfologów Polskich „Główne kierunki badań geomorfologicz-nych w Polsce. Stan aktualny i perspektywy”, Lublin 1998, s. 413-414.
  6. Jaguś A., Rzętała M.: Zbiornik Poraj – charakterystyka fizycznogeograficzna, Sosnowiec 2000, s. 82.
  7. Jaguś A.: Rola zaporowego zbiornika Przeczyce w środowisku i gospodarce człowieka. Z badań nad wpływem antropopresji na kształtowanie warunków hydrologicznych, Sosnowiec 1996, s. 46-50.
  8. Kamiński A., Ośródka L.: Przewidywane zmiany w klimacie lokalnym Kotliny Raciborskiej po wy-budowaniu zbiornika wodnego Racibórz Górny, w: „Geographia. Studia et dissertationes” 1992, t. 16, s. 60-79.
  9. Kocyan J.: Zbiornik w Przeczycach, Warszawa 1989, s. 82.
  10. Kowalewski Z., Król P., Mioduszewski W.: Analiza wpływu zbiornika Przeczyce na tereny przyle-głe, Warszawa 1975, s. 46 [mps].
  11. Lewińska J.: Wpływ zbiorników wodnych na klimat lokalny, w: „Czasopismo Geograficzne” 1984, t. LV, z. 3, s. 329-344.
  12. Machowski R., Rzętała M.A., Rzętała M.: Poziomy piętrzenia wody a charakter zmian morfogene-tycznych w obrębie wybranych sztucznych zbiorników wodnych regionu górnośląskiego. Geogra-ficzne uwarunkowania rozwoju Małopolski, Kraków 2002, s. 205-206.
  13. Operat wodno-prawny na piętrzenie wód rzeki Czarnej Przemszy oraz ich retencjonowanie w zbior-niku Przeczyce, Warszawa – Sosnowiec 2002. s. 24 [mps].
  14. Rzętała M. A.: Procesy brzegowe i osady denne wybranych zbiorników wodnych w warunkach zróżnicowanej antropopresji (na przykładzie Wyżyny Śląskiej i jej obrzeży), Katowice 2003, s. 147.
  15. Rzętała M. A.: Wybrane przemiany geomorfologiczne mis zbiorników wodnych i ocena zanieczysz-czeń osadów zbiornikowych w warunkach zróżnicowanej antropopresji (na przykładzie regionu gór-nośląsko-zagłębiowskiego), Katowice 2014, s. 174.
  16. Rzętała M.: Bilans wodny oraz dynamika zmian wybranych zanieczyszczeń zbiornika Dzierżno Duże w warunkach silnej antropopresji. Prace Naukowe UŚ w Katowicach nr 1913, Katowice 2000, s. 176.
  17. Rzętała M.: Funkcjonowanie zbiorników wodnych oraz przebieg procesów limnicznych w warun-kach zróżnicowanej antropopresji na przykładzie regionu górnośląskiego, Katowice 2008, s. 172.
  18. Rzętała M.: Rola antropogenicznych zbiorników wodnych w kształtowaniu krajobrazu dolin rzecz-nych (na przykładzie regionu górnośląskiego, południowa Polska), w: Doliny rzeczne. Przyroda – Krajobraz – Człowiek. Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego, T. VII, red. U. Myga-Piątek, Sosno-wiec 2007. s. 375-387.

Przypisy

  1. Rzętała M.: Zlewnia Przemszy, w: „Encyklopedia Województwa Śląskiego” 2016, t. 3.
  2. Rzętała M.: Górnośląskie Pojezierze Antropogeniczne, „Encyklopedia Województwa Śląskie-go” 2016, t. 3.
  3. J. Kocy-an: Zbiornik w Przeczycach, Warszawa 1969, s. 82.
  4. Tamże.
  5. M. A. Rzętała: Procesy brze-gowe i osady denne wybranych zbiorników wodnych w warunkach zróżnicowanej antropopresji (na przykładzie Wyżyny Śląskiej i jej obrzeży), Katowice 2003, s. 147.
  6. M. A. Rzętała: Wybrane przemiany geomorfologiczne mis zbiorników wodnych i ocena zanieczyszczeń osadów zbiornikowych w warun-kach zróżnicowanej antropopresji (na przykładzie regionu górnośląsko-zagłębiowskiego), Katowice 2014, s. 174.
  7. J. Kocyan: Zbiornik w Przeczycach, Warszawa 1969, s. 82.
  8. Operat wodno-prawny na piętrzenie wód rzeki Czarnej Przemszy oraz ich retencjonowa-nie w zbiorniku Przeczyce,Warszawa-Sosnowiec 2002, s. 24 [mps].
  9. J. Kocyan: Zbiornik w Przeczycach, Warszawa 1969, s. 82.
  10. Operat wodno-prawny na piętrzenie wód rzeki Czarnej Przemszy oraz ich retencjonowanie w zbiorniku Przeczyce,Warszawa-Sosnowiec 2002, s. 24 [mps].
  11. M. A. Rzętała: Procesy brzegowe i osady denne wybranych zbiorników wodnych w warunkach zróżnicowanej antropopresji (na przykładzie Wyżyny Śląskiej i jej obrzeży), Katowice 2003, s. 147.
  12. Operat wodno-prawny na piętrzenie wód rzeki Czarnej Przemszy oraz ich retencjonowanie w zbiorniku Przeczyce,Warszawa-Sosnowiec 2002, s. 24 [mps].
  13. Rok hydrologiczny – okres od 1 listopada do 31 października następ-nego roku kalendarzowego, stosowany w hydrologii dla ułatwienia obliczeń bilansowych np. rok hydrologiczny 1978 trwał od 1 listopada 1977 roku do 31 października 1978 roku.
  14. Operat wodno-prawny na piętrzenie wód rzeki Czarnej Przemszy oraz ich retencjonowanie w zbiorniku Przeczyce,Warszawa-Sosnowiec 2002, s. 24 [mps].
  15. M. Rzętała: Funkcjonowanie zbiorni-ków wodnych oraz przebieg procesów limnicznych w warunkach zróżnicowanej antropopresji na przykładzie regionu górnośląskiego, Katowice 2008, s. 171.
  16. R. Machowski, M.A. Rzętała, M. Rzętała: Poziomy piętrzenia wody a charakter zmian morfogenetycznych w obrębie wy-branych sztucznych zbiorników wodnych regionu górnośląskiego. Geograficzne uwarunkowania rozwoju Małopolski, Kraków 2002, s. 205-206.
  17. Za-łącznik elektroniczny do opisowej oceny stanu wód za 2017 rok (tabele: Klasyfikacja i ocena stanu 2017).
  18. I. Dynowska, J. Gołdyn: Analiza chemiczna wód. Skrypt dla studentów, Kraków 1973, s. 159.
  19. M. Rzętała: Bilans wodny oraz dynamika zmian wybranych zanieczyszczeń zbiornika Dzierzno Duże w warunkach sil-nej antropopresji, Katowice 2000, s. 175.
  20. M. Rzętała: Funkcjonowanie zbiorników wodnych oraz przebieg procesów limnicznych w warunkach zróżnicowanej antropopresji na przykładzie regionu górnośląskiego, Katowice 2008, s. 171.
  21. Tamże.
  22. M. Rzętała: Bilans wodny oraz dynamika zmian wybra-nych zanieczyszczeń zbiornika Dzierzno Duże w warunkach silnej antropopresji, Katowice 2000, s. 175.
  23. A. Jaguś, M. Rzętała: Zbiornik Kozłowa Góra. Funkcjonowanie i ochrona na tle charakterystyki geograficznej i limnologicznej, Warszawa 2003, s. 156.
  24. A. Jaguś, M. Rzętała: Zbiornik Poraj – charakterystyka fizycznogeogra-ficzna, Sosnowiec 2000, s. 82.
  25. J. Cyberski: Se-dymentacja rumowiska w zbiorniku Rożnowskim, w: „Prace Państwowego Instytutu Hydrologiczno-Meteorologicznego” 1969, z. 96, s. 21-41.
  26. M. A. Rzętała: Procesy brzegowe i osady denne wybranych zbiorników wodnych w warunkach zróżnicowanej antropopresji (na przykładzie Wyżyny Śląskiej i jej obrzeży), Katowice 2003, s. 147.
  27. Tamże.
  28. Tamże.
  29. A. Jaguś, M. A. Rzętała, M. Rzętała: Morfologia strefy litoralnej jako in-dykator ewolucji sztucznych zbiorników wodnych, Lublin 1998, s. 413-414.
  30. M. Rzętała: Rola antropogenicznych zbiorników wodnych w kształtowaniu krajobrazu dolin rzecznych (na przy-kładzie regionu górnośląskiego, południowa Polska). Doliny rzeczne. Przyroda-krajobraz-człowiek, Sosnowiec 2007, s. 375-387.
  31. Tamże.
  32. A. Jaguś, M. Rzętała: Zbiornik Kozłowa Góra. Funkcjonowanie i ochrona na tle charak-terystyki geograficznej i limnologicznej, Warszawa 2003, s. 156.
  33. J. Cyberski: Zjawiska akumulacyjno-erozyjne w rzekach objętych oddziaływaniem budowli piętrzących, w: „Czasopismo Geograficzne” 1984, t. LV, z. 3, s. 355-363.
  34. A. Kamiński, L. Ośródka: Przewi-dywane zmiany w klimacie lokalnym Kotliny Raciborskiej po wybudowaniu zbiornika wod-nego Racibórz Górny, w: „Geographia. Studia et dissertationes” 1992, t. 16, s. 60-79.
  35. J. Lewińska: Lewińska J.: Wpływ zbiorni-ków wodnych na klimat lokalny, w: „Czasopismo Geograficzne” 1984, t. LV, z. 3, s. 329-344.
  36. Z. Kowalewski, P. Król, W. Mioduszewski: Analiza wpływu zbiornika Przeczyce na tereny przyległe, Warszawa 1975, s. 46 [mps].
  37. J. Kocyan: Zbiornik w Przeczycach, Warszawa 1969, s. 82.
  38. Z. Kowalewski, P. Król, W. Mioduszewski: Analiza wpływu zbiornika Przeczyce na tereny przyległe, Warsza-wa 1975, s. 46 [mps].
  39. M. Rzętała: Bilans wodny oraz dynamika zmian wybranych zanieczyszczeń zbiornika Dzierzno Duże w warun-kach silnej antropopresji, Katowice 2000, s. 175.
  40. A. Jaguś: Rola zaporowego zbiornika Przeczyce w środowisku i gospodarce człowieka. Z badań nad wpływem antro-popresji na kształtowanie warunków hydrologicznych, Sosnowiec 1996, s. 46-50.
  41. Machowski R, Rzętała M.: Zbiornik Kozłowa Góra, w: „Encyklopedia Województwa Śląskiego” 2020, t. 7.

Źródła on-line

Machowski R, Rzętała M.: Zbiornik Kozłowa Góra, w: „Encyklopedia Województwa Śląskiego” 2020, t. 7.

Rzętała M.: Górnośląskie Pojezierze Antropogeniczne, „Encyklopedia Województwa Śląskiego” 2016, t. 3.

Rzętała M.: Zlewnia Przemszy, w: „Encyklo-pedia Województwa Śląskiego” 2016, t. 3.

Załącznik elek-troniczny do opisowej oceny stanu wód za 2017 rok (tabele: Klasyfikacja i ocena stanu 2017).

Zobacz też

Dorzecze Wisły

Górnośląskie Pojezierze Antropogeniczne

Wody podziemne

Wody powierzchniowe

Zlewnia Przemszy