Skład fizyczno-chemiczny wód powierzchniowych dorzecza Wrześnicy

Renata Graf, Zbigniew Ziętkowiak SKŁAD FIZYCZNO-CHEMICZNY WÓD POWIERZCHNIOWYCH DORZECZA WRZESNICY Zarys treści W opracowaniu przedstawiono wyniki badań składu fizyczno-chemicznego wód powierzchniowych dorzecza Wrześnicy. Analizę fizyczno-chemiczną wód rzecznych przeprowadzono w okresie od XII 1986 do XI 1987 roku. Stwierdzono znaczną zmienność wybranych elementów składu wód Wrześnicy i jej dopływów w różnych częściach dorzecza, a także w poszcze- gólnych terminach badawczych. Potwierdzono, że zasadnicze cechy składu fizyczno-chemicznego wód powierzchniowych związane są z warunkami fizyczno-geograficznymi obszaru badań, a w przypadku wód Wrześnicy, również z wpływem przeobrażeń antropogenicznych. Wstęp Podstawowe cechyi właściwości fizyczno-chemiczne wód powierzchniowych, zwłaszcza wód rzecznych, zależą głównie od warunków fizyczno-geo- graficznych zlewni, procesów i zjawisk zachodzących w jej obrębie i w sa- mym środowisku wodnym, jak również od wpływów zewnętrznych. Dla poznania uwarunkowań i zmian składu fizyczno-chemicznego wód powierzchniowych, podjęto w okresie od XII 1986 do XI 1987 badania na obszarze dorzecza Wrześnicy. Dorzecze to stanowiło obiekt wcześniejszych badań, których celem było rozpoznanie warunków lokalnego obiegu wody na obszarze typowym dla Wielkopolski (A. Kaniecki, 1982). Charakterystyka wód pod względem fizyczno-chemicznym stanowi ma- teriał uzupełniający problematykę wodną tej jednostki hydrograficznej. Zagadnienie jakości wód rzecznych, zagrożonych przez punktowy dopływ ścieków oraz powierzchniowe spływy zanieczyszczeń z obszarów wy- 60 korzystywanych przez rolnictwo, jest szczególnie istotne z punktu widzenia wykorzystania zasobów wodnych, zwłaszcza na obszarach deficytowych w wodę, do których zaliczane jest również dorzecze Wrześnicy. Ogólna charakterystyka fizyczno-geograficzna dorzecza Dorzecze Wrześnicy o powierzchni 375,4 km?, położone w obrębie Niziny Wielkopolskiej, wchodzi w skład regionu geomorfologicznego Wyso- czyzny Gnieźnieńskiej (B. Krygowski 1967). Jest to obszar o małym zróż- nicowaniu hipsometrycznym, leżący na wysokości od 65,0 do 130,0 m npm. Dorzecze budują utwory czwartorzędowe, reprezentowane przez plejstoceńskie utwory glacjalne i fluwioglacjalne oraz holoceńskie aluwia. Utwory lodowcowe obejmują osady zlodowacenia bałtyckiego, stadiału leszczyńskiego i poznańskiego. Występują one w formie wzgórz czołowo-morenowych (głównie w północnej części dorzecza na linii Fałkowo-Gniezno) oraz związanych z nimi trzech poziomów sandrowych (K. Rotnicki 1963). Wśród utworów powierzchniowych dominują piaski sypkie i piaski gliniaste, zajmujące 53,5% powierzchni obszaru. Gliny piaszczyste stanowią 41,6% powierzchni, pozostałe 4,9% powierzchni dorzecza zajmują utwory organiczne (ryc. 1). W użytkowaniu terenu 69,5% powierzchni zajmują grunty orne, 18,3% — lasy, 6,2% łąki (ryc. 1). Dorzecze Wrześnicy poasiada dość gęstą i wyrównaną sieć rzeczną (1,1 km/km?). Układ sieci hydrograficznej tworzą Wrześnica o długości 53,8 km z Małą Wrześnicą (długość 13,2 km, powierzchnia zlewni 89,1 km”). Pozostałe niewielkie cieki wpadające do Wrześnicy, głównie powyżej Wrześni, nie mają istotnego znaczenia hydrologicznego. Na rozpatrywanym obsza- rze brak jest jezior, spotyka się jedynie małe zbiorniki wodne, najczęściej o charakterze stawów. Klimat dorzecza charakteryzuje się umiarkowanym reżimem termicznym (średnia roczna temperatura wynosi 8,0 — 8,59C) oraz najmniejszym w Polsce średnim opadem rocznym (roczna suma opadów spada poniżej 550 mm). Na ciekach obserwuje się przewagę wiosennych wezbrań roztopowych nad letnimi. Latem z reguły występują niżówki (VII, VIII). Ten typ reżimu określany jest jako śnieżno-deszczowy, niżowy lub bezjezierny (T. Bartkow- ski 1970). Okres badań (XII 1986 — XI 1987), ze względu na sytuację meteorologiczną, był chłodniejszy i bardziej wilgotny w porównaniu z danymi z okresu wieloletniego. Średnia roczna temperatura powietrza w Gnieźnie, której wartość dla roku 1987 wyniosła 6,69C byłao 19C niższa od średniej wartości z wielolecia 1951-1965 (A. Kaniecki 1982). Największe odchylenie ujemne od wartości normalnych wystąpiło w miesiącu styczniu, kiedy zanotowano średnią tem- 61 0123 4 5km р уе ..d....d.. | Ryc. 1. Lokalizacja stanowisk badawczych terenu: la — grunty orne na glinach, ту na tle litologii i użytkowania 1b — grunty orne na piaskach, cieki, 5 — obszary zabudowane, 6 — punkty poboru 2 — lasy, 3 — łąki, 4 — wody Fig. 1. Location of research sites against a background of lithology and land use: la — arable areas on clays, — Streams, 5 — built-up 1b — arable areas on sands, areas, 6 — water sample sites 2 — forests, 3 — grassland, 4 62 peraturę — 119C. Dla okresu 1951-1965 średnia temperatura stycznia wyniosła — 2,4°C (A. Kaniecki 1982). Roczna suma opadów dla stacji Gniezno i Września była wyższa w rozpatrywanym okresie od wartości przeciętnej z wielolecia 1956-1970 o około 5 — 10%, co stanowi wartość opadu od 30 do 50 mm. Opady lipca przekroczyły opad normalny o około 44%. Znacznie wyższe opady od normalnych wystąpiły poza tym we wrześniu (o około 65-91%) i grudniu (o około 41-75%). Najniższe sumy opadów zarejestrowano w marcu (17-21 mm), co stanowiło około 50-70% wartości opadu średniego wieloletniego. Stany wody Wrześnicy, obserwowane w posterunku IMGW w Samarzewie, przez większą część okresu obserwacyjnego utrzymywały się w strefie stanów niskich. Niżówka jesienna z początku okresu obserwacyjnego została pogłębiona w sezonie zimowym. Minimum stanów zanotowane 7 grudnia 1986 roku, a wynoszące w Samarzewie 46 cm, zbiegło się z okresem silnych mrozów ograniczających dopływ do cieków wód pochodzących z topniejącego śniegu. Wody roztopowe spływające po przemarzniętym gruncie, nie zasilające wód gruntowych, podwyższyły chwilowo stany wody w ciekach. Wezbranie wiosenne rozpoczęło się w trzeciej dekadzie marca i trwało do końca kwietnia. Kulminacja wezbrania przypadająca na 20 kwietnia osiągnęła wartość 215 cm. Po roztopach wiosennych pojawiły się ponownie stany niskie, utrzymujące się w zakresie od 50 do 70 cm. Typ zasilania śnieżnego przypada zatem na miesiące od grudnia do kwietnia. Są to wody pochodzące z odwilży i roztopów. Zasilanie deszczowe rzeki ma miejsce pod koniec wiosny oraz latem i jesienią (maj — listo- pad). Zasilanie gruntowe przypada na bezdeszczowy okres letni i wczesnojesienny (lipiec — wrzesień). Występuje poza tym w czasie mrozów, kiedy brak odwilży (grudzień — luty). Przez większą część roku odpływ Wrześnicy zasilany jest wyłącznie napływem wód podziemnych, wykazującym duże zróżnicowanie w obrębie dorzecza (A. Kaniecki 1982). Udział zasilania podziemnego w odpływie górnej Wrześnicy i Małej Wrześnicy jest niewielki. Na tym obszarze wzrasta odpływ podpowierzchniowy, spływ powierzchniowy oraz napływ wód podziemnych z obniżeń. W zlewni Małej Wrześnicy największy udział w kształtowaniu odpływu rzecznego posiada odpływ podpo (...truncated)