nach oben

Erschienen in:

2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

12. Sediment Management in River Basins: An Essential Element of the River Basin Management Plans

verfasst von : Michał Habel, Dawid Szatten, Zygmunt Babiński, Grzegorz Nadolny

Erschienen in: Quality of Water Resources in Poland

Verlag: Springer International Publishing

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config

KI-gestützte Suche

Aus

Abstract

The Vistula River and the Oder River drain about 18% of the Baltic Sea Basin and drain 97.9% of the territory of Poland. This river basins serve as an example to show the kind of data, modelling, and analysis tools that are required for a qualitative and quantitative description of sediment dynamics. These methods are used to investigate sediment management options. First, a brief overview of the sediments types transported by Vistula and Oder and their tributaries is presented, anthropogenic impacts on sediment transport, followed by a description of the current methods of monitoring and modelling system used in this study. Lastly, the article looks at specific methods applications for sediment management tasks.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Vorheriges Kapitel Monitoring of Groundwater Quality in Poland

Nächstes Kapitel Environmental and Anthropogenic Determinants of Water Chemistry in the Carpathians

Weilbeer H (2014) Sediment transport and sediment management in the Elbe estuary. Die Kuste 81:409–426

Ramalhosa E, Pereira E, Vale C, Válega M, Monterroso P, Duarte AC (2005) Mercury distribution in Douro estuary (Portugal) Marine Pollut Bull 50:1218–1222

Mucha AP, Bordalo AA, Vasconcelos MTSD (2004) Sediment quality in the Douro river estuary based on trace metal contents, macrobenthic community and elutriate sediment toxicity test (ESTT). J Environ Monit 6:585–592

Syvitski JPM, Kettner AJ (2011) Sediment flux and the Anthropocene. Phil Trans R Soc 369:957–975

Aleksejevskij NI, Chalov RS (1997) Dviżenije nanosov i rysłovyje processy, Moskovskij Gosudarstviennyj Universitet im MV Łomonosova, Moskwa

Knighton D (1998) Fluvial forms and processes: a new perspective. Co-published Wiley, New York

Summerfield MA (1991) Global geomorphology an introduction to the study of landforms, Longman Scientific and Technical. Wiley, New York

Klimaszewski M (1978) Geomorfologia. PWN, Warszawa

Bajkiewicz-Grabowska E, Mikulski Z (1996) Hydrologia i Oceanografia. PWN, Warszawa

10.

Froehlich W (1982) Mechanizm transportu fluwialnego i dostawy zwietrzelin do koryta w górskiej zlewni fliszowej, Prace Geograficzne IGiPZ PAN, 143, s 144

11.

Global Reservoir and Dam (GRanD) database—technical documentation, Global Water System Project, University of Bonn, Germany (2011), www.gwsp.org

12.

Vörösmarty CJ, Meybeck M, Fekete B, Sharma K, Green P, Syvitski JPM (2003) Anthropogenic sediment retention: major global impact from registered river impoundments. Global Planet Change 39(1–2):169–190CrossRef

13.

Walling DE, Fang D (2003) Recent trends in the suspended sediment loads of the world’s rivers Global Planet. Change 39:111–126

14.

Meade RH, Moody JA (2010) Causes for the decline of suspended‐sediment discharge in the Mississippi River system, 1940–2007 Hydrol Process 24:35–49

15.

Giosan L, Syvitski JPM, Constantinescu S, Day J (2014) Protect the world’s deltas. Nature 516:31–33CrossRef

16.

Syvitski JPM, Kettner AJ, Overeem I, Hutton EW, Hannon MT, Brakenridge GR, Day J, Vörösmarty CJ, Saito Y, Giosan L, Nicholls RJ (2009) Sinking deltas due to human activities. Nat Geosci 2(10):681–686CrossRef

17.

Babiński Z, Habel M (2017) Impact of a single dam on sediment transport continuity in large lowland rivers. In: Wieprecht S, Haun S, Weber K, Noack, M, Terheiden K (eds) River sedimentation. Taylor & Francis CRP Press

18.

Szatten D, Habel M, Pellegrini L, Maerker M (2018) Assessment of siltation processes of the Koronowski Reservoir in the Northern Polish Lowland based on Bathymetry and Empirical Formulas. Water 10(11):1681–1694CrossRef

19.

Sundborg A (1992) Lake and reservoir sedimentation prediction and interpretation. Geogr Ann 74A(2–3):93–100CrossRef

20.

Toniolo H, Schultz J (2005) Experiments on sediment trap efficiency in reservoirs. Lakes Reservoirs: Res Manage 10(1):13–24CrossRef

21.

Vörosmarty CJ, Sharma KP, Fekete BM, Copeland AH, Holden J, Marble J, Lough JA (1997) The storage and aging of continental runoff in large reservoir systems of the world. Ambio 26:269–278

22.

Gierszewski P, Habel M, Szmańda J, Luc M (2020) Evaluating effects of dam operation on flow regimes and riverbed adaptation to those changes. Sci Tot Environ, art. no 136202, ISSN: 0048-9697

23.

Vannote RL, Minshall GW, Cummins KW, Sedell JR, Cushing CE (1980) The river continuum concept. Can J Fish Aquatic Sci 37(1):130–137

24.

GRanD (Global Reservoir and Dams database)—Technical Documentation—Version 1.3 (2019) [on-line]. http://globaldamwatch.org/grand/. Accessed 10 September 2020

25.

Faleńczyk-Koziróg K, Skubała P, Habel M, Waldon-Rudzionek B, Szatten D (2019) River islands as habitats for soil mites (Acari). River Res Appl 35:1–13

26.

Cheng X (1992) Reservoir sedimentation at Chinese hydro systems. Water Power Dam Constr 44:44–47

27.

Babiński Z (1994) Transport rumowiska unoszonego i wleczonego dolnej Wisły. Przegląd Geograficzny 67(3–4):82–95

28.

Morris GL (1995) Reservoir sedimentation and sustainable development in India. In: Proceedings of the 6th international symposium on river sedimentation, New Delhi, India

29.

Łajczak A (1995) Studium nad zamulaniem wybranych zbiorników zaporowych w dorzeczu Wisły. Monografie Komitetu Gospodarki Wodnej PAN 8:106

30.

Gierszewski P (2007) Warunki transportu zawiesiny w Zbiorniku Włocławskim w świetle analizy jej składu i tekstury (in Polish). Nauka Przyroda Technologie 2:1–18

31.

Gierszewski P, Zakonnov V, Kaszubski M, Kordowski J (2017) Transformacja właściwości wody i osadów w profilu podłużnym zbiorników zaporowych Kaskady Górnej Wołgi. Przegląd Geograficzny 89(3):391–412CrossRef

32.

Matysik M, Absalon D, Habel M, Maerker M (2020) Surface water quality analysis using CORINE data: an application to assess reservoirs in Poland. Remote Sens 12:979CrossRef

33.

Bergkamp G, McCartney M, Dugan P, McNeely J, Acreman M (2000) Dams, ecosystem functions and environmental restoration. WCD Thematic Rev Environ II(1):1–187, Cape Town, South Africa, World Commission on Dams

34.

McCartney MP, Sullivan C, Acreman MC (2001) Ecosystem impacts of large dams, center for ecology and hydrology. UK IUCN—The World Conservation Union

35.

Chen JG, Zhou WH, Chen Q (2012) Reservoir sedimentation and transformation of morphology in the lower yellow river during 10 year’s initial operation of the Xiaolangdi reservoir. J Hydrodyn Ser B 24(6):914–924CrossRef

36.

Babiński Z (2002) Wpływ zapór na procesy korytowe rzek aluwialnych ze szczególnym uwzględnieniem stopnia wodnego Włocławek Wyd Akademii Bydgoskiej im Kazimierza Wielkiego Bydgoszcz

37.

Kondolf GM, Gao Y, Annandale G, Morris G, Jiang E, Zhang J, Cao Y, Carling P, Fu K, Guo Q (2014) Sustainable sediment management in reservoirs and regulated rivers: experiences from five continents Earth’s. Future 2:1–25

38.

Rinaldi M, Wyżga B, Surian N (2005) Sediment mining in alluvial channels: physical effects and management perspectives. River Res Appl 21:805–828CrossRef

39.

Kodolf G (1997) Hungry water: effects of dams and gravel mining on river channels. Environ Manage 21(4):533–551CrossRef

40.

Babiński Z (1992) Hydromorphological consequences of regulating the lower Vistula. Poland Regulated Rivers: Res Manage 7(4):337–348CrossRef

41.

Habel M (2013) Dynamics of the Vistula River channel deformations downstream of Włocławek Reservoir. Kazimierz Wielki University Press, Bydgoszcz

42.

Ciupa T (2009) Wpływ zagospodarowania terenu na odpływ i transport fluwialny w małych zlewniach na przykładzie Sufragańca i Silnicy (in Polish). Wyd Uniwersytetu Jana Kochanowskiego, Kielce

43.

Szatten D, Habel M, Babiński Z, Obodovskyi O (2019) The impact of bridges on the process of water turbidity on the example of large lowland rivers. J Ecol Eng 20(10):155–164CrossRef

44.

Williams GP, Wolman MG (1984) Downstream effects of dams on alluvial rivers. Geological Survey Professional Paper, 1286, Washington

45.

Obodovskyi O, Habel M, Szatten D, Rozlach Z, Babiński Z, Maerker M (2020) Assessment of the Dnieper Alluvial Riverbed stability affected by intervention discharge downstream of Kaniv Dam. Water 12:1104CrossRef

46.

Kondolf GM, Gao Y, Annandale GW, Morris GL, Jiang E, Zhang J, Cao Y, Carling P, Fu K, Guo Q, Hotchkiss R, Peteuil Ch, Sumi T, Wang HW, Wang Z, Wei Z, Wu B, Wu C, Yang CT (2014) Sustainable sediment management in reservoirs and regulated rivers: experiences from five continents. Earth’s Future 2(5):256–280CrossRef

47.

Wang Z, Hu C (2004) Interactions between fluvial systems and large scale hydro-projects. In: Ninth international symposium on river sedimentation, October 18–21, 2004, Yichang, China

48.

Habel M, Obodovskyi O, Szatten D, Babiński Z, Rozlach Z, Pochaievets O (2019) Using the raster calculator tool to appraise riverbed elevation changes nearby hydrotechnical objects on alluvial rivers. In: Monitoring 2019 conference—monitoring of geological processes and ecological condition of the environment, vol. 2019, pp. 1–5

49.

Kantoush AS, Sumi T, Kubota A, Suzuki T (2010) Impacts of sediment replenishment below dams on flow and bed morphology of river. In: First international conference on coastal zone management of river deltas and low land coastlines, Alexandria, Egypt

50.

Simons HEJ, Bakker C, Schropp MHI, Jans LH, Kok FR, Grift RE (2001) Man-made secondary channels along the River Rhine (The Netherlands); results of post-project monitoring. Regulated Rivers: Res Manage 17:473–491

51.

Tockner K, Baumgartner C, Schiemer F, Ward JV (2000) Biodiversity of a Danubian flood plain: structural, functional and compositional aspects In: Gopal B, Junk W, Davies JA (eds) Biodiversity in wetlands: assessment, function and conservation, vol 1. Backhuys Publishers, Leiden, pp 141–159

52.

Ward JV, Tockner K, Uehlinger U, Malard F (2001) Understanding natural patterns and processes in river corridors as the basis for effective river restoration. Regulated Rivers: Res Manage 17:311–323CrossRef

53.

Rollet AJ, MacVicar B, Piégay H, Roy A (2008) L’utilisation detranspondeurs passifs pour l’estimation du transport sédimentaire: premiers retours d’expérienceLa. Houille Blanche 4:110–116CrossRef

54.

Kondolf GM, Matthews WVG (1993) Management of coarse sediment regulated river of California. Report no 80 University of California, California

55.

Goelz E (2008) Improved sediment-management strategies for the sustainable development of German waterways. In: Sediment dynamics in changing environments (proceedings of a symposium held in Christchurch, New Zealand, December 2008), IAHS Publ 325

56.

Wedam G, Kellner R, Braunshofer R (2004) Innovative hydropower development in an urban environment. In: Proceedings of 19th World Energy Congress—Sydney, Australia, paper no 232

57.

Ciupa T, Suligowski A, Łajczak A (2017) Rumowisko rozpuszczone. In: Jokiel P, Marszelewski W, Pociask-Karteczka J (ed) Hydrologia Polski. PWN, Warszawa, pp 146–152

58.

Brański J, Banasik K (1996) Sediment yields and denudation rates in Poland, IAHS Publ, 236, s 133–138

59.

Fal B (2004) Maksymalne przepływy rzek polskich na tle wartości zaobserwowanych w różnych rzekach świata. Gosp Wodna, nr 5, Wyd SIGMA-NOT Warszawa, s 188–196

60.

Stachý J, Fal B, Dobrzyńska I, Hołdakowska J (1996) Wezbrania rzek polskich w latach 1951–1990, Mater Bad, seria Hydrologia i Oceanologia. IMGW, Warszawa, p 80

61.

Ciupa T, Suligowski R, Łajczak A, Babiński Z (2017) Rumowisko klastyczne, In: Jokiel P, Marszelewski W, Pociask-Karteczka J (ed) Hydrologia Polski. PWN, Warszawa, pp 146–152

62.

Łajczak A (1999) Współczesny transport i sedymentacja materiału unoszonego w Wiśle i jej dopływach (in Polish). Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa

63.

Brański J (1972) Zmącenie wody i transport rumowiska unoszonego w rzekach polskich w okresie 1956–1965. PIHM, Warszawa, p 108

64.

Habel M (2018) Effects of flow regulation and river channelization on sandbar bird nesting availability at the Lower Vistula River. Ecol Questions 29(4):1–18CrossRef

65.

Świeca A (1998) Wpływ czynników antropogenicznych na rzeczny odpływ roztworów i zawiesin na międzyrzeczu Wisły i Bugu. Rozprawy habilitacyjne lXI, UMCS, lub-lin

66.

Ciupa T (2009) The impact of land use on runoff and fluvial transport in small river catchments based on the Sufraganiec and Silnica Rivers. Jan Kochanowski University Press, Kielce, Poland, p 251

67.

Łomniewski (1960) Ujście Wisły, Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, t XXIX, Kraków, pp 391–416

68.

Graniczny M, Janicki T, Kowalski Z, Koszka-Maroń D, Jegliński W, Uścinowicz S, Zachowicz J (2004) Recent development of the Vistula river outlet. Pol Geol Inst Spec Pap 11:103–107

69.

Skibiński J (1976) Próba ilościowej oceny intensywności transportu rumowiska wleczonego w rzekach środkowej Polski Rozprawy Naukowe, 74, Zeszyty Naukowe SGGW – AR w Warszawie

70.

Pasławski Z (1973) River hydrometric methods. Communication and Communications Press, Warsaw, Poland, p 338

71.

Babiński Z, Habel M (2015) Międzinarodowa droga wodna E-40 Stan i możliwości zagospodarowania, w: Kwieciński Jerzy, Żegluga Śródladowa - Wisła, Global Gompact Network Poland, pp 212–217

72.

Polski Związek Producentów Kruszyw [Polish Association of Aggregate Producers], Raport https://kruszpolpl/indexphp/publikacje

73.

Czaja S, Pociask-Karteczka J (2017) Obieg wody na terenach zurbanizowanych i uprzemysłowionych. In: Jokiel P, Marszelewski W, Pociask-Karteczka, J (eds) Hydrologia Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

74.

Babiński Z, Habel M, Szatten D & Dąbrowski J (2014) Influence of hydrological and sedimentological processes on the functioning of inland waterway transport on an example of Brdyujście Regatta Track. Sci J Marit University of Szczecin—Zeszyty NaukoweWyższa Szkoła Morska w Szczecinie—2014 37(109):16–21

75.

Szatten D, Habel M, Dąbrowski J (2013) Oddziaływanie miast na zamulanie dróg wodnych - na przykładzie ujściowego odcinka Brdy w Bydgoszczy, Gospodarka Wodna, nr 6, Wyd Sigma-Not

76.

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Journal of Laws of 2016, item 1187)

77.

Program monitoring środowiska (2009) Główny Inspektor Ochrony Środowiska, Warszawa (Environmental Monitoring Program, 2009)

78.

Wren D, Barkdoll B, Kuhnle R, Derrow R (2000) Field techniques for suspended-sediment measurement. J Hydraul Eng 126(2):97–104CrossRef

79.

Polska Norma PN-EN 872 (2007) Jakość wody Oznaczanie zawiesin Metoda z zastosowaniem filtracji przez sączki z włókna szklanego. Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa

80.

Born A (1958) Wleczenie materiału dennego w korytach rzek i potoków, Wiadomości Służby Hydrol-Meteorol, PIHM, Warszawa, 3, 3–29

81.

Młynarczyk Z (1996) Transport materiału piaszczystego w korycie rzeki meandrującej I krętej, Acta Quaternaria, 1, UAM, Poznań

82.

Ergenzinger P (1982) Uber den Einsatz von Magnettracern zur Messung des Grossgeschiebetransportes, Beitrage zur Geologie der Schweitz-Hydrologie, Bern, 28, 483–491

83.

Babiński Z (2005) The relationship between suspended and bed load transport in river channels. In: Proceedings of the international symposium held at the 7th scientific assembly of the international association of hydrological sciences, pp 182–188

84.

Aleksejevskij NI (1998) Formirovanije i dviżenije recznych nanosov, Moskwa, p 202 s

85.

Hart DA (1998) The status of planimetric and topographic mapping in Wisconsin’s Lake Michigan Coastal Counties University of Wisconsin Sea Grant Institute, Wisconsin US

86.

Lane SN, Westaway RM, Hicks DM (2003) Estimation of erosion and deposition volumes in a large, gravel-bed, braided river using synoptic remote sensing. Earth Surf Proc Land 28:249–271

87.

Schwendel AC, Fuller IC, Death RG (2012) Assessing DEM interpolation methods for effective representation of upland stream morphology for rapid appraisal of bed stability. River Res Appl 28:567–584CrossRef

88.

Dawson JL, Smithers SG (2010) Shoreline and beach volume change between 1967 and 2007 at Raine Island, Great Barrier Reef. Aust Global Planet Change 72:141–154CrossRef

89.

Wheaton JM, Brasington J, Darby SE, Sear DA (2010) Accounting for uncertainty in DEMs from repeat topographic surveys: improved sediment budgets. Earth Surf Proc Land 35:136–156

90.

Popek Z (2008) Zmienność natężenia ruchu rumowiska wleczonego w czasie wezbrania na małej rzece nizinnej. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, z 2(40)

91.

Uchwała Rady Ministrów z dnia 14 czerwca 2016 r w sprawie przyjęcia „Założeń do planów rozwoju śródlądowych dróg wodnych w Polsce na lata 2016–2020 z perspektywą do roku 2030 r (Resolution of the Council of Ministers of June 14, 2016)

92.

Szatten D, Babiński Z, Habel M (2018) Reducing of Water turbidity by hydrotechnical structures on the example of the Włocławek reservoir. J Ecol Eng 19(3):197–205CrossRef

93.

Felix D, Albayrak I, Abgottspon A, Boes RM (2016) Real-time measurements of suspended sediment concentration and particle size using five techniques. In: IOP conference series: earth and environmental science, vol 49, p 122006

94.

Agrawal YC, Pottsmith HC (2000) Instruments for particle size and settling velocity observations in sediment transport. Mar Geol 168:89–111CrossRef

95.

Babiński Z, Habel M (2017) Wykorzystanie i zagrożenia rzek i wód rzecznych. In: Jokiel P, Marszelewski W, Pociask-Karteczka, J (eds) Hydrologia Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, pp 146–152

96.

Ustawa z dnia 20 lipca 2017 – Prawo wodne (Dz U 2017, poz 1566) (Journal of Laws of 2017, item 1566)

97.

Głuchowska B, Kasiorek-Godyń I (2010) Zarządzanie wodami w Polsce na przykładzie RZGW we Wrocławiu. In: Zarządzanie zasobami wodnymi w dorzeczu Odry – 2010 [red B Mońka] Materiały, wyd PZITS nr 894, pp 321–331

98.

Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 18 października 2016 w sprawie Planu gospodarowania wodami na obszarze dorzecza Wisły (Dz U 2016, poz 1911) [Journal of Laws 2016, item 1911]

99.

Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 18 października 2016 r w sprawie Planu gospodarowania wodami na obszarze dorzecza Odry (Journal of Laws of 2016, item 1967)

100.

Obwieszczenie Regionalnego Dyrektora Ochrony Środowiska w Olsztynie z dnia 5 grudnia 2018 r, znak WOOŚ421112017AZ68 (Announcement, 2018)

Titel: Sediment Management in River Basins: An Essential Element of the River Basin Management Plans
verfasst von: Michał Habel
Dawid Szatten
Zygmunt Babiński
Grzegorz Nadolny
Verlag: Springer International Publishing
Buch: Quality of Water Resources in Poland
Print ISBN: 978-3-030-64891-6

Electronic ISBN: 978-3-030-64892-3

Copyright-Jahr: 2021
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-64892-3_12