Interpretation of the results of monitoring of the piezometric measurements of the Chańcza dam in 2014–2017

The occurrence of a hydraulic connection between piezometers is identified based on similar changes in water levels. Some piezometers react to changing upper or lower water levels, some may also react to atmospheric precipitation. If the reaction to variable upper water levels is significant, then leakage of seepage control devices is identified and the dam is subjected to repair works. The aim of this research paper is to present and analyse the dynamics of variability of water levels in open piezometers of the Chańcza dam, located at the 36 km of the Czarna Staszowska River in the town of Korytnica in Świętokrzyskie province (Poland). Before the analysis of the piezometric data was commenced, the Grubbs statistical test was used to identify and reject the outliers. The scope of the research includes the data captured between January 14, 2014 and January 13, 2017. A hypothesis was formulated that the change in the trend occurred after the spring of 2015 when the water level in the reservoir was reduced by approx. 1.5 m. Two trend lines were adapted for the water levels of each piezometer using the least squares method – the first one for the period from January 2014 to May 2015, and the second one from June 2015 to January 2017. In this way, two slopes of the linear function were obtained together with an estimation of their errors. These slopes were compared using a statistical parallelism test.

Występowanie kontaktu hydraulicznego między piezometrami stwierdza się na podstawie podobieństwa zmian stanów wody. Część piezometrów reaguje na zmiany stanu wody górnej lub na zmiany stanu wody dolnej, część może także reagować na opady atmosferyczne. Jeżeli reakcja na zmiany stanu wody górnej jest znacząca, wówczas stwierdza się nieszczelność zabezpieczeń przeciwfiltracyjnych i przystępuje do remontu zapory. Celem artykułu jest przedstawienie oraz przeanalizowanie dynamiki zmian stanów wody w piezometrach otwartych zapory Chańcza zlokalizowanej w 36. km rzeki Czarnej Staszowskiej w miejscowości Korytnica w województwie świętokrzyskim. Przed przystąpieniem do analizy danych piezometrycznych wykorzystano test statystyczny Grubbsa, dzięki któremu możliwe było zidentyfikowanie oraz odrzucenie obserwacji odstających. Zakres badań obejmuje dane uzyskane od 14.01.2014 r. do 13.01.2017 r. Postawiono hipotezę, że zmiana trendu nastąpiła po okresie wiosennym w 2015 r., po którym nastąpiło obniżenie poziomu wody w zbiorniku o ok. 1,5 m. Metodą najmniejszych kwadratów dla każdego piezometru do jego stanów wody dopasowano dwie linie trendu – pierwszą dla okresu od stycznia 2014 do maja 2015 r. oraz drugą, od czerwca 2015 r. do stycznia 2017 r. W ten sposób uzyskano dwa współczynniki kierunkowe funkcji liniowej wraz z oszacowaniem ich błędów. Współczynniki te zostały porównane za pomocą statystycznego testu równoległości.