Podstawowym celem artykułu jest opracowanie matematycznego modelu opartego na opisie Lagrange’a. Model ten umożliwia określenie ilościowe transportowanego sedymentu w warstwie rumowiska wleczonego. Model dotyczy opisu trajektorii ruchu saltacyjnego cząstki rumowiska. Wśród wielu naukowców istnieje pogląd, że ruch ten jest dominujący w strefie rumowiska wleczonego i ma istotny wpływ na jego transport. Opis trajektorii cząstek rumowiska poruszających się ruchem saltacyjnym opiera się na ogólnych równaniach hydrodynamiki opisujących bilans wszystkich sił działających na cząstkę podlegającą saltacji, tzn. sił: nośnej, oporu, Basseta, Magnusa, od mas stowarzyszonych oraz wyporu. Na podstawie licznej grupy symulacji dla szerokiego zakresu wielkości cząstek określone zostały gęstości prawdopodobieństwa położenia cząstek w funkcji czasu i odległości od dna kanału oraz prędkości cząstek w kierunku poziomym. Metoda określania funkcji gęstości prawdopodobieństwa oraz transportu rumowiska wleczonego jest rozwinięciem propozycji przedstawionej przez Wiberg i Smitha [1989]. Jej udoskonalenie bazuje na zastosowaniu technik Monte-Carlo, które pozwalają na dokładne określenie koncentracji cząstek ulegających saltacji. Otrzymane wyniki są porównane ze znanymi formułami eksperymentalnymi, które m.in. zaprezentowali Fernandez-Luque i Van Beek [1976] oraz Meyer-Peter i Mueller [1948]. Otrzymane wyniki z symulacji numerycznych wykazują bardzo dobrą zgodność z wynikami z formuł eksperymentalnych i dowodzą, że podana propozycja obliczania transportu rumowiska wleczonego może być traktowana jako alternatywna dla tych formuł.

Odcinek Odry od km 20,7 (przekrój Chałupki) do km 27,7 (ujście rzeki Olzy) podlega naturalnym procesom morfodynamicznym. Występuje tutaj 7 naturalnych meandrów. Zmiany morfologiczne meandrującego odcinka Odry powodowane są m.in. procesami transportu i sedymentacji transportowanego przez rzekę rumowiska wleczonego i unoszonego. Wielkość i szybkość powstawania zmian morfologicznych zależy od natężenia i skali zjawisk hydrologicznych. Przebieg tych zmian widać wyraźnie po przejściu ekstremalnych powodzi – takich jak powódź z 1997 r. –którym towarzyszył masowy transport rumowiska. Wskutek wystąpienia takiego transportu podczas powodzi 1997 r. w rejonie meandra nr I doszło do zmiany trasy koryta rzeki Odry: nastąpiło przerwanie meandra i skrócenie biegu rzeki. W odciętym starym ramieniu meandra powstały wyspy z osadzonego rumowiska. Ich podbudowę stanowi rumowisko wleczone (kamienie, otoczaki, żwiry i grube piaski), nadbudowę zaś tworzą odkłady rumowiska drobnofrakcyjnego (pyły, gliny) z zawartością części organicznych. Opierając się na dostępnych danych, autorzy ocenili transport rumowiska unoszonego w przekroju wodowskazowym Chałupki. Autorzy oszacowali również, jaka ilość rumowiska unoszonego została osadzona w wierzchniej warstwie wysp w rejonie przerwanego meandra nr I. Osadzony drobnoziarnisty namuł organiczny ma cechy spoiste ważne dla stabilizacji nowo powstałych wysp, a ponadto stanowi przyjazne podłoże dla rozwoju roślinności pionierskiej.

W artykule przedstawiono makroskale czasową i przestrzenną turbulencji strumienia wody obliczone na podstawie chwilowych wartości podłużnej składowej prędkości w pionach dwudzielnego trapezowego przekroju koryta. Chwilowe wartości prędkości mierzono w korycie głównym i na terenie zalewowym dla różnych napełnień. Wyniki obliczeń makroskal turbulencji przedstawiono dla koryta głównego i terenów zalewowych z drzewami i bez. Badania wykazały, że wartości makroskali czasowej zmieniają się w przedziale od 0,1 do 1,2 s. We wszystkich wariantach, niezależnie od głębokości występują jednakowe tendencje wartości względnej długości makrowirów na głębokości. Względne długości makrowirów (0,1–2,5) są większe na terenach zalewowych niż w korycie głównym, gdzie wartości nie przekraczają 1,2 głębokości. Największe długości makrowirów stwierdzono na terenie zalewowym w pobliżu koryta głównego w obrębie interaktywności strug cieczy. Najmniejsze makrowiry występują nad dnem koryta głównego.

Rejestracja przepływów niskich, w tym przepływu nienaruszalnego, jest szczególnie istotna w przypadku intensywnych poborów wody z cieku. Stanowi ona podstawę właściwej gospodarki wodnej ujęcia i gwarantuje zachowanie przepływów zapewniających warunki niezbędne dla przeżycia organizmów wodnych. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów geodezyjnych i hydrometrycznych w rzece Uszwicy wykonanych w okresie trzech lat od wybudowania posterunku wodowskazowego. Wodowskaz ten został uruchomiony w celu rejestracji przepływu nienaruszalnego, zgodnie z pozwoleniem wodnoprawnym na piętrzenie i pobór wody wydanym dla Browaru Okocim. Przy stanach niższych od przepływu nienaruszalnego browar ma zakaz poboru wody z Uszwicy. Przeprowadzone pomiary i opracowane krzywe konsumcyjne wykazały, że zmiany geometryczne przekroju poprzecznego rzeki powstałe po przejściu fal wezbraniowych mają istotny wpływ na określenie poziomu zwierciadła wody przy przepływie nienaruszalnym. Określono zmianę napełnień i rzędnych przepływów średniego niskiego i nienaruszalnego w przekroju wodowskazowym.

W celu umożliwienia rybom pokonywania skoncentrowanego spadu na rzekach, który powstał w wyniku sztucznego spiętrzenia wody przez przegrody, jazy, stopnie, progi i inne budowle, lub też spiętrzenia naturalnego tworzonego przez wodospady, buduje się urządzenia zwane przejściami dla ryb, powszechnie określane mianem przepławek (Fischwege, échelles àpoissons, fishways). Przepławki dzieli się na techniczne, o charakterze naturalnym i specjalne. Projektowanie przepławek polega na przeprowadzeniu rozpoznania warunków hydraulicznych i hydrologicznych rzeki oraz założeń technicznych budowli piętrzącej. Należy zebrać informacje o składzie gatunkowym występujących w danym miejscu ryb oraz przewidywanej restytucji, szczególnie w odniesieniu do ryb wędrownych. Na podstawie tych materiałów opracowuje się koncepcję przepławki, mając na uwadze szereg uwarunkowań, które należy uwzględnić w procesie projektowania. Najważniejsze to odpowiednia wielkość przepławki i lokalizacja wlotów, odpowiedni przepływ i napełnienie oraz prędkości wody w urządzeniach. Zastosowanie procedury obliczeniowej zależy od rodzaju i kształtu przepławki oraz od warunków przepływu. Przy projektowaniu przepławek o charakterze technicznym (komorowe, szczelinowe, Denila) stosuje się zazwyczaj klasyczne wzory hydrauliczne na wypływ z otworu lub przelew. Przy projektowaniu przepławek o charakterze naturalnym procedury obliczeń hydraulicznych są bardziej skomplikowane. Na przykład przepławka w formie pochylni kamiennej wymaga wyznaczenia współczynnika szorstkości, średnich oraz maksymalnych prędkości, a także maksymalnego przepływu przy danym napełnieniu. Jeżeli na to nałożymy rozkłady strug, prądy wabiące oraz ruch rumowiska, to do obliczeń trzeba wykorzystywać modele numeryczne. W artykule zaprezentowano procedury obliczeń hydraulicznych dla różnych typów przepławek.

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, których celem była ocena skuteczności działania urządzeń do rozpraszania energii. Doświadczenia przeprowadzono na modelu jazu z wypływem strumienia spod zasuwy, niecką wypadową i poziomym, sztywnym umocnieniem dna w dolnym stanowisku. Za umocnieniem dno koryta wypełnione było piaskiem (d₅₀ = 1,1 mm, (d₈₄/d₁₆)^0,5 = 1,77), gdzie przepływający strumień wody formował rozmycie. Podczas kolejnych eksperymentów modyfikowano urządzenia do rozpraszania energii, stosując w niecce szykany w dwóch różnych ustawieniach. W trakcie doświadczeń wykonywano punktowe pomiary prędkości w pionach na długości umocnień w dolnym stanowisku oraz głębokości tworzącego się w czasie trwania przepływu rozmycia. Przyjęto dwa kryteria oceny skuteczności działania urządzeń do rozpraszania energii: stopień redukcji wartości podstawowych charakterystyk turbulencji strumienia na wypadzie oraz intensywność rozmywania dna w czasie i ostateczne rozmiary lokalnego rozmycia. Szykany powodowały redukcję prędkości przy dnie na odcinku strumienia za niecką wypadową. Wpływały też na ograniczenie rozmiarów rozmycia.