Twoja wyszukiwarka

JERZY METELSKI
JAKA TECHNIKA, TAKA POWÓDŹ
Wiedza i Życie nr 10/1997
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 10/1997

CZY WARTO BUDOWAĆ ZA MILIARDY ZŁOTYCH ZAPORY, ZBIORNIKI I OBWAŁOWANIA, JEŚLI UCHRONIĄ NAS PRZED POWODZIĄ RAZ NA 100 LAT?

Nasze 98 tysięcy kilometrów rzek i górskich potoków to prawdziwe bogactwo. Ich właściwe zagospodarowanie to dostatek wody dla ludzi, zwierząt, rolnictwa i przemysłu, to rozwój hydroenergetyki (ryc. 1) i żeglugi śródlądowej, ale i przeciwpowodziowe bezpieczeństwo przyległych terenów.

Potoki i górskie rzeki stanowią jedną czwartą długości wszystkich krajowych cieków. Intensywne opady, duże spadki terenu i często nieprzepuszczalne podłoże powodują, że wodna lawina potężnieje z godziny na godzinę. Dlatego hydrolodzy ostrzegają: żywioł powodziowy najlepiej brać w karby już u źródeł.

Kłopotów z potokami górskimi i rzekami na nizinach próbowali uniknąć nasi przodkowie już w XIII wieku. Oczyszczano wtedy koryta większych rzek, łatwiej było żeglować i spławiać drewno, łatwiej spływała w doliny fala powodziowa i lodowa kra.

Planowe regulacje zaczęto w XIX wieku na dolnej Wiśle i Odrze. W obu przypadkach nie ustrzeżono się błędów: Odrę skrócono o przeszło 20%, przecinając licznymi przekopami pełną meandrów rzekę. Przy większym spadku popłynęła szybciej, niosąc ze sobą rumowisko rzeczne. Wały przeciwpowodziowe budowano przeważnie za wąskie, bardzo różny był także ich rozstaw i materiał, z którego je wykonano.

Nie miała również szczęścia dolna Wisła: regulację przeprowadzono zbyt szeroko, stosując bardzo duże promienie krzywizn. W rezultacie w obu rzekach nie osiągnięto założonych głębokości żeglugowych.

Prace regulacyjne nasiliły się na początku XX wieku, gdy próbowano poprawiać i uzupełniać dotychczasową infrastrukturę hydrotechniczną Wisły i Odry. Ruszyła także regulacja rzek nieżeglownych, takich jak Dunajec, Raba, Soła, San. W dorzeczu Odry objęła ona Nysę Kłodzką, a także Łużycką. Powstały pierwsze niewielkie zbiorniki retencyjne z piętrzeniami do 50 m (Pilchowice) na Bobrze, Kwisie i Bystrzycy. Jeszcze przed I wojną światową rozpoczęto budowę jedynego zbiornika retencyjnego w Porąbce na Sole.

Powstało również kilkanaście obiektów tzw. małej retencji na dużych potokach i mniejszych rzekach. Były to zbiorniki o pojemności do 5 mln m3, mogące pomieścić jedno- lub dwudobowy opad około 100 mm w danej zlewni. Działały buforowo, przechwytując na krótko falę powodziową. Wpływały pozytywnie tylko na niewielkie odcinki rzeki i nie znalazły szerszego zastosowania.

Ryc. 1. Zrzut wody powodziowej ze zbiornika Czorsztyn-Nidzica

Fot. Ewa Skupińska

W Polsce międzywojennej odżyło zainteresowanie dużymi rzekami jako drogami wodnymi. W 1925 roku powstał projekt regulacji całej Wisły, pracowano nad koncepcjami wykorzystania energetycznego Dunajca i Sanu - przez budowę zbiorników retencyjnych z elektrowniami. Większość tych pomysłów pozostała wtedy na papierze.

Silnym impulsem przyspieszającym prace w dwudziestoleciu miedzywojennym była dopiero wielka powódź w Małopolsce w połowie 1934 roku, która kosztowała państwo polskie około
12 mln ówczesnych dolarów. Nie było gdzie zmagazynować wysokiej wody górskich potoków, zniszczeniu uległa obudowa z faszyny, drewniane progi, niewysokie zapory przeciwszutrowe z kamienia.

Jeszcze przed wybuchem wojny oddano do użytku zbiornik Porąbka, ruszyła także budowa dużego obiektu w Rożnowie na Dunajcu, rozpoczęto prace projektowe zbiornika w Solinie na Sanie. Na potokach i rzekach górskich zaczęła pojawiać się stabilna zabudowa kamienna i wyższe zapory przeciwszutrowe.

Na nizinach sypano obwałowania wzdłuż środkowej Wisły (od Nidy do Pilicy), regulowano jej bieg w rejonie Sandomierza. W niemieckim wówczas dorzeczu Odry powstawał w tym czasie zbiornik Otmuchów na Nysie Kłodzkiej (1933 r.), po części w Turawie na Małej Panwi. Uregulowano środkową Odrę, powstał Kanał Gliwicki i kanał ulgi na Odrze w Raciborzu, a po II wojnie światowej także w Opolu.

Polska Rzeczpospolita Ludowa nie lekceważyła hydrotechniki, lecz przy skromnych środkach zakres prac nie odpowiadał potrzebom. Dostaliśmy w spadku niezbyt imponującą infrastrukturę, również II wojna światowa nie oszczędziła urządzeń hydrotechnicznych. Kanały Augustowski i Gliwicki, dolna Wisła i Odra, na przykład, miały niemal całkowicie zniszczone śluzy i jazy. Zdewastowano dziesiątki kilometrów obwałowań przeciwpowodziowych.

Po wojnie powrócono do planów regulacji Wisły, dokończono kanał Gopło-Warta, rozpoczęto budowę węzła żeglugowo-energetycznego w Brzegu Dolnym. Jednak największy rozwój budownictwa wodnego nastąpił dopiero w latach sześćdziesiątych. Oddano potężne zbiorniki (m.in. Dębe na Narwi, Nysa w dorzeczu Odry, Tresna na Sole, a później Sulejów na Pilicy), zbiorniki-
-elektrownie wodne (Solina-Myczkowce na Sanie, Włocławek na Wiśle, Koronowo-Tryszczyn na Brdzie). Wykonano wiele jazów i śluz (na Wiśle i Odrze), kanałów i zapór ziemnych.

Wszystkie polskie obwałowania mają około 9 tys. km, ale hydrotechnicy już od 20 lat mówią, że to za mało i trzeba zbudować dalszych 5 tys. km. Tymczasem rocznie naprawiamy, modernizujemy i budujemy łącznie 40-50 km, choć powinniśmy 6 razy więcej.

Stan techniczny wałów budzi spore zastrzeżenia; na przykład obwałowania Odry powstały przed 90 laty i nie były przewidywane do przyjęcia takiej wody jak w lipcu br. Wiele wałów budowano w Polsce w różnym czasie, są więc niejednorodne i niejednakowo odporne na falę powodziową. Część z nich jest za stara, za niska, o niedostatecznym przekroju poprzecznym; niewłaściwym, zmieniającym się rozstawie. Stała obserwacja obwałowań jest więc szczególnie ważna podczas podwyższonych stanów wody.

Ryc. 2. Zespół zbiorników Czorsztyn-Nidzica (na pierwszym planie) i Sromowce Wyżne

Fot. Piotr Kapała/PASTEL

Najskuteczniejszym sposobem szybkiego magazynowania ogromnych ilości wody są zbiorniki retencyjne. "Obcinają" i spłaszczają wierzchołek fali powodziowej, przechwytując miliony metrów sześciennych groźnego żywiołu. Mamy ich w kraju około 140 o łącznej pojemności 3.3 mld m3, przy czym rezerwa powodziowa (różnica między objętością przy maksymalnym i normalnym poziomie piętrzenia wody) wynosi obecnie około 800 mln m3.

Zasady sterowania i doboru odpowiednich parametrów zapisane są w instrukcji eksploatacji sporządzonej przez projektantów. Lustro wody przesuwa się tylko w ograniczonym zakresie i wynika to z wielu innych zadań zbiornika, takich jak zasilanie elektrowni, wodociągów okolicznych miejscowości czy przemysłu. Dlatego nie ma prostej i szybkiej odpowiedzi - czy można zwiększyć bez zakłóceń rezerwę powodziową w już istniejących zbiornikach?

I tak, Zespół Zbiorników Wodnych Czorsztyn-Nidzica i Sromowce Wyżne im. Gabriela Narutowicza sprawdził się znakomicie (ryc. 2). Hydrotechnicy żartują, że obiekt oddał się sam do użytku, bo na początku lipca br. nie było czasu ani na wstęgę, ani na szampana. Istnieje też opinia, iż już się spłacił. Ocenia się, że bez kontrowersyjnej dla "ekologów" zapory na Dunajcu woda zalałaby ponad 40 okolicznych wiosek, a także Nowy Sącz, Tarnów, Połaniec i Tarnobrzeg. Straty wyniosłyby co najmniej 450 mln zł, czyli tyle, co koszt obu zbiorników i ich elektrowni wodnych.

Na szczęście, budowany przez niemal 30 lat (!) obiekt w Czorsztynie rozpoczął pracę "just in time" i zamortyzował uderzenie potężnej fali powodziowej. Zmierzono w kulminacyjnym momencie około 1400 m3/s. A jeszcze parę godzin wcześniej płynęło Dunajcem 207 m3/s! Średnio w ciągu roku są to 24 m3/s.

Obecnie trwa budowa zbiornika Domaniów na Radomce, 25 km od Radomia (pojemność 7.9 mln m3), zapory Świnna Poręba na Skawie (pojemność 122 mln m3, rezerwa powodziowa
24 mln m3) i zapory Wióry na Świślinie (pojemność 31.5 mln m3, rezerwa powodziowa 2 mln m3).

Powodziową wodę można magazynować w różny sposób - również na zasadzie tzw. małej retencji. Nasze zbiorniki to nie tylko kolosy typu Soliny
(472 mln m3) czy Włocławka (408 mln m3). To również bardzo liczne obiekty od jednego do kilku milionów metrów sześciennych. W dorzeczu Odry mamy np. 12 przeciwpowodziowych tzw. zbiorników suchych o łącznej pojemności 28.55 mln m3. Czekają one puste na wysoką wodę i dopiero wtedy "wchodzą do akcji".

W czasie ostatniej obrony Wrocławia dużo mówiło się o polderach, czyli przeznaczonych do zalania obwałowanych łąkach i pastwiskach. Polderów jest w Polsce 16 i mogą zmagazynować w sumie 167.38 mln m3 wody.

Ryc. 3. Przekrój podłużny spustów dennych zbiornika Czorsztyn-Nidzica: 1 - wieża wlotów sztolni z kratami 2 - wieża zamknięć głównych 3 - korpus zapory 4 - rdzeń uszczelniający z gliny, pod nim przesłona cementacyjna 5 - sztolnia 6 - odgałęzienie energetyczne 7 - odgałęzienie spustowe 8 - kompensator 9 - zamknięcie spustu 10 - blok elektrowni i spustów 11 - niecka spustów i elektrowni

(wg "Hydroprojekt Warszawa", 1994 r.)

Dyskutując o dramatycznym przebiegu tegorocznej powodzi - zwłaszcza wzdłuż Odry - warto przypomnieć dwa znamienne dokumenty: decyzję rządu z 1976 roku "w sprawie gospodarki wodnej na lata 1976-1980 i perspektywicznie do roku 2000". Zawiera ona program budowy 49 zbiorników retencyjnych o łącznej pojemności 10 mld m3. Z tego powstało 12, kilka jest w budowie. Planowano pomieścić 6 mld m3 w wielkich zbiornikach, 4 mld m3 miała stanowić tzw. mała retencja.

Zaprzeczeniem gorzkiego żartu "mądry Polak po wodzie" był również Narodowy Program Ochrony Środowiska Przyrodniczego do 2010 roku jako projekt przygotowany w 1988 roku przez Ministerstwo Ochrony Środowiska i Zasobów Naturalnych.

Dwa przykłady: zlewnia górnej Odry w Czechach może być źródłem powodziowych niespodzianek na dużą skalę. Dlatego już w latach siedemdziesiątych chcieliśmy się zabezpieczyć zbiornikiem o pojemności 330 mln m3 (większy od czorsztyńskiego) i rezerwie powodziowej 75 mln m3. Stanąć miał na Odrze przed Raciborzem i już przy granicy łagodzić ewentualną falę powodziową z Czech.

Projektowano także zaporę w Kamieńcu Ząbkowickim, która miała okiełznać Nysę Kłodzką: 144 mln m3 i 16 mln m3 rezerwy powodziowej.

Przebieg tegorocznej powodzi byłby inny, gdyby powstało na czas kilka strategicznych obiektów, których budowy zaniechaliśmy w nieodległej przeszłości. W ciągu kilku lat można było wznieść wspomnianą zaporę i zbiornik na Odrze koło Raciborza, w Kamieńcu Ząbkowickim i dokończyć ślimaczącą się od 10 lat inwestycję w Świnnej Porębie na Skawie. Ta ostatnia potrafiłaby obniżyć poziom kulminacyjnej fali na Wiśle w Krakowie o 1-2 m.

Powodziowy lont został zapalony w latach siedemdziesiątych. Nie musieliśmy budować w ciągu 25 lat wszystkich 49 zapór. Zawiodły chyba jednak kryteria i priorytety. I - przede wszystkim - finanse państwa. Pojawiły się priorytety polityczne spowodowane podwyżkami cen żywności i strajkami. Kredyty zagraniczne szły w dużej części na konsumpcję. Środki na ochronę przeciwpowodziową były rozproszone, nie potrafiliśmy koncentrować się na inwestycjach strategicznych, jak choćby ochrona Odry. O naszych słabościach świadczy porównanie: w Europie Zachodniej zbiorniki retencyjne buduje się 4-6 lat. U nas 4-5 razy dłużej, co ogromnie podwyższa koszty.

Mówiąc o ochronie przeciwpowodziowej kraju, nie wolno zapominać, że to cały skomplikowany system sprawnych urządzeń i budowli hydrotechnicznych, a więc również wszelkich obwałowań, jazów, przepustów, kanałów, śluz, polderów (których nie można zabudowywać) itp. W lipcu br. w wielu strategicznych miejscach hydrotechniki po prostu zabrakło lub była często w opłakanym stanie.

O podobnych zagadnieniach przeczytasz w artykułach:
(12/97) NIEDZICA, A NIE NIDZICA