Strona głowna < Artykuły

Wielka powódź maj 2010 r. w Polsce

Autor inż. Jan Z.T. (22.05.2010 r.)
(zapiska nr 26)

Spis Treści:
1. Ochrona czynna
2.
Ochrona bierna
3.
Wały przeciwpowodziowe
4.
Literatura


Powódż 2010 r. w Polsce niewątpliwie jest spowodowana nie prawidłową gospodarką wodną zarówno czynną jak i bierną. Odniosę się tylko do powodzi spowodowanej przez rzekę Wisłę poprzez opady deszczu w górach. Nie uwierzę aby opady deszczu nawet długotrwałe spowodowałyby taką długą falę powodziową na Wiśle. Rzeka ta w Warszawie osiągneła 780 cm czyli wyrównała stan jaki osiągneła w czerwcu 1962 r. (wówczas przed kulminacją ten stan wachał się i wynosił około 420-450 cm). Wtedy Wisła dwa razy przekroczyła stan alarmowy bo już na początku kwietnia osiągneła około 650 cm. Stan przeciętny Wisły w Warszawie to około 200-240 cm.

1. Ochrona czynna (spis)

Zgodnie z przebiegem fali powodziowej dla Wisły w Warszawie z czerwca 1962r. spadek fali (po przejściu kulminacji) wyniósł około 80 cm w ciagu około 50h czyli 1,6 cm/godz. A w ciagu następnych 44h wyniosło to już około 100 cm czyli ok. 2,3 cm/godz. (stan 6m). A zatem w ciągu około 4 dni poziom wody spadł o 180 cm czyli średnio 1,9 cm/godz. Poziom wyjściowy czyli 450 cm Wisła uzyskała po 9 dniach czyli srednio 1,53 cm/godz.

Natomiast obecnie w 2010 r. w Warszawie to wynosiło około 0,8 cm/godz. w pierwszych 4 dniach czyli prawie 2,4 razy wolniej. Jest to bardzo zastanawiajace. Według mnie tą powódź w pewnej mierze spowodowały nie zgrane w czasie spóźnione spusty ogromnych ilości wody na zbiornikach w górnym dorzeczu Wisły a mianowicie:

- na rzece Dunajec czyli czorsztyński o pojemności 230 mln m3 (max odpływ to 600 m3/s) oraz rożnowski o pojemnosci 193 mln m3
- na Małej Wiśle czyli goczałkowicki o pojemności 168 mln m3 (rezerwa powodziowa – 100 mln m3 oraz max odpływ to 400 m3/s)
- kaskada rzeki Soły (powoduje największy wzrost przepływu Wisły bo o 59%) zespół zapór na zbiornikach: żywieckim o pojemności 94 mln m3 oraz międzybrodzki o pojemności 26 mln m3 (max odpływ to około 580 m3/s)
- na rzece San największy soliński o pojemności 472 mln m3
- oraz inne mniejsze

Łączna pojemność tych zbiorników i innych wynosi przeszło 1200 mln m3 a rezerwa powodziowa to średnio około 45-60% czyli 540-720 mln m3. Dla porównania największe zbiorniki na Mazowszu to włocławski o pojemność 408 mln m3 i zegrzyński o pojemności 94 mln m3, łącznie 502 mln m3 czyli około 42% pojemności powyższych. Jak widać są to znaczne ilości wody które nie odpowiednio kontrolowane mogą spowodować powódź.

Te zbiorniki zapewne zatrzymywały wodę ile się dało chyba aż do przelania przez koronę tamy. Wiadomo, że przed powodzią ważne jest prawidłowe prowadzenie gospodarki zespołami zbiorników na rzece i jej dopływach. Fale powodziowe z poszczególnych cieków dochodzą do cieku głównego (odbiornika w tym wypadku Wisły) w różnym czasie i mogą się ze sobą mijać lub pokrywać. Zatrzymując szczyt fali powodziowej w zbiorniku obniżamy wprawdzie jej kulminację, ale falę wydłużamy. Może się więc zdarzyć, że dwie krótkie, nie zmniejszone fale powodziowe z dopływów przejdą przez odbiornik jedna za drugą bez większego zagrożenia, natomiast te same fale o obniżonych kulminacjach na dopływach w zbiornikach, lecz wydłużone w czasie, spotkają się w odbiorniku i w rezultacie spowoduje to wzrost kulminacji a tym samym zagrożenie powodziowe. Niewątpliwie gospodarowanie zespołami zbiorników w czasie powodzi jest bardzo trudne ale do osiągnięcia, tym bardziej w dobie wieku wszelakiej komunikacji. Ale tą sprawę obecnej powodzi dokładnie powinno wyjaśnić dochodzenie (jeżeli zostanie wdrożone przez obecnie niezależną prokuraturę) z prokuratorem na czele i grupą specjalistów inżynierów hydrotechników oraz hydrologów. Według mnie w przypadku takiego powszechnego zagrożenia jak powódź na znacznym obszarze kraju z mocy prawa powinno być ono wdrażane aby pokaźna część ignorantów, nie myślących perspektywicznie w garniturach urzędniczych (głównie osób decyzyjnych) nie czuła się bezkarna w wyniku zaniedbania czy zaniechania z ich strony.

2. Ochrona bierna (spis)

Ochronę bierną w głównej mierze stanowią przede wszystkim obwałowania. Tutaj zaznaczę, że zgodnie z zasadą do biernej ochrony również zalicza sie oprócz ratowania ludzi także ratowanie ich mienia ruchomego z terenów zagrożonych powodzią czy już zalewanych. Jak z tego co widzę w TV to ratowani są tylko ludzie i zwierzęta co według mnie jest nie wystarczajace. Także należy ratować jeżeli to jest możliwe dobytek ruchomy obywateli (czyżby brakowało ciężarówek). Do akcji przeciwpowodziowej muszą być bezwzględnie włączone jednostki wojskowe ze swym sprzętem oraz szereg instytucji głównie poprzez udzielenie nieodpłatnie środków transportu czy środków łączności oraz ludność cywilna z formacji tzw. obrony cywilnej (chociaż nie wiem czy takowa jeszcze istnieje).

Wiadomo, że chroniąc przyległe grunty przed zalaniem zmniejszamy równocześnie retencję terenów zalewowych i dlatego zwiększamy gwałtowność przepływów w dalszym biegu danego cieku, co powoduje konieczność podwyższania wałów ochronnych na nizej położonych odcinkach co w dużej mierze właśnie ma miejsce w obecnej powodzi 2010 r. Dlatego na podstawie tej powodzi jak i innych można doskonale opracować dość precyzyjne projekty obwałowań (oraz je fachowe wykonanie zgodnie z najnowocześniejszymi osiągnięciami w tej dziedzinie pod nadzorem inżenierskim) nie na całej długości Wisły lecz tylko w miastach czy miasteczkach leżących wzdłuż rzeki. Natomiast na pozostałej długości Wisły należałoby:
- nowe wały budować w większej odległości od koryta rzeki (a nawet przesunąć istniejące) na co wskazały np. powodzie na rzekach silnie uregulowanych jak np. Ren, Mississipi, gdzie wysoka woda często nie mieściła się w obszarze międzywala. Z tego co wiem to po powodzi w 1997 r. w Polsce odsunięcie wału proponowano w dolinie Odry na terenie województwa wrocławskiego na prawym brzegu,
- wyznaczyć tereny zalewowe – tereny bez obwałowania o znacznej powierzchni, najtańsze i najbardziej niepewne. Plusem tej metody jest aspekt przyrodniczy, obszarów okresowo zalewanych a przez to nie nadających sie do zamieszkania dla ludzi,
- budować poldery - depresyjne tereny obwałowane o zmniejszonej powierzchni, często w dorzeczu danej rzeki. Droższe niż poprzednie ale ze względu na słabość wykonania obwałowań stanowiące zawsze potencjalne zagrożenie,
- i według mnie najlepsze rozwiązanie ale o wiele droższe ale za to pewne i sprawdzone to szereg tam wodnych w połączeniu z elektrownią wodną, tak jak to zakładał między innymi plan kaskada dolnej Wisły z 1970r. dążący do uregulowania i żeglowności Wisły. W ten sposób nasza królowa rzek zaczełaby dla nas pracować a odcinki pomiedzy tamami stanowiłyby znakomite zbiorniki retencyjne. To rozwiązanie to wymierny efekt czyli tania i ekologiczna w dużych ilościach energia elektryczna, tani transport wodny a ponadto nie byłoby już potrzeby budowy niebezpiecznych dla środowiska elektrowni atomowych w naszym kraju.

3. Wały przeciwpowodziowe (spis)

W telewizji często podaje się przykład osiedla z Wrocławia które zostało w ciągu 13 lat dwa razy zalane i stawia się zarzut, dlaczego pozwolono na dalszą budowę osiedla na terenach zalewowych władzom miasta. Uważam, że zarzut jest całkowicie chybiony ponieważ miasto w swych granicach ma prawo budować osiedla (od tego jest miastem a nie wsią) nawet na terenach głęboko depresyjnych i zalewowych. Obecna inżynieria lądowa jest w stanie poradzić sobie z każdym wyzwaniem dotyczącym wszelakiej budowli, w tym prostych w konstrukcji wałów przeciwpowodziowych (przykład Holandii z jej sławetnymi polderami przymorskimi). Dlatego wybitnym zaniechaniem i brakiem wyobrażni mogą się poszczyć władze Wrocławia (za co odpowiedni urzędnicy powinni odpowiedzieć sądownie), że przed oddaniem tego wspomnianego terenu nie wybudowano wcześniej solidnego wału.

Dla władz Wrocławia a nie tylko tego miasta podam przykład solidnego wału przeciwpowodziowego który powinien być budowany w dużych miastach np. Warszawa czy Wrocław bo jest drogi ale o zagrożeniu powodziowym mieszkańcy miasta moga zapomnieć na co najmniej 150 lat (ale oczywiście wał musi podlegać odpowiedniej ale nie drogiej konserwacji).

Schemat wału (oczywiście jest to tylko poglądowy schemat konstrukcji a bardziej szczegółowy można bez problemu znależć w literaturze fachowej):

Wał


Wały posadawia się bezpośrednio na oczyszczonym, przygotowanym podłożu oraz gruncie nośnym. Jeżeli grunt jest słaby to należy go zdjąć i przykryć odpowiednią warstwą nośną. Ważną częścią takiego wału jest tzw. rdzeń uszczelniajacy który dawniej był wykonywany z ubitej gliny i spełniał tylko rolę uszczelniajacą (wiele wałów wogóle nie posiada takiego rdzenia). Nośność takiego wału była głównie zapewniana przez odpowiednią szerokość posadowienia czyli przekrój, materiał z którego jest usypany wał oraz podłoże.

Najlepiej aby rdzeń uszczelniający był wykonany jako tzw. ścianka szczelinowa o szerokości 40-100 cm wykonana w konstrukcji betonowej lub żelbetowej a przez to wymiary przekroju wału mogą być zmniejszone. Taka ścianka szczelinowa posadowiana na odpowiedniej głębokości w gruncie stałym (poniżej podstawy wału) jest świetnym i wytrzymałym elementem nośnym a ponadto uszczelnieniem (uniemożliwia filtrację poziomą) takiego wału. Takie konstrukcje mogą być wykonywane również w istniejących wałach ziemnych np. w Warszawie. Wiadomo, że ścianki szczelinowe głównie stosuje się:
- jako przegrody szczelne w zabezpieczeniu ścian wykopów budowlanych;
- jako fundamenty ścian nośnych konstrukcji;
- jako podziemne ściany konstrukcyjne budynków i innych obiektów np. tuneli.
Dlatego nic nie stoi na przeszkodzie w zastosowaniu ich w budowie wałów przeciwpowodziowych. Technologia budowy tych ścianek jest dobrze znana na świecie jak i również w Polsce a polega ona pokrótce na tym, że po wykopaniu za pomocą specjalnej koparki szczeliny, wypełnieniu szczeliny zawiesiną tiksotropową np. bentonit (służąca do utrzymania ścian szczeliny w równowadze) przystępuje się do betonowania podwodnego np. metodą contractor. Zawiesina ulega wyparciu i może po oczyszczeniu ponownie być użyta. Prace prowadzi się odcinkami o długości 5-10m, po zakończeniu procesu wiązania na odcinkach nieparzystych przystępuje się do prac na odcinkach parzystych. Nie będę przytaczał szczegółowych rozwiązań bo to już wykracza poza ramy tego opracowania.

Oczywiście jest wiele innych metod wzmacniania a w szczególności uszczelniania wałów takie jak: geomembrany, bentomaty (włóknina nasączona bentonitem), ekrany glinowe, przepony wykonywane za pomocą iniekcji strumieniowej itp. Na przykład na Wiśle zastosowano szczelne ścianki palowe typu C-LOC z polichlorku winylu, zabezpieczające obwałowania przed przebiciami hydraulicznymi w podłożu w miejscowości Gliny Małe (750m) oraz Surowa (180m). Szybkość montażu tych ścianek to około 30mb ściany przy głębokości wbicia 4,5 m w czasie 8 godzin. Ale według mnie najlepsza metoda pewnego zabezpiczenia wału to opisana powyżej.

Obliczenia konstrukcyjne wałów są skomplikowane i wykonuje się je ze względu na stateczność skarpy, stateczność na przesuw, nośność podłoża, filtrację oraz konstrukcję. Obliczenia filtracyjne głównie dotyczą ilości wody przepływajacej pod wałem i przez wał (w przypadku ścianek szczelinowych te ostatnie obliczenia są pomijane). Ale wykonanie obojętnie jakiego wału przeciwpowodziowego bez takiego projektu bezwzglednie powinno być zakazane.

Rasumując nasze władze państwowe i siły polityczne powinny raz na zawsze rozwiązać i zakończyć problem dotyczacy na szeroką skalę powodzi średnio co 6 lat w Polsce czyli opracować plan a następnie go wdrożyć do realizacji bo inaczej cierpliwość obywateli się wyczerpie a „gniew ludu może być wtedy nieobliczalny” ze szkodą dla rządzących. Trzeba zaczynać już od dziś bo ta praca może potrwać dość długo.

LITERATURA:

1 Ocena obwałowań po powodzi 1997r - Janusz Sokołowski, Kazimierz Mosiej, Forum Naukowo techniczne Ustroń. IMGW – Warszawa 1997
2 Wały przeciwpowodziowe dolnej Wisły, historyczne kształtowanie, obecny stan i zachowanie w czasie wezbrań - Jerzy Makowski, Wydawnictwo IBW PAN – Gdańsk1997
3 Zapory ziemne - Kazimierz Czyżewski, Wydawnictwo Arkady – Warszawa 1973
4 Dolna Wisła i jej obwałowania - Jerzy Makowski, Wydawnictwo IBW PAN – Gdańsk 1998

(spis)


Copyright 2010 by Jan Z.T.
Autor dopuszcza kopiowanie i rozpowszechnianie pod warunkiem
podania autora i strony http://www.tezet60.republika.pl/index.html
Artykuły > Strona głowna ** Poczta do autora - zapiska nr 26