Zeszyt: 2006, vol. 3 / 4 / 1
Niniejsza praca prezentuje współczesne podejście do problemu ochrony przed powodzią, które wynika z konieczności integracji trzech celów gospodarki wodnej: ochrony zasobów wodnych, zaspokojenia uzasadnionych potrzeb wodnych oraz ochrony przed powodzią i innymi naturalnymi zagrożeniami. W odniesieniu do realizacji zadań ochrony przed powodzią, podejście to narzuca respektowanie kryteriów ekologicznych przy doborze i realizacji środków ochrony. Jednocześnie wymaga ono równoprawnego stosowania prewencji powodziowej, która sprzyja przywracaniu lub zachowywaniu naturalnych warunków odpływu ze zlewni. Ma to jednoznacznie pozytywny wpływ na poprawne powiązanie ochrony przed powodzią z walorami przyrodniczymi rzek i ich dolin. W ten sposób, rozwiązując problem społeczno-gospodarczy, jakim jest obniżenie zagrożenia powodziowego, zachowujemy lub chronimy przed degradacją dobry ekologiczny stan zasobów powierzchniowych wód płynących, a tym samym stan ich ekosystemu wodnego i lądowego z nim związanego. Sprzyja to oczywiście ochronie walorów przyrodniczych, które są integralną częścią tych ekosystemów. Przedmiotem pracy są założenia i zasady, jakie winny obowiązywać gospodarza wodnego i hydrotechnika przy poszukiwaniu rozwiązań dla ograniczenia zagrożenia powodziowego. Nie zawarto w niej natomiast szczegółowych odniesień, ani do rodzaju, ani do liczebności gatunków przyrodniczych. Jest to bowiem przypisane naukom przyrodniczym. Praca ma charakter przeglądowy i oparta została na doświadczeniach europejskich i amerykańskich, z próbą odniesienia ich do polskich warunków. ...
Renaturyzacja to przywrócenie rzece, uprzednio uregulowanej stanu zbliżonego do naturalnego (istniejącego przed regulacją lub występującego w naturze). Rzeki i doliny traciły swą naturalność z różnych przyczyn. Najczęściej było to związane z radykalnymi przekształceniami w wyniku regulacji, w tym prostowaniem koryt, zwiększaniem spadku, ujednolicaniem kształtów i wymiarów przekrojów poprzecznych, likwidacja nieregularności brzegów i dna, niszczenie ekotonów, odcięcie połączeń starorzeczy z korytem głównym, ograniczenie zasięgu i czasu trwania zalewów dolinowych. Silny wpływ ma również odprowadzanie wód zanieczyszczonych. Renaturyzacja jest na ogół procesem długotrwałym, w skład którego wchodzą różnego rodzaju przedsięwzięcia techniczne oraz samoistne przekształcenia wód i związanych z nimi terenów, tzn. realizowane przez samą naturę. Pełne przywrócenie naturalności jest w praktyce niemożliwe. Działania renaturyzacyjne mogą być realizowane w korycie rzeki, w strefie brzegowej na obszarze doliny oraz na dopływach i w zlewni. Podjęcie renaturyzacji powinno być poprzedzone rozpoznaniem, obejmującym zarówno problemy hydrologiczne, hydrauliczne, jak i przyrodnicze. Renaturyzacja rzek napotyka na różne i liczne trudności i ograniczenia. Jako najważniejsze z nich można wskazać pełnienie funkcji gospodarczych, ograniczenia techniczne, uwarunkowania własnościowe. W wyniku renaturyzacji może powstać stan, który w przeszłości był na tyle dokuczliwy, że spowodował podjęcie określonych regulacyjnych. W wielu krajach europejskich podjęto działania systemowe w celu przywracania rzekom stanu zbliżonego do naturalnego. ...
Niezwykle różnorodna mozaika siedlisk w dolinach rzecznych stanowi miejsce występowania cennych siedlisk przyrodniczych i siedlisk gatunków o znaczeniu europejskim. Ich występowanie w określonej ilości i jakości stanowi podstawę włączenia terenu, na którym występują, do sieci Natura 2000, która ma zapewnić ich ochronę w Unii Europejskiej. Ok. 40% obszarów wytypowanych do Natura 2000 w Polsce obejmuje fragmenty dolin rzecznych. Są wśród nich proponowane Specjalne Obszary Ochrony, ważne dla zachowania rodzajów siedlisk przyrodniczych z załącznika I Dyrektywy Siedliskowej i siedlisk gatunków z załącznika II tej dyrektywy oraz Obszary Specjalnej Ochrony wskazane dla ochrony siedlisk ptaków z załącznika I Dyrektywy Ptasiej. Dyrektywy nie narzucają sposobów ochrony poszczególnych rodzajów siedlisk i gatunków. Jedynym kryterium wypełnienia założeń Dyrektyw jest utrzymanie określonych typów siedlisk przyrodniczych i populacji gatunków we właściwym stanie ochrony. Podejmowane działania ochronne powinny przede wszystkim zapobiegać przekształceniom siedlisk i niekorzystnym zmianom w obrębie populacji roślin i zwierząt, a także przyczyniać się do renaturyzacji biotopów i wspierać restytucję gatunków. Plany wszelkich inwestycji, prac hydrotechnicznych, czy zmian w użytkowaniu w dolinach rzecznych, wyznaczonych jako obszary Natura 2000 podlegają tzw. Ocenom Oddziaływania na Środowisko, które określają ewentualny wpływ projektowanych działań na stan ochrony określonych rodzajów siedlisk i populacji gatunków. Zgodnie z postanowieniami Dyrektywy Siedliskowej ewentualna utrata ...
Na tle dotychczasowych doświadczeń związanych z wdrażaniem przepisów prawnych Unii Europejskiej, dotyczących gospodarki wodnej, zaprezentowano potencjalne punkty krytyczne wdrażania Ramowej Dyrektywy Wodnej (RDW) 2000/60/WE w Europie i w Polsce. Przy ocenie możliwych zagrożeń uwzględniono organizację procesu wdrażania, jego finansowanie i harmonogram, jak również problematykę danych. Napięty harmonogram wdrażania Dyrektywy opiera się na sześcioletnich cyklach planowania, z ustaloną logiczną sekwencją poszczególnych działań. Terminowe zrealizowanie każdego z działań pozwala przejść do kolejnego punktu harmonogramu. W tym celu przy wdrażaniu przepisów unijnych konieczne jest skoordynowanie prac i współdziałanie wszystkich instytucji zaangażowanych w całym procesie. Jedynie mobilizacja i integracja środowisk związanych z gospodarką wodną pozwolą na opracowywanie najlepszych rozwiązań, które pozwolą na całkowite wdrożenia postanowień RDW. W ramach wykonanych zadań, zawartych w Dyrektywie, w niniejszym artykule skupiono się na doświadczeniach związanych z realizacją: „Oceny zagrożenia nieosiągnięcia celów środowiskowych dla scalonych części wód”, oraz „Oceny ryzyka nie siągnięcia celów środowiskowych” w pilotażowej zlewni górnej Wisły na obszarze działania Regionalnych Zarządów Gospodarki Wodnej w Krakowie i Gliwicach. W zadaniu pierwszym, wynikającym z konieczności opracowania zakresu niezbędnych działań dla zlewni, w pierwszej kolejności, zgodnie z ustaloną w tym celu procedurą, przeprowadzono analizę presji i oddziaływań antropogenicznych dla scalonych części wód powierzchniowych. W dalszym etapie określono dla nich ...
W pracy omówiono cele i zasady wdrażania programów rolno- -środowiskowych w naszym kraju wraz z ich opcjami, stawkami płatności, zasięgiem działania oraz uzyskanymi efektami w tym zakresie w woj. małopolskim na tle Polski. Szczegółową analizą objęto następujące pakiety i ich opcje: rolnictwo zrównoważone, rolnictwo ekologiczne, utrzymanie łąk ekstensywnych, utrzymanie pastwisk ekstensywnych, ochrona wód i gleb, tworzenie stref buforowych oraz ochrona lokalnych ras zwierząt gospodarskich. Wdrażanie poszczególnych pakietów, bądź ich opcji przez rolników wymusza na nich stosowanie metod, które wykraczają poza zwykłą dobrą praktykę rolniczą, i które z jednej strony warunkują otrzymanie określonych dopłat, a z drugiej – zmniejszają ryzyko zanieczyszczenia wody – głównego zasobu ochrony środowiska, jak również jego elementów, tj. gleby, powietrza i krajobrazu. Stąd w pracy omówiono również zasady „Kodeksu dobrej praktyki rolniczej”, wymogi Dyrektywy Azotanowej i zasady dobrej praktyki rolniczej dla potrzeb jej wdrażania oraz zasady tzw. zwykłej dobrej praktyki rolniczej, których przestrzeganie dotyczy wszystkich gospodarstw rolnych w UE. ...
Celem niniejszej pracy jest analiza stabilności przepływu w korycie prostoliniowym, przeprowadzona na podstawie dwuwymiarowego w planie modelu ustalonego, niejednostajnego ruchu wody i rumowiska w korycie z dnem rozmywalnym. W pracy przedstawiono porównanie topografii dna obliczonej na modelu matematycznym z wynikami pomiarów w naturalnym korycie rzeki Warty. Ponadto określono równanie opisujące naturalną krzywiznę zakoli rzecznych oraz opisano metody obliczania minimalnego promienia krzywizny na wierzchołku łuku oraz optymalnej długości łuku. Wymienione wyżej metody obliczania topografii dna i wyznaczania parametrów koryta w układzie poziomym rzeki wynikają z analitycznego rozwiązania dwuwymiarowego w planie modelu matematycznego, opisującego ruch wody i rumowiska w krzywoliniowych korytach naturalnych. ...
Artykuł przedstawia możliwości poznania struktury i dynamiki koryt w obszarach górskich, głównie na podstawie badań terenowych. Metodyka tych badań została wypracowana w Zakładzie Geomorfologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. W opracowaniu przedstawiono możliwość badania całych systemów korytowych. Poszczególne koryta rzek dzielone są na podstawie ich przebiegu w planie na jednorodne odcinki, które następnie są charakteryzowane w terenie za pomocą specjalnego raptularza. Raptularz składa się z pięciu grup danych dotyczących koryta, form korytowych, osadów, zabudowy koryta oraz obejmuje charakterystykę zlewni. Na podstawie zebranych danych wnosi się o tempie procesów morfogenetycznych. Równolegle z badaniami terenowymi prowadzona powinna być analiza materiałów kartograficznych, zdjęć lotniczych i innych materiałów dostarczających danych o korytach i ich zlewniach. Na podstawie zebranych parametrów dotyczących koryta, form korytowych i rumowiska oraz wyliczonych wskaźników przeprowadzana jest typologia odcinków koryt. W artykule przedstawiono przykłady wyników badań z wybranych obszarów. Na podstawie dotychczasowych badań ukazano główne prawidłowości przemian koryt rzek górskich na przykładzie opracowań z Karpat i ich przedpola. Stwierdzono w badanym obszarze dopasowywanie struktury systemów korytowych do zmienionych warunków w dnach dolin i na stokach na skutek: regulacji koryt, budowy zbiorników zaporowych, eksploatacji rumowiska bezpośrednio z koryt, czy też zmian użytkowania w dorzeczach. W wyniku oddziaływań antropogenicznych następują wielkie zmiany struktury systemów korytowych polegające ...
Tworzenie się warstwy obrukowania dna przedstawiono zmiany morfologicznych dna cieku na podstawie bezpośrednich pomiarów granulometrycznych (średnica rumowiska dennego wzrasta po przejściu fali popowodziowej), oraz na podstawie symulacji komputerowej zmian uziarnienia dennego. Ta procedura obliczeniowa bazuje na założeniach Gesslera dla określenia prawdopodobieństwa nieruszenia się ziaren w funkcji nadwyżki naprężeń krytycznych. Krytyczne naprężenia ścinające były obliczone na podstawie funkcji Wanga określonej dla rzek i potoków Podkarpacia. Obrukowanie dna jest formowane przez ta część rumowiska dennego która nie jest wymywana w czasie przepływu. Wzrost naprężeń krytycznych jest wynikiem wzrostu średnicy miarodajnej. Miąższość warstwy obrukowanej jest w przybliżeniu równa wymiarowi największego kamienia w pokrywie. Ten proces jest różny w rzekach naturalnych i w rzekach poniżej przegród. W tym wypadku proces formacji warstwy obrukowania dna jest wynikiem wyboju i towarzyszy mu zmiana spadku zwierciadła wody i głębokości. Proces ten może być uważany jako zjawisko stochastyczne. Zgodnie z Gesslerem prawdopodobieństwo nieruszenia się ziarna zależy od relatywnych krytycznych wartości naprężeń krytycznych. Tworzenia się obrukowania dna w rzekach i potokach możemy określić poprzez obliczenie następujących parametrów: – współczynnik ukrywania się ziaren – początek ruchu rumowiska określony na podstawie początku ruchu materiału drobnego i gruboziarnistego, – kształt ziaren jako bezwymiarowe naprężenia w zależności od współczynnika kształtu ziaren, – transport ...
Praca jest przeglądem metod oceny hydromorfologicznej (ekomorfologicznej) dolin rzecznych, stosowanych w Polsce i innych krajach od lat 80. XX wieku do chwili obecnej. Autor podejmuje problem dokładności oceny w poszczególnych metodach, jej subiektywności, a także udziału parametru „biologicznego” w waloryzacji poszczególnych stref doliny. Analizuje przydatność badań wielkoobszarowych i szczegółowych w aspekcie wdrażania Ramowej Dyrektywy Wodnej i zrównoważonego rozwoju, podejmując temat gatunków szczególnie cennych i kluczowych dla mozaiki ekosystemów rzecznych i dolinowych. ...
Tematem artykułu jest prezentacja aktualnego stanu prac nad ustalaniem warunków referencyjnych dla wyznaczonych kategorii i typów wód powierzchniowych zgodnie z postanowieniami załącznika II do Ramowej Dyrektywy Wodnej 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Wspólnoty Europejskiej. Ramowa Dyrektywa Wodna [RDW, 2000] ustanawia ramy wspólnotowych działań w dziedzinie polityki wodnej oraz wprowadza w krajach członkowskich Unii Europejskiej obowiązek planowania i zarządzania gospodarką wodną w granicach obszarów dorzeczy. Najważniejszym celem RDW jest osiągnięcie (do 2015 roku) dobrego stanu ekologicznego we wszystkich wyznaczonych kategoriach wód (rzeki, jeziora, wody przejściowe, przybrzeżne i podziemne). W następnych latach ma nastąpić osiągnięcie dobrego stanu wód, tam gdzie aktualne warunki naturalne, techniczne i ekonomiczne, czynią to niemożliwym w pierwszym etapie. W planistycznej pracy nad zrównoważonym rozwojem dolin i zlewni rzecznych jednym z najważniejszych zadań jest ekologiczna waloryzacja. W realizacji tego zadania skutecznym i praktycznym narzędziem będą wyznaczone zgodnie z wymogami Ramowej Dyrektywy Wodnej – WARUNKI REFERENCYJNE, stanowią one punkt odniesienia wobec którego oceniane jest „zdrowie” ekosystemu danego typu wód. W ramach tak określonego zadania RDW wprowadza obowiązek monitorowania i oceny stanu hydromorfologicznych elementów jakości wód powierzchniowych, przy jednoczesnym założeniu, że ww. elementy stanowią wsparcie dla oceny elementów biologicznych i fizykochemicznych służących kwantyfikacji oceny ekologicznego stanu (lub potencjału) wód powierzchniowych. Dlatego ...
Wisła stanowi przykład rzeki o zróżnicowanym zaawansowaniu prac regulacyjnych, rozpoczętych w XIX w. i mających m.in. na celu jej przygotowanie jako drogi wodnej. Przedmiot badań stanowi przedgórski bieg Wisły, między Skoczowem i Puławami, którego koryto – przed regulacją o charakterze meandrowym, sinusoidalnym lub roztokowym – uległo w wyniku prac regulacyjnych skróceniu, zwężeniu i pogłębieniu (rys. 1, rys. 2). Wykazano duże różnice w poregulacyjnym przemodelowaniu koryta badanego biegu Wisły, czego konsekwencją jest zmniejszenie zagrożenia powodziowego wzdłuż odcinków rzeki o najbardziej pogłębionym korycie i zwiększenie tego zagrożenia wzdłuż odcinka rzeki poniżej Zawichostu o najpóźniej rozpoczętych pracach regulacyjnych. Morfologicznym skutkiem prac regulacyjnych, w największym stopniu wpływającym na reżim odpływu wody, jest zwiększona zwartość koryta, szczególnie w odcinku rzeki o biegu meandrowym (rys. 3). Pogłębianiu koryta towarzyszy zwiększanie wysokości brzegów rzeki, które od rozpoczęcia regulacji osiągnęło średnio ponad 3,5 metra. Zmiany w morfologii koryta sprzyjają zwiększaniu prędkości przepływu (tab. 1), co oznacza, że w odcinkach rzeki o znacznie pogłębionym korycie i nadbudowanych brzegach szybko zwiększa się przepływ pełnokorytowy. Wzrost przepływu pełnokorytowego zachodzi znacznie wolniej w odcinkach rzeki, gdzie koryto uległo niewielkiemu pogłębieniu, a w długim odcinku koryta agradującego (poniżej Zawichostu) przepływ pełnokorytowy prawie nie ulega zwiększaniu (ryc. 4). Przyrost przepływu pełnokorytowego, jaki zaznaczył się ...
W pracy zanalizowano wyniki badań nad skutkami geomorfologicznymi i hydrologicznymi prac regulacyjnych i melioracyjnych, podjętych w dolinie Nidy około 45 lat temu. Stwierdzono pozytywne i negatywne skutki tych zabiegów, te ostatnie odnoszą się m.in. do wzrostu zagrożenia powodziowego na około połowie badanego obszaru. Głównym celem pracy jest wskazanie sposobu zmniejszenia ryzyka powodzi, możliwego do zastosowania w dolinie tej rzeki objętej ochroną jako park krajobrazowy i należącej do sieci korytarzy ekologicznych o randze krajowej. Rzeka Nida, od połączenia Czarnej Nidy z Białą Nidą, miała przed regulacją na całej długości meandrowy bieg i minimalny spadek, dlatego cechowała się długotrwałym stagnowaniem wody na równinie zalewowej podczas powodzi. Celem prac regulacyjnych i melioracyjnych miało być zmniejszenie ryzyka powodzi, przyspieszenie odpływu wód powodziowych i częściowe osuszenie dna doliny, użytkowanej wyłącznie jako łąki i pastwiska (rys. 1). Wzdłuż anastomozujących odcinków rzeki, cechujących się cyklicznie zachodzącą awulsją koryta – np. koło Umianowic, występowały rozległe obszary wodno-błotne (rys. 2). W wyniku prac regulacyjnych, które objęły górną połowę rzeki i systematycznie posuwały się z jej biegiem, zachodziło wypłycanie koryta poniżej odcinków rzeki z korytem pogłębianym. Proces ten został udokumentowany przez zmiany minimalnych rocznych stanów wody i przepływu pełnokorytowego w rzece w trzech posterunkach wodowskazowych (rys. 3). W górnym odcinku ...
Rzeka Nida przepływa przez południową cześć Polski, obejmując swym zasięgiem głównie województwo świętokrzyskie. Nida, jako najdłuższa rzeka województwa licząca 151,2 km, odwadnia południową część Gór Świętokrzyskich i środkowo-północną część Niecki Nidziańskiej. W przeważającej części jest nieuregulowaną rzeką nizinną o średnim spadku 0,65 promila. Obszar Doliny Nidy pomiędzy przekrojami Stara Wieś i Pińczów został mocno przekształcony przez człowieka. Poza pełną regulacją rzeki na odcinku Stara Wieś–Motkowice i częściową Motkowice–Pińczów, w opisanym rejonie wykonano również prace melioracyjne. Rzeka Nida w środkowym biegu jest w przeważającej części obwałowana, co powoduje, że duży obszar powyżej oraz w rejonie delty śródlądowej jest wyłączony z pełnienia funkcji zbiornika retencji przeciwpowodziowej. Dodatkowo umocnienia te są zaniedbane. Zbyt wąska rozstawa wałów powoduje, że wiele wezbrań wiosennych osiąga rzędną ich korony. Powoduje to silne obciążenie konstrukcji obwałowań. Piaszczyste podłoże i dość gwałtowne powodzie wiosenne są dodatkowo przyczyną częstych awarii wałów przeciwpowodziowych. Woda, która wdziera się przez uszkodzony wał, wnosi na okoliczne pola duże ilości rumowiska, a następnie zalega na zawalu. Zmeliorowana dolina przeznaczona jest w dużym stopniu pod użytki zielone, z tego powodu zbyt długie zaleganie wody w dolinie może spowodować pojawienie się procesów gnilnych. Planowane jest poddanie badanego obszaru zabiegom renaturyzacyjnym. Celem artykułu jest określenie jakości funkcjonowania istniejących ...
W pracy przedstawiono prognozę zmian morfologicznych na rzece Skawie w zasiągu cofki zbiornika Świnna Poręba (obecnie w trakcie realizacji). Podnoszenie się dna koryta cieku w wyniku odkładania rumowiska może mieć wpływ na poziom zwierciadła wody w czasie przejścia fali powodziowej i zwiększenia zagrożenia powodziowego terenów przyległych. W latach 2003-2006 przeprowadzono pomiary geodezyjne odcinka rzeki Skawy, analizę składu granulometrycznego rumowiska, profile prędkości oraz pomiar poziomu zwierciadła wody w czasie przejścia fali powodziowej. Prognozę zmian morfologicznych przeprowadzono z wykorzystaniem dwuwymiarowego modelu CCHE2D opracowanym w Uniwersytecie Mississippi. Umożliwia on symulację zmian konfiguracji dna koryta cieku w wyniku transportu rumowiska. Symulacje przeprowadzono dla historycznych fal powodziowych oraz przepływów o prawdopodobieństwie wystąpienia od p = 50% do p = 0,1% dla wybranych rzędnych piętrzenia zwierciadła wody w zbiorniku w zakresie od 304,56 m n.p.m – brak efektu piętrzenia na badanym odcinku do 309,60 m n.p.m. – piętrzenie normalne. Przypadki obliczeniowe obejmowały również przepływy wody z rumowiskiem wleczonym i unoszonym. Zasięg cofki, a tym samym miejsce, gdzie może odkładać się rumowisko, w zależności od poziomu piętrzenia wody w zbiorniku będzie przesuwało się w pasie o długości 1,5 km w górę i dół cieku, a modelowanie numeryczne zmian morfologicznych wskazuje, że gospodarka wodna na zbiorniku powinna uwzględniać ...
