OCENA ZAGROŻENIA I SYSTEM OCHRONY PRZED POWODZIĄ

Transkrypt

1 OCENA ZAGROŻENIA I SYSTEM OCHRONY PRZED POWODZIĄ Inżynieria Środowiska semestr 6, III rok Wykład 1 2 marca

2 Zakres: 1. Organizacja zajęć 2. Literatura pomocnicza 3. Wprowadzenie do zagadnienia 4. Rodzaje powodzi 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły 6. Straty i szkody powodziowe w Polsce 2

3 1. Organizacja zajęć: a) rodzaje zajęć: wykład: 15 godz. prof. dr hab. inż. Elżbieta Nachlik ćwiczenia projektowe: 15 godz. - dr inż. Leszek Lewicki b) zasady zaliczenia modułu (bez egzaminu) uczestnictwo w zajęciach, zaliczenie projektu oraz zaliczenie wykładów polegające na udzieleniu odpowiedzi na 3 spośród 6 pytań 2. Literatura pomocnicza: materiały na stronie www 3

4 3. Wprowadzenie do zagadnienia a) Definicje pojęcia powódź : wg Prawa wodnego i dokumentów UE b) Istotne z punktu widzenia ochrony p-pow. aspekty zjawiska zwanego wezbraniem: naturalny charakter złożone przyczyny: zmiany klimatyczne i zmiany w warunkach odpływu 4

5 3. Wprowadzenie do zagadnienia (cd) Pojęcie powódź definiuje się w oparciu o pojęcie wezbranie. Pod pojęciem wezbrania rozumie się wyraźny wzrost stanów (a zatem i natężenia przepływu) wody w ciekach i jeziorach, spowodowane zwiększonym zasilaniem lub incydentalnym podpiętrzeniem zwierciadła wody, wywołanym szczególnymi zjawiskami naturalnymi. Powódź jest szczególnym przypadkiem wezbrania, tzn. wezbraniem, które przynosi straty gospodarcze i społeczne. Jest więc to zjawisko hydrologiczne o charakterze społeczno - gospodarczym. Wezbrania (a zatem i powodzie) mogą mieć różne przyczyny. Geneza powstawania wezbrań (powodzi) determinuje okres ich występowania oraz lokalizacja i zasięg terytorialny. Poszczególne typy genetyczne wezbrań mają ponadto odmienny przebieg. Ze względu na przyczyny powstawania wyróżnia się cztery typy wezbrań (powodzi): opadowe, roztopowe, zimowe oraz sztormowe. 5

6 3. Wprowadzenie do zagadnienia - cd Straty Powodziowe w USA straty [miliardy $] struktura wysokosci globalnych strat w świecie % - powódź 15% - trzęsienia ziemi 36% - huragany 20% - inne 6

7 4. Rodzaje powodzi a) Wezbrania (powodzie) opadowe b) Wezbrania (powodzie) roztopowe c) Wezbrania (powodzie) zimowe d) Wezbrania (powodzie) sztormowe 7

8 Zasięg występowania powodzi wiosenno letnich w Polsce 8

9 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły a) Krótka charakterystyka dorzecza powierzchnia: km 2 (w tym na obszarze Polski km 2) powierzchnia dorzecza na obszarze Polski - 15,4% całkowitej powierzchni kraju, roczny opad - 22% opadu na obszarze kraju, roczny odpływ z dorzecza - 24% odpływu z obszaru kraju, zamieszkująca dorzecze ludność - 22,2% ogółu ludności Polski 9

10 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd 10

11 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd b) Naturalne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd Mapa izochiet maksymalnych dobowych wartości opadu w dorzeczu górnej Wisły 11

12 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd b) Naturalne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd Udział karpackich dopływów w kształtowaniu się fali powodziowej: Soła 50 % Dunajec - 40%, Skawa - 30% Raba - 25% 12

13 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego Zagospodarowanie zlewni Soły i Skawy w XVI wieku 13

14 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego Historyczny zasięg starorzeczy Wisły ograniczonych wysokimi brzegami (1), dawne koryto Wisły (2, 4), aktualny przebieg koryta Wisły (3) Dolina Wisły poniżej Krakowa obecnie (zaznaczona linią wałów przeciwpowodziowych) 14

15 Dane historyczne OGÓLNE: Początek naszej ery: ok. 150 mln ogółem na świecie Rok 1000: ok. 350 mln W połowie XVIII wieku liczba ludności zaczęła gwałtownie rosnąć Pierwsza połowa XIX wieku: ponad 1 mld Pierwsza połowa XX wieku: ponad 2 mld Obecnie, największa koncentracja ludności to: Azja Południowo Wschodnia: 3 mld Europa (bez Skandynawii): 700 mln Wschodnie wybrzeże USA i Kanada: 150 mln 15

16 Dane historyczne EUROPA: 16

17 Dane historyczne POLSKA: Ważniejsze dane podstawowe: Rok 1000: ok. 2 2,2 mln,średnio 8 8,6 osób/km 2 Rok 1772: ok. 14 mln, średnio 18 osób/km 2 Okres międzywojenny: ok. 35 mln, średnio 90 0sób/ km 2 Obecnie: ok. 38,1 mln, średnio 122 osoby/km 2 17

18 URBANIZACJA Przez urbanizację należy rozumieć zespół przemian ekonomicznych, społecznych, kulturalnych i przestrzennych, które prowadzą do rozwoju miast, aglomeracji miejskich, wielkich układów metropolitalnych. Przejawem procesów urbanizacyjnych jest wzrost odsetka ludności miejskiej. Współczesne procesy urbanizacji prowadzą do dalszego rozwoju miast istniejących, powstawanie nowych miast, tworzenie się aglomeracji i megalopolis oraz przejmowania miejskiego modelu życia przez ludność mieszkającą na wsi. Do grupy państw, gdzie procesy te wystąpiły już w okresie międzywojennym, należą: W. Brytania, Belgia ( obecnie powyżej 90 % ludności miejskiej ), Francja, Niemcy, Rosja ( obecnie powyżej 70 % ), Australia ( obecnie 80% ), USA, Kanada ( obecnie 70 % ), Japonia, Korea Płd, Izrael. W krajach tych następuje obecnie zupełne przewartościowanie czynników urbanizacji i bardzo często mamy do czynienia z dekoncentracją ludności miejskiej. W krajach tych widać wyraźny rozwój szerokich stref podmiejskich. Teraz do grupy tej dołączamy i my, ale nie uczymy się od innych jak mądrze gospodarować użytkowaniem terenu. 18

19 URBANIZACJA Podstawowym ośrodkiem urbanizacji jest miasto. Dzisiaj nie ma nadal jednolitej definicji miasta gdyż w różnych rejonach świata obowiązują różne kryteria ich wydzielania. Najpopularniejsze kryteria: wielkościowe, fizjonomiczne, funkcjonalne, dotyczące struktury zatrudnienia. Najszybciej rozwijały się miasta duże ( ponad 1 mln. ). W roku 50 takich miast było ponad 70, dzisiaj mamy 330. Najwięcej ponad 100 w Azji, po 50 w Europie, Ameryce Płn i Płd. Aglomeracja - wielkie skupienie osadnicze, składające się z głównego ośrodka miejskiego i przyrastający do niego miast oraz zurbanizowanych osiedli, np. aglomeracje warszawska, krakowska, wrocławska. Konurbacja - zespół sąsiadujących ze sobą miast, osiedli przemysłowych lub mieszkaniowych bez wyraźnego centralnego ośrodka np. okręg śląski Megalopolizm - strefa ogromnej koncentracji ludności np. płn-wsch cześć USA. 19

20 Dane historyczne POLSKA - szczegółowe dane po II Wojnie Światowej Rok Liczba ludności ogółem [mln] Wskaźnik zaludnienia [l.osób / km 2 ] Ludność miejska [%] Przewaga gospodarki , ,8 rolnej , ,9 rolnej , ,3 rolnej , ,3 rozwój przemysłu , ,7 rozwój przemysłu , ,8 rozwój przemysłu i usług , ,9 rozwój urbanizacji obecnie 38,2 122 Ponad 63 intensywna urbanizacja Liczba miast: Rok 1946: 703 miasta, w tym 9 aglomeracji Rok 1962: jedynie 22 miasta powyżej 100 tys. mieszkańców Rok 2002: 883 miasta, w tym miasta głównie średnie tys. oraz miasta duże, gdzie zamieszkuje ok. 76% ludności miejskiej, 20

21 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd km redukcja powierzchni lasów o ponad 50%, redukcja powierzchni gruntów ornych o ok. 60%, dziesięciokrotny wzrost powierzchni zabudowanej, pięciokrotny wzrost powierzchni nieużytków, pięciokrotny wzrost powierzchni zieleni urządzonej (parki, zieleńce i tp.) dwukrotny wzrost powierzchni cieków służących do odprowadzania wód opadowych. 0 Lasy Łąki i pastwiska Grunty orne Zabudowa Nieużytki Zieleń urządzona Wody Zmiana użytkowania terenu gminy miejskiej Sosnowiec na przestrzeni lat

22 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd Wpływ typu pokrycia zlewni na relacje pomiędzy odpływem powierzchniowym i podziemnym Wpływ urbanizacji na zmianę charakterystyk fali wezbraniowej 22

23 5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd Rok 1900 Plan przekopu Wisły dla ochrony przed powodzią Plan Krakowa z 1836 roku Liczba ludności Krakowa w 1900 roku: 87,5 tys tys. wojska Liczba ludności Krakowa obecnie: blisko 800 tys. 23

24 d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły Okres Źródło informacji Wiek - Liczba powodzi Uwagi X - XVI Kroniki, źródła opisowe X 1; XI 1; XII 2; XIII 5; XIV 3; XV 7; XVI (do 1580) - 17 Lata: 1253, 1270, 1376,1377, 1398, 1427 zasięg po Wisłę dolną; 1427 także zimowa XVI/XVII - XVIII Kroniki i źródła opisowe oraz tablice - znaki wielkich wód od 1581 do końca XVII 13; XVIII - 3 Powodzie głównie w rejonie Krakowa; 1598 w całym dorzeczu g. Wisły; zimowa od XIX Szczegółowe opisy, tablice - znaki wielkich wód oraz dane liczbowe XIX 16; XX 20; XXI 2; 1813 największy wylew Wisły; 1929 okres długiego zlodzenia (ok. 80 dni) 24

25 d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły - cd Klasztor SS Norbertanek - tablice powodziowe ufundowane przez Ksienię Zakonu Panien Norbetanek, Zofię Otffinowską po powodzi 1813 roku 25

26 d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły - cd 26

27 d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły cd

28 6. Straty i szkody powodziowe w Polsce Straty powodziowe w Polsce w roku 1997 i 2001 [mld zł] Rok Dorzecze Wisły Dorzecze Odry Ogółem ,1 5,8 7, ok. 3,0 nieznaczne 3,0 Rodzaj szkody Jednostka Wielkość szkód Szkody powodziowe w Polsce Zalana powierzchnia gruntów tys.ha Zniszczone i uszkodzone budynki tys. szt Zniszczone i uszkodzone mosty szt Zniszczone i uszkodzone drogi km tys. Zniszczone i uszkodzone wały p-pow. km - (?)

29 6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd) 29

30 6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd) Przyczyny przerwań wałów przeciwpowodziowych w Polsce Przelanie się wody przez koronę wału Inne Zsuwy skarp Przecieki przez budowle Filtracja przez korpus wału Przecieki przez podłoże Niesprawne budowle 30

31 6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd) 500 km Dolnośląskie Lubelskie Lubuskie Łódzkie Małopolskie Mazowieckie Opolskie Podkarpackie Podlaskie Pomorskie Śląskie Świętokrzyskie Kujawskopomorskie Warmińskomazurskie Wielkopolskie Zachodniopomorskie Długość obwałowań wymagających modernizacji

32 6. Straty i szkody powodziowe w Polsce Udział strat powodziowych w dorzeczu Wisły i Odry w latach

33 6. Straty i szkody powodziowe w Polsce Straty powodziowe w województwie małopolskim w roku 2001: Powiat Wartość strat [zł] Plan dochodów [zł] Udział strat w dochodach własnych [%] Dąbrowski Gorlicki Limanowski Miechowski Nowosądecki Suski W zlewni Raby: Gmina Jodłownik % Mszana Dolna % Żegocina % Uwaga: straty powodziowe to straty wynikające nie tylko z wylewu rzek ale też z podtopień, osuwisk itp. 33

34 6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd) - Małopolska 34