Ochrona przed powodzią Wykład 5 - Podział środków stosowanych w ochronie przed powodzią

Transkrypt

1 Ochrona przed powodzią Wykład 5 - Podział środków stosowanych w ochronie przed powodzią Środki ochrony przed powodzią dzielimy na: administracyjno-organizacyjne ekonomiczne techniczne

2 Środki administracyjno-organizacyjne: Działania prowadzone przez: - Centrum Zarządzania Kryzysowego (Krajowe i Wojewódzkie) - Wydziały Bezpieczeństwa i Zarządzania Kryzysowego (na szczeblu wojewódzkim i powiatowym) - między innymi w zakresie przeciwdziałania, ochrony i likwidacji skutków klęsk żywiołowych w tym powodzi; System Monitoringu i Osłony Kraju w ramach systemu działa innymi między sieć IMGW, do której należą radary meteorologiczne oraz część posterunków opadowych i wodowskazowych; Przepisy prawne Prawo Wodne, Dyrektywa Powodziowa, Miejscowe Plany Zagospodarowania Przestrzennego; Edukacja ludności terenów zagrożonych.

3 Środki ekonomiczne: Ubezpieczenia mienia i upraw na terenach zagrożonych obecnie są to ubezpieczenia dobrowolne (ostatnio firmy ubezpieczeniowe niechętnie zawierają umowy i są one dość drogie); Ulgi podatkowe rekompensata strat powodziowych Dopłaty bezpośrednie dla rolników w ramach programów rolno-środowiskowych stymulowanie utrzymania użytków zielonych na terenach zalewowych Kary pieniężne za nieprzestrzeganie przepisów prawnych dotyczących zagrożenia i ochrony przed powodzią.

4 Środki techniczne: Środki ochrony czynnej Środki ochrony biernej Zmniejszają wysokość fali wezbraniowej i redukują wielkość przepływów: Poldery Suche zbiorniki Wielozadaniowe zbiorniki retencyjne Obiekty małej retencji Retencyjne przysposobienie zlewni Wpływają na bezpieczne odprowadzenie wód wielkich: Wały przeciwpowodziowe Regulacja rzek Kanały ulgi

5 Środki techniczne ochrony czynnej Lokalizacja: Poldery Obecnie niechronione doliny rzek nizinnych; Mogą być również budowane na odcinkach dolin obecnie chronionych wałami. Poldery sterowane (posiadają budowle wpustową i upustową z zamknięciami) - wykorzystywane w przypadku zagrożenia zalaniem w dole rzeki: terenu doliny nie chronionej lub przelania się wody przez wały Poldery przepływowe - zalewane w czasie każdego wezbrania, gdy poziom wody przekracza rzędną stałego przelewu bocznego

6 Środki techniczne ochrony czynnej Poldery Proponowane w 1998 roku lokalizacje polderów na odcinku Wisły od ujścia Sanny do ujścia Pilicy: Powierzchnia 56,6 km 2 Pojemność mln m 3 Pojemność ta stanowi ok. 2 % objętości fali powodziowej w 2010 r. Poldery mogą jedynie stanowić uzupełnienie systemu ochrony podstawowym środkiem ochronnym w warunkach dolin rzek nizinnych są wały przeciwpowodziowe.

7 Środki techniczne ochrony czynnej 134 Polder sterowany Profil podłużny polderu Chodels kiego Rzędna zw. wody (m n.p.m.) Statyczny poziom zw.wody Odle głość od wlotu do polde ru w km 328,7 Wis ły (m) Prawy brzeg (korona wału) Rzędna dna - polder Rzędna wody - polder przepływowy Rzędna wody - piętrzenie na polderze

8 Środki techniczne ochrony czynnej Rzę dna zw. wody (m n.p.m.) Profil po dłużny po lderu Chodels kiego Statyczny poziom zw.wody Przegrody z upustami Odle głość od wlotu do polde ru w km 328,7 Wis ły (m) Prawy brzeg (korona wału) Rzędna dna - polder Rzedna wody - piętrzenie II Rzędna wody - polder przepływowy Rzędna wody - piętrzenie I Rzędna wody - piętrzenie III

9 Środki techniczne ochrony czynnej Suche zbiorniki Lokalizacja: Doliny posiadające duże spadki poprzeczne lub wyraźnie wykształcone, wąskie koryto wód wielkich, dające się przegrodzić stosunkowo krótką zaporą czołową (czasami stosuje się również zapory boczne), w której umieszcza się upust bez zamknięć. Suchy zbiornik działa automatycznie wypełnia się podczas każdego wezbrania, gdy przepływy przekraczają wydatek upustu.

10 Środki techniczne ochrony czynnej Wielozadaniowe zbiorniki retencyjne stale retencjonują wodę Podział pojemności retencyjnej w zbiorniku wielozadaniowym MaxPP NPP Przelew pow. Poj. użytkowa MinPP Upust denny Całkowita retencja przeciwpowodziowa: R ppow = R s + R f + R p + R w R s pojemność retencyjna stała R f poj. retencyjna forsowana R p poj. retencyjna przypadkowa R w poj. retencyjna wymuszona

11 Środki techniczne ochrony czynnej Wielozadaniowe zbiorniki retencyjne Charakterystyka funkcjonowania Zbiornika Czorsztyńskiego w czasie powodzi stulecia w lipcu 1997 roku

12 Środki techniczne ochrony czynnej Obiekty małej retencji Zbiorniki w korytach rzecznych, powstające w wyniku spiętrzenia wody na jazach, progach, stopniach; Zbiorniki wód stojących: jeziora, stawy, oczka wodne, starorzecza Obszary bagienne i mokradła

13 Środki techniczne ochrony czynnej Retencyjne przysposobienie zlewni Retencyjne przysposobienie zlewni polega na stosowaniu różnego rodzaju zabiegów mających na celu: zmniejszenie odpływu powierzchniowego z jednoczesnym zwiększeniem odpływu gruntowego i retencji gruntowej, opóźnianie odpływu wody siecią rzeczną, co powoduje wzrost retencji wód powierzchniowych w korytach i dolinach rzecznych oraz zbiornikach przepływowych Zmniejszenie odpływu powierzchniowego z jednoczesnym zwiększeniem odpływu gruntowego można uzyskać poprzez: Zabiegi leśne: zalesienia, zmiana struktury lasów, tworzenie pasów zadrzewień śródpólnych; Zabiegi rolnicze: zmiana struktury upraw, głębokie orki, orka wzdłuż warstwic, tarasowanie zboczy, poprawianie retencji wodnej gleb (wzrost zawartości próchnicy);

14 Środki techniczne ochrony czynnej Retencyjne przysposobienie zlewni Zmniejszenie odpływu powierzchniowego z jednoczesnym zwiększeniem odpływu gruntowego na terenach zurbanizowanych na można uzyskać poprzez: Stosowanie przepuszczalnych nawierzchni dróg lokalnych, parkingów, chodników, itp. Odprowadzanie wód opadowych z dachów do studni chłonnych, zagłębień terenowych (z drenażem rozsączającym lub bez) odprowadzanie wód opadowych z dachów do zbiorników podziemnych (z rozsączaniem lub bez) odprowadzanie wód opadowych z dachów do zbiorników powierzchniowych (istniejących lub specjalnie budowanych) tworzenie tzw. zielonych dachów (ogrodów na dachach budynków, wykorzystujących wody opadowe)

15 Środki techniczne ochrony czynnej Retencyjne przysposobienie zlewni Budowa zbiorników na ścieki opadowe odprowadzane z dróg, ulic, parkingów Wody opadowe i roztopowe odpływające z dróg o nawierzchni utwardzonej (zgodnie z przepisami - Ustawa Prawo Ochrony Środowiska) ze względu na stopień zanieczyszczenia są zaliczane do ścieków opadowych, i jak wszystkie ścieki przed ich odprowadzeniem do gruntu lub odbiornika muszą być oczyszczone. W tym celu stosuję się między innymi osadników i separatory olejowe.

16 Środki techniczne ochrony czynnej Retencyjne przysposobienie zlewni Opóźnianie odpływu wody siecią rzeczną osiąga się poprzez: podpiętrzanie jezior i stawów przepływowych działania w zakresie renaturyzacji: rzek uregulowanych technicznie (meandryzacja) dolin chronionych wałami (odsuwanie lub likwidowanie wałów, tworzenie polderów przepływowych) terenów bagiennych (dawniej zmeliorowanych, tworzenie tzw. wetlandów sztucznych mokradeł) Zgodnie z wymaganiami Dyrektywy powodziowej: Należy bezwzględnie zachować naturalne zdolności retencyjne zlewni (m. in. niedopuszczać do: budowy wałów w dolinach rzecznych obecnie nie chronionych, likwidacji bagien i mokradeł, obszarów leśnych i zadrzewień, zmiany użytków zielonych na grunty orne).

17 Środki techniczne ochrony biernej Zapewnienie odpowiednich warunków przepływu wód wielkich można osiągnąć poprzez: dostosowanie przepustowości koryta głównego do rolniczego użytkowania doliny i innych wymagań gospodarczych, likwidację miejsc zatorogennych (sprzyjających powstawaniu zatorów lodowych). Cele te osiągamy poprzez Regulację rzeki W przypadku niewystarczającej przepustowości koryta głównego stosujemy Wały przeciwpowodziowe Kanały ulgi

18 Środki techniczne ochrony biernej Regulacja rzek Wały przeciwpowodziowe Maksymalna przepustowości koryta głównego Q p gdzie p = % W dolinach intensywnie zagospodarowanych (zabudowa mieszkaniowa, obiekty przemysłowe i infrastruktury technicznej) często konieczne jest obwałowanie obszar międzywala tworzy koryto wód wielkich.

19 Środki techniczne ochrony biernej Wały przeciwpowodziowe Przekrój A - A Wylew wód wielkich na dolinę 1. Dolna naturalna małe straty powodziowe 2. Wykonanie wału 3. Zabudowa terenu 4. Duże straty powodziowe w przypadku przerwania wału Przekrój A - A Budowa wału powoduje zmiany zagospodarowania doliny i wzrost strat w przypadku wystąpienia powodzi wywołanej przerwaniem wału

20 Środki techniczne ochrony biernej Wały przeciwpowodziowe Przy projektowaniu szerokości Dolina zalewowa międzywala, dla warunków przepływu miarodajnego należy spełniać następujące wymagania: Maksymalne spiętrzenie wody: 0,15t o H 0,3t o Maksymalny Dolina wzrost prędkości: 0,1V o V 0,2V o Gdziet zalewowa Taras nadzalewowy o i V o odpowiednio średnia głębokość i prędkość przy Q miar w korycie głównym przed obwałowaniem. H

21 Środki techniczne ochrony biernej Wały przeciwpowodziowe Projektowana szerokość międzywala Mokradło Wały cofkowe Śluza wałowa, pompownia Wzniesienie Starorzecze

22 Środki techniczne ochrony biernej Wielkość ryzyka powodzi według Mioduszewskiego (2005) ze zmianami Kategoria I II III Wielkość ryzyka Bardzo wysokie zagrożenie życia, zniszczenia budynków mieszkalnych i gospodarczych oraz obiektów infrastruktury Umiarkowane straty głównie w rolnictwie i obiektach infrastruktury Niskie niewielkie straty ekonomiczne, miejscowe uszkodzenia obiektów infrastruktury Występowanie Obwałowane rzeki w miastach i terenach zamieszkanych, zabudowane doliny pozbawione ochrony Doliny chronione lub doliny pozbawione ochrony użytkowane rolniczo, brak zabudowy mieszkaniowej i gospodarczej Pozbawione ochrony doliny rzeczne pokryte roślinnością (lasy, mokradła, użytki zielone), obiekty infrastruktury o znaczeniu lokalnym

23 Środki techniczne ochrony biernej Regulacja rzek W odniesieniu do wymagań dotyczących ochrony przed powodzią ma na celu: Uzyskanie odpowiedniej przepustowości koryta głównego, aby spełniało warunek: O brzegowy = Q max p% gdzie wielkość przyjętego prawdopodobieństwa w zakresie p = %, zależy od charakterystyki doliny i jej zagospodarowania; Likwidację miejsc sprzyjających tworzeniu się zatorów lodowych (odcinki rzeki o dużej krętości, występowanie wysp i odsypisk śródkorytowych oraz bocznych rozgałęzień koryta; Na dużych rzekach zagrożonych zatorami uzyskanie odpowiednich warunków do pracy lodołamaczy (głębokości wody, szerokość szlaku żeglownego).

24 Środki techniczne ochrony biernej Kanały ulgi Kanały ulgi stosuje się w pobliżu miast w przypadku, gdy ze względu na zabudowę doliny nie ma możliwości zwiększenia przepustowość koryta wód wielkich (międzywala). Do kanału ulgi powyżej miasta wpływa części wód wielkich (lub jest wpuszczana poprzez otworzenie zamknięć na budowli wlotowej). Kanał ulgi (często obwałowany, jak np. Raciborzu) przeprowadza wody poza obszarem najbardziej zagrożonym powodzią i łączy się z rzeką główną poniżej miasta. Odra Odra Kanał ulgi Kanał ulgi