Wykład 12 maja 2008 roku

Transkrypt

1 Moduł: Ocena zagroŝenia powodziowego i system ochrony przed powodzią Wprowadzenie do systemu ochrony przed powodzią na przykładzie Oceny zasadności budowy Kanału Krakowskiego w zakresie obniŝenia zwierciadła wód powodziowych na obszarze Krakowa Wykład 12 maja 2008 roku

2 Pierwszy projekt Kanału 1900 r. - liczba ludności Krakowa: 85,3 tys. Podgórza: 17,7 tys r. - liczba ludności Krakowa: 750 tys.

3 Powrót do koncepcji Kanału Krakowskiego w XX wieku przełom lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych: budowa koncepcji i projekt Kanału z uwzględnieniem funkcji przeciwpowodziowej i Ŝeglugowej; koniec lat dziewięćdziesiątych: zawieszenie tego rozwiązania, ale podtrzymywanie go w dokumentach.

4 Prezentowana ocena oparta została na odpowiedziach na następujące pytania: Na jaką wodę realnie chroniony jest obecnie Kraków? Na jakich kryteriach oprzeć jego przyszłą ochronę? Jakie systemowe rozwiązanie spełni przyjęte kryteria ochrony Krakowa przed powodzią?

5 Na jaką wodę realnie chroniony jest Kraków? Sterowana retencja powodziowa Kozłowa Góra Przeczyce Łąka Nowy Bieruń Przemsza Chechło Smolice KRAKÓW Wisła Wisła Czarne Goczałkowice Wapienica Soła Oświęcim Czaniec Porąbka Zator Świnna Poręba Proszówki Dobczyce Tresna Skawa Raba

6 Na jaką wodę realnie chroniony jest Kraków? Modernizacja obwałowań (z uwzględnieniem kryterium architektonicznego) Według Studium... Hydroprojektu Kraków z 1997 roku zmodernizowane wały przeciwpowodziowe miały spełniać następujące warunki: 1) bezpieczny zapas wzniesienia korony wałów ponad rzędną zwierciadła wody miarodajnej Q m =Q 0,5% =2820 m 3 /s - 1,3 m. 2) rzędne korony wałów nie niŝsze niŝ rzędne zwierciadła wody kontrolnej Q k =Q 0,1% =3560 m 3 /s (co odpowiada załoŝeniu 1). W 1988 r. projektowanie oparto na następujących załoŝeniach: przepływ kontrolny Q 0,1%, zredukowany przez zbiornik Świnna Poręba - Q = 3300 m 3 /s; rzędne korony wałów - nie niŝsze niŝ rzędne zwierciadła wody wody kontrolnej Q=3300 m 3 /s (bez zapasu bezpieczeństwa); bieŝąca interpretacja warunków dla rozwiązań projektowych.

7 Na jaką wodę realnie chroniony jest Kraków? Modernizacja obwałowań (c.d.) - Stopień Dąbie

8 Na jaką wodę realnie chroniony jest Kraków? 1. Po zakończeniu modernizacji wałów i bulwarów w Krakowie, rzeczywista przepustowość wałów odpowiadać będzie przepływowi niŝszemu od 3300 m 3 /s. 2. Dodatkowe obniŝenie w/w przepływu bezpiecznego powodowane będzie spiętrzeniem wywoływanym przez stopień Dąbie. Wniosek końcowy: Po modernizacji wałów przeciwpowodziowych i bulwarów w Krakowie wzrośnie istotnie poziom zabezpieczenia przeciwpowodziowego miasta. Bezpieczny przepływ będzie wynosić wówczas około 2900 m 3 /s. Po modernizacji stopnia Dąbie wielkość przepływu bezpiecznego w Krakowie wzrośnie o ok.150 m 3 /s i moŝna ją szacować na około m 3 /s.

9 Na jaką wodę powinien być chroniony Kraków? Co oznacza przepustowość obwałowań w Krakowie oceniona na wartość 2900 m 3 /s, czy nawet m 3 /s? Obecnie wartość przepływu Q 0.1% (tysiącletni) wynosi: 3179 m 3 /s bez błędu oszacowania, 3628 m 3 /s z błędem oszacowania. Kraków powinien być chroniony na wodę tysiącletnią z uwzględnieniem błędu oszacowania. Dlaczego?

10 Wynika to z warunków przejścia katastrofalnych przepływów przez Kraków: Przyjęcie wielkości przepływu kontrolnego bez błędu oszacowania, w sytuacji zasilenia Wisły powyŝej Krakowa dopływami górskimi naleŝy uznać za ryzykowne. Nie moŝna zaakceptować braku bezpiecznego zapasu wzniesienia korony wałów (budowli ziemnych) ponad zwierciadło wody kontrolnej. Aktualnie przepisy wymagają zachowania bezpiecznego wzniesienia korony wału ponad zwierciadło wody kontrolnej co najmniej 0,3 m. Dotychczas nie analizowano i nie oceniono szczegółowo wpływu objętości fali wezbraniowej na efekty transformacji tej fali.

11 Wynika to z warunków przejścia katastrofalnych przepływów przez Kraków: Na odcinku intensywnej zabudowy miejskiej, powyŝej stopnia Dąbie, występuje zalądowanie koryta Wisły. Przepływy maksymalne o wielkości rzędu Q0,1% i wyŝsze, w kontekście reguł transformacji fali powodziowej naleŝy interpretować inaczej niŝ przepływy powodziowe niŝsze. W przypadku przepływów wyŝszych zanika rola zbiorników retencyjnych. W czasie przepływów katastrofalnych powstają liczne awarie, szkody powodziowe i nieprzewidziane przypadki losowe, mogące pogorszyć warunki odpływu wody, co moŝe dodatkowo spowodować obniŝenie bezpieczeństwa przeciwpowodziowego w Krakowie.

12 Efekty oddziaływania Kanału Krakowskiego (w warunkach działania zbiornika Świnna Poręba)

13 Połączone efekty oddziaływania Kanału Krakowskiego i modernizacji stopnia Dąbie (w warunkach działania zbiornika Świnna Poręba)

14 Kompleksowe podejście do ochrony Krakowa przed powodzią w warunkach rozwoju aglomeracji 1. Dokończenie zbiornika Świnna Poręba 2. Dokończenie modernizacji obwałowań 3. Budowa Kanału Krakowskiego wraz z modernizacją stopnia Dąbie 4. Modernizacja stopnia Przewóz 5. Poszukiwanie dalszych, efektywnych rozwiązań, dostosowywanych do rozwoju miasta

15 Kompleksowe podejście do ochrony Krakowa przed powodzią w warunkach rozwoju aglomeracji (c.d.)

16 Kanał ulgi w Opolu jako element kompleksowego rozwiązania

17 Ocena końcowa Opinia na temat skuteczności Kanału Krakowskiego, połączonego z modernizacją stopnia Dąbie, a w przyszłości być moŝe takŝe stopnia Przewóz, jest pozytywna. Jest to skuteczne i automatycznie działające rozwiązanie (eliminuje błędy człowieka i niepewność prognozy dopływu), które pozwala na przeprowadzenie wód katastrofalnych przez miasto przy znaczącym obniŝeniu poziomu ich zwierciadła. Rozwiązanie to wpływa tym samym na podniesienie niezawodności systemu ochrony wałami przeciwpowodziowymi. Rozwiązanie to gwarantuje znaczący wzrost poziomu bezpieczeństwa, gdyŝ umoŝliwia uzyskanie przepustowości koryta Wisły (poszerzonego o Kanał) na poziomie m 3 /s, zaś przy niewielkiej modernizacji istniejących obwałowań, nawet do 3400 m 3 /s. Jest to bardzo atrakcyjne rozwiązanie bazowe, zachęcające do dalszych poszukiwań.