ROLA ZBIORNIKA WODNEGO RACIBÓRZ W OCHRONIE PRZECIWPOWODZIOWEJ

Transkrypt

1 Przykład publikacji Konferencja Zarządzanie Kryzysowe Nauka i Praktyka, Opole 2010 Włodzimierz Czamara, Mirosław Wiatkowski ROLA ZBIORNIKA WODNEGO RACIBÓRZ W OCHRONIE PRZECIWPOWODZIOWEJ Streszczenie Po katastrofalnej powodzi 1997 roku podjęto decyzję o budowie w dolinie rzeki Odry zbiornika przeciwpowodziowego, zlokalizowanego powyŝej miasta Racibórz. Projektowany zbiornik, w pierwszym etapie jako tzw. zbiornik suchy o pojemności czaszy 185 mln m 3, ma przyczynić się do obniŝenia kulminacji fal powodziowych. Poza tym opóźni dojście kulminacji odrzańskiej fali do ujścia Nysy Kłodzkiej, zmniejszając prawdopodobieństwo nałoŝenia się kulminacji tych rzek, co było częstą przyczyną duŝych strat powodziowych. Słowa kluczowe: zbiornik wodny Racibórz, dolina rzeki Odry, ochrona przeciwpowodziowa, redukcja fali powodziowej WPROWADZENIE Zbiorniki zaporowe są obiektami wielozadaniowymi: słuŝą ochronie przed powodzią, retencjonują wodę dla celów komunalnych, produkcji energii, do rekreacji oraz zapewniają Ŝeglowność rzek. W niniejszej publikacji przedstawiono charakterystykę zbiornika Racibórz i jego rolę w ochronie przeciwpowodziowej dorzecza Odry. Zakres pracy obejmuje analizę: - fal powodziowych w przekroju wodowskazowym Racibórz Miedonia w latach CHARAKTERYSTYKA BADANEGO OBIEKTU Rzeka Odra jest ciekiem o duŝym zagroŝeniu powodziowym, wykazały to wyniki wieloletnich obserwacji hydrologicznych oraz przebieg powodzi w 1997 roku. W tabeli 1 przedstawiono przepływy maksymalne w przekrojach

2 wodowskazowych górnego odcinka Odry, które wystąpiły podczas dwóch ostatnich duŝych powodzi na Odrze - od granicy państwa do Brzegu - przekroju zamykającego województwo opolskie (Radczuk i inni 1999). Dla przedstawienia skali zjawiska w czwartej kolumnie tabeli 1 podano przepływy występujące przy stanach alarmowych, określone dla kilku przekrojów wodowskazowych. Tabela 1. Przepływy maksymalne w rzece Odrze podczas powodzi w 1985 i 1997 roku Table 1. Maximum flows in Odra river during flood in 1985 and 1997 Przekrój wodowskazowy Przepływy maksymalne [m 3 s -1 ] Przepływ przy H alarm m 3 s -1 Racibórz-Miedonia Opole Polder Buków Inwestycja ta odgrywa znaczącą rolę w zabezpieczeniu przed powodzią doliny rzeki Odry, przede wszystkim na terenie województwa opolskiego. Został on przekazany do eksploatacji w dniu 5 września 2002 roku. Polder Buków zlokalizowany jest w dolinie Odry na terenie trzech gmin województwa śląskiego: KrzyŜanowice, Lubomia i Gorzyce. Jego obszar obejmuje 830 ha, z czego powierzchnia zalewu w okresie napełnienia wynosi 710 ha (Informacje 2006, Stadnicki i Klepacz 2003). Zbiornik Racibórz Projektowany zbiornik składa się z następujących elementów: - zapory czołowej, - zapory bocznej, - przelewu bezpieczeństwa. ANALIZA HYDROLOGICZNA Odcinek rzeki Odry w rejonie projektowanego zbiornika Racibórz jest kontrolowany za pomocą dwóch wodowskazów. PowyŜej zbiornika, w km. 34,5 2

3 biegu Odry znajduje się wodowskaz KrzyŜanowice, natomiast poniŝej, w km. 55,5 zlokalizowany jest przekrój wodowskazowy Racibórz-Miedonia. Dla kaŝdej analizowanej fali sporządzono cztery krzywe sumowe przepływów. Na przykład, na podstawie danych hydrometrycznych fali powodziowej z 1997 roku przedstawionej na rysunku 1. Rysunek 1. Hydrogram przepływów maksymalnych rzeki Odry, profil Miedonia podczas wezbrania w lipcu 1997 roku (Dane IMGW) Figure 1. Maximum flow hydrogram of Odra river, Miedonia profile during river overflow in July 1997 (IMGW data) WYNIKI BADAŃ Dane zawarte w tabeli 2 wskazują, Ŝe podczas prowadzenia gospodarki wodnej w zbiorniku Racibórz z zastosowaniem proponowanych zrzutów wody w wysokościach 470, 800 i 1070 m 3 /s, będą występowały następujące sytuacje: - przy zrzucie wody brzegowej, Q = 470 m 3 s -1, woda ze wszystkich analizowanych sześciu fal wypełni czaszę zbiornika. OCENA WPŁYW ZBIORNIKA RACIBÓRZ NA FALĘ POWODZIOWĄ WEDŁUG RZGW Wstępną ocenę wpływu zbiornika Racibórz na przepływy kulminacyjne rzeki Odry dokonano równieŝ w RZGW inwestora przedsięwzięcia (Klepacz 2000). Przeprowadzono ją na przykładzie fali z lipca 1997 roku, w dwóch przekrojach koryta rzeki w Raciborzu-Miedoni i Opolu. Wyniki szacowanej redukcji przepływu kulminacyjnego zestawiono w tabeli 3, a na rysunku 3 pokazano obraz graficzny spodziewanej redukcji przepływów powodziowych w przekroju Racibórz-Miedonia. Tabela 3. Efekt zredukowania fali powodziowej z 1997 roku przez zbiornik Racibórz (Klepacz 2000) Table 3. Reduction effect of flood wave in 1997 through Racibórz reservoir (Klepacz 2000) Z danych zawartych w tabeli 3 wynika, Ŝe zbiornik Racibórz jest w stanie obniŝyć kulminację fali powodziowej w Raciborzu Miedoni o wysokości Q 1997 = 3120 m 3 s -1 na przepływ 1538 m 3 s -1, a w Opolu z 3170 m 3 s -1 na 2270 m 3 s -1. Oznacza to, Ŝe projektowany zbiornik Racibórz przyczyni się do redukcji kulminacji fali powodziowej w przekroju Racibórz-Miedonia o 1582 m 3 s -1, a w Opolu o 900 m 3 s -1. 3

4 Wyniki symulacji przebiegu redukcji odrzańskiej fali powodziowej (Q dop max = 3120 m 3 s -1 ) przez budowany zbiornik ilustruje rysunek 3. WNIOSKI Przeprowadzona w pracy analiza skuteczności działania planowanej inwestycji wykazała, Ŝe w pierwszym etapie uŝytkowania zbiornika Racibórz - jako zbiornika suchego o pojemności czaszy 185 mln m 3, przyczyni się on znacznie do redukcji fali powodziowej w przekroju Racibórz Miedonia i poniŝej: a) W przypadku fal powodziowych o kulminacji do 1305 m 3 s -1, przy dokonywanych zrzutach ze zbiornika w czasie powodzi jest w stanie zredukować kulminację do przepływu Q = 800 m 3 s -1, b). BIBLIOGRAFIA Chojnacki J. Wybrane aspekty oceny zagroŝenia powodziowego. Problemy hydrotechniki Współczesne podstawy planowania i projektowania w inŝynierii i gospodarce wodnej (red. R. Rogala i S. Kostecki), Dolnośląskie Wyd. Edukacyjne, Wrocław 2002, Czamara W., Rosik-Dulewska Cz., Wiatkowski M., Frycz K Rola zbiornika Racibórz w ochronie przeciwpowodziowej doliny Odry. [w]: Czamara W., Dubicki A., Wiatkowski M. (red.), Zarządzanie kryzysowe ochrona przed powodzią (zagadnienia naukowe), Wyd. Uniwersytet Opolski, Opole, Dane IMGW. Roczniki wód powierzchniowych. Dubicki A., Słota H., Zieliński J. Dorzecze Odry. Monografia powodzi lipiec 1997, Wyd. Instytut Meteorologii i Gospodarki wodnej, Warszawa Klepacz J. Znaczenie zbiornika wodnego w Raciborzu dla ochrony przeciwpowodziowej, Konferencja Program dla Odry 2006 instrumentem rozwoju regionalnego, Dolny Śląsk, Materiały Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej Gliwice, Materiały Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej Gliwice, Informacja na temat aktualnego stanu przygotowań do budowy zbiornika przeciwpowodziowego (polderu ) Racibórz Dolny, Radczuk L., Eliasiewicz R., Grünewald U., Dąbrowski R. Przyczyny, przebieg i skutki powodzi z lipca 1997 w dorzeczu Odry, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, Konferencje XXI, Nr 339, Wrocław Stadnicki J. i Klepacz J. Polder Buków - I etap budowy zbiornika Racibórz, Gosp. Wodna 2003/11. 4

5 Włodzimierz Czamara 1, Mirosław Wiatkowski 2 1) Wrocław University of Environmental and Life Sciences, Institute of Environmental Engineering 2) University of Opole, Department of Land Protection THE ROLE OF RACIBÓRZ WATER RESERVOIR IN FLOOD PROTECTION OF ODRA VALERY Summary After catastrophic flood in 1997 the decision was made to construct flood control reservoir, in Odra valley located upstream Racibórz city. Designed reservoir, in the 1-st stage as so-called dry reservoir of capacity 185 mil. m 3 contributes to reduction of flood wave culmination. Besides, it retards of accession of Odra wave culmination to Nysa Kłodzka mouth, diminishing overlapping probability of culminations of these rivers, which was the frequent cause of the large flood losses. The extension of reservoir capacity is planned as a result of aggregate exploitation in reservoir bowl. After the aggregate exploitation in th years, reservoir capacity rises to mil. m 3. Key words: Racibórz water reservoir, valley of Odra river, flood protection, flood wave reduction prof. dr hab. inŝ. Włodzimierz Czamara Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Instytut InŜynierii Środowiska Pl. Grunwaldzki Wrocław tel. +48 (71) Wlodzimierz.Czamara@up.wroc.pl dr inŝ. Mirosław Wiatkowski Uniwersytet Opolski Katedra Ochrony Powierzchni Ziemi ul. Oleska Opole tel. +48 (77) wiatkowski@uni.opole.pl 5