1 ZESPÓŁ RZECZOZNAWCÓW STOWARZYSZENIA INŻYNIERÓW I TECHNIKÓW WODNYCH I MELIORACYJNYCH ul. Żurawia 26/26a tel./fax (022) 629-19-26 00-515 Warszawa tel. (022) 628-94-33 TERENOWA GRUPA RZECZOZNAWCÓW SITWM ul. J. Piłsudskiego 74 tel. 343-70-31(8) w.136 50-020 Wrocław Nr umowy: 16 KU-WE/0424/1/00 INSTRUKCJA GOSPODARKI WODNEJ dla zbiornika Turawa - aktualizacja INSTRUKCJA EKSPLOATACJI ZBIORNIKA I UTRZYMANIA dla zbiornika Turawa - aktualizacja Część III - Instrukcja gospodarki wodnej Imię i nazwisko Opracowujący: dr inż. Emil Pacześniak dr inż. Bronisław Chudzik Kierownik Terenowej Grupy Rzeczoznawców SITWM dr inż. Emil Pacześniak Wrocław, wrzesień 2000 r 1. WSTĘP 4 1
2 1.1. Podstawa, cel i zakres opracowania 4 1.2. Lokalizacja obiektu 4 1.3. Funkcje zbiornika 4 1.4. Pozwolenie wodnoprawne 5 1.5. Wyszczególnienie wszystkich użytkowników zbiornika 6 1.6. Organy kompetentne do wydawania decyzji i poleceń w sprawie gospodarki wodnej na zbiorniku Turawa 7 1.7. Podstawowe obowiązki Kierownika zbiornika Turawa 7 1.8. Okres ważności instrukcji 7 1.9. Instrukcje związane z niniejszą instrukcją 8 1.10. Przechowywanie instrukcji 8 1.11. Wysokościowy poziom odniesienia 8 1.12. Instrukcje, wytyczne, normy i materiały wykorzystane w opracowaniu 8 2. CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA OBIEKTÓW 9 2.1. Zbiornik główny 9 2.1.1. Opis ogólny zbiornika 9 2.1.2. Obiekty i urządzenia zbiornika 10 2.2. Zbiornik wstępny Jedlice 11 2.3. Obiekty odwodnienia zawala w cofce zbiornika 13 2.4. Obwałowania 13 2.5. Wydatki urządzeń zrzutowych 14 3. OSŁONA HYDROMETEOROLOGICZNA 14 3.1. Cel osłony 14 3.2. Sieć sygnalizacyjno - obserwacyjna 14 3.3. Zadania służb IMGW w zakresie osłony hydrometeorologicznej zbiornika 15 4. CHARAKTERYSTYKA HYDROLOGICZNA DORZECZA RZEKI MAŁEJ PANWI 16 4.1. Opis zlewni 16 4.2. Podstawowe dane hydrologiczne 16 4.3. Ogólna charakterystyka hydrauliczna i hydrologiczna zbiornika Turawa 18 4.4 Zasoby wodne w przekroju zbiornika Turawa 20 5. PROGNOZY DOPŁYWÓW DO ZBIORNIKA 21 5.1. Prognoza krótkoterminowa dopływu wody do zbiornika 21 5.2. Średnioterminowa prognoza dopływu wody do zbiornika 21 6. PODSTAWY GOSPODARKI WODNEJ NA ZBIORNIKU 21 7. ZASADY GOSPODARKI WODNEJ NA ZBIORNIKU W OKRESIE NORMALNEJ EKSPLOATACJI 22 7.1. Dotychczasowe zasady 22 7.1.1. Okres napełniania zbiornika 22 7.1.2. Okres zasilania rzeki Odry 23 7.1.3. Piętrzenie wody na zbiorniku wstępnym w Jedlicach 23 7.2. Zasady gospodarki wodnej w okresie normalnej eksploatacji 24 7.2.1. Zasady ogólne 24 7.2.2. Okres napełniania zbiornika 24 7.2.3. Okres zasilania rzeki Odry 25 7.2.4. Piętrzenie na zbiorniku wstępnym w Jedlicach 26 8. ZASADY GOSPODARKI WODNEJ NA ZBIORNIKU W OKRESIE WEZBRANIA POWODZIOWEGO 26 8.1. Zasady wprowadzania dyżurów w okresie wezbrania 26 2
3 8.2. Obowiązki kierownika zbiornika w okresie przepływu wód powodziowych 27 8.3. Dotychczasowe zasady gospodarowania wodą na zbiorniku w okresie wezbrań powodziowych 27 8.4. Powodziowość rz. Mała Panew na podstawie Dzienników Gospodarki Wodnej zbiornika Turawa w okresie 1969 1992 r. 29 8.5. Gospodarka wodna na zbiorniku w okresie wezbrań 30 8.5.1 Występowanie rezerwy przypadkowej 30 8.5.2. Brak rezerwy przypadkowej 31 9. PODSTAWY ORGANIZACYJNE INSTRUKCJI 32 9.1. Organizacja służby i jej obowiązki 32 9.2. Współpraca z innymi jednostkami organizacyjnymi 32 9. KARTA AKTUALIZACJI INSTRUKCJI 34 1. WSTĘP 3
4 1.1. Podstawa, cel i zakres opracowania Niniejszą aktualizację instrukcji gospodarki wodnej na zbiorniku Turawa opracowano na podstawie umowy Nr 16 KU-WE/0424/1/00z dnia 19.01.2000 r. zawartej pomiędzy Regionalnym Zarządem Gospodarki Wodnej we Wrocławiu, a Zespołem Rzeczoznawców Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych w Warszawie - Terenowa Grupa Rzeczoznawców SITWM we Wrocławiu, ul. Piłsudskiego 74. Celem instrukcji jest ustalenie zasad prowadzenia gospodarki wodnej na zbiorniku Turawa w okresie normalnej eksploatacji oraz w okresie przepływów powodziowych z uwzględnieniem potrzeb wszystkich użytkowników wód zawartych w aktualnym pozwoleniu wodnoprawnym [1]. Instrukcja zawiera dane i ustalenia dotyczące: podstawowych informacji o dorzeczu i parametrach hydrologicznych rzeki Mała Panew, wydatku urządzeń zrzutowych, odpływów wody ze zbiornika, osłony hydrometeorologicznej zbiornika, zasad gospodarki wodnej w różnych okresach pracy zbiornika. podstaw organizacyjnych, obowiązków służb ich współpracy z innymi jednostkami i instytucjami. 1.2. Lokalizacja obiektu Zbiornik Turawa położony jest pomiędzy miejscowościami: Kotórz Wielki, Turawa, Rzędów, Dylaki, Antoniów i Szczedrzyk (Rys.1). Pod względem administracyjnym miejscowości te należą do: Kotórz Wielki, Turawa, Rzędów - Urząd Gminy w Turawie, powiat opolski, woj. opolskie, Dylaki, Antoniów, Szczedrzyk - Urząd Miasta i gminy Ozimek, powiat opolski, woj. opolskie. 1.3. Funkcje zbiornika Zgodnie z aktualnym pozwoleniem wodnoprawnym [4] do podstawowych zadań zbiornika wodnego Turawa należy: zapewnienie przepływu nienaruszalnego, alimentacja rzeki Odry dla potrzeb żeglugi, ochrona przeciwpowodziowa, energetyczne wykorzystanie zasobów wodnych, zasilanie w wodę Elektrowni Opole, S.A., zlokalizowanego w km 2+950 rzeki Mała Panew w Czarnowąsach, rekreacja i gospodarka rybacka, zaspokojenie potrzeb wodnych innych użytkowników posiadających pozwolenie wodnoprawne na szczególne korzystanie z wód. Tym zadaniom podporządkowana jest gospodarka wodna na zbiorniku. W gospodarce wodnej (w okresie normalnej eksploatacji) wyróżnia się dwa okresy każdego roku kalendarzowego, a mianowicie: okres napełniania - 1 stycznia do 31 maja, okres zasilania rzeki Odry - 1 czerwca do 20 grudnia. W pierwszym okresie następuje gromadzenie nadwyżek wody w zbiorniku, którą następnie wykorzystuje się do zasilania (poprzez odpływy alimentacyjne dla pokrycia niedoborów) wodą rzeki Odry Środkowej. Znaczenie zbiornika w zakresie ochrony przeciwpowodziowej jest drugorzędne z uwagi na nizinny charakter rzeki Mała Panew i dużą retencję terenową. Istniejąca rezerwa powodziowa (stała i forsowana), jak również wykorzystanie rezerwy przypadkowej i przygotowanej 4
5 pozwala przy właściwym gospodarowaniu wodą na skuteczną redukcję fali powodziowej poniżej zbiornika. 1.4. Pozwolenie wodnoprawne Podstawowym dokumentem prawnym umożliwiającym eksploatację zbiornika jest pozwolenie wodnoprawne na szczególne korzystanie z wód. Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej we Wrocławiu posiada aktualne pozwolenie wodnoprawne wydane przez Urząd Wojewódzki w Opolu, Wydział Ochrony Środowiska w zakresie: 1. Pobór wody z rzeki Mała Panew przy wszystkich stanach i retencjonowanie ich w zbiorniku Turawa w celu: alimentacji rzeki Odry dla potrzeb żeglugi, ochrony przeciwpowodziowej, zasilanie w wodę Elektrowni Opole, zaspokajanie potrzeb innych użytkowników wymienionych w instrukcji gospodarowania wodą. 2. Piętrzenie wód rzeki Mała Panew w zbiorniku Turawa za pomocą zapory czołowej zlokalizowanej w km 18+900 rzeki Mała panew do rzędnej 176.35n NN (w układzie Amsterdam) przy przepływach normalnych do rzędnej 177.03 m NN przy przepływach powodziowych. Dopuszcza się piętrzenie do rzędnej 11.10 m NN w okresie awaryjnego przeciążenia. Objętości zmagazynowanej wody w zbiorniku zestawiono w tabeli 1. Zestawienie objętości zmagazynowanej wody w zbiorniku Tabela 1. Rodzaje pojemności Pojemność w mln m 3 cząstkowa A. Zapas żelazny 167.0 169.0 m NN 4.0 4.0 B. Rezerwa zastrzeżona 169.0 170.0 m NN 5.2 9.2 C. Pojemność użytkowa dla: a) Elektrowni Opole przy pracy 6 bloków energetycznych 170.0 170.65 b) potrzeb żeglugi 170.65 176.35 D. Pojemność powodziowa: a) stała 176.35 176.50 m NN b) forsowana 176.50 177.03 m NN c) awaryjna 177.03 177.10 m NN 4.7 78.6 3.0 10.7 1.4 całkowita 13.9 92.5 95.5 106.2 107.6 3. Odprowadzanie wody ze zbiornika Turawa do rzeki Mała Panew poniżej zapory w ilości: 1) gwarantowane odpływy: w okresie wegetacyjnym od 15.05 31.08 każdego roku Q = 2.8 m 3 /s (w tym 1.3 m 3 /s dla Elektrowni Opole przy pracy 6 bloków energetycznych), w okresie pozawegetacyjnym od 1.09 14.05 każdego roku Q = 2.3 m 3 /s (w tym 1.3 m 3 /s dla Elektrowni Opole przy pracy 6 bloków energetycznych), 2) odpływy alimentacyjne dla żeglugi: w okresie normalnego zasilania - 9.0 do 18.0 m 3 /s (w tym 1.3 m 3 /s dla Elektrowni Opole przy pracy 6 bloków energetycznych), w okresie wyjątkowych niedoborów wody w rzece Odrze do 54.0 m 3 /s (w tym 1.3 m 3 /s dla Elektrowni Opole przy pracy 6 bloków energetycznych), przy czym odpływ ten nie może trwać dłużej jak 5 dni jednorazowo 5
6 Zastrzeżenie : Zrzuty wody dla potrzeb żeglugi powinny zapewnić równocześnie pracę jednego lub dwóch turbozespołów Elektrowni wodnej Turawa. 3) odpływy w okresach powodziowych: odpływ dozwolony 54.0 m 3 /s, odpływ dopuszczalny 85.0 m 3 /s 4) specjalne odpływy energetyczne dla potrzeb dla potrzeb techniczno - eksploatacyj nych elektrowni wodnej Turawa : odpływ minimalny 2.50 m 3 /s w okresie zimowym maksymalnie dwa razy w tygodniu po 2 godziny, odpływ 4.0 m 3 /s w okresie zimowym (przy temperaturze poniżej 10 0 C) w ciągu 6 godzin do celów ogrzewczych z pojemności użytkowej zbiornika powyżej rzędnej 170.65 m NN. 5) specjalny jednorazowy zrzut wody w ilości 100 tys. m 3 dla odtworzenia piętrzenia na jazie Fabryki Wyrobów Metalowych w Osowcu, po awaryjnym lub niekontrolowa nym obniżeniu tego piętrzenia. Zrzut ten będzie następował na wniosek Fabryki Wy robów Metalowych w Osowcu. Integralną część decyzji wodnoprawnej stanowi Instrukcja gospodarki wodnej - aktualizacja zb. Turawa na rzece Mała Panew opracowana przez WATER SERVICE spółka z o.o., Wrocław, ul. Dembowskiego, czerwiec 1993 r. [11]. Aktualne pozwolenie wodnoprawne nie uwzględnia piętrzenia na jazie klapowym zbiornika wstępnego Jedlice. Charakterystyczne poziomy piętrzenia wody, pojemności i powierzchnie zalewu na zbiorniku z uwzględnieniem zmian wywołanych zasilaniem ujęcia wody dla Elektrowni Opole zestawiono w tabeli 2: Zestawienie pojemności i powierzchni zalewu w zależności od poziomu piętrzenia Tabela 2. Poziom piętrzenia Rzędna [mnn] Pojemność [mln m 3 ] Nazwa warstwy Obj. [mln m 3 ] Pow. lustra [ha] Minimalny poziom piętrzenia 169.00 4.00 Zapas żelazny 4.0 416 Poziom piętrzenia dla rezerwy 170.00 9.20 Dla rybactwa 5.2 612 zastrzeżonej Normalny poziom piętrzenia 176.35 92.50 Użytkowa 83.3 1966 Poziom piętrzenia dla rezerwy 176.50 95.50 Rezerwa powodziowa 3.0 1986 powodziowej stałej stała Max poziom piętrzenia 177.03 106.2 Rezerwa forsowana 10.7 2080 Poziom nadzwyczajnego piętrzenia 1.4 2090 przy Q k 177.10 107.6 Rezerwa powodziowa przy przepł. kontrolnym 1.5. Wyszczególnienie wszystkich użytkowników zbiornika Z wody zgromadzonej w zbiorniku Turawa korzystają następujące jednostki organizacyjne: Elektrownia Opole w zakresie poboru wody dla celów chłodniczych, alimentacja rzeki Odry dla celów żeglugowych. Zakład Energetyczny w Opolu w zakresie energetycznego wykorzystania piętrzenia na zbiorniku, 6
7 Fabryka Wyrobów Metalowych w Osowcu w zakresie odtworzenia piętrzenia wody na jazie po awaryjnym lub niekontrolowanym obniżeniu tego piętrzenia. Jednorazowy zrzut wody w ilości 100tys. m 3 będzie następował na wniosek Fabryki Wyrobów Metalowych w Osowcu, Polski Związek Rybacki w Opolu w zakresie gospodarki rybackiej na zbiorniku, Ośrodki rekreacyjne zlokalizowane na obrzeżach zbiornika. 1.6. Organy kompetentne do wydawania decyzji i poleceń w sprawie gospodarki wodnej na zbiorniku Turawa 1) W okresie normalnego użytkowania gospodarkę wodną na zbiorniku Turawa prowadzi Dział Administracji Wodnej RZGW o/opole. 2) Decyzje w sprawie gospodarki wodnej w okresie wezbrania i powodzi, zgodnie z obowiązującymi w tym zakresie przepisami prawnymi, podejmuje Wojewódzki Komitet Przeciwpowodziowy Opolu na wniosek Regionalnego Ośrodka Koordynacyjno - Informacyjnego Głównego Komitetu Przeciwpowodziowego w Regionalnym Zarządzie Gospodarki Wodnej we Wrocławiu w porozumieniu z Wojewódzkim Komitetem Przeciwpowodziowym we Wrocławiu. 3) Decyzje do Kierownictwa zbiornika wodnego Turawa przekazuje Dyrektor RZGW we Wrocławiu, a pod jego nieobecność właściwy zastępca Dyrektora. W przypadku braku łączności decyzje podejmuje Kierownik zbiornika w Turawie, mając na uwadze bezpieczeństwo zbiornika. Decyzja powinna być przekazana telefonicznie i potwierdzona faksem. 1.7. Podstawowe obowiązki Kierownika zbiornika Turawa Kierownictwo zbiornika Turawa powołane zostało jako jednostka terenowa RZGW o/opole dla właściwej eksploatacji zbiornika. Funkcja ta wymaga zaangażowania w kierownictwie osób o wysokich kwalifikacjach, ponieważ w wypadku awarii łączności Kierownik zbiornika będzie jedynym dysponentem w zakresie sterowania zamknięciami i regulowania przepływem wody przez zbiornik w warunkach przepływu wód wezbraniowych i powodziowych. Kierownictwo zbiornika musi posiadać aktualne rozeznanie o opadach i stanach wodowskazowych w zlewni rzeki Mała Panew i Odry, aby mogło w każdej chwili przejąć sterowanie zbiornikiem, mając na uwadze przede wszystkim jego bezpieczeństwo. Kierownik zbiornika wodnego Turawa wykonuje w zakresie gospodarki wodą następujące podstawowe obowiązki: prowadzi gospodarkę wodną na zbiorniku zgodnie z zasadami zawartymi w instrukcji gospodarki wodnej i w pozwoleniu wodnoprawnym, dba o właściwy stan techniczny obiektów i urządzeń zbiornika, nadzoruje prowadzenie obowiązkowych dzienników oraz sporządzanie niezbędnych wykresów obrazujących gospodarkę wodną na zbiorniku w poszczególnych okresach eksploatacji, analizuje wyniki codziennych obserwacji stanów wodowskazowych, zrzutów oraz napełnień zbiornika, organizuje w okresach powodziowych całodobowe dyżury na zbiorniku. 1.8. Okres ważności instrukcji Ważność niniejszej instrukcji ustala się na maksimum 5 lat, czyli do końca 2005 r. Po tym okresie ważność instrukcji może zostać przedłużona pod warunkiem, że nie wystąpią żadne zmiany w obiektach i zasadach gospodarowania wodą. Instrukcja podlega zatwierdzeniu przez Wydział Ochrony Środowiska Urzędu Wojewódzkiego w Opolu. 7
8 Wcześniejsza aktualizacja instrukcji będzie wymagana w przypadku konieczności wprowadzenia dodatkowych innych zmian w zasadach gospodarowania wodą na zbiorniku. W instrukcji uwzględniono, że od 1992 r. są przekazywane bloki energetyczne elektrowni Opole. Warunki w zakresie terminów i ilości ujmowanej wody zawiera umowa spisana pomiędzy ODGW Wrocław (obecnie RZGW) oraz decyzja wodnoprawna Nr OS-III/6210/103/92-7 z dnia 1992.12.10 wydana przez WOŚ - UW Opole na szczególne korzystanie z wód przez elektrownię Opole. 1.9. Instrukcje związane z niniejszą instrukcją Z instrukcją gospodarki wodnej na zbiorniku Turawa zawiązana jest Instrukcja Eksploatacji i Utrzymania dla zbiornika Turawa 1.10. Przechowywanie instrukcji Niniejsza instrukcja gospodarki wodnej powinna być przechowywana i wykorzystywana przez: kierownictwo zbiornika Turawa, Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej we Wrocławiu w Dziale Administracji i Rozrządu Wód, Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej we Wrocławiu, oddział w Opolu, Wydział Ochrony Środowiska Urzędu Wojewódzkiego w Opolu, Wojewódzki Komitet Przeciwpowodziowy w Opolu, Zakład Energetyczny w Opolu, elektrownia wodna w Turawie. 1.11. Wysokościowy poziom odniesienia Wszystkie rzędne podane w instrukcji są odniesione do układu odniesienia Amsterdam (NN). 1.12. Instrukcje, wytyczne, normy i materiały wykorzystane w opracowaniu Przy sporządzaniu instrukcji wykorzystano następujące wytyczne, materiały i opracowania: [1] Wytyczne opracowywania instrukcji utrzymania budowli piętrzących wodę oraz eksploatacji mającej wpływ na ich bezpieczeństwo. Załącznik do Zarządzenia Nr 49 Prezesa CUGW z dnia 18 listopada 1969 r. Warszawa 1971. [2] Instrukcja utrzymania budowli piętrzących. Wytyczne projektowania. Ośrodek informacji technicznej. Biblioteka projektanta CBSiPBW HYDROPROJEKT. Warszawa 1987. [3] Decyzja wodnoprawna na szczególne korzystanie z wód z rzeki Mała Panew w celu ich gromadzenia w zbiorniku Turawa, Nr GT II - 7211/27/81 z dnia 17.08.1981 r. wydana przez Urząd Wojewódzki w Opolu, Wydział gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska [4] Decyzja wodnoprawna na szczególne korzystanie z wód z rzeki Mała Panew na piętrzenie, pobór i gromadzenie wód rzeki Mała Panew w zbiorniku Turawa Nr OŚ III-6210/89/95 z dnia 1995.12.06 wydana przez Urząd Wojewódzki w Opolu, Wydział Ochrony Środowiska. [5] Decyzja nr OS-III-6210/103/92-7 z dnia 1992.12.30 na szczególne korzystanie z wód przez Elektrownię Opole S.A. [6] Umowa z 1993.02.11 spisana przez ODGW Wrocław i Elektrownię Opole S.A. na dostawę wody ze zbiornika Turawa. [7] Instrukcja gospodarki wodnej na zbiorniku Turawa, CBSiPBW HYDROPROJEKT, Wrocław 1978 r. [8] Instrukcja gospodarki wodnej zbiornika Turawa na rzece Mała Panew w km18,5. NOT Opole 1985. 8
9 [9] Instrukcja eksploatacji zbiornika wodnego Turawa. Centrum Badawczo-Projektowe Żeglugi Śródlądowej NAVICENTRUM. Wrocław 1988. [10] Instrukcja gospodarki wodnej zbiornika Turawa - aktualizacja. CBSiPBW Hydroprojekt Wrocław 1991. [11] Instrukcja gospodarki wodnej na zbiorniku Turawa, rzeka Mała Panew, km 18+500. WA- TER SERVICE Sp z o.o. Wrocław 1993. [12] Paszportyzacja zbiornika wodnego Turawa. Aktualizacja. CBSiPBW HYDROPROJEKT o/wrocław. Wrocław 1982. [13] Ocena funkcjonowania przepompowni Antoniów oraz określenie wytycznych jej przebudowy. BUKT Towarzystwo Konsultantów Polskich. Wrocław 1988. [14] Ekspertyza w sprawie wykorzystania zbiornika wstępnego jako osadnika dla wód rzeki Mała Panew wraz z określeniem potrzeb remontowych jazu. BUKT Towarzystwo Konsultantów Polskich. Wrocław 1998. [15] Pomiary kontrolne i ocena stanu technicznego zbiornika Turawa. IMGW Ośrodek Technicznej Kontroli Zapór. Warszawa1997. [16] Projekt systemu pomiarowego w rowach podskarpowych zapory czołowej zbiornika wodnego w Turawie. Akademia Rolnicza we Wrocławiu. Instytut Inżynierii Środowiska. Wrocław 1998. [17] Operat wodno prawny dla zbiornika Turawa na rzece Mała Panew. HARTs.c. Wrocław 1995 [18] Instrukcja gospodarki wodnej - aktualizacja. WATER SERVICE Wrocław1993 [19] Aktualizacja instrukcji eksploatacji zbiornika Turawa. WATER SERVICE Wrocław 1998. [20] Średnioterminowa prognoza dopływu do zbiornika w Turawie. IMGW o/ Katowice. Biuro Hydrologiczno-Meteorologiczne, Katowice 1999 r. [21] Koncepcja ochrony przeciwpowodziowej doliny Małej Panwi na odcinku powyżej zbiornika w Turawie do mostu drogowego w Ozimku. Instytut Inżynierii Środowiska Akademii Rolniczej we Wrocławiu, grudzień 1998 [22] Mapa terenu w skali 1:10 000 z naniesionymi terenami zalanymi w czasie powodzi 1997 r. Mapy udostępnione przez Gminny Komitet Przeciwpowodziowy w Ozimku. [23] Prawo budowlane. (Dz.U. nr 89, poz. 414 z 1994 roku z późniejszymi zmianami). [24] Prawo wodne (Dz. U. 38, poz. 230 z późniejszymi zmianami). [25] Ustawa o ochronie przyrody (Dz. U. nr 114, poz. 493 z 1991 ze zmianami). [26] Ustawa o ochronie i kształtowaniu środowiska (Dz.U. nr 49, poz. 196 z 1994 ze zmianami). [27] Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 20.12.1996 w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane gospodarki wodnej i ich usytuowanie (Dz. U. nr 21, poz. 111 z 1997) [28] Dziennik gospodarki wodnej na zbiorniku za 1997 rok. 2. CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA OBIEKTÓW 2.1. Zbiornik główny 2.1.1 Opis ogólny zbiornika Zbiornik wodny Turawa, obiekt I klasy technicznej, powstał przez przegrodzenie zaporą ziemna doliny rzeki Mała Panew w km 18+900 jej biegu. Zbiornik położony jest pomiędzy miejscowościami Kotórz Wielki, Turawa, Rzędów na terenie UG Turawa oraz Dylaki, Antoniów i Szczedrzyk na terenie UMiG Ozimek w powiecie opolskim, woj. opolskim (rys. 1). Czasza zbiornika rozciąga się z zachodu na wschód. Jej długość wynosi 7,0 km a szerokość od 2,50 do 4,0 km (rys.3). W czaszy zalegają na ogół przepuszczalne utwory dyluwialne. Poniżej, z reguły na większych głębokościach, występują gliny pliocenowe. Wysokościowe ukształtowanie obrzeży zbiornika jest zróżnicowane. Tereny po północnej stronie zbiornika są pofałdowane i na ogół wznoszą się znacznie ponad poziom piętrzenia wody w zbiorniku. Po stronie południowej i w części wschodniej zbiornika brak jest wyraźnie wykształconej doliny, a 9
10 tereny są prawie płaskie. Stad na znacznych długościach obrzeże zbiornika ograniczone jest wałami bocznymi. Zachodnią część zbiornika tworzy zapora ziemna z wbudowanym blokiem urządzeń zrzutowych, będącą główną budowlą piętrzącą 2.1.2 Obiekty i urządzenia zbiornika Na zbiorniku wodnym Turawa znajdują się następujące obiekty i urządzenia: Zapora czołowa ziemna (Rys.8) o rzędnej korony 179,10 m NN posiada długość 6025 m. Korpus zapory wykonano z gruntów piaszczystych i żwirowych. Zapora uszczelniona jest ekranem z iłu o grubości 1,0 m znajdującym się od strony odwodnej. Od strony odwodnej, w zależności od miąższości warstw przepuszczalnych, w podłoże na głębokość 4,50 24,50 m zabita została stalowa ścianka szczelna. Skarpy zapory posiadają stosunkowo łagodne nachylenie (1:5 do 1: 2). Korona zapory o szerokości 5,0 m pokryta jest żwirem, skarpa odwodna brukiem kamiennym na sucho, skarpa odpowietrzna porostem traw. Na skarpie odpowietrznej umieszczono pryzmę drenażowa trójwarstwową z drenażem z perforowanych rur kamionkowych o średnicy 250 mm. Woda z drenażu odprowadzana jest do rowów opaskowych przebiegających wzdłuż stopy zapory. Łączna długość rowów wynosi 6130 m. Przekrój typowy zapory czołowej pokazano na rys. nr 8. Zblokowana budowla upustowa (Rys. 4,5,6,7), wykonana została z betonu w postaci dwóch wież o przekroju kołowym z wbudowanymi ujęciami, dwoma sztolniami pod zaporą i budynkiem elektrowni zamykąjcym wyloty sztolni od strony wody dolnej. W skład urządzeń upustowo - zrzutowych wchodzą: a) dwa upusty robocze (jałowe) (rys. 6) wykonane z rur stalowych o średnicy 1600 mm i długości 81 m każdy, zamykanych zaworami klapowymi typu Johnsona na wylocie oraz dodatkowo stalowymi zasuwami płaskimi na wlocie. Rury stalowe na odcinku pod zaporą główna poprowadzono w dwóch betonowych sztolniach o długości 48 m każda. Wyloty upustów wyprowadzono na dolne stanowisko stopnia. Upusty robocze od strony wody górnej zamykane są zasuwami płaskimi. Dodatkowe wyposażenie upustu roboczego stanowi dźwig z napędem ręcznym dla potrzeb prowadzenia prac remontowych zaworu Johnsona. Przekrój podłużny przez przelew i upust jałowy pokazano na rys. nr 6. b) dwa upusty energetyczne (rys. 7) wykonane z rur stalowych o średnicy 2400 mm i długości 80 m każdy. Zamknięcia upustów stanowią zasuwy płaskie. Przekrój podłużny przez przelew i upust energetyczny -sztolnię energetyczną pokazano na rys. nr 7. c) dwa upusty denne (rys.5), posiadające wspólne z przelewami niecki do rozpraszania energii oraz wspólne sztolnie odprowadzające wodę. Wloty do upustów dennych mają kształt prostokątny o wymiarach 3,0 x 2,0 m. Zamknięcia upustów stanowią podwójne zasuwy stalowe. Na wlocie do upustów dennych zainstalowano również zamknięcia awaryjne w postaci dwóch kompletów szandorów. Zamknięcia upustów dennych i roboczych posiadają stosowne mechaniczno - elektryczne wyposażenie. Przekrój przez przelew, sztolnię upustowa i spust denny, pokazano na rys. nr 5. d/ dwa przewody wieżowe (kielichowe) (rys.4) o średnicy w koronie 24,20 m i rzędnej korony 176,50 m NN. Dno każdego z przelewu stanowi rodzaj niecki o gruszkowatym kształcie dla skutecznego rozpraszania energii wody spadającej z przelewów lub wypływającej z upustów dennych. Każda niecka zakończona jest progiem odbojowym. Progi odbojowe stanowią początek owalnych sztolni betonowych o wysokości 6,20 m i szerokości 4,70 m każda, służących do odprowadzania wody z upustów dennych lub z przelewów na stanowisko dolne. Długość każdej ze sztolni wynosi 46.40 m. W każdym z symetrycznie usytuowanych bloków przelewowych znajduje się: wieże i po jednym upuście jałowym, energetycznym i dennym oraz po jednej sztolni wspólnej dla spustu dennego i przelewu. Na obu wieżach przelewowych znajdują się elektrocięgi (rodzaj dźwigu), obsługujące zamknięcia awaryjne oraz kraty na wlo- 10
11 tach do upustów przy ich czyszczeniu. Przekrój poprzeczny przez wieżę przelewową pokazano na rys. 4. Elektrownia wodna, wyposażona została w dwie turbiny Kaplana o mocy po 900 kw i przełyku po 9,0 m 3 /s każda, znajduje się w zarządzie Zakładu Energetycznego Opole SA. Budynek elektrowni posadowiony jest na sztolniach upustowych od strony dolnego stanowiska. Do zamykania koryta odpływowego na stanowisku dolnym zainstalowane są dwa komplety zamknięć iglicowych (rurowych). Z kolei dla odwadniania sztolni upustów roboczych służą dwie pompy z napędem elektrycznym. 2.2. Zbiornik wstępny Jedlice Zbiornik wstępny Jedlice (rys.3) zlokalizowany jest na wlocie rzeki Mała Panew do zbiornika głównego. Od zbiornika głównego zbiornik wstępny oddzielony jest wałem z dwuprzęsłowym jazem klapowym o świetle 2 x 13,50 m i średniej wysokości piętrzenia ( zależnej od poziomu piętrzenia w zbiorniku Turawa ) około 3,40 m ze stosownym wyposażeniem elektromechanicznym. Aktualnie jaz wyłączony jest z eksploatacji, z uwagi na jego zły stan techniczny. Brzegi zbiornika wstępnego są obwałowane, przy czym obwałowanie to przechodzi w wały cofkowe wzdłuż rzeki Mała Panew. Początkowo całkowita pojemność zbiornika wstępnego wynosiła 600.000 m 3, zaś powierzchnia zalewu około 37.50 ha. Usytuowanie zbiornika wstępnego, pokazano na rys.3. Według pierwotnych rozwiązań projektowych [13], górna część zbiornika Turawa oraz rzeka Mała Panew na wlocie do tego zbiornika, ze względu na zbyt niskie ukształtowanie terenu wymagały obwałowania. Wykorzystując tą sytuację wykonano zbiornik wstępny, który miał spełniać funkcje energetyczne oraz osadnika. Elektrownia wodna miała się mieścić w budynku przepompowni Jedlice i pracować na spadzie pomiędzy zwierciadłem wody w zbiorniku wstępnym, a poziomem wody w zbiorniku Turawa. Byłaby to typowa elektrownia przepływowa o mocy znamionowej około 260 350 kw i pracy okresowej od 6 do 9 miesięcy w ciągu roku. W zbiorniku wstępnym zakładano piętrzenie normalne na rzędnej ca 176.00 m npm. Do chwili obecnej pierwotne założenia projektowe nie zostały zrealizowane. Obecnie całość obiektu składa się z następujących budowli: zbiornik wstępny. jaz klapowy, elektrownia nie istniejąca, przepompownia Jedlice, których charakterystykę techniczną przedstawiono poniżej: Zbiornik wstępny Jedlice (rys.3) tworzy wał czołowy o długości 680.0 m i wały boczne, przechodzące w wały cofkowe Małej Panwi. Górną granicę zbiornika wstępnego przyjmuje się w odległości około 750. 0 m wału czołowego, w miejscu gdzie wały boczne załamują się i zbliżają do koryta Małej Panwi. Kształt tego zbiornika podobny jest do trapezu, którego podstawą jest wał czołowy. Wał czołowy posiada koronę o szerokości 4.0 m na rzędnej 178.80 m npm. Skarpy wału posiadają nachylenie 1 3 i są ubezpieczone brukiem kamiennym do wysokości ca 177.50 m npm. Wały boczne zbiornika wstępnego mają koronę na zmiennych wysokościach od 178.30 do 178.80 m npm. Szerokość w koronie obydwu wałów wynosi 3.0 m. Nachylenie skarp odwodnych kształtuje się w granicach od 1 2.5 do 1 3. Skarpy odwodne posiadają ubezpieczenie kamienne. Wzdłuż wałów bocznych zbiornika wstępnego i wałów cofkowych rzeki Małej Panwi znajdują się rowy opaskowe. Rów prawostronny przejmuje wody rowu opaskowego biegnącego wzdłuż wału Dylaki - Antoniów, wody ze zlewni prawego zawala (rejon Dylak i Antoniowa) oraz wody filtracyjne. Odprowadzenie tych wód następuje poprzez syfon pod korytem Małej Panwi do tzw. kanału Fabrycznego. Kanał ten przejmuje również wody lewostronnego rowu wzdłuż wału cofkowego oraz z innych rowów melioracyjnych na brzegu lewym. Kanał Fabrycz- 11
12 ny poza terenem Huty Szkła Jedlice stanowi zbiornik wyrównawczy dla przepompowni Jedlice. Wały cofkowe powyżej zbiornika wstępnego wynoszą około 1850.0 m, tworząc zwarte koryto dwudzielne rzeki Mała Panew. Od zbiornika wstępnego do mostu drogowego na trasie prowadzącej z Antoniowa do Huty Szkła Jedlice oraz do Szczedrzyka wały cofkowe posiadają koronę mniej więcej w poziomie na rzędnej 178.50 m npm. Powyżej mostu drogowego wysokość korony stopniowo się podwyższa i osiąga w miejscu ich zakończenia ( około 1.50 km powyżej mostu) rzędną ca 179.20 m npm. Wały cofkowe w koronie posiadają szerokość 3.0 m i nachylenie 1 3 z częściowym ubezpieczeniem kamiennym do rzędnej 176.10 m npm. Jaz klapowy (rys.10,11,12). W wale czołowym dla potrzeb piętrzenia i przepuszczania wód znajduje się jaz ruchomy, który posiada dwa przęsła o świetle 13.50 m zamykane napędem elektrycznym lub ręcznym. Nad przęsłami znajduje się żelbetowa konstrukcja mostowa. Przy pomocy jazu klapowego spiętrzano wody rzeki Mała Panew do rzędnej nie przekraczającej 175.50 m npm, w okresach gdy stany wody w zbiorniku Turawa były niższe. Na skutek regulacji koryta rzeki Mała Panew na odcinku cofkowym, a także z powodu robót drenażowych w rejonie Antoniowa zrezygnowano z piętrzenia wód w zbiorniku wstępnym. Ta sytuacja oraz zupełny brak robót konserwacyjnych, w latach 70-tych obecnego stulecia, doprowadziły tą budowlę do stanu krytycznego ( szczególnie dotyczy to zamknięć jazu). Elektrownia wodna, w myśl założeń projektowych miała pracować jedynie przy małych stanach wody w zbiorniku Turawa (poniżej rzędnej 173.70 m npm) i nigdy nie została oddana do użytku. Przewidywano montaż turbiny o następujących parametrach: spad H=4.50 m, przełyk Q=10 m 3 /s, moc N=330 kw. Przepompownia Jedlice (rys.18) zlokalizowana jest przy zbiorniku wstępnym u zbiegu wału bocznego Szczedrzyk - Jedlice na zbiorniku Turawa oraz lewego wału zbiornika wstępnego. W budynku przepompowni przewidywany był montaż turbin wodnych. Dane techniczne przepompowni przedstawiono w dalszej części opracowania. Aktualne pozwolenie wodnoprawne [4] nie uwzględnia piętrzenia na jazie klapowym zbiornika wstępnego Jedlice, natomiast w pozwoleniu wodnoprawnym z 1981 r. [3] zawarte są następujące warunki: w okresie od 1.04 14.12 dopuszcza się piętrzenie na jazie w Jedlicach do rzędnej 175.60 NN za wyjątkiem następujących sytuacji: -gdy poziom wody w zbiorniku głównym przekroczy rzędną 175.00NN, -w czasie trwania powodzi na Małej Panwi (przekroczone stany alarmowe). w okresie zimowym od 15.12.-31.03. każdego roku piętrzenia nie będzie, przy utrzymywaniu normalnego piętrzenia 175.60 m NN na zbiorniku Jedlice przez jaz dopuszcza się wahania zwierciadła wody 5 cm, prędkość obniżania się zwierciadła wody na zbiorniku wstępnym nie może być większa od 15 cm/godz. Analizując przeznaczenie istniejącego zbiornika wstępnego Jedlice oraz obiektów towarzyszących w świetle aktualnego pozwolenia wodnoprawnego oraz poprzednich, należy stwierdzić, że nie ma on żadnego wpływu na warunki przepuszczania wielkich wód przez zbiornik główny Turawa. 2.3. Obiekty odwodnienia zawala w cofce zbiornika Wokół zbiornika funkcjonuje system odwodnieniowy w postaci rowów opaskowych, zbiorników wyrównawczych i przepompowni, a mianowicie: 12
13 rowy opaskowe z kładkami i przepustami, przebiegają wzdłuż wałów bocznych i cofkowych, zbierając wodę z przylegających zlewni o powierzchni około 23 km 2 i odprowadzając je do przepompowni Jedlice i Szczedrzyk, przepompownia Jedlice (rys.18) wyposażona jest w cztery pompy o wydajności 2300 m 3 /h (jedna awaryjna). Każda z pomp posiada przewód tłoczny o średnicy 900 mm, klapę zwrotną i zawór zwrotny, kanał Fabrycznv Huty Szkła w Jedlicach, spełniający rolę zbiornika wyrównawczego dla przepompowni Jedlice, odbierający wodę z rowu opaskowego wzdłuż wału bocznego Jedlice - Szczedrzyk. Rów ten zaś stanowi odcinek kanału przerzutowego przepompowni Jedlice-Szczedrzyk, kanał przerzutowv wykonany dla usprawnienia odprowadzania wód z terenów Zawale dla przepompowni Szczedrzyk i Jedlice, przepompownia Szczedrzyk (rys.19) wyposażona w trzy pompy (jedna awaryjna) o wydajności 270 450 m 3 /h, dwa przewody tłoczne o średnicy 300 mm każdy z klapą zwrotną od strony zbiornika głównego i przewód grawitacyjny o średnicy 1000 mm również z klapą zwrotną, zbiornik wyrównawczv przy przepompowni Szczedrzyk, jest on połączony ze zbiornikiem przepompowni Jedlice, przepompownia Antoniów o wydajności pomp 2 x 27 l/s (w tym jedna awaryjna) odwadniająca tereny zabudowane miejscowości Antoniów, przewód grawitacyjny dla odprowadzenia wód z rowów opaskowych w rejonie Antoniowa, przebiegający przez tereny Huty Szkła, syfony na rowie opaskowym pod rzeką Mała Panew - żelbetowy o średnicy 1.10 m i długości 115.0 m i pod potokiem Rosa - żelbetowy o średnicy 2 * 1.0 m i długości 44.0 m. 2.4. Obwałowania Poza zaporą czołową, zbiornik główny ograniczony jest obwałowaniami bocznymi oraz cofkowymi (rys.3), a mianowicie: wał boczny południowy w rejonie tzw. jeziora średniego o długości 1500 m i rzędnej korony 178,16 m NN, szerokość korony 6,0 m, wał boczny Szczedrzvk - Jedlice o długości 4280 m i rzędnej korony 178,20 178,50 m NN, szerokość korony 3,0 m z przepustami wałowymi, wał boczny Dylaki -Antoniów o długości 1445 m i rzędnej korony 178,37 178,82 m NN, szerokość korony 3,0 m, wał czołowy - rozdzielczy zbiornika wstępnego o długości 680 m i rzędnej korony 178,49 179,60 m NN, szerokość korony 4,0 m, oddzielający zbiornik wstępny od zbiornika głównego, wały boczne zbiornika wstępnego o długości 1950 m i rzędnej korony 178,41 178,92 m NN, szerokość korony 5,0 m, wały cofkowe wzdłuż koryta rzeki Mała Panew, powyżej zbiornika wstępnego o łącznej długości 3788 m i rzędnej korony 178,84 179,90 m NN, wały cofkowe potoku Rosa o łącznej długości około 2000 m i rzędnej korony 178,41 178,92 m NN, szerokość korony 5,0 m. 2.5. Wydatki urządzeń zrzutowych Wydatki urządzeń zrzutowych za operatem wodoprawnym [17 ], ustalone wzorami teoretycznymi w zależności od poziomu piętrzenia wody w zbiorniku przedstawiono na rys. 22,23,24 13
14 Krzywe dla upustów jałowych (rys. 24) dotyczą dawnych zamknięć Johnssona, natomiast dla aktualnych zamknięć brak krzywych. Wydatki te wynoszą odpowiednio: przy normalnym piętrzeniu 176.35 m NN wydatek wynosi: dwie turbiny Kaplana 2*9.0 = 18.0 m 3 /s dwa upusty jałowe 2*18.2 = 36.4 m 3 /s dwa upusty denne 2*48.75 = 97.50 m 3 /s Razem 151.90 m 3 /s przy poziomie nadzwyczajnego piętrzenia 177.03 m NN dwie turbiny Kaplana 2*9.0 = 18.0 m 3 /s dwa upusty jałowe 2*18.2 = 36.4 m 3 /s dwa upusty denne 2*58.0 = 116.00 m 3 /s Razem 171.10 m 3 /s przy poziomie nadzwyczajnego piętrzenia 177.10 m NN przy otwartych upustach dennych: dwie turbiny Kaplana 2*9.0 = 18.0 m 3 /s dwa upusty jałowe 2*18.7 = 37.4 m 3 /s dwa upusty denne 2*99.05 = 198.0 m 3 /s Razem 253.40 m 3 /s Upusty denne i przelewy ze względu na wspólną nieckę do rozpraszania energii oraz sztolnie stanowią pod względem hydraulicznym jedną całość. Przy równoczesnym zrzucie wody przez upusty denne i przelewy następuje szybki wzrost poziomów wody w wieżach, co w konsekwencji prowadzi do dławienia wypływu wód z upustów. W związku z tym wskazane jest przymykanie upustów dennych, gdy zaczynają pracować przelewy. Przy poziomie nadzwyczajnego piętrzenia można, przez otwarcie upustów dennych i przelewów odpowiadających maksymalnemu piętrzeniu, uzyskać odpływ ze zbiornika równy Q = 253.4 m 3 /s [17]. 3. OSŁONA HYDROMETEOROLOGICZNA 3.1. Cel osłony Celem osłony hydrometeorologicznej zbiornika Turawa jest: dostarczenie informacji w toku normalnej eksploatacji zbiornika warunkujących spełnienie przez zbiornik jego podstawowych funkcji tj. zapewnienie pokrycia potrzeb wodnych użytkowników (przepływ nienaruszalny, żegluga na Odrze, elektrownia wodna Opole i Turawa, rekreacja itp.), osłona przeciwpowodziowa zbiornika Turawa warunkująca spełnienie przez zbiornik funkcji ochrony przeciwpowodziowej. 3.2. Sieć sygnalizacyjno - obserwacyjna Osłonę hydrometeorologiczną zapewniają służby IMGW Oddział w Katowicach, który organizuje i eksploatuje sieć sygnalizacyjno-obserwacyjną (rys.2) i sieć łączności obejmującą: 1. posterunki opadowe i ich wyposażenie: Krupski Młyn - posterunek sygnalizacji codziennej łączność - telefon wyposażenie - telepluwiograf, pluwiograf Lubliniec posterunek klimatologiczny łączność - telefon wyposażenie - pluwiograf Świerklaniec - posterunek klimatologiczny łączność- telefon, radiotelefon wyposażenie - telepluwiograf, pluwiograf 2. posterunki wodowskazowe: 14
15 Krupski Młyn - posterunek sygnalizacji codziennej łączność - telefon wyposażenie - limnigraf, łata wodowskazowa Staniszcze Wielkie - posterunek sygnalizacji codziennej łączność - telefon, radiotelefon wyposażenie - limnigraf, łata wodowskazowa Turawa - posterunek sygnalizacji codziennej łączność -telefon wyposażenie - limnigraf, łata wodowskazowa 3.3. Zadania służb IMGW w zakresie osłony hydrometeorologicznej zbiornika Opady. Stacje opadowe Krupski Młyn i Lubliniec przekazują meldunki do stacji zbiorczej w Częstochowie, natomiast stacja Świerklaniec przekazuje meldunki do stacji zbiorczej w Katowicach. Na sygnalizacyjnych posterunkach opadowych obserwatorzy odczytują i przekazują wielkość opadu raz dziennie o godz. 7 00. W przypadku wystąpienia deszczów przewyższających: 10 mm w ciągu dwóch godzin, 20 mm w ciągu 16 godzin, w czasie odwilży przy opadach przewyższających 10 mm w ciągu doby i przy pokrywie śniegu 8 cm, obserwatorzy mają obowiązek zawiadamiania o tym stację zbiorczą podając ilość i czas trwania opadu. Obserwatora obowiązuje pomiar i sygnalizacja opadu burzowego. W czasie długotrwałego deszczu nawalnego, na specjalne zarządzenie IMGW, obserwator wykonuje pomiary opadu co trzy godziny i natychmiast sygnalizuje dostępnym środkiem łączności. Stany wodowskazowe. Stacja wodowskazowa Krupski Młyn przekazuje meldunki do stacji zbiorczej w Częstochowie, natomiast stacje wodowskazowe Staniszcze Wielkie i Turawa przekazują meldunki do rejonowej stacji zbiorczej w Opolu. Obserwator sygnalizującego posterunku wodowskazowego odczytuje stan wody raz dziennie o godz. 7 00. W okresie wezbrań, po przekroczeniu ustalonego dla każdego wodowskazu stanu ostrzegawczego, obserwator ma obowiązek dokonania i sygnalizowania obserwacji trzy razy dziennie tj. o godz. 7 00, 13 00, 18 00, a przy zbliżaniu się do stanu alarmowego lub po jego przekroczeniu co dwie godziny przez całą dobę. Obserwacje nadzwyczajne na wodowskazie są wykonywane aż do opadnięcia stanów wody poniżej stanu ostrzegawczego lub po odwołaniu alarmu przeciwpowodziowego przez Wojewódzkie Komitety Przeciwpowodziowe. Oprócz stanu wody obserwatorzy powinni podawać uwagi o wyglądzie wody i informacje o zjawiskach lodowych. Przekazywanie informacji i ostrzeżeń. Rejonowe Stacje Zbiorcze zbierają meldunki od służby obserwacyjnej i przekazują je codziennie do Okręgowej Stacji Zbiorczej przy Oddziale IMGW w Katowicach, w przypadku wystąpienia niebezpiecznych opadów, względnie po przekroczeniu stanu ostrzegawczego na wodowskazie Krupski Młyn lub Staniszcze Wielkie, Okręgowa Stacja Zbiorcza przy IMGW w Katowicach informuje o tym: -Wojewódzki Komitet Przeciwpowodziowy w Opolu, -Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej we Wrocławiu, -Regionalną Dyrekcję Gospodarki Wodnej Oddział Opole, w przypadku przekroczenia stanu alarmowego na wodowskazie Krupski Młyn (alarm 250 cm) lub na wodowskazie Staniszcze Wielkie (alarm 300) Okręgowa Stacja Zbiorcza IMGW w Katowicach przekazuje dane odnośnie stanów wody co dwie godziny do: -Wojewódzkiego Komitetu Przeciwpowodziowego w Opolu, -Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej we Wrocławiu,. 15
16 -Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej we Wrocławiu O/Opole 4. CHARAKTERYSTYKA HYDROLOGICZNA DORZECZA RZEKI MAŁEJ PANWI 4.1. Opis zlewni Rzeka Mała Panew jest prawobrzeżnym dopływem rzeki Odry, do której uchodzi w km 158+500 poniżej stopnia piętrzącego Wróblin (km 157+5000, a powyżej stopnia piętrzącego Dobrzeń 9km 164+000). Całkowita powierzchnia zlewni wynosi A=2 037.4 km 2. Z tego około 55% stanowią lasy, około 15% pola uprawne, zaś pozostałe 30%przypada na łąki i pastwiska. Sumy opadów atmosferycznych maleją od wschodnich krańców zlewni, gdzie przekraczają 700mm, ku zachodowi, gdzie wynoszą około 600 mm. Zlewnia Małej Panwi położona jest w obrębie trzech jednostek fizycznogeograficznych, a mianowicie: południowo-wschodnią część zlewni obejmuje Wyżyna Woźnicko-Wieluńska, najbardziej południową część Wyżyna Śląska, pozostałą część zlewni stanowi Nizina Śląska. Część wschodnia posiada najwyższe wzniesienia, do 360.0 m npm, oraz deniwelacje dochodzące do 50 m. W zachodniej części zlewni wysokości bezwzględne obniżają się do 180.00 m npm. Średni spadek doliny Małej Panwi wynosi 1.58, natomiast spadki w górnym biegu rzeki wynoszą 2, a w dolnym 0.70. Źródła rzeki znajdują się we wschodniej części zlewni na wysokości 340.00 m npm, natomiast ujście do rzeki Odry na wysokości 147.0 0 m npm. Długość cieku wynosi L=131.90 km. Dolina rzeki wyłożona jest utworami dyluwialnymi, głównie przepuszczalnymi. Gleby w dorzeczu Małej Panwi są przeważnie lekkie przepuszczalne. Największe dopływy Małej Panwi to: dopływy prawobrzeżne Leśnica (102.6 km 2 ), Lubliniecka struga (117.6 km 2 ), Bziniczka (74.1 km 2 ), Myślina (73.5 km 2 ) i Libawa (106.0 km 2 ) oraz dopływy lewobrzeżne Stoła (227.0 km 2 ), i Chrząstawa (495.1 km 2 ). Rzeka Mała Panew posiada małą amplitudę zmienności przepływów. Przyczyną tego jest duże zalesienie i przepuszczalne podłoże obszarów dorzecza oraz stosunkowo małe spadki podłużne i poprzeczne. Wszystkie te czynniki stanowią o nizinnym charakterze rzeki. Najważniejszym obiektem na rzece Mała Panew jest zbiornik wodny Turawa, którego zapora znajduje się w km 18+500 i zamyka zlewnię o powierzchni A=1423 km 2. Ujęcie wody dla Elektrowni Opole S.A. zlokalizowane jest w km 2+950 (A=1474 km 2 ) w Czarnowąsach. 4.2. Podstawowe dane hydrologiczne W prowadzeniu gospodarki wodnej na zbiorniku Turawa wykorzystywane są obserwacje z następujących stacji wodowskazowych i opadowych, a mianowicie: wodowskazowe: Krupski Młyn, Staniszcze Wielkie, Turawa (Szkoła), opadowe: Krupski Młyn, Lubliniec, Świerklaniec. Podstawowe dane hydrologiczne rzeki Małej Panwi w przekrojach wodowskazowych Krupski Młyn, Staniszcze Wielkie oraz w przekroju zapory zbiornika Turawa zestawiono w tabelach 3,4,5 w oparciu o materiały zawarte w wydawnictwach IMGW. Stany charakterystyczne dla wodowskazów: Krupski Młyn, Staniszcze Wielkie wg. IMGW - Charakterystyczne stany wody dla sygnalizacyjnych punktów wodowskazowych 1981 r. L.p. Wodowskaz Pow. zlewni [km 2 ] Stan ostrzegawczy [cm] Stan alarmowy [cm] Strefa stanów niskich [cm] Strefa stanów średnich [cm] Granica dolna st. wysokich [cm] Abs. max. [cm] Tabela 3. Data max. abs. 1. Krupski 665 160 250 27-48 49-129 130 470 26.07.1939 16
17 Młyn 2. Staniszcze Wielkie 3. Turawa (Szkoła) 1107 230 300 110-137 138-203 204 440 27.07.1939 445 10.07.1997 1424 210 250 98-141 142-197 198 - - Charakterystyczne przepływy dla wodowskazów: Krupski Młyn i Staniszcze Wielkie z okresu 1951-1970 wg. IMGW. Przepływy charakterystyczne rzek Polskich - 1980r. L.p. Wodowskaz Najniższa woda NQ [m 3 /s] Średnia niska woda SSQ [m 3 /s] Średnia woda SSQ [m 3 /s] Śred. wielka woda SWQ [m 3 /s] Tabela 4. Najwyższa wielka woda WWQ [m 3 /s] 1. Krupski Młyn 0.60 1.29 3.99 42.5 88.1 2. Staniszcze 1.59 2.41 7.51 58.6 142.0 Wielkie 3. Zapora zbiornika 2.30 3.47 9.50 69.3 159.0 Przepływy maksymalne roczne o określonym prawdopodobieństwie występowania. Okres 1946-1975 Prawdopodobieństwo występowania [%] 1.0 2.0 5.0 10.0 25.0 50.0 1.0 2.0 5.0 10.0 25.0 50.0 1.0 2.0 5.0 10.0 25.0 50.0 Okres powtarzalności [lat] Przepływ maksymalny [m 3 /s] Krupski Młyn 100 121.0 50 108.0 20 89.2 10 74.8 4 55.3 2 38.0 Staniszcze Wielkie 1.0 2.0 5.0 10.0 25.0 50.0 1.0 2.0 5.0 10.0 25.0 50.0 Zapora zbiornika x/ 169.0 150.0 124.0 104.0 76.6 53.0 194.0 172.0 142.0 120.0 88.0 61.0 Błąd średni [m 3 /s] 31.0 24.3 16.7 11.5 6.8 5.0 43.2 34.1 23.4 16. 9.4 6.7 Tabela 5. Uwaga: x/ przepływy dla przekroju zbiornika przeliczono z wod. Staniszcze Wielkie wg. wzoru Dębskiego przyjmując C i K z tego wodowskazu 4.3. Ogólna charakterystyka hydrauliczna i hydrologiczna zbiornika Turawa Dla zbiornika Turawa przepływy obliczeniowe, bez oszacowania błędu wynikającego z losowości próby [21] mają następujące wartości: przepływ miarodajny Q m = Q 0.3% = 192 m 3 /s, przepływ kontrolny Q k = Q 0.05% = 237 m 3 /s, 17
18 z górną granicą przedziału ufności na poziomie ufności P = 0.84 przepływ miarodajny Q 0.3% = 216.0 m 3 /s, przepływ kontrolny Q 0.05% = 268.0 m 3 /s. Charakterystyczne poziomy piętrzenia wody, pojemności i powierzchnie zalewu na zbiorniku z uwzględnieniem zmian z zasilania ujęcia wody dla elektrowni Opole podano w tab. 2 za operatem wodno-prawnym [4]. Zgodnie z operatem wodnoprawnym [4] odpływ dozwolony wynosi 54.0 m 3 /s (2 turbiny Kaplana + 2 upusty jałowe) powinien być stosowany przed nadejściem fali wezbraniowej w momencie, kiedy napełnianie zbiornika sięga poziomu normalnego piętrzenia (NPP = 176.35 m NN). Zabieg ten służy do przygotowania rezerwy wymuszonej celem redukcji fal o kulminacjach mniejszych od 100 m 3 /s lub wyższych, lecz w warunkach odpowiednio dużej rezerwy przypadkowej. Odpływ dopuszczalny Q dop = 85 m 3 /s można stosować jedynie do redukcji fal o kulminacji większej od 100 m 3 /s. Zrzuty większe od przepływu dozwolonego należy uzgadniać z Wojewódzkim Komitetem Przeciwpowodziowym w Opolu. Na wlocie do zbiornika znajduje się wydzielony zbiornik wstępny Jedlice o powierzchni około 37 ha. Od zbiornika głównego oddziela zbiornik wstępny wał z dwuprzęsłowym jazem 2*13.5 m. Długość tego wału o rzędnej korony 178.49 do 179.60 n NN wynosi 750 m, natomiast szerokości korony 4 m. W latach 1975-1985 na zbiorniku głównym prowadzono prace związane z podwyższeniem piętrzenia (nadbudowa przelewów do rzędnej 176.50 m NN, podwyższeniu niektórych odcinków wałów bocznych i ich ubezpieczeń, modernizację systemu odwadniającego w cofce). Upusty denne i przelewy ze względu na wspólną nieckę do rozpraszania energii oraz sztolnie stanowią pod względem hydraulicznym jedną całość. Przy równoczesnym zrzucie wody przez upusty denne i przelewy następuje szybki wzrost poziomów wody w wieżach, co w konsekwencji prowadzi do dławienia wypływu wód z upustów. W związku z tym wskazane jest przymykanie upustów dennych, gdy zaczynają pracować przelewy. Przy poziomie nadzwyczajnego piętrzenia i przy otwarciu wszystkich urządzeń przystosowanych do przepuszczenia wód maksymalnych odpływ ze zbiornika wynosi 253.4 m 3 /s. Dla potrzeb modelowej transformacji fali przez zbiornik w Turawie podaje się zestawienie wydatków poszczególnych urządzeń zrzutowych [21]. Modelowa transformacja fali powodziowej przez zbiornik Tabela 6. Rzędna piętrzenia [m NN] 2 upusty denne [m 3 /s] 2 upusty jałowe [ m 3 /s] 2 przelewy [m 3 /s] Pojemność zbiornika [hm 3 ] Uwagi 166.50 25.0 167.50 25.0 167.00 35.0 Min. PP zastrzeżony 168.00 46.0 1.11 169.00 53.0 4.04 Min PP 170.00 61.0 9.18 171.00 67.0 16.49 172.00 74.0 26.16 173.00 80.0 31.0 38.08 174.00 85.0 32.8 52.03 175.00 90.0 33.4 67.80 176.00 95.0 35.9 85.68 176.35 97.5 36.4 92.55 NPP 176.50 36.6 0 95.5 Korona przelewu 18
19 176.60 36.73 12.0 176.70 36.87 25.5 176.80 37.0 45.0 176.90 37.13 66.0 177.00 37.27 91.0 177.03 Max PP 177.10 37.4 116.0 107.59 PPA Dla potrzeb instrukcji przedstawia się wybrane dane hydrologiczne z oprac. IMGW Oddział Katowice [20]: 1. Przepływy max roczne o zadanym prawdopodobieństwie przekroczenia dla przekroju Staniszcze z lat 1946-1997 [21]: Tabela 7 Lp. p% Przepływ [m 3 /s] Przepływ z błędem oszacowania [m 3 /s] 1 50 47.5 2 20 78.2 3 10 98.8 4 5 118.0 5 2 143.0 6 1 161.0 180.0 7 0.3 192.0 216.0 8 0.2 202.0 228.0 9 0.05 237.0 268.0 Hydrogram wezbrania z lipca 1997 przedstawiono na poniższym rysunku. 19
1997-07-01 08:00 1997-07-02 20:00 1997-07-04 08:00 1997-07-05 20:00 1997-07-07 08:00 1997-07-07 17:00 1997-07-08 02:00 1997-07-08 11:00 1997-07-08 20:00 1997-07-09 05:00 1997-07-09 14:00 1997-07-09 22:00 1997-07-10 05:00 1997-07-10 14:00 1997-07-10 23:00 1997-07-11 08:00 1997-07-11 17:00 1997-07-12 02:00 1997-07-12 11:00 1997-07-12 20:00 1997-07-13 05:00 1997-07-13 14:00 1997-07-13 23:00 1997-07-14 20:00 1997-07-15 11:00 Q [m3/s] 20 Hydrogram wezbrania z lipca 1997, rz. Mała Panew, wod. Staniszcze Wielkie, Q [m3/s] 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Q [m3/s] Czas pomiarów, godz, dni, miesiąc 4.4. Zasoby wodne w przekroju zbiornika Turawa Zasoby wodne ustalone na podstawie Dzienników Gospodarki Wodnej zbiornika Turawa [18] obejmujące pozycje: dopływ, odpływ i napełnienie zbiornika obliczono wg. zasady: V Q Q d o 86400 gdzie: D -dopływ w m 3 /s, O -dopływ określony na podstawie krzywych wydatku urządzeń lub wodowskazu Turawa w m 3 /s V - dobowa zmiana objętości wody w zbiorniku ustalona na podstawie odczyta łych stanów wody na wodowskazie zbiornik góra i krzywej objętości zbior nika w m 3. Obliczony dopływ Q d należy traktować jako tzw. dopływ netto uwzględniający straty wody na parowanie i przesiąki. Obserwacje rowów opaskowych wykazują małe wartości przesiąków, natomiast straty na parowanie w upalnych i bezdeszczowych dobach letnich stanowią znaczną wartości mogą wynieść 20-30 mm/dobę. co przy napełnieniu zbiornika zbliżonym do NPP i powierzchni 1900 ha wynosi 180 270 tys. m 3 /dobę, czyli 2.0 3.0 m 3 /s. Przeliczone na dekady, w układzie lat kalendarzowych zgodnych z cyklem pracy zbiornika, przepływy codzienne z okresu lat 1969-1992 przyjmują wg [18] następujące wartości: średni SSQ = 9.08 m 3 /s, SSW = 268.3 mln m 3 /rok - 100%, rok suchy 1990, SQ = 4.16 m 3 /s, SV = 129.4 mln m 3 /rok - 45.2% rok mokry 1997, SQ = 14.52 m 3 /s, SV = 451.6 mln m 3 /rok -157,7%, półrocze letnie (V-X), SQ =7.34 m 3 /s, SV = 115.7 mln m 3, półrocze zimowe (XI-IV), SQ =10.82 m 3 /s, SV =170.6 mln m 3, dekadowe przepływy i dopływy: - najniższy NNQ D =1.41 m 3 /s, NNV D =1.22 mln m 3 /dek., - średni niski SNQ D = 3.24 m 3 /s, SNV D = 2.80 mln m 3 /dek., - średni SSQ D = 9.08 m 3 /s, SSV D = 7.85 mln m 3 /dek., - średni wysoki SWQ D = 24.50 m 3 /s, SWV D = 21.20 mln m 3 /dek., - najwyższy WWQ D = 48.01 m 3 /s, WWV D = 41.50 mln m 3 /dek. 20
21 W roku średnim występuje 5 miesięcy (XII-IV) z przepływem powyżej 10 m 3 /s oraz 7 miesięcy (V-XI) z przepływem poniżej 9.0 m 3 /s. Najsuchszy miesiąc to wrzesień z przepływem Q = 6.16 m 3 /s. 5. PROGNOZY DOPŁYWÓW DO ZBIORNIKA 5.1. Prognoza krótkoterminowa dopływu wody do zbiornika Do prognozowania dopływów do zbiornika Turawa w okresie wezbraniowym najbardziej przydatna jest opracowana przez Instytut Gospodarki Wodnej i Meteorologii Oddział w Katowicach Średnioterminowa prognoza dopływu do zbiornika w Turawie [20]. Prognozę oparto o związki przepływów między przekrojami wodowskazowymi Krupski Młyn, Staniszcze Wielkie i Schodnia Stara leżącymi na rzece Małej Panwi, w których IMGW prowadzi systematyczne obserwacje hydrometryczne. Na podstawie ww. opracowania można prognozować dopływy wielkich wód do zbiornika Turawa w oparciu o przepływy w Krupskim Młynie z wyprzedzeniem 24 godzin. Czas ten dotyczy przekroju na początku zbiornika i nie uwzględnia czasu przepływu fali przez zbiornik. Przyjęta metoda nie daje zadowalających rezultatów w zakresie przepływu małych wód, ponieważ przepływy niskie podlegają specyficznym warunkom, jakie stwarza zasilanie z terenów zalesionych. Podstawą do prognozowania dopływu do zbiornika stanowią przepływy z przekroju wodowskazu Krupski Młyn 5.2. Średnioterminowa prognoza dopływu wody do zbiornika W roku 1999 opracowana została przez Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Katowicach Średnioterminowa prognoza dopływu wody do zbiornika w Turawie [20]. Prognoza ta stanowi kolejny etap wdrażania prognoz hydrologicznych do osłony zbiornika. Prognoza średnioterminowa służy do prognozowania następujących parametrów fal wezbraniowych w profilu ujściowym rzeki Małej Panwi do zbiornika w okresie letnim: całkowitej objętości fali powodziowej, wielkości dopływów dobowych, przepływu kulminacyjnego, czasu wystąpienia kulminacji, czasu trwania fali. Prognoza oparta jest o związki typu opad - odpływ. Do obliczania wysokości opadu w zlewni wybrano trzy posterunki wchodzące w skład sygnalizacji codziennej opadów, a mianowicie; Świerklaniec, Lubliniec i Krupski Młyn. Porównanie wielkości opadów w zlewni obliczonych na podstawie danych z wszystkich posterunków na terenie zlewni i danych z wymienionych posterunków reprezentatywnych wykazało, że te trzy posterunki z wystarczającą dokładnością charakteryzują wielkość średniego opadu w zlewni. W związku z tym do analiz przyjęto wysokości opadów w zlewni obliczone jako średnie z posterunków w Świerklańcu, Lublińcu i Krupskim Młynie. W zlewni Małej Panwi obserwowane są fale wezbraniowe z jedną kulminacją i z wieloma kulminacjami. W związku z tym oddzielnie opracowano metodykę prognozowania fal pojedynczych i wielokrotnych. Średnioterminową prognozę dopływu do zbiornika należy ustalać wg. wydzielonego załącznika do niniejszej instrukcji [20]. Prognozy krótkoterminowe winny opracowywać służby administratora zbiornika w porozumieniu z IMGW w Katowicach. 6. PODSTAWY GOSPODARKI WODNEJ NA ZBIORNIKU Zrzuty wody ze zbiornika powinny odbywać się wg. następujących zasad: odpływy minimalne do 2.50 m 3 /s przez upusty robocze (jałowe), odpływy od 2.50-118.0 m 3 /s przez turbiny, 21