PROGRAM ROZWOJU MELIORACJI WODNYCH W PERSPEKTYWIE ŚREDNIO- I DŁUGOOKRESOWEJ

INSTYTUT TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY W FALENTACH Zakład Inżynierii Wodnej i Melioracji PROGRAM ROZWOJU MELIORACJI WODNYCH W PERSPEKTYWIE ŚREDNIO- I DŁUGOOKRESOWEJ WOJEWÓDZTWO KUJAWSKO-POMORSKIE Redakcja naukowa: prof. dr hab. Edmund Kaca Falenty 2015 WYDAWNICTWO ITP

INSTYTUT TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY Dyrektor: dr hab. Piotr Pasyniuk Wykonano w ramach realizacji Programu wieloletniego Standaryzacja i monitoring przedsięwzięć środowiskowych, techniki rolniczej i rozwiązań infrastrukturalnych na rzecz bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich (Uchwała Nr 201/2011 Rady Ministrów z dnia 14 października 2011 r. w sprawie ustanowienia programu wieloletniego na lata 2011 2015) Priorytet 5. Rozwój standardów gospodarowania zasobami wodnymi na obszarach wiejskich Działanie 5.2 Standaryzacja metod oceny potrzeb melioracji rolnych, z uwzględnieniem nowych wymagań rolnictwa i ochrony środowiska naturalnego Recenzenci: prof. dr hab. Stanisław Twardy dr hab. Józef Lipiński, prof. nadzw. Kierownik Działu Wydawnictw: dr hab. Halina Jankowska-Huflejt, prof. nadzw. Opracowanie redakcyjne: Grażyna Pucek Skład komputerowy i przygotowanie do druku: Elżbieta Golubiewska ISSN 0860-1410 Copyright by Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach 2015 Adres Redakcji: Falenty, al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn e-mail: wydawnictwo@itp.edu.pl; tel. +48 22 720-05-98, tel./fax +48 22 628-37-63 Realizacja wydania: Agencja Wydawniczo-Poligraficzna Gimpo Ark. wyd. 2,6. Nakład 120 egz.

3 1. WSTĘP Opracowanie powstało w ramach działania 5.2. pt. Standaryzacja metod oceny potrzeb melioracji rolnych z uwzględnieniem nowych wymagań rolnictwa i ochrony środowiska naturalnego. Działanie to było częścią programu wieloletniego na lata 2011 2015 Standaryzacja i monitoring przedsięwzięć środowiskowych, techniki rolniczej i rozwiązań infrastrukturalnych na rzecz bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich (Uchwała Nr 202/2011 Rady Ministrów z dnia 14 października 2011 r.), realizowanego przez Instytut Technologiczno-Przyrodniczy. Przedmiotem opracowania są uwarunkowania i program rozwoju melioracji w województwie, w szczególności zaś rozwoju cieków tzw. rolniczych, oraz urządzeń wodnych i melioracyjnych. Przez rozwój melioracji rozumie się ciągłe skoordynowane zmiany, dostosowujące melioracje do zmieniających się warunków, w szczególności do zmieniającego się rolnictwa, wymagań środowiska naturalnego i oczekiwań społeczeństwa. Rozwój jest procesem jakościowym, polegającym na wprowadzaniu innowacji produktowych, procesowych, strukturalnych oraz innowacji w obszarze organizacji i zarządzania melioracjami. Rozwój może być realizowany poprzez wzrost zakresu i jakości (innowacyjności) utrzymywania urządzeń w sprawności i zdatności technicznej, jak również poprzez ich odbudowę, w tym rozbudowę i modernizację. Celem pracy jest przedstawienie uwarunkowań rozwoju melioracji i propozycji programów rozwoju melioracji w województwie w średnio- i długookresowej perspektywie odpowiednio do 2020 r. i w latach 2021 2030. Opracowanie stanowi syntetyczny materiał informacyjno-wdrożeniowy i jest przeznaczone dla planistów oraz decydentów w województwie, a także innych specjalistów zajmujących się sprawami rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich, szczególnie zagadnieniami związanymi z gospodarką wodną i melioracjami. Na niniejsze Materiały Informacyjne składa się siedem rozdziałów. Szczególnie istotne są rozdziały 3, 4, 5 i 6. W rozdziale 3. Diagnoza stanu odwodnień i nawodnień w województwie zawarte są najbardziej istotne dane charakteryzujące stan ilościowy i jakościowy urządzeń wodnych i melioracyjnych. Szczególną uwagę zwraca się na urządzenia melioracji wodnych szczegółowych, a więc na systemy odwodnień i nawodnień użytków rolnych. W rozdziale 4. Ocena potrzeb rozwoju odwodnień i nawodnień w świetle dokumentów strategicznych i planistycznych województwa zaprezentowano poglądy na rozwój melioracji wynikające z różnych dokumentów, w tym strategii rozwoju województwa. Bardziej szczegółową (z wykorzystaniem map i tabel) charakterystykę potrzeb (zasadności) rozwoju melioracji przedstawiono w rozdziale 5. Ocena potrzeb rozwoju odwodnień i nawodnień w województwie na podstawie wskaźników. Uwzględniono uwarunkowania klimatyczne, hydrologiczne, glebowo-wodne i przyrodniczo-ekologiczne powiatów w województwie oraz uwarunkowania społeczno-ekonomiczne. W rozdziale 6. Planowany zakres oraz koszty utrzymania i odbudowy/modernizacji

4 urządzeń w województwie przedstawiono wyniki obliczeń zakresu oraz kosztów utrzymywania i odbudowy urządzeń wodnych i melioracyjnych, a także cieków rolniczych (tzw. marszałkowskich) w województwie do 2020 r. i na lata 2021 2030. Dane zawarte w tym rozdziale są propozycją autorów, do ewentualnego wykorzystania. Specyfika opracowania polega na tym, że proponowane rozwiązania dla województwa zostały przygotowane przez jeden zespół specjalistów pracowników Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego reprezentujących różne dyscypliny. W skład zespołu weszli specjaliści w zakresie melioracji, gospodarki wodnej, hydrologii, agrometeorologii, ekonomii zasobów wodnych, gleboznawstwa i ekologii. Prezentowane jest zatem jednolite spojrzenie tego wielodyscyplinarnego zespołu na problemy województwa. Oczekuje się, że praca przyczyni się do poprawy informacyjnego przygotowania planistów i decydentów na szczeblu centralnym i wojewódzkim oraz poprawy trafności podejmowanych decyzji dotyczących dostosowania działalności melioracyjnej do specyfiki rolnictwa intensywnego, integrowanego (zrównoważonego) i ekologicznego, wymagań wynikających z potrzeby ochrony przyrody i środowiska oraz potrzeb przeciwdziałania skutkom coraz częstszych ekstremów pogodowych. Autorzy liczą, że wywoła ono żywą dyskusję na temat roli melioracji wodnych w województwie oraz kierunków i zakresu ich rozwoju. Wyniki tej dyskusji będą prezentowane społeczeństwu województwa za pośrednictwem środków masowej komunikacji, w tym prasy fachowej. 2. ZARYS METODYKI OPRACOWANIA I OBLICZEŃ W materiałach wykorzystano informacje zawarte w sprawozdaniach RRW-10, opracowane w MRiRW na podstawie danych z wojewódzkich zarządów melioracji i urządzeń wodnych, jak również informacje z opracowań monograficznych wykonanych w Instytucie Technologiczno-Przyrodniczym w Falentach w ramach ww. programu wieloletniego. Do opracowań tych zalicza się: Uwarunkowania rozwoju melioracji wodnych w Polsce [KACA (red.) 2014], Rozwój melioracji i gospodarowania wodą w świetle wojewódzkich opracowań strategicznych [KACA (red.) 2015], Podstawy metodyczne obliczeń w programowaniu rozwoju melioracji wodnych. Aspekty rzeczowo-kosztowe [KACA 2015b], Średnio- i długookresowe programy rozwoju melioracji wodnych w skali kraju i województw [KACA 2015c]. Podstawą propozycji programu rozwoju melioracji w województwie są wyniki analizy stanu melioracji w województwie w 2013 r. Analizy te wykonano, posługując się głównie danymi statystycznymi zawartymi w sprawozdaniach RRW-10, dotyczącymi m.in. stanu ilościowego i utrzymania urządzeń melioracji wodnych szczegółowych, podstawowych oraz cieków tzw. marszałkowskich. Na potrzeby

niniejszej pracy oceny stanu technicznego i efektów melioracji dokonano, posługując się specjalnie opracowanymi miarami, jednolitymi dla wszystkich województw. Miary te zostały szczegółowo zaprezentowane w rozdziale 3.1. Propozycje rozwiązań programowych sformułowano, kierując się wynikami badań na temat uwarunkowań rozwoju melioracji w Polsce [KACA (red.) 2014], jak również informacjami zawartymi w dokumentach strategicznych i planistycznych województw [KACA (red.) 2015]. W wyniku realizacji tych prac został opracowany m. in. wskaźnik względnej zasadności rozwoju melioracji w województwie [KACA 2015b]. Obliczenia programowe, w wyniku których powstały tabele zakresu rzeczowego i kosztowego prac utrzymaniowych i odbudów urządzeń wodnych i melioracyjnych, wykonano posługując się metodyką opisaną w pracy Podstawy metodyczne obliczeń w programowaniu rozwoju melioracji wodnych. Aspekty rzeczowo-kosztowe [KACA 2015b]. W niniejszej pracy wyraźnie różnicuje się system wodno-melioracyjny w województwie na system wodny (urządzenia melioracji wodnych podstawowych i cieki tzw. marszałkowskie) i system melioracyjny (urządzenia melioracji wodnych szczegółowych). Dla każdego systemu określone zostały niezbędne zakresy prac utrzymaniowych oraz niezbędne nakłady na odbudowę, do których zalicza się również przebudowę i modernizację tych systemów, oddzielnie dla systemów melioracyjnych i systemów wodnych. Do odbudowy mogą być przeznaczane urządzenia utrzymywane. Taka sytuacja będzie miała miejsce w przypadku urządzeń wymagających modernizacji, np. wyposażenia rowów w budowle piętrzące, lub gdy realizowane utrzymywanie jest bardzo drogie i po odbudowie jego koszty znacznie się obniżą. Stosowane metody obliczeń wiążą na zasadzie sprzężenia zwrotnego programowanie rozwoju melioracji w kraju z rozwojem melioracji w województwach. Najpierw ustala się wartości wskaźników krajowych dotyczących intensyfikacji prac utrzymaniowych i odbudów, a następnie na podstawie wartości tych wskaźników dokonuje się obliczeń zakresu prac i ich kosztów w województwach. Sumy wyników z województw składają się na program rozwoju melioracji w kraju [KACA 2015c]. Zakres (liczbę/ilość) utrzymywania urządzeń w województwie w danym roku obliczano jako sumę zakresu utrzymywania urządzeń w roku poprzednim i przyrostu zakresu tego utrzymywania w danym roku. Przyrost ten obliczano wg wzoru [KACA 2015b]: 0,12 (1) 5 gdzie: Δu i Δu = roczny przyrost liczby/ilości urządzeń danego rodzaju utrzymywanych w województwie, szt., km, ha; = roczny przyrost liczby/ilości urządzeń danego rodzaju utrzymywanych w kraju, szt., km, ha;

6 wsk i = wskaźnik względnej zasadności rozwoju melioracji (odwodnień albo nawodnień albo odwodnień i nawodnień) w województwie. Na przykład, jeżeli w 2015 r. w województwie, w którym wskaźnik względnej zasadności rozwoju odwodnień i nawodnień wynosi 0,3 (wsk = 0,3), utrzymywano urządzenia na 50 tys. ha TUZ, a w 2016 r. w kraju planuje się wzrost (w stosunku do 2015 r.) utrzymywania urządzeń na TUZ o 100 tys. ha (Δu = 100 tys. ha), to w 2016 r. w województwie przyjmowano utrzymywanie urządzeń na powierzchni 50 tys. ha + 0,12 0,3 100 tys. ha = 53,6 tys. ha TUZ. Zakłada się, że corocznie prace utrzymaniowe będą prowadzone co najmniej na części dolinowych systemów wodno-melioracyjnych (wprowadza się limit zakresu corocznego utrzymywania). W ich przypadku zakres prac utrzymaniowych na ciekach uregulowanych i nieuregulowanych jest powiązany z zakresem prac utrzymaniowych na zmeliorowanych TUZ. W planowaniu dąży się do tego, aby dolinowy system wodno-melioracyjny w województwie był zrównoważony, tzn. aby potencjał użytkowy systemów wodnych był zgodny z potencjałem użytkowym systemów melioracyjnych, a jednocześnie aby powierzchnia TUZ z utrzymywanymi urządzeniami i długość utrzymywanych cieków w rozpatrywanych perspektywach programowych nie ulegały zmniejszeniu [KACA 2015a, b]. W szczególnym, krańcowym przypadku dolinowy system wodno-melioracyjny w województwie jest zrównoważony, gdy urządzenia melioracyjne na całej zmeliorowanej powierzchni TUZ i uregulowane cieki na całej długości w województwie są utrzymywane corocznie. W pozostałych przypadkach w danym roku pole powierzchni zmeliorowanych TUZ z utrzymywanymi urządzeniami i długość utrzymywanych uregulowanych cieków w zrównoważonym dolinowym systemie wodno-melioracyjnym w województwie będą mniejsze od maksymalnych. Równoważenie utrzymywanego na określonym poziomie systemu melioracyjnego TUZ z utrzymywanym na określonym poziomie systemem wodnym i jednocześnie niedopuszczanie do zwiększenia się w strukturze zmeliorowanej powierzchni TUZ powierzchni z urządzeniami nieutrzymywanymi oraz w strukturze cieków długości cieków nieutrzymywanych traktuje się jako cel strategiczny interwencji publicznej w rozwój utrzymywania urządzeń w dolinowym systemie wodno-melioracyjnym w województwie. Zakłada się, że w okresie objętym programem będzie odbudowywana część urządzeń, które w 2013 r. oczekiwały na odbudowę, oraz że będą odbudowywane wszystkie urządzenia, które zostaną wyłączone z eksploatacji w trakcie realizacji tego programu. Pierwszy rodzaj odbudów nazwano odbudowami zaległymi, drugi zaś odbudowami bieżącymi. Roczny zakres odbudów zaległych δoz i realizowanych w województwie w danym roku obliczano na podstawie zakresu tych odbudów w roku poprzednim i planowanego przyrostu odbudów w danym roku. Przyrost ten obliczano wg wzoru [KACA 2015b]: 0,12 (2)

gdzie: Δoz i = roczny przyrost liczby/ilości urządzeń danego rodzaju odbudowywanych w województwie w ramach odbudów zaległych, szt., km, ha; Δoz = roczny przyrost liczby/ilości urządzeń danego rodzaju odbudowywanych w kraju w ramach odbudów zaległych, szt., km, ha; wsk i = wskaźnik względnej zasadności rozwoju melioracji (odwodnień albo nawodnień albo odwodnień i nawodnień) w województwie. Na przykład, jeżeli w 2015 r. w województwie, w którym wskaźnik względnej zasadności rozwoju odwodnień i nawodnień wynosi 0,3 (wsk i = 0,3) odbudowywano urządzenia na powierzchni 0,05 tys. ha TUZ, a w kraju w 2016 r. planuje się przyrost odbudów urządzeń na powierzchni 1,0 tys. ha (Δoz = 1,0 tys. ha), to w województwie w tym roku będą odbudowywane w ramach odbudów zaległych urządzenia na powierzchni δoz i = (0,05 + 0,12 0,3 1,0) = 0,086 tys. ha 0,09 tys. ha. Roczny zakres odbudów bieżących δob i w województwie jest obliczany wg wzoru [KACA 2015b]: 7 (3) gdzie: δob i δob = liczba/ilość urządzeń danego rodzaju do odbudowy w danym roku w województwie; = liczba/ilość urządzeń danego rodzaju do odbudowy w danym roku w kraju; L, L i = liczba/ilość urządzeń danego rodzaju odpowiednio w kraju i w województwie, szt., km, ha; Loz, Loz i = liczba/ilość urządzeń do odbudów zaległych odpowiednio w kraju i w województwie, szt., km, ha. Na przykład, jeżeli w kraju w danym roku na bieżąco (poza odbudowami zaległymi) będą odbudowywane urządzenia na powierzchni δob = 5 tys. ha trwałych użytków zielonych, a powierzchnia zmeliorowanych TUZ w województwie pomniejszona o powierzchnię z urządzeniami do odbudowy (L i Loz i ) = (135,6 73,0) = 62,6 tys. ha, zaś powierzchnia zmeliorowanych TUZ w kraju pomniejszona o powierzchnię z urządzeniami do odbudowy (L Loz) = (1 786,5 592,7 = 1 193,8 tys. ha), to w województwie planuje się bieżącą odbudowę urządzeń na powierzchni 5 [62,6/(1 193,8)] = 0,262 tys. ha 0,3 tys. ha TUZ. Roczny przyrost Δu liczby/ilości urządzeń utrzymywanych w kraju i przyrost Δoz odbudów zaległych w kraju wyznacza się metodą ekspercką, a zakres δob odbudów bieżących metodą ekspercką lub z zastosowaniem teorii odnów obiektów. Zagadnienia te zostały szczegółowo opisane przez KACĘ [2015b]. Na podstawie zakresów odbudów i prac utrzymaniowych oblicza się koszty tych prac. Koszty jednostkowe utrzymywania uzależniono od tzw. długości cyklu

8 utrzymywania urządzeń T. Dąży się do utrzymywania urządzeń w cyklu jednorocznym (T = 1 rok). Zagadnienie tego cyklu bardziej szczegółowo omówiono w rozdziale 3.1. Na koszty mają wpływ nie tylko zakres planowanych prac utrzymaniowych i odbudów, lecz również jednostkowe koszty tych prac i prognoza ich zmian. W obliczeniach przyjęto, że jednostkowe koszty nie będą zmniejszały się, wręcz raczej będą miały tendencję wzrostową. Zmianę kosztów wyrażano za pomocą wskaźników pu i po rocznego wzrostu (w stosunku do roku poprzedniego) kosztów jednostkowych odpowiednio prac utrzymaniowych i odbudowy. Uwzględniono również możliwość dodatkowego wzrostu kosztów utrzymywania i odbudowy urządzeń. Wzrost ten wyrażono za pomocą wskaźnika niedoszacowania kosztów φ. Zakładano, że wartość tego wskaźnika będzie systematycznie rosła od zera w 2013 r. do wartości φmax w 2030 r. W pracy podano tylko skrajne wyniki obliczeń, gdy pu = po = 2% i φmax = 10% i gdy pu = po = 0% i φmax = 0%. 3. DIAGNOZA STANU ODWODNIEŃ I NAWODNIEŃ W WOJEWÓDZTWIE 3.1. WSKAŹNIKI OCEN DIAGNOSTYCZNYCH Stan techniczny urządzeń melioracyjnych na użytkach rolnych (UR) zależy od kosztów (nakładów) utrzymywania tych urządzeń oraz od długości cyklu ich utrzymywania T. Przez długość tego cyklu rozumie się czas (w latach) między kolejnymi zabiegami utrzymującymi urządzenia w zdatności i sprawności. W trakcie takiego cyklu, nazywanego dalej często cyklem T-letnim, najczęściej na koniec jego trwania, wykonuje się różnego rodzaju prace obsługowe, w tym konserwacyjne, remontowe itp. Czas ten oblicza się wg wzoru [KACA 2015b]: (4) gdzie: L e = liczba/ilość urządzeń danego rodzaju wg ewidencji, szt., ha, km; L u = liczba/ilość rocznie utrzymywanych urządzeń danego rodzaju, szt. rok 1, ha rok 1, km rok 1. Można założyć, że im wyższe koszty i krótsza długość cyklu T, tym stan urządzeń jest lepszy. Na podstawie tego założenia wprowadza się dwuwymiarową porządkową skalę ocen stanu technicznego urządzeń melioracyjnych na UR w skali województwa (tab. 1). Użytki rolne (UR), czyli grunty orne (GO) i trwałe użytki zielone (TUZ), w województwach są zmeliorowane tylko w części. Im większa jest ta część, tym produkcyjne efekty melioracji mogą być większe (bardziej zauważalne). Będą to efekty pozytywne w przypadku dominacji powierzchni UR z urządzeniami utrzymywanymi i mogą być negatywne lub żadne w przypadku dominacji powierzchni

9 Tabela 1. Oceny stanu technicznego urządzeń melioracyjnych na użytkach rolnych w skali województwa Roczny koszt (nakład) specyficzny Długość cyklu utrzymywania urządzeń T lata zł ha 1 1 2 2 3 3 4 >4 >60 bdb 1) db db dst 40 60 db db dst ndst 30 40 db dst ndst ndst 20 30 dst ndst ndst ndst <20 ndst ndst ndst ndst Objaśnienia: bdb = bardzo dobry, db = dobry, dst = dostateczny, ndst = niedostateczny. Źródło: KACA [2015b]. z urządzeniami nieutrzymywanymi do odbudowy. Wielkość pozytywnych efektów melioracji ocenia się wg dwuwymiarowej, porządkowej skali ocen, przedstawionej w tabeli 2. Tabela 2. Produkcyjne efekty utrzymywania urządzeń melioracyjnych na użytkach rolnych w skali województwa Udział geodezyjnej powierzchni UR z urządzeniami utrzymywanymi, % Jednostkowe rzeczywiste koszty (nakłady) utrzymywania urządzeń zł ha 1 >130 90 30 50 90 <50 >20 bardzo duże bardzo duże duże średnie 15 20 bardzo duże duże średnie małe 10 15 duże średnie małe bardzo małe 5 10 średnie małe bardzo małe brak <5 małe bardzo małe brak brak Źródło: KACA [2015b]. Zakres efektów melioracji (bilans efektów pozytywnych i negatywnych) w skali województwa zależy nie tylko od zakresu efektów pozytywnych (tab. 2), lecz również od wartości wskaźnika dominacji (WD), oznaczającego stosunek udziału (%) geodezyjnej powierzchni UR (GO, TUZ) z urządzeniami nie przewidywanymi do odbudowy utrzymywanymi do udziału (%) geodezyjnej powierzchni UR (GO, TUZ) z urządzeniami nieutrzymywanymi do odbudowy, w ogólnej geodezyjnej powierzchni UR (GO, TUZ). Efekty melioracji (bilans efektów) w skali województwa ocenia się na podstawie skali ocen przedstawionej w tabeli 3. Dolinowym systemom wodno-melioracyjnym (SWM) można przypisać cechę ciągłą jakościową, którą jest ich zrównoważenie. Ze względu na tę cechę można wyróżnić systemy zrównoważone i systemy niezrównoważone. W systemach zrównoważonych cieki oraz urządzenia melioracji wodnych podstawowych warunkują prawidłowe funkcjonowanie urządzeń melioracji wodnych szczegółowych.

10 Tabela 3. Produkcyjne efekty melioracji (bilans efektów) użytków rolnych w skali województwa Wskaźnik Efekty utrzymywania urządzeń melioracyjnych dominacji WD bardzo duże duże średnie małe bardzo małe brak >5 bardzo duże bardzo duże duże średnie małe brak 1,2 5 bardzo duże duże średnie małe bardzo małe brak 0,8 1,2 duże średnie małe bardzo małe brak ujemne 0,2 0,8 średnie małe brak ujemne ujemne ujemne <0,2 małe brak ujemne ujemne ujemne ujemne Źródło: KACA [2015b]. Odwadniające lub nawadniające funkcje melioracji wodnych szczegółowych są możliwe do realizacji poprzez odpowiednio przygotowane cieki i kanały. Obiekty te zapewniają odpływ wody ze zmeliorowanych łąk i pastwisk w czasie jej nadmiarów, są też źródłem wody do nawodnień w czasie jej niedoborów. Stopień zrównoważenia SWM w województwie można mierzyć za pomocą wskaźnika WZ zrównoważenia systemów, wyrażonego wzorem [KACA 2015a, b]: (5) gdzie: LSr = pole zmeliorowanej powierzchni TUZ w województwie z utrzymywanymi urządzeniami melioracyjnymi, przypadające na jednostkę długości uregulowanych utrzymywanych cieków rolniczych, ha km 1 ; LSo = pole zmeliorowanej powierzchni TUZ z urządzeniami melioracyjnymi przypadające na jednostkę długości uregulowanych cieków, ha km 1. Zakłada się, że SWM w województwie są zrównoważone (w harmonii), gdy WZ = 1. W pozostałych przypadkach systemy są niezrównoważone. Stopień i kierunek tego niezrównoważenia wynika z wartości wskaźnika WZ gdy WZ > 1, to w SWM dominują systemy melioracyjne (SM), gdy WZ < 1, to dominują systemy wodne (SW) [KACA 2015a]. Stopień zrównoważenia SWM w województwie będzie oceniany wg pięciostopniowej skali porządkowej (tab. 4). Tabela 4. Klasy zrównoważenia dolinowych systemów wodno-melioracyjnych (SWM) w skali województwa Stopień zrównoważenia Wskaźnik zrównoważenia WZ Bardzo mały z przewagą SM >2 Mały z przewagą SM 1,2 2 Zadowalający 0,8 1,2 Mały z przewagą SW 0,5 0,8 Bardzo mały z przewagą SW <0,5 Objaśnienia: SM = dolinowe systemy melioracyjne, SW = dolinowe systemy wodne. Źródło: KACA [2015b].

11 3.2. WYNIKI DIAGNOZY Powierzchnia geodezyjna użytków rolnych (UR) w województwie wynosi 1125,9 tys. ha, w tym zmeliorowane jest 462,6 tys. ha, tj. 41,1% powierzchni UR. W skład tej powierzchni wchodzą grunty orne (GO), które zajmują 994,0 tys. ha, w tym 390,2 tys. ha (39,3%) to obszary zmeliorowane oraz trwałe użytki zielone (TUZ), zajmujące obszar 132,0 tys. ha, w tym 72,4 tys. ha (54,9%) to powierzchnia zmeliorowana (tab. 5). Wartość urządzeń melioracji wodnych szczegółowych w województwie szacuje się na ok. 8,2 mld zł, a wartość urządzeń regulacji wód na ciekach rolniczych i urządzeń melioracji wodnych podstawowych na ok. 1,5 mld zł [KACA 2015a]. W latach 2009 2013 w województwie następował powolny wzrost udziału powierzchni GO i spadek udziału powierzchni TUZ z urządzeniami utrzymywanymi w powierzchni zmeliorowanej odpowiednio GO i TUZ. Rocznie wzrost ten wynosił 0,13% na GO i spadek 0,64% na TUZ [KACA 2014]. W ślad za tym powoli zmniejszała się długość cyklu utrzymywania urządzeń na GO i zwiększała na TUZ. W 2013 r. w województwie urządzenia utrzymywano w sprawności na 55,0% zmeliorowanej powierzchni GO i 47,6% zmeliorowanej powierzchni TUZ. W latach 2009 2013 bardzo powoli rosły koszty utrzymywania urządzeń na UR. Roczny wzrost kosztu rzeczywistego (w przeliczeniu na hektar powierzchni z utrzymywanymi urządzeniami) wynosił 3,04 zł ha 1, a kosztu specyficznego (w przeliczeniu na hektar zmeliorowanej powierzchni) 1,65 zł ha 1. W 2013 r. koszt rzeczywisty wynosił 80,1 zł ha 1, a koszt specyficzny 43,1 zł ha 1. Do odbudowy zakwalifikowano urządzenia na 21,7% zmeliorowanej powierzchni GO i 33,6% zmeliorowanej powierzchni TUZ (tab. 5). Od 2009 r. wielkość tych powierzchni się nie zmieniała. Stan melioracji szczegółowych na UR (GO, TUZ) w województwie charakteryzowano za pomocą: długości cyklu utrzymywania urządzeń T w województwie oraz specyficznego (w przeliczeniu na jednostkę zmeliorowanej powierzchni) rocznego kosztu ich utrzymywania, udziału (%) powierzchni UR (GO, TUZ) z urządzeniami utrzymywanymi oraz udziału (%) powierzchni UR (GO, TUZ) z urządzeniami nieutrzymywanymi wymagającymi odbudowy w geodezyjnej powierzchni UR (GO, TUZ) województwa, stopnia zrównoważenia dolinowych systemów wodno-melioracyjnych w województwie, zaangażowania rolników w utrzymywanie urządzeń melioracji szczegółowych w województwie. W 2013 r. urządzenia na GO były utrzymywane w cyklu 1,8-letnim (T = 1,8 lat), a na TUZ w cyklu 2,1-letnim (T = 2,1 lat) tabela 5. Jeżeli założyć, że roczny koszt rzeczywisty utrzymywania urządzeń był taki sam na GO i TUZ, to roczny specyficzny koszt utrzymywania urządzeń na GO wynosiłby 44,1 zł ha 1, a na TUZ 38,1 zł ha 1 zmeliorowanej powierzchni odpowiednio GO i TUZ. Biorąc pod

12 Tabela 5. Stan ewidencyjny urządzeń melioracyjnych, wodnych i utrzymywania wód, potrzeby ich odbudowy (stan na 31.12.2013 r.) oraz zakres i koszty ich utrzymywania w 2013 r. w województwie kujawsko-pomorskim Rodzaj urządzeń razem (100%) Liczba/ilość urządzeń Długość cyklu utrzymywania utrzymywanych zakwalifikowanych do odbudowy T Roczny koszt utrzymywania urządzeń jednostkowy łączny rzeczywisty specyficzny tys. ha tys. ha % tys. ha % lata tys. zł zł ha 1 Grunty orne (GO) 390,2 214,7 55,0 84,5 21,7 1,8 80,1 44,1 Trwałe użytki zielone (TUZ) 72,4 34,4 47,6 24,4 33,6 2,1 80,1 38,1 Użytki rolne (UR) 462,6 249,2 53,9 108,9 23,5 1,9 19 953 80,1 43,1 km km % km % lata tys. zł tys. zł km 1 Cieki uregulowane 2 075 1 459 70,3 1,4 7 354 5,0 3,5 Cieki nieuregulowane 1 182 720 60,9 1,6 3 594 5,0 3,0 Cieki 3 257 2 179 66,9 1 272 39,1 1,5 10 948 5,0 3,4 Kanały melioracyjne 25 23 92,0 12 48,0 1,1 70 3,0 2,8 Wały przeciwpowodziowe 179 166 92,7 69 38,5 1,1 451 2,7 2,5 szt. szt. % szt. % lata tys. zł tys. zł szt 1 Melioracyjne stacje pomp 29 28 96,6 3 10,3 1,0 2 561 91,5 88,3 Zbiorniki rolnicze 11 11 100,0 0 0,0 1,0 6 0,5 0,5 Źródło: opracowanie własne.

uwagę opisane wyżej trendy oraz wysokość rocznego specyficznego kosztu i długość cyklu utrzymywania urządzeń (na GO 44,1 zł ha 1 ; 1,8 lat, a na TUZ 38,1 zł ha 1 ; 2,1 lat, można przypuszczać, że średnio w województwie stan techniczny urządzeń na GO w województwie jest dobry, natomiast na TUZ dostateczny. Efektywność funkcjonowania urządzeń nieutrzymywanych wymagających odbudowy jest niewielka. Mogą one nawet oddziaływać niekorzystnie. Największą efektywnością charakteryzują się urządzenia utrzymywane [KACA 2015a]. Negatywne oddziaływanie urządzeń nieutrzymywanych wymagających odbudowy, jak i pozytywne urządzeń utrzymywanych jest tym większe (bardziej zauważalne), im większy jest udział (%) powierzchni UR (GO, TUZ) pokrytej tymi urządzeniami w geodezyjnej powierzchni UR (GO, TUZ). Pozytywne odziaływanie urządzeń utrzymywanych zależy również od ich stanu technicznego (nakładów na ich utrzymywanie, tab 2). W 2013 r. powierzchnia GO z urządzeniami utrzymywanymi stanowiła 21,6% geodezyjnej powierzchni GO i była 2,5 razy większa od geodezyjnej powierzchni GO z urządzeniami nieutrzymywanymi wymagającymi odbudowy. Powierzchnia TUZ z urządzeniami utrzymywanymi stanowiła 26,1% geodezyjnej powierzchni TUZ i była 1,4 razy większa od geodezyjnej powierzchni TUZ z urządzeniami nieutrzymywanymi wymagającymi odbudowy [KACA 2015a]. Biorąc pod uwagę udział (%) powierzchni UR (GO, TUZ) pokrytej utrzymywanymi urządzeniami w powierzchni geodezyjnej UR (GO, TUZ) i koszt rzeczywisty utrzymywania urządzeń (80,1 zł ha 1 ), można twierdzić (tab. 2), że w skali województwa przy takim zakresie i intensywności utrzymywania urządzeń pozytywne efekty produkcyjne tego utrzymywania mogą być duże zarówno na TUZ jak i na GO. W takiej sytuacji i po uwzględnieniu wskaźnika dominacji WD można przypuszczać (tab. 3), że w skali województwa efekty produkcyjne melioracji zarówno na GO, jak i na TUZ mogą być również duże. W 2013 r. na jeden kilometr uregulowanych cieków w województwie kujawsko-pomorskim przypadało 34,9 ha zmeliorowanych TUZ, a na jeden kilometr uregulowanych utrzymywanych cieków 23,6 ha zmeliorowanych TUZ z urządzeniami utrzymywanymi [KACA 2015a]. Druga wartość stanowi 0,68 pierwszej (wskaźnik zrównoważenia WZ = 0,68), co może oznaczać, że stopień zrównoważenia dolinowych systemów wodno-melioracyjnych w województwie może być mały (tab. 4). Przeważają systemy wodne, tzn. rolnicze możliwości systemów wodnych nie są w pełni wykorzystane. W celu doprowadzenia do pełnej równowagi należałoby zwiększyć powierzchnię TUZ z urządzeniami utrzymywanymi. Szczegóły dotyczące równowagi w dolinowych systemach wodno-melioracyjnych zostały opisane przez KACĘ [2015a, b]. W rolnictwie na wysokim poziomie rozwoju, szczególnie w obszarach zagrożonych suszą, zasadą jest, że użytki rolne odwadniane powinny być również wyposażone w systemy nawadniające. Na TUZ powinny to być systemy nawodnień podsiąkowych (systemy odwadniające wyposażone w budowle piętrzące i doprowadzenie wody), a na GO systemy nawodnień ciśnieniowych. W 2013 r. na 72,4 tys. ha zmeliorowanych TUZ urządzenia nawadniające znajdowały się na po- 13

14 wierzchni tylko 7,8 tys. ha, a utrzymywano je na powierzchni 1,5 tys. ha. Powierzchnia GO z urządzeniami nawadniającymi zajmuje 4,0 tys. ha, z czego utrzymuje się urządzenia na powierzchni 1,6 tys. ha. Ze względu na spodziewane efekty melioracji należy pozytywnie oceniać ich rolę w rozwoju rolnictwa w województwie. Tę korzystną sytuację można jeszcze poprawić przez zwiększenie jednostkowych nakładów na utrzymywanie urządzeń, zwiększenie powierzchni UR z urządzeniami utrzymywanymi oraz zmniejszenie powierzchni UR z urządzeniami do odbudowy nieutrzymywanymi. Odbudowie urządzeń na TUZ powinno towarzyszyć wyposażanie systemów w urządzenia doprowadzające i piętrzące wodę w rowach. Na aktualną sytuację duży wpływ będzie miało zaangażowanie rolników. Z dotychczasowego rozpoznania wynika, że zaangażowanie jest wysokie. W przeprowadzonym rankingu województw województwo kujawsko-pomorskie zajmowało pozycję ponadprzeciętną (czwartą) ze względu na aktywność rolników w utrzymywaniu urządzeń melioracyjnych [KACA 2014]. Na obszarze województwa znajduje się 3257 km cieków, w tym 2075 km cieków uregulowanych i 1182 km cieków nieuregulowanych, Wpływających na ryzyko wystąpienia powodzi i podtopień, a także możliwość odwodnień czy nawodnień zmeliorowanych UR. Istotną rolę melioracyjną pełnią urządzenia melioracji podstawowych na tych ciekach. Do urządzeń tych zalicza się budowle piętrzące (np. jazy) i budowle rozrządu wody. Urządzenia te wymagają utrzymywania, które jest realizowane wraz z utrzymywaniem cieku uregulowanego bądź nieuregulowanego. W latach 2009 2013 nastąpił prawie 1,5-krotny wzrost udziału długości cieków utrzymywanych w ogólnej długości cieków i 3-krotny w przypadku cieków nieuregulowanych [KACA 2015a]. W 2013 r. cieki były utrzymywane na znacznej długości: uregulowane na 70%, a cieki nieuregulowane na 61%. Wraz ze wzrostem udziału cieków utrzymywanych wyraźnie zmniejszyła się długość cyklu ich utrzymywania. W 2013 r. średnio urządzenia na ciekach uregulowanych były utrzymywane w cyklu 1,4-letnim (T = 1,4 lat), a na ciekach nieuregulowanych w cyklu 1,6-letnim (T = 1,6 lat). Koszt utrzymywania cieków wynosił 5,0 tys. zł km 1. Roczny specyficzny koszt utrzymywania tych urządzeń (w przeliczeniu na kilometr cieku) wyniósł w przypadku cieków uregulowanych 3,5 tys. zł km 1, a cieków nieuregulowanych 3,0 tys. zł km 1. Urządzenia utrzymywania wód i inne urządzenia wodne na 39% długości cieków zostały zakwalifikowane do odbudowy. W latach 2009 2013 udział urządzeń wodnych do odbudowy charakteryzował się bardzo małą tendencją zniżkową. Na stan melioracji UR, szczególnie odwodnień i nawodnień TUZ wpływa obecność kanałów (sztucznych cieków). W 2013 r. długość kanałów melioracyjnych w województwie wynosiła tylko 25 km, które były na prawie całej długości (23 km) utrzymywane. W latach 2009 2013 udział długości kanałów utrzymywanych w długości kanałów się zwiększał aż 4-krotnie. W 2013 r. kanały były utrzymywane w cyklu 1,1-letnim. Kanały na długości 12 km (48% długości) zostały zakwalifikowane do odbudowy.

Ryzyko wystąpienia powodzi i podtopień zależy nie tylko od stanu cieków i znajdujących się na nich urządzeń. Jest ono kształtowane także przez stan wałów przeciwpowodziowych, melioracyjnych stacji pomp oraz stan urządzeń melioracji podstawowych i szczegółowych na obszarze zawala. W 2013 r. długość wałów przeciwpowodziowych w województwie wynosiła 179 km. Utrzymywano je na długości 166 km. W latach 2009 2013 długość wałów utrzymywanych wzrosła 1,3-krotnie, a do odbudowy 1,3-krotnie się zmniejszyła. Do odbudowy zakwalifikowano wały na 38% długości. Na 29 melioracyjnych stacji pomp, utrzymywano 28, a do odbudowy zakwalifikowano 3. Wszystkie urządzenia melioracyjne na GO i TUZ chronionych wałami (40,9 tys. ha) i współpracujące z melioracyjnymi stacjami pomp (41,6 tys. ha) były utrzymywane. W województwie znajduje się 11 rolniczych zbiorników wodnych o średniej jednostkowej pojemności zbiornika 1245 tys. m 3. Wszystkie były corocznie utrzymywane. Średni koszt utrzymywania zbiornika był bardzo niski i wynosił tylko 0,5 tys. zł. Z powyższego wynika, że ze względu na rolnictwo i obszary wiejskie dotychczasowy stan urządzeń utrzymywania i regulacji wód oraz stanu melioracji podstawowych jest bardzo dobry, a trendy zmian są bardzo korzystne. Należy utrzymywać ten stan i intensyfikować te korzystne zmiany. Przede wszystkim wskazane byłoby zwiększenie długości utrzymywanych cieków, kanałów i wałów przeciwpowodziowych oraz zwiększenie nakładów na utrzymywanie tych obiektów. Należy prowadzić odbudowy/modernizacje, szczególnie urządzeń na ciekach uregulowanych oraz odbudowy/modernizacje wałów przeciwpowodziowych i melioracyjnych stacji pomp. W planowaniu rozwoju melioracji w województwie należy brać pod uwagę, że utrzymywane dolinowe systemy wodno-melioracyjne mogą być mało zrównoważone. Przeważają systemy wodne, tzn. potencjał systemów wodnych (cieki z urządzeniami) może być w bardzo małej części rolniczo wykorzystywany w dolinowych systemach melioracyjnych. Problemem jest brak wody do nawodnień. Pojemność istniejących zbiorników rolniczych jest niewystarczająca. Zagadnienie rozwoju retencyjności w województwie powinno być przedmiotem oddzielnego opracowania. 15 4. OCENA POTRZEB ROZWOJU ODWODNIEŃ I NAWODNIEŃ W ŚWIETLE DOKUMENTÓW STRATEGICZNYCH I PLANISTYCZNYCH Województwo kujawsko-pomorskie należy do czołowych producentów rolnych w Polsce. Wynika to się z dobrych warunków rozwoju rolnictwa, dużego udziału użytków rolnych w strukturze użytkowania ziemi oraz wysokiej kultury rolnej. Zagadnienia rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich oraz melioracji i gospodarowania wodą w rolnictwie zajmują ważne miejsce w dokumentach strategicznych i planistycznych opracowanych dla województwa kujawsko-pomorskiego. Dostrzega się znaczenie rolnictwa w gospodarce regionu. Zakłada się dalszy rozwój

16 tej sfery działalności. Wynika to z korzystnych warunków glebowych i agrotechnicznych. Najważniejszym czynnikiem mogącym ograniczać rozwój rolnictwa jest deficyt wody, spowodowany warunkami klimatycznymi. Niedobór wody jest już obecnie czynnikiem ograniczającym intensyfikację produkcji rolniczej, zwłaszcza w południowej części województwa. Ta niekorzystna sytuacja może ulec pogorszeniu w świetle obserwowanej i przewidywanej zmiany klimatu. W związku z tym rozwój melioracji, głównie nawadniających, i zapewnienie wymaganej ilości wody jest dużym wyzwaniem i warunkiem utrzymania obecnego wysokiego poziomu produkcji rolniczej, jak również jej intensyfikacji. Ogromnego znaczenia nabiera odbudowa i poprawa funkcjonowania melioracji, nowe inwestycje, głównie w zakresie melioracji nawadniających, oraz tworzenie różnych form małej retencji wodnej, zwiększającej dostępność zasobów wody dla rolnictwa. W strategii województwa zidentyfikowano osiem celów strategicznych. Cel strategiczny Nowoczesny sektor rolno-spożywczy dotyczy obszarów wiejskich i małych miast, obejmuje zadania istotne dla priorytetów Konkurencyjna gospodarka oraz Modernizacja przestrzeni wsi i miast. Zapewnienie funkcjonowania nowoczesnego sektora rolno-spożywczego zamierza się osiągnąć dzięki kilku rodzajom interwencji, obejmujących złożony proces i powiązania produkcji rolnej, przetwórstwa, marketingu i sprzedaży oraz badań naukowych i doradztwa. Zakłada się wszechstronny rozwój produkcji i przetwórstwa, a więc zarówno działalności związanych z tradycyjnymi uprawami polowymi, produkcją warzywniczą i sadowniczą, ale także chowem i hodowlą zwierząt. Wytwarzanie żywności wysokiej jakości wymaga jak najlepszych warunków przyrodniczych do realizacji działalności rolnej, dlatego istotny jest rozwój systemów małej retencji i nawodnień. Jest to szczególnie ważne na terenach zagrożonych powodzią, gdzie lokalne podtopienia powodują straty w rolnictwie, oraz na obszarach zagrożonych deficytem wody (głównie Pojezierze Kujawskie i Równina Inowrocławska). Rozwój melioracji w województwie kujawsko-pomorskim jest uwarunkowany różnymi czynnikami zewnętrznymi i wewnętrznymi. Szansami dla tego rozwoju są: planowany rozwój sektora rolno-spożywczego, ukierunkowanego na produkcję na rynki poza granice województwa; wzrost powierzchni upraw warzywniczych i sadowniczych wymagających melioracji nawadniających; bardzo duży, nie w pełni wykorzystany potencjał rolniczy; znaczny potencjał przyrodniczy (klimat, gleby) sprzyjający intensywnej produkcji rolniczej; wysoka kultura rolna i poziom agrotechniki; planowane kompleksowe zagospodarowanie doliny Wisły i możliwości wykorzystania zasobów wody dla rolnictwa; deficyt wody (opadów) jako czynnik wymuszający przeciwdziałanie negatywnym skutkom susz w rolnictwie. Zagrożeniami są natomiast: osłabienie potencjału rolnictwa wynikające ze zmian klimatycznych i pogłębiającego się deficytu wody; brak zainteresowania rolników intensywną produkcją na trwałych użytkach zielonych i gruntach ornych z powodów ekonomicznych; relatywnie małe zasoby wodne województwa i ujemny bilans wodny; niewystarczająco efektywne zarządzanie gospodarką wodną; niestabilna i mało opłacalna produkcja rolnicza.

Czynnikami wewnętrznymi charakteryzującymi mocne strony województwa w kontekście celowości i możliwości rozwoju melioracji są: dobre wyposażenie w infrastrukturę wodno-melioracyjną, głównie podstawową, w południowej części województwa; duża aktywność i świadomość wojewódzkiego zarządu melioracji i urządzeń wodnych; zainteresowanie rolników rozwojem melioracji nawadniających w uprawach sadowniczych i warzywniczych; opracowany i w znacznym stopniu realizowany program rozwoju małej retencji wodnej; opracowany i zatwierdzony przez samorząd województwa program nawodnień rolniczych; wysoki stopień zaspokojenia potrzeb melioracji (ok. 70%). Słabe strony to: zróżnicowany stan i aktywność spółek wodnych; niewystarczające zainteresowanie rolników utrzymaniem i eksploatacją urządzeń melioracji szczegółowych; zły stan urządzeń melioracyjnych wymagających odbudowy i modernizacji; stosowanie w niewielkim stopniu wodooszczędnych technologii nawodnień; duże koszty eksploatacji systemów melioracji grawitacyjnych i ciśnieniowych; wysoki stopień dewastacji i brak poszanowania urządzeń wodnych i melioracyjnych. 17 5. OCENA POTRZEB ROZWOJU ODWODNIEŃ I NAWODNIEŃ W WOJEWÓDZTWIE NA PODSTAWIE WSKAŹNIKÓW 5.1. OCENA POTRZEB ROZWOJU ODWODNIEŃ I NAWODNIEŃ WEDŁUG WSKAŹNIKÓW KLIMATYCZNYCH Negatywnym skutkom niedoborów opadów oraz nadmiernych opadów i będącym ich następstwem suszom, podtopieniom, zalaniom terenu i powodziom w rolnictwie można skutecznie przeciwdziałać między innymi poprzez melioracje melioracje nawadniające w przypadku niedoborów wody i melioracje odwadniające w przypadku nadmiarów wody. Do oceny klimatycznych uwarunkowań potrzeb rozwoju melioracji przyjęto klimatyczny bilans wodny, zwany również klimatycznym nadmiarem lub niedoborem opadów, będący różnicą między sumą opadów P i sumą ewapotranspiracji wskaźnikowej ET o obliczaną metodą Penmana Monteitha. Klimatyczny bilans wodny jest tylko jednym z czynników warunkujących rozwój melioracji i może wskazywać na potencjalne potrzeby melioracji nawadniających lub odwadniających. Na podstawie tego parametru można wydzielić obszary z ujemnym klimatycznym bilansie wodnym, na których występuje niedobór opadów w stosunku do ewapotranspiracji wskaźnikowej, lub obszary z dodatnim klimatycznym bilansie wodnym, na których występuje nadmiar opadów w stosunku do ewapotranspiracji. W odniesieniu do okresu wegetacyjnego (kwiecień wrzesień) ujemny klimatyczny bilans wodny wskazuje na potencjalne zagrożenie niedoborem wody i na potrzebę rozwoju melioracji nawadniających. Dodatni klimatyczny bilans wodny wskazuje na potencjalne zagrożenie nadmiarem wody i na potrzebę rozwoju melioracji odwadniających. W odniesieniu do okresu zimowego (październik marzec) dodatni klimatyczny bilans wodny wskazuje na potencjalne zagrożenie nadmiarem

18 wody na końcu tego okresu (czyli w marcu) i na potrzebę rozwoju melioracji odwadniających. Ustalono klasyfikację klimatycznego bilansu wodnego i potrzeb melioracji nawadniających i odwadniających dla okresu wegetacyjnego (tab. 6) i dla okresu zimowego (tab. 7). Tabela 6. Klasyfikacja klimatycznego bilansu wodnego (KBW) i oceny uwarunkowań klimatycznych dla okresu wegetacyjnego (kwiecień wrzesień) KBW, mm Klasa klimatycznego bilansu wodnego Potencjalna potrzeba rozwoju melioracji < 250 skrajnie niedoborowy nawadniających bardzo duża [ 250; 200) silnie niedoborowy nawadniających duża [ 200; 150) umiarkowanie niedoborowy nawadniających umiarkowana [ 150; 100) lekko niedoborowy nawadniających mała [ 100; 100] zrównoważony brak >100 nadmiarowy odwadniających Źródło: opracowanie własne. Tabela 7. Klasyfikacja klimatycznego bilansu wodnego (KBW) i oceny uwarunkowań klimatycznych dla okresu zimowego (październik marzec) KBW, mm Klasa klimatycznego bilansu wodnego Potencjalna potrzeba rozwoju melioracji (150; 200] skrajnie nadmiarowy odwadniających bardzo duża (100; 150] silnie nadmiarowy odwadniających duża (50; 100] lekko nadmiarowy odwadniających mała [0; 50] zrównoważony brak Źródło: opracowanie własne. Zgodnie z powyższą klasyfikacją bilans wodny na obszarze województwa kujawsko-pomorskiego w okresie wegetacyjnym jest ujemny (od 100 do 250 mm). Oznacza to, że potencjalnie występuje tu niedobór wody opadowej. Największe niedobory opadu występują na południe od linii Wisła Brda klimatyczny bilans wodny jest silnie niedoborowy od 200 do 250 mm. Na tym obszarze potrzeba rozwoju melioracji nawadniających jest duża. W północnej części województwa (powiaty: sępoleński, tucholski, świecki) oraz w powiatach: chełmińskim, toruńskim i lipnowskim występuje umiarkowanie niedoborowy bilans, a potrzeba melioracji nawadniających jest umiarkowana. W północno-wschodniej części województwa (powiaty grudziądzki, wąbrzeski, golubsko-dobrzyński, rypiński i brodnicki) bilans jest lekko niedoborowy i potrzeba rozwoju melioracji nawadniających jest mała. W województwie kujawsko-pomorskim nie występuje zagrożenie nadmiarem opadów w okresie wegetacyjnym. Potrzeba rozwoju melioracji odwadniających, których funkcją jest odprowadzenie nadmiaru opadów po okresie zimowym, w całym województwie jest mała.

Spowodowane to jest lekko nadmiarowym klimatycznym bilansem wodnym w okresie zimowym opad przewyższa parowanie o 50 100 mm. 19 5.2. OCENA POTRZEB ROZWOJU ODWODNIEŃ I NAWODNIEŃ WEDŁUG WSKAŹNIKÓW HYDROLOGICZNYCH Jednym z podstawowych czynników warunkujących rozwój melioracji jest dostępność wody do nawodnień, napełniania zbiorników małej retencji i zaspokojenia potrzeb stawów rybnych. Podstawowymi wielkościami charakteryzującymi w sposób ogólny zasoby wód powierzchniowych są średni odpływ rzeczny SSQ oraz roczny odpływ jednostkowy SSq. O zakresie zmienności w czasie odpływu rzecznego w danej zlewni i jego dynamice można wnioskować na podstawie relacji między przepływami oraz jednostkowymi odpływami maksymalnymi (WWQ, SWQ i WWq, SWq) i minimalnymi (NNQ, SNQ i NNq, SNq). Odpływ rzeczny w Polsce podlega dużej zmienności przestrzennej, spowodowanej znacznym zróżnicowaniem warunków środowiska geograficznego i klimatu. Średnie roczne odpływy jednostkowe odzwierciedlają naturalne zasoby wodne zlewni. Jedną z form prezentacji zmienności przestrzennej odpływów są mapy izolinii, np. mapa średniego odpływu jednostkowego. Taką mapę opracowano w Instytucie Technologiczno-Przyrodniczym dla obszaru Polski dla okresu obserwacyjnego 1951 2010 [SZYMCZAK 2014]. W ramach cytowanej pracy przeanalizowano także dostępne materiały ze stacji hydrometrycznych zestawionych w opracowaniu IMGW dotyczącym przepływów charakterystycznych głównych rzek polskich w latach 1951 1995 [FAL i in. 2000]. Na podstawie opublikowanych odpływów średnich miesięcznych obliczono odpływy średnie w okresie wegetacyjnym SSq IV IX. Otrzymane serie danych uzupełniono materiałami obserwacyjnymi IMGW za lata 1996 2010 pochodzącymi z Roczników Hydrologicznych publikowanych w formie elektronicznej [IMGW 1996 2010]. W tabeli 8 zestawiono znajdujące się na terenie województwa profile wodowskazowe obserwowane w latach 1951 2010 i odpowiadające im wartości odpływów średnich rocznych oraz średnich z okresu wegetacyjnego. Do zagospodarowania możliwa jest tylko część zasobów wodnych, stanowiących tak zwane zasoby dyspozycyjne. Zasoby dyspozycyjne oznaczają ilość wody, która może zostać pobrana z rzeki na cele gospodarcze, bytowe, do nawodnień i do innych celów, związanych z prowadzeniem gospodarki wodnej, bez zagrożenia środowiska przyrodniczego związanego z tą rzeką. Przepływ, który powinien być zachowany w rzece, nazywany jest przepływem nienaruszalnym Q nn. Jest to minimalna ilość wody niezbędnej do utrzymania życia biologicznego w cieku. Sposób obliczania przepływu dyspozycyjnego można wyrazić zależnością: (6)

20 gdzie: Q d = przepływ dyspozycyjny, m 3 s 1 ; Q nat = przepływ naturalny, wynikający z odpływu powierzchniowego i gruntowego z obszaru zlewni, m 3 s 1 ; Q nn = przepływ nienaruszalny, m 3 s 1. Tak więc przepływ dyspozycyjny stanowi różnicę między przepływem naturalnym a przepływem nienaruszalnym w danym profilu cieku. Tabela 8. Średnie roczne przepływy i odpływy jednostkowe oraz obliczone dla okresu wegetacyjnego w wieloleciu 1951 2010, a także hydrologiczne wskaźniki uwarunkowań określone dla wybranych posterunków wodowskazowych na obszarze województwa kujawsko-pomorskiego na podstawie danych obserwacyjnych z tego okresu Powiat Rzeka A SSQ SSQ IV IX SSq SSq IV IX Cq IV IX Wqnn Wqd Wqd IV IX km 2 m 3 s 1 dm 3 s 1 km 2 2 dm 3 s 1 km Wodowskaz Golubskodobrzyński Drwęca Elgiszewo 4 959,4 28,25 25,68 5,697 5,177 0,9088 1,709 3,988 3,468 Tucholski Brda Tuchola 2 462,2 19,43 17,39 7,891 7,062 0,8949 2,412 5,479 4,649 Żniński Gąsawka Żnin 139,0 0,54 0,43 3,900 3,099 0,7947 2,340 1,560 0,759 Objaśnienia: A = powierzchnia zlewni, SSQ = średni ze średnich przepływ roczny, SSQ IV IX = średni ze średnich przepływ w okresie wegetacyjnym (IV IX), SSq = średni ze średnich odpływ jednostkowy roczny, SSq IV IX = średni ze średnich odpływ jednostkowy w okresie wegetacyjnym (IV IX), Cq IV IX = wskaźnik korekcyjny odpływu w okresie wegetacyjnym (IV IX), Wqnn = wskaźnik odpływu nienaruszalnego rocznego, Wqd = wskaźnik średniego rocznego odpływu dyspozycyjnego, Wqd IV IX = wskaźnik średniego odpływu dyspozycyjnego w okresie wegetacyjnym. Źródło: opracowanie własne na podstawie: BOGDANOWICZ i in. [2012]. Aby możliwa była ocena zasobów dyspozycyjnych, konieczna jest dodatkowo znajomość przepływów nienaruszalnych (środowiskowych), których wartości są wyznaczane dla konkretnego przekroju obliczeniowego. W Instytucie Technologiczno-Przyrodniczym opracowano uproszczoną metodę obliczania przepływu środowiskowego w postaci charakterystyki przepływu rzecznego, nazwanej wskaźnikiem odpływu nienaruszalnego Wqnn. Wzorowano się na metodzie Tennanta stosowanej w USA do wstępnego szacowania przepływu nienaruszalnego Qnn do celów planistycznych. Opracowując sposób określania wskaźnika Wqnn, uwzględniono wielkość powierzchni zlewni, wychodząc z założenia, że małe zlewnie są mniej zasobne w wodę ze względu na słabsze drenowanie wód podziemnych. W małych zlewniach z uwagi na uwarunkowania ekologiczne i środowiskowe należy zatem pozostawiać większą część odpływu naturalnego niż w zlewniach dużych. Za małe zlewnie uznano zlewnie o powierzchni mniejszej od 500 km 2, a za duże o powierzchni większej od 2500 km 2. Przyjęto, że przepływ nienaruszalny w małych zlewniach nie może być mniejszy niż 60% SSQ, a w zlewniach dużych mniejszy niż 30% SSQ. Przepływy nienaruszalne dla zlewni mających powierzchnię z przedziału 500 2500 km 2 są obliczane proporcjonalnie do powierzchni i przyjmują wartości z przedziału: 30 60% SSQ.

Mając do dyspozycji wskaźnik odpływu nienaruszalnego, można obliczyć wskaźnik średniego rocznego odpływu dyspozycyjnego oraz średniego odpływu dyspozycyjnego dla okresu wegetacyjnego. Poniżej zestawiono wszystkie proponowane wskaźniki oraz wzory do ich obliczania. Średni roczny odpływ jednostkowy z wielolecia SSq, dm 3 s 1 km 2 ; Średni z wielolecia odpływ jednostkowy w okresie wegetacyjnym (IV IX) SSq IV IX, dm 3 s 1 km 2 ; Wskaźnik korekcyjny odpływu w okresie wegetacyjnym (IV IX) Cq IV IX : 21 Cq IV IX = SSq IV IX : SSq (7) Wskaźnik odpływu nienaruszalnego (środowiskowego) Wqnn, dm 3 s 1 km 2 : dla zlewni o powierzchni A > 2500 km 2 : dla zlewni o powierzchni 500 A 2500 km 2 : Wqnn = Wqnn 2500 = 0,3SSq (8) 0,6. (9) dla zlewni o powierzchni A < 500 km 2 : Wqnn = Wqnn 500 = 0,6SSq (10) Na przykład dla zlewni o powierzchni A = 1500 km 2 Wqnn 1500 = 0,45SSq. Wskaźnik średniego rocznego odpływu dyspozycyjnego z wielolecia Wqd, dm 3 s 1 km 2 : Wqd = SSq Wqnn (11) Wskaźnik średniego z wielolecia odpływu dyspozycyjnego w okresie wegetacyjnym (IV IX) Wqd IV IX, dm 3 s 1 km 2 : Wqd IV IX = Cq IV IX SSq Wqn (12) Dyspozycyjne zasoby wód powierzchniowych na terenie województwa kujawsko-pomorskiego są bardzo małe, zwłaszcza w odniesieniu do cieków o powierzchni zlewni poniżej 500 km 2 (rys. 1). Oceny zasobów wód powierzchniowych wyznaczone na podstawie średnich dla obszaru powiatów odpływów jednostkowych zmieniają się od 2 do 6 punktów, czyli od bardzo małych do ponad przeciętnych. Najmniejsze występują na południu województwa, a największe w dwóch powiatach położonych na północnym zachodzie (sępoleńskim i tucholskim) i jednym na północnym wschodzie (brodnickim) rysunek 1, tabela 11. Zasoby dyspozycyjne formowane w zlewniach o powierzchniach większych od 2500 km 2 kształtują się w zakresie od 3 do 7 punktów (od małych do dość dużych) tabela 12, rysunek 1c. W małych zlewniach o powierzchni mniejszej od 500 km 2,

22 a) b) c) d) Rys. 1. Charakterystyka powierzchniowych zasobów wodnych wód płynących w poszczególnych powiatach: a) wskaźnik średniego rocznego odpływu jednostkowego SSq, dm 3 s 1 km 2 ; b) punktowa ocena naturalnych zasobów wód powierzchniowych wg tabeli 11; c) punktowa ocena średnich rocznych dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych w profilach zamykających zlewnie o powierzchni większej od 2500 km 2 wg tabeli 12; d) punktowa ocena średnich rocznych dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych w profilach zamykających zlewnie o powierzchni mniejszej od 500 km 2 wg tabeli 12; powiaty: 1 = aleksandrowski, 2 = brodnicki, 3 = bydgoski, 4 = chełmiński, 5 = grudziądzki, 6 = golubsko-dobrzyński, 7 = inowrocławski, 8 = lipnowski, 9 = mogileński, 10 = nakielski, 11 = radziejowski, 12 = rypiński, 13 = sępoleński, 14 = świecki, 15 = toruński, 16 = tucholski, 17 = wąbrzeski, 18 = włocławski, 19 = żniński; źródło: opracowanie własne na podstawie: SZYMCZAK [2014] które mają szczególne znaczenie ze względu na zaopatrzenie rolnictwa w wodę do nawodnień, zasoby dyspozycyjne ocenione zostały w przedziale od wyjątkowo małych do małych (od 1 do 3 punktów). Świadczy to o konieczności retencjonowania wód na terenie województwa. Do celów praktycznych i na potrzeby prac planistycznych można wstępnie ocenić wielkość i zmienność całkowitych zasobów wód powierzchniowych na

23 Tabela 9. Charakterystyczne roczne przepływy i jednostkowe odpływy w profilach wodowskazowych znajdujących się na terenie województwa kujawskopomorskiego na rzekach o naturalnym reżimie hydrologicznym wyznaczone z pięciolecia 2006 2010 Powierzchnia zlewni A Rzeka Wodowskaz km 2 Długość geograficzna Szerokość geograficzna WWQ SWQ SSQ SNQ NNQ WWq SWq SSq SNq NNq m 3 s 1 2 dm 3 s 1 km Rypienica Rypin 97,98 19 24'14" 53 04'04" 3,00 1,94 0,44 0,090 0,048 30,62 19,80 4,49 0,919 0,490 Skrwa Skrwilno 169,31 19 37'29" 53 00'58" 2,96 2,34 0,54 0,032 0,018 17,48 13,82 3,19 0,189 0,106 Tążyna Otłoczynek 431,20 18 41'24" 52 53'51" 4,56 2,65 0,53 0,070 0,027 10,58 6,15 1,23 0,162 0,063 Zgłowiączka Włocławek- -Ruda 1 491,83 19 00'58" 52 38'46" 21,20 11,70 3,29 0,470 0,310 14,21 7,84 2,21 0,315 0,208 Drwęca Brodnica 3 539,84 19 24'03" 53 15'19" 49,80 33,90 19,10 9,910 8,170 14,07 9,58 5,40 2,800 2,308 Minimum 97,98 10,58 6,15 1,23 0,162 0,063 Średnia 1 146,03 17,39 11,44 3,30 0,877 0,635 Maksimum 3 539,84 30,62 19,80 5,40 2,800 2,308 Objaśnienia: WWQ = przepływ największy z maksymalnych, SWQ = przepływ średni z maksymalnych, SSQ = przepływ średni ze średnich, SNQ = przepływ średni z minimalnych, NNQ = przepływ najmniejszy z minimalnych, WWq = największy z maksymalnych odpływ jednostkowy, SWq = średni z maksymalnych odpływ jednostkowy, SSq = średni ze średnich odpływ jednostkowy, SNq = średni z minimalnych odpływ jednostkowy, NNq = najmniejszy z minimalnych odpływ jednostkowy. Źródło: opracowanie własne na podstawie: IMGW-PIB [2012].

24 Tabela 10. Wartości wskaźników hydrologicznych uwarunkowań melioracji określone dla poszczególnych powiatów woj. kujawsko-pomorskiego Nr Powiat Średni ze średnich odpływ jednostkowy SSq 2 dm 3 s 1 km Wskaźnik odpływu nienaruszalnego dla zlewni o powierzchni Wskaźnik odpływu dyspozycyjnego dla zlewni o powierzchni 500 km 2 Wqnn 500 2500 km 2 Wqnn 2500 500 km 2 Wqd 500 2500 km 2 Wqd 2500 dm 3 s 1 km 2 1 aleksandrowski 3,30 1,98 0,99 1,32 2,31 2 brodnicki 5,25 3,15 1,58 2,10 3,68 3 bydgoski 4,25 2,55 1,28 1,70 2,98 4 chełmiński 4,30 2,58 1,29 1,72 3,01 5 golubsko-dobrzyński 4,50 2,70 1,35 1,80 3,15 6 grudziądzki 4,75 2,85 1,43 1,90 3,33 7 inowrocławski 3,10 1,86 0,93 1,24 2,17 8 lipnowski 4,20 2,52 1,26 1,68 2,94 9 mogileński 2,94 1,76 0,88 1,18 2,06 10 nakielski 4,15 2,49 1,25 1,66 2,91 11 radziejowski 3,00 1,80 0,90 1,20 2,10 12 rypiński 4,00 2,40 1,20 1,60 2,80 13 sępoleński 6,00 3,60 1,80 2,40 4,20 14 świecki 4,95 2,97 1,49 1,98 3,47 15 toruński 3,80 2,28 1,14 1,52 2,66 16 tucholski 6,00 3,60 1,80 2,40 4,20 17 wąbrzeski 4,60 2,76 1,38 1,84 3,22 18 włocławski 3,35 2,01 1,01 1,34 2,35 19 żniński 3,15 1,89 0,95 1,26 2,21 Źródło: opracowanie własne. Tabela 11. Kryteria oceny punktowej naturalnych zasobów wód powierzchniowych Obszary o naturalnych zasobach wodnych wód powierzchniowych Średni odpływ jednostkowy SSq dm 3 s 1 km 2 Ocena punktowa powierzchniowych zasobów wodnych Wyjątkowo małych SSq < 2 1 Bardzo małych 2 SSq < 3 2 Małych 3 SSq < 4 3 Poniżej przeciętnych 4 SSq < 5 4 Przeciętnych 5 SSq < 6 5 Ponad przeciętnych 6 SSq < 8 6 Dość dużych 8 SSq < 10 7 Dużych 10 SSq < 15 8 Bardzo dużych 15 SSq < 20 9 Wyjątkowo dużych SSq 20 10 Źródło: opracowanie własne na podstawie: PUNZET [1983].

25 Tabela 12. Kryteria oceny punktowej dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych Obszary o dyspozycyjnych zasobach wód powierzchniowych Wskaźnik odpływu dyspozycyjnego Wqd dm 3 s 1 km 2 Ocena punktowa dyspozycyjnych zasobów wodnych zlewni Wyjątkowo małych Wqd 1,5 1 Bardzo małych 1,5 < Wqd 2,0 2 Małych 2,0 < Wqd 2,5 3 Poniżej przeciętnych 2,5 < Wqd 3,0 4 Przeciętnych 3,0 < Wqd 3,5 5 Ponad przeciętnych 3,5 < Wqd 4,0 6 Dość dużych 4,0 < Wqd 4,5 7 Dużych 4,5 < Wqd 5,0 8 Bardzo dużych 5,0 < Wqd 6,0 9 Wyjątkowo dużych Wqd > 6,0 10 Źródło: SZYMCZAK [2014]. podstawie zestawionych przepływów i odpływów charakterystycznych wyznaczonych z pięciolecia 2006 2010 w wybranych zlewniach o naturalnym reżimie odpływu (tab. 9 i 10). 5.3. OCENA POTRZEB ROZWOJU ODWODNIEŃ I NAWODNIEŃ WEDŁUG WSKAŹNIKÓW GLEBOWO-WODNYCH 5.3.1. Merytoryczne podstawy oceny uwarunkowań Glebowo-wodne uwarunkowania rozwoju melioracji określa możliwa do uzyskania produkcyjna sprawność zmeliorowanych gruntów uprawnych, warunkująca utrzymanie lub poprawę potencjału produkcyjnego gleb, ograniczonego stosunkami powietrzno-wodnymi. Sprawność produkcyjną gruntów uprawnych należy traktować całościowo, w odniesieniu do rozpatrywanego fragmentu rolniczej przestrzeni produkcyjnej, gdzie melioracje wyrównują warunki uprawy i zwiększają efektywność wykorzystania potencjału produkcyjnego występujących gleb. Oceną glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji objęto rolniczą przestrzeń produkcyjną województwa, a najmniejszą jednostką podziału, do której ocena się odnosi, jest powiat. Poziom uogólnienia oceny jest adekwatny do skali dokumentów kartograficznych, z których mogą być zaczerpnięte dane przestrzenne dotyczące występujących gleb uprawnych, ich potencjału produkcyjnego (przydatności rolniczej, klas bonitacyjnych), warunków tlenowych, zdolności retencyjnej i filtracyjnej (przepuszczalności). Do oceny uwarunkowań wykorzystano dostępne mapy tematyczne w skali 1:500 000 1:1 500 000. Ponieważ brak jest kartograficznej (cyfrowej) informacji o występowaniu obszarów (użytków rolnych) zmeliorowanych, to ocena glebowo-

26 -wodnych warunków rozwoju melioracji ma wyłącznie charakter potencjalny, czyli traktujący oceniane gleby, jakby nie były zmeliorowane. Jeżeli są już zmeliorowane, to rozwój melioracji należy rozumieć jako techniczne zachowanie sprawności istniejących urządzeń melioracyjnych. Jeżeli nie, to rozwój należy traktować jako potrzebę przestrzennego rozszerzenia zabiegów melioracyjnych na gleby o wadliwych i nieuregulowanych stosunkach powietrzno-wodnych. Dokonana analiza warunków i możliwości oceny glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji skłania do przyjęcia systemu czterostopniowej oceny słownej, sformułowanej jako: korzystne, sprzyjające, niesprzyjające i niekorzystne uwarunkowania, które zdefiniowano w metodycznej części opracowania. Określenie kryteriów tak sformułowanej oceny glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji jest wypadkową: celu, któremu ma służyć; warunków, które ten cel pozwala osiągnąć; formy i definicji przyjętych ocen. Ważnym elementem doboru kryteriów oceny, oprócz względów merytorycznych, jest możliwość przestrzennego sparametryzowania odpowiadających tym kryteriom wyznaczników diagnostycznych, których układ stanowi podstawę do zbudowania modelu oceny realizowanej z zastosowaniem techniki komputerowej. Z przyjętych definicji uwarunkowań wynika zasadność przyjęcia czterech podstawowych kryteriów oceny glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji: edaficznego, ekologicznego, hydrofizycznego i użytkowego, które zwięźle scharakteryzowano w metodycznej części opracowania, zawierającej również przyjęty model oceny glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji oraz opis procedury jej przeprowadzenia z zastosowaniem techniki komputerowej. 5.3.2. Forma prezentacji wyników oceny W wyniku przeprowadzonej oceny opracowano schematyczną mapę (kartogram) oceny glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji w powiatach należących do województwa (rys. 2) oraz zestawiono powiaty pogrupowane według dominujących przestrzennie uwarunkowań (tab. 13). Cyfrowe oznaczenia kolumn w tabeli z wartościami parametrów dotyczą następujących wyznaczników oceny: kol. 1, 2, 3 wysoki, średni, niski potencjał produkcyjny gleb; kol. 4, 5 opadowe, gruntowe zasilanie wodą; kol. 6, 7, 8 duża, średnia, mała zdolność retencyjna gleb; kol. 9, 10 niezakłócone, zakłócone przewodnictwo wodne; kol. 11, 12, 13 korzystne, ograniczone, niekorzystne natlenienie gleb; kol. 14, 15, 16 preferencje melioracyjne (nawodnienie, odwodnienie, brak). Oznaczenia parametrów podano w modelu diagnostycznym zawartym w metodycznej części opracowania. Zawarte w tabeli dane należy traktować jako orientacyjne (wskaźnikowe) ze względu na dokładność (skalę) map, z których je pozyskano.

27 Rys. 2. Mapa oceny glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji w województwie kujawsko-pomorskim; źródło: opracowanie własne Tabela 13. Powiaty w województwie kujawsko-pomorskim wg grupowania ocen glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji Struktura przestrzenna dominujących uwarunkowań glebowo wodnych Powiat % powierzchni UR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Warunki korzystne z preferencją nawodnień Radziejowski 46 66 70 52 45 40 Warunki korzystne z preferencją odwodnień Inowrocławski 49 57 62 65 55 57 Warunki sprzyjające z preferencją nawodnień Aleksandrowski 52 74 80 53 47 47 Mogileński 74 88 83 75 72 69 Sępoleński 67 92 69 72 48 62 Tucholski 61 91 56 59 40 53 Warunki sprzyjające z preferencją odwodnień Włocławski 50 67 60 52 43 39 Warunki niesprzyjające Brodnicki 37 90 64 64 55 54 Bydgoski 43 88 51 52 44 57 Chełmiński 81 78 77 56 42 97 Golubsko- 62 98 70 70 70 90 -dobrzyński Grudziądzki 53 88 56 63 67 67

28 cd. tab. 13 Powiat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Toruński 41 88 59 53 47 80 Wąbrzeski 64 87 65 51 64 87 Żniński 48 85 71 62 60 43 Warunki niekorzystne Lipnowski 56 92 67 71 55 70 M. Bydgoszcz 75 75 87 100 75 87 M. Grudziądz 72 69 50 80 67 78 M. Toruń 85 81 95 95 77 95 M. Włocławek 92 61 67 100 61 67 Nakielski 50 79 48 61 43 51 Rypiński 60 94 58 60 57 91 Świecki 41 79 55 82 50 62 Źródło: opracowanie własne. Dla ułatwienia podejmowania decyzji strategicznych w tabeli podano tylko największe wartości procentowe powierzchni gruntów rolnych powiatu odpowiadające poszczególnym wyznacznikom oceny, co nie oznacza, że jeżeli w danym powiecie występuje preferencja melioracji odwadniających, to część użytków rolnych nie będzie wymagała nawodnień. Komentarza wymaga również potrzeba rozróżniania odrębności warunków niesprzyjających od niekorzystnych. Niesprzyjające warunki odnoszą się do rolniczej przestrzeni produkcyjnej o właściwych lub uregulowanych stosunkach powietrznowodnych. Warunki niekorzystne dotyczą gruntów rolnych niskiej jakości, których nie można poprawić, stosując zabiegi wodno-melioracyjne. Ponieważ przyjęto zasadę oceny na poziomie powiatów, włączono do niej również powiaty miejskie. Ze względu na niewielki udział w ich powierzchni gruntów rolnych charakteryzujące je wskaźniki należy traktować jako orientacyjne. Powiatów miejskich nie uwzględniono w opisie. 5.3.3. Charakterystyka rolniczej przestrzeni produkcyjnej województwa Potencjał produkcyjny gleb uprawnych woj. kujawsko-pomorskiego jest zróżnicowany (tab. 13, kol. 1, 2, 3). Zróżnicowane też są warunki glebowo-wodne, które wyrażają się występowaniem na znacznej powierzchni upraw, zarówno gospodarki opadowo-wodnej, jak i gruntowo-wodnej, powodującej okresowe nadmierne uwilgotnienie lub okresową podmokłość gleb. Ze względu na to, że nie rolnicze właściwości gleb, lecz atmosferyczny niedobór wody ogranicza zdolność produkcyjną gleb w tym regionie, to ten czynnik powinien być podstawą zarówno oceny potencjału produkcyjnego gleb, jak i oceny glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji.

Z wyjątkiem powiatów: lipnowskiego, nakielskiego, rypińskiego i świeckiego, gdzie dominują gleby lekkie, cierpiące na niedobór wilgoci i mało zasobne w składniki pokarmowe roślin, pozostałe powiaty charakteryzują się przewagą gleb uprawnych o wysokim i średnim potencjale produkcyjnym. Gleby te jednak mimo korzystnych właściwości fizyczno-wodnych ze względu na ograniczone opady i występowanie susz meteorologicznych korzystają z melioracyjnego wspomagania naturalnej produkcyjności, chociaż lokalnie (czarne ziemie kujawskie) wymagają korekty natlenienia przez ich odwodnienie systemami drenarskimi. Ogólny wskaźnik waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej wg IUNG [STUCZYŃSKI i in. 2007] wynosi w województwie kujawsko-pomorskim 71 pkt. i jest większy od średniej krajowej (66,6 pkt.). Jest on przestrzennie bardzo zróżnicowany. W północno-wschodniej i południowo-zachodniej części województwa przekracza 82,5 pkt., a lokalnie, szczególnie na krańcach północnych i wschodnich jest niższy niż 52 pkt. Podejmując decyzje strategiczne o rozwoju melioracji, należy pamiętać, że wysokoprodukcyjne gleby uprawne w tym województwie wymagają prawidłowej gospodarki wodnej. 29 5.3.4. Ocena glebowo-wodnych uwarunkowań rozwoju melioracji Według danych statystycznych w województwie kujawsko-pomorskim zmeliorowano 44% powierzchni użytków rolnych, zaspokajając ok. 66% potrzeb pod względem obszarowym [GUS 2014]. Przedstawione preferencje ukierunkowania rozwoju melioracji odnoszą się do przeważających uwarunkowań glebowo-wodnych, co nie oznacza, że np. w powiecie, w którym w ogólnej ocenie występują preferencje do nawodnień, nie ma lokalnie potrzeby melioracji odwadniających (natleniających) lub że w powiatach o warunkach niekorzystnych lub niesprzyjających rozwojowi melioracji nie ma terenów zmeliorowanych albo lokalnych potrzeb melioracji. Przeprowadzoną ocenę należy traktować jako generalnie ukierunkowującą pod tym względem strategię rozwoju melioracji na tych terenach. Analizując parametry charakteryzujące właściwości gleb uprawnych województwa kujawsko-pomorskiego, należy zauważyć ich istotne zróżnicowanie rzutujące na wyniki oceny preferencji do rozwoju melioracji (tab. 13, rys. 2). W tym województwie przeważają gleby o wysokim i średnim potencjale produkcyjnym o właściwych warunkach wilgotnościowych (naturalnych lub ukształtowanych przez melioracje) z tendencją do rozwoju nawodnień ze względu na warunki agrometeorologiczne. Dotyczy to w szczególności gleb uprawnych w powiatach: radziejowskim, aleksandrowskim, mogielnickim, sępoleńskim i tucholskim. Tylko w powiatach: inowrocławskim i włocławskim według dokonanej oceny preferowany jest rozwój melioracji odwadniających (natleniających) gleby. W czterech powiatach: lipnowskim, nakielskim, rypińskim i świeckim warunki glebowe oceniono jako niekorzystne dla rozwoju melioracji ze względu na niski

30 potencjał produkcyjny gleb uprawnych, którego poprawa zabiegami melioracyjnymi jest nieracjonalna ze względów ekonomicznych. 5.4. OCENA POTRZEB ROZWOJU ODWODNIEŃ I NAWODNIEŃ WEDŁUG WSKAŹNIKÓW PRODUKCYJNO-EKONOMICZNYCH 5.4.1. Metodyka oceny uwarunkowań produkcyjno-ekonomicznych melioracji Do oceny uwarunkowań (celowości) produkcyjno-ekonomicznych melioracji w Polsce w układzie województw, powiatów i gmin można przyjąć wiele wskaźników (tab. 14). Większość wymienionych w tabeli wskaźników można obliczyć na podstawie informacji GUS opartych na wynikach spisu rolnego. Tylko wskaźniki przedstawiające grupy wielkości gospodarstw wg ESU pochodzą z literatury fachowej. Po wyborze wskaźników i zebraniu informacji o ich wartościach przystępuje się do sporządzenia rankingu województw, powiatów, gmin czy obszarów wydzielonych ze względu na kryteria przyrodniczo-gospodarcze. Wyróżnia się cztery sposoby sporządzania rankingów. Pierwszy, najprostszy, polega na przypisaniu danej jednostce przestrzennej (np. województwu) punktów za miejsce jakie ona zajmuje wśród pozostałych jednostek (województw) ze względu na dany wskaźnik. Należy zwrócić uwagę na wektor zmian wartości danego wskaźnika i jego związek z celem analizy, np. za 1. miejsce województwa pod względem udziału gospodarstw <2 ESU przyznaje się najmniejszą liczbę punktów (1 pkt), a za ostatnie największą (16 pkt.), zaś za 1. miejsce województwa pod względem udziału gospodarstw >8 ESU przyznaje się 16 pkt. Należy dokonać tylu przypisań, ile jest branych pod uwagę wskaźników oceny. Za każdym razem uzyskuje się odpowiednią liczbę punktów. Na podstawie sumy tych punktów, uzyskanych przez wszystkie jednostki przestrzenne (województwa) można wyznaczyć jej (województwa) miejsce (rangę) wśród pozostałych jednostek (województw). W celu łatwiejszej interpretacji wyników sumy punktów uzyskanych przez województwa można przedstawić w skali 100-punktowej (100 pkt. za 1. miejsce). Drugi sposób polega na nadaniu wagi poszczególnym wskaźnikom przez eksperta lub ekspertów, ale także przez przedstawicieli samorządów regionalnych i lokalnych. Wagi mogą uwzględniać regionalne i lokalne preferencje, wynikające ze strategii rozwoju województw, powiatów czy gmin oraz dokumentów dotyczących przestrzennego zagospodarowania analizowanych jednostek. Oczywiście, suma wag dla wszystkich przyjętych do analizy wskaźników musi być równa jedności. Na podstawie wag i punktów ustalonych jak w metodzie pierwszej dla każdego województwa oblicza się średnią ważoną liczbę punktów. Na podstawie tak obliczonych wartości prowadzi się ranking województw. W trzecim sposobie rangowania jednostek (województw) bada się siłę związków statystycznych, wyrażonych wartościami współczynnika korelacji R, jakie

31 zachodzą między branymi pod uwagę wskaźnikami charakteryzującymi uwarunkowania produkcyjno-ekonomiczne i wskaźnikami charakteryzującymi aktualny stan melioracji. Na podstawie wartości tych współczynników wyznacza się wagi branych pod uwagę wskaźników uwarunkowań produkcyjno-ekonomicznych rozwoju melioracji. W czwartym sposobie rankingowania bazuje się na obliczeniu i ustaleniu porządku analizowanych jednostek przestrzennych (województw) na podstawie bilansów wartości współczynników wiarygodności oraz metodzie ELECTRE III. Metoda współczynników korelacji i metoda ELECTRE III zostały bliżej przedstawione i praktycznie zastosowane m.in. w rozdziałach pt.: Społeczno-demograficzne uwarunkowania celowości rozwoju melioracji w ujęciu wojewódzkim oraz Produkcyjno-ekonomiczne uwarunkowania rozwoju melioracji w monografii pt. Uwarunkowania rozwoju melioracji wodnych w Polsce [KACA (red.) 2014]. 5.4.2. Wyniki rankingu województwa Województwo kujawsko-pomorskie w rankingu na podstawie 17 wskaźników charakteryzujących potencjał produkcyjno-ekonomiczny uzyskuje określoną liczbę punktów za każdy z tych wskaźników na zasadach opisanych w pracy: LIZIŃSKI, KACA [2014] tabela 14. Tabela 14. Potencjał produkcyjno-ekonomiczny województwa kujawsko-pomorskiego Symbol Nazwa wskaźnika Liczba pkt. x 1 udział procentowy gospodarstw rolnych należących do grupy 8 ESU 16 x 2 udział procentowy gospodarstw <2 ESU 15 x 3 średnia powierzchnia gospodarstw 11 x 4 udział procentowy gospodarstw o powierzchni ponad 15 ha 15 x 5 obsada bydła w sztukach fizycznych na 100 ha użytków rolnych 12 x 6 obsada trzody chlewnej w sztukach fizycznych na 100 ha gruntów ornych 15 x 7 wyposażenie w ciągniki w szt. na 100 ha gruntów rolnych 10 x 8 wyposażenie w kombajny zbożowe w szt. na 100 ha gruntów ornych 7 x 9 punktowa intensywność produkcji roślinnej wg Kopcia 15 x 10 wartość brutto środków trwałych w przeliczeniu na ha użytków rolnych 13 x 11 nakłady inwestycyjne na ha użytków rolnych 7 x 12 rzeki i kanały w mb. na 100 ha użytków rolnych 2 x 13 rzeki i kanały uregulowane w mb. na 100 ha użytków rolnych 7 x 14 obwałowania w mb. na 100 ha użytków rolnych 5 x 15 udział powierzchni chronionej obwałowaniami w powierzchni UR ogółem 6 x 16 pojemność użytkowa zbiorników wodnych 12 x 17 udział obszarów odwadnianych za pomocą stacji pomp w powierzchni UR 12 SUMA 180 Źródło: opracowanie własne na podstawie: LIZIŃSKI, KACA [2014].

32 Razem województwo uzyskało 180 pkt., co plasuje je wśród województw w Polsce na 2. miejscu. Województwo wyróżnia się na tle innych ponadprzeciętną wartością większości wskaźników produkcyjno-ekonomicznych i jednocześnie małym udziałem rzek i kanałów w stosunku do powierzchni użytków rolnych oraz małym udziałem powierzchni chronionej obwałowaniami. W rankingu z uwzględnieniem wag obliczanych na podstawie wartości współczynnika korelacji (R > 0,5) brano pod uwagę tylko sześć następujących wskaźników: x 1 udział procentowy gospodarstw należących do grupy 8 ESU, x 4 udział procentowy gospodarstw ponad 15 ha, x 5 obsada bydła na w sztukach fizycznych na 100 ha UR, x 6 obsada trzody chlewnej w sztukach fizycznych na 100 ha GO, x 7 wyposażenie w ciągniki w szt. na 100 ha UR, x 10 wartość środków trwałych brutto w przeliczeniu na ha UR. W tym rankingu województwo kujawsko-pomorskie zajęło 2. lokatę, czyli taką, jak w rankingu pierwszym. W rankingu wg metody ELECTRE III, na podstawie bilansów wartości współczynników wiarygodności, województwo zajmuje 2. pozycję [LIZIŃSKI, KACA 2014]. W ramach województw możliwa jest dokładniejsza analiza. Wymaga to dokładniejszych ocen na poziomie lokalnym (powiaty i gminy) na podstawie proponowanego drugiego sposobu rankingowania, w którym do wyboru i nadawania wag proponowanym wskaźnikom wykorzystuje się lokalnych i regionalnych ekspertów oraz przedstawicieli samorządów. Z przeprowadzonych porównań międzywojewódzkich wynika, że ze względu na uwarunkowania produkcyjno-ekonomiczne rozwój melioracji w województwie w najbliższych latach jest bardzo celowy i uzasadniony. Dobre i bardzo dobre wyniki produkcyjno-ekonomiczne i stosunkowo małe zagęszczenie rzek, kanałów oraz obwałowań, uzasadniają nakłady na gospodarkę wodno-melioracyjną. 5.5. OCENA POTRZEB ROZWOJU ODWODNIEŃ I NAWODNIEŃ WEDŁUG WSKAŹNIKÓW ŚRODOWISKOWYCH Przyjęto założenie, że o przyrodniczo-ekologicznych uwarunkowaniach rozwoju melioracji w skali powiatów w dużej mierze decyduje udział w ich powierzchni różnych, wielkoobszarowych form ochrony przyrody: parków narodowych, parków krajobrazowych, obszarów chronionego krajobrazu, obszarów Natura 2000. Biorąc pod uwagę zróżnicowaną restrykcyjność ograniczeń związanych z określonymi formami ochrony przyrody o różnej randze, przyjęto arbitralnie punktową skalę ograniczeń rozwoju melioracji, wynikających z rangi i udziału określonych form ochrony przyrody w powierzchni powiatu (tab. 15). Uznano przy tym, że największe ograniczenia przypisane są do kategorii parków narodowych, nieco

mniejsze do obszarów Natura 2000, a następnie kolejno do parków krajobrazowych oraz obszarów chronionego krajobrazu. Wagi ograniczeń ustalono, kierując się zapisami ustawy o ochronie przyrody [Ustawa 2004] oraz wiedzą ekspercką w tym zakresie. Tabela 15. Punktowa skala ograniczeń w odniesieniu do rozwoju melioracji Udział formy ochrony w powierzchni powiatu % Wagi ograniczeń w punktach od 0 do 10 na obszarze objętym ochroną parki narodowe obszary Natura 2000 parki krajobrazowe 33 obszary chronionego krajobrazu 0 0 0 0 0 0,1 20,0 2 1 1 0 20,1 40,0 4 2 2 1 40,1 60,0 6 4 3 2 60,1 80,0 8 6 4 3 80,1 100,0 10 8 5 4 Źródło: opracowanie własne. Po analizie wykresu częstotliwości, opracowywanego na podstawie danych punktowych przypisanych do poszczególnych powiatów, przyjęto podział na cztery klasy obiektów, a graniczne wartości określono metodą naturalnych przerw z wykorzystaniem narzędzi dostępnych w oprogramowaniu ArcGIS. Z oprogramowania tego korzystano również do analiz przestrzennych i sporządzania map. Klasy obiektów: 0 2 pkt. ograniczenia małe, 3 5 pkt. ograniczenia umiarkowane, 6 9 pkt. ograniczenia duże, 10 14 pkt. ograniczenia największe. Mapy, będące podstawą analizy, opracowano z wykorzystaniem danych przestrzennych obrazujących granice powiatów (wg stanu na rok 2011) pochodzących z Państwowego Rejestru Granic [Dane przestrzenne ] oraz danych statystycznych o powierzchni obszarów chronionych w poszczególnych powiatach [GUS 2012], uzupełnionych o analizę danych przestrzennych, pochodzących z portali internetowych Generalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska [Geoserwis niedatowane] i Europejskiej Agencji Środowiska (EEA) [Natura 2000 ] rysunek 3. Analiza danych przestrzennych i statystycznych umożliwiła przypisanie poszczególnym powiatom (z wyłączeniem miast na prawach powiatu) procentowego udziału, który w całkowitej ich powierzchni zajmują poszczególne wielkoobszarowe formy ochrony przyrody: parki narodowe, parki krajobrazowe, obszary chronionego krajobrazu, obszary Natura 2000. Dane te zostały następnie zwizualizowane metodą kartogramu, z przyjęciem podziału na 5 równych przedziałów procentowych i osobną klasę dla wartości zerowych.

34 Rys. 3. Wyniki analizy ograniczeń rozwoju melioracji w województwie kujawsko-pomorskim wynikających z udziału w powierzchni powiatów wielkoobszarowych form ochrony przyrody; stan na rok 2011; źródło: opracowanie własne wg danych GUS, GDOŚ, EEA i PRG