POLSKA AKADEMIA NAUK KOMITET INŻYNIERII ŚRODOWISKA MONOGRAFIE Nr 68 HYDROLOGIA W INŻYNIERII I GOSPODARCE WODNEJ Tom 1 Pod redakcją Beniamina Więzika WARSZAWA 2010
241 WEZBRANIA W OBRĘBIE BYDGOSKIEGO WĘZŁA WODNEGO I ICH WPŁYW NA ZAGROŻENIE POWODZIOWE MIASTA Marcin Gorączko 1 Streszczenie: Wylewy rzek na obszarach zurbanizowanych, stosunkowo często odnotowywane na świecie i w Polsce, stanowią zwykle trudną do uniknięcia konsekwencję rozwoju miast w obrębie dolin rzecznych. Tym, co odróżnia Bydgoszcz od wielu innych lokalizacji, jest przyczyna powodzi, w większości przypadków nie związana z rzeką będącą główną osią miasta (Brdą) ani z procesami hydrologiczno-meteorologicznymi zachodzącymi w jej dorzeczu. Przybór wody na Brdzie jest efektem cofki wywołanej wezbraniem na Wiśle, rozwijającej się nawet powyżej 20 km w górę biegu rzeki. W pracy przedstawiono wyniki dotychczasowych badań nad powodziami w rejonie Bydgoszczy, szczególną uwagę poświęcając analizie przebiegu wezbrań na Wiśle w Fordonie w latach 1921-2010, co pozwoliło na ustalenia ich genezy, okresów występowania, wieloletniej dynamiki zmian częstotliwości, czasu trwania oraz osiąganych kulminacji. Realizacja badań związanych z oceną zagrożenia powodziowego w rejonie Bydgoszczy może mieć praktyczne znaczenie dla zagospodarowania i ochrony tutejszych terenów nadrzecznych, zaś Bydgoski Węzeł Wodny można uznać za miarodajny poligon dla badań nad skutecznością metod technicznych w kształtowaniu ekstremalnych procesów hydrologicznych. W tym znaczeniu uzyskane wyniki pozwalają na zabranie głosu w toczącej się aktualnie dyskusji w środowisku hydrologów i hydrotechników w Polsce i za granicą na temat skuteczności stosowanych dotychczas metod przeciwdziałania powodziom, zwłaszcza na terenach zurbanizowanych. Słowa kluczowe: gospodarka wodna, zagrożenie powodziowe, dolna Wisła, Brda, Bydgoszcz. WPROWADZENIE W obiegowej opinii Bydgoski Węzeł Wodny najczęściej funkcjonuje jako ważny element europejskiej sieci dróg wodnych. Jednak z faktu połączenia trzech cieków Wisły, Brdy i Kanału Bydgoskiego, wynikają także istotne konsekwencje hydrologiczne. Samą Brdę uznaje się na ogół za rzekę bezpieczną pod względem zagrożenia powodziowego (duża jeziorność i lesistość zlewni, dobra przepuszczalność gruntów skutkująca dominacją zasilania podziemnego). Jednocześnie Brda w rejonie Bydgoszczy znajduje się pod wpływem stanów wody na Wiśle - rzeki o bez porównania bardziej niespokojnym reżimie, skłonnej do wylewów, powodującej na dolnym, ujściowym odcinku Brdy cofkę. Wszystkie przypadki powodzi na terenie miasta w czasie ostatnich 90 lat wywołane były właśnie tym zjawiskiem. Ze względu na niewielki spadek Brdy na ujściowym odcinku, cofka może rozwijać się nawet ponad 20 km w górę biegu rzeki, tzn. powyżej najstarszej części miasta. Na rys. 1 przedstawiono przykładowe hydrogramy dla lat 1947 i 1954 ilustrujące rozwój cofki w górę biegu Brdy pod wpływem wezbrań na Wiśle. Uwzględniono wodowskazy na jazie Czersko Polskie (na 3,3 km biegu) oraz na śluzie miejskiej (na 12,2 km biegu). Od momentu oddania do użytku Kanału Bydgoskiego w 1774 roku, co doprowadziło do utworzenia Bydgoskiego Węzła Wodnego, obszar miasta wraz z otoczeniem został wyposażony w szereg obiektów hydrotechnicznych. Ich wpływ na zmniejszenie zagrożenia powodzią w rejonie Bydgoszczy jest zróżnicowany, generalnie jednak zwykle przeceniany. 1 Marcin Gorączko Uniwersytet Techniczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, e-mail: gorgon@utp.edu.pl
242 38 38 m n.p.m. 36 śluza miejska (wod.górny) m n.p.m. 36 śluza miejska (wod.górny) 34 34 śluza miejska (wod.dolny) śluza miejska (wod.dolny) 32 jaz Czersko Polskie (wod.górny) 32 30 28 Fordon jaz Czersko Polskie (w.dolny) 30 28 jaz Czersko Polskie (w.dolny) Fordon 26 III IV V VI 26 III IV Rys.1. Rozwój cofki na Brdzie w czasie wezbrańna przełomie marca i kwietnia 1947 roku oraz w marcu 1954 roku Poniżej zestawiono chronologicznie fakty mające miejsce w okresie ostatnich 30 lat, które wydają się kwestionować bardzo popularną niestety tezę o całkowitym podporządkowaniu reżimu cieków w rejonie Bydgoszczy decyzjom ludzkim: w latach 1973-1999 ze względu na brak środków finansowych utrzymywano śluzę Brdyujście w stanie grożącym nagłą utratą stateczności, mimo iż był to wówczas obiekt o kluczowym znaczeniu dla stabilizacji sztucznego poziomu wody na Brdzie w Bydgoszczy na odcinku około 12 km, w 1980 roku, wyjątkowo wilgotnym, charakteryzującym się intensywnymi i długotrwałymi opadami w dorzeczu Brdy oraz wystąpieniem szeregu wysokich wezbrań na rzekach rejonu Bydgoszczy, doszło do nadmiernego napełnienia Zbiornika Koronowskiego, rozpatrywano wówczas awaryjny zrzut wody, przy którym podtopienia na terenie Bydgoszczy byłyby nieuniknione; podobna sytuacja może się powtórzyć, pod koniec XX wieku, najprawdopodobniej pod wrażeniem niskich kulminacji osiąganych na Wiśle od połowy lat 80., rozpoczęto na wielokrotnie zalewanych w przeszłości przez rzekę, ale obecnie obwałowanych, terenach (Bydgoszcz-Fordon i Bydgoszcz- Łęgnowo), budowę dwóch komunalnych oczyszczalni ścieków; obsługują one obecnie Bydgoszcz wraz pobliskimi miejscowościami; w przypadku obiektu dla północnej części miasta jest on wręcz położony na dawnej wyspie wiślanej, przyłączonej do lądu na skutek prac regulacyjnych (Gorączko, 2001); jest to najbardziej ewidentny przykład postępującej od lat ekspansji zabudowy na dawne tereny zalewowe, wieloletnie utrzymywanie istniejących wałów przeciwpowodziowych w złym stanie technicznym, z uwagi na brak środków finansowych na konserwację tych obiektów, spory kompetencyjne itp. (w tym miejscu należy wspomnieć, że jednym z istotniejszych doświadczeń powodzi z 1997 roku w południowej części kraju jest ograniczone zaufanie co do skuteczności obwałowań jako głównego środka przeciwdziałania powodziom; co więcej obwałowanie terenów powoduje, że mieszkańcy zawala zaczynają lekceważyć zagrożenie związane z bliskością rzeki), w kolejnych dwóch latach (2005-2006), w miejscowości Czarnowo położonej w pobliżu Bydgoszczy, nad uchodzącym do Wisły kanałem, podtopieniu uległo osiedle domów
243 jednorodzinnych; powodem było wydanie zgody na zabudowę terenów zalewowych, co potwierdza nikłą wiedzę lokalnej administracji o zagrożeniu powodziowym, w marcu 2005 roku po wieloletniej przerwie pod wpływem wysokich stanów wody na Wiśle wystąpiła na Brdzie cofka powodując lokalne podtopienia, w lutym 2006 roku zamarznięcie Jazu Farnego wywołało piętrzenie wody na Brdzie Młynówce, zaistniało realne niebezpieczeństwo podtopienia Wyspy Młyńskiej, w lipcu 2007 roku po intensywnych opadach w rejonie Bydgoszczy, Brda miejska lokalnie wystąpiła z brzegów na terenie miasta; ze względu na niedostateczne światło pionowe śluzy miejskiej wstrzymany został ruch pasażerski, aktualnie w Urzędzie Miasta Bydgoszczy rozpatrywany jest wniosek o dopuszczenie zabudowy mieszkaniowej wielorodzinnej nad Brdą w rejonie mostu Kazimierza Wielkiego. Grunty te, ekstensywnie jak dotąd użytkowane, częściowo znajdują się na terenach zalewowych. MATERIAŁ I METODY Dotychczasowe syntetyczne badania hydrograficzne i hydrologiczne w rejonie Bydgoskiego Węzła Wodnego były związane z opracowaniem trzech dysertacji doktorskich (Jankowski, 1975; Jutrowska, 2007; Gorączko, 2003). Jednak we wszystkich wymienionych przypadkach problem powodzi pojawiał się na marginesie innych zagadnień. Generalizując były to: przemiany stosunków wodnych na obszarze Bydgoskiego Węzła Wodnego, jakość zasobów wodnych w dorzeczu Brdy oraz dziejowe zmiany sieci hydrograficznej na terenie Bydgoszczy. W zasadzie pierwszą pracą poświęconą powodziom na opisywanym terenie było opracowanie wydane w dwóch częściach (Gorączko, 2005, 2006), w którym na podstawie kilkuset archiwalnych wzmianek prasowych z okresu 1888-2006 (zawierających np. bezpośrednie relacje świadków, komunikaty służb i instytucji odpowiedzialnych za ochronę przeciwpowodziową, wskazania wodowskazów, fotografie itp.) podjęto próbę rekonstrukcji przebiegu wybranych powodzi. W kolejnej publikacji (Gorączko, 2006) powiązano stan zagrożenia powodziowego z postępami prac hydrotechnicznych, stwierdzając między innymi, iż znaczna ingerencja w reżim cieków w rejonie Bydgoskiego Węzła Wodnego, nie spowodowała wyeliminowania zagrożenia powodziowego. W następnym opracowaniu (Gorączko, 2008) poddano wstępnej analizie zbiór danych wodowskazowych z lat 1921-2008 na Wiśle w profilu Fordon. Niniejsza publikacja bazująca na rozszerzonym i uzupełnionym materiale źródłowym stanowi jej rozwinięcie. Jeśli uwzględnić tylko elementy sieci wodowskazowej nadzorowanej przez polskie służby hydrologiczne, w różnych okresach czasu po I wojnie światowej w rejonie Bydgoskiego Węzła Wodnego funkcjonowało 18 wodowskazów. Niestety jedynie w przypadku wodowskazu w Fordonie możliwe jest zestawienie odpowiednio długiego ciągu czasowego, pozwalającego na opracowanie wieloletniej charakterystyki wezbrań odnoszącej się do rzek tego rejonu. Pomiary stanów wody na Wiśle w Fordonie (167 km biegu rzeki) zostały zapoczątkowane 1 grudnia 1873 roku. W tym miejscu profil wodowskazowy zamyka zlewnię o powierzchni 186 219 km 2. Posterunek ten wyposażony jest w wodowskaz łatowy, wodowskaz schodkowy oraz limnigraf. Dane wykorzystane w publikacji pozyskiwano z różnych źródeł, publikowanych (Roczniki Hydrologiczne PIHM a później IMGW) i niepublikowanych (archiwa Wydziału Zarządzania Kryzysowego UM w Bydgoszczy oraz RZGW w Poznaniu i RZGW w Gdańsku). Dokumentują one zmiany stanów wody w latach 1921-2010, tworząc
244 blisko 90 letni ciąg obserwacyjny. W pracy skoncentrowano się na wezbraniach osiągających i przekraczających stan ostrzegawczy (H=530 cm) oraz stan alarmowy (H=650 cm). Z punktu widzenia prowadzenia ochrony powodziowej są to dwa najważniejsze stany charakterystyczne, będące podstawą do nasilenia obserwacji stanów wody, mobilizacji odpowiednich służb reagowania, ewakuacji mienia i ludności itp. (Gorączko, 2008). Analizę statystyczną danych przeprowadzono w układzie lat hydrologicznych. Zgromadzony materiał badawczy, ze względu wykorzystanie różnych źródeł informacji, nie można niestety uznać za całkowicie jednorodny. Dane z okresu 1921-1944 reprezentowane były przez wykaz stanów wody w dniach w których znajdowały się one powyżej poziomu ostrzegawczego, dane z lat 1945-1983 i 2005-2010 przez wykazy codziennych stanów wody z pomiarów zwyczajnych dla całego roku wraz wartościami WW obs dla roku, natomiast dane z lat 1984-1987 i 1989-2001 reprezentowane przez wykaz codziennych stanów wody z pomiarów zwyczajnych dla całego roku. Utrudniony dostęp do niektórych danych wodowskazowych spowodował, iż z konieczności analizie poddano materiał zawierający kilka luk (dla lat 1933, 1943, 1986 i 1988). Brak danych z okresu międzywojennego oznacza, że w podanych przekrojach czasowych stany wody kształtowały się na poziomie niższym niż ostrzegawczy. Niekompletne dane z roku 1988 umożliwiły odtworzenie czasu trwania wezbrania kiedy stany wody przekraczały poziom ostrzegawczy, nie pozwalając jedynie na określenie wysokości kulminacji fali wezbraniowej. Wydaje się więc, że występowanie luk w materiałach źródłowych, nie mogło mieć istotnego wpływu na zmniejszenie wiarygodności uzyskanych wyników. W przypadku roku hydrologicznego 2010, uwzględniono w obliczeniach dane pochodzące z pomiarów wykonanych do 31 maja, obejmując w ten sposób okres wiosennych roztopów, jak również majowego wezbrania opadowego. WYNIKI BADAŃ W latach 20. XX wieku stan ostrzegawczy na Wiśle w Fordonie przekraczany był co roku, zaś stan alarmowy średnio co dwa lata. Zdecydowanie dominowały wezbrania związane z roztopami, występujące w marcu i kwietniu. W roku 1924 na skutek utworzenia się zatoru lodowego poniżej Fordonu doszło do największego w historii obserwacji wodowskazowych w tym profilu popiętrzenia Wisły. Zator na Wiśle spowodował wystąpienie cofki na Brdzie, sięgającej aż po śluzę miejską (Gorączko, 2005). Ze względu na istnienie obszernej dokumentacji fotograficznej zasięg tej powodzi w obrębie miasta został najlepiej zobrazowany. W kolejnej dekadzie sytuacja na Wiśle w rejonie Bydgoszczy kształtowała się w podobny sposób. Największą powódź przyniosło wezbranie zatorowe z 1937 roku. Trwało ono od końca lutego do początku kwietnia. Kulminacja z 1937 roku jest trzecią pod względem wysokości w analizowanym wieloleciu. Podobnie jak powódź z 1924 roku, spowodowała ona zalanie terenów nadwiślańskich w rejonie Łęgnowa, Pałcza i Łoskonia oraz podtopienia w centralnej części miasta. Rok 1931 zaznaczył się rzadko spotykanymi wysokimi wezbraniami późnojesiennymi i wczesnozimowymi. W lipcu 1934 roku rozlewne opady w dorzeczu górnej i środkowej Wisły, spowodowały utworzenie fali powodziowej. W wielu miejscach doszło wówczas do przekroczenia absolutnych maksimów. Z perspektywy lat powódź ta przyniosła jedenastą pod względem wysokości kulminację dla wodowskazu w Fordonie. Lata 40. XX w. to okres występowania częstych i długotrwałych wezbrań roztopowych, którym towarzyszyło tworzenie się zatorów. Dla przykładu w 1941 roku przy maksymalnej kulminacji wynoszącej jedynie 708 cm, liczba dni ze stanem powyżej ostrzegawczego
245 wyniosła blisko 80. Z kolei wiosną 1947 roku doszło na Wiśle w rejonie Fordonu do utworzenia zatoru lodowego. Zasięg cofki, jaka utworzyła się wówczas na Brdzie został dobrze udokumentowany za pomocą znaków wielkiej wody zamocowanych na śluzie miejskiej, śluzie Brdyujście oraz jazie Czersko Polskie. W tej dekadzie jedynie w 1943 roku nie doszło do przekroczenia stanu ostrzegawczego. Siedmiokrotnie został przekroczony stan alarmowy. Tab. 1. Zestawienie największych kulminacji na Wiśle w Fordonie w latach 1921-2010 lok. WW rzędna WW Rzędna data lok. Data [cm] [m n.p.m.] [cm] [m n.p.m.] 1 875 30-31 III 26 VII 33.49 12 747 1924 1934 32.21 2 843 11 III 3 III 33.17 13 737 1954 1966 32.11 3 836 10 III 26 VII 33.10 14 736 1937 1970 32.10 4 824 12 VI 3 IV 32.98 15 727 1962 1942 32.01 5 810 1 IV 5 IV 32.84 16 726 1940 2006 32.00 6 804 24 V 3 X 32.78 17 724 2010 1931 31.98 7 798 23 III 25 III 32.72 18 722 1947 1965 31.96 8 790 3 VIII 28 II 32.64 19 720 1960 1941 31.94 9 769 31 III 13 IV 1958 32.43 20 708 1979 7-8 IV 1962 31.82 10 768 1 VII 31 III 1929 32.42 21 704 1980 25 III 2005 31.78 11 756 9 IV 11 II 32.30 22 701 1964 1923 31.75 Lata 50. charakteryzowały się podobną dynamiką stanów wody na Wiśle. Na szczególną uwagę zasługuje rok 1954 kiedy podczas marcowej powodzi została osiągnięta druga co do wielkości kulminacja (843 cm), o 32 cm niższa od absolutnego maksimum. W roku 1958 odnotowano drugi co do długości okres kiedy stany wody nieprzerwanie przekraczały poziom alarmowy. Wyniósł on 18 dni. Charakterystyczne dla dekady lat 60. XX wieku było wystąpienie dwóch wysokich wezbrań opadowych. Podczas powodzi sierpniowej w 1960 roku maksymalny stan wody osiągnął 790 cm. W tym roku wezbranie wywołane roztopami nie wystąpiło w ogóle, co jest rzadkością. W roku 1962 późną wiosną i latem obszar dorzecza Wisły kilkukrotnie znalazł się w strefie intensywnych opadów. W czerwcu na wodowskazie w Fordonie zanotowano stan równy 824 cm. Jest to czwarta co do wysokości kulminacja dla lat 1921-2009 i najwyższa spowodowana opadami deszczu.
246 900 H [cm] 800 700 600 500 400 300 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Rys. 2. Maksymalne kulminacje wezbrań na Wiśle w Fordonie w latach 1921-2010, w odniesieniu do stanu ostrzegawczego (530 cm) i stanu alarmowego (650 cm) W kolejnej dekadzie, zbliżonej do poprzedniej pod względem częstotliwości wezbrań, na szczególną uwagę zasługuje rok 1979. W efekcie bardzo śnieżnej zimy stany wody kształtowały się powyżej poziomu alarmowego nieprzerwanie przez 28 dni, co dla objętego opracowaniem posterunku wodowskazowego stanowi sytuację wyjątkową. Przebieg zjawisk hydrologicznych w latach 1980-1981 dowiódł, iż na bydgoskim odcinku Wisły w trakcie jednego roku hydrologicznego możliwe jest wystąpienie kilku dużych wezbrań o różnej genezie. W okresie tym przybór wody spowodowały zarówno odwilże śródzimowe, wiosenne roztopy, opady letnie jak też i jesienno-zimowe. 100% 90% 80% <530 cm >530 cm >650 cm 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 20 30 40 50 60 70 80 90 00+ Rys. 3. Częstotliwość przekroczeń stanu ostrzegawczego (H>530 cm) i stanu alarmowego (H>650 cm), w poszczególnych dekadach XX i XXI w.
247 Przez następne dziesięć lat zaznaczył się okres, nie mający precedensu w historii obserwacji wodowskazowych w rejonie Fordonu. W kolejno następujących po sobie latach maksymalne roczne kulminacje były prawie zawsze wyraźnie niższe od wcześniej notowanych. Najwyraźniej uwidoczniło się to w 1990 roku kiedy stan WW wyniósł 386 cm. W typowych warunkach hydrologicznych jest to wartość ze strefy stanów średnich. Rys. 4. Liczba dni ze stanami wody powyżej stanu ostrzegawczego. Po 1992 roku nastąpiło odwrócenie dotychczasowej tendencji. Dwukrotnie (okres 2007-2008) stany WW nie osiągnęły wartości 450 cm, jednak łącznie w latach 1993-2010 czternaście razy doszło na Wiśle w rejonie Bydgoszczy do przekroczenia stanu ostrzegawczego (a więc średnio częściej niż co dwa lata), w tym 6 razy przekroczony został stan alarmowy (średnio co trzy lata). Głównie było to związane z wystąpieniem wezbrań roztopowych, aczkolwiek dość znaczny udział pod względem liczby dni ze stanami przekraczającymi stan ostrzegawczy miały też wezbrania letnie, np. w sierpniu 2001 roku. Nie wystąpiło natomiast w rejonie Bydgoszczy zagrożenie powodziowe w lipcu 1997 roku woda osiągnęła poziom o 11 cm niższy niż alarmowy czyli aż o 108 cm niższy niż kulminacja osiągnięta w lipcu 1934 roku. Rys. 5. Liczba dni ze stanami wody powyżej stanu alarmowego
248 W 2010 roku, w trakcie wyjątkowo chłodnej zimy, jeśli wziąć pod uwagę okres ostatnich kilkunastu lat, w dorzeczu Wisły doszło do zakumulowania dużych zapasów wody w postaci pokrywy śnieżnej o grubości od 25 do 50 cm. Pomimo utworzenia się pokrywy lodowej na Brdzie oraz częściowego zamarznięcia Wisły, przebieg roztopów okazał się łagodny. Co prawda w krótkim odstępie czasu przez rejon Bydgoszczy, przemieściły się dwie fale wezbraniowe, ale pierwsza była o 4 cm niższa od stanu alarmowego, w przypadku drugiej zabrakło 3 cm do osiągnięcia poziomu ostrzegawczego. Mimo to przebieg zjawisk hydrologiczno-meteorologicznych w bieżącym roku dowodzi, że w przypadku niekorzystnego splotu okoliczności nadal istnieje w rejonie Bydgoszczy możliwość wystąpienia wysokich wezbrań wiosennych, w tym także zatorowych. Z kolei w trakcie majowego wezbrania odnotowano szóstą co do wysokości kulminację, biorąc pod uwagę lata 1921-2010. Ponadto spośród wszystkich wezbrań opadowych w rejonie Bydgoszczy, w jej trakcie stany wody utrzymywały się najdłużej powyżej poziomu alarmowego. Reasumując, przeprowadzona analiza danych wodowskazowych generalnie potwierdziła klasyczne już ustalenia Mikulskiego (1963), przyjmującego miesiące marzec i kwiecień za typowy dla rejonu Bydgoszczy okres występowania wysokich wezbrań. Na te miesiące w okresie 1921-2010 przypadło łącznie 61% dni ze stanem powyżej ostrzegawczego oraz 73% dni ze stanem wyższym od alarmowego. Ogólnie można stwierdzić, że wezbrania te są wynikiem działania czynników strefowych w postaci wiosennego ocieplenia obejmującego jednocześnie nizinną część dorzecza Wisły. Ze względu na relatywnie niewielkie różnice wysokości na tym obszarze, wytapianie pokrywy śnieżnej, odbywa się na rozległej powierzchni, czego efektem są wyraźnie zaznaczone kulminacje na Wiśle. Dodatkowo dla opisywanego obszaru charakterystyczne jest, iż największe wezbrania były związane z zatorami, a więc zjawiskami występującymi lokalnie. Jednak także w tym przypadku zasadnicze czynniki wywołujące powódź należy uznać za strefowe. Dochodziło do nich najczęściej wtedy, gdy fala powodziowa wywołana gwałtownym ociepleniem w środkowej części zlewni Wisły, wkraczała na jej dolny odcinek, który ze względu na niskie temperatury pozostawał zlodzony. Sam fakt piętrzenia się kry lub śryżu w rejonie Bydgoszczy wynikał już z miejscowych predyspozycji, w postaci konfiguracji dna (wypłycenia), geometrii koryta (wielkopromieniowe łuki) lub jego zabudowy (most w Fordonie). Na rozpatrywane 86 lat jedynie w trakcie 11 nie doszło do przekroczenia stanu ostrzegawczego (7 z nich w okresie 1984-1995). W 41 przypadkach przekroczony został stan alarmowy. Odnotowano 13 lat, w których stany wody o wysokości powyżej 530 cm występowały w ciągu roku łącznie ponad miesiąc. W przypadku dni ze stanami wody powyżej stanu alarmowego, w latach 1921-2010 wystąpiło 14 lat kiedy ich liczba wyniosła co najmniej 7. W 11 przypadkach obserwowano stany przekraczające stan ostrzegawczy nieprzerwanie przez ponad trzy tygodnie. Od początku lat 80. XX wieku czas trwania w ciągu roku stanów wody powyżej stanu ostrzegawczego uległ wyraźnemu skróceniu, wynosząc średnio niecały tydzień (6 dni). Na opisywanym odcinku Wisły dość częste bywa występowanie kilku równorzędnych pod względem kulminacji fal wezbraniowych w ciągu tego samego roku - miało to miejsce średnio co dwa, trzy lata. Wezbrania przekraczające stan ostrzegawczy mogą wystąpić w tym samym roku dwa (14 przypadków), trzy (15 przypadków), cztery (lata 1949, 1955, 1958 i 1967) a nawet pięć razy (lata 1941, 1962, 1980). W latach 1941 i 1958, trzykrotnie w ciągu roku przekroczony został stan alarmowy (Gorączko, 2008). Statystycznie rzecz biorąc, wezbrania półrocza letniego na Wiśle w rejonie Bydgoszczy, spowodowane opadami deszczu, pojawiają się znacznie rzadziej, zwykle od czerwca do sierpnia a wyjątkowo we wrześniu. W porównaniu z wezbraniami zimowo-wiosennymi trwają one krócej, bo średnio 4 dni ze stanami powyżej stanu ostrzegawczego. Jednak wobec faktu, iż w zestawieniu 10 najwyższych wezbrań do czterech doszło w wyniku intensywnych opadów latem, wynika że ten typ genetyczny wezbrań może mieć jednak duży wpływ na
249 zagrożenie powodziowe w obrębie Bydgoskiego Węzła Wodnego. Potwierdził to przebieg powodzi w maju 2010 roku. WNIOSKI 1. Specyficzne położenie hydrograficzne Bydgoszczy powoduje, że w trakcie wysokich wezbrań na Wiśle zagrożenie powodziowe występuje nie tylko w jej bezpośrednim sąsiedztwie (osiedla Łęgnowo, Plątnowo, Pałcz i Łoskoń), ale w wyniku cofki może się rozwijać na odcinku aż do 20 km w górę biegu Brdy, obejmując swoim zasięgiem tereny nadrzeczne w ścisłym centrum miasta. 2. Dotychczas przeprowadzone prace hydrotechniczne w obrębie Bydgoskiego Węzła Wodnego, nie spowodowały istotniejszego zmniejszenia zagrożenia powodziowego, o czym świadczą zasięg i skutki katastrofalnych wezbrań w XX wieku. 3. Wezbrania na Wiśle powodujące cofkę na Brdzie były najczęściej związane z występowaniem zatorów lodowych w trakcie przebiegu roztopów wiosennych. 4. W analizowanym okresie 1921-2010 wśród dwudziestu wezbrań o najwyższych kulminacjach, cztery były efektem rozlewnych opadów w sezonie letnim. 5. Od początku lat 80. XX wieku, nie odnotowano przypadku utworzenia się zatoru w rejonie Bydgoszczy, co powiązać można z łagodnym przebiegiem zjawisk lodowych na dolnej Wiśle poniżej stopnia wodnego we Włocławku. 6. Ze względu na dynamikę wezbrań w analizowanym przedziale czasu można wyróżnić trzy okresy. Aż do końca lat 70. XX wieku wezbrania w trakcie, których dochodziło do przekroczenia stanu alarmowego występowały średnio co 2 lata. W dekadzie lat 80. i na początku lat 90. XX wieku zaznaczyło się wyraźne zmniejszenie aktywności powodziowej Wisły. Ostatnie kilkanaście lat nawiązuje do okresu pierwszego z tym, że kulminacje wezbrań, przekraczające co prawda stan alarmowy średnio co 3 lata, jednocześnie dość znacznie odbiegały od absolutnego maksimum. Ponadto wyraźnie skrócił się czas trwania wezbrań. 7. Gdyby współcześnie, na skutek splotu niesprzyjających okoliczności wody Wisły i Brdy osiągnęły stan zbliżony do najwyższych zanotowanych w ubiegłych latach, ze względu na znaczny wzrost zainwestowania na terenach zalewowych w Bydgoszczy, powstałe straty powodziowe z pewnością przekroczyłyby wielokrotnie łączną sumę strat dotychczasowych. 8. Z analizy przebiegu dotychczasowych powodzi na terenie Bydgoskiego Węzła Wodnego wynika jednoznacznie, że za każdym razem stanowiły one wydarzenie zaskakujące, nie tylko dla mieszkańców, ale także dla służb odpowiedzialnych za ochronę przeciwpowodziową. Podejmowane działania miały zwykle charakter doraźny, często improwizowany. Wydaje się, że przypadku Bydgoszczy, która dla przemieszczającej się fali powodziowej na Wiśle jest obszarem tranzytowym, najwłaściwszą do zastosowania formą ochrony profilaktycznej jest racjonalne zagospodarowanie terenów narażonych na podtopienie. 9. Wskazane jest aby realizowany obecnie program aktywizacji terenów nadrzecznych w Bydgoszczy, którego celem jest wzrost atrakcyjności gospodarczej i turystycznej miasta, uwzględniał możliwość podtopienia obszarów leżących wzdłuż Brdy, przynajmniej incydentalnego. Bliskość rzeki w planowaniu przestrzeni miejskiej musi być więc rozpatrywana zarówno jako walor ale także i zagrożenie. W przypadku terasy zalewowej Wisły, mimo iż jest ona chroniona przez obwałowania, należy bezwzględnie zaprzestać dalszego generowania potencjalnych strat powodziowych.
250 LITERATURA Gorączko M., 2001: The Hydrography of Ox-bows in Fordon Valley in Bydgoszcz, Limn. Rev., vol.1/2001, s.109-115. Gorączko M., 2003: Analiza zmian hydrograficznych na obszarze Bydgoszczy w ujęciu historycznym, Rozp. Dokt., WNGiG, UAM, Poznań. Gorączko M., 2005: Powodzie w rejonie Bydgoszczy (część 1). Powodzie zatorowe z lat 1888-1966, Kron. Bydg., nr 36, s.95-124. Gorączko M., 2006: Powodzie w rejonie Bydgoszczy (część 2). Powodzie opadowe i roztopowe z lat 1934 2006. Uwagi na temat współczesnego zagrożenia powodzią, Kron.Bydg., nr 37, s.151-170. Gorączko M., 2006: Prace hydrotechniczne w rejonie Bydgoskiego Węzła Wodnego i ich wpływ na zagrożenie powodziowe miasta, Dok. Geogr., nr 32, s.81-84. Gorączko M., 2008: Geneza i przebieg wezbrań na Wiśle w rejonie Bydgoszczy oraz ich wpływ na zagrożenie powodziowe miasta, Prob. Ekol. Krajobr., nr 22, s.7-17. Jankowski A.T., 1975: Stosunki hydrograficzne Bydgoskiego Węzła Wodnego i ich zmiany spowodowane gospodarczą działalnością człowieka, Stud. Soc. Scient. Tor., Sup.VII, PWN, Warszawa Poznań Toruń. Jutrowska E., 2007: Antropogeniczne zmiany warunków hydrologicznych w dorzeczu Brdy, IOŚ, Bydgoszcz. Mikulski Z., 1965: Zarys hydrografii Polski, PWN, Warszawa. FLOODS IN THE BYDGOSZCZ REGIONAND THEIR INFLUENCE ON HAZARD IN THE CITY Summary: Considering flood danger Bydgoszcz can be divided into two zones. First presented in the following article is Vistula s flood plain, which is vulnerable to direct flooding of the river. In the second zone, covering the area alongside Brda, increase of water level is caused by occurrence of uplift, developing upwards Brda s flow, due to raised water stages of Vistula a phenomenon which can be noted even 20km from the river s estuary. The article presents results of research thus far conducted on floods in Bydgoszcz area. Particular focus was put on characteristics of floods occurring in period from 1921 to 2010. Analysis shows that in Bydgoszcz area high water stages of Vistula, exceeding warning water level, can be observed in two or-three year intervals. Period of low dynamics of rivers which occurred in 1980s until the beginning of 1990s, was an event and it does not prove reduction of flood danger. This fact should be taken into consideration in future plans for developing of the areas where floods occurred in the past. Keywords: water management, flood hazard, Low Vistula River, Brda, Bydgoszcz.