Janusz Żelaziński

Al. Prymasa Tysiąclecia 95 m114

01-242 Warszawa

 

Budownictwo wodne w kolizji z celami ramowej dyrektywy wodnej oraz projektem dyrektywy powodziowej

 

1.                Dyrektywy Unii Europejskiej

Od momentu wejścia Polski do Unii Europejskiej dyrektywy unijne maja charakter nadrzędny w stosunku do prawa polskiego. Dyrektyw związanych z gospodarką wodną i ochrona wód jest wiele. W tym wykładzie przedmiotem uwagi będzie:

·        Ramowa Dyrektywa Wodna (Dyrektywa 60/2000 WE) najważniejszy wspólnotowy akt wyznaczający ramy polityki wodnej. W dalszej części wykładu Ramowa Dyrektywa Wodna będzie przywoływana skrótem RDW

·        Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie oceny zagrożenia powodziowego i zarządzania nim (projekt datowany Bruksela 18.06.2006 COM 2006 wersja 15 ostateczna). Dokument ten jest wynikiem długotrwałej ewolucji i prawdopodobnie w cytowanej wyżej wersji stanie się wkrótce prawem obowiązującym w Unii. W dalszej części wykładu dyrektywa powodziowa będzie przywoływana skrótem DP.

2.                Cele wynikające z RDW i DP oraz hierarchia celów

Cele gospodarki wodnej sformułowano w RDW i są one prawem obowiązującym w całej Unii. Odstępstwa od nich nie są możliwe bez narażania się na zarzut łamania prawa.

Cele te są następujące:

·        Osiągnięcie i utrzymanie dobrego stanu wód, ekosystemów wodnych i od wody zależnych.

·        Zaspokojenie potrzeb wodnych ludności i gospodarki przy poszanowaniu zasad zrównoważonego użytkowania wód.

·         Ochrona życia i mienia ludności oraz gospodarki przed skutkami wezbrań i suszy.

Dyrektywa w sposób zasadniczy zmienia priorytety gospodarki wodnej. Zgodnie z RDW głównym celem gospodarowania zasobami wodnymi jest uzyskanie/utrzymanie dobrego stanu wód, ekosystemów wodnych i od wody zależnych. Trzeba podkreślić, iż RDW wyraźnie określa kryteria oceny „dobrego stanu ekologicznego”. Oprócz oczywistych wskaźników chemicznych i fizycznych pozwalających ocenić stopień zanieczyszczenia wód RDW kładzie szczególny nacisk na skład gatunkowy organizmów wodnych i od wody zależnych. Inaczej mówiąc woda (powierzchniowa) bez zanieczyszczeń chemicznych,  zawiesin i zanieczyszczeń termicznych jest w świetle kryteriów RDW mało wartościowa ekologicznie jeśli nie występują w niej organizmy o składzie gatunkowym właściwym dla danej strefy klimatycznej i określonego charakteru akwenu.

RDW zakazuje działań zmieniających i modyfikujących (pogarszających) stan wód, ekosystemów wodnych i od wody zależnych. Odstąpienie od tego zakazu jest możliwe jeśli spełnione są warunki wymienione w Art. 4 ust. 7. RDW. Szczególnie ważny jest warunek wymieniony w p. c), który brzmi:

„c) przyczyny tych zmian lub modyfikacji (zmiany i modyfikacje dotyczą stanu wód i ekosystemów, przypis autora wykładu) stanowią nadrzędny interes społeczny i/lub korzyści dla środowiska naturalnego i dla społeczeństwa płynące z osiągnięcia celów wymienionych w ust.1(chodzi o ww. cel główny, przypis autora wykładu) są mniejsze niż korzyści dla zdrowia ludzi, utrzymania bezpieczeństwa ludzi lub zrównoważonego rozwoju, wynikające ze zmiany lub modyfikacji”

Inaczej mówiąc RDW dopuszcza (czasowe) pogorszenia stan wód i związanych z nimi ekosystemów jeśli wymaga tego nadrzędny interes społeczny.

Celem DP jest:

"ograniczenie wynikających z powodzi zagrożeń dla ludzkiego zdrowia, środowiska, infrastruktury i mienia oraz zarządzanie tymi zagrożeniami."

DP Określa przyczyny zagrożeń:

"Na wzrost zagrożenia powodziami i zwiększanie związanych z nimi potencjalnych szkód gospodarczych w Europie mają wpływ dwie tendencje. Po pierwsze, zmiany klimatyczne w połączeniu z niewłaściwym zarządzaniem rzekami i zabudową obszarów zagrożonych powodzią prawdopodobnie przyczynią się do wzrostu rozmiarów i częstotliwości wystąpienia powodzi w przyszłości. Po drugie, nastąpił znaczny wzrost podatności na straty wskutek przyrostu zaludnienia i dóbr gospodarczych skupionych na obszarach zagrożonych powodzią."

            W związku z przytoczoną definicją przyczyn zagrożeń i przewidywanym ich wzrostem. DP sugeruje konieczność stosowania w ochronie przeciwpowodziowej całej gamy środków (renaturyzacja dolin rzecznych i obszarów podmokłych, planowanie przestrzenne, agrotechnika, zalesienia, edukacja, systemy ostrzegawcze, ewakuacja, system ubezpieczeń, normatywy budowlane i in.) dopuszczając budownictwo wodne w sytuacjach gdy brak możliwości rozwiązania problemu metodami "przyjaznymi środowisku".

W dalszej części wykładu zostanie wykazane że:

·        budownictwo hydrotechniczne (zbiorniki retencyjne i stopnie wodne, obwałowania, przerzuty wody między zlewniami, regulacja rzek, melioracje, zabudowa potoków górskich) pogarsza jakość wód oraz stan ekosystemów wodnych i od wody zależnych.

·        budownictwo hydrotechniczne w wielu przypadkach powoduje wzrost zagrożeń powodziowych.

W ramach wykładu zostaną zaprezentowane poszczególne typy budowli hydrotechnicznych z wszechstronnym omówieniem skutków ekologicznych i społeczno - ekonomicznych - zostaną podane przykłady

3.                Wpływ budowli hydrotechnicznych na stan wód, ekosystemów wodnych i od wody zależnych

Siła i znaczenie oddziaływania zależy od typu budowli, sposobu jej eksploatacji oraz walorów środowiska. Omówimy kolejno oddziaływanie podstawowych typów budowli hydrotechnicznych na pogorszenie stanu wód, ekosystemów wodnych i od wody zależnych,

3.1.     Zbiorniki retencyjne i stopnie wodne

Wybitnie szkodliwe są wielkie zbiorniki retencyjne zmieniające reżym hydrologiczny na długich odcinkach rzek poniżej zapory i stanowiące przeszkodę dla  przemieszczania się organizmów wodnych. "Hydrotechniczny ideał" to zbiornik o pojemności pozwalającej wyrównać odpływ do wartości średniej z wielolecia. Budowa takiego zbiornika w Polsce (na większej rzece) jest nie realna ze względów geograficznych i ekonomicznych - wymagałaby wysiedleń i przebudowy infrastruktury na wielka skalę. Nie mniej w skali światowej są przykłady takich inwestycji i znane są ich skutki. Zapora wybudowana w latach trzydziestych na rzece Colorado w USA spowodowała praktyczną likwidacje rzeki poniżej zapory w długich okresach suszy. Cała woda wykorzystywana jest do nawodnień rolniczych. Nie negując skutków pozytywnych takich jak bazujące na nawodnieniach wysokowydajne rolnictwo w Arizonie oraz produkcja energii należy mieć świadomość klęski ekologicznej w dolnym biegu rzeki i wywołanej tą klęską zagłady plemion indiańskich utrzymujących się z rybactwa w dawnej delcie Colorado. Znane są reperkusje budowy zapory w Assuanie na Nilu czy skutki dla morza Kaspijskiego i delty Wołgi wielkich inwestycji hydrotechnicznych w ZSSR. Oto lista głównych zagrożeń wywoływanych poprzez budowę zapory i jej eksploatację:

Wyrównanie odpływu (główny cel budowy większości zbiorników!). Powoduje zmniejszenie amplitudy wahań  przepływów i poziomów wody poniżej zbiornika. Ekosystemy wodne i od wody zależne w procesie ewolucji dostosowały się do naprzemiennego występowania wezbrań i niżówek. Najcenniejszym ekosystemem europejskich dolin rzecznych są lasy łęgowe porównywalne pod względem bioróżnorodności z dżungla tropikalną. Dla ich zachowania konieczne są okresowe zalewy. Likwidacja okresowych zalewów przez zbiornik oznacza zagładę lasu łęgowego. Wahania poziomu wody są koniecznym warunkiem dla rozrodu wielu ryb i płazów. Związane z wahaniami poziomów wody pojawiające się w korytach rzek wyspy i łachy piaszczyste tworzą siedliska lęgowe ptaków siewkowatych. Likwidacja łach to zagłada siedlisk lęgowych.

Zatrzymywanie rumowiska rzecznego

Rzeki transportują wodę i produkty erozji (piasek żwir, kamienie i in.)  zwane rumowiskiem (wleczonym i unoszonym). Ponieważ w zbiornikach retencyjnych prędkości przepływu są bliskie zera cząstki rumowiska opadają na dno zbiornika powodując jego stopniowe zamulanie. Woda wypływająca ze zbiornika jest pozbawiona rumowiska i dysponuje pewnym nadmiarem energii zużywanym w rzece swobodnie płynącej na transport rumowiska. Ten nadmiar energii powoduje erozje dna poniżej zapory. Przykładowo, wskutek opisanego mechanizmu dno Wisły poniżej zapory we Włocławku obniżyło się o 3 metry. Negatywne skutki dla ekosystemów dolinowych to przesuszenie doliny. Ponadto występuje szereg szkód gospodarczych - zagrożenie dla stabilności zapory, utrudnienie dla pracy ujęć wodnych dla żeglugi i wiele innych.

Przeszkoda na trasie wędrówki ryb wędrownych (łososia, troci, certy, węgorza). Po wybudowaniu zapory we Włocławku gatunki te praktycznie wyginęły w dorzeczu Wisły - ich resztki utrzymują się dzięki sztucznemu zarybianiu. Przepławki budowane w celu ograniczenia utrudnień w wędrówce ryb mają bardzo małą sprawność - pokonuje je ok. 4% ryb, co praktycznie eliminuje możliwość pokonania dwóch kolejnych zapór.

Zahamowanie procesów samooczyszczania. Turbulentny (burzliwy) przepływ i niewielka głębokość w rzece, zwiększają zawartość w wodzie rozpuszczonego tlenu. Powoduje to intensywne procesy samooczyszczania, analogiczne do zachodzących w oczyszczalniach. W stojącej, głębokiej wodzie zbiornika retencyjnego procesy te są zahamowane. Większość rzek polskich prowadzi wody silnie zanieczyszczone związkami azotu i bakteriami coli. Spiętrzeni takich wód skutkuje niekorzystnymi zmianami ich jakości. Przykładowo w zbiornikach przeznaczonych do zaopatrzenia w wodę pitną, takich jak Zbiornik Dobczyce na Rabie i zbiornik Sulejów na Pilicy dochodzi do intensywnych zakwitów wody i pojawiania się toksycznych sinic. Wody te stają się nieprzydatne do zaopatrzenia w wodę pitną, zaś stosowane zabiegi uzdatniające są kosztowne i mało skuteczne.

Zmiana ekosystemu rzecznego na jeziorny.  Różnorodność biologiczna jest ważnym wskaźnikiem jakości ekosystemu. Ekosystemy wodne i od wody zależne związane z rzekami obejmują znacznie większą liczbę wartościowych i rzadkich gatunków niż ekosystemu jeziorne. Spiętrzenie rzeki oznacza więc zawsze istotne pogorszenia jakości ekosystemów wodnych i od wody zależnych.

Eksploatacja elektrowni wodnych. Zapory i stopnie wodne są zazwyczaj wykorzystywane do instalowania elektrowni wodnych. Często głównym celem tych inwestycji jest produkcja energii. Budowa elektrowni zawsze wymaga spiętrzenia, co powoduje omówione wyżej negatywne skutki środowiskowe. Ale to nie wyczerpuje problemu. Elektrownie wodne są zazwyczaj wykorzystywane do produkcji najdroższej energii szczytowej (w okresach największego zapotrzebowania). Powoduje to systematyczne, występujące dwa razy na dobę silne wahania natężenia przepływu i poziomu wody poniżej zapory. Przykładowo poniżej elektrowni we Włocławku na Wiśle, w wielomiesięcznych okresach niskich przepływów dwa razy na dobę przepływ gwałtownie wzrastał z ok. 300 m3/s do 2100 m3/s, zaś poziom wody podnosił się o ponad 1,5 m. Takie sztuczne gwałtowne wahania pogłębiają erozję poniżej stopnia oraz powodują cały łańcuch szkód ekologicznych i gospodarczych (np. utrudnienia w żegludze). Rozpowszechniony jest pogląd, iż energetyka wodna jest tania i przyjazna środowisku. Jest to mit. Koszty inwestycyjne elektrowni wodnej są istotnie wyższe niż elektrowni węglowej. Elektrownia wodna rzeczywiście nie powoduje emisji pyłów i gazów oraz nie zużywa nieodnawialnych surowców energetycznych. Chroni więc atmosferę i surowce, ale kosztem niszczenia ekosystemów wodnych i od wody zależnych. Bilans zysków i strat nie jest jednoznaczny, a ponadto skutki są sprzeczne z RDW. Warto dodać, iż w kraju nizinnym takim jak Polska pełne wykorzystanie zasobów energetycznych rzek mogłoby pokryć kilka procent zapotrzebowania kraju na energię kosztem gigantycznych nakładów inwestycyjnych i zagłady znacznej części ekosystemów wodnych i od wody zależnych.

 

3.2.                Regulacja rzek

Rzeki duże regulowane były głównie dla ułatwienia żeglugi i dla ułatwienia odpływu wód i lodów. W regulacji małych rzek nizinnych chodziło zazwyczaj o ułatwienie odpływu i ochronę brzegów przed erozją. Regulacja polegała zazwyczaj na skracaniu biegu rzeki (wyprostowaniu meandrów) i koncentracji koryta. Skutki środowiskowe regulacji to zubożenie tarlisk ryb, likwidacja siedlisk lęgowych ptaków siewkowatych (łach piaszczystych i wysp), oraz przyśpieszona erozja dna. Porównanie nieuregulowanego koryta Wisły środkowej powyżej Warszawy z miejskim odcinkiem uregulowanym „gorsetem warszawskim” jest dobitną ilustracją tych skutków. Odcinek nieuregulowany to łańcuch wysp i łach piaszczystych, których walory spowodowały ustanowienie kilkunastu rezerwatów. Walory te to najważniejsza przyczyna, która zdecydowała o zaliczenia doliny Wisły do programu „Natura 2000”. Gorset warszawski to monotonny kanał obramowany nasypami gruzu i kamieni. Zwężenie koryta w ramach gorsetu to jedna z głównych przyczyn katastrofalnej erozji – obniżenia się poziomu dna o 2,5 metra w ciągu kilkudziesięciu lat. Ogromne nakłady poniesione w ciągu wielu lat dla użeglownienia rzeki nie przyniosły efektów. Nawet na uregulowanych odcinkach dolnej Wisły w wielomiesięcznych okresach niskich przepływów tak zwane głębokości tranzytowe są mniejsze od jednego metra, co wyklucza ekonomiczną sensowność żeglugi.

O zwiększeniu zagrożeń powodziowych wywołanych regulacją będzie mowa w dalszej części wykładu.

3.3.                Zabudowa potoków górskich

Skutki tak zwanej zabudowy potoków karpackich opisano w opracowaniu„Zasady dobrej praktyki w utrzymaniu rzek i potoków górskich”. Autorami „Zasad...” są: Antoni Bojarski, Józef Jeleński, Marek Jelonek, Tadeusz Litewka. Bartłomiej Wyżga i Jacek Zalewski. Pełny tekst „Zasad...” dostępny był na stronie internetowej RZGW Kraków.  Istotne z punktu widzenia skutków środowiskowych fragmenty „Zasad...” przytoczono dalej. Należy podkreślić, że jest to krytyka udostępniona przez organizację państwową, odpowiedzialną za gospodarkę wodną i zatrudniającą wybitnych, doświadczonych hydrotechników. Nie są to zatem opinie organizacji pozarządowych zorientowanych na ochronę środowiska traktowane często jako bezzasadne fobie ekologiczne niekompetentnych zielonych, lecz zrównoważone opinie specjalistów.

Oto wybrane cytaty

„W celu zmniejszenia zagrożenia powodziowego w dolinach rzek karpackich, po 1904 roku podjęto intensywne prace regulacyjne, które kontynuowano do lat 30. Regulacje objęły wówczas dolne i środkowe odcinki głównych rzek karpackich i polegały na prostowaniu koryt przekopami przecinającymi niektóre zakola, zastępowaniu odcinków wielonurtowego koryta sztucznym pojedynczym korytem, zwężaniu koryt i umacnianiu brzegów wklęsłych przed erozją kamiennymi umocnieniami. Prace regulacyjne wznowiono z końcem lat 50., obejmując nimi w tym czasie przede wszystkim środkowe i górne odcinki karpackich dopływów Wisły oraz ich beskidzkie i podhalańskie dopływy.

Efektem regulacji prowadzonych w podgórskich odcinkach rzek było skrócenie ich biegu i przede wszystkim znaczne zwężenie koryt (nawet do 40% szerokości sprzed regulacji). Natomiast w górskich biegach rzek regulacje polegały przede wszystkim na zwężaniu koryt i zastępowaniu ich wielokorytowych i wielonurtowych odcinków sztucznym jednonurtowym korytem.”

Okazało się jednak, że poziomej stabilizacji biegu rzek karpackich (uzyskanej w wyniku regulacji, przyp. autora wykładu) towarzyszyło obniżanie się dna rzek, którego rozmiary oraz tempo w wielu odcinkach przybrały dramatyczną skalę. W posterunkach wodowskazowych zlokalizowanych w dolnych i środkowych biegach karpackich dopływów Wisły minimalne roczne stany wody obniżyły się w ciągu XX wieku o 1,3-3,8 m, przy czym w wielu przekrojach tempo pogłębiania się koryt było wyraźnie większe w drugiej połowie XX wieku. W drugiej połowie stulecia intensywne obniżanie się dna rzek zaznaczyło się także w górnym biegu niektórych karpackich dopływów Wisły i w ich beskidzkich dopływach. Rozmiary obniżenia się dna rzek sięgnęły tu nawet 2-2,5 m, doprowadzając w wielu miejscach do rozcięcia aluwialnych den dolin i całkowitego wyprzątnięcia aluwiów z koryt, a w konsekwencji do zamiany koryt aluwialnych w koryta skalne”.

Jako ważne przyczyny obniżania się poziomu dna wymieniono m. in. następujące roboty hydrotechniczne:

a)      „przeciwerozyjną zabudowę brzegów koryt i wytyczanie tras regulacyjnych rzek tak, aby uniemożliwić podcinanie zboczy dolin, stożków napływowych dopływów i progów wyższych teras

b)      wznoszenie zapór przeciwrumowiskowych na potokach górskich i obudowę ich brzegów, a niekiedy całych koryt (żłoby kamienne)

c)      przegradzanie rzek głębokimi zbiornikami zaporowymi przechwytującymi całość rumowiska dennego dostarczanego z ich wyższych odcinków”...

Próbę rozwiązania problemów wynikających ze zwiększenia zdolności transportowej rzek i potoków wskutek prostowania ich biegu i zwężania koryt stanowiło wznoszenie stopni piętrzących, powodujące lokalne zmniejszenie spadku koryta. To rozwiązanie, zadowalające z punktu widzenia stabilności dna cieku w danym miejscu rzeki, miało jednak istotne wady:

­          nie likwidowało przyspieszonego odpływu wód wezbraniowych wyprostowanym korytem

­          zwiększona akumulacja materiału dennego za budowlami piętrzącymi przyczyniała się do jego niedoboru w niższym odcinku rzeki

­          w przypadku stopni o znacznej wysokości ich obecność powodowała drastyczne przerwanie możliwości komunikacji organizmów wodnych wzdłuż biegu cieku (wytłuszczenie przez autora wykładu).

            Bezpośrednie skutki ekologiczne regulacji opisano następująco:

„To gwałtowne wcięcie się rzek karpackich w XX wieku spowodowało ujawnienie się w ich korytach i w dnach dolin szeregu zjawisk niekorzystnych dla gospodarki i środowiska przyrodniczego, takich jak :

­          odsłonięcie i podmywanie budowli regulacyjnych i filarów mostów, w ślad za czym podejmowane są kosztowne naprawy, a często całkowita przebudowa tych obiektów technicznych;

­          wynurzenie brzegowych ujęć wody ponad zasięg niskich stanów, co powoduje konieczność wznoszenia kosztownych stopni piętrzących w celu zachowania działania ujęć wody;

­          obniżanie się zwierciadła wód gruntowych w dnach dolin powodujące :

                                i.            drenowanie do koryt wód retencjonowanych dotychczas w żwirach i radykalne .obniżenie zasobności aluwialnych zbiorników wód podziemnych,

                              ii.            przesuszanie gruntów uprawnych i spadek plonów upraw prowadzonych w dnach dolin,

                            iii.            wysychanie starorzeczy i ubożenie roślinnych i zwierzęcych zbiorowisk nadrzecznych ekosystemów;

d)      obniżenie się stanów wezbraniowych w rzekach poniżej gęstej strefy korzeniowej roślinności nadrzecznej ułatwiające podmywanie brzegów i szybkie ich cofanie.

Głębokie wcięcie się rzek i potoków karpackich w XX wieku oraz szereg praktyk gospodarki wodnej na tych ciekach stanowi także istotne zagrożenie dla świata organicznego cieków i ich terenów nadrzecznych.

Doliny rzeczne stanowią swoiste naturalne liniowe struktury przyrodnicze i są łącznikiem między ekosystemami rozciągającymi się poprzecznie do nich. Z tego punktu widzenia stanowią najbogatszą i najbardziej uniwersalną formę korytarza ekologicznego. Dla wszelkich organizmów zwierzęcych zachowanie możliwości komunikacji wzdłuż cieku jest niezwykle istotne. Wymagają one podczas wzrostu różnych warunków w różnych stadiach rozwoju. Zapewnienie możliwości aktywnego poszukiwania przez te organizmy najkorzystniejszego środowiska warunkuje możliwość ich przeżycia. Brak odpowiednich miejsc dla którejkolwiek fazy wzrostu zwierząt, spowodowany chociażby przez pozbawienie organizmów szansy dotarcia do nich, eliminuje możliwość ich efektywnego rozwoju w danej czasoprzestrzeni.

Dla zespołu zwierząt charakterystycznych dla rzek żwirowych istotne jest też, aby okresowo wykorzystywać przestrzenie między ziarnami żwiru. Zamulenie tych przestrzeni, wybetonowanie dna lub wcięcie się koryta do podłoża skalnego wyklucza możliwość ich przetrwania.

Obecność nie zamulonego żwiru jest konieczna m.in. :

Wymiana wód gruntowych i powierzchniowych pomiędzy terasą zalewową a płynącą wodą w korycie jest uznawana za podstawowy czynnik wymiany biogenów w dolinie. Fala wezbraniowa (flood pulse) jako zjawisko działające w poprzek koryta rzeki sprawia, że zmiany poziomu wód w rzece pozwalają wykorzystywać tereny zalane przez organizmy wodne, a tereny odsłonięte w korycie przez organizmy lądowe. Brak fali wezbraniowej rozlewającej się poza koryto niskiej wody prowadzi do drastycznego ograniczenia składu i różnorodności gatunków roślin i zwierząt. Obudowa koryt szczelnymi żłobami kamienno-betonowymi oraz uformowanie się przegłębionych koryt, których brzegi mogą być zatapiane przez wody wezbrani owe jedynie przy bardzo dużych, bardzo rzadko występujących przepływach, wywierają zatem zdecydowanie niekorzystny wpływ na ekosystemy rzek i den dolin.”

Ważnym elementem zapewnienia bioróżnorodności w dolinie rzecznej jest umożliwienie dostępu zwierząt do rzeki. Stosowane często skarpowanie brzegów o nachyleniu większym niż l : 2, z ich obrukowaniem praktycznie uniemożliwia skorzystanie z wodopoju lub przekraczanie rzeki przez większe zwierzęta”.

Przytoczone obszerne fragmenty „Zasad...” przekonująco dokumentują rozległe, istotne zagrożenia dla ekosystemów wodnych i od wody zależnych wywołane regulacją i tradycyjna zabudową potoków górskich.

3.4.     Obwałowanie

Wały budowane są dla ochrony przed powodzią. Nie zawsze spełniają tę funkcję – będzie o tym mowa w p. 4. W tym miejscu powiemy o środowiskowych skutkach obwałowań doli rzecznych.

Wał odcina teren zalewowy od rzeki. Nieobwałowane tereny zalewowe, zgodnie ze swą nazwą są zalewane podczas wezbrań. Jak już wspomniano okresowe zalewy są niezbędne dla zachowania cennych lasów łęgowych. Główną przyczyną praktycznego zaniku lasów łęgowych w Europie zachodniej jest obwałowanie terenów zalewowych. Obwałowane tereny zalewowe są zazwyczaj zasiedlane i użytkowane rolniczo. Zmiana wskutek obwałowania ekosystemu lasu łęgowego na miasto czy też użytki rolne to dramatyczne pogorszenie stanu ekosystemu zależnego od wody.

4.                     Oddziaływanie na ryzyko powodzi

Trzeba odróżnić oddziaływanie na ryzyko powodzi budowli hydrotechnicznych realizowanych dla ochrony przed powodzią od oddziaływania budowli wznoszonych dla innych celów.

4.1.           Oddziaływanie hydrotechnicznych środków ochrony przeciwpowodziowej – „błędne koło ochrony przeciwpowodziowej”

Typowe i najczęściej stosowane budowle hydrotechniczne ochrony przeciwpowodziowej to wały i zbiorniki retencyjne. Media nieustannie przynoszą informacje o katastrofalnych powodziach. Katastrofy takie często występują w bogatych krajach, gdzie zainwestowano ogromne środki w budowę potężnych wałów i wielkich zbiorników retencyjnych. Oto przykłady.

Wielka powódź która wystąpiła w lecie 1993 na rzece Missisipi i jej dopływach: Missouri, Des Moines, Illinois i innych, powyżej miasta St. Louis. Powódź ogarnęła obszar 12 stanów, ewakuowano ponad 37 000 osób, zginęło 47 osób, zniszczeniu lub uszkodzeniu uległo 40 000 budynków (Adler, 1993). Straty bezpośrednie oszacowano na 15 mld dolarów.

W grudniu 1993 r. podczas świąt Bożego Narodzenia wystąpiła wielka powódź na Renie i Mozeli. Zalane zostały Koblencja, Bonn i Kolonia. W Holandii pod wodą znalazło się ok. 500 km2 terenu. Nie minęło 13 miesięcy gdy w styczniu 1995 r. na Renie ponownie wystąpiła powódź o jeszcze większych rozmiarach. Objęła swym zasięgiem również Mozelę, Mozę i Sekwanę tak, że pod wodą znalazły się znaczne obszary Niemiec, północnej Francji i Holandii. Przy tej powodzi szczególnie uderzający był widok zalanych starych miast - bezcennych zabytków Kolonii, Bonn, Koblencji i innych. Powtarzalność wielkiej wody 1995 r. w Kolonii niemieccy hydrologowie oszacowali na 70 lat .Ani ta powódź ani wielka woda 1993 r. nie były „powodziami stulecia” jak twierdzili dziennikarze, natomiast powodzie o rozmiarach uważanych na początku wieku za stuletnie wystąpiły na Renie 5 razy w obecnym stuleciu.

            Wszyscy dobrze pamiętają z relacji telewizyjnych tegoroczną powódź w dorzeczu Dunaju i ubiegłoroczna w delcie Mississippi (Nowy Orlean).

            Analiza tego typu wydarzeń doprowadziła do dwóch istotnych stwierdzeń:

Rozwiniemy to drugie stwierdzenia. Działają tu dwa ważne mechanizmy. Pierwszy z nich nazwano „błędnym kołem ochrony przeciwpowodziowej” Budowa zbiorników i wałów tworzy iluzję bezpieczeństwa. Teren chroniony zostaje zabudowany. Podczas wielkiej powodzi wały i zbiorniki zawodzą – są wielkie szkody, giną ludzie. Presja społeczna powoduje podniesienie wałów i budowę nowych zbiorników. Złudzenie bezpieczeństwa trwa, aż do następnej powodzi, która ze względu na rozwój infrastruktury przynosi znacznie większe szkody. W przypadku Mississippi opisany cykl powtarza się średnio co 30 lat, a straty związane z kolejna powodzią są do 10 razy większe od wywołanych powodzią poprzednią.

Drugi mechanizm związany jest z budową wałów (występuje łącznie z opisanym wyżej). Zwężenie doliny przez wały odcina od rzeki tereny zalewowe, działające jak ogromny zbiornik retencyjny łagodzący wezbrania. Wg niemieckich hydrotechników obwałowanie górnego Renu spowodowało podniesienie maksymalnych przepływów o ok. 800 m3/s i jest to główna przyczyna pięciokrotnego w ubiegłym stuleciu zalania historycznych miast w dolinie rzeki. Ponieważ praktycznie wszystkie europejskie rzeki obwałowano, opisane mechanizmy są głównymi przyczynami powtarzających się katastrof powodziowych.

4.2.           Oddziaływanie regulacji rzek i zabudowy potoków górskich.

Działania te powodują generalnie znaczne przyśpieszenia spływu wód powodziowych, bowiem regulacja skraca bieg rzeki i ułatwia odpływ. Jest intuicyjnie rzeczą oczywistą, że jeżeli ta sama objętość wody przepłynie w krótszym czasie, to spowoduje większe natężenie przepływu. W opracowaniu „Ocena wybranych robót hydrotechnicznych wykonanych w roku 2004, finansowanych z pożyczki udzielonej przez Europejski Bank Inwestycyjny” wykonanym przez organizacje pozarządowe wykazałem, że jeśli poprzez regulację o 10% przyśpieszymy spływ wód powodziowych i jednocześnie o 10% skrócimy długość cieku to można oczekiwać  wzrostu natężenia maksymalnego przepływu fali powodziowej  o 38%, co oznacza bardzo poważny wzrost zagrożenia powodziowego.

5.    Zakończenie

W wykładzie wykazałem jak budownictwo hydrotechniczne może powodować skutki sprzeczne z głównymi celami Ramowej Dyrektywy Wodnej i projektu Dyrektywy Powodziowej Unii Europejskiej. Nie oznacza to oczywiście wykluczenia budownictwa hydrotechnicznego z repertuaru środków wykorzystywanych do osiągnięcia celów gospodarki wodnej. Większość historycznych miast europejskich zlokalizowano w dolinach rzecznych, a znaczne części tych miast mogą funkcjonować tyko dzięki istnieniu wałów. Nonsensem byłby więc postulat likwidacji wałów chroniących aglomeracje. Natomiast sensowne jest rozważenie rozbiórki wałów chroniących użytki zielone (wiele takich jest w Polsce).

Wiele aglomeracji funkcjonuje dzięki zaopatrzeniu w wodę ze zbiorników retencyjnych i nie można tych zbiorników zlikwidować.

Mając na uwadze obowiązujące ustawodawstwo europejskie należy wykazywać szczególną ostrożność przy projektowaniu nowych obiektów hydrotechnicznych mogących wywoływać skutki sprzeczne z tym ustawodawstwem. Zazwyczaj możliwe są rozwiązania nie szkodliwe, lub mało szkodliwe. Repertuar takich rozwiązań (również hydrotechnicznych) jest bogaty, ale jest to już temat na zupełnie inny wykład