Aktualne problemy ochrony przed powodzią

1. Aktualne problemy ochrony przed powodzią

2. Zagadnienia: • Podstawowe pojęcia hydrologiczne • Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań • Klasyfikacja powodzi • Charakterystyka przestrzenna powodzi w Polsce • Straty powodziowe • Środki ochrony przed powodzią • Podsumowanie i wnioski

3. Podstawowe pojęcia hydrologiczne Wezbranie – znaczny wzrost stanów wody w ciekach i jeziorach, wywołany: • zwiększonym zasilaniem (opady, tajanie śniegu) lub • zahamowaniem odpływu (zatory lodowe lub śryżowe, wiatr wiejący przeciwnie do kierunku przepływu wody) (Kiciński 1983) Powodziami – nazywamy takie wezbrania wody, podczas których woda po przekroczeniu stanu brzegowego lub korony wałów ochronnych zalewa doliny rzeczne lub tereny depresyjne, a przez to powoduje zniszczenia i straty finansowe oraz pozaekonomiczne (społeczne, moralne) (Ciepielowski 1992)

4. Podstawowe pojęcia hydrologiczne Wezbraniejest zjawiskiem przyrodniczym

5. Podstawowe pojęcia hydrologiczne Powódźjest zjawiskiem zarówno przyrodniczym jak i gospodarczym

6. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Czynniki naturalne wpływające na wielkość wezbrania opadowego • Charakterystyka opadów: • intensywność i wielkość • opadu • kierunek przemieszczania się • opadu • powierzchnia objęta • deszczem w stosunku do • powierzchni zlewni Schemat zlewni rzecznej

7. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Czynniki naturalne wpływające na wielkość wezbrania opadowego • Charakterystyka fizyczno- • geograficzna • kształt zlewni • układ i gęstość sieci rzecznej • występowanie jezior, • mokradeł • topografia terenu • budowa geologiczna i rodzaj • gruntów • rodzaj i gęstość pokrycia • roślinnego Schemat zlewni rzecznej

8. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Schemat obiegu wody w zlewni rzecznej Bilans wodny zlewni

9. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Wielkość ewapotranspiracji w czasie sezonu wegetacyjnego(Ryszkowski i Kędziora 1987)

10. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Wielkość odpływu powierzchniowego w ciągu roku (Ryszkowski i Kędziora 1987)

11. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Wpływ urbanizacji zlewni na obszarze Tokio - porównanie hydrogramów wezbrań wywołanych opadem o jednakowej charakterystyce

12. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Wpływ zmian użytkowania zlewni na wielkość fali przy podobnym opadzie • A – stan naturalny – druga połowa XIX w.: • długość rzeki 28 km • parametry fali: • Qmax = 5,3 m3/s • V = 0,54 mln m3

13. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Wpływ zmian użytkowania zlewni na wielkość fali przy podobnym opadzie • B – początek XX w.: • długość rzeki 24 km • parametry fali: • Qmax = 7,3 m3/s • V = 0,62 mln m3

14. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Wpływ zmian użytkowania zlewni na wielkość fali przy podobnym opadzie • C – koniec XX w.: • długość rzeki 20 km • parametry fali: • Qmax = 9,5 m3/s • V = 0,69 mln m3

15. Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań Reżim hydrologiczny rzek

16. Klasyfikacja powodzi • Powodzie klasyfikujemy ze względu na: • przyczyny je wywołujące (genezę powodzi) • zasięg terytorialny • wielkość • Ze względu na genezę powodzie występujące na obszarze Polski dzielimy na: • opadowe – wywołane przez opady: rozlewne, frontalne • lub nawalne; • roztopowe – związane z gwałtownym topnieniem • pokrywy śnieżnej; • sztormowe – wywołane silnymi wiatrami na zalewach • i wybrzeżu; • zimowe – które powstają w wyniku zatorów lodowych • lub śryżowych(Kiciński 1982)

17. Klasyfikacja powodzi • Ze względu na zasięg terytorialny powodzie dzielimy na: • lokalne • regionalne • krajowe • Brak jest ścisłej klasyfikacji powodzi ze względu na ich wielkość – najczęściej określa się je jako: • średnio wielkie • wielkie • katastrofalne • Biorąc przede wszystkim pod uwagę wielkość strat powodziowych

18. Charakterystyka przestrzenna powodzi w Polsce Całkowita powierzchnia zagrożonych powodziami dolin rzecznych stanowiok. 7 % powierzchni Polski (Ciepielowski1994)

19. Charakterystyka przestrzenna powodzi w Polsce • Powodzie zimowe charakteryzują się punktowym występowaniem i na ogół niewielkim zasięgiem. Mogą występować zarówno na rzekach górskich jak i nizinnych z tym, że najczęściej występują na dużych rzekach nizinnych. Warunki sprzyjające zatorom: • duża krętość rzeki • morfologia koryta – występowanie odsypisk, wysp, bocznych • odgałęzień koryta • przekroje mostowe, górne odcinki zbiorników zaporowych

20. Charakterystyka przestrzenna powodzi w Polsce Wielkość ryzyka powodzi(wg Mioduszewskiego2005, z niewielkimi zmianami)

21. Straty powodziowe Struktura strat spowodowanych klęskami żywiołowymi na świecie w latach 1963 - 1992 IMGW 1999

22. Straty powodziowe Średnioroczne straty powodziowe w Polscew okresach wieloletnich(GUS)

23. Straty powodziowe

24. Straty powodziowe Widok Nowego Orleanu w sierpniu 2005 roku po przejściu huraganu Katrina Powódź w delcie Missisipi w 2005 roku spowodowała ponad 200 mld $ strat. Była to największa powódź w historii USA.

25. Straty powodziowe Schemat powiązań: zagrożenia – straty – systemy ochrony przed powodzią

26. Straty powodziowe Przyczyny wzrostu ryzyka powodzi i strat nimi wywołanych Wzrost liczby ludności i rozwój osadnictwa: - zmiany użytkowania terenu powodujące zmniejszenie retencyjności zlewni (urbanizacja, wylesianie, przekształcenia naturalnych terenów zalewowych) - zmiany warunków odpływu wód opadowych i roztopowych Wzrost dobrobytu i związany z tym rozwój gospodarczy na terenach potencjalnie zagrożonych Ocieplenie klimatu (wzrost pojemności wodnej atmosfery, wzrost intensywności opadów, zmiany sezonowości i układów cyrkulacji)

27. Środki ochrony przed powodzią • Środki organizacyjno-administracyjne: • działania Komitetów Przeciwpowodziowych, Centrum • Antykryzysowego • System Monitoringu i Osłony Kraju • przepisy prawne (Prawo Wodne, Miejscowe Plany • Zagospodarowania Terenu itp.) • edukacja ludności terenów zagrożonych • Środki ekonomiczne: • ubezpieczenia • ulgi podatkowe, dopłaty bezpośrednie dla rolników • kary pieniężne za nieprzestrzeganie przepisów Środki techniczne

28. Środki ochrony przed powodzią Środki techniczne Środki ochrony czynnej Środki ochrony biernej • Zmniejszają wysokość fali wezbraniowej i redukują wielkość przepływów: • Poldery • Suche zbiorniki • Wielozadaniowe zbiorniki • retencyjne • Obiekty małej retencji • Retencyjne przysposobienie • zlewni • Wpływają na bezpieczne odprowadzenie wód wielkich: • Wały przeciwpowodziowe • Regulacja rzek • Kanały ulgi

29. Środki techniczne ochrony czynnej Poldery Poldery sterowane - zalewane w przypadku niebez-pieczeństwa przerwania wałów Poldery przepływowe - zalewane w czasie każdego wezbrania

30. Środki techniczne ochrony czynnej Poldery Poldery w dolinie Odry po stronie niemieckiej – w lipcu 1997 roku Polder we Wrocławiu w lipcu 1997 roku

31. Środki techniczne ochrony czynnej Suche zbiorniki

32. Środki techniczne ochrony czynnej Wielozadaniowe zbiorniki retencyjne Widok zbiornika wodnego w Czorsztynie Redukcja fali wezbraniowej w lipcu 1997 roku

33. Środki techniczne ochrony czynnej Retencyjne przysposobienie zlewni • zalesienia, zmiana struktury i rozmieszczenia lasów • poprawa struktury upraw • orka wzdłuż warstwic • poprawa struktury gleb • odtwarzanie mokradeł • budowa zbiorników dla wód opadowych na terenach • zurbanizowanych, odprowadzanie wód opadowych • do gruntu, tworzenie tzw. „zielonych dachów”

34. Środki techniczne ochrony biernej Wały przeciwpowodziowe

35. Środki techniczne ochrony biernej Regulacja rzek Likwidacja miejsc zatorogennych Zwiększenie przepustowości koryta rzeki Koryto rzeki roztokowej Widok w planie koryta rzeki meandrującej Koryto rzeki meandrującej Przekrój poprzeczny koryta

36. Środki techniczne ochrony biernej Kanały ulgi Kanał ulgi w Opolu

37. Podsumowanie i wnioski Zmiany w środowisku naturalnym mają istotny wpływ na ryzyko i podatność na powodzie. Zmiany te są w większości negatywne i zauważalne w każdej skali – globu, kraju, regionu a także lokalnie. Istotnym czynnikiem zmian jest wzrost liczby ludności, powodujący rozwój osadnictwa i gospodarki oraz zmiany użytkowania terenu zlewni. Treny zagrożone, obecnie intensywnie zagospodarowane wymagają coraz skuteczniejszej ochrony • Programy rozwoju gospodarczego i użytkowania terenu powinny byćdostosowanie do potencjalnego zagrożenia powodziowego: • wyznaczanie stref zagrożenia • planowanie i gospodarka w przestrzenna musi • uwzględniać ograniczenia w użytkowaniu i zabudowie • terenów zalewowych

38. Podsumowanie i wnioski Ochrona przed powodzią wymaga kompleksowych rozwiązańi powinna obejmować zespół różnorodnychi wzajemnie powiązanych działań technicznych, ekonomicznychi administracyjnych W działaniach tych należy uwzględniać wymagania ochrony środowiska • Jako priorytetowe należy uznać działania wpływające na wzrost retencji w zlewni: • renaturyzacja rzek i dolin • budowa polderów, suchych zbiorników oraz obiektów • małej retencji • retencyjne przysposobienie zlewni Istniejące obiekty wymagają racjonalnej modernizacji w celu poprawy ich funkcjonowania