Aktualne problemy ochrony przed powodzią

Prezentacja na temat: "Aktualne problemy ochrony przed powodzią"— Zapis prezentacji:

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
Wezbranie jest zjawiskiem przyrodniczym

5 Podstawowe pojęcia hydrologiczne
Powódź jest zjawiskiem zarówno przyrodniczym jak i gospodarczym

6 Czynniki naturalne wpływające na wielkość wezbrania opadowego
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 powierzchnia objęta deszczem w stosunku do powierzchni zlewni Schemat zlewni rzecznej

7 Czynniki naturalne wpływające na wielkość wezbrania opadowego
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 Schemat obiegu wody w zlewni rzecznej
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) Rodzaj użytku E [mm] Zadrzewienie 609 Łąka 500 Pole rzepaku 465 Pole buraków 454 Pole pszenicy 436 Gleba 346

10 Wpływ klimatu, środowiska geograficznego i zagospodarowania zlewni na formowanie się wezbrań
Wielkość odpływu powierzchniowego w ciągu roku (Ryszkowski i Kędziora 1987) Rodzaj użytku Odpływ powierzchniowy [mm] Las iglasty 64 Łąka 88 Pole uprawne 102 Pole w ugorze 230 Teren zabudowy wiejskiej 256

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 zmian użytkowania zlewni na wielkość fali przy podobnym opadzie
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 zmian użytkowania zlewni na wielkość fali przy podobnym opadzie
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 Reżim hydrologiczny rzek
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 stanowi ok. 7 % powierzchni Polski (Ciepielowski 1994)

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 Mioduszewskiego 2005, z niewielkimi zmianami) Kategoria Opis Występowanie I Bardzo wysokie – zagrożenie życia, zniszczenia budynków mieszkalnych i gospodarczych oraz obiektów infrastruktury Obwałowane rzeki w miastach i terenach zamieszkanych, zabudowane doliny pozbawione ochrony II Umiarkowane – straty głównie w rolnictwie i obiektach infrastruktury Doliny chronione lub doliny pozbawione ochrony użytkowane rolniczo, brak zabudowy mieszkaniowej i gospodarczej III Niskie – niewielkie straty ekonomiczne, miejscowe uszkodzenia obiektów infrastruktury Pozbawione ochrony doliny rzeczne pokryte roślinnością (lasy, mokradła, użytki zielone), obiekty infrastruktury o znaczeniu lokalnym

21 Straty powodziowe Struktura strat spowodowanych klęskami żywiołowymi na świecie w latach IMGW 1999

22 Średnioroczne straty powodziowe w Polsce w okresach wieloletnich (GUS)
Straty w mln zł 368 489 549 1991 – 1998 w roku 1997 2 274 7 873 883

23 Straty powodziowe

24 w sierpniu 2005 roku po przejściu huraganu Katrina
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 Schemat powiązań: zagrożenia – straty – systemy ochrony przed powodzią
Straty powodziowe Schemat powiązań: zagrożenia – straty – systemy ochrony przed powodzią

26 Przyczyny wzrostu ryzyka powodzi i strat nimi wywołanych
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 być dostosowanie 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 rozwiązań i powinna obejmować zespół różnorodnych i wzajemnie powiązanych działań technicznych, ekonomicznych i 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