• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Prof. Magnuszewski o ograniczaniu skutków powodzi

    17.09.2010. 00:11
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Czy rozwój nauki może przyczynić się do zmniejszenia strat powodziowych? Nie brakuje wyzwań dla przyrodników i inżynierów, którzy powinni współtworzyć mapy zagrożenia powodziowego na podstawie badań historycznych form terenu i nowych, dynamicznych obliczeń uzupełniających statyczne modele hydrauliczne. O elastycznych zachowaniach i nowoczesnym projektowaniu mówił prof. Artur Magnuszewski z Uniwersytetu Warszawskiego 7 września podczas debaty "Powódź 2010" na I Krajowym Kongresie Hydrologicznym w Warszawie.

    "Jeżeli chcemy ograniczać skutki powodzi, które są nieuniknione przy nasilających się zmianach klimatu, pierwsza droga - zapobiegać, druga - zabezpieczać się, trzecia - zabronić budowania na terenach zalewowych" - stwierdził prof. Magnuszewski.

    Przypomniał, że zgodnie z klasyczną hydrotechniką, w górach są budowane suche, przeciwpowodziowe zbiorniki retencyjne, w środkowym biegu rzeki - obwałowania, zaś doliny służą jako poldery.

    W ocenie prof. Magnuszewskiego, budowa nowych wielkich zbiorników retencyjnych w Polsce jest mało prawdopodobna. Jednocześnie istniejące zbiorniki, przy tej skali opadu, z jaką mieliśmy do czynienia w tym roku, nie są w stanie przyjąć odpowiedniej ilości wody. Mogą zatem być używane jedynie do regulowania i opóźniania kulminacji na dopływach oraz takiej ich synchronizacji, żeby nie zbiegły się na głównej rzece.

    Przyrodnik skomentował również problem zbyt ciasnych wałów na rzekach w dużych miastach Polski i nie tylko. "Warszawa jest w gorsecie wałów. Zamiast wymaganych 900 metrów ich rozstaw wynosi zaledwie 450 metrów. Tak rozwijało się miasto, tak silna była presja na wykorzystanie miejsca nad rzeką. Jaki jest tego skutek? Robiliśmy obliczenia - woda, która w normalnych warunkach jest wodą rzędu tysiącletniej, dzisiaj rzędna tej wody jest osiągana przez wodę stuletnią" - tłumaczył. Woda 100-letnia to wysoki stan rzeki, który może zdarzyć się z prawdopodobieństwem 1 proc. Przy wodzie 1000-letniej prawdopodobieństwo wynosi 0,1 proc.

    Jak stwierdził prof. Magnuszewski, mieszkamy w pobliżu wałów w złudnym poczuciu, że jesteśmy przez nie chronieni. To sytuacja modnych dzielnic Warszawy, np. Wilanowa czy Saskiej Kępy. I, choć rzędna wałów jest w Warszawie projektowana na przyjęcie wody tysiącletniej, pojawiają się problemy, które można było obserwować w czasie tegorocznej powodzi.

    Naukowiec wspomniał o opracowanym w Holandii narodowym programie "Więcej miejsca dla rzek". Zakłada on pogodzenie się z faktem, że rzeka to nie jest "niebieskie miejsce na mapie", ale teren, który wyznacza zasięg równin zalewowych. Teren ten od początku holocenu był wykorzystywany przez wielkie wody do przepływu i przez nie kształtowany.

    "Presja człowieka, zwłaszcza widoczna w XIX w. dążność do wykorzystania każdego hektara, wydarcia go przyrodzie pod rolnictwo i zabudowę, doprowadziła do tego, że wały stoją bardzo blisko rzeki. Często wały były projektowane po dawnych korytach rzecznych, starorzeczach. W efekcie, jak mogliśmy obserwować w czasie tej powodzi, nowe wały o poprawnie zbudowanej konstrukcji okazały się nieskuteczne dlatego, że filtracja pod korpusem wału w kierunku paleokoryt doprowadzała do jego awarii" - analizował uczony.

    Drugi kierunek, który zaproponował prof. Magnuszewski, to przystosowanie się mieszkańców terenów zalewowych do ryzyka, m.in. poprzez specyficzne projekty domów.

    "Skoro wiemy, że mieszkamy na terenie zalewowym, to jest trochę tak, jak zbudowanie domu na terenie sejsmicznym. Należy się liczyć z tym, że pewnego dnia możemy mieć problem z powodzią" - mówił uczestnik debaty hydrologów.

    Zauważył, że po powodziach na Missisipi Federal Emergency Management Agency w Stanach Zjednoczonych wydała przewodnik dla właścicieli domów położonych na terenach zalewowych. Publikacja ta pokazuje, jak przystosować dom do przetrwania powodzi i co zrobić, żeby straty były minimalne.

    Podkreślił, że przystosowania architektoniczne, które pozwalają zminimalizować straty, dotyczą nie tylko domów, które są na nowo stawiane, ale również budowli istniejących. Tymczasem w Polsce nie ma zwyczaju angażowania projektantów w takie szczegóły, a standardowe projekty są najczęściej wybierane z ogólnych katalogów.

    "Jeżeli kupimy działkę na terenie potencjalnego zagrożenia powodziowego, bierzemy mapy do jakiej rzędnej może woda podejść - idziemy do architekta i mówimy, że chcemy, aby zaprojektował dom, który wytrzyma wodę stuletnią" - radził ekspert.

    Dla projektanta czy planisty przestrzennego, który będzie wykonywał takie zadanie, bardzo istotna jest informacja zawarta w mapach zagrożenia powodziowego. Rozpoznanie środowiska to wyzwanie dla przyrodników, w tym uczonych badających powodzie historyczne. Wiele danych zawartych jest w postaci pewnych form terenu. Praktyczne zadania mają też inżynierowie.

    "Mapy są zazwyczaj robione w postaci obliczeń statycznych, czyli mamy model hydrauliczny, który liczy przepływ w międzywalu, następnie obliczana rzędna wody stuletniej jest ekstrapolowana w sposób geometryczny na obszar za wałem. Potrzebne są natomiast obliczenia dynamiczne, które zakładają przerwanie wału i przebieg powodzi w sposób dynamiczny, żeby kontrolować to zjawisko" - postulował prof. Magnuszewski.

    Dodał, że odpowiednie mapy i informacja przestrzenna są niezbędne, aby uzasadnić zrezygnowanie z urbanizacji niebezpiecznych miejsc i zakaz budowania na terenach zalewowych.

    PAP - Nauka w Polsce, KOL

    agt/

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Szara woda – Europejska Norma 12056-1 definiuje szarą wodę jako wolną od fekaliów zabrudzoną wodę. W praktyce jest to nieprzemysłowa woda ściekowa wytwarzana w czasie domowych procesów takich jak mycie naczyń, kąpiel czy pranie, nadająca się w ograniczonym zakresie do powtórnego wykorzystania. W tradycyjnym gospodarstwie domowym 50—80% wody ściekowej może być wykorzystanej jako szara woda. Do wykorzystania nadaje się niemal cała woda, jakiej używa się w domu, z wyjątkiem wody po spłukaniu toalet. Szara woda znacznie różni się od wody powstałej po spłukaniu ubikacji zarówno ilością, jak i różnorodnością zawartych w niej chemikaliów i bakterii (od odchodów po toksyczne środki chemiczne). Szara woda zawdzięcza swą nazwę mętnemu wyglądowi oraz statusowi, który nie kwalifikuje jej jako wody czystej pitnej ani też jako wody silnie skażonej. Zgodnie z powyższą definicją, jeśli szara woda zawiera znaczące ilości odpadów kuchennych czy też silne środki chemiczne, należy ją zakwalifikować jako ściek. Kanał przeciwpowodziowy (Kanał ulgi), to kanał wodny, który wybudowany został w celu bezpiecznego przeprowadzenia wód przez określony teren. Kanały przeciwpowodziowe najczęściej stosuje się do przeprowadzenia wód wezbraniowych (jako podstawowe zadanie danego kanału). Takie rozwiązanie hydrotechniczne ma zapobiec wystąpieniu powodzi na określonym obszarze zalewowym. Kanał taki może być wykorzystywany do przeprowadzania części wód rzeki. Budowla regulacyjna – rodzaj budowli hydrotechnicznej stosowanej w hydrotechnice w szczególności przy regulacjach rzek i innych cieków wodnych. Do budowli regulacyjnych zalicza się: tamy (tamy podłużne i tamy poprzeczne – ostrogi), opaski brzegowe, poprzeczki, przetamowania, umocnienia brzegowe, skrzydełka, żłoby oraz progi. Podstawowymi celami, dla których stosuje tego typu budowle to: utrwalenie brzegów, wytworzenie nowych brzegów oraz ich zabezpieczenie przed niszczącym działaniem wody, sterowanie strumieniem przepływającej wody i przyspieszenie zalądowienia określonych akwenów. Jednym z najczęściej pożądanych skutków budowy tego typu budowli jest zawężenie koryta cieku i skoncentrowanie przepływu w tym węższym jego przekroju. Skutkiem takiego działania jest zwiększenie prędkości przepływu, a co za tym idzie również zwiększenie unoszenia rumowiska. Może to powodować obniżeniem poziomu dna w wyniku jego wymywania, co należy uwzględnić przy projektowaniu tego typu regulacji rzeki. Korona budowli regulacyjnych zazwyczaj wznosi się do poziomu średniej wody rocznej, lub niższego i z tego względu bywa zalewana podczas wezbrań, co powinno być uwzględnione podczas ich wykonywania.

    Susza fizjologiczna – okres, w którym roślina nie może pobierać wody z otoczenia, mimo iż woda tam występuje. Bezpośrednią przyczyną jest zbyt wysoki potencjał osmotyczny roztworu glebowego. Ilość pobieranej przez roślinę wody zależny od powierzchni absorbującej i różnicy potencjału wody. Gdy różnica potencjału jest zbyt mała roślina nie pobiera wystarczającej ilości wody. Znak wysokiej (wielkiej) wody – sposób oznaczania maksymalnej wysokości wezbrania wód powodziowych.Takie znaki są upamiętnieniem klęski żywiołowej, jak i ostrzeżeniem dla następnych pokoleń; jest to zwyczaj sięgający średniowiecza. Oprócz wysokości poziomu wody zawiera również datę wystąpienia powodzi. Może mieć formę wykutej linii w murze, bądź tablicy z zaznaczonym markerem.

    Kanał Odpływowy (Przewał Widawski) – to kanał we Wrocławiu, stanowiący element zabezpieczenia przeciwpowodziowego miastakanał przeciwpowodziowy. Zlokalizowany jest we wschodniej części Wrocławia, pomiędzy osiedlami Strachocin i Swojczyce. Wybudowany został w celu umożliwienia przerzutu części wód wezbraniowych na rzece Odra, do rzeki Widawy i tym samym przeprowadzenia ich poza centrum miasta. Jego długość wynosi ok. 2,5 km. Stanowi on uzupełnienie węzła wodnego Bartoszowice–Opatowice, który umożliwia sterowanie przepływem wód przez Wrocławski Węzeł Wodny. Możliwości kanału w czasie powodzi w 1997 r. były zdecydowanie nie wystarczające i wynosiły do 150 m/s. Planowana jest modernizacja tego elementu ochrony przeciwpowodziowej Wrocławia, poprzez inwestycję polegającą na jego przebudowie, tak aby istniała możliwość przerzucenia 320 m/s wody wezbraniowej z Odry do Widawy, co stanowić ma około 10% ilości wód powodziowych, którą ma mieć możliwość przeprowadzić cały Wrocławski Węzeł Wodny. Odpowiedzialny za modernizację obwałowań na terenie Wrocławia i za budowę przerzutu do rzeki Widawy będzie Dolnośląski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych we Wrocławiu oraz Pełnomocnik Rządu ds. Programu dla Odry 2006. Wymakanie roślin – zjawisko polegające na zatapianiu roślin i w konsekwencji ich uszkadzanie poprzez wodę powstającą w czasie roztopów lub powodzi. Rozmiar strat zależy od czasu zalegania wody.

    Zator lodowy – zjawisko polegające na znacznym wypełnieniu koryta rzeki krą i zmniejszeniem bądź zablokowaniem jego przekroju. Występuje przy tym podpiętrznie wody, mogące prowadzić do powodzi. Jest wiele typów zatorów mających różne genezy. W Polsce często powstają one na długich rzekach płynących południkowo: (Wisła, Bug, Odra, Warta). W ich górnym biegu ruszyły już lody, natomiast dolny bieg ciągle jest pokryty lodem. Trąba wodna (trąba morska) to zjawisko meteorologiczne polegające na formowaniu się pionowego chmurzastego wiru w kształcie leja, występującego nad powierzchnią wody, połączonego z chmurą kłebiastą. Pod tą postacią jawi się jako nadwodne tornado, które wznosi wodę. Jest znacznie słabsza od swego lądowego odpowiednika. Trąby wodne są w dużym stopniu przezroczyste i w początkowej fazie można je zauważyć tylko dzięki śladowi jaki pozostawiają na powierzchni wody.

    Prędkość wody – prędkość cząstki wody w cieku wodnym. Zwykle jest wyrażana w metrach lub w centymetrach na sekundę. Czynnikami wpływającymi na prędkość wody są ukształtowanie powierzchni i kąt nachylenia terenu, w jakim znajduje się ciek wodny oraz rodzaj i wielkość cieku. Woda płynąca zazwyczaj ma mniejszą prędkość przy krawędziach i na dnie cieku natomiast największą prędkość odnotowuje się w środku cieku. Ze względu na skutki przepływu prędkość wody może być:

    Powódź błyskawiczna (gwałtowna) (ang.: flash flood) - rodzaj powodzi związanej z szybkim zalaniem nisko położonych obszarów, rzek i strumieni przez zwiększone opady deszczu spowodowane zazwyczaj przez burzę lub przez kilka burz. Powodzie błyskawiczne mogą nastąpić także wskutek zatoru lodowego na rzece, lub zostać spowodowane uszkodzeniem obiektu hydrotechnicznego (np. przerwaniem tamy). Powódź błyskawiczna ma miejsce, gdy ziemia zostaje nasycona wodą, która zgromadziła się tak szybko, że nie może być wchłonięta. Woda zbiera się i szybko spływa dalej w dół stoku nagle wzbierającą falą.

    Woda mineralna – naturalna woda lecznicza zawierająca co najmniej 1000 mg/dm³ rozpuszczonych składników stałych w postaci jonów. Oprócz tego może zawierać rozpuszczone gazy pochodzenia naturalnego (dwutlenek węgla, siarkowodór). Najczęściej (w handlu detalicznym w Polsce wyłącznie) jest to woda wgłębna, która sole mineralne pozyskała z rozpuszczania minerałów lub skał, przez które przepływała. Po raz pierwszy definicję wody mineralnej określono na Międzynarodowym Kongresie Balneologicznym w Bad Nauheim w roku 1911. Wirtualna woda – ilość wody, która jest potrzebna do wyprodukowania danego produktu spożywczego, a także produkty, które są sprzedawane państwom, w których nie są uprawiane (bądź uprawiane w małej ilości) ze względu na niedostępność wody. Zaoszczędzona w ten sposób woda może być wykorzystana do innych celów. Obroty wirtualną wodą wynoszą około 800 mld USD. Koncepcja została wprowadzona w 1993 przez Johna Anthonego Allana. Jeden hamburger to około 2400 litrów wirtualnej wody. Przeciętny Amerykanin konsumuje około 6,800 litrów wirtualnej wody każdego dnia, trzykrotnie więcej niż Chińczyk.

    Prąd powierzchniowy – jest bezpośrednio związany z ruchem wiatru, który dzięki swojej sile przesuwa masy wody. Na kierunek poruszania się prądu bardzo duże znaczenie ma siła Coriolisa, która odchyla kierunek cząsteczek wody o ok. 45°, a faktyczny kierunek wody jest wypadkową tych dwóch sił. Jako że woda w oceanach ułożona jest warstwowo, kolejne warstwy znajdujące się poniżej poziomu wody zaczynają się również poruszać wskutek siły tarcia. W coraz niższych warstwach siła ta jest coraz mniejsza i coraz bardziej odchylona od kierunku wiatru. Na głębokości zwanej głębokością Ekmana woda płynie w kierunku przeciwnym do kierunku wiatru, a jej prędkość spada do 0,043 prędkości wiatru na powierzchni. Woda stołowa - produkt spożywczy w postaci czystej wody (gazowanej lub niegazowanej), konfekcjonowany zazwyczaj w butelkach. Jest ona naturalnie lub sztucznie mineralizowana. Wodę stołową otrzymuje się przez zmieszanie wody źródlanej lub pitnej wody podziemnej z naturalną wodą mineralną, solami naturalnymi lub innymi składnikami mineralnymi.

    Zbiornik przepływowy – to rodzaj zbiornika wodnego powstałego w wyniku przegrodzenia rzeki lub innego cieku wodnego jazem lub zaporą, w celu utrzymania stałego, określonego poziomu wody w stanowisku górnym budowli piętrzącej. Typowy zbiornik przepływowy nie posiada zdolności retencyjnych (objętości użytkowej), a poziom wody w zbiorniku jest stały. Dla pewnych zbiorników w określonym celu, np. dla potrzeb elektrowni wodnej w celu wykorzystania pewnej objętości warstwy wody w szczytach energetycznych do zwiększonej produkcji energii elektrycznej, mogą jednakże zostać dopuszczone pewne, stosunkowo niewielkie wahania wody w zbiorniku, w typowych przypadkach do 1 m (zbiorniki przepływowe z wyrównaniem dobowym). Przykładem takiego zbiornika jest największy, przepływowy zbiornik wodny w Polsce, zlokalizowany na rzece Wisła, Zbiornik Włocławek o pojemności 408 mln m, dla którego dopuszczalne są wahania stanów wody rzędu 0,64-0,66 m. Czupresnka reka (bułg. Чупренска река) - rzeka w Bułgarii. Wypływająca z gór Starej Płaniny, uchodząca do Stakewskiej reki. Najmniejsza ilość wody w rzece jest w lipcu i sierpniu. W rzece jest niski poziom wody, latem prawie wysycha. W niektórych obszarach, zwłaszcza przy wsiach, znajdują się liczne sztuczne odgałęzienia rzeki wykorzystywane do nawadniania pól. Na rzece znajdują się liczne młyny. Nazwa rzeki pochodzi od największej miejscowości, przez którą przepływa - Czuprene.

    Botijo lub búcaro (hiszp.), càntir, pitxell lub poal (kat.), to tradycyjne hiszpańskie naczynie z porowatej gliny przeznaczone do przechowywania wody. Szczególną własnością botijo jest fakt, że napełnione wodą i wystawione na działanie promieni słonecznych schładza wodę na zasadzie parownika. Botijo ma zazw. obły kształt i posiada jeden lub więcej wlewów do napełniania go wodą, a także jeden lub więcej "dziubków" zwanych pitón o pitorro które służą do picia lub nalewania wody do naczń. Botijo jest tradycyjnym elementem kultury hiszpańskiej. Może różnić się kształtem, kolorem i materiałem z którego jest wykonane w zależności od regionu.

    Dodano: 17.09.2010. 00:11  


    Najnowsze