Monter_budownictwa_wodnego_712[03].Z1.08

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Wezbrania i powodzie

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Klasy i rodzaje wałów

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Rodzaje retencji

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Zbiorniki retencyjne

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. ZagroŜenia powodziowe

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o wykonywaniu zabezpieczeń

przeciwpowodziowych.

W poradniku znajdziesz:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŜ ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia załoŜonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,

−

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŜ opanowałeś określone treści,

−

wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować

umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów,

−

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

−

literaturę.
JeŜeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela

o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Po opracowaniu materiału spróbuj rozwiązać sprawdzian z zakresu jednostki modułowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

712[03].Z1

Technologia robót hydrotechnicznych

712[03].Z1.01

Organizowanie stanowiska pracy

712[03].Z1.02

Wykonywanie pomiarów zwi

zanych z robotami

hydrotechnicznymi

712[03].Z1.03

Wykonywanie robót melioracyjnych

712[03].Z1.04

Wykonywanie robót ziemnych

i pogł

biarskich

712[03].Z1.05

Wykonywanie budowli regulacyjnych

712[03].Z1.06

Zabudowa potoków górskich

712[03].Z1.07

Wykonywanie budowli pi

trz

cych

712[03].Z1.08

Wykonywanie zabezpiecze

przeciwpowodziowych

712[03].Z1.09

Wykonywanie sieci wodoci

gowych i kanalizacyjnych

712[03].Z1.10

Obsługa urz

dze

i obiektów

hydrotechnicznych

712[03].Z1.11

Wykonywanie konserwacji

i naprawy budowli wodnych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej „Wykonywanie zabezpieczeń

przeciwpowodziowych” powinieneś umieć:

−

organizować stanowisko pracy do wykonywania robót zgodnie z wymaganiami
technologicznymi,

−

określać cele wykonywania budowli piętrzących,

−

dokonywać klasyfikacji budowli piętrzących,

−

wyjaśniać działanie budowli piętrzących,

−

określać zmiany w środowisku spowodowane przez budowle piętrzące,

−

odczytywać rysunki budowli piętrzących,

−

rozróŜniać elementy konstrukcyjne i niekonstrukcyjne budowli,

−

rozróŜniać elementy jazu z zamknięciami i bez zamknięć,

−

określać zasady wykonywania robót podwodnych oraz fundamentowania budowli
wodnych,

−

określać zasady posadowienia budowli wodnych na palach, ściankach szczelnych,
studniach oraz kesonach,

−

wyjaśniać występowanie filtracji wody pod budowlami piętrzącymi,

−

określać zmiany w gruncie wywołane filtracją wody,

−

dobierać materiał, maszyny, narzędzia i sprzęt do wykonania budowli piętrzących,

−

wykonywać roboty betoniarskie, zbrojarskie, ślusarskie, kowalskie i ciesielskie,

−

montować zamknięcia budowli piętrzących,

−

montować zasuwy,

−

dobierać materiał na ścianki szczelne,

−

wykonywać dylatację,

−

wykonywać elementy umocnień wokół budowli piętrzących,

−

montować aparaturę kontrolno-pomiarową,

−

określać zasady wykonywania budowli pomocniczych,

−

posługiwać się instrukcją eksploatacyjną budowli piętrzących,

−

sprawdzać jakość wykonania robót,

−

wykonywać obmiar i przedmiar w zakresie wykonywanych robót,

−

określać zasady odbioru robót,

−

wykonywać prace związane z konserwacją i naprawą elementów budowli wodnych,

−

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej oraz
ochrony środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

wyjaśnić przyczyny powstawania wezbrań oraz ich rodzaje,

−

scharakteryzować środki ochrony przed powodzią,

−

określić klasy i rodzaje wałów przeciwpowodziowych,

−

określić sposoby wykonywania wałów przeciwpowodziowych,

−

rozróŜnić i wykonać budowle pomocnicze,

−

posłuŜyć się dokumentację techniczną,

−

ustalić trasę wałów,

−

określić wymiary wałów przeciwpowodziowych,

−

wykonać roboty przygotowawcze,

−

określić zasady doboru gruntów do budowy wałów przeciwpowodziowych,

−

określić sposoby zagęszczania kolejnych warstw gruntu podczas wykonywania wałów
przeciwpowodziowych,

−

dobrać

materiały,

narzędzia

sprzęt

wykonywania

zabezpieczeń

przeciwpowodziowych,

−

określić zasady zalesiania dorzeczy,

−

wykonać prace związane z umacnianiem skarpy wału,

−

skontrolować jakość robót w czasie budowy wałów,

−

określić zasady eksploatacji wałów,

−

zapobiec przeciekom korpusu wału,

−

wykonać prace związane zabezpieczeniem wałów przed przerwaniem,

−

wykonać prace związane z zabezpieczeniem skarpy przed falowaniem oraz niszczącym
działaniem płynącej kry,

−

wykonać prace związane z konserwacją wałów,

−

wykonać prace związane odbudową przerwanych wałów,

−

rozróŜnić sposoby retencjonowania wody na terenie zlewni,

−

określić sposoby ograniczenia spływu powierzchniowego,

−

określić rodzaje i przeznaczenie zbiorników retencyjnych,

−

określić zasady gospodarowania wodą zgromadzoną w zbiornikach retencyjnych,

−

określić zasady łamania lodu na rzece,

−

wykonać przedmiar i obmiar z zakresie wykonywanych robót,

−

określić zasady współpracy z przełoŜonymi oraz instytucjami zajmującymi się
gospodarką wodną w przypadku zagroŜenia powodziowego,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony środowiska podczas
wykonywania prac związanych z budową zabezpieczeń przeciwpowodziowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Wezbrania i powodzie

4.1.1. Materiał nauczania

Wezbraniem nazywamy podniesienie się stanu wody w rzece. Występujące z brzegów

wody, powodujące straty gospodarcze i społeczne, nazywamy powodziami. Straty te, pomimo
niewątpliwych osiągnięć w walce z powodziami, są powaŜne. W latach 1957 – 1986 wynosiły
one przeciętnie rocznie około 5 mld zł, w 1980 r. ponad 20 mld zł.

PowyŜsze liczby obrazują tylko, tzw. straty wymierne, oparte na wycenie szkód. Oprócz

tego  występują  jeszcze  straty  niewymierne,  tj.  takie,  które  utrudniają  realizację  określonych
zadań.  Wysokość  tych  strat  szacuje  się  średnio  na  50%  strat  wymiernych.  Dlatego  teŜ
przeciętne  roczne  straty  powodziowe  szacuje  się  w  Polsce  na  ponad  7  mld  zł,  z  czego  na
rolnictwo przypada około 50% udziału.

Ochrona przed powodzią jest, więc powaŜnym zagadnieniem gospodarczym

i społecznym, którego opanowanie w sposób planowy i skuteczny opierać się powinno na
znajomości przyczyn je wywołujących i odpowiednim doborze środków ochrony.

W Polsce występują wezbrania zarówno letnie, wywołane: opadami nawalnymi,

frontalnymi, rozlewnymi jak i zimowe, wywołane: roztopami, zatorami lodowymi, śryŜem
oraz sztormami wzdłuŜ wybrzeŜa Bałtyku. KaŜdy z tych typów wezbrania moŜe spowodować
powódź.

Pomimo ogromnego postępu technicznego i trwających od dziesiątek lat prac mających

poprawić  bezpieczeństwo  powodziowe,  współczesne  powodzie  biją  rekordy  zarówno  pod
względem  wysokości  poziomu  wody  jak  i  wielkości  strat  materialnych.  Według  UNESCO
w XX wieku w powodziach straciło Ŝycie ok. 9 mln osób.

Pod koniec stulecia kaŜdego roku notowano na Ziemi ok. 150 – 170 powodzi. Średnie

roczne straty powodziowe na świecie liczy się w dziesiątkach miliardów dolarów. W samych
tylko  Stanach  Zjednoczonych  przeciętne  roczne  straty  powodziowe  wynoszą  około  4  mld  $.
W  Polsce  straty  spowodowane  powodzią  z  lata  1997  roku  na  Odrze  oszacowane  zostały  na
3 mld Euro, natomiast z lata 2001 na środkowej i górnej Wiśle straty wyniosły 850 mln Euro.

Zapobieganie powodziom i łagodzenie ich skutków polega na stosowaniu środków:

–

technicznych,

–

administracyjnych,

–

ekonomicznych.

Do środków technicznych zalicza się: zbiorniki wodne, obwałowania, kanały ulgi,

regulację rzek, zwiększenie retencji na obszarach dorzeczy, np. przez zalesienie, łamanie lodu
prognozy hydrologiczne i meteorologiczne.

Do środków administracyjnych zalicza się róŜnego rodzaju przedsięwzięcia

organizacyjne,

np.

zakaz

zabudowy

międzywala,

działalność

komitetów

przeciwpowodziowych itp. Natomiast do środków ekonomicznych zaliczamy ubezpieczenie
od strat powodziowych.

Powszechnie

stosowanym

rodkiem

ochrony

przed

powodziami

są

wały

przeciwpowodziowe.  W  Polsce  pierwsze  wały  wznoszone  były  w  XII  w.  Są  to  budowle
ziemne,  tworzone  w  celu  ochrony  przed  zalaniem  wodą  terenów,  osiedli  i  róŜnego  rodzaju
obiektów.  Buduje  się  je  na  tych  odcinkach  rzek,  gdzie  zalewane  są  wsie,  osiedla  i  miasta,
a takŜe grunty uŜytkowane rolniczo.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W Polsce z 1 600 000 ha obszarów zagroŜonych powodziami ponad 1 200 000 ha juŜ jest

chronionych wałami oraz przez wybudowanie zbiorników retencyjnych i polderów. Aktualnie
łączna długość obwałowań wynosi w Polsce około 9 000 km.

Powódź jest zjawiskiem naturalnym, losowym, spowodowanym gwałtownym topnieniem

niegów i intensywnymi deszczami, zlodzeniem rzek, nawalnymi deszczami, krótkotrwałymi

burzami, silnymi wiatrami na wybrzeŜu od morza w kierunku lądu. Nie ma moŜliwości ścisłego
określenia czasu, miejsca i wielkości - rozmiarów jej wystąpienia.

Ochrona przed powodzią wymaga znajomości praw przyrody, prognozowania zjawisk

meteorologicznych i hydrologicznych, związków tych zjawisk z zagadnieniami ekonomicznymi
oraz duŜej praktycznej wiedzy i doświadczenia z zakresu problematyki hydrotechnicznej
i gospodarczej.

Działania ochronne polegają na takim przygotowaniu się organizacyjno-technicznym,

a maksymalnie złagodzić skutki spływu wód powodziowych. Całkowita eliminacja zagroŜenia
powodziowego jest niemoŜliwa. Nawet dąŜenie do jej osiągnięcia nie jest celowe. Nie moŜna
doprowadzić do sytuacji, w których wartość systemu chroniącego będzie większa od wartości
chronionego majątku. JednakŜe oceny ekonomiczne wymagają określenia strat wynikających
z ewentualnej zawodności systemu chroniącego.

Urządzeniami wodnymi i róŜnego rodzaju działaniami ograniczającymi skutki powodzi

są przede  wszystkim:  zbiorniki  retencyjne  magazynujące  nadmierny  spływ  wód,  poldery,
lokalna  retencja  powodziowa  poprzez  wykorzystanie  terenów  na  zawału  rzek  (starorzeczy),
suche zbiorniki przeciwpowodziowe, obwałowania, regulacje rzek i potoków  górskich,  kanały
ulgi  –  na  terenach  większych  aglomeracji  miejskich,  zalesienia  w  szczególności  górnych  partii
dorzeczy  rzek,  likwidacja  zatorów  lodowych,  porządkowanie  międzywali  rzek  i  terenów
zalewowych,  lodołamanie  jak  i  bardzo  waŜny  czynnik  –  prognozowanie  i  ostrzeganie  przez
słuŜby Instytutu Meteorologii Gospodarki Wodnej o zagroŜeniach.

Niektóre z tych urządzeń, na przykład obwałowania projektuje się jako budowle okresowo

piętrzące wodę, a nie stale, stąd przy utrzymywaniu się długotrwałych bardzo wysokich stanów
wód  w rzekach,  naraŜone  są  na  częstsze  uszkodzenia  przesiąki,  rozluźnienie  gruntu.
Urządzenia  wodne  chroniące  przed  powodziami  projektowane  sana  określone  parametry.
W wypadku  ich przekroczenia  mamy  do  czynienia  na  ogół  z  katastrofą  budowlaną.  Sytuacje
ekstremalne  zaistniałe  na  Odrze  podczas  powodzi  lipiec  –  sierpień  1997r.  były  efektem
przejścia  fali  powodziowej  o  skali  przekraczającej  projektowane  parametry  urządzeń
przeciwpowodziowych.  Maksymalny  przepływ  Odry  we  Wrocławiu  był  o  50%  większy
niŜ przepływ, na który zaprojektowano i wykonano po 1903 r. system ochrony przed powodzią.

Innymi sposobami ograniczenia skutków powodzi są:

–

doskonalenie systemów osłony hydrologiczno-meteoroiogicznej,

–

podnoszenie standardu systemów łączności,

–

usprawnienie systemów powiadamiania i alarmowania ludności,

–

doskonalenie koordynacji działań – bezpośrednich powiązań operacyjnych na wszystkich
szczeblach odpowiedzialności – krajowym, wojewódzkim, lokalnym,

–

powszechna edukacja ludności o zagroŜeniach, ryzyku, sposobie ratowania siebie i dobytku,

–

prowadzenie szkoleń i ćwiczeń terenowych w sytuacjach symulowanego zagroŜenia.
W aglomeracjach miejskich największe zagroŜenie powodziowe związane jest

z moŜliwością zniszczenia:
–

systemu zaopatrzenia w wodę,

–

kanalizacji i oczyszczania ścieków,

–

składowisk odpadów,

–

magazynów materiałów niebezpiecznych.

Ryzyko powodzi jest ceną za gęstą zabudowę i uŜytkowanie atrakcyjnych pod wieloma

względami dolin rzecznych i terenów przybrzeŜnych. Wzrost zainwestowania w te obszary

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zwiększa  straty  i szkody  powodziowe.  Ocena  ryzyka  powinna  być  połączona  z  rachunkiem
ekonomicznym.  Trzeba  dokonać  wyboru  czy  budować  obwałowania  chroniące  miasta  przed
wodą  o  prawdopodobieństwie  pojawienia  się  raz  na  100,  300  czy  1000  lat  albo  pozostawić
wokół  miasta  tereny  do  zalania,  czy  teŜ  budować  zbiorniki  retencyjne  przechwytujące  falę
powodziową zagraŜającą miastu.

4.1.2.

Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jaka jest podstawowa definicja powodzi?

Co to jest wezbranie?

Jakie są przyczyny i rodzaje wezbrań?

Czego dotyczą środki techniczne w ochronie przeciwpowodziowej?

Kiedy stosuje się obwałowania?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj przyczyny wezbrań i powodzi występujących na terenie Polski.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący wezbrań i powodzi (materiał nauczania pkt. 4.1.1),

zastosować się do poleceń zawartych w instrukcji,

scharakteryzować przyczyny wezbrań,

określić przyczyny powodzi,

zaprezentować wykonane ćwiczenie,

dokonać oceny poprawności.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

mapa fizyczna Polski,

–

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Na mapie Polski zaznacz obszary szczególnie naraŜone na wystąpienia powodzi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący wezbrań i powodzi (materiał nauczania pkt. 4.1.1),

zastosować się do poleceń zawartych w instrukcji,

zaznaczyć obszary szczególnie naraŜone na wystąpienie powodzi,

zaprezentować pracę na forum grupy,

dokonać oceny poprawności zadania.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić pojęcie powódź ?

określić pojęcie wezbranie?

określić jakie są rodzaje powodzi ?

scharakteryzować środki ochrony przeciwpowodziowe?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.

Klasy i rodzaje wałów

4.2.1. Materiał nauczania

Wał przeciwpowodziowy – to sztuczne usypisko w kształcie pryzmy o przekroju

poprzecznym  trapeza.  Wznoszony  wzdłuŜ  rzeki  w  pewnym  oddaleniu  od  jej  koryta,  które
otaczając  tereny  zalewowe.  Przeciwdziała  rozlaniu  się  tych  wód  na  chronione  tereny
sąsiednie.  Zazwyczaj  ma  znaczną  długość,  odpowiednio  do ukształtowania  doliny
i chronionych przed zalaniem terenów zagospodarowanych.

Wał moŜe mieć róŜną konstrukcję zaleŜną od dostępnych materiałów oraz warunków

lokalnych.

Generalnie

przyjmuje

formę

trapezoidalną

rdzeniem

wykonanym

z nieprzepuszczalnego materiału, np. gliny.

Odpowiednia szerokość oraz właściwe zagęszczenie materiału stanowiącego pryzmę

wokół rdzenia pozwalają mieć pewność, Ŝe wał wytrzyma napór wody przez przewidziany,
zazwyczaj nie dłuŜszy niŜ kilka dni czas. ObłoŜenie darnią ma zapobiegać wymywaniu przez
wodę. Jednocześnie powaŜnym zagroŜeniem dla wałów są zwierzęta drąŜące w wałach nory,
bowiem mogą one prowadzić do utraty spoistości konstrukcji i jej rozmycia.

Rozstawa między wałami przeciwpowodziowymi zaleŜy od przepływu miarodajnego

o określonym prawdopodobieństwie wystąpienia Q p% (najczęściej wały projektuje się na
wodę stuletnią p=1%). Oczywiście im większe będziemy chcieli mieć zabezpieczenie przed
powodzią, tym wały będą droŜsze.

Rys. 1. Przekrój przez wał przeciwpowodziowy [3, s. 176]

Wały przeciwpowodziowe dzieli się na cztery klasy waŜności w zaleŜności od wielkości

obszaru lub obiektu, jaki chronią. Obszar chroniony wyznacza się uwzględniając moŜliwy
zalew, przy wystąpieniu przepływu o prawdopodobieństwie p = 1%, a więc wodę stuletnią.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1. Klasy wałów przeciwpowodziowych [4, s. 202]

Klasa wałów

Obszar chroniony ha

Obiekt chroniony

I
II

III
IV

> 50 000

50 000 ÷ 20 000

20 000 ÷ 1 000

< 1 000

duŜe miasta
mniej zaludnione przedmieścia duŜych
miast, duŜe zakłady przemysłowe
małe miasta

wsie

ZaleŜnie od usytuowania w planie rozróŜnia się wały (rys. 2):

–

główne (zamknięte),

–

wsteczne (cofkowe), stosowane wzdłuŜ dolnych odcinków większych dopływów rzek
obwałowanych,

–

boczne, odchodzące od wałów głównych ku rzece i mające na celu zmniejszenie
prędkości wody w

międzywalu oraz zapobiegające powstawaniu wyrw i rozmyć,

Rys. 2. Rodzaje wałów: 1 – główne (zamknięte), 2 – wsteczne (cofkowe), 3 – boczne,

4 – działowe, 5 – pierścieniowe, zarzucone, 7 – skrzydłowe [4, s. 236]

–

działowe, dzielące dolinę na pola zalewowe (poldery),

–

pierścieniowe, okalające całkowicie lub w znacznej części tereny, osiedla lub obiekty,

–

zarzucone, pozostałe w wyniku przebudowy trasy wałów lub które przestały być
potrzebne,

–

skrzydełkowe, słuŜące do powiązania wału głównego w jego punkcie początkowym
i końcowym z brzegiem wysokim.

Przy projektowaniu rozstawu wałów, czyli wzajemnej ich odległości, naleŜy kierować się

kilkoma waŜnymi zasadami:
–

Projektowany przebieg trasy wałów powinien uwzględniać moŜliwość rozwinięcia trasy
rzeki, jeśli będzie ona w przyszłości regulowana, lub być dostosowany do rozwinięcia
rzeki uregulowanej. W obu wypadkach bezpieczne odsunięcie stopy wału od linii brzegu
istniejącego lub projektowanego nie powinno być mniejsze niŜ 10 m.

–

Trasę wałów naleŜy tak projektować, aby przebiegała ona po wzniesieniach terenowych
oraz przez obszary o podłoŜu mało przepuszczalnymi. Starorzecza, łachy, obszary

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

podmokłe lub zabagnione, torfowiska, namuły itp. grunty, na których wznoszenie wałów
jest kosztowne, naleŜy omijać.

–

Jeśli  warunki  terenowe  oraz  krzywizny  uregulowanych  rzek  na  wodę  średnią  lub  niską
nie  pozwalają  na  prowadzenie  trasy  wałów  w  stałej  odległości  od  linii  regulacyjnych,
a wiec  na  przyjęcie  stałego  rozstawu  wałów,  to  zmiany  odległości  pomiędzy  wałami
powinny  być  stopniowe  nie  nagle,  aby  nie  wywoływały  szkodliwych  zaburzeń
w przepływie  wód  wielkich.  W  miejscach,  gdzie  rozstaw  jest  większy  od  potrzebnego,
stosuje się obsadzenia lokalnych rozszerzeń krzewami i drzewami.

–

Trasa wałów powinna być dostosowana do kierunku doliny oraz do linii trasy koryta
małej i średniej wody. Łuki wklęsłe i wypukłe koryta i wałów powinny być zgodne,
a krzywizny wałów łagodniejsze.

Wierzchołki łuków wałów naleŜy przesunąć w stosunku do wierzchołków łuków trasy

rzeki o pewną odległość S w dół (rys. 2).

Rys. 3. Układ wałów w planie: 1 – obszar ruchu opóźnionego, 2 – obszar ruchu przyspieszonego,

3 – rozkład prędkości wody w między walu, 4 – wały, 5 – brzegi rzeki,

6 – przesunięcie wierzchołków trasy rzeki i wałów [4, s. 240]

Na łukach wklęsłych trasa wałów powinna zbliŜać się do linii regulacyjnej, a na łukach

wypukłych  od  niej  oddalać.  Przy  takim  układzie  wałów  w  planie  zmniejsza  się  kąty
szkodliwego  krzyŜowania  się  strug  wody  w  korycie  małej  i  średniej  wody  ze  strugami  wód
wielkich,  mogącego  powodować  zniszczenie  budowli  regulacyjnych.  Równocześnie  teŜ
odciąŜa  się  koryto  główne  od  wielkich  wód,  kierując  znaczną  ich  część  w  obszar  leŜący
między  linią  regulacyjną  (brzegiem  rzeki)  a  wałem  na  brzegu  wypukłym,  czyli  do  strefy
ruchu przyspieszonego (rys.3).

Obwałowania powodują utrudnienia w komunikacji i w regulowaniu stosunków wodnych

obszarów międzywala i zawala. W celu zmniejszania tych utrudnień razem z wałami buduje
się dodatkowe obiekty:
–

Przepusty  wałowe  słuŜą  do  regulowania  stosunków  wodnych  obszarów  leŜących  na
zawału,  a  więc  do  przeprowadzania  wody  z  kanałów,  rowów  i  mniejszych  cieków  do
rzeki  obwałowanej.  Budowle  te,  z  uwagi  na  ich  wysokie  koszty,  powinny  być  tak
rozmieszczone  w  wałach,  aby  było  ich  jak  najmniej,  a  więc  aby  obsługiwały  one  jak
największe  obszary.  Elementy  przepustów  (koryto,  rurociąg),  które  przecinają  korpus
wału,  powinny  być  jak  najkrótsze,  co  osiąga  się  przy  usytuowaniu  osi  budowli

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

prostopadle do osi wału. Wlot i wylot przepustów zabezpiecza się przed podmyciem
i rozmyciem. Zamknięcia przepustów stosuje się w postaci klap działających
automatycznie, tzn. zamykających się lub otwierających pod wpływem parcia wody.

–

Jeśli przepust jest na tyle duŜy, Ŝe zamknięciem nie moŜe być automatycznie działająca
klapa, stosuje się zasuwy o napędzie elektrycznym i ręcznym – zapasowym. NiezaleŜnie
od zamknięć głównych (klap lub zasuw) montuje się dodatkowo zamknięcia awaryjne.

–

Pompownie odwadniające – przepusty mogą odprowadzać wodę z zawala tylko wtedy,
kiedy poziom wody w międzywalu jest połoŜony niŜej niŜ na zawału. Na obszarach
ś

rodkowej i północnej Polski, gdzie wezbrania trwać mogą nawet ponad miesiąc,

doprowadza  to  do  zbyt  długiego  wyłączenia  z  pracy  przepustów,  co  jest  równoznaczne
z długim  stagnowaniem  wód  na  obszarach  zawala,  które  jest  szkodliwe  dla  kultur
roślinnych.  W  celu  wyeliminowania  tego  stanu  obecnie  coraz  częściej,  oprócz
przepustów,  buduje  się  pompownie  odwadniające,  które  odprowadzają  wody  z  zawala
niezaleŜnie  od  poziomu  wód  w  międzywalu.  Rurociągi  tłoczne  odprowadzające  wodę
znajdują się na korpusie wału albo są w nim zagłębione.

–

Drogi – niezaleŜnie od zapewnienia komunikacji po koronie wału, drogi dojazdowe

w czasie  budowy  wałów  naleŜy  tak  rozwiązać,  Ŝeby  nie  powstawały  utrudnienia
uciąŜliwe  dla  ludności.  W okresie  zagroŜenia  powodziowego  konieczne  są  krótkie
i szybkie  drogi  transportu  oraz  dojazd  do  pompowni.  Istniejące  i  projektowane  drogi
dojazdowe  naleŜy  tak  rozplanować,  Ŝeby  zapewnić  dostęp  do  wałów  średnio,  co  3  km,
przy  czym  odcinki  wałów  zawarte  między  drogami  nie  powinny  przekraczać  5  km.
WyróŜniamy

drogi:

eksploatacyjne,

słuŜące

prowadzenia

akcji

przeciwpowodziowej oraz do utrzymania, czyli konserwacji wałów, dojazdowe,
umoŜliwiające dowóz sprzętu i ludzi do wałów w czasie trwania powodzi, ewakuacyjne,
specjalnie wydzielone do ewakuacji ludzi i majątku, tak, aby nie było kolizji z ruchem na
drogach dojazdowych.

–

Jeśli szerokość tych dróg w koronie jest mniejsza niŜ 3 m, naleŜy, co około 500 m
przewidzieć rozszerzenie (mijanki) o długości nie mniejszej niŜ 50 m. Ponadto naleŜy
dąŜyć do tego, aby wszystkie te drogi były zaliczone do I lub II kategorii odśnieŜania.

–

Przejazdy  i  przepędy  –  na  terenach,  gdzie  zachodzi  konieczność  umoŜliwienia
uŜytkownikom  korzystania  z  gruntów  znajdujących  się  w  międzywalu,  naleŜy
przewidzieć  na  skrzyŜowaniach  wału  z  drogami  przejazdy.  Przejazdy  mogą  być
prostopadłe  z  obniŜoną  lub  nieobniŜoną  koroną  wału  w  miejscu  przejazdu  i  ukośne
jednokierunkowe  lub  dwukierunkowe.  Przejazdy  z  obniŜoną  koroną  są  najczęściej
prostopadłe, a stosuje się je na wałach przebiegających przez osiedla i miasta. Dla takich
przejazdów  naleŜy  przewidzieć  zamknięcia  pojedyncze  lub  podwójne  (przy  obniŜaniu
korony  wału  większym  niŜ  2  m),  gwarantując  bezpieczeństwo  terenów  na  zawału
w okresie  wezbrań.  Wjazd  z  międzywala  na  wał,  przy  przejazdach  ukośnych,  powinien
być tak zaprojektowany, aby jego kierunek był przeciwny w stosunku do biegu rzeki Jako
przepędy dla zwierząt (bydło, owce) wykorzystywać naleŜy najbliŜej połoŜone przejazdy.
Gdy  takie  rozwiązanie  nadmiernie  wydłuŜa  drogę  do  przepędu  (ponad  1  km),  naleŜy
przepędy projektować w formie łagodnej skarpy od strony międzywala (1:6) z łagodnym
przejściem  od  pochylenia  skarpy  wału  do  przepędu.  Od  strony  odpowietrznej  przepęd
przebiega  w  formie  rampy  łagodnie  i  ukośnie  wzdłuŜ  skarpy  wału.  Powierzchnie
przepędów powinny być utwardzone i ogrodzone na szerokości około 10 m.

–

Przelewy

–

przelewy

wałowe

umoŜliwiają

zalanie

uprzednio

wybranych

i przystosowanych  obszarów,  leŜących  poza  wałami,  wcześniej  niŜ  zwierciadło  wody
osiągnie koronę wału na całej jego długości. Przelewy wałowe budowane były zwykle na
wałach  letnich  w  niektórych  wypadkach  celowe  jest  równieŜ  sytuowanie  ich  na  wałach
zimowych.  Miejsca  na  przelewy  wybierać  naleŜy  na  tych  odcinkach  wału,  gdzie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wysokość jego jest najmniejsza, a grunt zwięzły i silnie zadarniony. Korona przelewu
moŜe być załoŜona na poziomie wody kontrolnej, a więc tej wody, przed którą wał
powinien jeszcze chronić.

–

Schody – w celu umoŜliwienia kontroli wałów i budowli odwadniających oraz ułatwienia
komunikacji  naleŜy  na  skarpach  projektować  schody:  na  wszystkich  skrzyŜowaniach
wałów  ze  ścieŜkami  dla  pieszych,  przy  wszystkich  budowlach  wałowych  (przepustach,
pompowniach),  w  odległościach  nie  mniejszych  niŜ  500  m,  gdy  równolegle  do  wału
przebiega droga lub szlak turystyczny.

Do wykonywania wałów najbardziej odpowiednim materiałem jest mieszanina gliny lub

iłu z piaskiem gruboziarnistym. Stosunek gliny (iłu) do piasku przyjmuje się 1:1.W praktyce
jednak nie zawsze moŜna uzyskać na miejscu  wystarczającą ilość tych  materiałów,  a dowóz
jest  bardzo  kosztowny  ze  względu  na  duŜe  ilości  potrzebne  do  budowy  wałów.  Z tego
powodu często buduje się wały ziemne z piasku lub ziemi,  pobierane  z międzywala.

Dla zwiększenia nieprzepuszczalności wałów zbudowanych z tego materiału przyjmuje

się większy przekrój poprzeczny wału oraz umieszcza się warstwę nieprzepuszczalną
w środkowej części, tworząc tzw. jądro, lub od strony wody budując ekran. Grubość warstwy
przyjmuje się około 0,5÷1,0 m.

Przed rozpoczęciem budowy wału naleŜy zdjąć darń pod podstawą projektowanego wału

oraz oczyścić teren z krzaków, korzeni i całkowicie osuszyć osadzony przez wodę zeschnięty
namuł, a powstałe zagłębienia zasypać gruntem. Następnie naleŜy zaorać teren pod podstawą
wału. JeŜeli grunt pod podstawą projektowanego wału jest bardzo przepuszczalny, to naleŜy
go  uszczelnić  przez  zapuszczenie  jądra  iłowego  grubości  1,0÷2,0 m.  Wykonywanie  wału
odbywa  się  warstwami  grubości  20÷30 cm,  które  trzeba  dobrze  ubijać.  Zagęszczenie
sypanych  warstw  gruntu  wykonuje  się  przy  pomocy  walców  o  powierzchni  gładkiej,
karbowanej  (z Ŝebrami)  lub  uzębionej.  Zamiast  walca  moŜna  uŜyć  do  tego  celu  ciągnika
gąsienicowego.

Skarpy wału wymagają zabezpieczenia ze względu na działanie opadów

atmosferycznych, prądu wody itp. Do zabezpieczenia skarp stosuje się następujące środki:
zamurawienie, układanie darni, brukowanie i układanie płyt betonowych.

Najczęściej stosowanym środkiem jest pokrycie powierzchni wału darnią, poniewaŜ

zamurawienie moŜe zabezpieczyć skarpę tylko od strony rzeki. Brukowanie i stosowanie płyt
betonowych daje dobre wyniki, jednak środki te są uŜywane jedynie wówczas, gdy wał jest
naraŜony na bardzo silne działanie prądu wody.

Cegiełki darni do pokrycia powierzchni wału powinny mieć grubość od 6 do 10 cm

i przekrój około 25x25 cm. Układanie darni rozpoczyna się od dołu, przy czym poszczególne
cegiełki powinny szczelnie przylegać do siebie. Bruk wykonany z kamienia naturalnego
powinien mieć grubość około 30 cm i być ułoŜony na podsypce przepuszczalnej, lub na
podkładzie betonowym.

W projekcie powinny być przewidziane tereny, z których pobierany będzie grunt do

budowy wałów tzw. rezerwy ziemne. Mogą być, one połoŜone w międzywalu lub na zawalu.

Powinny odpowiadać następującym wymogom:

–

nie mogą być zanieczyszczone odpadkami, gruzem i częściami roślin,

–

grunty spoiste nie mogą być zamarznięte,

–

nie mogą zawierać więcej niŜ 2% części organicznych i nie więcej niŜ 5% gipsu,

–

powinny łatwo poddawać się zagęszczeniu.

Rozpoznanie powinno dodatkowo obejmować:

–

uziarnienie,

–

wilgotność naturalną,

–

wskaźniki porowatości,

–

gęstość szkieletu gruntowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozeznanie to naleŜy prowadzić za pomocą otworów wiertniczych rozmieszczonych

w siatce 50 x 50 m i o głębokości do przewidzianej eksploatacji. Rozpoznanie to powinno
objąć taką objętość złoŜa, aby ich sumaryczna wielkość gruntu nie była mniejsza od
półtorakrotnej objętości koniecznego do realizacji danego odcinka wału.

Jeśli rezerwy znajdują się w międzywalu, to wykop powinien rozpoczynać się

w odległości nie mniejszej niŜ 15 m od stopy wału i nie moŜe być ciągły. Co 50

100 m naleŜy

zostawić groble o minimalnej szerokości 5 m. Głębokość wykopów nie moŜe przekraczać
1,5 m, a dno wykopu na tych odcinkach rzek, na których występują budowle regulacyjne,
powinno znajdować się o 30 ÷ 50 cm wyŜej niŜ korony budowli regulacyjnych.

W celu uzyskania naleŜytej szczelności wału, sypane warstwy o grubości od 0,1 do 0,9m

muszą  być  dobrze  związane  między  sobą  oraz  z  podłoŜem,  a  następnie  zagęszczone.
Szczególną  uwagę  naleŜy  zwracać  na  zagęszczenie  warstw  w  obrębie  przepustów,  aby  nie
dopuścić  do  skoncentrowanej  filtracji  na  styku  budowli  z  nasypem.  Zagęszczenie  gruntu
w korpusie wału określa się w zaleŜności od rodzaju gruntu. Tabela 2 przedstawia wymagane
wskaźniki I

i stopnie zagęszczenia I

gruntu w wale.

Tabela 2.Wymagane wskaźniki I

i stopnie zagęszczenia I

gruntu w wale (technologia sucha) [4, s. 254]

Klasa wałów

Rodzaj
gruntu

Zawartość frakcji
2 mm

I i II

III i IV

Spoisty

0 ÷10%

10 ÷50%

> 50%

Is > 0,95
Is

> 0,92

Is >0,90

> 0,92

Is> 0,90

Niespoisty

piaski drobno- i średnio-

ziarniste

piaski gruboziarniste

i grunty gruboziarniste

>0,70

ID > 0,65

> 0,55

3- 0,5

Zagęszczanie warstw moŜe być wykonane sprzętem przewidzianym do transportu gruntu,

np.  zgarniarkami,  spycharki,  wywrotki  lub  sprzętem  specjalnym  –  walce,  ubijaki.  W  celu
sprawdzenia,  czy  uzyskane  wskaźniki  zagęszczenia  odpowiadają  wartościom  podanym  dla
danej  klasy  wałów,  przeprowadza  się  na  miejscu  budowy  próbne  zagęszczenie  sprzętem
przewidzianym do budowy wału.

Z próbnego zagęszczenia ustala się: maksymalną grubość warstw zagęszczanych oraz

minimalną liczbę przejść sprzętu zagęszczającego po jednym śladzie, przy aktualnej
wilgotności gruntu.

NaleŜy teŜ podkreślić, iŜ kształt korpusu wału jego wysokość, szerokość i pochylenie

skarp powinien uwzględniać poprawki na osiadanie korpusu, a zwłaszcza podłoŜa, tym
większe, im podłoŜe jest mniej wytrzymałe. KaŜdorazowo poprawki te powinny być
uwzględnione w projekcie na podstawie szczegółowych obliczeń.

Umocnienia wykonuje się najczęściej przez obsiewanie, a jedynie krawędzie korony

i skarp  oraz  ławki  i  skarpy  umacnia  się  pasem  darniny  o  szerokości  0,5  ÷1,0  m  (rys.  4).
Natomiast  odcinki  skarp  odwodnych  wałów,  które  usytuowane  są  blisko koryta,  szczególnie
na  łukach  wklęsłych,  umacnia  się  mocniej,  tj.  brukiem  z  dybli,  płytami  betonowymi,
brzegosłonem faszynowym lub narzutem kamiennym na matach z folii. Ten sposób umocnień
obowiązuje wszędzie tam, gdzie prędkość wody przy skarpie przekracza 1,5 m s.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 4. Umocnienie skarp wału: 1 – obsiew, bruk, narzut kamienny na włókninie lub ścieli faszynowej,

2 – darniowanie, 3 – obsiew, 4 – rów opaskowy ujmujący wody przesiąkające [4, s. 250]

Kontrola jakości robót

W czasie budowy wałów kontroluje się rodzaj oraz stan gruntu w złoŜu i nasypie, a takŜe

wymiary wałów.

Kontrolę gruntów przeprowadza się przez pobieranie próbek i poddanie ich badaniu.

Próbki pobiera się według następujących zasad:
–

minimum 1 próbka w złoŜu na kaŜde 5000 m

i na kaŜde 2500 m

gruntu w nasypie,

–

minimum 1 próbka w złoŜu i nasypie na kaŜdą zmianę roboczą,

–

1 próbka przy zmianie pogody.

Na podstawie próbek określa się: uziarnienie, wilgotność, porowatość, cięŜar

objętościowy.

Wymiary wałów, a szczególnie rzędne korony, ławek i stopy wału, pochylenie skarp,

szerokość korony i ławek, usytuowanie osi i jej długość naleŜy sprawdzać w przekrojach, co
50 m. Dopuszczalne odchylenia od wymiarów podanych w projekcie zamieszczono
w tabeli 3.

Tabela 3. Tolerancja wymiarów wałów (cm) [opracowanie własne]

Klasa wałów

Rzędne korony ławek

Szerokość korony i ławek

Szerokość podstawy

I i II

÷2

÷5

÷10

III i IV

÷5

÷15

Odbiór robót

Przy wykonywaniu wałów przeprowadza się odbiór robót częściowy lub końcowy.

Odbiorowi częściowemu podlegają roboty zanikające lub zakrywane, a więc: podłoŜe oraz
poszczególne sypane warstwy. Odbioru tego dokonuje się na podstawie badań kontrolnych.

Odbioru końcowego dokonuje się po zakończeniu wszelkich prac na podstawie odbiorów

częściowych i oceny badań kontrolnych.

Po dokonaniu odbioru częściowego i końcowego sporządza się protokół przyjęcia.

Roboty uznane przy odbiorze za wykonane niezgodnie z warunkami technicznymi powinny
być w terminie ustalonym protokołem poprawione i przedstawione do powtórnego odbioru.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co to jest wał przeciwpowodziowy?

Jaki znasz klasy wałów przeciwpowodziowych?

Jakie rozróŜnia się rodzaje wałów?

Od czego zaleŜy projektowanie trasy wałów?

Jakie są budowle pomocnicze?

Jaki jest najlepszy materiał, z którego wykonuje się wały przeciwpowodziowe?

W jakim celu wykonuje się zagęszczanie wałów?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Jakie prace naleŜy wykonać, aby przeprowadzić umacnianie skarpy wału?

Na czym polega kontrola jakości robót w czasie budowy wałów?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na przykłądzie rzeki, która znajduje się najbliŜej Twojej okolicy, określ rodzaje i klasy

waŜności wałów przeciwpowodziowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący i rodzaji wałów (materiał nauczania pkt. 4.2.1),

określić rodzaje i klasy waŜności wałów przeciwpowodziowych,

zaprezentować pracę na forum grupy,

dokonać samooceny.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

mapa Twojej okolicy z lokalizacją rzeki,

−

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Zaplanuj czynności związane z umacnianiem 100 metrowego odcinka skarpy wału

przeciwpowodziowego, przez obsiewanie trawą.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący i rodzaji wałów (materiał nauczania rozdz. 4.2.1),

stosować się instrukcji,

zaplanować czynności związane z umacnianiem skarpy wału,

zaprezentować pracę na forum grupy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

płaty darniny, nasiona trawy do obsiewu,

–

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Wymień i scharakteryzuj sposoby naprawy wałów przeciwpowodziowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący i rodzaji wałów (materiał nauczania pkt. 4.2.1),

wymienić sposoby naprawy wałów przeciwpowodziowych,

scharakteryzować poszczególne etapy naprawy wałów przeciwpowodziowych,

zaprezentować wykonane ćwiczenie,

dokonać oceny poprawności wykonania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

profile i przekroje wałów przeciwpowodziowych,

–

makiety i tablice poglądowe budowli regulacyjnych,

–

ortofotomapy rzek, dorzeczy i terenów zalewowych,

–

literatura z rozdziału 6.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić pojęcie wał przeciwpowodziowy?

wyjaśnić jakie są klasy wałów przeciwpowodziowych?

wymienić rodzaje wałów przeciwpowodziowych?

wskazać budowle pomocnicze?

wymienić zakres prac jakie naleŜy przeprowadzić przy umacnianiu
skarp wałów?

określić zakres kontroli jakości robót?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Rodzaje retencji

4.3.1. Materiał nauczania

Retencja wody w dorzeczach rzek

Oprócz natęŜenia oraz czasowego i przestrzennego rozkładu opadów, decydujący wpływ

na rozmiary i skutki powodzi ma naturalna retencja. Retencjonowanie wód deszczowych
w pobliŜu miejsca opadu jest bardzo istotne, gdyŜ zmniejsza odpływ powierzchniowy, co
w efekcie obniŜa przepływy kulminacyjne w rzekach.

Wielkość odpływu powierzchniowego ulega zmniejszeniu na skutek parowania wody do

atmosfery bezpośrednio z gruntu, z pokrycia terenu oraz oddawania wody przez rośliny
w procesie transpiracji.

Naturalna retencja uwarunkowana jest ukształtowaniem terenu i jego pokryciem,

warunkami hydrogeologicznymi, a takŜe stopniem zagospodarowania zlewni.

W przypadku powierzchni pokrytych roślinnością, retencja terenu jest znaczna. Jeśli

występuje  odpływ  powierzchniowy  wody,  to  odbywa  się  on  z  opóźnieniem.  Z  powierzchni
umocnionych  roślinnością  odpływa  powierzchniowo  0  –  20%  wody  opadowej,  natomiast
retencja  powierzchni  uszczelnionych  jest  znacznie  mniejsza.  Z  powierzchni  tych  następuje
szybki  oraz  znaczny  odpływ.  W  przypadku  dachów  oraz  powierzchni  wybetonowanych
spływający  opad  moŜe  stanowić  nawet  od  90-ciu  do  100%  całkowitego  opadu.  Od  rodzaju
gleby, jej pokrycia, stopnia nawilŜenia oraz od rodzaju deszczu i orografii terenu zaleŜy takŜe
ilość wody infiltrującej w głąb gruntu.

Bardzo korzystne warunki dla retencjonowania opadów atmosferycznych stwarzają lasy,

szczególnie  o  gęstym  poszyciu.  Wpływ  lasów  na  wsiąkanie  wody  w  glebę  jest  zaleŜny  od
składu  gatunkowego  i  stopnia  zwarcia  koron  drzew.  Warunki  do  wsiąkania  najkorzystniej
kształtują się pod starodrzewami mieszanymi, utrzymanymi w pełnym zwarciu.

W drzewostanie świerkowym czas potrzebny na wsiąkanie wody w glebę jest

dziesięciokrotnie dłuŜszy niŜ przy drzewostanach mieszanych. DuŜa porowatość gleby leśnej
spowodowana przerośnięciem jej przez korzenie krzewów i drzew, występowaniem korytarzy
wydrąŜonych w obrębie lasu oraz płytki poziom przemarzania, wpływa na poprawienie
właściwości infiltracyjnych w obrębie zadrzewienia.

Gleba leśna o powierzchni jednego metra kwadratowego jest w stanie zatrzymać tyle

wody  opadowej,  ile  gleba  pastwiskowa  o  powierzchni  siedemnastu  metrów  kwadratowych.
Las  gromadzi  śnieg  i  wydłuŜa  czas  jego  topnienia,  co  znacznie  opóźnia  spływ  roztopowych
wód.  Drzewa  w  zbiorowiskach  leśnych  wychwytują  takŜe  osady  poziome,  w  postaci  mgły,
szronu, szadzi. Las nie tylko skutecznie zmniejsza zagroŜenie powodziowe, lecz chroni takŜe
glebę przed erozją. Dzięki silnie rozbudowanemu systemowi korzeniowemu drzew i krzewów
las przeciwdziała rozmywaniu gleby oraz chroni glebę przed niszczeniem jej przez wiatr.

Intensywność wsiąkania wody opadowej jest większa przy długotrwałych deszczach

o małym  natęŜeniu  i  przy  małych  spadkach  terenu.  Przy  duŜych  spadkach  i  znacznym
natęŜeniu  krótkotrwałych  deszczów  ulewnych  przewaŜająca  część  wody  odpływa,  a  tylko
mała  jej  ilość  wsiąka  w  grunt.  Intensywny  spływ  wód  opadowych  obserwuje  się  zwłaszcza
w górskich częściach dorzeczy.

Występujący w czasie wezbrań silny ruch rumowiska skalnego w rzekach i potokach

powoduje,  Ŝe  rumosz  zalega  koryto  cieków  i  pogłębia  niszczycielskie  działanie  wód
powodziowych.  W  terenach  górskich  spływające  wody  opadowe,  obok  szkód
spowodowanych  zalaniem  przybrzeŜnych  terenów,  wyrządzają  szkody  w  formie
mechanicznego niszczenia powierzchni terenu (erozja). Płynąca ze znaczną prędkością woda
uszkodzić moŜe wiele budowli wodnych i lądowych, np. mosty, drogi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Jako przykład tego rodzaju zniszczeń moŜna podać okolice Makowa Podhalańskiego

w czasie powodzi w 2001 roku. DuŜy wpływ na zmniejszenie rozmiarów i skutków powodzi
ma naturalna retencja w bezpośrednim sąsiedztwie rzek. Istnienie duŜych powierzchni
stanowiących tereny zalewowe umoŜliwia rozlewanie się wód wezbraniowych, które tworzą
zastoiska albo płyną nie mając jednak ani duŜej głębokości, ani niszczącej prędkości.

Małe zbiorniki retencyjne

Najbardziej skutecznym sposobem walki z powodziami jest budowa zbiorników

retencyjnych  za  pomocą  przegród  dolinowych.  Pod  osłoną  przegrody  (zapory)  tworzymy
pewną  pojemność  w celu  zatrzymania  dopływających  fal  powodziowych  i  w  ten  sposób
zapobiegamy  formowaniu  się  wezbrania  powodziowego  na  cieku  poniŜej  przegrody.
Zatrzymaną  wodę  moŜna  wypuścić,  gdy  minie  zagroŜenie  powodziowe  lub  w  sprzyjających
okolicznościach wykorzystać do celów gospodarczych w okresie późniejszym.

Zbiorniki wyrównują przepływ w cieku, zmniejszają kulminację podczas wezbrań

i łagodzą głębokość niŜówek. Zadanie to mogą spełniać tym łatwiej, im większa jest ich
pojemność w stosunku do zlewni zasilającej. Zbiorniki są budowlami kosztownymi,
wymagającymi

odpowiedniego

przygotowania

dokumentacji

przedsiębiorstw

wykonawczych.

Zbiorniki naleŜy lokalizować tam, gdzie warunki geologiczne są sprzyjające i gdzie

wydatek na budowę zbiornika równowaŜy się z zaoszczędzeniem strat spowodowanych
powodziami albo korzyściami płynącymi z uŜycia zretencjonowanej wody do celów
gospodarczych.

W Polsce liczba zbiorników jest stosunkowo mała jak na istniejące potrzeby. Niezbędna

pojemność wszystkich zbiorników sztucznych w Polsce, z uwzględnieniem potrzeb ochrony
przeciwpowodziowej oraz innych potrzeb gospodarki wodnej, jest określana na 5 – 6 mld m

w tym rezerwa powodziowa ma wynosić 1,5 – 2 mld m

Zbiorniki inundacyjne i poldery

Zbiorniki inundacyjne lub poldery stanowią szczególny rodzaj zbiorników i występują

licznie w dolinie Odry. Są to obszary retencyjne, które mogą być zalewane w czasie wezbrań
do wysokości poziomu wody w korycie międzywala.

Obszary otoczone wałami ochronnymi są zalewane samoczynnie przez odcinkowe,

obniŜenie korony wału po przekroczeniu określonego stanu wody, bądź mogą mieć sterowane
urządzenia typu jazowego. W zaleŜności od sposobu napełniania wodą zbiornika
inundacyjnego rozróŜnia się poldery stałe i poldery przepływowe.

Oprócz wałów ochronnych lub ograniczających zalew i urządzeń wlotowych oraz

upustowych, na polderach musi być wykonany odpowiedni system odwadniający, który
powinien bardzo skutecznie działać po przejściu wezbrania.

Retencyjne przysposobienie dorzecza

Podobny efekt, jaki dają zbiorniki moŜna uzyskać przez zwiększenie zdolności

retencyjnej dorzecza. Jest to szczególnie wskazane wtedy, gdy nie ma warunków do budowy
zbiorników. Retencyjne przysposobienie dorzecza i budowa zbiorników powinny być
zastosowane równocześnie.

Powiększenie retencji zlewni osiągamy przez zwiększenie powierzchni zalesienia,

podpiętrzenie  wód  w  ciekach  naturalnych,  stawach  i  jeziorach,  oraz  przez  odpowiednią
agrotechnikę  i  nawoŜenie.  Orka  przed  zimą  i  na  duŜą  głębokość  zwiększa  retencję  wodną.
Orka  wzdłuŜ  warstwic  utrudnia  spływ  wody  po  pochyłościach  terenu  i  ułatwia  wsiąkanie
wody w grunt.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Regulacja rzek

Regulacja rzek i potoków polega na tworzeniu trwałych i regularnych brzegów koryta

i utrwalaniu dna. Zabiegi takie gruntownie poprawiają warunki hydrauliczne przepływu wody
i upodabniają  ciek  naturalny  do  kanału  sztucznego.  Woda  moŜe  odpływać  szybciej,  bez
przeszkód  i nie  czyniąc  zniszczeń;  spływanie  kry  lodowej  odbywa  się  sprawniej,  gdyŜ
zmniejsza się niebezpieczeństwo tworzenia zatorów.

Kanały ulgi

Nadmierne zwęŜenie przekroju poprzecznego cieków, zmniejszenie spadku podłuŜnego

za pomocą progów, stopni i jazów podnoszą zwierciadło wielkiej wody.

Przy zwartej osiedlowej lub miejskiej zabudowie zwiększa się przez to groźba powodzi.

JeŜeli  z  uwagi  na  zabudowę  nie  moŜna  zwiększyć  przekroju  poprzecznego  koryta,  aby
zwiększyć przepustowość, radykalnym środkiem są kanały ulgi, przejmujące część przepływu
powodziowego  odrębną  trasą.  Są  one  nazywane  równieŜ  kanałami  przeciwpowodziowymi.
Istnieją  w  Polsce  w dolinie  Warty  w  Śremie,  Koninie,  Kole  i Poznaniu  oraz  w  dolinie  Odry
w Raciborzu, Opolu i Wrocławiu.

Obwałowanie

Obwałowanie rzek ma na celu ochronę terenów przed ich zalaniem przez uformowaną

falę  wezbraniową.  Jest  to  najpowszechniejszy  i  najprostszy  sposób  ochrony  przed  powodzią
(znany  i stosowany  od  staroŜytności).  Jednak  skuteczność  tego  sposobu  nie  moŜe  być
gwarantowana,  poniewaŜ  zawsze  istnieje  potencjalne  ryzyko  uszkodzenia  czy  przerwania
wału lub przelania się wody przez wał np. wskutek utworzenia się zatoru.

Oceniając techniczne środki przeciwpowodziowe, moŜemy przyjąć, Ŝe budowa

zbiorników retencyjnych, polderów stałych i przysposobienie zlewni mają charakter
zapobiegawczy, gdyŜ nie dopuszczają one do powstania wezbrań.

Regulacja rzek, kanały ulgi i poldery przepływowe są środkami o działaniu łagodzącym,

zmniejszającym szkodliwy wpływ wezbrań. Obwałowanie daje efekt doraźny, jednak nie
zawsze i nie na długo, gdyŜ nie usuwa przyczyny szkód.

Zalesianie dorzeczy

W obszarze zbiorczym naleŜy dąŜyć do całkowitego pokrycia zlewni lasem, jeŜeli obszar

ten leŜy poniŜej górskiej granicy lasów.  Las, bowiem zmniejsza spływ  wód po powierzchni,
obniŜa  wezbrania  oraz  łagodzi  intensywność  procesów  erozyjnych,  a  jeśli  osiągnie
odpowiedni  wiek,  stabilizuje  zbocza  osuwiskowe,  dzięki  wiąŜącemu  działaniu  systemu
korzeniowego.

Zalesianie jest zabudową biologiczną, poniewaŜ wykorzystuje się w nim siłę roślin

w procesie  umacniania  i  stabilizacji  stoków.  Skuteczność  zalesień  zaleŜy  od  odpowiedniego
doboru  gatunków drzew  i krzewów. Dobór ten powinien być dostosowany  do rodzaju  gleby
i wzniesienia terenu nad poziomem morza.

Wskazówki w tym zakresie moŜe dać inwentaryzacja gatunków zalesień istniejących

w danej  zlewni.  W  wyŜszych,  kamienistych  i  odkrytych  partiach  zlewni  górskich  sadzi  się
najpierw  te gatunki  drzew  i  krzewów,  które  dobrze  znoszą  niekorzystne  warunki.  NaleŜą  do
nich, tzw. gatunki pionierskie, którymi są m.in.: olcha szara, wiklina i wierzba oraz jałowiec
i topola.

Zalesianie moŜe być stosowane równieŜ na odcinku szyi i na terenie stoŜka

napływowego, szczególnie przy utrwalaniu brzegów cieków, wąwozów i debr (bruzd)
czasowo prowadzących wodę oraz odsypisk.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Od czego zaleŜy retencja?

W jaki sposób las wpływa na zwiększenie retencyjności dorzecza?

Jaką rolę pełnią zbiorniki retencyjne?

Jaką rolę odgrywa obwałowanie rzek?

Na czym polega zalesianie dorzeczy?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na mapie Polski w dorzeczu Wisły zaznacz najwaŜniejsze obszary leśne. Zastanów się,

w jaki sposób kompleksy leśne wpływają na retencję terenów znajdujących się w jej
dorzeczu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący rodzaji retencji (materiał nauczania pkt. 4.3.1),

zaznaczyć obszary leśne,

zastanowić się nad wpływem kompleksów leśnych na retencję,

dokonać oceny poprawności.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Zaplanuj działania w zakresie zalesiania dorzecza Odry, odbudowę struktury

drzewostanów,  modernizację  lub  budowę  małej  retencji,  poprawę  sieci  odwadniającej
i nawadniającej  na  obszarach  wodno-błotnych  i  w  lasach  podmokłych  oraz  działania  mające
na  celu  budowę  infrastruktury  chroniącej  góry  przed  erozją.  Zaplanuj  takŜe  objęcie  lasów
łęgowych  specjalną  formą  ochrony  prawnej  –  jako  najbogatszej  leśnej  formacji  roślinnej
naszej sfery klimatycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący rodzaji retencji (materiał nauczania pkt. 4.3.1),

zaplanować działania związane z zalesianiem dorzecza Odry,

zaprezentować wykonane ćwiczenie,

dokonać oceny poprawności.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

scharakteryzować pojęcie retencja?

scharakteryzować zaleŜności występowania retencji?

wyjaśnić rolę zbiorników retencyjnych?

określić, na czym polega zalesianie dorzeczy?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Zbiorniki retencyjne

4.4.1. Materiał nauczania

Rodzaje zbiorników retencyjnych

Zbiorniki buduje się tam, gdzie są ku temu moŜliwości, w celu magazynowania wody

w okresie  gdy  jest  jej  nadmiar,  np.  w  okresie  wiosennych  roztopów  lub  silnych  opadów
letnich  i oddawania  jej  podczas  występowania  deficytów,  np.  do  zaopatrzenia  w  wodę
przemysłu gospodarki komunalnej, rolnictwa, alimentacji w wodę szlaków Ŝeglugowych itp.

Wszystkie zbiorniki, niezaleŜnie od rodzaju i wielkości, przyczyniają się do zmniejszenia

zagroŜenia powodziowego, akumulując nadmiary wód opadowych lub roztopowych.
Zbiorniki usytuowane w ciekach mogą częściowo lub całkowicie magazynować fale
wezbraniowe. Nawet zbiorniki bezodpływowe, usytuowane poza ciekami, mogą przyczyniać
się do zmniejszania prawdopodobieństwa wystąpienia powodzi na terenie zlewni.

Ze względu na funkcje i zadania moŜna wyróŜnić: zbiorniki uŜytkowe

i przeciwpowodziowe.
Do zbiorników uŜytkowych zalicza się: zbiorniki przemysłowe, wodociągowe (komunalne),
rolnicze (do nawodnień i hodowli ryb), energetyczne (szczytowe, wyrównawcze), do ochrony
jakości wód, Ŝeglugowe, rekreacyjne.

Obecnie buduje się takŜe zbiorniki magazynujące wodę do chłodzenia elektrowni

atomowych i cieplnych oraz do róŜnych celów ochrony środowiska (np. zbiorniki
rekompensujące utratę akwenów niezbędnych dla ptaków wędrownych i miejscowych oraz
zanikających gatunków flory.

Zbiorniki te mogą być zbiornikami jednozadaniowe, spełniającymi ściśle określony jeden

cel,  lub  wielozadaniowymi  (kompleksowymi),  budowanymi  dla  dwóch  lub  więcej  celów.
Stawy  rybne,  choć  nie  odpowiadają  podanej  definicji,  zaliczane  są  niekiedy  takŜe  do
zbiorników.

Zbiorniki przemysłowe słuŜą do magazynowania wody technologicznej, chłodniczej itp.

Z uwagi  na  bardzo  wysokie  straty,  jakie  mogą  powstać  na  skutek  zatrzymywania  produkcji
zakładów  przemysłowych,  nawet  na  krótki  czas,  wymagana  jest  bardzo  wysoka  gwarancja
(96 i więcej  %)  dostarczenia  wody  w  odpowiednim  czasie,  ilości  i  odpowiedniej  jakości,
zaleŜnie od profilu produkcyjnego zakładu.

Rys. 5. Zbiornik retencyjny[4, s. 101]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zbiorniki wodociągowe, tzn. komunalne słuŜą do magazynowania wody do celów

bytowych dla ludzi, zwierząt, małych zakładów produkcyjnych i warsztatów znajdujących się
w miastach i osiedlach.

Ze względu na duŜe i zmienne w czasie zanieczyszczenie cieków konieczne jest na ogół

zakładanie  wokół  mniejszych  zbiorników  wodociągowych  stref  ochronnych,  niekiedy
budowy  zbiornika  wstępnego  –  osadnika  w  części  cofkowej  zbiornika  głównego,  ponadto
wykluczanie  lub  ograniczanie  uprawiania  niektórych  sportów  wodnych,  wykorzystania
rekreacyjnego.

Zbiorniki rolnicze są to przede wszystkim zbiorniki przeznaczone do nawodnień oraz

hodowli  ryb.  W  zbiornikach  do  nawodnień  woda  magazynowana  jest  w  okresie  jesienno-
zimowym, a oddawana w okresie wegetacyjnym od maja do września. Powierzchnia akwenu
nie  powinna  przekraczać  3%  powierzchni  nawadnianych.  Korzystne  jest  lokalizowanie
ich powyŜej  lub  w  systemie  nawadnianym.  Dodatkowe  wykorzystanie  zbiorników  tego  typu
to ochrona  przeciwpoŜarowa,  hodowla  ptactwa  wodnego,  podwyŜszenie  poziomu  wód
gruntowych na przyległych do zbiorników uŜytkach rolnych itp.

Ze względu na duŜe wahania połoŜenia zwierciadła wód w zbiornikach przeznaczonych

do nawodnień, nie naleŜy  wykorzystywać ich do intensywnej hodowli ryb. MoŜna rozwaŜyć
równieŜ  moŜliwość  wydzielenia  zaporą  części  górnej  zbiornika  tworząc,  tzw.  zbiornik
wstępny  i utrzymywania  w  nim  stałego  poziomu  wody  do  celów  rekreacyjnych.  Przy
zbiornikach  rolniczych,  w  których  wymagania  odnoszące  się  do  jakości  wody  są  niŜsze,
zbiorniki wstępne są mniej potrzebne.

Zbiorniki energetyczne słuŜą do magazynowania wody do produkcji energii elektrycznej.

Przykładem zbiorników wielozadaniowych, z przeznaczeniem równieŜ do celów
energetycznych, mogą być: RoŜnów na Dunajcu i Solina na Sanie. Elektrownia wodna
w RoŜnowie wytwarza moc 50 MW, natomiast elektrownia w Solinie moc 120 MW.

Zbiorniki do ochrony jakości wód zwane są niekiedy zbiornikami sanitarnymi. NaleŜą do

nich osadniki, stawy natleniające, chłodnicze oraz zbiorniki zasilające rzeki w czasie niŜówek
w celu lepszego rozcieńczenia ścieków itp.

Szczególną odmianę zbiorników tego typu stanowią zbiorniki wstępne, budowane

w górnej części małych zbiorników. W zbiornikach wstępnych, oddzielonych od zbiornika
właściwego zaporą ziemną, osadza się materiał transportowany przez wodę, dzięki czemu
zbiornik główny nie ulega zamuleniu.

Zbiorniki Ŝeglugowe, tzw. alimentacji Ŝeglugowej słuŜą do podwyŜszania niskich stanów

wody w rzekach Ŝeglownych, przechwytując wody wielkie w okresie zimowym i wiosennym,
martwym dla Ŝeglugi, a oddając je w okresie Ŝeglugowym.

Do alimentacji w wodę Odry wybudowano szereg zbiorników, m.in. Otmuchów na Nysie

Kłodzkiej, Turawa na Małej Panwi. Zbiorniki te wykorzystywane są równieŜ jako zbiorniki
energetyczne.
Zbiorniki rekreacyjne mogą być dwojakiego rodzaju: zbiorniki powstałe przez spiętrzenie
wody, zbiorniki w wykopach.

Do rekreacji i celów sportowych mogą być wykorzystane zbiorniki, w których woda

spełni wymagania jakości wody w kąpieliskach i o amplitudzie wahań zwierciadła wody nie
przekraczającej 50 cm. W zbiornikach tego typu niezbędne jest uwzględnienie dodatkowych
inwestycji (pływające pomosty, profilowanie dna w miejscu kąpielisk itp.).

Zbiorniki przeciwpowodziowe naleŜą do jednozadaniowych, poniewaŜ cała ich

pojemność  przeznaczona  jest  do  celów  ochrony  przeciwpowodziowej;  wykonywane
są zazwyczaj  jako  zbiorniki  suche  i  poldery.  Działają  tylko  w  okresie  wezbrań,  a  w  okresie
pozawezbraniowym  czasza  zbiorników  wykorzystywana  jest  w  całości  lub  w  duŜej  części
rolniczo, jako łąki i pastwiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zbiorniki suche budowane są w górnych biegach cieków. Regulacja dopływu i odpływu

do  zbiornika  odbywa  się  na  ogół  przez  stale  otwarte  upusty  denne  i  przelewy
(gospodarowanie  automatyczne).  Najwięcej  w  kraju  zbiorników  tego  typu  znajduje  się
w dorzeczu górnej Odry i karpackich dopływach Wisły.

Poldery są obszarami usytuowanymi w sąsiedztwie duŜych rzek; wprowadza się do nich

wody tylko w okresach wezbraniowych, a w pozostałych okresach obszary te zuŜytkowuje
się, podobnie jak zbiorniki suche, jako łąki i pastwiska. Przykładem mogą być poldery
wrocławskie.

Oprócz zbiorników suchych i polderów bardzo duŜa część zbiorników uŜytkowych

wykorzystywana jest do celów przeciwpowodziowych. Rezerwa przeciwpowodziowa tych
zbiorników

słuŜy

spłaszczenia

fal

wezbraniowych.

Skuteczność

ochrony

przeciwpowodziowej  za  pomocą  zbiorników  ograniczona  jest  do  krótkich  odcinków  poniŜej
zbiornika,  zazwyczaj  do  pierwszych  dopływów.  Istnieją  duŜe  trudności  oceny  ekonomicznej
efektów  ochrony  przeciwpowodziowej  za  pomocą  zbiorników.  Nowe  realizacje  zbiorników
przeciwpowodziowych są rzadkie, a perspektywy ich budowy skromne.

Poza podziałem zbiorników, uwzględniającym funkcje i zadania, stosowane są inne

kryteria podziału uwzględniające: procesy geodynamiczne, lokalizację, sposób uzyskiwania
pojemności, skutki społeczno – gospodarcze ewentualnej katastrofy oraz parametry fizyczne
zbiorników.

RozróŜnia się zbiorniki lokalizowane w terenach nizinnych i górskich. Zbiorniki nizinne

są płytsze,  dlatego  woda  w  nich  jest  gorszej  jakości.  Zajmują  większe  powierzchnie,  często
wartościowe  dla  rolnictwa.  Mają  one  mniejszą  wartość  energetyczną  ze  względu  na  brak
moŜliwości uzyskiwania większych spiętrzeń. Zbiorniki lokalizowane mogą być na cieku lub
poza nim.

Ze względu na sposób uzyskania pojemności zbiorniki dzieli się na naturalne i sztuczne.

Zbiorniki naturalne to jeziora, stawy, natomiast zbiorniki sztuczne budowane są w wykopach
i wyrobiskach kopalni Ŝwiru, węgla brunatnego lub innych oraz w ciekach na skutek ich
piętrzenia.

Innymi z omawianych tu kryteriów podziału zbiorników mogą być: pojemność zbiornika,

powierzchnia zalewu, wysokość piętrzeń, z czym wiąŜe się pojęcie małego lub duŜego
zbiornika. Jako zbiorniki małe proponuje się określać zbiorniki o pojemności kilku mln m

rednie do 100 mln m

, duŜe do 500 mln m

, a powyŜej tej pojemności zbiorniki bardzo duŜe.

Ustalenie pojemności zbiornika

W projektowaniu zbiornika wodnego wykorzystuje się krzywe powierzchni zalewu F <D

(h), pojemności zbiornika V = / (h) oraz, krzywe hydrologiczne, tzn. hydrogramy odpływu,
krzywe sumowe. Krzywe powierzchni zalewu i pojemności zbiornika ustala się na podstawie
planów sytuacyjno-wysokościowych sporządzanych w skalach 1:2000 do 1:25 000.

Warstwy (strefy) uŜytkowania zbiornika

RozróŜnia się następujące warstwy uŜytkowania zbiornika (rys. 4):

–

pojemność (rezerwę) przeciwpowodziową stałą R

– objętość zawarta między

maksymalnym poziomem piętrzenia max PP a normalnym poziomem piętrzenia nPP,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6. Warstwy (strefy) uŜytkowania zbiornika [4, s. 264]

–

pojemność uŜytkową – objętość zawarta między normalnym nPP a minimalnym
poziomem piętrzenia min PP,

–

pojemność rezerwy awaryjnej – objętość zawarta między minimalnym min PP
a absolutnie minimalnym poziomem piętrzenia ahs. min PP,

–

pojemność martwą – objętość zawarta poniŜej absolutnie minimalnego poziomu
piętrzenia,

–

rezerwę przypadkową Rp – pojemność powstała na skutek częściowego opróŜnienia
zbiornika w toku jego normalnej eksploatacji,

–

rezerwę wymuszoną Rw – pojemność powstała w wyniku zwiększenia odpływu ze
zbiornika (w granicach dopuszczalnych) po otrzymaniu meldunku o nadchodzącej fali,

–

rezerwę forsowaną Rf – pojemność uzyskana przez nadpiętrzenie wody w zbiorniku
w czasie wezbrania, ponad normalny poziom piętrzenia (zaleŜna od właściwości
konstrukcyjnych zapory, przelewów itp.).

Suma tych pojemności stanowi całkowitą rezerwę przeciwpowodziową zbiorników

retencyjnych R

, czyli

= R

+ R

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jak dzielimy zbiorniki retencyjne?

Gdzie buduje się zbiorniki retencyjne?

Co to są fale wezbraniowe i kiedy powstają?

Jaką rolę pełnią zbiorniki przeciwpowodziowe?

W jaki sposób ustala się pojemność zbiornika retencyjnego?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na dowolnej mapie Polski zaznacz istniejące zbiorniki wodne. W tym celu posłuŜ się

danymi z tabeli.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Największe sztuczne zbiorniki wodne w Polsce

Lp.

pojemność

powierzchnia

wysokość piętrzenia/spadu

zbiornik

hm³

zbiornik

km²

zbiornik

Solińskie

472,0

Włocławskie

70,4

Solińskie

60,0

Włocławskie

408,0

Jeziorsko

42,3

Czorsztyńskie

54,5

Czorsztyńskie

231,9

Siemianowskie

32,5

Mietkowskie

46,7

Jeziorsko

202,8

Goczałkowickie

32,0

Klimkówka

36,1

Goczałkowickie

166,8

Zegrzyńskie

30,3

RoŜnowskie

31,5

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący zbiorników retencyjnych (materiał nauczania pkt.
4.4.1),

zlokalizować i zaznaczyć zbiorniki wodne na mapie Polski,

zaprezentować wyniki pracy na forum grupy,

dokonać oceny poprawności.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

mapa Polski,

–

literatura z rozdziału 6

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wyjaśnić pojęcie fal wezbraniowych?

omówić podział zbiorników retencyjnych?

wymienić zadania zbiorników przeciwpowodziowych?

obliczyć pojemność zbiornika retencyjnego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. ZagroŜenia powodziowe

4.5.1. Materiał nauczania

Zlodowacenie rzek

Zlodowacenie wód śródlądowych a więc i rzek w klimacie zimnym i umiarkowanym jest

zjawiskiem występującym z róŜnym nasileniem i czasem trwania, zaleŜnie od charakteru
rzeki i przebiegu zimy.

Zlodowacenie pełne lub częściowe jest dla gospodarczego wykorzystania rzek na ogół

niepoŜądane. ŚryŜ i lód denny są przyczyną trudności eksploatacyjnych, gdyŜ zatykają ujęcia
oraz oblepiają kraty i kadłuby jednostek pływających. Częściowe lub pełne zlodowacenie,
zaleŜnie od głębokości wody i oporów w strefie przydennej, powoduje rozdział prądu wody
na strugi Ŝłobiące lub namulające (spłycające głębokości nurtowe).

W okresie występowania zjawisk lodowych nie wykonuje się takŜe robót regulacyjnych.

Czas trwania, poziomy, przy których rusza i spływa pokrywa lodowa oraz grubość i wymiary
kry mogą niekorzystnie wpływać na wykonywane budowle (niszczenie koron).

ledzenie występowania zjawisk lodowych, szczególnie na odcinkach o znacznym

rozwinięciu i nadmiernie rozszerzonych (płytkich) korytach, konieczne jest takŜe i z tego
względu, iŜ są to miejsca tworzenia się zatorów lodowych. Zatory, bowiem stwarzają
niebezpieczeństwo powodzi, a ruszenie zatoru prowadzi z reguły do przeobraŜeń koryt i moŜe
być przyczyną zniszczenia budowli regulacyjnych.

Podstawy hydrologiczne gospodarowania wodą w zbiornikach

Przy projektowaniu urządzeń upustowych i innych budowli zbiornikowych oraz przy

ustalaniu zasad gospodarowania wodą wykorzystywane są przepływy charakterystyczne,
w tym maksymalne. Informacje o przepływach i stanach wody podawane są często w formie
krzywych hydrologicznych.

Przepływy maksymalne o róŜnym prawdopodobieństwie i bez bliŜej sprecyzowanego

prawdopodobieństwa występowania ustalane są według wskazówek podawanych na lekcjach
hydrologii.

Przy obliczaniu poboru wody ze zbiorników retencyjnych naleŜy określać stopień

gwarancji  pokrycia  zapotrzebowania  poszczególnych  odbiorców,  przyjmowany  według
odpowiednich  przepisów  w  zaleŜności  od  waŜności  obiektu.  W  celu  racjonalnego
gospodarowania  wodą  w  zbiornikach,  a  zwłaszcza  gdy  trzeba  uwzględnić  jego  funkcję
przeciwpowodziową  i  ochronę  doliny  rzecznej  poniŜej  zbiornika,  określa  się  wartości
przepływów dozwolonych Q

doz

i dopuszczalnych Q

dop

Przepływ dozwolony jest to graniczny przepływ, po przekroczeniu którego powstają

straty  ekonomiczne,  –  czyli  wezbranie  staje  się  powodzią.  Wyznacza  się  go  na  podstawie
analizy  map  i  danych  o  połoŜonych  na  terenie  zalewanym  zakładach  przemysłowych,
budynkach  mieszkalnych  itp.  oraz  danych  hydrologicznych.  W  razie  braku  map  terenu
i danych  hydrologicznych  o  poziomach  wody,  odpowiadających  róŜnym  przepływom
charakterystycznym,  jako  przepływ  dozwolony  przyjmuje  się  najczęściej  zwyczajną  wielką
wodę roczną.

JeŜeli występuje konieczność szybkiego opróŜnienia zbiornika retencyjnego, moŜna

dopuścić większy przepływ, który wyrządza wprawdzie straty ekonomiczne, ale stosunkowo
niewielkie, lokalne. Przepływ ten, zwany dopuszczalnym Q

dop

, określa się podobnie jak

dozwolony

lub

przyjmuje

równy

przepływowi

maksymalnemu

rocznemu

o prawdopodobieństwie p = 30÷40%. UŜywa się równieŜ niekiedy pojęcia przepływu
regulowanego, tzn. przepływu naturalnego zmienionego w wyniku przejścia przez zbiornik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W opracowaniach wodnogospodarczych poza tym są stosowane krzywe hydrologiczne:

hydrogramy  dobowe,  roczne  i  wieloletnie  przepływów,  hydrogramy  fal  wezbraniowych,
krzywe sumowe odpływu. Na podstawie hydrogramów, tj. wykresów przepływów w okresach
wieloletnich,  rocznych  lub  dobowych,  moŜna  przeprowadzić  obliczenia  wyrównania
odpływu.

Hydrogramy fał wezbraniowych wykorzystuje się przy ustaleniu zasad gospodarowania

rezerwą przeciwpowodziową zbiorników. Często stosuje się krzywe sumowe odpływu, które
wykorzystuje się do:
–

wyrównania wieloletniego, rocznego i dobowego przepływu,

–

wyznaczania rezerwy uŜytkowej zbiornika,

–

ustalania teoretycznej pojemności zbiornika dla osiągnięcia wyrównania w określonym
przedziale lat,

–

obliczenia wyrównania w określonym przedziale czasu przy zadanej pojemności rezerwy
uŜytkowej,

–

przeprowadzenia rozrządu wody w okresie wielolecia przy załoŜonych warunkach pracy
zbiornika.

Hydrologiczne moŜliwości magazynowania wody w zbiornikach

O moŜliwości magazynowania wody w zbiornikach retencyjnych w danej zlewni moŜna

się zorientować porównując odpływy dyspozycyjne Q

z zapotrzebowaniem wody Q

Porównanie takie jest moŜliwe po wykonaniu bilansu wodnogospodarczego, np. metodą
Bipromeu lub na podstawie krzywych sumowych.

W pierwszym wypadku naleŜy sprawdzić, czy deficyty wody mogą być pokryte przez

nadmiary.  JeŜeli  taka  moŜliwość  istnieje,  to  budowa  zbiornika  jest  uzasadniona.  Wówczas
magazynowałby  on  nadmiary  wody,  które  oddawałby  w  okresie  występowania  deficytów.
W drugim  wypadku  wykonuje  się  krzywe  sumowe  odpływów  dyspozycyjnych  Q

i zapotrzebowania Q

w układzie prostokątnym, ukośnym lub jako krzywe zredukowane.

Krzywe sumowe odpływów dyspozycyjnych sporządza się na podstawie sum średnich

dobowych przepływów dyspozycyjnych dla określonego czasu natomiast krzywe sumowe
zapotrzebowania

wykonuje

się

podstawie

załoŜeń

projektowych,

sumując

w poszczególnych dekadach zapotrzebowanie dla: przemysłu, rolnictwa i gospodarki
komunalnej. Z analizy przebiegu krzywych sumowych wynikać będzie hydrologiczna
potrzeba i moŜliwości budowy zbiornika.

Zasady gospodarowania wodą

Gospodarowanie wodą w zbiorniku sprowadza się do wykonania dwóch operacji:

–

wyrównania odpływu,

–

ustalenia pojemności zbiornika dla pokrycia potrzeb.

RozróŜnia się wyrównanie odpływu: wieloletnie, roczne, dobowe lub kombinowane.

Wyrównanie wieloletnie polega na przerzucaniu wody z lat o nadmiarze na lata

o deficytach wody. W uproszczeniu moŜna te operacje przedstawić jako wyrównanie średnich
rocznych odpływów SQ

. SQ

na średni odpływ wieloletni SSQ. Wyrównanie wieloletnie

wymaga budowy zbiorników o bardzo duŜej pojemności.

Wyrównanie roczne polega na przerzuceniu nadmiarów wody z okresów wezbraniowych

wiosennych  na  okres  deficytów  letnich.  Operacja  ta  nawet  w  wypadku  najsuchszych  lat  nie
wychodzi poza okres roczny. Wyrównanie roczne moŜe być zupełne, gdy cały nadmiar wody
jest przeznaczony na pokrycie deficytów, przy czym operacja przebiega w ciągu całego roku,
oraz  częściowe  –  sezonowe,  gdy  tylko  część  nadmiarów  wody  zostaje  zuŜyta  na  pokrycie
deficytów.  Najczęściej  są  to  najgłębsze  deficyty,  występujące  w  sezonie  duŜego
zapotrzebowania, a operacja zamyka się w okresie kilkumiesięcznym. W naszych warunkach
klimatyczno  –  hydrologicznych  wystarcza  magazynowanie  w  obrębie  jednego  roku

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

hydrologicznego. Podstawą wyrównania rocznego są hydrogramy przepływów z wielolecia,
wybranych lat lub syntetyczne roczne, sporządzone na podstawie przepływów średnich
miesięcznych lub dekadowych.

Wyrównanie dobowe potrzebne jest, gdy zapotrzebowanie na wodę w ciągu doby silnie

waha się, tak jest np. w energetyce. Zadanie zbiornika wyrównawczego polega na
przekształceniu stałego dopływu na zmienny odpływ, odwrotnie niŜ w wypadku wyrównania
wieloletniego i rocznego.

Przy wyrównaniu rocznym i wieloletnim moŜna pominąć udział wyrównania dobowego,

gdyŜ objętość wody biorąca udział w wyrównaniu jest niewielka w porównaniu z całą
pojemnością uŜytkową zbiornika.

Do wyrównania odpływu wykorzystuje się wyniki bilansu wodnogospodarczego.

Otrzymane na podstawie bilansu nadmiary i deficyty wody powinny być skorygowane
o wielkość strat wody w zbiorniku wynikłych z parowania i wsiąkania wody oraz na skutek
zmiany objętości zbiornika spowodowanej zamuleniem.

celu

ustalenia

pojemności

uŜytkowej

zbiornika

dla

pokrycia

potrzeb

w poszczególnych miesiącach naleŜy przeprowadzić kilka a nawet kilkanaście wariantów
operacji na krzywych sumowych odpływów dyspozycyjnych i zapotrzebowania.
Z porównania tych krzywych moŜna określić optymalną pojemność uŜytkową zbiornika.

Przy gospodarowaniu wodą w zbiornikach, oprócz krzywych sumowych, wykorzystuje

się róŜnego typu modele matematyczne.
Odpływ ze zbiornika moŜna ustalić jedną z bardziej popularnych metod; metodą Pulsa lub
metodą bilansowania wód dopływających i odpływających.

Metody gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową

Gospodarowanie rezerwą przeciwpowodziową zbiorników polega na tym, aby w jak

największym stopniu zmagazynować szczyt fali wezbraniowej oraz wypełnić nią całą rezerwę
przeciwpowodziową.  Przez  zatrzymanie  części  fali  wezbraniowej,  oprócz  zmniejszenia
kulminacji fali, ulega przesunięciu w czasie czas jej występowania, co z kolei moŜe wpłynąć
na  nienakładanie  się  szczytów  fal  dopływów.  Jest  to  korzystne  ze  względu  na  moŜliwość
przygotowania się słuŜb przeciwpowodziowych do ochrony obiektów usytuowanych w dolinie
rzeki. JeŜeli rezerwa przeciwpowodziowa jest dostatecznie duŜa, a fala wezbraniowa nie jest
zbyt  duŜa,  wówczas  magazynowanie  nie  nastręcza  problemów.  W  praktyce  najczęściej
występują  duŜe  fale  wezbraniowe  i  małe  pojemności  rezerwy  przeciwpowodziowej  R

Dlatego teŜ opracowane są róŜne racjonalne sposoby gospodarowania rezerwą
przeciwpowodziową, aby odpowiednio przygotować zbiornik do przejścia fali, a skutki
wezbrania zminimalizować.

WyróŜnia się następujące metody gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową

zbiorników: metodę sztywną, półsztywną, przewidywanego dopływu, sterowania
i automatyczną.

W potokach górskich i górnych biegach rzek – ze względu na trudności

z przewidywaniem wielkości i czasu występowania (trwania) fali wezbraniowej – stosuje się
metody oparte na obowiązujących w tym zakresie przepisach. Są to metody: automatyczna,
sztywna i półsztywna.

Objętość i czas trwania fali wezbraniowej, będące podstawą gospodarowania rezerwą

przeciwpowodziową zbiornika, ustala się metodami analitycznymi. W wypadku małych
zbiorników suchych, o nie regulowanych urządzeniach upustowych, zastosowana moŜe być
metoda automatyczna.

Przy nadejściu fali wezbraniowej, o objętości większej od moŜliwości przepustowej

upustów dennych, nadmiar dopływu zatrzymuje się w takim zbiorniku i powoduje
podnoszenie poziomu wody. W miarę podnoszenia się poziomów wody w zbiorniku zwiększa

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

się  takŜe,  (choć  w mniejszym  stopniu)  wypływ  upustem  dennym,  osiągając  swe  maksimum
przy  największym  napełnieniu  zbiornika.  W  ten  sposób  automatycznie  reguluje  się  odpływ,
który powiększa się w miarę przyboru fali wezbraniowej.

W razie nadejścia fali o objętości przekraczającej pojemność zbiornika nadmiar wody

odpływa przez przelewy. Po przejściu fali zmagazynowana w zbiorniku woda nadal wypływa
przez upust denny, ale odpływ ten maleje w miarę zmniejszania się napełnienia zbiornika.
W ten sposób spływ fali wezbraniowej, przy odpowiednio dobranej pojemności zbiornika,
zostaje rozłoŜony na dłuŜszy okres, a przepływ kulminacyjny ulega zmniejszeniu (rys. 7a).

W wypadku dostatecznie duŜej rezerwy przeciwpowodziowej stosuje się metodę

sztywną, która polega na tym, Ŝe w rezerwie przeciwpowodziowej zbiornika magazynuje się
jedynie objętość przekraczającą przepływ dozwolony Q

doz

, a w korycie utrzymuje się stale

przepływ nieszkodliwy. W ten sposób powstaje niebezpieczeństwo wypełnienia całej
rezerwy, zanim nadejdzie kulminacja fali wezbraniowej, albo teŜ odwrotnie – szczyt fali
zostanie wprawdzie uchwycony, ale rezerwa nie będzie wypełniona. Na rysunku 7 pokazano
dwa przypadki magazynowania fali wezbraniowej, gdy objętość jej jest mniejsza od rezerwy
całkowitej R

(rys. 7b) i gdy jest większa (rys. 7c).

Metoda półsztywna (rys. 7d, e) polega na magazynowaniu w zbiorniku tylko połowy

nadwyŜki przepływu ponad przepływ dozwolony. Daje to większą pewność magazynowania
szczytu fali wezbraniowej (rys. 7d). Odmianą tego sposobu jest wariant,  w którym zamienia
się  odpływ  dozwolony  na  dopuszczalny,  z  chwilą  gdy  rezerwa  przeciwpowodziowa  jest  do
połowy  wypełniona,  a  szczyt  fali  wezbraniowej  jeszcze  nie  nadszedł.  MoŜna  równieŜ
w niektórych warunkach wykorzystać rezerwę forsowaną (rys. 7e).

Metodę półsztywną stosowano między innymi na zbiornikach Tresna i Porąbka na Sole.

Rys. 7. Metody gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową: a) metoda automatyczna,

b) i c) sztywna, d) i e) półsztywna K V

– objętości fal (wg rysunku), R

– rezerwa całkowita,

– rezerwa forsowana, R

– rezerwa forsowana otwarta, tworząca się w czasie działania przelewu,

doz

, Q

dop

– przepływy: dozwolony i dopuszczalny [4, s. 270]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kolejne metody gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową zbiorników opierają się

na właściwych prognozach hydrometeorologicznych.

Do ustalenia kształtu, objętości, czasu występowania i przejścia fali potrzebna jest sieć

obserwacyjna usytuowana w zlewni oraz system przekazywania informacji hydrologicznej
i meteorologicznej.

Metoda przewidywanego dopływu opiera się na prognozowanej fali dopływającej,

ustalonej na podstawie danych opadowych ze stacji usytuowanych w zlewni.

Operację dyspozycji odpływu ze zbiornika przeprowadza się na krzywej sumowej

dopływów, a nie na hydrogramie fali. Znając spodziewany dopływ i wielkość rezerwy
przeciwpowodziowej, moŜna ustalić odpowiedni odpływ ze zbiornika tak, aby uchwycić
szczyt fali i wypełnić rezerwę.

Co 2–3 h porównuje się rzeczywisty dopływ wody do zbiornika z prognozowanym,

wprowadzając  odpowiednią  korektę  odpływu  na  podstawie  napływających  meldunków
z dorzecza,  mając  zawsze  na  uwadze  posiadaną  do  dyspozycji  rezerwę  w  zbiorniku.  Jest  to
metoda  lepsza  od  poprzednich,  poniewaŜ  daje  moŜność  uchwycenia  części  szczytowej  fali
wezbraniowej  i  wykorzystania  całej  rezerwy  przeciwpowodziowej  zbiornika.  Ten  sposób
gospodarowania stosowany jest m.in. na zbiorniku Otmuchowskim i Głębinowskim na Nysie
Kłodzkiej.

Metoda sterowania jest stosowana, wtedy, gdy dąŜy się do zmiany kształtu fali i terminu

występowania jej kulminacji, a przede wszystkim, gdy chce się drogą odpowiedniego
gospodarowania rezerwą zbiornika połoŜonego na dopływie wpływać na przebieg i wielkość
fali wezbraniowej rzeki – odbiornika (recypienta).

Gospodarka sterowana polega na magazynowaniu w zbiorniku na dopływie części fali

wezbraniowej, która moŜe powodować niekorzystne zjawisko nakładania się i podwyŜszania
fali rzeki – odbiornika. Niekiedy  wskazane jest  nawet wywołanie sztucznej fali na dopływie
przez  wcześniejsze  opróŜnienie  zbiornika  i  w  uzyskaną  tą  drogą  dodatkową  pojemność
zmagazynować właściwą falę dopływu, a przez to nie dopuścić do jej spotkania się z falą rzeki
– odbiornika. Ten sposób gospodarowania jest jednak trudny i ryzykowny, bowiem wymaga
bardzo  dobrej  prognozy  hydrometeorologicznej,  dotyczącej  czasu  wystąpienia  i  kształtu  fali
na dopływie i w rzece – odbiorniku oraz znajomości mechanizmu spływu fal wezbraniowych.

Zadania administracji rządowej i samorządowej w zakresie ochrony przed powodzią

Ustawa Prawo Wodne z dn.18 lipca 2001 roku nakłada na ministra właściwego do spraw

gospodarki wodnej, a obecnie – Ministra Środowiska oraz dyrektorów regionalnych zarządów
gospodarki wodnej obowiązek sporządzania projektów planów ochrony przeciwpowodziowej.

Ciałami opiniodawczo-doradczymi są dla tych organów są Krajowa Rada Gospodarki

Wodnej oraz rady gospodarki wodnej regionów wodnych.

Tworzenie lokalnego planu ochrony przeciwpowodziowej

Skuteczne działania administracji rządowej oraz samorządowej w zakresie

przygotowania się do powodzi, jak i ograniczania skutków powodzi, są nieodłącznie związane
z właściwie opracowanym planem ochrony przeciwpowodziowej.

Opracowanie i wdroŜenie planu jest niezbędnym elementem w zakresie ochrony

przeciwpowodziowej na etapie przygotowywania się do powodzi, mającym na celu
minimalizację strat w przypadku zaistnienia zdarzenia.

Plan ochrony przeciwpowodziowej powinien zawierać informacje dotyczące działań we

wszystkich fazach zarządzania kryzysowego (przygotowanie, zapobieganie, reakcję oraz
usuwanie skutków). Opracowany plan powinien uwzględniać:
–

ochronę zdrowia i bezpieczeństwo ludzi,

–

ochronę infrastruktury (drogi, mosty, itd.),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

ochronę majątku, mienia (budynki, dobytek, inwentarz),

–

ochronę środowiska,

–

minimalizację strat ekonomicznych i społecznych.

Sprawdzenie planu moŜliwe jest poprzez przeprowadzenie ćwiczenia symulacyjnego

z poszczególnymi podmiotami, a jeśli jest to moŜliwe (względy finansowe), takŜe
z częściowym uŜyciem wydzielonych sił i środków poszczególnych słuŜb.

W zakresie popularyzacji planu wskazane jest przeprowadzenie szkoleń zarówno wśród

osób  funkcyjnych,  słuŜb  ratowniczych  jak  i  określonych  grup  społecznych.  Pozwoli  to  na
weryfikację  planu  i  wniesienie  ewentualnych  poprawek.  Zarówno  ćwiczenia  jak  i  szkolenia
z zakresu  planu  ochrony  przeciwpowodziowej  powinny  mieć  charakter  praktycznego
sprawdzenia, a zarazem formę popularyzacji planu.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Na czym polega zlodowacenie rzek?

Jakie są zasady gospodarowania wodą zgromadzoną w zbiornikach retencyjnych?

Jakie są zasady gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową?

Jakie są zasady współpracy z przełoŜonymi oraz instytucjami zajmującymi się
gospodarką wodną w przypadku zagroŜenia powodziowego?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Działania administracji rządowej oraz samorządowej w zakresie przygotowania się do

powodzi,  oraz  ograniczenia  jej  skutków,  związane  są  z  właściwie  opracowanym  planem
ochrony  przeciwpowodziowej.  Opracuj  plan  ochrony  przeciwpowodziowej.  Pamiętaj,  aby
zawierał  informacje  dotyczące  działań  we  wszystkich  fazach  zarządzania  kryzysowego:
przygotowanie,  zapobieganie,  reakcję  oraz  usuwanie  skutków.  Opracowany  plan  powinien
uwzględniać: ochronę zdrowia i bezpieczeństwo ludzi, ochronę infrastruktury: dróg i mostów,
ochronę  majątku,  mienia:  budynków,  dobytku  i  inwentarza,  ochronę  środowiska,
minimalizację strat ekonomicznych i społecznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący zbiorników powodziowych (materiał nauczania pkt.
4.5.1),

sporządzić plan ochrony przeciwpowodziowej,

zaprezentować wyniki pracy na forum grupy,

dokonać oceny poprawności.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

roczniki statystyczne,

–

programy komputerowe dotyczące ochrony przed powodzią,

–

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Scharakteryzuj i zaprezentuj róŜnice między zasadą gospodarowania wodą zgromadzoną

w zbiornikach a zasadą gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową. Swoje wnioski zanotuj
w tabeli.

Zasada gospodarowania woda zgromadzoną

w zbiornikach

Zasada gospodarowania rezerwą

przeciwpowodziową

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować rozdział dotyczący zagroŜeń powodziowych (materiał nauczania pkt.
4.5.1),

określić róŜnicę między zasadą gospodarowania wodą zgromadzoną w zbiornikach
a zasadą gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową,

zapisać wnioski w tabeli,

zaprezentować wyniki pracy na forum grupy,

dokonać oceny poprawności.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wyjaśnić na czym polega zlodowacenie rzek?

przedstawić zasady gospodarowania wodą zgromadzoną w zbiornikach
retencyjnych?

wyjaśnić zasady gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań i sprawdza Twoje wiadomości z zakresu wykonywania
zabezpieczeń przeciwpowodziowych. Są to zadania wielokrotnego wyboru.

Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej
rubryce znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

Na rozwiązanie testu masz 45 min.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

KaŜdego roku na Ziemi notowane jest około
a)

50 powodzi.

80 powodzi.

150 – 170 powodzi.

300 powodzi.

2. Do środków ekonomicznych stosowanych w przypadku powodzi są

prognozy hydrologiczne.

obwałowania.

ubezpieczenia majątkowe.

prognozy meteorologiczne.

3. W Polsce szacuje się, Ŝe obszarów zagroŜonych powodziami wynosi

1 600 000 ha.

2 000 ha.

5 0000 ha.

0,5 ha.

4. Wał przeciwpowodziowy to sztuczne usypisko w kształcie pryzmy o przekroju

rombu.

kwadratu.

trójkąta.

trapezu.

5. Rdzeń wału przeciwpowodziowego wykonuje się z

gliny.

piasku.

iłu.

kamienia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Wały przeciwpowodziowe projektuje się dla wody o prawdopodobieństwie

p =1%.

p = 2%.

p = 5%.

p = 10%.

7. Obwałowania powodują utrudnienia w komunikacji i w regulowaniu stosunków wodnych

obszarów
a)

zawala i przepustu wałowego.

międzywala i zawala.

pompowni odwadniających.

dróg i przejazdów.

8. Przepędy dla zwierząt naleŜy projektować w łagodnej formie skarpy od strony

międzywała w stosunku
a)

1:1.

1:3.

1:2.

1:6.

9. Miejsca na przelewy naleŜy wybierać na tych odcinkach wałów gdzie wysokość

jest najmniejsza, a grunt zwięzły i silnie zadarniony.

jest największa, a grunt zwięzły i silnie zadarniony.

jest najmniejsza, a grunt zwięzły i słabo zadarniony.

jest najmniejsza, a grunt jest przepuszczalny i silnie zadarniony.

10. Do wykonania wałów najbardziej odpowiednim materiałem jest mieszanina gliny lub iłu

z piaskiem gruboziarnistym. Stosunek gliny (iłu) do piasku przyjmuje się
a)

1:4.

1:3.

1:2.

1:1.

11. Szerokość podstawy dla wałów w I klasie waŜności wynosi

5 m.

8 m.

10 m.

15 m.

12. Z powierzchni umocnionych roślinnością odpływ wody opadowej wynosi

30%.

0 – 20%.

40%.

60%.

13. Małe zbiorniki retencyjne najłatwiej wybudować za pomocą

tam.

przegród dolinowych.

opasek.

jazów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14. Najprostszym sposobem ochrony przed powodzią jest budowanie

obwałowań.

wałów.

zbiorników retencyjnych.

polderów.

15. Zalesianie terenu jest zabudową

biologiczną.

gospodarczą.

naturalną.

środowiskową.

16. Do gatunków drzew pionierskich stosowanych do zalesień stosuje się

olchę szarą.

brzozę.

sosnę.

modrzew.

17. Zbiorniki retencyjne usytuowane w ciekach mogą magazynować fale wezbraniowe w

100%.

50%.

10%.

5%.

18. Informacje o przepływach i stanach wody podawane są często w formie

krzywych hydrologicznych.

krzywych meteorologicznych.

krzywych sumowych.

bilansu wodnogospodarczego.

19. Metody gospodarowania rezerwą przeciwpowodziową zbiorników to metoda sztywna

przewidywanego dopływu, sterowania i automatyczną.

półsztywną, przewidywanego dopływu, sterowania i automatyczną.

półsztywną, przewidywanego dopływu i sterowania.

półsztywną, przewidywanego dopływu i automatyczną.

20. Objętość i czas trwania fali wezbraniowej, będące podstawą gospodarowania rezerwą

przeciwpowodziową zbiornika, ustala się metodami
a)

analitycznymi.

matematycznymi.

szacunkowymi.

krzywych sumowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Wykonywanie zabezpieczeń przeciwpowodziowych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Razem: