Wykład z -22.11.2011r-
Bezpośrednimi przyczynami utraty naturalności wód i związanymi z tymi robotami było;
prostowanie koryt i zwiększenie zwierciadła wody, ujednolicenie kształtów i wymiarów przekrojów poprzecznych, likwidacja nieregularności brzegów i dna, niszczenie ekotonów, odcięcie połączeń starorzeczy z korytem głównym i in.
Ograniczenie zasięgu i czasu trwania zalewów dolinowych, co powoduje zmniejszanie obszaru dolin o unikatowych wartościach przyrodniczych kształtowanych przez wylewy
Skutki ustania okresowych wylewów na teren doliny jak i zmniejszenie ich częstotliwości.
W wyniku budowy obwałowań odcinających rzekę od doliny, tworzenia tzw. warg brzegowych ( podczas usuwania namułów i pogłębiania dna), pogłębiania rzek oraz budowy zbiorników zaporowych ( retencyjnych) nie dochodzi do okresowych zalewów uniemożliwiających odbycie tarła wielu gatunkom ryb takich jak np. szczupakowi, który składa ikrę na zalanych łąkach. Powoduje to również obniżenie poziomu wody w starorzeczach oraz wysychanie.
Prowadzi to w rezultacie do likwidacji, często jedynych w dolinie i jej okolicy miejsc występowania ekosystemów związanych z wodami stojącymi ( roślinnością wodną, ptakami, zwierzętami bezkręgowymi i płazami, dla których jest to miejsce rozrodu).
Brak wylewów zmienia także stosunki wodne w dolinie szczególnie na zawalu. Odcięcie wałami od rzeki części doliny lub przechwytywanie wysokich stanów wody, przez zbiorniki retencyjne sprawia, że nie docierają tu okresowe zalewy i spada poziom wód gruntowych. Powoduje to znaczne zmiany w występujących tu ekosystemach. Polegają one zmianie na mniej cenne i bardziej suche. Zjawiska takie obserwuje się na przykład na obszarach zajętych przez lasy, a przeciętych wałami.
W naturalnych dolinach rzek występują zespoły i zbiorowiska roślinne, bezwzględnie wymagających okresowych zalewów. W przypadku ustania lub znacznego ograniczenia intensywności zalewów, następuje szybkie ich wycofywanie ( wraz z licznymi gatunkami zwierząt) i wkraczanie gatunków charakterystycznych dla bardziej suchych obszarów.
Utrata naturalności wód rzek i jej dopływów następowała również w wyniku:
robót zlewni powodujących przyśpieszanie odpływu wielkich wód i zmianę transportu rumowiska ( wylesiania, obwałowania, melioracje, regulacje cieków i likwidacja retencji krajobrazowej, urbanizacja, infrastruktura komunikacyjna)
zmniejszenia dynamiki zmienności przepływów i stanów (ważnego czynnika powstawania i utrzymywania różnorodności biotycznej) powodowanego przez nadmierne ich wyrównywanie działaniem sztucznych zbiorników retencyjnych
ograniczenia wędrówek ryb i innych organizmów wodnych wzdłuż cieków przegrodzonych zaporami, jazami i progami oraz zatrzymywania rumowiska powyżej tych budowli
zbędnych lub prowadzonych w zbyt szerokim zakresie robót konserwacyjnych, usuwania roślinności, likwidacji różnorodności morfologicznej koryta
zasypywania starych wód (starorzeczy, odciętych bocznych ramion, oczek wodnych, stawów) na terenach zalewowych, likwidacji mozaiki mokradeł i obszarów suchych, wycinanie i zaniedbanie pielęgnacyjne drzew i zarośli na obszarach nieprzepływowych
niedostatecznego zakresu robót konserwacyjnych powodujących nadmierną erozję i degradację koryta, zarastanie koryta lub terenów zalewowych i niedopuszczalne zmniejszenie przepuszczalności rzeki.
Na utratę naturalności wód i obszarów przyległych, silny wpływ mają różne czynniki zewnętrzne.
Do najgroźniejszych zaliczyć należy wprowadzenie do rzek, jezior i sztucznych zbiorników wód zanieczyszczonych mechanicznie, chemicznie i biologicznie.
Powodują one największe szkody w samym środowisku wodnym a ochrona przed nimi jest droższa niż przed skutkami oddziaływań hydrotechnicznych.
Obszar dorzecza Odry zajmuje 118 861 km2 , w granicach Rzeczypospolitej Polskiej znajduje się 89,9% jego powierzchni , w granicach Republiki Czeskiej 5,4%, w granicach Republiki Federalnej Niemiec 4,7%. Na terytorium dorzecza zamieszkuje 15,4 mln mieszkańców, w granicach RP- 13 mln, RC-1,4 mln i RFN 1mln
W dorzeczu Odry zlokalizowanych jest ok. 1800 punktowych źródeł zanieczyszczeń.
Rodzaje umocnień brzegowych:
Biologiczne umocnienia brzegu- polegają na odpowiednim ukształtowaniu szaty roślinnej
Biotechniczne umocnienie brzegu- polega na zastosowaniu takich budowli regulacyjnych, które wykonywane są z materiałów naturalnych martwych, ewentualnie technicznych w połączeniu z roślinnością żywą
Techniczne umocnienie brzegów- polega na zastosowaniu odpowiednich budowli wykonywanych z materiałów budowlanych, materiałów naturalnych, martwych. Tego typu ubezpieczenia stosowane są w miejscach najbardziej narażonych na erozję oraz takich w których nie ma dostatecznie dużo wolnej przestrzeni np. obszary miejskie
Faszyna- powiązane ze sobą cienkie gałęzie wiklinowe lub innych drzew czy krzewów. Obecnie używane głównie przy regulacji rzek i innych pracach wodnych, w celu umacniania brzegów. W przeszłości faszyna służyła do budowy umocnień polowych przy pracach fortyfikacyjnych .
W odniesieniu do ichtiofauny podstawowym kryterium przy konstruowaniu współczesnych przepławek (przejść) jest takie ich ukształtowanie, aby ryby były w stanie pokonać powstający w nich prąd wody. Obecnie przyjmuje się dla nich maksymalne szybkości przepływu wody wynoszące:
a) pstrągi i inne łososiowate 2,0 m/sek
b) reofilne ryby karpiowate 1,5 m/sek
c) pozostałe gatunki, ryby młode i małe 1,0 m/sek
W związku z tym różnica wysokości poziomu wody pomiędzy sąsiadującymi za sobą komorami przepławki nie może przekraczać
a) pstrągi 0,20 m
Nowe rozwiązania konstrukcyjne przejść o luźnej budowie, zachowującej system luk i szczelin:
Obejścia - konstruowane są na wzór naturalnych, omijających przeszkodę strumieni o spadku wynoszącym w zależności od typu wody od 1:100 do maksymalnie 1:20, zaś średnią szybkość przepływu wody wynosi w nich 0,4 do 0,6 m/sek. W zależności od spadku mają one charakter nizinnego strumienia albo górskiego potoku z niwelującymi różnice wysokości kamiennymi progami
Rampy- są one rodzajami pochylni posiadającymi zwykle nachylenia 1:10- 1:30. Konstruowane są z kamieni i głazów , które mogą być także umacniane betonem.
Rampy wykonywane być mogą z usypywanych warstwowo kamieni i głazów ( rampy narzutowe) z wmurowanych na sztorc głazów( rampy sztorcowe) z głębszymi basenami, podpartych głęboko w podłożu progów tworzonych przez luźno ułożone obok siebie głazy( rampy ryglowe)
Rampy, gdy pozwalają na to lokalne warunki mogą być posadowione na całej szerokości rzeki, częściej jednak prowadzone są przy jednym z jej brzegów. Kapitalne znaczenie dla możliwości migracji fauny posiada luźna konstrukcja rampy, zachowująca system luk i szczelin, bowiem szybkość przepływu wody jest w nich kilkakrotnie niższa od podawanych wcześniej dopuszczalnych maksymalnych wartości odnotowanych na koronach progów rampy.
Tego typu przepławki można obejrzeć na rzece Warcie powyżej Sieradza w miejscowości Tyczyn oraz w miejscowości Ślimaków powyżej Radomska a także na Wieprzy w Darłowie.
Kaszyca - Duża skrzynia, niegdyś drewniana, obecnie żelbetonowa, wypełniona gruzem , kamieniami itp. Stosowana jako element fundamentów budowli hydrotechnicznych lub jako element umocnień dennych lub brzegowych. Do połowy lat 50, najczęściej stosowana przy budowie tam oraz przepustów wodnych o dużej powierzchni
Budowla hydrotechniczna- budowla służąca gospodarce wodnej kształtowania zasobów wodnych i korzystaniu z wód. Pojęcie budowli hydrotechnicznej obejmuje także urządzenia i instalacje techniczne związane z daną budowlą. Budowlami hydrotechnicznymi śródlądowymi są między Inn. Jazy, zapory, śluzy wodne, elektrownie wodne, wały przeciwpowodziowe, kanały i zbiorniki
Jaz- budowla hydrotechniczna wybudowana w poprzek rzeki lub kanału piętrząca wodę, w celu utrzymywania stałego poziomu rzeki dla celów żeglugowych lub ( w ograniczonym zakresie) z zabezpieczenia przed powodzią, zaopatrywania w wodę oraz do celów energetycznych. Równolegle do jazu czasami buduje się też śluzy umożliwiające żeglugę poniżej jazu, przepławki dla ryb. Jazy można podzielić na ziemne, ziemno-betonowe, gumowe. Ze względu na ich charakter na stałe i ruchome tj. wyposażone w odpowiednie zamknięcia. W przypadku jazów ruchomych możliwa jest regulacja ich wysokości co daje większe możliwości zarządzania zasobami wodnymi rzeki
Zapora wodna - bariera przegradzająca dolinę rzeki w celu spiętrzenia wody, zwykle betonowa, żelbetonowa lub ziemna. Zapora wodna może być postawiona dla różnych celów
- ochrona przeciwpowodziowa
- rezerwuar i pozyskiwanie wody
- walory rekreacyjne
śluza wodna - budowla hydrotechniczna wznoszona na kanałach żeglownych, rzekach jako fragment jazu oraz pomiędzy jeziorami. Są one budowane w celu umożliwienia podczas żeglugi pokonywania różnic poziomu wody przez jednostki pływające(statki, barki). Śluza to fragment kanału przeprowadzony komorą wodną. śluzowa jest zamknięta ruchomymi wrotami. Najczęstsze zamknięcia to wrota jedno- lub dwu skrzydłe , rzadziej spotykane są zamknięcia walcowe.
Wyróżnia się śluzy jednokomorowe pojedyncze do śluzowania jednego statku, podwójne (dwustronne) z przesuniętymi głowami do śluzowania jednocześnie 2 statków oraz bliźniacze ( równoległe) tj. dwie jednakowe śluzy położone obok siebie. W przypadku, gdy drogi wodne łączą się ze sobą pod ostrym kątem stosowane są śluzy workowate umożliwiające opuszczenie śluzy
Elektrownia wodna- zakład przemysłowy zamieniający energię potencjalną na elektryczną. Elektrownie wodne dzieli się na duże, małe, przyjmując że małe elektrownie wodne ( określane skrótem MEW) to te o mocy poniżej 5 MW
Wał przeciwpowodziowy- sztuczne usypisko w kształcie pryzmy o trapezowym przekroju poprzecznym. Wznoszone wzdłuż rzeki w pewnym oddaleniu od jej koryta, które otaczając tereny zalewowe wzdłuż rzeki ( międzywale) tworzy większe koryto ( a w praktyce czasami także pewien rezerwuar ) dla przewidywanych wód powodziowych, przeciwdziałając jednocześnie rozlaniu się tych wód na chronione w ten sposób tereny sąsiednie. Zazwyczaj ma znaczną długość
Wał przyjmuje formę trapezoidalną z rdzeniem wykonanym z nieprzepuszczalnego materiału np. gliny. Odpowiednia szerokość oraz właściwe zagęszczanie materiału stanowiącego pryzmę wokół rdzenia pozwala to mieć pewność, że wał wytrzyma napór wody przez przewidziany czas, zazwyczaj nie dłuższy niż kilka dni. Obłożenie darnią ma zapobiegać wymywaniu przez wodę. Zagrożeniem dla wałów są zwierzęta kopiące w wałach nory, bowiem może to prowadzić do utraty spoistości konstrukcji i jej rozmycia.
Kanał wodny - sztuczny ciek wodny, fragment drogi wodnej, którego celem jest połączenie istniejących naturalnych dróg wodnych
Zbiornik wodny- zagłębienie terenu wypełnioną wodą ( w przeciwieństwie do rzek - wód płynących). Wyróżnia się zbiorniki wodne, które w zależności od sposobu powstawania misy dzieli się na zaporowe, proeksplotacyjne, groblowe w nieckach z osiadania, zapadliskowe, proregulacyjne, sadzawki , baseny niższego typu.