Wykład 1 -18.10.2011r-
Renaturyzacja - to przywrócenie rzece uprzednio uregulowanej ( lub przekształconej w inny sposób) stanu zbliżonego do naturalnego ( istniejącego przed regulacją lub występującego w naturze )
Rewitalizacja rzek- obejmuje węższy zakres działań niż renaturyzacja, które polegają na przywróceniu rzece jej funkcji ekologicznych ( np. przez poprawę jakości wody nadmiernie zanieczyszczonej) bez działań technicznych przywracających występujące w naturze charakterystyki koryta rzeki, brzegów czy doliny
Renaturyzacja ma zazwyczaj ograniczony zakres i powinno spełniać, zarówno aktualne jak i przyszłe wymagania gospodarki, techniki i ochrony środowiska. Oznacza to, że przy renaturyzacji nie można osiągnąć tak dużych korzyści wodno- gospodarczych jak w przypadku nieliczenia się ze skutkami ingerencji w środowisko, ani tak zbliżyć się do natury, jak w przypadku całkowitego zrezygnowania z korzyści gospodarczych, jakie może dać przebudowany obiekt. Jak pogodzić interesy człowieka i przyrody ? Czy potrzeby człowieka są sprzeczne z przyrodą?
Renaturyzacja/ renaturalizacja- jest to na ogół proces długotrwały, w skład którego wchodzą różnego rodzaju przedsięwzięcia techniczne oraz samoistne przekształcenia wód i związanych z nimi terenów, tzn. realizowane przez samą naturę.
Przedsięwzięcia techniczne obejmować mogą:
elementy koryta i związane z nim różne obiekty, których modyfikacje powodują, że wody stają się bliższe natury
roboty, które po zakończeniu nie tworzą głównego elementu zrenaturyzowanej wody, lecz zapoczątkowują proces przyrodniczy, który ma wodom przywrócić naturalność
roboty pielęgnacyjne- polegające na drobnych korektach naturalnych przeobrażeń rzeki, gdy nie zmierzają one do kształtowania stanu bliższego ( bliskiego) naturze
utrzymywanie wód w toku procesu renaturyzacji
zaniechanie niektórych działań ( obcych środowisku ) z zakresu utrzymywania wód i pozostawienie ich samym tylko oddziaływaniom przyrody. Rzeki takie mogą ulegać przekształceniom zbliżającymi je do natury (np. na wskutek procesów korytowych, działania bobrów, oddziaływania roślinności itp.)
Rzeka Königsseeache - Renaturyzacja rzeki prowadzona była odcinkowo. Część istniejącej zabudowy hydrotechnicznej została wyburzona. Cel stabilizacja dna i zabezpieczenie go.
W I etapie renaturyzacji przedsięwzięcia mają charakter robót inicjujących. Oddziaływają na warunki abiotyczne i biotyczne, a przez nie na przebiegający później samoistnie proces przekształcenia wód, z założenia ukierunkowany na ich przybliżenie ku naturze. Obejmują w części różnorodne działania hydrotechniczne, tak, że niekiedy mogą powstawać trudności w określeniu granicy między renaturyzacją a budownictwem wodnym. Jest to konsekwencja coraz powszechnej uznawanej zasady równorzędności celów budownictwa wodnego i ochrony środowiska.
"Zadaniem budownictwa wodnego” przy wszystkich przedsięwzięciach niezbędnych dla wykorzystania gospodarczego kraju powinno być poprawianie warunków ekologicznych wód i wreszcie jako cel dalekosiężny- doprowadzenie ich do stanu naturalnego tzn. umożliwienie ich renaturyzacji, czasem nazwy renaturyzacja używa się do określenia samych tylko robót technicznych stanowiących I etap procesu renaturyzacji.
II etap procesu renaturyzacji jest samoistny i długotrwały (orientacyjnie 10-15 lat) a podawane są także dłuższe okresy 20 i 30 lat. I najczęściej obejmuje przeobrażenia korytowe, rozwój roślinności a działalność ludzka ogranicza się do skromnych zabiegów pielęgnacyjnych, a czasem korygujących nowe warunki abiotyczne lub inicjujących dodatkowe, pożądane trendy przeobrażeń koryta.
Naturalność rzeki
Rzeka naturalna - to taka, której nie zmieniono przez regulację lub inne przedsięwzięcia i której aktualny stan jest następstwem procesów naturalnych oraz, w niedużym na ogół stopniu gospodarczym.
Jako wody naturalne traktuje się na ogół wody ukształtowane, nie przez człowieka lecz przez siły przyrody i charakteryzujące się przede wszystkim tym, że nie są zanieczyszczone przez obce wody i substancje, w których mogą być i rozwijać się rośliny i zwierzęta właściwe tym wodom.
Naturalność rzeki i doliny przejawia się w:
odpowiedniej czystości wody ( w praktyce określanej różnymi parametrami). Właściwa czystość wody jest warunkiem koniecznym naturalności rzeki, której nie da się niczym zastąpić lub zrekompensować.
Roli i funkcjonowaniu wód jako obszaru, w którym mogą żyć i rozwijać się organizmy. Wody pozbawione struktur abiotycznych przekształcają się w skąpo zasiedlone lub niekiedy nawet martwe kanały, niezdolne do samooczyszczania, pozbawione tarlisk, schronisk, żerowisk i miejsc odpoczynku dla ryb.
Istotnej roli w kształtowaniu krajobrazu i jego walorów estetycznych i rekreacyjnych. Jest ona bardzo silnie związana z naturalnością układu poziomego rzeki, morfologią koryta, ukształtowaniem i zagospodarowaniem doliny, występowaniem roślinności, charakterem i zabudową brzegów itp.
Funkcję obszaru życiowego można traktować jako odrębną cechę naturalności wód lub też jako część jakości zintegrowanej i na którą składa się czystość wód oraz ich zdolność pełnienia funkcji przestrzeni życiowej.
Cechy te są bowiem ze sobą powiązane, wzajemnie na siebie wpływają, modyfikują siebie i dzięki temu stanowią jedną zintegrowaną całość . Są one niezbywalnymi cechami wód naturalnych i obie powinny być wodom przywracane. Jeśli osiągniemy tylko 1 z tych dwu jakości wody nie można uznać za naturalną lub bliską naturze.
Przyczyny utraty naturalności:
Rzeki i doliny traciły swą naturalność z różnych przyczyn. Prawie zawsze przyczyny i mechanizm utraty naturalności odgrywają istotną rolę w koncepcji i zakresie przedsięwzięć renaturyzacyjnych a często decydują o możliwości ich podjęcia. Utratę naturalności wód spowodowały obiekty wodno-gospodarcze, które budowano albo niepotrzebnie, albo nie tak, jak powinno się je budować (np. regulacja rzeki) według głoszonych społeczeństwu poglądów.
O tym co i czy i jak budować zawsze decydują mniej lub trafne oceniane potrzeby gospodarcze oraz wymagania ekonomii i techniki. Potrzeby gospodarcze to z reguły usprawnienie transportu wodnego, konieczność zwiększenia produkcji rolniczej w dolinach i umożliwienie zwiększenia zużycia wody. Aby osiągnąć ten cel w różnych krajach często na wielką skalę prowadzono roboty hydrotechniczne, które były podstawą rozwoju gospodarczego.
Regulacja rzeki- regulacja cieku, prace hydrotechniczne powodujące zmianę profilu poprzecznego i podłużnego wybranego odcinka rzeki w celu polepszenia i ujednolicenia spływu wody, lodu i rumowiska rzecznego.
Najczęściej regulacja rzeki polega na budowie obwałowań, tam, ostróg regulacyjnych. Służy zabezpieczeniu terenów wzdłuż rzeki przed powodzią, melioracji użytków rolnych, ułatwia budowę ujęć wody. Często regulacja rzeki poprzedza kanalizację rzeki.
Regulacja rzeki Odry
Zmienność stanów wody i liczne przeszkody naturalne utrudniały gospodarcze korzystanie z Odry i wymuszały prowadzanie kontynuowanie do dziś kosztownych robót hydrotechnicznych. Meandrowanie rzeki i erozja brzegów szkodziła żegludze, powodowała znaczne szkody gospodarcze. W związku z tym prowadzono lokalne ubezpieczenia brzegów w postaci palisady. Aby wykorzystać energię spiętrzonej wody do poruszania młynów(1242 r.), foluszy (1267r.) i tartaków ( 1386 r.). Odrę zabudowano jazami.
W jazach których konstrukcja była oparta o palisady lub kaszyce pozostawiono przejścia dla statków w postaci prymitywnych, wyłożonych deskami upustów przez które przy pomocy wind przeciągano idące w górę rzeki statki. Przy jeździe w dół statki gwałtownie spływały w dół wraz z wodą przez upust. Jazy dodatkowo dotkliwie utrudniały żeglugę i dlatego Jan Luksemburski w 1337 roku w „Generalnym porządku dla Śląska” regulując sprawy odrzańskiej żeglugi nakazał usuwanie jazów lub urządzeń śluzy gruntownej o szerokości 16 łokci i 1 piędzi.
Jeszcze w 1739 roku nakazano usunięcie stanowiących przeszkodę w żegludze jazów i młynów ale realizacja nakazu postępowała bardzo opieszale. W 1748 roku Odrę przegradzało 8 jazów ( wśród nich w Wilkowie i Bytomiu Odrzańskim) a po rozebraniu wcześniej jazach pozostał cały szereg niebezpiecznych dla żeglugi pali.
Dekret Fryderyka II z 1363 roku nakładał na właścicieli nadbrzeżnych gruntów obowiązek utrzymania brzegów i oczyszczania koryta rzeki Odry z pni i kłód drzewa a także wykarczowanie obu brzegów.
Pomimo pomocy państwa właściciele nie byli w stanie wywiązać się z nakazu i przy ówczesnym ubóstwie środków technicznych prace postępowały bardzo powoli. Ożywiło je zarządzenie z 1790 roku nakazujące wielkie oczyszczanie Odry do stanu umożliwiającego transport wojska.
Wcześniej od 1729 roku Mateusz von Schuberth rozpoczął regulacje Odry przy pomocy przekopów przecinających odrzańskie meandry co przyczyniło się do wcześniejszego występowania niskiej wody na obszarach położonych poniżej i związku z tym wywołało nieustanne skargi właścicieli gruntów. Mimo to skutkiem budowy przekopów skrócono Odrę o 20%. Łącznie z robotami kształtującymi przekrój wielkiej wody próbowano utrwalić przekrój wody średniej.
Wprowadzone przez Neuwertza ubezpieczenie brzegów przy pomocy zakładania plantacji wikliny (od 1742 roku) okazało się sposobem tanim, skutecznym, szybkim w realizacji (trwałym w skutkach). Od 1791 roku w opaskach brzegowych wklęsłych zaczęto formować wprowadzone przez Eytleweina występy z trójkątnymi główkami, które były początkowym stadium dzisiejszej ostrogi. Nastąpił podział budowli regulacyjnych na związane z brzegiem na całej długości opaski i wiszące przy brzegu ostrogi. Budowle faszynowe zwiększały odporność urządzeń. W 1801 państwo pruskie wzięło na siebie obowiązek finansowania robót regulacyjnych na Odrze. Kilkanaście lat później 7.VII.1819 roku powstał protokół stanowiący pierwszy jednolity plan regulacji całej Odry. Zakładał on zmniejszenie szkodliwego działania przekrojów poprzez zaprojektowane trasy regulacyjnej zgodnej z naturalnym biegiem rzeki, usunięcie płycizn, wytworzenie rosnącej szerokości. W latach 1845-1849 udoskonalono technologię wykonywania ostróg. Dopływy Odry zaczęto regulować w 1901r. Od 1890 roku rozpoczęto usuwanie kamieni kilometrowych po obu stronach rzeki poczynając od ujścia Opawy.
Ostroga regulacyjna- główka, rodzaj mechanicznej regulacji cieku, w formie kamiennego lub faszynowego wału poprzecznego do biegu potoku. Ostroga regulacyjna służy do ochrony brzegu przed podmywaniem poprzez odepchnięcie nurtu w kierunku osi doliny.