SPIS TREŚCI

1. Wiadomości podstawowe

1.1. Zakład ubiegający się o wydanie pozwolenia wodnoprawnego

Wielkopolski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Poznaniu

Rejonowy Oddział w Koninie

ul. Okólna 59, 62-510 Konin

1.2. Materiały wyjściowe

• Projekt budowlany „Jaz Nr 2 w km 4+000 na Kanale Nowy Topiec - odbudowa, gm. Krzymów pow. Konin” - „Hydroprojekt” Poznań sp. z o.o., 2007 r.,

• Charakterystyka hydrologiczna dla Kanału Nowy Topiec w profilu jazu Nr 2 - Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Poznaniu, mgr inż. Andrzej Hański (Kwalifikacje Hydrologiczne - świadectwo Nr 50/2004)

• Prawo wodne z dnia 18 lipca 2001 r. (Dz.U. Nr 115 poz. 1229) z późniejszymi zmianami,

• Instrukcja Eksploatacji, Obiekt: „Nizina Konińska”- Biuro Projektów Wodnych Melioracji i Inżynierii Środowiska „Biprowodmel” Sp. z o.o. w Poznaniu, 2005 r.

• Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnictwa w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane gospodarki wodnej i ich usytuowanie - z dnia 20 grudnia 1996 r. - Dz. U. Nr 21 poz.111.

1.3. Podstawa formalna opracowania

Podstawą formalną opracowania niniejszego operatu wodnoprawnego jest umowa Nr 13/2006 zawarta w dniu 14.12.2006 r. pomiędzy Wielkopolskim Zarządem Melioracji i Urządzeń Wodnych w Poznaniu Rejonowy Oddział w Koninie ul. Okólna 59, 62-510 Konin, a Biurem Studiów i Projektów Budownictwa Wodnego „Hydroprojekt” Poznań sp. z o.o. ul. Grunwaldzka 21, 60-783 Poznań.

2. Cel i zakres zamierzonego korzystania z wód

Przedmiotem inwestycji jest budowa nowego jazu na Kanale Nowy Topiec w km 4+000, w miejscu istniejącego jazu, którego stan techniczny jest zły i uniemożliwia jego dalsze sprawne funkcjonowanie. Przedmiotowa budowla stanowi „węzeł wodny”, będący podstawowym elementem systemu ochrony przeciwpowodziowej „Niziny Konińskiej” przed katastrofalnymi wezbraniami rzeki Topiec.

Projektowany Jaz Nr 2 zlokalizowano w miejscowości Paprotnia, w gm. Krzymów w pow. konińskim, ok. 750 m poniżej mostu drogowego na rz. Topiec, na trasie Poznań - Warszawa. Nowa budowla przejmie funkcje i zadania istniejącego jazu tj.:

• regulowanie rozdziałem wód rz. Topiec na Kanał Nowy Topiec lub Kanał Powa - Topiec w zależności od warunków hydrologicznych,

• zwiększenie retencji korytowej rz. Topiec, szczególnie w okresach występowania przepływów niżówkowych i w konsekwencji lepsze uwilgotnienie gleb przyległych do koryta cieku.

3. Rodzaj urządzeń pomiarowych oraz znaków wodnych

Zgodnie z Prawem wodnym, art. 46 ust. 3, z dnia 18 lipca 2001 (Dz. U. Nr 115 poz. 1229 z późn. zmianami) właściciel budowli piętrzącej jest obowiązany zapewnić prowadzenie badań i pomiarów umożliwiających ocenę stanu oraz bezpieczeństwa budowli.

Dla kontroli i rejestracji poziomów wody w Kanale Nowy Topiec zaprojektowano na jazie dwie łaty wodowskazowe:

• od strony GW, dla obserwacji i rejestracji aktualnego poziomu wody piętrzonej na jazie, z oznaczeniem NPP - 87,80 m n.p.m. oraz poziomu 88,55 m n.p.m. (max poziom spiętrzenia na budowli),

• od strony DW dla obserwacji napełnienia koryta poniżej jazu np. przepływu biologicznego

Ponadto, na przyczółku jazu od strony GW zamocowano 2 bolce stalowe określające normalny poziom piętrzenia oraz dopuszczalne maksymalne piętrzenie na budowli.

W celu kontroli odchyleń pionowych budowli projektuje się wykonanie 4 reperów powierzchniowych na przyczółkach jazu, po dwa od strony GW i DW. Rozmieszczenie urządzeń pomiarowych i znaków wodnych pokazano na rys. 4.

4. Stan prawny nieruchomości usytuowanych w zasięgu planowanych do wykonania urządzeń wodnych

Jaz Nr 2 zlokalizowany jest na terenie gm. Krzymów obręb Paprotnia w powiecie konińskim. Administratorem obiektu jest Wielkopolski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Poznaniu Rejonowy Oddział w Koninie. Wykaz działek objętych inwestycją oraz działek przyległych zestawiono tabeli 1.

Tab. 1

Obręb	Nr działki	Właściciel/adres
1	2	3
Paprotnia	179	Makulska Lucyna Paprotnia ul. Wrzosowa 48, 62-513 Krzymów Makulski Andrzej ul. Kardynała Wyszyńskiego 48/43, 62-510 Konin
Paprotnia	177	Wojewódzki Zarząd Inwestycji Rolniczych w Koninie 62-510 Konin ul. Okólna 59
Paprotnia	318	Wojewódzki Zarząd Inwestycji Rolniczych w Koninie 62-510 Konin ul. Okólna 59
Paprotnia	772	Wojewódzki Zarząd Inwestycji Rolniczych w Koninie 62-510 Konin ul. Okólna 59
Paprotnia	210	Majda Wojciech, Majda Elżbieta Paprotnia, ul. Piaskowa 2, 62-513 Krzymów
Paprotnia	209	Szczepański Andrzej, Szczepańska Irena Paprotnia ul. Wrzosowa 41,62-510 Krzymów

W ramach planowanego zadania nie przewiduje się jakichkolwiek zmian własnościowych terenu.

5. Obowiązki ubiegającego się o pozwolenie wodnoprawne w stosunku do osób trzecich

Do podstawowych obowiązków ubiegającego się o pozwolenie wodnoprawne należy:

• utrzymanie projektowanego jazu w należytym stanie technicznym,

• zapewnienie przepływu nienaruszalnego (biologicznego) w Kanale Nowy Topiec, poniżej jazu Nr 2, w ilości Q_n = 0,068 m³/s (napełnienie koryta h = 0,12 m),

• wykonywanie bieżących konserwacji i napraw na projektowanej budowli,

• regulowanie rozdziałem wód rz. Topiec na Kanał Nowy Topiec lub Kanał Powa - Topiec w zależności od warunków hydrologicznych,

• wypłacenie odszkodowań za ewentualne szkody w uprawie powstałe przy realizacji robót oraz za czasowe zajęcie powierzchni użytków rolnych należących do osób trzecich,

• zapewnienie eksploatacji budowli piętrzącej zgodnie z ich przeznaczeniem i potrzebami przyległych użytków rolnych,

• uzgadnianie z użytkownikami okresów piętrzenia wód na jazie i nieprzekraczalnie normalnego poziomu piętrzenia,

• wypłacenie odszkodowania zainteresowanym stronom w przypadku powstania szkód spowodowanych niewłaściwą eksploatacją jazu,

• opracowanie instrukcji eksploatacji jazu,

6. Charakterystyka wód objętych pozwoleniem wodnoprawnym

Rzeka Topiec jest lewobrzeżnym dopływem rzeki Warty do której uchodzi, poprzez Kanał Nowy Topiec w km 418,8, niedaleko m. Drążno - Holendry. Topiec bierze swój początek w łąkach koło Tuliszkowa na wysokości ok. 115,00 m n.p.m. Według Podziału Hydrograficznego Polski zlewnia rzeki obejmująca część wysoczyznową zbudowana jest z piasków lodowcowych, natomiast część położona w dolinie Warty z utworów aluwialnych.

Powierzchnia zlewni Kanału Topiec w przekroju jazu Paprotnia wynosi A = 137,2 km², a wielkość przepływu w rzece uzależniona jest nie tylko od spływów z własnej zlewni. ale także od zrzutów wód z odkrywki węgla brunatnego „Władysławów”.

3.2.1. Przepływy charakterystyczne

Przepływy charakterystyczne w przekroju jazu Paprotnia zostały określone przez Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Poznaniu, dla okresu 1951-1980 r. i zestawione w tabeli 2.

Tab . 2

Lp.	Rzeka	Przekrój	Pow. zlewni [km^2]	SNQ [m^3/s]	SSQ [m^3/s]	SWQ [m^3/s]
1	2	3
1	Kanał Nowy Topiec	Jaz Paprotnia	137,20	0,068	0,52	3,79

3.2.2. Przepływy prawdopodobne

Przepływy maksymalne roczne o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia w przekroju jazu Nr 2 obliczono w Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Poznaniu dla okresu 1951-1980 i zestawiono w tabeli 3

Tab. 3

Prawdopodobieństwo [p%]	Przepływ Qmax [m^3/s]	Sigma [m^3/s]
1	19,4	3,10
3	15,2	2,31
5	13,1	1,96
10	10,4	1,47

Przepływ miarodajny Q_m o prawdopodobieństwie pojawienia się raz na 33 lata [p = 3%] wynosi:

Q_m = 15,2 m³/s

Przepływ kontrolny Q_k o prawdopodobieństwie wystąpienia raz na sto lat [p = 1 %] wynosi:

Q_k = 19,40 + 3,10 = 22,50 m³/s

3.2.3. Przepływ nienaruszalny - biologiczny

Przepływ nienaruszalny stanowi graniczną wartość przepływu rzecznego, którego nie można zmniejszyć poprzez działalność człowieka. Przepływ biologiczny stanowi ilość wody, która powinna być utrzymywana jako minimum w rzece ze względów biologicznych i społecznych. Wielkość przepływu nienaruszalnego poniżej proj. jazu w km 4+000 Kanału Nowy Topiec przyjęto jako wartość przepływu średnio niskiego SNQ i wynosi on:

Q_n = 0,068 m³/s

Napełnienie koryta przy przepływie nienaruszalnym w dolnym stanowisku jazu określono na h = 0,12 m.

7. Stan istniejący

Węzeł wodny jaki stanowi „Jaz Nr 2” w Paprotni wykonano w latach 1954-56 w konsekwencji powodzi w 1953 r., kiedy to na skutek zbieżności fal powodziowych rzeki Topiec i Warty w przekroju ujścia Topca do Warty nastąpiło zalanie „Niziny Konińskiej” wraz z całą jej infrastrukturą. Istniejący jaz jest konstrukcją żelbetową o następujących parametrach technicznych:

światło jazu wysokość spiętrzenia maksymalny poziom spiętrzenia na jazie długość ponuru długość poszuru rzędna progu rzędna kładki filarki rodzaj zasuw

4,20 m (3 x 1,40 m) 1,75 m 88,55 m n.p.m. 6,00 m 9,20 m 86,80 m n.p.m. 88,95 m n.p.m. 3 szt. x 0,40 m stalowe dwudzielne

Ponur na wlocie do jazu ma długość 6,0 m i stanowi go umocnione dno rzeki płytą betonową o gr. 20 cm, która oddzielona jest od korpusu budowli szczelnym szwem dylatacyjnym. Pomierzona rzędna dna w obrębie ponuru wynosi 86,85 m n.p.m. przy szerokość dna rzeki - 6,10 m. Skarpy cieku na długości ponuru umocnione są płytami betonowymi, których grubości wynosi od 0,20 m dołem do 0,10 m, górą.

Zasadniczy korpus jazu w rzucie poziomym ma wymiary 5,50 x 19,40 m i wykonany jest jako konstrukcja żelbetowa z progiem wykształconym w formie paraboli. Różnica pomiędzy poziomami dna w stanowisku górnym i dolnym wynosi - 1,80 m (86,80 - 85,00).

Przyczółki jazu stanowią ściany żelbetowe o gr. 50 cm górą, które oddzielone są od środkowej części budowli (stopnia) szczelnymi szwami dylatacyjnymi. Od przyczółków odchodzą skrzydełka wiążąc jaz z terenem - prostopadłe od strony GW, i ukośne od strony wody dolnej. Jaz posiada 3 filarki o grubości 0,40 m, w których osadzone są ramy prowadzące do zamknięć zasuw oraz prowadnice do zamknięć awaryjnych. Filarki od strony górnej i dolnej wody wykształcone są trójkątnie. Jaz wyposażono w 3 zamknięcia zasuwowe o całkowitej wysokości 1,75 m, w formie zasuw dwudzielnych stalowych z ręcznymi mechanizmami wyciągowymi. Mechanizmy wyciągowe zasuw wymagają dojścia z dwóch stron i w związku tym budowla posiada oprócz żelbetowej kładki komunikacyjnej również pomost roboczy od strony GW.

Przy prawym przyczółku jazu zlokalizowana jest komorowa przepławka dla ryb, którą pomyślano jako rynnę betonową o szer. 0,40 m. Na długości zasadniczego korpusu jazu przepławka biegnie między filarkiem jazu i przyczółkiem, a dopływ wody do przepławki regulowany jest zasuwą na wlocie. Konstrukcja przepławki o spadzie i = 14,7 % wykonana jest z 18 stopni o długości 72,20 cm każdy i wysokości 10 cm. Poszczególne stopnie oddzielone są od siebie ściankami betonowymi gr. 5 cm i wysokości 30 cm, w których znajdują się otwory przy dnie o wymiarach 15 x 20 cm, rozmieszczone naprzemiennie.

Poszur znajdujący się tuż za zasadniczym korpusem jazu wykonany jest w formie niecki wypadowej o długości 9,20 m i głębokości 0,45 m. Grubość płyty wypadowej wynosi od 0,85 m (za progiem) do 0,40 m na końcu. Po lewej stronie, do poszuru, przylega skarpa o nachyleniu 1: 1,5 umocniona płytą betonową. Po prawej stronie natomiast znajduje się ściana żelbetowa o grubości 0,40 m, jednolicie połączona z płytą wypadową, do której podwieszono konstrukcję przepławki dla ryb. Górna krawędź tej ściany biegnie ukosem w dół równolegle do przepławki w odległości 1,0 m od poziomu stopni przepławki, prawdopodobnie w celu zabezpieczenia przepławki przed przepływami przy wyższych stanach wód w Topcu i krą w okresie zimowym. Skarpa rzeki na prawym brzegu, na odcinku poszuru, umocniona jest płytami betonowymi, które nie przylegają bezpośrednio do rynny przepławki.

Z dokumentacji archiwalnej wynika, że zasadniczy korpus jazu oraz płyta poszuru „ujęte” zostały ścianką szczelną drewnianą, celem ograniczenia filtracji pod płytą jazu oraz zabezpieczeniem przed wymywaniem gruntu podłoża. Od strony GW zabito ściankę o wysokości H = 5,0 m, natomiast na pozostałej długości obrysu jazu wysokość ścianki wynosi H = 1,25 m. Umocnienia cieku od strony dolnej wody wykonano na długości 10 m, w formie narzutu kamiennego w płotkach. Nachylenie skarp na tym odcinku przechodzi z 1: 1,5 na 1: 2, a szerokość dna cieku na końcu umocnień wynosi 4,0 m.

8. Podstawowe dane techniczne projektowanych do wykonania urządzeń wodnych

Przedmiotowy jaz Nr 2 w km 4+000, stanowi „węzeł wodny”, będący podstawowym elementem systemu ochrony przeciwpowodziowej „Niziny Konińskiej” przed katastrofalnymi wezbraniami rzeki Topiec. „Nizina Konińska” jest to lewobrzeżna dolina Warty, która rozciąga się od rz. Powy do wsi Tury, obejmuje obszar ok. 5 400 ha, a jej długość wynosi ok. 15 km przy średniej szerokości 2,5 km.

W zależności od sytuacji hydrologicznej „Jaz Nr 2” ukierunkowuje i rozdziela zasoby wodne rzeki Topiec na Kanał Nowy Topiec lub Kanał Powa - Topiec.

Zgodnie z Instrukcją eksploatacji obiektu „Nizina Konińska” opracowaną w 2000 r. przez Biuro Projektów Wodnych Melioracji i Inżynierii Środowiska „BIPROWODMEL” sp. z o.o. z Poznania i zaktualizowaną w 2005 r., maksymalny poziom lustra wody wezbraniowej na ujściu Kanału Nowy Topiec do Warty, ze względów bezpieczeństwa, nie powinien przekraczać 87,36 m n.p.m. W związku z powyższym, dopuszczalny poziom lustra wody na jazie w Paprotni, po uwzględnieniu spadku na Kanale i = 0,3 ‰ wynosić będzie:

87,36 + (4000 x 0,0003) = 88,55 m n.p.m.

i jest zgodny założonym maksymalnym poziomem piętrzenia na jazie - 88,55 m n.p.m. W momencie przekroczenia rzędnej 87,36 m n.p.m. na ujściu Kanału do Warty, należy zamknąć zasuwy na jazie Nr 2, w celu skierowania całego przepływu do Kanału Powa - Topiec i dalej przez Kanał Główny do pompowni w Koninie.

Podstawowym zadaniem odbudowywanego jazu Nr 2 jest regulowanie rozdziałem wód rz. Topiec, lecz dodatkowo będzie on wykorzystany również do zwiększania retencji korytowej rzeki i poprzez to lepszego uwilgotnienia gruntów rolnych przyległych do cieku, szczególnie w okresach występowania przepływów niżówkowych. Dolina rz. Topiec powyżej jazu jest użytkowana rolniczo w formie łąk i pastwisk i okresowe przytrzymanie wody na jazie wpłynęłoby pozytywnie na rozwój ekosystemów łąkowych. Rzędną normalnego poziomu piętrzenia na budowli przyjęto na poziomie 87,80 m n.p.m. tj. 1,0 m powyżej rzędnej projektowanego progu budowli.

Zgodnie z art. 63 ust. 2 Prawa wodnego z dnia 18 lipca 2001r. (Dz.U. Nr 115 poz. 1229) z późniejszymi zmianami, „budowle piętrzące powinny umożliwiać migracje ryb, o ile jest to uzasadnione lokalnymi warunkami środowiska”. Według opinii Okręgu Polskiego Związku Wędkarskiego w Koninie, jako użytkownika rybackiego Kanału Nowy Topiec, projektowany jaz nie musi posiadać przepławki, gdyż w Kanale nie występują warunki środowiskowe uzasadniające taką potrzebę (pismo PZW w załączeniu). W Kanale Nowy Topiec nie występują gatunki ryb reofilnych dla których przepławka jest konieczna z racji na migrację tych ryb w górę rzeki dla odbycia tarła. Ponadto ujście wód Topca do Warty odbywa się poprzez przepust wałowy, który jest barierą utrudniającą ewentualne wpływanie ryb do Kanału (rys. 3). Opinia PZW w Koninie została potwierdzona przez specjalistę - ichtiologa prof. zw. dr hab. Jerzego Mastyńskiego z Katedry Rybactwa Śródlądowego i Akwakultury Akademii Rolniczej w Poznaniu (opinia w załączeniu). Biorąc pod uwagę powyższe stanowiska, zrezygnowano z budowy przepławki dla ryb na przedmiotowym obiekcie.

8.1. Jaz Nr 2 w km 4+000

8.1.1. Klasa budowli

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa w sprawie „Warunków technicznych, jakimi powinny odpowiadać obiekty budowlane gospodarki wodnej i ich usytuowanie” z dnia 20 grudnia 1996 r., projektowany jaz zaliczono do IV klasy ważności .

Odpowiednie dla tej klasy budowli współczynniki bezpieczeństwa wynoszą:

dla obciążeń podstawowych - 1,1

dla obciążeń wyjątkowych - 1,05

Na podstawie tabeli 5 w/w Rozporządzenia ustalono, że przedmiotowy jaz powinien mieć zapewnione bezpieczeństwo przy wezbraniach o następujących prawdopodobieństwach:

przepływ miarodajny Q_m - 3,0 % - 15,20 m³/s

przepływ kontrolny Q_k - 1,0 % - 22,50 m³/s

8.1.2. Parametry techniczne budowli

Podstawowe parametry techniczne proj. jazu:

klasa budowli światło jazu - B normalny poziom piętrzenia - NPP maksymalny poziom piętrzenia - Max P.P. wysokość piętrzenia H długość ponuru długość korpusu jazu głębokość niecki wypadowej rzędna progu rzędna spodu kładki roboczej rzędna nawierzchni przejazdu i kładki roboczej rzędna dolnego stanowiska (poszuru) rodzaj zamknięć rodzaj mechanizmów wyciągowych

IV 4,0 m (2 x 2,0 m) 87,80 m n.p.m. 88,55 m n.p.m. 3,43 m 6,00 m 15,00 m 0,50 m 86,80 m n.p.m. 89,05 m n.p.m. 89,20 m n.p.m. 85,00 m n.p.m. zasuwy stalowe dwudzielne typu J.Z.D. 2-2.0 ręczne typu 2MPR.ZD

8.1.3. Konstrukcja jazu

Jaz zaprojektowano jako konstrukcję żelbetową monolityczną, dwuprzęsłową z betonu klasy C 30/37 (wg PN-EN 206-1), z progiem o kształcie praktycznym (profil trapezowy) o wysokości H = 2,30 m. Całkowita długość korpusu budowli wynosi L = 15,0 m. Rzędną progu ustalono na poziomie 86,80 m n.p.m., natomiast rzędną dna na stanowisku dolnym na poziomie 85,00 m n.p.m., zachowując stan obecny występujący na starym jazie. Niecka wypadowa o głębokości h = 0,50 m i grubości płyty dennej b = 0,80 m posadowiona na warstwie chudego betonu klasy C 16/20 o grubości 15 cm. Przyczółki jazu stanowią ściany żelbetowe o gr. 0,50 m, od których na wlocie i wylocie, prostopadle odchodzą skrzydełka, łączące budowlę z terenem. Skrzydełka zaprojektowano w formie żelbetowych murów oporowych o grubości 0,40 - 0,50 m, zdylatowanych z korpusem budowli taśmą PCW szerokości 160 mm.

Jaz wyposażono w filar działowy o gr. 0,70 m, wykształcony trapezowo, w którym osadzone zostaną ramy prowadzące zamknięć głównych oraz prowadnice zamknięć remontowych.

W celu wydłużenia drogi filtracji pod płytą jazu projektuje się od strony górnej wody (GW) ściankę szczelną o wysokości H = 6,0 m z grodzic stalowych typu Larssen 602, a od wody dolnej ściankę szczelną o wysokości H = 4,0 m, z grodzic stalowych typu Larssen 600. W celu zachowania funkcji przejazdowej jazu wykonana zostanie kładka komunikacyjna żelbetowa o szerokości 3,0 m i gr. 0,25 m.

Jaz wyposażono w 2 komplety zasuw stalowych dwudzielnych typu JZD.2-2.0 (adaptowanych do piętrzenia H = 1,75 m) wraz mechanizmami wyciągowymi typu 2 MPR.ZD o napędzie ręcznym. Dojście i obsługa mechanizmów wyciągowych prowadzona będzie z kładki żelbetowej o szerokości b = 1,20 m, od strony górnej wody. Zabezpieczenie przed przypadkowym upadkiem z budowli stanowić będą poręcze ochronne z rur stalowych o wysokości h = 1,10 m zamocowane na pomostach, przyczółkach oraz skrzydełkach jazu.

Od strony górnej wody dno Kanału na długości L = 6,0 m (ponur) projektuje się ubezpieczyć płytami żelbetowymi o grubości 0,30 m w dnie i 0,20 m na skarpach. Płyty w dnie ułożone zostaną na warstwie chudego betonu gr. 10 cm oraz podsypce z pospółki gr. 15 cm i zakończone palisadą drewniana z kołków Φ 10-12 cm L = 1,2 m.

W dolnym stanowisku jazu dno rzeki oraz skarpy do poziomu 86,50 m n.p.m., umocniono na długości L = 5,0 m płytami żelbetowymi o gr. 0,30 m, zbrojonymi prętami Ф 10 mm, ułożonymi na podbetonie gr. 10 cm i filtrze żwirowo - kamiennym dwuwarstwowym. W płytach wykonane zostaną otwory drenażowe z rurek ceramicznych o średnicy Ф 12,5 cm, wypełnione kamieniem d₅₀ = 20 mm. Powyżej, na skarpach płyty betonowe gr. 20 cm dozbrojone prętami Ф 8 mm na podsypce z pospółki gr. 15 cm. Umocnienia betonowe poniżej jazu zakończone palisadą drewnianą z kołków Φ 10-12 mm, L = 1,2 m. Poniżej umocnień płytowych koryto rzeki na odcinku L = 7,0 m projektuje się umocnić narzutem kamiennym o grubości 0,30 m w płotkach o wymiarze 1,0 x 1,0 m i zakończyć palisadą drewnianą o długości L = 1,2 m.

Zejście na stanowisko górne i dolne jazu odbywać się będzie schodami żelbetowymi o szerokości B = 1,0 m z prawego brzegu. Projektowany zagospodarowanie terenu przedstawiono w formie graficznej na rys. 2.

8.1.4. Obliczenia hydrauliczne budowli

Do wykonanie obliczeń hydraulicznych jazu założono następujące parametry:

światło jazu rzędna normalnego poziomu piętrzenia wysokość piętrzenia rzędna progu rodzaj zamknięć

2 x 2,0 m 87,80 m n.p.m. 1,0 m 86,80 m n.p.m. zasuwy dwudzielne stalowe

Obliczenia zdolności przepustowej jazu wykonano jako dla przelewu prostokątnego, nie zatopionego bez zwężenia bocznego, z uwzględnieniem prędkości dopływowej.

Wydatek przelewu obliczono wg wzoru:

Q = 2/3 μb
h^3/2

gdzie:

b - długość krawędzi przelewu (światło jazu)

h - spiętrzenie wody

μ - współczynnik wydatku dla przelewu nie zatopionego wg Bazina Hegly'ego.

μ = [0,6075 +
] * [1 + 0,55 (
)²]

Obliczenie przepustowości jazu przy stałej wysokości zamknięć H = 1,00 dla kolejno zakładanych spiętrzeń zestawiono w tabeli 4:

Tab. 4

Długość krawędzi	Spiętrzenie wody	Wysokość piętrzenia	Współczynnik wydatku	Wydatek przelewu
przelewu - b [m]	h [m]	p [m]	μ - wg Bazina Hegly'ego	Q [m3/s]
4,00	0,05	1,00	0,698	0,092
4,00	0,10	1,00	0,655	0,245
4,00	0,15	1,00	0,643	0,442
4,00	0,20	1,00	0,640	0,676
4,00	0,25	1,00	0,639	0,944
4,00	0,30	1,00	0,641	1,244
4,00	0,35	1,00	0,643	1,573
4,00	0,40	1,00	0,647	1,932
4,00	0,45	1,00	0,650	2,318
4,00	0,50	1,00	0,654	2,732
4,00	0,60	1,00	0,663	3,637
4,00	0,70	1,00	0,671	4,643
4,00	0,80	1,00	0,680	5,745
4,00	0,90	1,00	0,688	6,939
4,00	1,00	1,00	0,696	8,223
4,00	1,05	1,00	0,700	8,897
4,00	1,10	1,00	0,704	9,592
4,00	1,15	1,00	0,708	10,308
4,00	1,20	1,00	0,711	11,044

Obliczenie przepustowości jazu przy całkowicie otwartych zasuwach

Obliczenia przeprowadzono wzorami jak dla przelewu nie zatopionego o szerokiej koronie ze względu na spełnienie warunku:

a₁ < h_p

gdzie:

a₁ - wzniesienie zwierciadła wody odpływie ponad rzędną korony przelewu (wzniesienie przyjęto jak dla przepływu Q_m),

h_p - głębokość jaka występuje ponad koroną przelewu

W związku z powyższym wydatek przelewu jazu obliczono wg wzoru:

Q = 2/3 μb
h^3/2

gdzie:

b - długość krawędzi przelewu (światło jazu)

h - spiętrzenie wody przed jazem

μ - współczynnik wydatku przyjęto - 0,675, jak dla przelewów o kształtach praktycznych

Przepustowość jazu dla kolejno zakładanych spiętrzeń wody przed jazem zestawiono w tabeli poniżej:

Tab. 5

Długość krawędzi	Spiętrzenie wody	Współczynnik wydatku	Wydatek przelewu
przelewu - b [m]	przed jazem - h [m]	μ	Q [m3/s
4,00	1,00	0,675	7,97
4,00	1,10	0,675	9,20
4,00	1,20	0,675	10,48
4,00	1,30	0,675	11,82
4,00	1,40	0,675	13,21
4,00	1,50	0,675	14,65
4,00	1,55	0,675	15,39
4,00	1,60	0,675	16,14
4,00	1,70	0,675	17,67
4,00	1,80	0,675	19,25
4,00	1,90	0,675	20,88
4,00	2,00	0,675	22,55

Sprawdzenie długości drogi filtracji pod płyta jazu metodą Lane'a

Długość drogi filtracyjnej potrzebną dla uniknięcia zjawiska sufozji pod płytą jazu wyznaczono z zależności:

L = α*C*H

gdzie:

α - współczynnik zależny od klasy budowli (dla IV klasy α = 0,60)

C - współczynnik zależny od gruntów podłoża (dla piasków drobnoziarnistych C = 7,0)

H - różnica pomiędzy rzędnymi zwierciadła wody górnej i dolnej w najniekorzystniejszych warunkach użytkowania: H = 88,55 - 85,00 = 3,55 m.

Wymagana długość obrysu podziemnego budowli wynosi:

L = 0,6 * 7,0* 3,55 = 14,91 m

Dla projektowanego jazu długość drogi filtracji obliczono jako sumę pełnych długości jej odcinków pionowych oraz 1/3 odcinków poziomych i wynosi ona - L_proj. = 21,50 m i jest większa od długości wymaganej:

L_proj. = 21,50 m > L = 14,91 m

Szczegółowe obliczenia hydrauliczne jazu znajdują się w egzemplarzu archiwalnym projektu budowlanego.

8.2. Roboty dodatkowe w ramach inwestycji

W ramach przedsięwzięcia przewiduje się dodatkowo wykonanie odmulenia koryta Kanału Nowy Topiec wraz z naprawą umocnień biologicznych na odcinku:

• od jazu w górę, do mostu pod drogą Poznań - Warszawa - L = 750 m

• od jazu w dół, do mostu pod drogą Krzymów - Paprotnia - L = 200 m.

Ponadto przewiduje się umocnienie żwirem nawierzchni korony prawotronnej grobli Kanału na długości L = 200 m, w celu umożliwienia dojazdu do odbudowywanego jazu, do jego obsługi i późniejszej konserwacji obiektu (rys. 1).

9. Ustalenia wynikające z warunków korzystania z wód regionu wodnego

Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Poznaniu nie posiada opracowanych warunków korzystania z wód regionu wodnego dla obszaru objętego inwestycją, w związku z czym nie obowiązują ustalenia w tym zakresie.

10. Określenie wpływu gospodarki wodnej na wody powierzchniowe i podziemne

10.1. Wpływ inwestycji na wody powierzchniowe

Wpływ projektowanej inwestycji na wody powierzchniowe będzie okresowy i uzależniony od panujących warunków hydrologicznych w zlewni rzeki Topiec.

Praca jazu w normalnych warunkach eksploatacji

Eksploatacja budowli w warunkach hydrologicznych najczęściej występujących tj. przy przepływach normalnych i niżówkowych, podyktowana jest potrzebami wodnymi terenów użytkowanych rolniczo na „Nizinie Konińskiej”, które w chwili obecnej nie są zbyt duże. Rozrząd wody na jazie Nr 2 oparty jest na zasadzie, że na „nizinę” kierowana jest tylko taka ilość wody na którą istnieje realne zapotrzebowanie rolnictwa, gdyż odprowadzenie jej do Warty poprzez pompownię w Koninie wiąże się z określonymi kosztami finansowymi.

W okresach przepływów niżówkowych przewiduje się podpiętrzenie wody na jazie do poziomu NPP - 87,80 m n.p.m. w celu zwiększenia retencji korytowej i poprawienia uwilgotnienia gruntów rolnych przyległych do rzeki, powyżej jazu.

Eksploatacja jazu w warunkach wezbrań rz. Warty i Topiec przy naturalnym wyprzedzeniu wezbrania na rzece Topiec

Praca przedmiotowego jazu w warunkach wystąpienia wysokich stanów na rzece Topiec, najczęściej pozwala na odprowadzenie przepływu wezbraniowego jeszcze przed wystąpieniem wysokich stanów w rz. Warcie. Umożliwia to przepustowość budowli, wielkość upustu w śluzie wałowej w Drążnie oraz parametry Kanału Nowy Topiec i jego obwałowania. Zrzuty poprzez jaz w Paprotni przy przepływach powodziowych utrzymywane są jak najdłużej z zachowaniem jednak bezpiecznego przewyższenia korony wałów na Kanale. Zgodnie z instrukcją eksploatacji obiektu „Nizina Koninska”, w momencie przekroczenia poziomu 87,36 m n.p.m. przez wodę wezbraniową na ujściu z Kanału Nowy Topiec należy:

• otworzyć zasuwy na tzw. zastawce krzyżowej (rozdział wody pomiędzy Kanałem Topiec - Powa a Kanałem Głównym),

• otworzyć maksymalnie zasuwy na przepuście szosy przy młynie w Paprotni,

• zamknąć zasuwy na węźle „jaz Paprotnia”,

• zamknąć zasuwy na śluzie wałowej w Drążnie,

• zwiększyć wydajność pompowni „Nizina Konińska”.

Eksploatacja jazu w warunkach zbieżności wezbrań na Warcie i Topcu

Sytuacja nałożenia się fal powodziowych Warty i Topca miała miejsce w 1953 r. (przed wybudowaniem jazu) i doprowadziła do zalania całej „Niziny Konińskiej”. W warunkach wystąpienia takiego zjawiska przepływ wezbraniowy rz. Topiec nie jest bezpośrednio kierowany do Kanału Nowy Topiec, gdyż stwarza to zagrożenie przerwania obwałowań Kanału w miejscu połączenia z lewobrzeżnym wałem Warty (obwałowanie Kanału niższe o 1,34 m w stosunku do wału Warty).

W sytuacji takiej odcina się za pomocą jazu w Paprotni (zamknięcie zasuw) zasoby rzeki Topiec i kieruje je poprzez Kanał Powa - Topiec i dalej Kanałem Głównym na pompownię w Koninie, stanowiącą w zaistniałej sytuacji jedyną możliwość odprowadzenia wód z niziny.

Jednocześnie zamykana jest śluza upustowa w Drążnie w celu niedopuszczenia do wdarcia się wód powodziowych Warty na zawale.

10.2 Wpływ inwestycji na wody podziemne

Wpływ inwestycji na wody podziemne będzie niewielki i wystąpi tylko w bezpośrednim sąsiedztwie koryta rzeki, podczas podpiętrzenia wody na jazie do poziomu NPP - 87,80 m n.p.m., w okresie przepływów niżówkowych w Kanale. Okresy piętrzenia w celu zwiększenia retencji korytowej, zależne będą od potrzeb użytkowników gruntów przyległych do koryta rzeki.

11. Sposób postępowania w przypadku wystąpienia awarii

Wystąpienie awarii jazu piętrzącego Nr 2 na Kanale Nowy Topiec jest mało prawdopodobne i nie będzie stanowić jakiegokolwiek zagrożenia dla ludzi. Ewentualną przyczyną awarii, która może się pojawić, jest zablokowanie jednego z zamknięć głównych budowli, co w konsekwencji może doprowadzić do podpiętrzenia wody w korycie rzeki i lokalnego wystąpienia wody z brzegów, szczególnie w czasie przejścia wód wezbraniowych.

W przypadku takim należy otworzyć maksymalnie zasuwy na przepuście szosy przy młynie w Paprotni i część wód rz. Topiec kierować do Kanału Powa - Topiec.

W pozostałym okresie, uszkodzenie zamknięcia nie stanowi zagrożenia, a gospodarkę wodną na jazie można prowadzić przy pomocy drugiej zasuwy. Aby nie dopuścić do sytuacji zagrożenia, należy co najmniej dwa razy w roku przeprowadzić przegląd zamknięć wraz mechanizmami wyciągowymi, a w przypadku stwierdzenia nieprawidłowości przystąpić do ich usunięcia. Jeden z przeglądów należy przeprowadzić przed wiosennymi wezbraniami.

12. Informacja o formach ochrony przyrody

W zasięgu oddziaływania inwestycji nie występują formy ochrony przyrody utworzone lub ustanowione na podstawy ustawy z dnia 16 kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody.

Przedsięwzięcie realizowane jest na terenie objętym ochroną przyrody na podstawie Uchwały Nr 53 Wojewódzkiej Rady Narodowej z dnia 29 stycznia 1986 r. w sprawie ustalenia obszarów krajobrazu chronionego na terenie województwa konińskiego i zasad korzystania z tych obszarów - Obszar Złotogórski.

13. Wniosek o wydanie pozwolenia wodnoprawnego

Na podstawie niniejszego operatu wnioskuje się o wydanie pozwolenia wodnoprawnego na:

1. Wykonanie urządzenia wodnego - jazu Nr 2 w km 4+000 na Kanale Nowy Topiec wg parametrów określonych w pkt.8.1.

2. Szczególne korzystanie z wód - piętrzenie wód Kanału Nowy Topiec do rzędnej 88,55 m n.p.m. w okresie wystąpienia wezbrań na rzece Topiec w celu skierowania ich na Kanał Powa - Topiec oraz piętrzenie wód do rzędnej 87,80 m n.p.m. (NPP), w celu zwiększenia retencji korytowej rzeki w okresie przepływów niżówkowych.

Wnioskuje się o wydanie pozwolenia wodnoprawnego na okres 20 lat.

14. Załączniki i dokumenty dotyczące planowanego przedsięwzięcia

1. Polski Związek Wędkarski Okręg w Koninie - uzgodnienie w sprawie przepławki (pismo 94/2004)

2. Opinia w sprawie celowości budowy przepławki na Kanale Nowy Topiec z dnia 18.04.2007 r. - Prof. zw. dr hab. Jerzy Mastyński, Katedra Rybactwa Śródlądowego i Akwakultury Akademii Rolniczej w Poznaniu.

3. Charakterystyka hydrologiczna dla Kanału Nowy Topiec w profilu jazu Nr 2 - Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Poznaniu, mgr inż. Andrzej Hański (Kwalifikacje Hydrologiczne - świadectwo Nr 50/2004)

Jaz Nr 2 w km 4+000 na Kanale Nowy Topiec - odbudowa, gm. Krzymów, pow. Konin

OPERAT WODNOPRAWNY

„Hydroprojekt” Poznań sp. z o.o. str. 1

---