Niniejsze opracowanie kierowane jest zarówno do studiujących szeroko rozumianą inżynierię i ochronę środowiska, jak również tych, którzy zawodowo zajmują się eksploatacją i ochroną antropogenicznych zbiorników wodnych. Może służyć również wszystkim zainteresowanym ochroną środowiska wodnego. Treścią opracowania są funkcje zbiorników zaporowych, oddziaływanie na środowisko, zachodzące procesy degradacji oraz metody ich ochrony i rekultywacji. Zagadnienia ochrony zostały poszerzone o wybrane przepisy ochrony wód i ochrony środowiska w aspekcie realizacji obiektów gospodarki wodnej. Omówiono również problemy bezpieczeństwa budowli piętrzących.
W czasie pisania manuskryptu doświadczyłem wielkiej - okazywanej w różny sposób - życzliwości. W tym miejscu pragnę serdecznie podziękować recenzentom: doc. dr hab. Grażynie Mazurkiewicz-Boroń i prof. dr hab. Januszowi Starmachowi za wnikliwą analizę treści manuskryptu oraz cenne uwagi i sugestie dotyczące ostatecznej formy opracowania. Składam również podziękowania (w kolejności alfabetycznej) mgr inż. Marii Adamczyk oraz dr Markowi Jelonkowi i dr Andrzejowi Wicie za udzielone konsultacje i merytoryczną opinię
0 treści wybranych podrozdziałów.
Dziękuję także Koleżankom i Kolegom z byłej Stacji Hydrobiologicznej w Goczałkowicach za wieloletnią współpracę i udostępnienie danych archiwalnych, które wykorzystałem w opracowaniu. Moi Współpracownicy z nieistniejącej już placówki naukowej to: dr Edward Krzyżanek, mgr Wojciech Krzanowski, dr Tadeusz Kuflikowski
1 dr Grażyna Pająk (według sekwencji alfabetycznej).
Składam również podziękowania Wszystkim, którzy udzielili mi zgody na wykorzystanie publikowanych rysunków i sprawili zarazem, że poprzez graficzną dokumentację treści omawianych zagadnień stały się pełniejsze.
Henryk Kasza
październik 2009
l.i. Wprowadzenie
Woda jest podstawą życia i bez wody nie byłoby ono możliwe na Ziemi. W minionych ostatnich trzech stuleciach zużycie wody słodkiej przez człowieka wzrosło 35-krotnie, zaś liczba ludności na globie wzrosła 3-krotnie (Deklaracja ICOLD/CIGB 1995). Tylko w latach 1990-1995 pobór wody na świecie zwiększył się 6-krotnie, co jest tempem dwa razy większym od tempa wzrostu ludności na kuli ziemskiej. Według Banku Światowego zapotrzebowanie na wodę podwaja się co 21 lat (Jankowski 2008).
Z globalnego obiegu wody, uwzględniającego opad. odpływ, infiltrację i parowanie wynika, że wraz z opadami na lądy kuli ziemskiej dostaje się tylko 19% opadów (110 km ). Reszta spada na powierzchnie pokryte wodami (79% - na oceany i morza; 2% na jeziora) 59% objętości wód dostających się na obszary lądowe odparowuje. 38% odpływa do rzek a potem do mórz i oceanów, a zaledwie 2% (2,2 km3) wód opadowych infiltruje do gruntów uzupełniając ten rodzaj zasobów (ICOLD 2007). Powyższa wartość jest ..najbardziej miarodajnym wskaźnikiem** uzasadniającym konieczność magazynowania wód w zbiornikach retencyjnych (Jankowski 2008).
Od pięciu tysiącleci budowa zapór i gromadzenie wody w powstałych zbiornikach towarzyszy człowiekowi. Ujmowana w nich woda gwarantowała zaopatrzenie w nią ludności, gdyż była zatrzymywana w okresie jej nadmiaru w ciekach, a zwracana do rzek w czasie suszy. Zbiorniki zatrzymując wodę, chroniły równocześnie przed powodzią. Wszędzie tam. gdzie powstały, przysłużyły się do podniesienia standardu życia, wnosząc wiele korzyści.
Ubóstwo wody dotyczy szczególnie krajów rozwijających się - żyje w nich 70% populacji ludzkiej świata (Deklaracja ICOLD/CIGB 1995). Zużycie wody na jednego mieszkańca jest różne w różnych regionach świata. W opinii wielu międzynarodowych instytucji i ekspertów 50 I wody na osobę na dzień (około 18,25 m3 rocznie) jest „wystarczającą ilością na pokrycie podstawowych ludzkich potrzeb w zakresie wody ponęt, w celach sanitarnych, kąpieli i gotowania" (Zapory a rozwój 2000). Te standardy dziennego zużycia wody na cele gospodarcze wynoszą (I • osobę'1 * dzień ); woda pitna 5; potrzeby sanitarne - 20; kąpiel - 15. posiłki - 10. W 2000 r. aż 61 krajów nie mogło zapewnić 30 litrów wody dziennie dla mieszkańca. W państwach tych żyło 2,1 mld ludności (ICOLD 2007, Jankowski 2008).
Sytuacja odwrotna występuje w krajach uprzemysłowionych, gdzie w gospodarstwach domowych zużywano 4-14 razy więcej wody. We wszystkich częściach świata, za wyjąikiem Oceanii, zużycie wody w gospodarstwach domowych wynosi mniej niż 20% w stosunku do jej całkowitego zużycia, z tym że w Afryce, Ameryce Środkowej i Azji odsetek urn /bh/a lif do 5% (Zapory a rozwój 2000).
Zapotrzebowanie na czystą i słodką wodę gwałtownie rośnie, /.namlennym tego przykładem jest przytaczane wyżej tempo wzrostu poboru wody na Śwłecis pod konta H