CC BY
58
D01:10.12845/bitp.35.3.2014.13
dr inz. Dorota RIEGERT1
Przyj^ty/Accepted/Принята: 1.09.2013; Zrecenzowany/Reviewed/Рецензирована: 25.07.2014; Opublikowany/Published/Опубликована: 30.09.2014;
DORAZNE METODY OCHRONY PRZED POWODZI4
Temporary Flood Protection Measures
Временные методы защиты от наводнения
Abstrakt
Cel: Artykul ma na celu podsumowanie i usystematyzowanie informacji dotyczqcych doraznych metod ochrony przed powodziq. Wprowadzenie: Artykul porusza trudnq tematyk^Jakqjest ochrona przeciwpowodziowa. W pracy scharakteryzowano zjawisko powodzi i omowiono poszczegolne jej rodzaje z podzialem na rozmiar oraz genez^ pochodzenia. Omowiono rowniez krotko najwazniejsze akty prawne - europejskie i krajowe, w tym: Dyrektyw^ 2007/60/We Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 pazdziernika 2007 r. w sprawie oceny ryzyka powodziowego i zarzqdzania nim zwanej potocznie Dyrektywq Powodziowq, Rozporzqdzenie Ministra Srodowiska, Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej, Ministra Administracji i Cyfryzacji oraz Ministra Spraw Wewn^trznych w sprawie opracowania map zagrozenia powodziowego oraz map ryzyka powodziowego.
W artykule poruszono rowniez niezmiernie waznq kwesti^, jakq jest rola edukacji w poprawie bezpieczenstwa przeciwpowodziowego. Kazda z osob mieszkajqcych na terenach zagrozonych zalaniem powinna zdawac sobie spraw^ z ewentualnego zagrozenia i w razie potrzeby wiedziec, jak nalezy post^powac w takich sytuacjach.
W pracy scharakteryzowano stale metody ochrony przed powodziq, do ktorych zalicza si^ mi^dzy innymi waly przeciwpowodziowe, zbiorniki retencyjne i poldery. Oprocz stalych metod ochrony przed powodziq stosuje si^ rowniez roznego rodzaju dorazne zabezpieczenia - od popularnych workow z piaskiem, poprzez r^kawy przeciwpowodziowe, do plotow przeciwpowodziowych. Podj^to rowniez prob^ przedstawienia dost^pnych na rynku roznego rodzaju doraznych zabezpieczen przed powodziq, wsrod ktorych mi^dzy innymi wymienic nalezy roznego typu r^kawy przeciwpowodziowe rozniqce si^ mi^dzy sobq przekrojem, wymiarami oraz materialem, z ktorego zostaly wykonane. Dodatkowo omowiono rowniez pionowe zapory przeciwpowodziowe, a takze scharakteryzowano i opisano glowne zalety innych dost^pnych na rynku doraznych zabezpieczen przed powodziq - plotow przeciwpowodziowych i barier szklanych. W artykule poruszono rowniez tematyk^ zwiqzanq ze sprz^towym zabezpieczeniem terenow zagrozonych powodziami w roznego typu kontenery przeciwpowodziowe takie jak: kontenery przeciwpowodziowe z pompami do wody zanieczyszczonej typu KPpPm, kontenery przeciwpowodziowe z lodziami typu KPpL, kontenery przeciwpowodziowe z zaporami typu KPpZ. Metody: Analiza literatury oraz dokumentow zrodlowych firm produkujqcych dorazne metody ochrony przeciwpowodziowej oraz dokumentow Komendy Glownej Panstwowej Strazy Pozarnej
Wnioski: Artykul porusza tematyk^ bardzo istotnq z punktu widzenia zmian klimatycznych i wydarzen ostatnich lat, gdy coraz cz^sciej powodzie pokazujq swojq sil^. W pracy pokazane sq podstawowe metody ochrony przed tq niszczycielskq silq natury, ktore mogq byc stosowane w ramach potrzeby zarowno doraznej ochrony, jak i ochrony stalej.
SJowa kluczowe: powodz, Dyrektywa Powodziowa, dorazne metody zabezpieczen przed powodziq, r^kawy przeciwpowodziowe Typ artykuJu: artykul przeglqdowy
Abstract:
Aim: The article aims to summarize and systematize information about temporary flood protection measures.
Introduction: The article broaches the difficult issue of flood protection and describes flood incidents with an illustration of types, by grouping incidents according to size and origin. It also presents a brief overview of the most important European and national laws such as: Directive 2007/60/EC of the European Parliament and European Council, dated 23 October 2007, dealing with assessment and management of flood risks - commonly referred as the Flood Directive, Regulation of the Minister of the Environment, Regulation of the Minister of Transport, Construction and Maritime Affairs, the Minister of Administration and Digitization and the Minister of Home Affairs concerning the development of flood hazard and flood risk maps. The article also presents an extremely important issue concerning the role of education in improving flood safety - everyone who lives in flood risk areas should be aware of potential risks and, where appropriate, apply themselves accordingly. The article describes permanent flood protection measures including levees,
1 Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpozarowej im. Jozefa Tuliszkowskiego Panstwowy Instytut Badawczy, ul. Nad-wislanska 213, 05-420 Jozefow k/Otwocka; e-mail:driegert@cnbop.pl / Scientific and Research Centre for Fire Protection - National Research Institute, Poland;
DOI:10.12845/bitp.35.3.2014.13
reservoirs and polders. In addition to these there is a range of temporary solutions, commencing with popular sandbags and flood sleeves and, culminating with flood fences. An attempt was made to present a range of short-term flood protection solutions currently available on the market such as the range of flood sleeves which, differ from each other by cross-section dimensions and material from which they are made. Additionally, the article examines the application of vertical flood barriers and explores the most important advantages of other commercially available temporary flood protection measures, including fences and glass barriers. Furthermore, the article also addresses issues concerning equipment used in areas exposed to the risk of flooding. These include storage containers and equipment such as: containers with pumps for contaminated floodwater - KPpPm type, containers with boats - KPpL type, flood containers with barriers type KPpZ.
Methods: Examination of manufacturers equipment documentation and documents held by the National Headquarters of the State Fire Service of Poland.
Conclusions: The article addressed a significant issue associated with climate change and trends covering the recent past which, increasingly reveal the significant power of flooding. The paper illustrates fundamental protection approaches against the destructive force of nature, which can be used for temporary as well as permanent solutions.
Keywords: flood, Flood Directive, temporary flood protection measures, flood sleeves Type of article: review article
Аннотация
Цель: Целью статьи является подведение итогов и систематизирование информации, касающейся временных методов защиты от наводнения.
Введение: Статья поднимает сложную тематику, которой является защита от наводнений. В работе охарактеризовано явление наводнения и оговорены его отдельные типы, вместе с классификацией по размерам и генезисом происхождения. Также представлен короткий обзор важнейших европейских и национальных правовых актов, таких как Директива 2007/60/We Европарламента и Евросовета от 23 октября 2007 г. по оценке и управлении рисками, связанными с наводнениями, так называемая „Директива о наводнениях", Распоряжение Министра Окружающей Среды, Министра Транспорта, Строительства и Морского Хозяйства, Министра Администрации и Цифровизации, а также Министра Внутренних Дел по разработке карт угроз наводнений, а также карт риска наводнений.
В статье затронуто также необыкновенно важный вопрос: роль образования в улучшении безопасности от наводнения. Каждый человек живущий на территориях, которые могут быть затоплены должен осознавать возможную угрозу, и в случае необходимости знать каким образом надо себя вести в таких ситуациях. В работе охарактеризованы постоянные методы защиты от наводнения, которые включают в себя противопаводковые дамбы, противопаводковые водохранилища и польдеры. Кроме стационарных методов защиты от наводнений, применяется также разного вида временные меры безопасности, начиная с популярных мешков с песком, противопаводковых рукавов, и заканчивая противопаводковыми заграждениями. Была также сделана попытка представить существующие на рынке разного рода временных способов защиты от наводнений, среди которых, также можно перечислить разного рода противопаводковые рукава, отличающиеся друг от друга сечением, размером и материалом из которого были сделаны. Дополнительно, рассмотрены также вертикальные защитные дамбы, а также охарактеризованы и описаны важнейшие преимущества других доступных на рынке временных защитных сооружений - противопаводковых заграждений и стеклянных барьеров. Кроме того, в статье также затронута тематика, связанная с аппаратным обеспечением районов, которые могут быть затоплены, разного рода контейнерами для помощи при наводнениях такими как: противопаводковые контейнеры с насосами для загрязненной воды типа KPpPm, противопаводковые контейнеры с лодками типа KPpL и противопаводковые контейнеры с дамбами типа KPpZ.
Методы: Анализ публикаций и исходных документов фирм, производящих временные методы защиты от наводнений и документов Главной Комендатуры Государственной Пожарной Службы.
Выводы: Статья затрагивает очень важную тематику с точки зрения климатических изменений и событий за последние годы, когда всё чаще наводнения показывают свою силу. В работе показаны основные методы защиты от этой разрушительной силы природы, которые могут применяться как в рамках временной так и постоянной защиты.
Ключевые слова: наводнение, Директива о наводнениях, временные методы защиты от наводнения, противопаводковые рукава
Вид статьи: обзорная статья
1. Wprowadzenie
Powodz jest przejsciowym zjawiskiem hydrologicz-nym, najcz^sciej polegaj^cym na gwaltownym wezbra-niu wody w rzekach lub morzu, powoduj^cym zalewa-nie, podtapianie lub zatapianie znacznych obszarow l^do-wych, przynosz^cym jednoczesnie znaczne straty mate-rialne i ekonomiczne. Powodzie mog^ powodowac ofia-ry smiertelne, wysiedlenia i przesiedlenia osob, a takze szkody w srodowisku i gospodarce [1]. Powodzie uzna-wane s^ za jedne z najbardziej niszczycielskich kl^sk zy-wiolowych [2].
Wyroznia si§ wiele rodzajow powodzi, ktore mozna podzielic ze wzgl^du na przestrzenny zasi^g wyst^powa-
nia lub ze wzgl^du na przyczyn^ i proces powstawania. Wyszczegolnia si§ powodzie:
• male - wyst^puj^ce na malym terenie - lokalnie,
• srednie - czyli o zasi^gu regionalnym, ale nie maj^ce wplywu na funkcjonowanie kraju,
• duze - wyst^puj^ce na terenie kraju lub duzej jego cz^sci, przewaznie zaklocaj^ce i uniemozliwiaj^ce normalne funkcjonowanie panstwa.
Natomiast jezeli chodzi o podzial powodzi ze wzgl§-du na zrodlo i proces ich powstawania, to przede wszyst-kim wyroznia si§:
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
• powodzie opadowe, czyli powstaj^ce w wyniku na-glych i gwaltownych opadow deszczow, ktore zasila-j^ zlewnie rzeczne i s^ transformowane w wezbranie rzeczne,
• powodzie roztopowe - spowodowane szybkim topnie-niem pokrywy snieznej, transformowanej jak wyzej,
• powodzie zatorowe - powodowane szybkim topnie-niem pokrywy snieznej z jednoczesnym zatrzymywa-niem kry lodowej na rzekach, uniemozliwiaj^cej swo-bodny przeplyw wody,
• powodzie sztormowe spowodowane silnymi czçsto nawalnymi wiatrami na zalewach lub wybrzezach morskich.
Powodz jest jedn^ z najgrozniejszych i najbardziej niszczycielskich klçsk zywiolowych [2]. Walka z ni^ jest wci^z aktualnym ogolnoswiatowym problemem. Istnie-je wiele metod ochrony przed powodzi^, wsrod ktorych nalezy wymienic: srodki administracyjno-organizacyjne, ekonomiczne i techniczne.
Poprzez srodki administracyjno-organizacyjne nalezy rozumiec dzialalnosc komitetow przeciwpowodziowych, ktorych zadaniem jest organizowanie i kierowanie akj likwidacja skutkow powodzi, opracowywanie map obsza-row zagrozonych, a takze opracowywanie planow ewaku-acji ludnosci z zagrozonych terenow. Do tego typu srod-kow ochrony zalicza siç takze dzialanie centrow anty-kryzysowych na szczeblach regionalnym, wojewodzkim i krajowym, do obowi^zkow ktorych nalezy zarz^dzanie i koordynacja roznorodnych dzialan ratowniczych prowa-dzonych przez straz pozarn^, policjç i wojsko. W tej gru-pie nalezy rowniez wyroznic system monitoringu i oslo-ny kraju, w ramach dzialalnosci Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, ktory polega na obserwacji, pro-gnozie i ostrzeganiu ludnosci przed ekstremalnymi zja-wiskami pogodowymi mog^cymi powodowac zagrozenie zdrowia i zycia.
Niezwykle waznym elementem w tej grupie srodkow walki z powodziami jest rowniez edukacja ludnosci te-renow zagrozonych wyst^pieniem powodzi, ktora opie-ra siç przede wszystkim na przeprowadzaniu szkolen dla zagrozonej ludnosci i opracowywaniu materialow eduka-cyjnych takich jak np. broszura Powôdz. W obliczu zagro-zenia [3] opracowana przez Rz^dowe Centrum Bezpie-czenstwa. Broszura ta zawiera najwazniejsze informacje i podstawowe pojçcia zwi^zane z powodzi^, jak rowniez wskazowki dotycz^ce przygotowania siç do nadejscia powodzi oraz zasad postçpowania w jej trakcie. Dzialania, ktore powinny zostac podjçte przed wyst^pieniem po-wodzi, to miçdzy innymi: zapoznanie siç z informacjami o zagrozeniu, roznorodnych mozliwosciach ubezpiecze-nia osob i mienia, o ewakuacji oraz stosowanych na da-nym terenie systemach ostrzegania przed nadchodz^cym zagrozeniem, podstawowych metodach zabezpieczania budynkow czy tez stworzenie rodzinnego planu powo-dziowego. W broszurze RCB znajduj^ siç rowniez informacje dotycz^ce przygotowania siç do nadejscia powodzi, aby w maksymalny sposob zmniejszyc ewentualne straty. W ulotce tej zawarte s^ takze informacje o ewa-kuacji z zagrozonego terenu. Kolejne czçsci zawiera-
D01:10.12845/bitp.35.3.2014.13
j^ informacje o ewakuacji i o postçpowaniu po powodzi. Z broszury tej mozna dowiedziec siç, gdzie mozna uzy-skac pomoc finansow^ i jakiego typu moze to byc wspar-cie, a takze jak nalezy oczyscic dom z wody, która zala-la mieszkanie.
Wsród srodków ochrony przed powodzi^ wyróznia siç dzialania ekonomiczne takie jak róznorodne typy polis ubezpieczeniowych i wynikaj^ce z nich odszkodowa-nia. Ten typ ochrony przed powodzi^ obejmuje równiez regulacje prawne dotycz^ce wysokosci podatków dla ludnosci zamieszkuj^cej tereny zagrozone powodziami.
Trzecia grupa srodków ochrony przed powodzi^ obejmuje techniczne srodki ochrony, które w pierwszej kolej-nosci dzieli siç na srodki ochrony czynnej i srodki ochrony biernej. Srodki ochrony czynnej maj^ na celu ograni-czyc wielkosc powodzi, czyli zwiçkszyc ilosc retencjo-nowanej wody, a tym samym zmniejszyc odplyw i zre-dukowac natçzenie wystçpowania wielkich powodzi. Do srodków tych nalezy miçdzy innymi: retencyjne przysto-sowanie zlewni, tworzenie i utrzymywanie w dobrej kon-dycji wielozadaniowych zbiorników retencyjnych po-siadaj^cych rezerwç powodziow^, suchych zbiorników i polderów retencyjnych. Retencyjne przystosowanie zlewni polega w glównej mierze na zapewnieniu zdol-nosci dorzecza do zatrzymania wody, która zalezy od uksztaltowania terenu oraz szaty roslinnej. Natomiast zadaniem tak zwanych suchych zbiorników jest skuteczne zmniejszanie fali powodziowej z jednoczesnym zacho-waniem naturalnego przeplywu w korycie rzeki w okre-sach pozapowodziowych [4]. Wiçkszosc suchych zbiorników wystçpuj^cych na terenie Polski zlokalizowana jest w Sudetach na obszarze odrzanskich doplywów woje-wództwa opolskiego i dolnosl^skiego. Zbudowano je w latach 19Q5-1929, ale do tej pory s^ w dobrym stanie technicznym i spelniaj^ swoj^ funkcjç. Poldery natomiast s^ to tereny na zawalach zazwyczaj w dolinach duzych rzek, przeznaczone do zalania w celu obnizenia kulmi-nacji fal powodziowych [5]. Srodki ochrony biernej s^ to srodki, których glównym celem jest ograniczenie czç-stotliwosci wystçpowania zagrozenia powodziowego. Do srodków tych zalicza siç miçdzy innymi: waly przeciwpo-wodziowe, regulacjç rzek, kanaly ulgi.
Ograniczanie skutków powodzi w glównej mierze mozna sprowadzic do dwóch sposobów postçpowania: trzymania powodzi z daleka od ludzi lub trzymania ludzi z dala od powodzi.
Do trzymania ludzi daleko od powodzi, ale przede wszystkim do racjonalnego zarz^dzania ryzykiem powo-dziowym, Unia Europejska zobowi^zala panstwa czlon-kowskie Dyrektyw^ nr 2QQ7/6Q/WE Parlamentu Europej-skiego i Rady z dnia 23 pazdziernika 2QQ7 r. w sprawie oceny ryzyka powodziowego i zarz^dzania nim, zwan^ popularnie Dyrektyw^ Powodziow^ [1]. Jej zapisy wy-musily na wszystkich krajach czlonkowskich przygoto-wanie map zagrozenia i map ryzyka powodziowego do konca roku 2Q13. Metodykç opracowania takich map w Polsce okresla Rozporz^dzenie Ministra Srodowiska, Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Mor-skiej, Ministra Administracji i Cyfryzacji oraz Ministra Spraw Wewnçtrznych [б] w sprawie opracowania map
zagrozenia powodziowego oraz map ryzyka powodziowego [7], respektujqce wymagania Dyrektywy Powo-dziowej [1]. Mapy zagrozenia powodziowego majq po-kazywac zasiçg wystçpowania powodzi, glçbokosc wody i tam, gdzie jest to mozliwe, prçdkosc przeplywu wody [1]. Na ryc. 1 przedstawiono przykladowq mapç zagrozenia powodziowego dla miasta stolecznego Warszawy. Na-tomiast mapy ryzyka przedstawiajq potencjalne negatyw-ne skutki zwiqzane z powodziq Na tych mapach zawarte sq informacje o liczbie mieszkancow danego terenu oraz
0 sposobie uzytkowania terenu, jego zagospodarowaniu
1 rodzajach dzialalnosci gospodarczej prowadzonej na da-
Fig. 1. Flood hazard map for Warsaw [8]
Mapy powodziowe sq tworzone przede wszystkim, by uniknqc niebezpiecznych zdarzen podczas powodzi. Dziçki nim kazdy moze dowiedziec siç, czy jest zagrozo-ny i jakie jest ryzyko wystqpienia powodzi na danym ob-szarze. Mapy te pokazujq, gdzie mozna bezpiecznie siç osiedlac i budowac domy. Informacje zawarte na mapach pokazujq rowniez, na ktorych terenach nalezy szczegolnie informowac i ostrzegac ludnosc przed ewentualnym nad-chodzqcym zagrozeniem, a takze mieszkancy zagrozone-go terenu mogq dowiedziec siç o mozliwosci zaistnienia niebezpieczenstwa, dziçki czemu zawczasu mogq ubez-pieczyc siebie i swoj dobytek. Tego typu opracowania pokazujq rowniez, na ktorych obszarach powinno zinten-syfikowac siç dzialania majqce na celu poprawç bezpie-czenstwa powodziowego, a co za tym idzie, przeznaczyc naklady finansowe na przyklad na rozwoj infrastruktury hydrotechnicznej (budowle wraz z urzqdzeniami i insta-lacjami technicznymi z nimi zwiqzanymi, sluzqce gospo-darce wodnej oraz ksztaltowaniu zasobow wodnych i ko-rzystaniu z nich, w tym: zapory ziemne i betonowe, jazy, budowle upustowe z przelewami i spustami, przepusty walowe i mnichy, sluzy zeglugowe, waly przeciwpowo-dziowe, silownie i elektrownie wodne, ujçcia srodlqdo-wych wod powierzchniowych, wyloty sciekow, czasze zbiornikow wodnych wraz ze zboczami i skarpami, pom-pownie, kanaly, sztolnie, rurociqgi hydrotechniczne, sy-fony, lewary, akwedukty, budowle regulacyjne na rzekach
DOI:10.12845/bitp.35.3.2014.13
i potokach, progi, grodze, nadpoziomowe zbiorniki gro-madzqce substancje plynne i polplynne, porty, baseny, zi-mowiska, pirsy, mola, pomosty, nabrzeza, bulwary, po-chylnie i falochrony na wodach srodlqdowych, przeplaw-ki dla ryb [9]). Mapy zagrozenia powodziowego wska-zujq rowniez obszary, na ktorych powinno wprowadzic siç ograniczenia: budowy domow, oczyszczalni sciekow, urzqdzen wodnych, lokalizowania magazynow chemicz-nych, skladowania odpadow niebezpiecznych.
Dyrektywa Powodziowa [1] zobowiqzuje wszyst-kie kraje Unii Europejskiej do opracowania i publikacji planow zarzqdzania ryzykiem powodziowym do dnia 22 grudnia 2015. Plany te powinny przede wszystkim obej-mowac dzialania majqce na celu zapobieganie, ochronç i prognozowanie powodzi oraz systemy ostrzegania. Do-datkowo mogq one uwzglçdniac elementy zagospodaro-wania przestrzennego, retencjç wod oraz kontrolowane zalewanie wybranych obszarow w przypadku wystqpie-nia powodzi [1].
Drugq metodq ochrony przed powodziq jest trzyma-nie ludzi z daleka od powodzi. W glownej mierze robi siç to poprzez budowç i wykorzystanie: zbiornikow retencyj-nych, walow przeciwpowodziowych, kanalow ulgi i pol-derow.
Glownym zadaniem zbiornikow retencyjnych jest ma-gazynowanie wody w okresach jej nadmiaru w celu wy-korzystania w okresach jej niedoboru (np. zbiorniki Solina, Roznow, Jeziorsko, Goczalkowice) [10]. Dodatkowo mogq one byc wykorzystywane do produkcji energii lub w celach rekreacyjnych.
Kanaly ulgi stosuje siç czçsto w miastach, w ktorych zabudowa zlokalizowana jest blisko rzeki, a zagrozenie przerwania walow jest duze. Sq to sztucznie przekopa-ne koryta rzeczne, ktore powyzej miasta pobierajq czçsc wody z rzeki i odprowadzajq jq do niej ponizej miasta. Dziçki temu obniza siç poziom wody w rzece. W Polsce w ten sposob zwiçkszona zostala przepustowosc koryta rzeki w Sremie, Koninie, Kole i Poznaniu oraz Raciborzu, Opolu i Wroclawiu.
Polder retencyjny to obszar doliny rzeki, normalnie chroniony walami, ktory w przypadku wysokich stanow wod moze byc zalany dla obnizenia kulminacji fali. Do wpuszczenia i pozniej wypuszczenia wody z polderu stosuje siç specjalne urzqdzenia walowe. Jednym z najwiçk-szych polderow w Polsce jest polder Bukow ukonczony w 2002 roku.
Waly przeciwpowodziowe to sztuczne usypiska, czy-li ziemne obiekty techniczne, w ksztalcie pryzmy najczç-sciej o trapezowym przekroju poprzecznym. Budowane sq wzdluz rzek w pewnym oddaleniu od ich koryt tak, aby tworzyc dodatkowq przestrzen dla ewentualnych wod powodziowych. Ich glownym zadaniem jest ochrona te-renow zagospodarowanych przed zalaniem. Waly prze-ciwpowodziowe dobrze sprawdzajq siç podczas malych i srednich powodzi, a przy duzych, w ktorych zwiercia-dlo przeplywu kulminacyjnego przewyzsza rzçdnq koro-ny walu, dajq jedynie wiçcej czasu na ewakuacjç ludzi z terenow do nich przyleglych. Waly przeciwpowodziowe sq najpopularniejszq stosowanq w Polsce metodq ochrony z „wielkq wodq" i jest ich okolo 8500 km. Jednakze
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
mimo ze jest ich duzo, to nie s^ niezawodne, o czym mo-glismy przekonac si§ podczas historycznej powodzi ma-j^cej miejsce w 2010 roku w Polsce, kiedy to doszlo do uszkodzenia prawie 1300 km walów przeciwpowodzio-wych [11].
2. Dorazne metody ochrony przed powodziq
Poza stalymi srodkami ochrony przeciwpowodziowej istnieje wiele róznorodnych doraznych technik ochrony przeciwpowodziowej, do których mozna zaliczyc mi^dzy innymi: worki z piaskiem, r^kawy przeciwpowodziowe, bariery przeciwpowodziowe.
Worki z piaskiem s^ najcz^sciej stosowanym doraz-nym sposobem umacniania i uszczelniania walów prze-ciwpowodziowych. Jest to bardzo prosta metoda, bowiem nie wymaga dodatkowej wiedzy ani specjalnych umiej^t-nosci. Nalezy jedynie pami^tac, by worki napelniano piaskiem do ok. 80% i ukladano w tak zwany sposób mi-jankowy, czyli podobnie jak cegly tworz^ce mur. Worki z piaskiem mog^ chronic i wzmacniac waly przeciwpowodziowe lub ochraniac budynki przed zalaniem. Mimo wielu zalet tej doraznej metody zabezpieczenia terenu przed zalaniem jest ona pod pewnymi wzgl^dami proble-matyczna podczas prowadzenia akcji przeciwpowodziowej. Do podstawowych wad tej metody nalezy zaliczyc duz^ pracochlonnosc i czasochlonnosc wykonania, a tak-ze bardzo cz^sto spotykany niedobór piasku niezb^dnego do napelniania worków.
Dobr^ alternatyw^ dla worków z piaskiem s^ tak zwa-ne r^kawy przeciwpowodziowe. Na rynku dost^pne s^ r§-kawy wykonane z róznorodnych materialów: tkaniny po-liestrowej pokrytej dwustronnie polichlorkiem winylu w mieszance z poliuretanem [12], folii polietylenowej [13], z róznego rodzaju tkanin wzmacnianych siatk^ [14], gumowanej dwustronnie tkaniny poliestrowej [15] i in-nych. Rózni^ si§ one mi^dzy sob^ równiez budow^. Wy-róznia si§ r^kawy o przekrojach kolowych, eliptycznych czy trapezowych, a takze jedno-, dwu- i wielokomorowe. R^kawy róznego typu maj^ równiez dodatkowy osprz^t ulatwiaj^cy ich sprawianie, czyli rozstawianie na chro-nionym terenie. Do tego osprz^tu zalicza si§: odpowietrz-niki, zawory, kolnierze do mocowania r^kawów mi^dzy sob^, relingi, pasy itp. R^kawy poziome produkowane s^ w róznych dlugosciach: 5 m, 10 m i 25 m. Jednak naj-bardziej optymaln^ dlugosc maj^ r^kawy 10-metrowe. Do podstawowych zalet tego typu wyrobów nalezy zaliczyc przede wszystkim mozliwosc napelniania ich wod^ po-wodziow^. Dodatkowo do rozstawienia jednego odcin-ka o dlugosci 10 m potrzeba kilku ludzi (2-5), dost^pu do zródla wody, a czas sprawienia wynosi zaledwie okolo 5 minut. Natomiast do zbudowania zapory o takich sa-mych wymiarach potrzeba okolo 200 szt. worków z pia-skiem i duzo wi^cej czasu, energii i ludzi.
D01:10.12845/bitp.35.3.2014.13
Ryc. 2. Przykladowy r^kaw o przekroju trapezowym [16] Fig. 2. An example of a trapezoidal flood sleeve (inflatable flood barrier) [16]
4
Ryc. 3 Przykladowy r^kaw o przekroju kolowym [16] Fig. 3. An example of a circular flood sleeve (inflatable flood barrier) [16]
Ryc. 4. Przykladowy r^kaw o przekroju eliptycznym (fot. Z. Slosorz) Fig. 4. An example of an elliptical flood sleeve (inflatable flood barrier) (fot. by Z. Slosorz)
DOI:10.12845/bitp.35.3.2014.13
Na rynku dost^pne sq rowniez dorazne zabezpiecze-nia przeciwpowodziowe innego typu, swoim dzialaniem przypominajqce dzialanie r^kawow przeciwpowodzio-wych. Majq one roznq budow§ i konstrukj a lqczy je mozliwosc napelniania wodq powodziowq i ustawiania nawet w wielokilometrowe odcinki.
Jeden z przykladow tego typu zabezpieczen to zapo-ra zbudowana z „koszy" zrobionych z siatki i wylozonych foliq (ryc. 5). Ustawia si§ je blyskawicznie i mozna napel-niac je wodq, piaskiem lub kamieniami. Mozna ustawiac je szeregowo w dlugie zapory.
Ryc. 6. Zapory pionowe o przekroju kolowym [18] Fig. 6. Vertical circular barriers [18]
Ryc. 7. Zabezpieczenie zapor od strony napierajqcej wody [18] Fig. 7. Protection of the barriers against pressing water [18]
Ryc. 5. Przykladowe bariery koszowe [17] Fig. 5. Typical basket barriers [17]
Innym przykladem tego typu zabezpieczen jest za-pora pionowa o przekroju kolowym (ryc. 6). Sklada si§ ona jednoczesnie ze sztywnej i elastycznej plyty spina-nej w walec za pomocq specjalnych klamer. Nast^pnie do srodka wklada si§ foliowe wypelnienie przypominajqce duzy worek, ktore napelnia si§ wodq, piaskiem lub kamieniami (ryc. 6). Poprzez ustawianie tego typu zapor jedna kolo drugiej mozna tworzyc dlugie zabezpieczenie tere-nu, a przy ustawianiu dlugiej zapory nalezy pami^tac tyl-ko o tym, by poszczegolne moduly si§ ze sobq stykaly. Przy uzyciu takich zapor mozna budowac zabezpiecze-nia osiqgajqce nawet 2,4 m wysokosci poprzez ustawianie 3 warstw jedna na drugiej. Jednakze dobrze jest ustawiac je na suchym terenie, poniewaz wymagajq one do-datkowego zabezpieczenia w postaci folii, ktora jest ukla-dana od strony wody (ryc. 7). Tego typu zapory w 2011 roku pozwolily zmniejszyc straty powodziowe we Frank-furcie (ryc. 8).
Ryc. 8. Zapory pionowe chroniqce Frankfurt przed zalaniem
w 2011 roku [18] Fig. 8. Vertical barriers protecting Frankfurt against flooding in 2011 [18]
Wsrod szerokiej gamy roznorodnych wyrobow stano-wiqcych doraznq metod§ zabezpieczen przed powodziq wyrozniajq si§ ruchome (mobilne) przegrody przeciwpowodziowe. Zbudowane sq ze specjalnych metalowych lub aluminiowych prz^sel, ktore ustawiane sq i montowa-ne do specjalnie przygotowanych wczesniej kotw i fun-damentow. W praktyce stosuje si§ dwa typy plotow: wsu-wane w specjalnie przygotowane stelaze stale, najcz^sciej przykr^cane na sruby do stelazy (ryc. 9) albo ustawiane li-niowo pod kqtem 45 stopni (ryc. 10) [19].
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
D01:10.12845/bitp.35.3.2014.13
Ryc. 9. Ploty przeciwpowodziowe [19] Fig. 9. Flood fence [19]
Ryc. 10. Ploty przeciwpowodziowe [19] Fig. 10. Flood fence [19]
Przegrody przeciwpowodziowe wprowadzono w Pol-sce po wielkiej powodzi w 1997 roku i wykorzystano je w 2010 roku podczas powodzi na Odrze. Chronily one wtedy mi^dzy innymi wroclawsk^ dzielnic^ blokow mieszkalnych - Kozanow [19]. Ostatnio mozna bylo ob-serwowac ich bardzo skuteczne wykorzystanie podczas powodzi w Austrii (czerwiec 2013 rok) (ryc. 11) i w cze-skiej Pradze w 2013 roku (ryc. 12).
Ryc. 11. Wykorzystanie plotow przeciwpowodziowych podczas powodzi w czerwcu 2013 roku w Austrii [20] Fig. 11. Application of flood fence - flooding in June 2013 in Austria [20]
Ryc. 12. Ploty przeciwpowodziowe ustawiane w czeskiej Pradze podczas powodzi w czerwcu 2013 roku [21] Fig. 12. Flood fences erected during Prague flooding in June 2013 [21]
Na rynku dost^pne s^ rowniez bardziej estetyczne i rownie wytrzymale szklane bariery przeciwpowodziowe (ryc. 13), ktore mog^ byc montowane na stale, nie na-ruszaj^c przy tym estetycznego wygl^du budynkow i oto-czenia. Tego typu bariery stosuje si§ glownie w miejsco-wosciach turystycznych. Ciesz^ si§ one duz^ popularno-sci^ w Stanach Zjednoczonych i na poludniowym wy-brzezu Anglii [22].
Ryc. 13. Szklane bariery przeciwpowodziowe [22] Fig. 13. Glass flood barriers [22]
3. Przeciwpowodziowe bazy kontenerowe
Oprocz wielu doraznych srodkow ochrony przeciw-powodziowej w Polsce istniej^ rowniez tak zwane Przeciwpowodziowe Bazy Kontenerowe [23].
W praktyce wyroznia si§ trzy glowne typy kontene-row w zaleznosci od ich wyposazenia: kontenery prze-ciwpowodziowe z pompami do wody zanieczyszczonej typu KPpPm, kontenery przeciwpowodziowe z lodziami typu KPpL, kontenery przeciwpowodziowe z zaporami typu KPpZ. KPpPm oprocz standardowego wyposazenia, w sklad ktorego wchodz^ mi^dzy innymi: ubrania do pra-cy w wodzie czy lopaty i szpadle, maj^ na swoim wypo-sazeniu pompy do wody zanieczyszczonej o malej i sred-niej wydajnosci. Kontenery tego typu wykorzystywane s^ glownie do wypompowywania wody z zalanych terenow
i obiektow [24]. Kontener KPpL oprocz standardowego wyposazenia, w sklad ktorego wchodzq miçdzy innymi: wçze tloczne, worki na piasek, a takze szpadle czy lopaty, zawiera rowniez lodzie plaskodenne. Kontenery tego typu wykorzystywane sq do ewakuacji ludzi z zalanych tere-now [25]. KPpZ oprocz wyposazenia w pompy plywajq-ce i wçze tloczne wyposazone sq w rçkawy przeciwpowo-dziowe. Wyposazenie tego typu kontenerow wykorzysty-wane jest do ochrony i zabezpieczania terenow i budowli zagrozonych powodziami [26].
W Polsce jest 29 baz kontenerowych [27] rozmiesz-czonych glownie na poludniu kraju. Jednakze bazy te zo-staly rozmieszczone nierownomiernie, a w wielu miej-scach zagrozonych wystqpieniem powodzi ich nie ma. Zauwazono rowniez, ze kontenery znalazly siç w miej-scach, w ktorych nie wystçpuje zagrozenie powodziowe. Przykladowymi miastami sq tu miçdzy innymi Konin czy Szczecin. Natomiast w poludniowo-zachodniej Polsce zauwaza siç istotne braki w wyposazeniu kontenerowym np. we Wroclawiu czy Opolu.
4. Podsumowanie
Przez wiele lat nie traktowano tematu ochrony przed powodziq z nalezytq troskq. Dopiero ogolnounijne i kra-jowe akty prawne, w postaci dyrektyw i rozporzqdzen, ktore opisujq metody dzialania i zarzqdzania bezpieczen-stwem powodziowym, zmienily podejscie do tej kwestii. Unia Europejska zobowiqzala nasz kraj do poprawy bez-pieczenstwa ludnosci i mienia podczas powodzi. Reali-zowane jest to poprzez tworzenie map zagrozenia i map ryzyka powodziowego. Jednakze zanim osiqgniçty zosta-nie ostatni etap dzialania przeciwko zagrozeniom powodziowym, musimy siç nauczyc, jak zapobiegac takim zda-rzeniom i jak z nimi walczyc. Do tego celu mogq sluzyc roznego rodzaju stale metody ochrony przeciwpowodzio-wej w postaci walow przeciwpowodziowych, polderow czy zbiornikow retencyjnych. Jednakze w przypadku na-glych zdarzen powodziowych mozna wykorzystywac tak zwane dorazne metody ochrony w postaci workow z pia-skiem, rçkawow przeciwpowodziowych czy plotow prze-ciwpowodziowych. Nie bçdzie to zabezpieczenie trwale, ale pozwoli na ochronç zagrozonych terenow, tak jak to mialo miejsce w 2013 roku w Austrii.
Praca zostala sfinansowana przez Narodowe Centrum Badan i Rozwoju w ramach projektu „Optymalizacja procedur, dyslo-kacji baz i doskonalenie rozwiqzan technicznych sprzçtu stoso-wanego przez polskie sluzby ratownicze w zakresie przeciw-dzialania zagrozeniom naturalnym ze szczegolnym uwzglçd-nieniem powodzi (rçkawy przeciwpowodziowe)", nr umowy 0013/R/ID2/2011/01. Projekt realizowany jest w konsorcjum: Instytut Technologii Bezpieczenstwa Moratex (Lider), Centrum Naukowo Badawcze Ochrony Przeciwpozarowej im. Jozefa Tu-liszkowskiego Panstwowy Instytut Badawczy, Szkola Glowna Sluzby Pozarniczej w Warszawie, Wyzsza Szkola Prawa i Za-rzqdzania im. Chodkowskiej w Warszawie, Delta Rescue, AMZ Kutno, Z.P.Chr. P.P.H.U. „Lester".
DOI:10.12845/bitp.35.3.2014.13
Literatura
1. Dyrektywa 2007/60/We Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 pazdziernika 2007 r. w sprawie oceny ryzyka po-wodziowego i zarzqdzania nim
2. Zboina J., Pastuszka K., Znaczenie oceny zgodnosci dla ochrony przeciwpozarowej i ochrony ludnosci, BiTP Vol. 8 Issue 4, 2012, 87-95.
3. https://rcb.gov.pl
4. Lenar-Matyas A., Poulard Ch., Ratomski J., Royet P., Kon-strukcja i dzialanie suchych zbiorników przeciwpowodzio-wych o róznej charakterystyce i lokalizacji, „Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich" Issue 9, 2009, Polska Aka-demia Nauk, Oddzial w Krakowie, Komisja Technicznej In-frastruktury Wsi, 115-129.
5. Cabala-Zieliñska B., Darski T., Nawocieñ J., Supryk R., Analiza wielokryterialna mozliwosci realizacji suchych zbiorników oraz polderów w dorzeczu Wisly Srodkowej, Ra-port formy Integrated Engineering, Raszyn, 2012.
6. Rozporzqdzenie Ministra Srodowiska, Ministra Transporta, Budownictwa i Gospodarki Morskiej, Ministra Admi-nistracji i Cyfryzacji oraz Ministra Spraw Wewn^trznych z dnia 21 grudnia 2012 r. w sprawie opracowywania map zagrozenia powodziowego oraz map ryzyka powodziowe-go (Dz.U.2013.0.104)
7. Kurczyñski Z., Mapy zagrozenia powodziowego i mapy ryzyka powodziowego a dyrektywa powodziowa, „Archi-wum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji" Vol. 23, 2012, 209-217
8. http://mapy.isok.gov.pl/imap/ [dost^p z dn. 1 sierpnia 2014]
9. Rozporzqdzenie Ministra Srodowiska z dnia 20 kwiet-nia 2007 r. w sprawie warunków technicznych, jakimi po-winny odpowiadac budowle hydrotechniczne i ich usytu-owanie (Dz. U. 2007 nr 86 poz. 579)
10. Malecki Z., Pokladek R., Istotne procesy zagrazajqce bez-pieczenstwu zbiorników wodnych, „Zeszyty Naukowe Inzy-nieria Lqdowa i Wodna W Ksztaltowaniu Srodowiska" Issue 2, 2010, 33-43.
11. Kledyñski Z., Ochrona przed powodziq i jej infrastruktura w Polsce, XXV Konferencja Naukowo Techniczna, Mi^dzy-zdroje 24-27 maja 2011, Awarie budowlane 2011.
12. http://www.sprzet-ratowniczy.pl/?co=products&act=sho-w&m1=7&m2=&m3=&m4=&id=40 [dost^p z dn. 15 czerwca 2012]
13. www.stopwodzie.pl [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
14. http://www.supron1.com.pl/main4.php?action=show&pa-th=405&pid=913 [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
15. www.lubawa.com [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
16. http://www.supron1.com.pl/docs/zapory-przeciwpowodzio-we.pdf [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
17. http://www.torkret.pl/gabiony_zabezpieczenia_przeciwpo-wodziowe.php [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
18. http://www.aquariwa.de/karty katalogowe [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
19. http://www.stoppowodziom.pl/plotki.html [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
20. http://www.tokfm.pl/Tokfm/51,103086,14047322.html?i=2 [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
21. http://www.gloswielkopolski.pl/artykul/ [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
22. http://www.stoppowodziom.pl/szklane.html [dost^p dn. 15 czerwca 2012]
23. Riegert D., Slosorz Z., Radwan K., Rakowska J., Porycka B., Abgarowicz I., Suchorab P., Dorazne metody ochrony stosowane podczas powodzi ze szczególnym uwzglfd-nieniem rgkawów przeciwpowodziowych, wyd. CNBOP-PIB, 2012.
24. Standard wyposazenia kontenera pozarniczego, Kontener przeciwpowodziowy z pompami do wody zanieczyszczonej
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
typu KPpPm, Zalqcznik nr 10 do „Wytycznych standaryza-cji pojazdôw co najwyzej i innych srodkôw transportu Pan-stwowej Strazy Pozarnej" z dnia 14.04.2011 r., Warszawa 2 lipca 2012 r.
25. Standard wyposazenia kontenera pozarniczego, Konten-er przeciwpowodziowy z lodziami typu KPpL, Zalqcznik nr 11 do „Wytycznych standaryzacji pojazdôw i innych srodkôw transportu Panstwowej Strazy Pozarnej" z dnia 14.04.2011 r., Warszawa 2 lipca 2012 r.
26. Standard wyposazenia kontenera pozarniczego, Konten-er przeciwpowodziowy z zaporami typu KPpZ, Zalqcznik nr 12 do „Wytycznych standaryzacji pojazdôw i innych srodkôw transportu Panstwowej Strazy Pozarnej" z dnia 14.04.2011 r., Warszawa 2 lipca 2012 r.
27. Plany zarzqdzania ryzykiem powodziowym dla obszarôw dorzeczy i regionôw wodnych, czçsc III, Krajowy Zarzqd Gospodarki Wodnej.
D01:10.12845/bitp.35.3.2014.13
dr inz. Dorota Riegert w roku 2012 ukonczyla studia doktoranckie na Wydziale Inzynierii Materialowej Poli-techniki Warszawskiej, uzyskujyc stopien doktora nauk technicznych. Jest autorem lub wspôlautorem artykulôw publikowanych w czasopismach naukowych i materialach konferencyjnych, a takze autorem referatôw prezen-towanych na konferencjach krajowych i zagranicznych. Od czerwca 2012 pracownik Zespolu Laboratoriôw Badan Chemicznych i Pozarowych w CNBOP-PIB, gdzie zajmuje siç tematyky zwiyzany z ochrony przeciwpowodziowy.
