Charakterystyczne zagrożenia w wodociągach i kanalizacji
Zagrożenia działania systemów infrastruktury technicznej występują praktycznie od zawsze, jednak obecnie wydają się być szczególnie poważnym problemem. Infrastruktura wodociągowo-kanalizacyjna należy do wyjątkowych elementów uzbrojenia terenów zurbanizowanych, a jej sprawność musi być wciąż kontrolowana.
Od prawidłowego funkcjonowania sieci i urządzeń zależy zachowanie warunków higieniczno-sanitarnych. Zbyt często i zbyt łatwo zapomina się o tym, że rozpowszechnienie się współczesnych wodociągów i kanalizacji to dopiero druga połowa XIX w.
Zbyt łatwo zapomina się również o tym, że jeszcze w latach 1848-1859 tylko w Prusach epidemie (głównie cholery) kosztowały życie ok. 170 tys. osób1. Po rozpowszechnieniu wodociągów w Szwecji w latach 1861-1895 śmiertelność zmalała z ok. 35 – 40‰ do ok. 10 – 15‰2. Równocześnie zanikły charakterystyczne wartości kominowe wskaźnika – przekraczające 40‰. Stąd powszechna akceptacja znaczenia elementu „jakości” i konieczność funkcjonowania przedsiębiorstwa na zasadzie monopolu naturalnego.
O tym, że nie są to jednak problemy trwale rozwiązane, świadczą poważne epidemie, jakie pojawiły się na ziemiach polskich np. w trakcie pierwszej wojny światowej. Ich reminiscencje były aktualne nawet jeszcze kilka lat po drugiej wojnie światowej. W warunkach powszechnej urbanizacji zakłócenia funkcjonowania systemów w krótkim czasie mogą mieć daleko idące konsekwencje3. Równocześnie woda stanowi szybki i skuteczny nośnik różnych zagrożeń. Przerwy w funkcjonowaniu systemów są uciążliwe także dla ich mieszkańców – w zasadzie trudno jednoznacznie ocenić, czy w większym stopniu odnosi się to do wodociągów, czy do kanalizacji.
Identyfikacja zagrożenia
W tradycyjnym rozumowaniu zagrożenie bezpieczeństwa sanitarnego odnosi się przede wszystkim do zaopatrzenia w wodę. Stąd plany funkcjonowania w warunkach kryzysowych zajmują się praktycznie tylko tym zagadnieniem. Charakterystycznym przykładem może być zarządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z 21 września 1995. Taka postawa jest jednak bardzo problematyczna – dla współczesnej aglomeracji nie mniej ważne są zagadnienia odprowadzania ścieków. Problem ten do pewnego stopnia uwzględniało rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych z 29 lipca 1939 r. Przykładem lekceważenia problemu ścieków i ogólnego braku wyobraźni jest natomiast to, że nawet dla schronów bywają przyjmowane skomplikowane rozwiązania kanalizacji, których działanie zależy od zapewnienia ciągłości dostaw energii z zewnątrz. Doświadczenia II wojny światowej wykazały zaskakującą żywotność wodociągów i kanalizacji, które były mało podatne na konsekwencje działań wojennych. Nie wolno jednak zapominać o znacznej autonomiczności energetycznej ówczesnych wodociągów i kanalizacji.
W dotychczasowej praktyce przyczyny zagrożeń działania wodociągów i kanalizacji identyfikuje się ze zdarzeniami losowymi – przede wszystkim klęskami żywiołowymi. Może to być też efekt wandalizmu czy np. bezmyślności. Doświadczenia przemawiają za tym, że nawet w warunkach intensywnych działań wojennych uszkodzenia infrastruktury nie są celem samym w sobie – powstają niejako „przy okazji” innych działań. Nawet w czasie drugiej wojny światowej do celowych zniszczeń infrastruktury dochodziło rzadko – przykładowo celowy atak na warszawskie urządzenia wodociągowe (w 1939 r.) nastąpił dopiero pod koniec oblężenia miasta w bardzo specyficznej sytuacji i był do pewnego stopnia wymuszony czynnikami zewnętrznymi4. Późniejsze uruchomienie infrastruktury wymagało znacznego wysiłku, również ze strony wojsk okupacyjnych.
Prawidłowość tę potwierdzają efekty innych działań wojennych. Nawet przy bardzo poważnych stratach na powierzchni terenu podstawowa infrastruktura podziemna pozostawała w stosunkowo niezłym stanie, a jej naprawa była możliwa w relatywnie krótkim czasie. Nie ulegały zniszczeniu nawet tak pozornie wrażliwe obiekty jak wodociągowe zbiorniki wieżowe, a np. berlińskie sieci (w tym odwodnieniowe) pracowały również w czasie oblężenia i walk na powierzchni terenu5, 6. Decydując się na aneksję, „nieprzyjaciel” wyraźnie unikał istotnych zniszczeń elementów decydujących o higienie i bezpieczeństwie miasta – była to broń zbyt obosieczna.
Typowe zagrożenia zewnętrzne mogły być likwidowane w ramach normalnego dozoru zakładów. Stąd dodatkowe posunięcia podejmowano jedynie w bardzo specyficznych warunkach, wynikających głównie ze szczególnej lokalizacji. Przykładem mogą być zagłębione obiekty, podziemne galerie z rurociągami oraz przegłębione bunkry studzien na starym ujęciu komunalnym w Kostrzynie. Wprawdzie jest ono położone poza obszarem samej twierdzy, jednak na obszarze potencjalnie zagrożonym ostrzałem. Pewną wyjątkowością jest kabina bojowa na hali filtrów przedwojennego ujęcia wody w Gdyni. Obiekt znajdował się w pobliżu ówczesnej granicy i był narażony na napad, np. przy okazji puczu w Gdańsku.
Od pewnego czasu aktualne jest jednak inne zagrożenie – celowy atak terrorystyczny. O poważnym podejściu do zagadnienia świadczy np. planowane przez Komisję Europejską uruchomienie w latach 2007-2013 specjalnego programu badawczego dotyczącego bezpieczeństwa państwa i walki z terroryzmem. Akcja przygotowawcza (PSAR) ma być przeprowadzona w latach 2004-2006. Problem zagrożenia terroryzmem był poruszany już w trakcie niemieckiego kolokwium wodociągowego – WAT’02. Jednoznacznie stwierdzono, że możliwości „przedsiębiorstwa” jako takiego są tu bardzo ograniczone. Pozostaje co najwyżej profilaktyka, a zasadnicze znaczenie mają wcześniejsze działania odpowiednich służb. Wynika stąd rola inwigilacji potencjalnie zagrażających środowisk.
Powyższa sytuacja zmusza do przewartościowania wielu pojęć. Przede wszystkim zagrożenie musi być identyfikowane również z planowanymi działaniami, pozornie nielogicznymi, podporządkowanymi wywołaniu możliwie dużych strat i paniki. Chodzi tu o zniszczenie jako cel sam w sobie. Praktyczne możliwości eksploatatora sprowadzają się przede wszystkim do minimalizacji potencjalnych zagrożeń, w tym zwłaszcza kontroli posiadanych obiektów. Konieczne jest przygotowanie form przeciwdziałania skutkom zaistniałej sytuacji. Ogólne założenia powinny być przygotowane we współpracy z samorządami oraz organami obrony cywilnej. Zadaniem eksploatatora jest dokładna znajomość układów w aspekcie ich podatności na uszkodzenia oraz możliwości podejmowania działań zastępczych.
Planując ochronę obiektu, trzeba sobie zdawać sprawę ze skali zagrożeń, w tym formy jego wystąpienia. Wydaje się, że można tu wyodrębnić kilka podstawowych grup zagrożeń: skażenie źródła zaopatrzenia, przerwanie ciągłości układu sieciowego – awarie sieciowe, awarie pompowni itp. Oddzielny problem stanowią przerwy w zasilaniu energią. Tu jednak nie wszystkie zagrożenia można sprowadzić do problemu działań sabotażowych, aczkolwiek ostateczny efekt może być w pełni analogiczny. Doświadczenia ostatnich powodzi wykazują, że nie mniej groźne mogą być konsekwencje różnych zaniedbań i zaniechań oraz braku koordynacji pomiędzy odpowiednimi służbami ratowniczymi i planu ich działania. Szereg urządzeń jest szczególnie zagrożonych z racji swej lokalizacji, a skalę problemu powiększają zaniedbania innych obiektów (w tym szczególnie melioracyjnych) oraz braki w przygotowaniu służb ratowniczych.
Potencjalne źródła
Bardzo ważnym elementem decydującym o praktycznej możliwości skażenia jest odpowiadająca szkodliwej dawce wielkość fizyczna ładunku (masa, objętość) w relacji do wielkości przepływu. Praktycznie bezpieczniejsze są większe obiekty – np. przy przyjęciu jako poziomu odniesienia cyjanku potasu dostarczenie w niewidoczny sposób skutecznej porcji trucizny do wód powierzchniowych jest praktycznie niemożliwe. Sytuacja jednak komplikuje się w przypadku rozdrobnionych małych obiektów, często pozbawionych stałego dozorowania i monitoringu jakościowego. Potencjalnym źródłem zagrożeń może być polityka w zakresie świadomego kształtowania systemów, w tym ich analiz hydraulicznych czy wręcz wiarygodnej inwentaryzacji – tej często po prostu brak. Dlatego trudno określić np. wiarygodne drogi awaryjnych dostaw.
Rozproszone studnie i brak właściwego zabezpieczenia otworów prowadzących do warstwy wodonośnej (w tym głowic studzien i piezometrów) mogą stanowić łatwe źródło skażenia. Jednak najgroźniejsze wydają się być stosunkowo długie, praktycznie niemożliwe do skutecznej kontroli ciągi drenarskie. Ujęcia z reguły mają stosunkowo nieduże wydajności, a łatwy dostęp do studzienek rewizyjnych i zbiorczych stwarza szczególne zagrożenie – praktycznie niemożliwe do eliminacji. Bardzo często w ogóle nie prowadzi się tam uzdatniania ani dezynfekcji. Natomiast obiekty stacji uzdatniania (tradycyjne i nowoczesne) są łatwiejsze do kontroli i mimo wszystko mniej korzystne jako punkt skażenia. W przypadku bezobsługowych obiektów wodociągowych i kanalizacyjnych duże znaczenie ma sygnalizacja, zwłaszcza bezprzewodowy przekaz sygnału.
Jedną z możliwości zatrzymania pracy systemu jest przerwa w działaniu sieci, np. w efekcie działań wojennych (bombardowania, ostrzału, dywersji), jednak wbrew pozorom zakłócenia na sieciach nie muszą być skuteczną przeszkodą w funkcjonowaniu systemów. Podczas drugiej wojny światowej wielokrotnie dochodziło do różnych uszkodzeń sieci, które nie miał jednak zbyt daleko idących konsekwencji. Zarówno w oblężonej Warszawie4, jak i później w Berlinie5 wodociągi i kanalizacja działały w miarę skutecznie. Niezależnie od bardzo poważnych uszkodzeń w 1945 r. powtórne uruchomienie gdańskiego systemu wodociągowego nastąpiło stosunkowo szybko, aczkolwiek przez pewien czas jego wskaźniki techniczne utrzymywały się na niskim poziomie7. Ostatecznie podstawowych przyczyn skutecznego zaprzestania funkcjonowania systemu należy poszukiwać poza nim.
Zarówno doświadczenia warszawskie, jak i berlińskie są jednoznaczne – systemy przestały działać dopiero w wyniku zaprzestania zasilania w energię elektryczną lub planowego intensywnego ataku. W tej sytuacji projektując np. niezależny system wodociągowy zachodniego Berlina zwrócono szczególną uwagę na niezawodność zasilania w energię. Biorąc pod uwagę prawdopodobieństwo zewnętrznych zakłóceń w dostawach prądu (z terenu byłego NRD), praktycznie co trzecia pompa stale pracowała na zasileniu z prądnicy6.
To, że zasilenie energetyczne należy do najsłabszych punktów systemów, potwierdzają doświadczenia ostatnich powodzi oraz różnych wcześniejszych awarii. Problem niezawodności dostaw energii wciąż jest nierozwiązany, a istniejąca praktyka w tym zakresie jest daleka od doskonałości. Przede wszystkim formalne wymagania są mało skuteczne. Niezależnie od występowania stref podwyższonej awaryjności, gdzie w ogóle mówienie o dwóch niezależnych źródłach jest pozbawione sensu, poszczególne biura projektów wypracowały rozwiązania „pro forma”, które w praktyce nic nie znaczą. W przypadku zakłóceń w dostawach energii przestaje funkcjonować zaopatrzenie w wodę.
W przypadku przepompowni ścieków obsługujących nisko położone obszary, w tym odpowiedniki polderów, sytuacja się dodatkowo komplikuje. W polskiej praktyce nie wykształciła się tradycja skutecznych zabezpieczeń przeciwcofkowych. Zapisy warunków technicznych8 wydają się być w tym zakresie nieporozumieniem. Przy dość powszechnym braku inwentaryzacji oraz szerzej rozumianej profilaktyki stan istniejących zabezpieczeń jest na ogół wysoce umowny. Dlatego szczególne znaczenie ma sprawna sygnalizacja stanu technicznego obiektów, stosowanie prądnic jako awaryjnego źródła zasilenia oraz dysponowanie odpowiednim taborem asenizacyjnym (w tym posiadanie wykazu właścicieli i dysponentów różnego rodzaju beczkowozów).
Oddzielny problem to ogólna koncepcja zasilania w warunkach awaryjnych. Analizy skutków wtargnięcia fali powodziowej do różnych obiektów są jednoznaczne – przy bezpośrednim kontakcie z wodą okablowanie znajdujące się pod napięciem przestaje działać. Na jednym z obiektów pozostałości okablowania prowadzonego w rurach osłonowych w żelbetowej ścianie (praktycznie nagar) trzeba było usuwać przez rozwiercenie. Stąd rzeczywista sprawność dodatkowego źródła nie może być utożsamiana z możliwością zachowania ciągłości pracy (możliwością powtórnego uruchomienia) urządzeń.
Konieczny jest przegląd istniejącego okablowania pod kątem bezpieczeństwa styków (również wewnątrz budynków) przy uwzględnieniu groźby bezpośredniego kontaktu z wodą. W szczególności odnosi się to do obszarów zalewowych oraz zagrożonych spływami z terenów dominujących. Przykładowo, przy obserwowanych spiętrzeniach na poziomie 1 m nad poziomem terenu zagrożone są wszystkie niżej położone pomieszczenia, w tym partery budynków technicznych.
W aspekcie zachowania ciągłości dostawy energii ważne są nie tylko źródła zaopatrzenia, ale również bezpieczne (podwójne) okablowanie. Rezerwowe okablowanie nie może być jednak przyłączone do źródła zasilenia w sytuacji normalnej eksploatacji. W razie awarii przyłącza się je dopiero po sprawdzeniu stanu instalacji.
Elementy melioracji
Pewną wyjątkowość stanowią melioracje – zarówno miejskie (w tym systemy zagospodarowania wód opadowych, cieki i zbiorniki wodne na terenach zurbanizowanych oraz dominujących), jak i wiejskie. Pomijanie w kolejnych polskich regulacjach prawnych9-12 problemów związanych z zagospodarowaniem wód opadowych, w tym zwłaszcza brak określenia odpowiedzialności i zasad finansowania systemów zagospodarowania, musiało doprowadzić do powszechnych zaniedbań (od inwentaryzacji elementów aż po zaniechanie profilaktyki i przede wszystkim dostosowanie rozwiązań do rzeczywistych potrzeb i warunków eksploatacyjnych). Doprowadzenie do sytuacji, w której o przydziale środków (praktycznie zatwierdzane budżety mają na ogół charakter wegetatywny) decyduje dobra wola samorządów, sprowadza się do powielenia sytuacji sprzed ponad 80 lat13. Pozostają apele do samorządów o zrozumienie problemów, a to (szczególnie w warunkach napiętych budżetów) nie jest już śmieszne.
Obserwowane awarie są w znacznym stopniu spotęgowane przez zaniedbania, a wyjątkowo ważnym problemem mogą się okazać skumulowane przez kilkanaście ostatnich lat zaniedbania eksploatacji elementów melioracji rolnych na sąsiadujących terenach dominujących. Przy wysokich opadach doprowadziły one nie tylko do zablokowania jednej z ważniejszych dróg, ale także do praktycznego zniesienia całej sieci kanalizacyjnej (włącznie z wymyciem na powierzchnię przewodów) wraz z oczyszczalnią ścieków i pompowniami (zniszczenie silników oraz okablowania). Oczywiście, przy nawalnym opadzie strat nigdy się nie da uniknąć, jednak katastrofa była bezpośrednią konsekwencją niesprawności melioracji rolnych na wyżej położonych terenach i spływu z nich mas błota.
Koordynacja służb gminnych
Bardzo ważnym czynnikiem pozostaje koordynacja służb na poziomie gmin. Po 1990 r. gminy uzyskały daleko idące uprawnienia6, 9 (dopiero ustawa o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę…11 potraktowała „przedsiębiorstwo” jako eksploatatora), jednak nie nałożono na nie jednoznacznie określonych obowiązków. Elementem o szczególnym znaczeniu wydają się tu być zagadnienia finansowe: obecne jeszcze w ustawie o gospodarce komunalnej10 dotacje celowe przestały istnieć, a w ustawie o zbiorowym zaopatrzeniu…11 wprowadzono praktyczną komercjalizację. Zabrakło jednak zrozumienia dla szeregu zagadnień, w tym szczególnie dla problemu wód opadowych. Brak rozwiązania tych problemów staje się podstawą szeregu zagrożeń.
Wiele wątpliwości musi wzbudzać gotowość gmin do wypełniania dość daleko idących obowiązków9, 10, tym bardziej że w miarę upływu czasu ich formalne kompetencje uległy dalszemu wzmocnieniu. Przykładowo w konsekwencji przekazania przez wojewodów szeregu kompetencji organów administracji państwowej starostom niektórzy z nich przekazali dodatkowe kompetencje gminom.
Problemem o szczególnym znaczeniu jest koordynacja planów i działań ratowniczych. Doświadczenia z ostatnich powodzi są tu dość jednoznaczne. Brak przede wszystkim określenia rejonów wymagających szczególnej ochrony, w tym szczególnie ważnych dla funkcjonowania systemów wodociągowo-kanalizacyjnych. Przykładowo podjęta w trakcie akcji ratowniczej decyzja o wysadzeniu w powietrze fragmentów wałów (skarpa kanału) o mało nie doprowadziła do poważnego skażenia jednego z większych ujęć wód podziemnych.
Dość mieszane uczucia musi wzbudzać postawa szeregu gmin, świadcząca o ich braku dojrzałości do pełnienia nowych funkcji. Pojawia się m.in. problem odpowiedzialności za podawane informacje – na co przydadzą się np. nawet najstaranniejsze plany i programy, jeżeli oparte są na świadomych przekłamaniach? Co sądzić o gminie zapewniającej o uzyskaniu specjalistycznego wyposażenia z obcego przedsiębiorstwa, z którym właśnie zrywa współpracę i do tego jeszcze w sposób co najmniej utrudniający jej powrót?
Dbałość o bezpieczeństwo
Problem zagrożeń obiektów infrastruktury wodociągowo-kanalizacyjnej jest bardzo aktualny. Niezależnie od dalszego rozwoju sytuacji zagrożenia te nie muszą być jednak utożsamiane ze świadomymi działaniami terrorystycznymi. Trzeba zachować spory margines na czynniki losowe, a także na konsekwencje zaniedbań i zaniechań oraz zwykłej głupoty. Na szczególną uwagę zasługuje bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej. Wydaje się, że obecnie jest to jeden z zasadniczych problemów i bardzo czuły punkt szeregu systemów wod-kan. Wbrew pozorom wciąż nie widać sposobu na rozwiązanie tego problemu, przestrzeganie dotychczasowych zasad postępowania nie stanowi tu żadnej gwarancji.
Ze względu na konieczność posługiwania się dodatkowo kategorią zagrożenia atakiem terrorystycznym trzeba przewartościować szereg dotychczasowych pojęć. Przede wszystkim potrzebna jest zmiana filozofii postępowania, szczególnie w zakresie kontroli obiektów oraz jakości wody. Trzeba pamiętać, że działania terrorystyczne nie muszą obejmować całego systemu, ale mogą się koncentrować w określonych miejscach. Efekt propagandowy można uzyskać przez skuteczne działania w ograniczonej skali, czemu może sprzyjać rozdrobnienie zakładów.
Pozostaje zagadnieniem otwartym, czy bezpieczniejsze jest korzystanie z wód podziemnych, czy z właściwie uzdatnionych wód powierzchniowych o kontrolowanej (monitorowanej) jakości. Wydaje się, że niektóre z ujęć wód podziemnych stanowią potencjalne źródło istotnych zagrożeń, a brak skutecznej opieki sprzyja ich nawarstwianiu się. Ponadto można mieć wiele zastrzeżeń co do skuteczności zabezpieczeń poszczególnych elementów ujęć, w tym piezometrów obserwacyjnych.
Duże znaczenie ma wiarygodna informacja o stanie systemów, w tym dysponowanie dokumentacją pozwalającą ocenić ich aktualny stan techniczny i zidentyfikować słabe punkty. Umożliwi to szybsze reagowanie i koordynację działań dla szybkiego uruchomienia rozwiązań alternatywnych.
Szczególnie istotny jest brak zrozumienia wielu problemów na poziomie lokalnym – tym ważniejszy, że od niego zależy wiarygodność opracowań m.in. w zakresie obrony cywilnej. Na podstawie dotychczasowych doświadczeń trudno tu o jakiś optymizm. Podobna sytuacja ma miejsce w odniesieniu do całości zagospodarowania wód opadowych, nawet w tak skrajnych warunkach, jakimi są np. poldery. Niepokojący jest fakt, że nadal często nie są przestrzegane podstawowe wymagania w zakresie obowiązków stron procesu inwestycyjnego, przy bardzo dwuznacznych postawach niektórych inspektorów nadzoru.
Źródła
dr hab. inż. Ziemowit Suligowski
prof. Politechniki Gdańskiej
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Od prawidłowego funkcjonowania sieci i urządzeń zależy zachowanie warunków higieniczno-sanitarnych. Zbyt często i zbyt łatwo zapomina się o tym, że rozpowszechnienie się współczesnych wodociągów i kanalizacji to dopiero druga połowa XIX w.
Zbyt łatwo zapomina się również o tym, że jeszcze w latach 1848-1859 tylko w Prusach epidemie (głównie cholery) kosztowały życie ok. 170 tys. osób1. Po rozpowszechnieniu wodociągów w Szwecji w latach 1861-1895 śmiertelność zmalała z ok. 35 – 40‰ do ok. 10 – 15‰2. Równocześnie zanikły charakterystyczne wartości kominowe wskaźnika – przekraczające 40‰. Stąd powszechna akceptacja znaczenia elementu „jakości” i konieczność funkcjonowania przedsiębiorstwa na zasadzie monopolu naturalnego.
O tym, że nie są to jednak problemy trwale rozwiązane, świadczą poważne epidemie, jakie pojawiły się na ziemiach polskich np. w trakcie pierwszej wojny światowej. Ich reminiscencje były aktualne nawet jeszcze kilka lat po drugiej wojnie światowej. W warunkach powszechnej urbanizacji zakłócenia funkcjonowania systemów w krótkim czasie mogą mieć daleko idące konsekwencje3. Równocześnie woda stanowi szybki i skuteczny nośnik różnych zagrożeń. Przerwy w funkcjonowaniu systemów są uciążliwe także dla ich mieszkańców – w zasadzie trudno jednoznacznie ocenić, czy w większym stopniu odnosi się to do wodociągów, czy do kanalizacji.
Identyfikacja zagrożenia
W tradycyjnym rozumowaniu zagrożenie bezpieczeństwa sanitarnego odnosi się przede wszystkim do zaopatrzenia w wodę. Stąd plany funkcjonowania w warunkach kryzysowych zajmują się praktycznie tylko tym zagadnieniem. Charakterystycznym przykładem może być zarządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z 21 września 1995. Taka postawa jest jednak bardzo problematyczna – dla współczesnej aglomeracji nie mniej ważne są zagadnienia odprowadzania ścieków. Problem ten do pewnego stopnia uwzględniało rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych z 29 lipca 1939 r. Przykładem lekceważenia problemu ścieków i ogólnego braku wyobraźni jest natomiast to, że nawet dla schronów bywają przyjmowane skomplikowane rozwiązania kanalizacji, których działanie zależy od zapewnienia ciągłości dostaw energii z zewnątrz. Doświadczenia II wojny światowej wykazały zaskakującą żywotność wodociągów i kanalizacji, które były mało podatne na konsekwencje działań wojennych. Nie wolno jednak zapominać o znacznej autonomiczności energetycznej ówczesnych wodociągów i kanalizacji.
W dotychczasowej praktyce przyczyny zagrożeń działania wodociągów i kanalizacji identyfikuje się ze zdarzeniami losowymi – przede wszystkim klęskami żywiołowymi. Może to być też efekt wandalizmu czy np. bezmyślności. Doświadczenia przemawiają za tym, że nawet w warunkach intensywnych działań wojennych uszkodzenia infrastruktury nie są celem samym w sobie – powstają niejako „przy okazji” innych działań. Nawet w czasie drugiej wojny światowej do celowych zniszczeń infrastruktury dochodziło rzadko – przykładowo celowy atak na warszawskie urządzenia wodociągowe (w 1939 r.) nastąpił dopiero pod koniec oblężenia miasta w bardzo specyficznej sytuacji i był do pewnego stopnia wymuszony czynnikami zewnętrznymi4. Późniejsze uruchomienie infrastruktury wymagało znacznego wysiłku, również ze strony wojsk okupacyjnych.
Prawidłowość tę potwierdzają efekty innych działań wojennych. Nawet przy bardzo poważnych stratach na powierzchni terenu podstawowa infrastruktura podziemna pozostawała w stosunkowo niezłym stanie, a jej naprawa była możliwa w relatywnie krótkim czasie. Nie ulegały zniszczeniu nawet tak pozornie wrażliwe obiekty jak wodociągowe zbiorniki wieżowe, a np. berlińskie sieci (w tym odwodnieniowe) pracowały również w czasie oblężenia i walk na powierzchni terenu5, 6. Decydując się na aneksję, „nieprzyjaciel” wyraźnie unikał istotnych zniszczeń elementów decydujących o higienie i bezpieczeństwie miasta – była to broń zbyt obosieczna.
Typowe zagrożenia zewnętrzne mogły być likwidowane w ramach normalnego dozoru zakładów. Stąd dodatkowe posunięcia podejmowano jedynie w bardzo specyficznych warunkach, wynikających głównie ze szczególnej lokalizacji. Przykładem mogą być zagłębione obiekty, podziemne galerie z rurociągami oraz przegłębione bunkry studzien na starym ujęciu komunalnym w Kostrzynie. Wprawdzie jest ono położone poza obszarem samej twierdzy, jednak na obszarze potencjalnie zagrożonym ostrzałem. Pewną wyjątkowością jest kabina bojowa na hali filtrów przedwojennego ujęcia wody w Gdyni. Obiekt znajdował się w pobliżu ówczesnej granicy i był narażony na napad, np. przy okazji puczu w Gdańsku.
Od pewnego czasu aktualne jest jednak inne zagrożenie – celowy atak terrorystyczny. O poważnym podejściu do zagadnienia świadczy np. planowane przez Komisję Europejską uruchomienie w latach 2007-2013 specjalnego programu badawczego dotyczącego bezpieczeństwa państwa i walki z terroryzmem. Akcja przygotowawcza (PSAR) ma być przeprowadzona w latach 2004-2006. Problem zagrożenia terroryzmem był poruszany już w trakcie niemieckiego kolokwium wodociągowego – WAT’02. Jednoznacznie stwierdzono, że możliwości „przedsiębiorstwa” jako takiego są tu bardzo ograniczone. Pozostaje co najwyżej profilaktyka, a zasadnicze znaczenie mają wcześniejsze działania odpowiednich służb. Wynika stąd rola inwigilacji potencjalnie zagrażających środowisk.
Powyższa sytuacja zmusza do przewartościowania wielu pojęć. Przede wszystkim zagrożenie musi być identyfikowane również z planowanymi działaniami, pozornie nielogicznymi, podporządkowanymi wywołaniu możliwie dużych strat i paniki. Chodzi tu o zniszczenie jako cel sam w sobie. Praktyczne możliwości eksploatatora sprowadzają się przede wszystkim do minimalizacji potencjalnych zagrożeń, w tym zwłaszcza kontroli posiadanych obiektów. Konieczne jest przygotowanie form przeciwdziałania skutkom zaistniałej sytuacji. Ogólne założenia powinny być przygotowane we współpracy z samorządami oraz organami obrony cywilnej. Zadaniem eksploatatora jest dokładna znajomość układów w aspekcie ich podatności na uszkodzenia oraz możliwości podejmowania działań zastępczych.
Planując ochronę obiektu, trzeba sobie zdawać sprawę ze skali zagrożeń, w tym formy jego wystąpienia. Wydaje się, że można tu wyodrębnić kilka podstawowych grup zagrożeń: skażenie źródła zaopatrzenia, przerwanie ciągłości układu sieciowego – awarie sieciowe, awarie pompowni itp. Oddzielny problem stanowią przerwy w zasilaniu energią. Tu jednak nie wszystkie zagrożenia można sprowadzić do problemu działań sabotażowych, aczkolwiek ostateczny efekt może być w pełni analogiczny. Doświadczenia ostatnich powodzi wykazują, że nie mniej groźne mogą być konsekwencje różnych zaniedbań i zaniechań oraz braku koordynacji pomiędzy odpowiednimi służbami ratowniczymi i planu ich działania. Szereg urządzeń jest szczególnie zagrożonych z racji swej lokalizacji, a skalę problemu powiększają zaniedbania innych obiektów (w tym szczególnie melioracyjnych) oraz braki w przygotowaniu służb ratowniczych.
Potencjalne źródła
Bardzo ważnym elementem decydującym o praktycznej możliwości skażenia jest odpowiadająca szkodliwej dawce wielkość fizyczna ładunku (masa, objętość) w relacji do wielkości przepływu. Praktycznie bezpieczniejsze są większe obiekty – np. przy przyjęciu jako poziomu odniesienia cyjanku potasu dostarczenie w niewidoczny sposób skutecznej porcji trucizny do wód powierzchniowych jest praktycznie niemożliwe. Sytuacja jednak komplikuje się w przypadku rozdrobnionych małych obiektów, często pozbawionych stałego dozorowania i monitoringu jakościowego. Potencjalnym źródłem zagrożeń może być polityka w zakresie świadomego kształtowania systemów, w tym ich analiz hydraulicznych czy wręcz wiarygodnej inwentaryzacji – tej często po prostu brak. Dlatego trudno określić np. wiarygodne drogi awaryjnych dostaw.
Rozproszone studnie i brak właściwego zabezpieczenia otworów prowadzących do warstwy wodonośnej (w tym głowic studzien i piezometrów) mogą stanowić łatwe źródło skażenia. Jednak najgroźniejsze wydają się być stosunkowo długie, praktycznie niemożliwe do skutecznej kontroli ciągi drenarskie. Ujęcia z reguły mają stosunkowo nieduże wydajności, a łatwy dostęp do studzienek rewizyjnych i zbiorczych stwarza szczególne zagrożenie – praktycznie niemożliwe do eliminacji. Bardzo często w ogóle nie prowadzi się tam uzdatniania ani dezynfekcji. Natomiast obiekty stacji uzdatniania (tradycyjne i nowoczesne) są łatwiejsze do kontroli i mimo wszystko mniej korzystne jako punkt skażenia. W przypadku bezobsługowych obiektów wodociągowych i kanalizacyjnych duże znaczenie ma sygnalizacja, zwłaszcza bezprzewodowy przekaz sygnału.
Jedną z możliwości zatrzymania pracy systemu jest przerwa w działaniu sieci, np. w efekcie działań wojennych (bombardowania, ostrzału, dywersji), jednak wbrew pozorom zakłócenia na sieciach nie muszą być skuteczną przeszkodą w funkcjonowaniu systemów. Podczas drugiej wojny światowej wielokrotnie dochodziło do różnych uszkodzeń sieci, które nie miał jednak zbyt daleko idących konsekwencji. Zarówno w oblężonej Warszawie4, jak i później w Berlinie5 wodociągi i kanalizacja działały w miarę skutecznie. Niezależnie od bardzo poważnych uszkodzeń w 1945 r. powtórne uruchomienie gdańskiego systemu wodociągowego nastąpiło stosunkowo szybko, aczkolwiek przez pewien czas jego wskaźniki techniczne utrzymywały się na niskim poziomie7. Ostatecznie podstawowych przyczyn skutecznego zaprzestania funkcjonowania systemu należy poszukiwać poza nim.
Zarówno doświadczenia warszawskie, jak i berlińskie są jednoznaczne – systemy przestały działać dopiero w wyniku zaprzestania zasilania w energię elektryczną lub planowego intensywnego ataku. W tej sytuacji projektując np. niezależny system wodociągowy zachodniego Berlina zwrócono szczególną uwagę na niezawodność zasilania w energię. Biorąc pod uwagę prawdopodobieństwo zewnętrznych zakłóceń w dostawach prądu (z terenu byłego NRD), praktycznie co trzecia pompa stale pracowała na zasileniu z prądnicy6.
To, że zasilenie energetyczne należy do najsłabszych punktów systemów, potwierdzają doświadczenia ostatnich powodzi oraz różnych wcześniejszych awarii. Problem niezawodności dostaw energii wciąż jest nierozwiązany, a istniejąca praktyka w tym zakresie jest daleka od doskonałości. Przede wszystkim formalne wymagania są mało skuteczne. Niezależnie od występowania stref podwyższonej awaryjności, gdzie w ogóle mówienie o dwóch niezależnych źródłach jest pozbawione sensu, poszczególne biura projektów wypracowały rozwiązania „pro forma”, które w praktyce nic nie znaczą. W przypadku zakłóceń w dostawach energii przestaje funkcjonować zaopatrzenie w wodę.
W przypadku przepompowni ścieków obsługujących nisko położone obszary, w tym odpowiedniki polderów, sytuacja się dodatkowo komplikuje. W polskiej praktyce nie wykształciła się tradycja skutecznych zabezpieczeń przeciwcofkowych. Zapisy warunków technicznych8 wydają się być w tym zakresie nieporozumieniem. Przy dość powszechnym braku inwentaryzacji oraz szerzej rozumianej profilaktyki stan istniejących zabezpieczeń jest na ogół wysoce umowny. Dlatego szczególne znaczenie ma sprawna sygnalizacja stanu technicznego obiektów, stosowanie prądnic jako awaryjnego źródła zasilenia oraz dysponowanie odpowiednim taborem asenizacyjnym (w tym posiadanie wykazu właścicieli i dysponentów różnego rodzaju beczkowozów).
Oddzielny problem to ogólna koncepcja zasilania w warunkach awaryjnych. Analizy skutków wtargnięcia fali powodziowej do różnych obiektów są jednoznaczne – przy bezpośrednim kontakcie z wodą okablowanie znajdujące się pod napięciem przestaje działać. Na jednym z obiektów pozostałości okablowania prowadzonego w rurach osłonowych w żelbetowej ścianie (praktycznie nagar) trzeba było usuwać przez rozwiercenie. Stąd rzeczywista sprawność dodatkowego źródła nie może być utożsamiana z możliwością zachowania ciągłości pracy (możliwością powtórnego uruchomienia) urządzeń.
Konieczny jest przegląd istniejącego okablowania pod kątem bezpieczeństwa styków (również wewnątrz budynków) przy uwzględnieniu groźby bezpośredniego kontaktu z wodą. W szczególności odnosi się to do obszarów zalewowych oraz zagrożonych spływami z terenów dominujących. Przykładowo, przy obserwowanych spiętrzeniach na poziomie 1 m nad poziomem terenu zagrożone są wszystkie niżej położone pomieszczenia, w tym partery budynków technicznych.
W aspekcie zachowania ciągłości dostawy energii ważne są nie tylko źródła zaopatrzenia, ale również bezpieczne (podwójne) okablowanie. Rezerwowe okablowanie nie może być jednak przyłączone do źródła zasilenia w sytuacji normalnej eksploatacji. W razie awarii przyłącza się je dopiero po sprawdzeniu stanu instalacji.
Elementy melioracji
Pewną wyjątkowość stanowią melioracje – zarówno miejskie (w tym systemy zagospodarowania wód opadowych, cieki i zbiorniki wodne na terenach zurbanizowanych oraz dominujących), jak i wiejskie. Pomijanie w kolejnych polskich regulacjach prawnych9-12 problemów związanych z zagospodarowaniem wód opadowych, w tym zwłaszcza brak określenia odpowiedzialności i zasad finansowania systemów zagospodarowania, musiało doprowadzić do powszechnych zaniedbań (od inwentaryzacji elementów aż po zaniechanie profilaktyki i przede wszystkim dostosowanie rozwiązań do rzeczywistych potrzeb i warunków eksploatacyjnych). Doprowadzenie do sytuacji, w której o przydziale środków (praktycznie zatwierdzane budżety mają na ogół charakter wegetatywny) decyduje dobra wola samorządów, sprowadza się do powielenia sytuacji sprzed ponad 80 lat13. Pozostają apele do samorządów o zrozumienie problemów, a to (szczególnie w warunkach napiętych budżetów) nie jest już śmieszne.
Obserwowane awarie są w znacznym stopniu spotęgowane przez zaniedbania, a wyjątkowo ważnym problemem mogą się okazać skumulowane przez kilkanaście ostatnich lat zaniedbania eksploatacji elementów melioracji rolnych na sąsiadujących terenach dominujących. Przy wysokich opadach doprowadziły one nie tylko do zablokowania jednej z ważniejszych dróg, ale także do praktycznego zniesienia całej sieci kanalizacyjnej (włącznie z wymyciem na powierzchnię przewodów) wraz z oczyszczalnią ścieków i pompowniami (zniszczenie silników oraz okablowania). Oczywiście, przy nawalnym opadzie strat nigdy się nie da uniknąć, jednak katastrofa była bezpośrednią konsekwencją niesprawności melioracji rolnych na wyżej położonych terenach i spływu z nich mas błota.
Koordynacja służb gminnych
Bardzo ważnym czynnikiem pozostaje koordynacja służb na poziomie gmin. Po 1990 r. gminy uzyskały daleko idące uprawnienia6, 9 (dopiero ustawa o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę…11 potraktowała „przedsiębiorstwo” jako eksploatatora), jednak nie nałożono na nie jednoznacznie określonych obowiązków. Elementem o szczególnym znaczeniu wydają się tu być zagadnienia finansowe: obecne jeszcze w ustawie o gospodarce komunalnej10 dotacje celowe przestały istnieć, a w ustawie o zbiorowym zaopatrzeniu…11 wprowadzono praktyczną komercjalizację. Zabrakło jednak zrozumienia dla szeregu zagadnień, w tym szczególnie dla problemu wód opadowych. Brak rozwiązania tych problemów staje się podstawą szeregu zagrożeń.
Wiele wątpliwości musi wzbudzać gotowość gmin do wypełniania dość daleko idących obowiązków9, 10, tym bardziej że w miarę upływu czasu ich formalne kompetencje uległy dalszemu wzmocnieniu. Przykładowo w konsekwencji przekazania przez wojewodów szeregu kompetencji organów administracji państwowej starostom niektórzy z nich przekazali dodatkowe kompetencje gminom.
Problemem o szczególnym znaczeniu jest koordynacja planów i działań ratowniczych. Doświadczenia z ostatnich powodzi są tu dość jednoznaczne. Brak przede wszystkim określenia rejonów wymagających szczególnej ochrony, w tym szczególnie ważnych dla funkcjonowania systemów wodociągowo-kanalizacyjnych. Przykładowo podjęta w trakcie akcji ratowniczej decyzja o wysadzeniu w powietrze fragmentów wałów (skarpa kanału) o mało nie doprowadziła do poważnego skażenia jednego z większych ujęć wód podziemnych.
Dość mieszane uczucia musi wzbudzać postawa szeregu gmin, świadcząca o ich braku dojrzałości do pełnienia nowych funkcji. Pojawia się m.in. problem odpowiedzialności za podawane informacje – na co przydadzą się np. nawet najstaranniejsze plany i programy, jeżeli oparte są na świadomych przekłamaniach? Co sądzić o gminie zapewniającej o uzyskaniu specjalistycznego wyposażenia z obcego przedsiębiorstwa, z którym właśnie zrywa współpracę i do tego jeszcze w sposób co najmniej utrudniający jej powrót?
Dbałość o bezpieczeństwo
Problem zagrożeń obiektów infrastruktury wodociągowo-kanalizacyjnej jest bardzo aktualny. Niezależnie od dalszego rozwoju sytuacji zagrożenia te nie muszą być jednak utożsamiane ze świadomymi działaniami terrorystycznymi. Trzeba zachować spory margines na czynniki losowe, a także na konsekwencje zaniedbań i zaniechań oraz zwykłej głupoty. Na szczególną uwagę zasługuje bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej. Wydaje się, że obecnie jest to jeden z zasadniczych problemów i bardzo czuły punkt szeregu systemów wod-kan. Wbrew pozorom wciąż nie widać sposobu na rozwiązanie tego problemu, przestrzeganie dotychczasowych zasad postępowania nie stanowi tu żadnej gwarancji.
Ze względu na konieczność posługiwania się dodatkowo kategorią zagrożenia atakiem terrorystycznym trzeba przewartościować szereg dotychczasowych pojęć. Przede wszystkim potrzebna jest zmiana filozofii postępowania, szczególnie w zakresie kontroli obiektów oraz jakości wody. Trzeba pamiętać, że działania terrorystyczne nie muszą obejmować całego systemu, ale mogą się koncentrować w określonych miejscach. Efekt propagandowy można uzyskać przez skuteczne działania w ograniczonej skali, czemu może sprzyjać rozdrobnienie zakładów.
Pozostaje zagadnieniem otwartym, czy bezpieczniejsze jest korzystanie z wód podziemnych, czy z właściwie uzdatnionych wód powierzchniowych o kontrolowanej (monitorowanej) jakości. Wydaje się, że niektóre z ujęć wód podziemnych stanowią potencjalne źródło istotnych zagrożeń, a brak skutecznej opieki sprzyja ich nawarstwianiu się. Ponadto można mieć wiele zastrzeżeń co do skuteczności zabezpieczeń poszczególnych elementów ujęć, w tym piezometrów obserwacyjnych.
Duże znaczenie ma wiarygodna informacja o stanie systemów, w tym dysponowanie dokumentacją pozwalającą ocenić ich aktualny stan techniczny i zidentyfikować słabe punkty. Umożliwi to szybsze reagowanie i koordynację działań dla szybkiego uruchomienia rozwiązań alternatywnych.
Szczególnie istotny jest brak zrozumienia wielu problemów na poziomie lokalnym – tym ważniejszy, że od niego zależy wiarygodność opracowań m.in. w zakresie obrony cywilnej. Na podstawie dotychczasowych doświadczeń trudno tu o jakiś optymizm. Podobna sytuacja ma miejsce w odniesieniu do całości zagospodarowania wód opadowych, nawet w tak skrajnych warunkach, jakimi są np. poldery. Niepokojący jest fakt, że nadal często nie są przestrzegane podstawowe wymagania w zakresie obowiązków stron procesu inwestycyjnego, przy bardzo dwuznacznych postawach niektórych inspektorów nadzoru.
Źródła
- Salomon H.: Die städtische Abwässerbeseitigung in Deutschland. Gustav Fischer Verlag. Jena 1907-1911.
- Suligowski Z.: Przesłanki powstania pierwszego nowoczesnego systemu wodociągowo-kanalizacyjnego miasta Gdańska [W:] Historia wodociągów i kanalizacji miasta Gdańska. Gdańsk 1995.
- Babbitt H.E., Doland J.J., Cleasby J.L.: Water supply engineering. Mc Grew Hill. Nowy Jork 1962.
- Taff A.: Relacja nr 30: Wodociągi i kanalizacja m.st. Warszawy we wrześniu 1939 r. [W:] Cywilna obrona Warszawy we wrześniu 1939 r. Warszawa 1964.
- Tessendorff H.: Verbrauchsentwicklung und Bedarfsdeckung im Versorgungsraum der Berliner Wasserwerke in den 70-er Jahren. „GWF Wasser Abwasser“ 1/1973.
- Tessendorff H.: L’Alimentation en eau de Berlin. „Aqua“ 3/1974.
- Osiński A.: Wodociągi i kanalizacja Gdańska w latach 1945-1995 [W:] Historia wodociągów i kanalizacji miasta Gdańska. Gdańsk 1995.
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75, poz. 690).
- Ustawa z 8 marca 1990 r. o samorządzie terytorialnym (DzU z 1996 r. nr 13, poz. 74).
- Ustawa z 20 grudnia 1996 r. o gospodarce komunalnej (DzU z 1997 r. nr 9, poz. 43).
- Ustawa z 13 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków (DzU nr 72, poz. 747).
- Ustawa z 18 lipca 2001 r. – Prawo wodne (DzU nr 115, poz. 1229).
- Dziakiewicz W.: Roboty wodne II. Kanalizacja miast systemu spławnego. Wyd. II. Warszawa bdw. (ok. 1920).
dr hab. inż. Ziemowit Suligowski
prof. Politechniki Gdańskiej
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
