Pokrycie terenu a wezbrania powodziowe

Przebieg pogody w ostatnich miesiącach co kilka dni wzbudza duży niepokój wśród mieszkańców terenów zurbanizowanych oraz wszystkich tych, którzy zostali zatopieni podczas powodzi w ubiegłym roku. Pogoda nas nie rozpieszcza, ciągle pada, wprawdzie „w kratkę”, dając po kilka lub kilkanaście godzin oddechu, ale jednak. Opady są nawet dość intensywne, po 15-40 mm na dobę. To dość dużo i przy takiej systematyczności, którą „funduje” nam natura, powoduje powolny, ale systematyczny wzrost stanów wody w rzekach. W niektórych rejonach kraju już zostały przekroczone stany ostrzegawcze, a nawet alarmowe. Sytuacja ta wzbudza niepokój. Czy grozi nam powódź? Czy znowu utracimy dorobek życia? – to pytania zadawane przez ludzi zamieszkujących tereny nadrzeczne. Ale sytuacja ta powoduje także dość powszechne wystąpienie zagrożeń bezpośrednich w postaci podtopień licznych ulic i budynków, zalewania piwnic itp. Powodem jest nie tyle wylanie rzek, co brak odpływu wód opadowych wskutek zlikwidowania rowów, zapychania się wlotów do kanalizacji i najczęściej – niemożność „odebrania” przez kanalizację lub inny system odprowadzania wód dużej ilości wody spływającej podczas opadów.

 

Spróbujmy zbadać to zjawisko i odpowiedzieć sobie na pytanie, czy zagrożenie powstaje tylko od sił przyrody, czy też my sami przyczyniamy się do jego wystąpienia. A może do odpowiedzialności będziemy mogli pociągnąć także nasz rząd? Zobaczmy.

Jeśli będziemy analizowali naturalny teren, na którym jeszcze nic nie zbudowano (a takiego w naszym kraju jest już coraz mniej), to zauważymy, że spadający na niego opad zostanie rozdzielony na kilka składowych (rys. 1).

Chciałbym zwrócić uwagę na wielkość spływu po powierzchni (spływ powierzchniowy), który wynosi tylko 10% opadu. Aż 40% paruje, a wielkość ta wynika z faktu, że woda w głównej swojej objętości, nie spływając, zatrzymywana jest na powierzchni lub tuż pod nią i ma czas „parować”. Ponieważ nie ma dużego spływu, woda ma także „czas” na wsiąkanie, czyli filtrację – płytką (do wód podskórnych) i głęboką (do wód podziemnych). Wytwarza się równowaga w warunkach naturalnych, która nie zagraża przyrodzie ani człowiekowi, jako głównemu jej elementowi. Oczywiście, dzieje się tak w warunkach przeciętnych lub z lekką przewagą w kierunku zwiększonych opadów. Inaczej ten system zachowa się w wypadku opadów katastrofalnych – wówczas spływ powierzchniowy będzie znacznie większy. Ale umówiliśmy się, że omawiamy warunki zbliżone do tegorocznych, więc brnijmy dalej.

Jeśli w taki naturalny teren wkroczy człowiek ze swoimi pomysłami na zagospodarowanie przestrzeni i zacznie budować najpierw budynki, później drogi, chodniki i inne elementy infrastruktury, powodując, że 10-20% powierzchni stanie się nieprzepuszczalne lub trudno przepuszczalne, to składowe wody opadowej trochę się zmienią (rys. 2).

Widzimy, że wskutek „utwardzenia” powierzchni spływ powierzchniowy zwiększa się o 100%, natomiast zmniejszają się parowanie i filtracja do gruntu. Ale jeszcze nie jest źle – te parametry są do zaakceptowania, w końcu coś za coś – człowiek musi gdzieś pomieszkiwać i otoczyć się infrastrukturą.

 

Ale ludzie to takie stworzenia, które nie potrafią powstrzymać się od nadmiernego działania. „Nadmiernego” w sensie „niepotrzebnego”, gdy możliwe jest inne zagospodarowanie. Zachowanie to przypomina polowanie – tylko zwierzęta polują dla zaspokojenia głodu, człowiek poluje także, a może przede wszystkim, dla satysfakcji i zysku. Podobnie jest z zagospodarowywaniem powierzchni terenu: nie mamy umiaru, budujemy chodnik i nie zostawiamy pasów zieleni, tylko kładziemy płytki od krawędzi do krawędzi, a jak nie starcza płytek, to jest jeszcze betonik.

Tak postępując, zwiększamy powierzchnię nieprzepuszczalną do wartości 35-50%, a skutki takiego zwiększenia przedstawia rys. 3. Jak widać, spływ powierzchniowy drastycznie się zwiększył, osiągając wartość aż 30%, kosztem parowania (zmniejszenie o 5%) oraz filtracji do gruntu (zmniejszenie o 15%). Taki stan musi powodować już określone skutki, ale o nich później.

Dalsze zwiększanie powierzchni nieprzepuszczalnej (do wartości 75-100%) spowoduje wzrost spływu powierzchniowego do 55% (rys. 4).

Zwróćmy uwagę, jak zmalała wielkość filtracji do gruntu – z 50% do zaledwie 15%, a parowanie z 40% do 30%.

Oczywiście, taki rozkład, jaki przedstawiono na rysunkach, wystąpi dla określonych warunków gruntowo-wodnych i określonej wielkości opadu. Nie w tym jednak problem, aby znowu wybrzydzać, że taki przypadek się u nas nie zdarzy, bo u nas jest inaczej. Jesteśmy mistrzami w takim tłumaczeniu własnego postępowania. Rysunki przedstawiają pewien przebadany zakres i mają dać do myślenia nam, mieszkańcom miast i coraz częściej także wsi. Ale czy dają? Oto jest pytanie.

 

Omówmy skutki takiego stopniowego zagospodarowywania powierzchni poprzez coraz większe ograniczanie jej przepuszczalności. Prawdopodobnie w sytuacji przedstawionej na rys. 2 i 3 podejmowana jest decyzja o budowie systemu odwodnienia terenu. W końcu woda musi gdzieś odpływać, a jest jej coraz więcej, nie wiedzieć, dlaczego – pewnie przez anomalia pogodowe. Żadne anomalia! To zwiększa się spływ przy tych samych opadach. Ale do rzeczy – społeczność świetnie sobie radzi, buduje kanalizację, do niej podłącza ścieki (przecież rura pomieści jedno i drugie) i jakiś czas jest świetnie – wszystko działa. Ale jednocześnie występują dwa zjawiska – anomalia pogodowa w postaci zmniejszających się opadów i dalszy rozwój infrastruktury. Przybywa ulic, domów, parkingów, warsztatów, marketów itd. Spływ powierzchniowy rośnie, ale tylko teoretycznie – od kilku lat nie było poważniejszych opadów. To co? Przecież ten zarośnięty otwarty rów szpeci i nie jest używany. Trzeba go zasypać, w tym miejscu będą ładne miejsca postojowe dla naszego trzeciego samochodu i dla naszych sąsiadów. Gmina pomoże, będzie ładnie. W innym miejscu, jeśli nie zasypali, to od lat nie konserwują, bo po co. Kanalizacja też wystarcza, mimo zwiększonego spływu, bo opadów dużych nie ma.

No i jak to w przyrodzie, nie jest rychliwa, ale o swoje upomni się zawsze. Zaczyna padać (pewnie zmiana klimatu, przecież od lat nie padało). Okazuje się, że spływ 55-procentowy staje się rzeczywistością, ale nie ma rowu, bo zasypany, inny, niekonserwowany zatkał się od razu, przepusty zapchane (przecież 20 lat nie było takich opadów), kanalizacja nie odbiera, bo przepełniona (kto to projektował, baran jeden, nie umiał wyliczyć!), wylewają się ścieki, bo kanalizacja ogólnospławna itd. Nagle okazuje się, że nie ma wylewu rzeki, że wezbranie nie zostało sformowane na głównych odbiornikach, a społeczeństwo pływa. Tyle tylko, że z powodu podtopień lokalnych związanych ze zbyt szybkim i gwałtownym spływem wody opadowej. Infrastruktura okazuje się zupełnie nieprzygotowana do odebrania i bezpiecznego odprowadzenia szybko spływających wód opadowych.

 

Pytanie: kto jest winien? Szanowni Państwo, nie przyroda, nie rząd, tylko my sami! Trzeba słuchać tych, którzy ostrzegają i mówią, że nie można bezkarnie utwardzać powierzchni, bo przyjdzie moment, że za to zapłacimy. Istnieje szereg sposobów, aby zagospodarowując teren, zadbać o to, aby powierzchnię pozostawić przepuszczalną. Problem dotyczy także gruntów rolnych. W czasach socjalizmu, w ramach prowadzonych melioracji odwadniających (aby woda na polach nie stagnowała, bo „każdy kłos na wagę złota”), doprowadzono do sytuacji, że w ramach nieustannego zwiększania wydajności pracy drenowano nawet wzniesienia terenu. Aby więcej.

Otóż musimy się zastanowić, co się stanie z wodą, którą absolutnie wszyscy chcemy jak najszybciej odprowadzić z naszego terenu. Przecież musi się ona gdzieś podziać, dotrzeć, bo jeśli nie znajdzie swojego naturalnego ujścia, zatopi naszą infrastrukturę. Zagadnienie jest trudne i wzajemnie sprzeczne, ale musimy zrozumieć, że zagospodarowując obszar, musimy nauczyć się retencjonować wodę. Ale o tym, w następnym odcinku – o dobrodziejstwie i mitach retencjonowania wody np. poprzez tzw. zielone dachy.

 

Janusz Wiśniewski, Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej

Śródtytuły od redakcji