Regulacja rzeki a zagrożenie powodziowe, na przykładzie Wisły między Skoczowem i Puławami

• Autorzy: Lajczak A.

Warianty tytułu

EN

River training vs. flood exposure. The example of the river Vistula between Skoczow and Pulawy, Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wisła stanowi przykład rzeki o zróżnicowanym zaawansowaniu prac regulacyjnych, rozpoczętych w XIX w. i mających m.in. na celu jej przygotowanie jako drogi wodnej. Przedmiot badań stanowi przedgórski bieg Wisły, między Skoczowem i Puławami, którego koryto – przed regulacją o charakterze meandrowym, sinusoidalnym lub roztokowym – uległo w wyniku prac regulacyjnych skróceniu, zwężeniu i pogłębieniu (rys. 1, rys. 2). Wykazano duże różnice w poregulacyjnym przemodelowaniu koryta badanego biegu Wisły, czego konsekwencją jest zmniejszenie zagrożenia powodziowego wzdłuż odcinków rzeki o najbardziej pogłębionym korycie i zwiększenie tego zagrożenia wzdłuż odcinka rzeki poniżej Zawichostu o najpóźniej rozpoczętych pracach regulacyjnych. Morfologicznym skutkiem prac regulacyjnych, w największym stopniu wpływającym na reżim odpływu wody, jest zwiększona zwartość koryta, szczególnie w odcinku rzeki o biegu meandrowym (rys. 3). Pogłębianiu koryta towarzyszy zwiększanie wysokości brzegów rzeki, które od rozpoczęcia regulacji osiągnęło średnio ponad 3,5 metra. Zmiany w morfologii koryta sprzyjają zwiększaniu prędkości przepływu (tab. 1), co oznacza, że w odcinkach rzeki o znacznie pogłębionym korycie i nadbudowanych brzegach szybko zwiększa się przepływ pełnokorytowy. Wzrost przepływu pełnokorytowego zachodzi znacznie wolniej w odcinkach rzeki, gdzie koryto uległo niewielkiemu pogłębieniu, a w długim odcinku koryta agradującego (poniżej Zawichostu) przepływ pełnokorytowy prawie nie ulega zwiększaniu (ryc. 4). Przyrost przepływu pełnokorytowego, jaki zaznaczył się od rozpoczęcia prac regulacyjnych do 1990 r., wykazuje z biegiem Wisły przedgórskiej „zwierciadlane” odbicie z przebiegiem pionowych zmian koryta, jakie zaszły w analogicznym okresie (rys. 5). Poregulacyjne przemodelowanie koryta badanego biegu Wisły znajduje skutek w postaci bardzo zróżnicowanego z biegiem rzeki czasu zatapiania powodziowego równiny zalewowej w międzywalu, a także różnej liczby zdarzeń, kiedy obszar ten ulega inundacji (rys. 6). Odcinki strefy międzywala z najmniej pogłębionym korytem są zatapiane kilka razy dłużej, a odcinek z korytem agradującym nawet kilkadziesiąt razy dłużej, niż odcinki międzywala z najbardziej pogłębionym korytem. Wzdłuż badanego biegu rzeki, z wyjątkiem jej ostatniego odcinka, zaznacza się rozpoczęta w różnym okresie i o różnym nasileniu tendencja do skracania czasu trwania ponadpełnokorytowych stanów wody, niezależna od wieloletnich fluktuacji przepływu (rys. 7). Na zasygnalizowane zmiany w zagrożeniu powodziowym nakładają się skutki hydrologiczne wynikające ze zwężenia strefy zatapiania powodziowego (międzywale) i budowy zapór wodnych na Wiśle i dopływach górskich. Jednym ze skutków regulacji rzeki jest zwiększona koncentracja fal powodziowych, wyrażona m.in. przez tendencję do wzrostu maksymalnych powodziowych stanów wody, jaka została zaobserwowana w ciągu XX w. Stoi to w sprzeczności z wyrażoną opinią o zmniejszaniu zagrożenia powodziowego w dolinie Wisły przedgórskiej. Ten efekt prac regulacyjnych można częściowo zniwelować poprzez efektywne spełnianie przez zbiorniki zaporowe ich funkcji przeciwpowodziowej. Innym sposobem spłaszczania fal powodziowych w Wiśle może być utworzenie polderów w niektórych obszarach równiny zalewowej na zawalu.

EN

The River Vistula features various stages in the development of training measures that started in the 19th c. and aimed to convert it into a waterway. This study focuses on a foreland stretch between the towns of Skoczów and Puławy where the channel, originally meandering, sinuous or braided, has been shortened, narrowed and deepened as a result of engineering projects (Fig. 1, Fig. 2). Big differences were identified in the reshaping of the channel studied following the training measures, resulting in a reduced flood risk along those reaches where the channel depth was increased the most and in a considerable increase of this risk below Zawichost, where the measures were carried out last. The one morphological effect of the engineering that has the greatest impact on the discharge regimen is the increased channel compactness, especially along the originally meandering reaches (Fig. 3). The bank height along the deepened channel reaches increased by 3.5 metres on average since the project started. The changes in the channel morphology are conducive to faster flow rates (Tab. 1), which means that the bankfull discharge increases fast along the considerably deepened channel reaches with built-up banks. This rate is much slower along reaches with less deepening, while the long aggrading reach below Zawichost recorded virtually no increase of the bankfull discharge (Fig. 4). Between the beginning of the river training project and 1990s, the profiles of the bankfull discharge increase and of the vertical channel modifications are mirror images of each other (Fig. 5). The post-engineering reshaping of the Vistula channel studied has produced a great variety of the duration of inter-embankment flooding and a change in the number of events when the zone alongside the river is subject to inundation (Fig. 6). The inter-embankment zones along the least deepened channel reaches remain submerged several times longer, and those of the aggrading channel even several dozen times longer, than those zones where the channel depth has increased the most. The duration of bankfull water stages tends to shorten along the entire channel studied, with the exception of the final reach, regardless of the long-term discharge fluctuation, a trend that has begun at different times and has different intensities (Fig. 7). The changes in the flood risk mentioned above coincide with hydrological effects resulting from the narrowing of the flooding zone (inter-embankment zone) and from the erection of dams on the Vistula itself and on its mountain tributaries. The river engineering also resulted in a greater concentration of flood waves, as expressed by an increasing trend in the maximum flood water stages observed during the 20th c. This remains at odds with a manifested opinion claiming a reduced flood risk in the foreland Vistula valley. This effect, however, can be partly compensated for by effective flood control operation of dam-retained lakes. Another way to flatten the Vistula flood waves could be to assign certain areas of the floodplain outside the embankments as flood storage.

Słowa kluczowe

PL

rzeki; regulacja rzek; rzeka Wisla; zagrozenia powodziowe; procesy korytowe

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2006
• Numer: 4/1
• Opis fizyczny: s.197-215,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Lajczak A.

• Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Śląski, ul.Będzińska 60, 41-200 Sosnowiec

Bibliografia

• Brookes A. Channelized rivers: Prospectives for Environmental Management. Wiley, Chichester, 1990, s. 326.
• Jędrysik M., Rusak M. Kompleksowe zagospodarowanie Wisły. [w:] A. Piskozub (red.) Wisła. Monografia rzeki. Warszawa 1982.
• Łajczak A. Zróżnicowanie prędkości przepływu w profilu podłużnym Wisły. Wiad. IMGW, 1991, z. 1–4.
• Łajczak A. The Impact of River Regulation, 1850–1990, on the Channel and Floodplain of the Upper Vistula River, Southern Poland. [In:] E.J. Hickin (ed.) River Geomorphology. Wiley, Chichester, 1995a, s. 209–233.
• Łajczak A. Studium nad zamulaniem wybranych zbiorników zaporowych w dorzeczu Wisły. Monografie Kom. Gosp. Wodn. PAN, 1995b, z. 8.
• Łajczak A. Potential rates of the present-day overbank sedimentation in the Vistula valley at the Carpathian foreland, Southern Poland. Quaest. Geogr., 1994c, v. 17/18.
• Łajczak A. Współczesny transport i sedymentacja materiału unoszonego w Wiśle i głównych dopływach. Monografie Kom. Gosp. Wodn. PAN, 1999, z. 15, s. 215.
• Osuch B. Stany wód. [w:] I. Dynowska, M. Maciejewski (red.) Dorzecze górnej Wisły, cz. I. PWN, Warszawa-Kraków, 1991, s. 159–166.
• Punzet J. Przepływy charakterystyczne. [w:] I. Dynowska, M. Maciejewski (red.) Dorzecze górnej Wisły, cz. I. PWN, Warszawa-Kraków, 1991, s. 167–215.
• Soja R., Mrozek T. Hydrological characteristics of the Vistula River. Geogr. Stud., Special Issue, No 5, 1990, s. 45–62.
• Starkel L. Wisła Małopolska. [w:] A. Piskozub (red.) Wisła. Monografia rzeki. Warszawa 1982.
• Wyżga B. Współczesne pogłębianie koryt karpackich dopływów Wisły (na przykładzie Raby). Wierchy. 1992, t. 56.
• Wyżga B. Funkcjonowanie systemu rzecznego środkowej i dolnej Raby w ostatnich 200 latach. Dokument. Geogr., 1993, z. 6.