Opis projektu

Ogólny opis i cel Projektu

Celem zadania Projektu pn.: „Program działań nietechnicznych i retencyjnych stanowiący element zarządzania ryzykiem powodziowym w regionach wodnych Małej Wisły i Górnej Wisły (zlewnia powyżej Krakowa), z uwzględnieniem ochrony przed powodzią miasta Krakowa” jest identyfikacja sposobów obniżenia zagrożenia i ryzyka powodziowego poprzez zastosowanie zintegrowanego pakietu działań retencyjnych. Proces poszukiwania dodatkowej retencji sfinalizowany został identyfikacją i lokalizacją potencjalnych obiektów retencyjnych w postaci polderów i zbiorników przeciwpowodziowych, które stanowią podstawę Programu działań nietechnicznych i retencyjnych.

Cel Programu został sformułowany w następujący sposób:

Cel strategiczny Projektu:

Zmniejszenie zagrożenia i ryzyka powodziowego w regionach wodnych Małej Wisły i Górnej Wisły (zlewnia Wisły powyżej Krakowa), ze szczególnym uwzględnieniem ochrony przed powodzią miasta Krakowa.

Wraz z zachodzącymi zmianami klimatu i przewidywanym wzrostem wielkości przepływów maksymalnych w perspektywie następnych lat należy podjąć działania, które pozwolą na bezpieczne przejście wód przez obwałowane koryto Wisły bez ryzyka przelania. Zaktualizowane przepływy projektowe mogą być wyższe niż te, w oparciu o które wybudowano obecnie funkcjonujące obwałowania, co może prowadzić do ich awarii. Retencja polderowa części wód a tym samym zmniejszenie przepływów kulminacyjnych pozwoli dodatkowo zabezpieczyć wały przed zniszczeniem i utrzymać ich parametry techniczne w zmieniających się warunkach środowiska. Ochroną będzie objęte około 50 000 osób, właściciele i zarządcy infrastruktury komunalnej oraz przedsiębiorcy.

Cel operacyjny Projektu:

Zapewnienie bezpiecznego przepływu powodziowego w punkcie kontrolnym – Kraków, Most Dębnicki - do poziomu rzędnej 204,30 m n.p.m. dla przepływu o prawdopodobieństwie wystąpienia p=1% (raz na 100 lat).

Niezbędnym założeniem przy realizacji działań wskazanych w Programie jest uzyskanie maksymalnej pojemności retencyjnej na obszarach analizowanych zlewni. Proponowane obiekty retencyjne mają na celu ograniczenie wielkości strat ludzkich, społeczno-ekonomicznych i środowiskowych. Podwyższą one również skuteczność i niezawodność istniejącego systemu ochrony przeciwpowodziowej.

Zauważyć należy, że w wyniku realizacji celu Projektu zredukowane zostaną wielkości przepływu wód powodziowych nie tylko w samym Krakowie. Zasięg redukcji ryzyka powodziowego w wyniku realizacji planowanych polderów obejmie zasięgiem również odcinek doliny Wisły aż do ujścia Dunajca. Potwierdzeniem efektywności planowanych polderów są wyniki modelowania hydraulicznego w pośrednim przekroju wodowskazowym Sierosławice, gdzie przepływ p=1% (raz na 100 lat) zostanie zmniejszony o około 15%.

W ramach działań technicznych wskazanych w projekcie zrealizowanych zostanie 10 polderów przeciwpowodziowych oraz 2 zbiorniki retencyjne w obszarze zlewni Górnej Wisły. Planowane obiekty położone są w obszarze województwa małopolskiego i śląskiego, na terenie 7 powiatów (krakowski, wadowicki, chrzanowski, oświęcimski, pszczyński, mikołowski, Żory) oraz 13 gmin (Czernichów, Brzeźnica, Babice, Zator, Alwernia, Libiąż, Spytkowice, Skawina, Kobiór, Wyry, Suszec, Pawłowice, Żory).

Polder reprezentatywny

Projekt realizowany jest w ramach Projektu ochrony przeciwpowodziowej w dorzeczu Odry i Wisły (POPDOW). POPDOW oparty jest na doświadczeniach zdobytych w trakcie realizowanego jeszcze Projektu Ochrony Przeciwpowodziowej Dorzecza Odry (POPDO). Przyczyni się on także do zdobywania kolejnych praktycznych doświadczeń wynikających z obowiązku wdrożenia przepisów Ramowej Dyrektywy Wodnej i Dyrektywy Powodziowej. Dzięki dalszemu rozwojowi systemu monitoringu i ostrzegania kraju oraz budowie matematycznych modeli symulacyjnych, które będą w stanie lepiej informować o zagrożeniu powodziowym, POPDOW przyczyni się do dalszego wzmocnienia krajowego systemu prognozowania powodzi i zdolności operacyjnych służb, szczególnie w Polsce południowej i zachodniej. Projekt jest realizowany przy pomocy międzynarodowych instytucji finansowych, w tym Międzynarodowego Banku Odbudowy i Rozwoju (Bank Światowy) i Banku Rozwoju Rady Europy oraz jest współfinansowany przez Unię Europejską z Funduszu Spójności i budżet państwa.

Głównym celem POPDOW, jest poprawa ochrony przed powodzią dla osób mieszkających w wybranych obszarach dorzecza Odry i dorzecza górnej Wisły oraz wzmocnienie zdolności instytucjonalnych administracji publicznej do bardziej skutecznego ograniczania skutków powodzi. W wyniku realizacji Projektu powstanie infrastruktura zarządzania powodziowego wraz z powiązanymi z nią środkami technicznymi w trzech wyodrębnionych obszarach Polski: dorzecze Środkowej i Dolnej Odry, Kotlina Kłodzka (dorzecze Nysy Kłodzkiej) oraz dorzecze Górnej Wisły.

Celem Komponentu 3 - Ochrona przeciwpowodziowa Górnej Wisły, którego merytorycznie dotyczy przedmiotowy Projekt, jest zapewnienie ochrony przeciwpowodziowej dla aglomeracji Krakowa i terenów przemysłowych Nowej Huty, rolniczo-przemysłowych okolic Sandomierza i Tarnobrzega oraz wybranych miasta na dopływach Wisły. Realizacja działań przewidzianych w Projekcie pozwoli zminimalizować ryzyko wystąpienia powodzi w obszarze Górnej Wisły, przyczyniając się do ochrony przed powodzią aglomeracji krakowskiej.

W ramach Komponentu 5 zaplanowano natomiast działania mające na celu wsparcie dla wdrażania planów gospodarowania wodami w dorzeczu i wyznaczania priorytetów inwestycyjnych, zgodnych z Ramową Dyrektywą Wodną i Dyrektywą Powodziową. Przewidziane zostały też prace mające na celu przygotowanie kolejnych inwestycji, jak również przygotowanie i realizację strategii komunikacji Projektu. Identyfikacja i lokalizacja potencjalnych obiektów retencyjnych w ramach przedmiotowego Projektu, pozwalająca na ich późniejszą realizację, stanowi podstawę do osiągnięcia celu wyznaczonego dla Komponentu 5.

Projekt jest komplementarny w stosunku do realizowanej Aktualizacji Planów Zarządzania Ryzykiem Powodziowym (aPZRP), a jego wyniki zaimplementowane w ramach rekomendacji udzielonych w aPZRP dla obszarów problemowych objętych niniejszym Projektem.

Lokalizacja Projektu

Obszar Projektu położony jest w południowej części Polski, pod względem administracyjnym zlokalizowany jest na terenie 2 województw – śląskiego i małopolskiego. Największymi miastami na tym terenie są Kraków, Katowice, Sosnowiec, Siemianowice Śląskie, Mysłowice, Chorzów, Piekary Śląskie, Dąbrowa Górnicza, Ruda Śląska, Tychy, Bielsko-Biała, Jaworzno. Obszar obejmuje 41 powiatów (w tym 16 miast na prawach powiatu) oraz 168 gmin. Obszar objęty Projektem obejmuje ok. 8 950 km2, tym samym jest zbliżony powierzchnią do obszaru mniejszych województw w Polsce.

Obszar Projektu obejmuje odcinek ok. 230 km Wisły od jej źródeł po wodowskaz Sierosławice zlokalizowany w km 792,11. Do najdłuższych rzek w tej części zlewni Wisły wg. danych MPHP należą kolejno: Skawa (103 km), Soła (92 km), Przemsza (88 km), Biała Przemsza (76 km), Brynica (57 km) i Dłubnia (55 km). Są to rzeki II rzędu za wyjątkiem dopływów Przemszy (Białej Przemszy i Brynicy – III rząd).

Pod względem gospodarowania wodami obszar Projektu należy do 2 Regionalnych Zarządów Gospodarki Wodnej Państwowego Gospodarstwa Wodnego Wody Polskie – PGW WP RZGW w Gliwicach oraz PGW WP RZGW w Krakowie.

Mapa hydrograficzna z podziałem na nadzory wodne

 

Opis zagrożenia i ryzyka powodziowego na terenie Projektu, ze szczególnym uwypukleniem Krakowa i Węzła oświęcimskiego

Charakterystyka powodzi historycznych

W wieku XX i XXI w dorzeczu Górnej Wisły zanotowano kilka dużych wezbrań powodziowych, m.in. w latach: 1903, 1925, 1934, 1960, 1970, 1972, 1997 i 2010. Charakter, wielkość tych wezbrań oraz skutki jakie przyniosły porównuje się najczęściej do powodzi z roku 1813, która jest oceniana jako największa klęska żywiołowa w dorzeczu Górnej Wisły. Największe straty powódź ta przyniosła w Krakowie, gdzie na podstawie zapisów w kronikach historycznych zachowały się świadectwa mówiące o tym, że miasto pozostawało przez trzy dni pod wodą. Powódź miała miejsce w dniach 26-29 sierpnia 1813 roku. Badacze szacują, że przepływ kulminacyjny w przekroju Wisły w Krakowie osiągnął wówczas wartość między 2200-2500 m3/s [Punzet 1994].

Kolejna duża powódź wydarzyła się w dniach 12-14 VII 1903 roku i objęła zlewnię: Soły, Skawy, Rudawy, Raby i Dunajca. Była to powódź o charakterze opadowym. Największe opady skoncentrowane były w dorzeczu Małej Wisły (przede wszystkim w Beskidzie Śląskim), w obszarze dorzecza górnej Wisły w pasie od Skawy do Rudawy oraz w zlewni Dunajca [Punzet 1994]. Długotrwałe intensywne opady spowodowały przybory wody w dorzeczu górnej Wisły, które trwały w dniach 6-12 VII. Największe notowano na Wiśle, Skawie i Rabie, gdzie wezbranie przybrało katastrofalne rozmiary. Natomiast w dorzeczu Wisłoki i Sanu wezbranie nie jest oceniane jako duże - kulminacje nie osiągnęły maksymalnych rocznych stanów wody.

W całym dorzeczu Górnej Wisły w wielu miejscach przekroczone zostały najwyższe do tej pory notowane stany wody, z wyjątkiem przekroju Kraków, gdzie nie osiągnięto stanu z roku 1813. Na Wiśle fala wezbraniowa charakteryzowała się powolnym wznoszeniem trwającym 4-6 dni oraz powolnym opadaniem [Punzet 1994]. Na dopływach Wisły od Soły do Dunajca wzrost przepływów był natomiast gwałtowny (wystąpienie kulminacji nastąpiło w ciągu dwóch dni), przy czym fala powodziowa charakteryzowała się równie szybkim opadaniem (2 dni). W przekroju Wisły w Krakowie fala kulminacyjna osiągnęła 2000-2250 m3/s [Punzet 1994]. O katastrofalnych skutkach tej powodzi świadczą zachowane materiały historyczne, które informują, że w obrębie Krakowa w niektórych dzielnicach głębokość wody przekraczała 1,5 m. Ogólną powierzchnię terenów zalanych w Dolinie Wisły od Dunajca do Sanu szacuje się na około 300 km2 [Skarżyńska 1961].

W roku 1925 zanotowano trzy duże fale powodziowe, które wystąpiły na przełomie czerwca i lipca oraz na początku i w ostatnich dniach sierpnia – największą okazała się fala z przełomu czerwca i lipca. W górnym dorzeczu Wisły notowano intensywne opady, szczególnie w trzeciej i czwartej dekadzie czerwca. Roczniki hydrologiczne podają, że opady te osiągnęły bardzo dużą intensywność szczególnie we wschodniej części dorzecza Górnej Wisły - najintensywniejsze zanotowano 26 czerwca. W okresie 26 VI – 5 VII średni opad w dorzeczu Wisły do przekroju Kraków wyniósł 152,6 mm, Soły 153 mm, Skawy 148 mm, Raby 146 mm, Dunajca 149,3 mm [Punzet 1994]. Opady trwające przez pierwsze trzy tygodnie czerwca spowodowały wyczerpanie możliwości retencyjnych zlewni a intensywność opadów w ostatnich tygodniach czerwca 1925 spowodowała gwałtowny odpływ ze zlewni i wystąpienie fali powodziowej. Podobny przebieg miały pozostałe fale występujące w okresie lipiec-sierpień 1925 roku, które również miały charakter powodzi opadowych o charakterze rozlewnym. Można przyjąć, że szczególnie intensywny charakter miały te zjawiska we wschodniej części zlewni Górnej Wisły. Przekroczone zostały dotychczasowe maksima stanów wód na Sole w Żywcu i Kętach, na Skawie w Skawcach i Zatorze oraz na Wiśle m.in. w Niepołomicach, Przewozie czy Sandomierzu. Punzet ocenia, że charakter oraz czas trwania tych wezbrań powoduje, że elewacja w przypadku każdej z trzech rozpatrywanych fal była znacznie wyższa od wezbrań z 1813 i 1903 roku [Punzet 1994]. Fale te formowały się znacznie szybciej oraz trwały znacznie dłużej. Ogólną powierzchnia terenów zalanych w Dolinie Wisły do miejscowości Opoki szacuje się na około 189 km2 [Kwiatkowski 1935].

Kolejna duża powódź o charakterze opadowym spowodowana długotrwałymi opadami trwającymi niemal cały lipiec (ze szczególnym nasileniem w dniach 15-18 VII) miała miejsce w okresie 13-18 VII 1934. Objęła dorzecze Dunajca, Raby, Wisłoki i Skawy. Wysokość opadów oceniana jest jako katastrofalna: 16 VII na Hali Gąsienicowej spadło 255 mm deszczu, największe średnie dobowe natężenie opadów wyniosło 11,9 mm/godz. i zanotowano je w Witowie. W następstwie długotrwałych opadów atmosferycznych nastąpił przybór wody Wisły i jej karpackich dopływów. Należy jednak zanotować, że na Małej Wiśle, Sole i Rabie wezbranie nie osiągnęło wybitnego charakteru. Przepływy kulminacyjnie na Wiśle osiągnęły dotąd nienotowane maksima, poniżej ujściu Raby 3000 m3/s, zaś poniżej ujściu Dunajca 5000 m3/s. Ocenia się, że powstałe na skutej długotrwałych ulewnych deszczy wezbranie z 1934 roku objęło swoim zasięgiem całe karpackie dorzecze Wisły, przy powierzchni zalewu szacowanej na 1260 km2 [Punzet 1994].

Powódź w lipcu 1960 rozpoczęła w górnej części dorzecza Górnej Wisły. Poprzedziły ją dwa mniejsze wezbrania z 10 i z okresu 13-16 VII 1960 roku. Cały miesiąc charakteryzował się wysokimi opadami atmosferycznymi, które utrzymywały się przez kilka dni i wywoływały okresowe podnoszenie się stanów wody. Powódź, która rozpoczęła się pod koniec miesiąca powodowana była opadami ale także wynikającymi z nich następstwami, w postaci wypełnienia się możliwości retencyjnych zlewni po znacznym nasyceniu podłoża wodą. Wysokie stany wody notowane były na rzekach w górnej części zlewni: na Wiśle, Dunajcu, Sole, Skawie, Rabie i Wisłoce. Wystąpiło natomiast przekroczenie najwyższych notowanych dotąd stanów wody na niektórych małych dopływach: Białoucha, Uszwica, Nida, Lubrzanka, Breń czy Kęp. Podczas wezbrania wystąpiła niekorzystna kulminacja wezbrań na Wiśle i jej dopływach Sole i Skawie, a następnie na Rabie i Dunajcu. Pozytywną rolę podczas wezbrania spełnił zbiornik Goczałkowice, którego praca przyczyniła się do zredukowania maksymalnego odpływu. Nie spełniły swoich zadań zbiorniki Porąbka na Sole oraz Rożnów na Dunajcu – ich rezerwy okazały się za małe dla występujących fal powodziowych.

Powódź w dorzeczu Górnej Wisły z 1970 roku jest kolejną z występujących w tym obszarze powodzi o charakterze opadowym. Jej przyczyną były długotrwałe deszcze, które wystąpiły w okresie od 17 do 19 VII 1970 roku, szczególnie intensywne w zachodniej i środkowej części dorzecza. Na szeregu stacji opadowych 18 lipca dobowe sumy opadów przekroczyły 200 mm. Trzydniowe sumy opadów stanowiły ponad połowę opadów obserwowanych w lipcu 1970 roku, a suma opadów z lipca przekroczyła niekiedy nawet 2-3 krotnie sumy opadów z tego miesiąca dla wielolecia [Punzet 1994].

Tak duże sumy opadów spowodowały gwałtowny przybór wód w rzekach z kulminacjami występującymi między 19-22 VII. Fala charakteryzowała się bardzo dużą przeciętną prędkością przebiegu i wpłynęła na to, że zbiorniki w dorzeczu nie miały widocznego wpływu na czas kulminacji.

Wezbranie z roku 1970 można scharakteryzować jako typowe wezbranie letnie. Objęło swoim zasięgiem karpacką część dorzecza Wisły, a szczególnie zlewnie górnej Soły, górnej Skawy oraz dolnej Raby i Dunajca, gdzie przybrało katastrofalne rozmiary.

Kolejna duża powódź miała miejsce w sierpniu 1972 roku. Jej bezpośrednią przyczyną były opady atmosferyczne, który występowały w dniach 20-23 VIII i osiągały na wielu posterunkach 100 mm słupa wody w ciągu doby. Najwyższe natężenia notowano w zachodniej części Karpat w zlewniach Małej Wisły, Soły i Skawy. Powódź w wielu miejscach miała duże rozmiary, stany wody notowane na wodowskazach Jawiszowice, Nowy Bieruń i Popędzynka na Wiśle oraz w Bielsku na Białej, przekroczyły największe notowane maksima. Jednak kulminacyjne przepływy na dopływach nie osiągnęły wartości maksymalnych z 1960 roku. W czasie wezbrania odznaczyła się pozytywna rola zbiorników retencyjnych, które znacznie ograniczyły skalę zjawiska.

Powódź w lipcu 1997 roku miała charakter opadowy. Spowodowana opadami deszczu o wysokim natężeniu w dniach 4-9 lipca, zaś druga fala została spowodowana opadami w dniach 18-20 lipca, trzecia spowodowana opadami w dniach 25-26 lipca i dotyczyła zwłaszcza zlewni górnego Sanu. Największa była pierwsza z zanotowanych fal, która przyniosła katastrofalną powódź [Grela i inni 1997]. Wysokość opadów w sześciodniowym okresie 4-9 lipca w Beskidzie Śląskim, Tatrach i Beskidzie Wyspowym kształtowała się pomiędzy 300-400 mm. Na wysokie sumy opadu nałożyła się sytuacja, gdy praktycznie wyczerpały się możliwości retencyjne zlewni, zarówno retencji gruntowej, jak i glebowej oraz powierzchniowej, na co miały wpływ topniejąca pokrywa śniegowa i duże sumy opadów w kwietniu i maju 1997 roku. Powódź w roku 1997 w dorzeczu Górnej Wisły miała w zasadzie dwa obszary występowania. Pierwszy – Wisła wraz z dopływami od Małej Wisły do Dunajca i drugi - Wisłoka i San z Wisłokiem. W pierwszym powódź miała przebieg katastrofalny, natomiast w drugim tylko w górnych biegach Wisłoki i Sanu nieznacznie przekroczone zostały stany alarmowe. Skala ta jest nieporównywalnie mniejsza do trwającej w tym czasie powodzi w dorzeczu Odry. Wezbranie to było mniejsze niż notowane w latach 1934, 1960 i 1972 [Grela i inni 1997]. Podczas wezbrania na redukcję kulminacji fali miała wpływ praca zbiorników retencyjnych położonych w dorzeczu.

Powódź tysiąclecia. Kraków 1997r.

Źródło: Archiwum Polska Press

Powódź w roku 2010 miała miejsce w maju. Spowodowana została opadami deszczu o wysokim natężeniu, które wystąpiły w dniach 15-17 maja. Dobowe sumy opadu w dorzeczu Górnej Wisły wyniosły 130 mm. Dodatkowym niekorzystnym faktem było utrzymywanie się wysokich dobowych sum opadu w wielu miejscach zlewni na przełomie kwietnia i maja, co wpłynęło na znaczne zmniejszenie się możliwości retencyjnych zlewni. W wyniku bardzo wysokich opadów w górskich dopływach Małej Wisły i Wisły: na Sole, Skawie i Skawince nastąpił gwałtowny przybór wód, wezbrały także Przemsza i Ruda. 17 maja fala powodziowa dotarła do Krakowa, a już 18 maja nastąpił gwałtowny wzrost stanu wód Wisły zarówno poniżej, jak i powyżej miasta. Była to sytuacja wcześniej niespotykana. Miała na nią wpływ kulminacja fal Wisły i Skawinki. Na skutek utrzymywania się wysokich sum opadów pod koniec miesiąca, miało miejsce wystąpienie drugiej fali powodziowej, co nastąpiło 2 czerwca. Powódź w zlewni górnej Wisły w roku 2010 była największą od roku 1813 i dużo większą niż w roku 1997. Stan wody w przekroju Kraków osiągnął 957 cm. Tam też zalane zostały bulwary, a na skutek przerwania wałów ucierpiały też niektóre dzielnice położone w pobliżu Wisły. Wysokie straty zanotowano w miejscowościach górskich, gdzie dopływy Wisły gwałtownie przybrały pokazując swój niszczycielski charakter. Powierzchnię zalewu przy tej powodzi szacuje się na ok. 5540 km2.

Most Dębnicki w Krakowie podczas przejścia fali kulminacyjne.

Źródło: Raport po powodzi z maja i czerwca 2010 roku.

 

Identyfikacja obszarów problemowych

Przeprowadzone analizy wyłoniły 27 obszarów do identyfikacji obszarów problemowych zlewni Aglomeracji Krakowskiej. W granicach obszarów problemowych Aglomeracji Krakowskiej znajduje się m.in. cmentarz, przedszkole czy zakłady produkcyjne, których podtopienie będzie groziło stratami środowiskowymi lub społecznymi. Nie można zapominać o obiektach dziedzictwa kulturowego UNESCO zlokalizowanych w obrębie miasta Krakowa, które nie są bezpośrednio zagrożone powodzią, jednak znajdują się na obszarach potencjalnie zagrożonych. Aglomeracja Krakowska z miastem Krakowem stanowią kluczowy obszar problemowy w niniejszym Projekcie. Aby zapobiec negatywnym skutkom wystąpienia powodzi, niezbędne będzie zastosowanie dodatkowych rozwiązań, które pozwolą zminimalizować ryzyko powodziowe.