ocena zagroŻenia i system ochrony przed...
TRANSCRIPT
2010-06-07
1
OCENA ZAGROŻENIA I SYSTEMOCHRONY PRZED POWODZIĄ
Inżynieria Środowiska – semestr 6, III rok
Wykład 12 marca 2010
2010-06-07
2
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
Zakres:
1. Organizacja zajęć2. Literatura pomocnicza3. Wprowadzenie do zagadnienia4. Rodzaje powodzi5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły6. Straty i szkody powodziowe w Polsce
2010-06-07
3
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
1. Organizacja zajęć:
a) rodzaje zajęć:
wykład: 15 godz. – prof. dr hab. inż. Elżbieta Nachlik
ćwiczenia projektowe: 15 godz. - dr inż. Leszek Lewicki
b) zasady zaliczenia modułu (bez egzaminu) – uczestnictwo w zajęciach, zaliczenie projektu oraz zaliczenie wykładów polegające na udzieleniu odpowiedzi na 3 spośród 6 pytań
2. Literatura pomocnicza: materiały na stronie www
2010-06-07
4
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
3. Wprowadzenie do zagadnienia
a) Definicje pojęcia „powódź” : wg Prawa wodnego i dokumentów UE
b) Istotne z punktu widzenia ochrony p-pow. aspekty zjawiska zwanego wezbraniem:
• naturalny charakter
• złożone przyczyny: zmiany klimatyczne i zmiany w warunkach odpływu• złożone przyczyny: zmiany klimatyczne i zmiany w warunkach odpływu
2010-06-07
5
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
3. Wprowadzenie do zagadnienia (cd)
Pojęcie „powódź” definiuje się w oparciu o pojęcie „wezbranie”. Pod pojęciem wezbrania rozumie się wyraźny wzrost stanów (a zatem i natężenia przepływu) wody w ciekach i jeziorach, spowodowane zwiększonym zasilaniem lub incydentalnym podpiętrzeniem zwierciadła wody, wywołanym szczególnymi zjawiskami naturalnymi.
„Powódź” jest szczególnym przypadkiem wezbrania, tzn. wezbraniem, które „Powódź” jest szczególnym przypadkiem wezbrania, tzn. wezbraniem, które przynosi straty gospodarcze i społeczne. Jest więc to zjawisko hydrologiczne o charakterze społeczno - gospodarczym.
Wezbrania (a zatem i powodzie) mogą mieć różne przyczyny. Geneza powstawania wezbrań (powodzi) determinuje okres ich występowania oraz lokalizacja i zasięg terytorialny. Poszczególne typy genetyczne wezbrań mająponadto odmienny przebieg. Ze względu na przyczyny powstawania wyróżnia się cztery typy wezbrań (powodzi): opadowe, roztopowe, zimowe oraz sztormowe.
2010-06-07
6
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
3. Wprowadzenie do zagadnienia - cd
Straty Powodziowe w USA
4
6
8
10
12
14
16
18
20
stra
ty [m
iliar
dy $
]
0
2
1903
1907
1911
1915
1919
1923
1927
1931
1935
1939
1943
1947
1951
1955
1959
1963
1967
1971
1975
1979
1983
1987
1991
1995
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1985 - 1999 struktura wysokosci globalnych strat w świecie
29% - powód ź
15% - trzęsieniaziemi36% - huragany
20% - inne
2010-06-07
7
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
4. Rodzaje powodzi
a) Wezbrania (powodzie) opadowe
b) Wezbrania (powodzie) roztopowe
c) Wezbrania (powodzie) zimowe
d) Wezbrania (powodzie) sztormowed) Wezbrania (powodzie) sztormowe
2010-06-07
8
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
Zasięg występowania powodzi wiosenno – letnich w Polsce
2010-06-07
9
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły
a) Krótka charakterystyka dorzecza
powierzchnia: 51 515 km2 (w tym na obszarze Polski 48 036 km2)
powierzchnia dorzecza na obszarze Polski - 15,4% całkowitej powierzchni kraju,
roczny opad - 22% opadu na obszarze kraju,
roczny odpływ z dorzecza - 24% odpływu z obszaru kraju,
zamieszkująca dorzecze ludność - 22,2% ogółu ludności Polski
2010-06-07
10
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd
2010-06-07
11
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd
b) Naturalne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd
Mapa izochiet maksymalnych dobowych wartości opadu w dorzeczu górnej Wisły
2010-06-07
12
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd
b) Naturalne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd
Udział karpackich dopływów w kształtowaniu się fali powodziowej:
Soła – 50 %
Dunajec - 40%, Dunajec - 40%,
Skawa - 30%
Raba - 25%
2010-06-07
13
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd
c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego
Zagospodarowanie zlewni Soły i Skawy w XVI wieku
2010-06-07
14
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd
c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego
Historyczny zasięg starorzeczy Wisły ograniczonych wysokimi brzegami (1), dawne koryto Wisły (2, 4), aktualny przebieg koryta Wisły (3)
Dolina Wisły poniżej Krakowa obecnie (zaznaczona linią wałów przeciwpowodziowych)
2010-06-07
15
Dane historyczne …
OGÓLNE:
� Początek naszej ery: ok. 150 mln ogółem na świecie Rok 1000: ok. 350 mln W połowie XVIII wieku liczba ludności zaczęła gwałtownie rosnąć Pierwsza połowa XIX wieku: ponad 1 mld Pierwsza połowa XX wieku: ponad 2 mld Pierwsza połowa XX wieku: ponad 2 mld
Obecnie, największa koncentracja ludności to:
Azja Południowo – Wschodnia: 3 mld Europa (bez Skandynawii): 700 mln Wschodnie wybrzeże USA i Kanada: 150 mln
2010-06-07
17
Dane historyczne …
POLSKA:
Ważniejsze dane podstawowe:
� Rok 1000: ok. 2 – 2,2 mln, średnio 8 – 8,6 osób/km 2� Rok 1000: ok. 2 – 2,2 mln, średnio 8 – 8,6 osób/km 2
� Rok 1772: ok. 14 mln, średnio 18 osób/km 2
� Okres mi ędzywojenny: ok. 35 mln, średnio 90 0sób/ km 2
� Obecnie: ok. 38,1 mln, średnio 122 osoby/km 2
2010-06-07
18
URBANIZACJA
Przez urbanizacj ę należy rozumieć zespół przemian ekonomicznych, społecznych, kulturalnych i przestrzennych, które prowadzą do rozwoju miast, aglomeracji miejskich, wielkich układów metropolitalnych. Przejawem procesów urbanizacyjnych jest wzrost odsetka ludności miejskiej. Współczesne procesy urbanizacji prowadzą do dalszego rozwoju miast istniejących, powstawanie nowych miast, tworzenie się aglomeracji i megalopolis oraz przejmowania miejskiego modelu życia przez ludność mieszkającą na wsi.
Do grupy państw, gdzie procesy te wystąpiły już w okresie międzywojennym, należą:
W. Brytania, Belgia ( obecnie powyżej 90 % ludności miejskiej ), Francja, Niemcy, Rosja ( obecnie powyżej 70 % ), Australia ( obecnie 80% ), USA, Kanada ( obecnie 70 % ), Japonia, Korea Płd, Izrael.
W krajach tych następuje obecnie zupełne przewartościowanie czynników urbanizacji i bardzo często mamy do czynienia z dekoncentracją ludności miejskiej. W krajach tych widać wyraźny rozwój szerokich stref podmiejskich.
Teraz do grupy tej doł ączamy i my, ale nie uczymy się od innych jak mądrze gospodarować użytkowaniem terenu.
2010-06-07
19
URBANIZACJA
Podstawowym ośrodkiem urbanizacji jest miasto . Dzisiaj nie ma nadal jednolitej definicji miasta gdyż w różnych rejonach świata obowiązują różne kryteria ich wydzielania. Najpopularniejsze kryteria: wielkościowe, fizjonomiczne, funkcjonalne, dotyczące struktury zatrudnienia. Najszybciej rozwijały się miasta duże ( ponad 1 mln. ).W roku 50 takich miast było ponad 70, dzisiaj mamy 330. Najwięcej ponad 100 w Azji, po 50 w Europie, Ameryce Płn i Płd.
Aglomeracja - wielkie skupienie osadnicze, składające się z głównego ośrodka miejskiego i przyrastający do niego miast oraz zurbanizowanych osiedli, np. aglomeracje warszawska, krakowska, wrocławska.
Konurbacja - zespół sąsiadujących ze sobą miast, osiedli przemysłowych lub mieszkaniowych bez wyraźnego centralnego ośrodka np. okręg śląski
Megalopolizm - strefa ogromnej koncentracji ludności np. płn-wsch cześć USA.
2010-06-07
20
Dane historyczne …
POLSKA - szczegółowe dane po II Wojnie Światowej
RokLiczba ludności
ogółem [mln]
Wskaźnik zaludnienia
[l.osób / km2]
Ludność miejska
[%]Przewaga gospodarki
1946 23,6 76 31,8 rolnej
1950 25,0 80 36,9 rolnej
1960 29,8 96 48,3 rolnej
1970 32,7 105 52,3 rozwój przemysłu1970 32,7 105 52,3 rozwój przemysłu
1980 35,7 114 58,7 rozwój przemysłu
1990 38,2 122 61,8 rozwój przemysłu i usług
1999 38,7 124 61,9 rozwój urbanizacji
obecnie 38,2 122 Ponad 63 intensywna urbanizacja
Liczba miast: Rok 1946: 703 miasta, w tym 9 aglomeracji Rok 1962: jedynie 22 miasta powyżej 100 tys. mieszkańców Rok 2002: 883 miasta, w tym miasta głównie średnie 20-100 tys. oraz
miasta duże, gdzie zamieszkuje ok. 76% ludności miejskiej,
2010-06-07
21
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd
c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd
25
30
35
40
45km2
17831856189119551985
• redukcja powierzchni lasów o ponad 50%,• redukcja powierzchni gruntów ornych o ok. 60%,• dziesięciokrotny wzrost powierzchni zabudowanej,• pięciokrotny wzrost powierzchni nieużytków,
0
5
10
15
20
25
Lasy
Łąki
ipa
stw
iska
Gru
nty
orne
Zab
udow
a
Nie
użyt
ki
Zie
leń
urzą
dzon
a
Wod
y
1985
Zmiana użytkowania terenu gminy miejskiej Sosnowiec na przestrzeni lat 1783 – 1997
• pięciokrotny wzrost powierzchni nieużytków,
• pięciokrotny wzrost powierzchni zieleni urządzonej (parki, zieleńce i tp.)
• dwukrotny wzrost powierzchni cieków służących do odprowadzania wód opadowych.
2010-06-07
22
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd
c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd
Wpływ typu pokrycia zlewni na relacje pomiędzy odpływem powierzchniowym i podziemnym
Wpływ urbanizacji na zmianę charakterystyk fali wezbraniowej
2010-06-07
23
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd
c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd
Plan Krakowa z 1836 roku
Rok 1900 – Plan przekopu Wisły dla ochrony przed powodzią
Liczba ludności Krakowa w 1900 roku: 87,5 tys. + 14 tys. wojskaLiczba ludności Krakowa obecnie: blisko 800 tys.
2010-06-07
24
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły
Okres Źródło informacji Wiek - Liczba powodzi Uwagi
X - XVI Kroniki, źródła opisowe X – 1; XI – 1; XII – 2;XIII – 5; XIV – 3; XV –7;XVI (do 1580) - 17
Lata: 1253, 1270, 1376,1377, 1398, 1427 –zasięg po Wisłę dolną; 1427 – także zimowa
XVI/XVII - XVIII
Kroniki i źródła opisowe oraz tablice - znaki wielkich wód
od 1581 do końca XVII – 13;XVIII - 3
Powodzie głównie w rejonie Krakowa; 1598 – w całym dorzeczu g. Wisły; 1775 -zimowa
od XIX Szczegółowe opisy, tablice - znaki wielkich wód oraz dane liczbowe
XIX – 16; XX – 20;XXI – 2;
1813 – największy wylew Wisły; 1929 – okres długiego zlodzenia (ok. 80 dni)
2010-06-07
25
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły - cd
Klasztor SS Norbertanek - tablice powodziowe ufundowane przez KsienięZakonu Panien Norbetanek, Zofię Otffinowską po powodzi 1813 roku
2010-06-07
26
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły - cd
2010-06-07
27
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły – cd
1997
2010-06-07
28
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
6. Straty i szkody powodziowe w Polsce
Rok Dorzecze Wisły Dorzecze Odry Ogółem
1997 2,1 5,8 7,9
2001 ok. 3,0 nieznaczne 3,0
Straty powodziowe w Polsce w roku 1997 i 2001 [mld zł]
Szkody powodziowe w Polsce
Rodzaj szkody Jednostka Wielkość szkód
1934 1960 1970 1997
Zalana powierzchnia gruntów tys.ha 250 353 156 503
Zniszczone i uszkodzone budynki tys. szt. 22 27 23 70
Zniszczone i uszkodzone mosty szt. 102 1 207 1400 3 879
Zniszczone i uszkodzone drogi km 100 596 751 14 tys.
Zniszczone i uszkodzone wały p-pow. km - (?) 330 100 675
2010-06-07
29
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd)
2010-06-07
30
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd)
Przyczyny przerwań wałów przeciwpowodziowych w Polsce
InnePrzelanie się wody
Filtracja przez korpus wału
Niesprawne budowlePrzecieki przez podłoże
Przecieki przez budowle
InneZsuwy skarp
Przelanie się wody przez koronę wału
2010-06-07
31
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd)
100
150
200
250
300
350
400
450
500 km
0
50
100
Dol
nośląs
kie
Kuj
awsk
o-po
mor
skie
Lube
lski
e
Lubu
skie
Łódz
kie
Mał
opol
skie
Maz
owie
ckie
Opo
lski
e
Pod
karp
acki
e
Pod
lask
ie
Pom
orsk
ie
Ślą
skie
Św
ięto
krzy
skie
War
miń
sko-
maz
ursk
ie
Wie
lkop
olsk
ie
Zac
hodn
iopo
mor
skie
Długość obwałowań wymagających modernizacji
2010-06-07
32
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
6. Straty i szkody powodziowe w Polsce
Udział strat powodziowych w dorzeczu Wisły i Odry w latach 1958 – 1987
2010-06-07
33
Ocena zagrożenia i system ochrony przed powodzią
6. Straty i szkody powodziowe w Polsce
Straty powodziowe w województwie małopolskim w roku 2001:
Powiat Wartość strat [zł] Plan dochodów [zł] Udział strat w dochodach własnych [%]
Dąbrowski 10 847 988 22 174 834 49Gorlicki 27 042 963 46 913 480 58Limanowski 62 253 079 47 245 906 132Miechowski 981 522 1 070 996 92Miechowski 981 522 1 070 996 92Nowosądecki 168 263 439 152 027 550 111Suski 62 689 500 34 303 557 182
W zlewni Raby: Gmina Jodłownik - 185 %Mszana Dolna - 143 %Żegocina - 121 %
Uwaga: straty powodziowe to straty wynikające nie tylko z wylewu rzek ale też z podtopień, osuwisk itp.