ocena zagroŻenia i system ochrony przed...

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


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


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


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


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


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


Zasięg występowania powodzi wiosenno – letnich w Polsce

2010-06-07

9


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


5. Historia powodzi w dorzeczu górnej Wisły - cd

2010-06-07

11



b) Naturalne przyczyny zagrożenia powodziowego - cd

Mapa izochiet maksymalnych dobowych wartości opadu w dorzeczu górnej Wisły

2010-06-07

12



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



c) Antropogeniczne przyczyny zagrożenia powodziowego

Zagospodarowanie zlewni Soły i Skawy w XVI wieku

2010-06-07

14



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

16


EUROPA:

2010-06-07

17


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


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



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




Wpływ typu pokrycia zlewni na relacje pomiędzy odpływem powierzchniowym i podziemnym

Wpływ urbanizacji na zmianę charakterystyk fali wezbraniowej

2010-06-07

23




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


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


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


d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły - cd

2010-06-07

27


d) Największe powodzie na obszarze dorzecza górnej Wisły – cd

1997

2010-06-07

28


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


6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd)

2010-06-07

30



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



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



Udział strat powodziowych w dorzeczu Wisły i Odry w latach 1958 – 1987

2010-06-07

33



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.

2010-06-07

34


6. Straty i szkody powodziowe w Polsce (cd) - Małopolska

ocena zagroŻenia i system ochrony przed...

Documents