W obliczu skutków zmian klimatu zasoby wodne w odpowiedniej ilości i jakości zasługują na największą uwagę, ponieważ od ich dostępności uzależnione jest zaspokojenie potrzeb ludności i gospodarki oraz służą one ochronie wód i środowiska związanego z tymi zasobami. Szansą na poprawę stanu dyspozycyjnych zasobów wodnych jest retencja wodna.

W ramach „Programu małej retencji dla województwa lubelskiego” został zrealizowany zbiornik wodny w Kobylanach.

Głównym negatywnym skutkiem zmian w odniesieniu do zasobów wodnych jest zakłócenie cyklu hydrologicznego. Wzrost temperatury powoduje: zwiększenie ilości pary wodnej w atmosferze, zmiany rytmu oraz intensywności opadów, zwiększone parowanie powierzchni kuli ziemskiej, jak również zmniejszenie się pokrywy śnieżnej oraz topnienie lodowców. Zjawiska te negatywnie oddziałują na zapewnienie wody na potrzeby przemysłu i rolnictwa oraz odpowiedniej ilości i jakości wody dla ludności.

Niewystarczające nawodnienia i zwiększona ewapotranspiracja w okresach braku opadów powodują wydłużone okresy suszy, które przyczyniają się do kryzysów żywnościowych w wielu obszarach Polski, w tym w województwie lubelskim. Ekstremalne zjawiska hydrologiczne, tj. susza i powódź, których coraz większe natężenie obserwujemy od kilku lat, są przykładem zachodzących zmian klimatycznych, stwarzających zagrożenie dla życia ludzi oraz otaczającego środowiska. Należy podkreślić, że życie każdego organizmu uzależnione jest od dostępu do wody. Jej ilość przypadająca na mieszkańca Polski jest prawie trzy razy mniejsza niż europejska średnia, a w wielu rejonach kraju zapotrzebowanie na nią przekracza dostępne zasoby dyspozycyjne. Potencjał retencji wód, który mamy do dyspozycji, nadal jest niewykorzystany. Dlatego też konieczne jest prowadzenie racjonalnej gospodarki wodnej w zakresie m.in. wdrożenia systemu gospodarowania wodą oraz zarządzania jej zasobami.

Retencja wodna jest szansą na poprawę stanu dyspozycyjnych zasobów wodnych. W związku z tym należy wdrożyć działania, mające zwiększyć retencję wody w celu zatrzymania jej przez długi czas w środowisku i z wykorzystaniem jej w okresach suszy. To bardzo ważne, jeśli weźmiemy pod uwagę postępujące zmiany klimatyczne, których negatywne skutki powinniśmy ograniczać.

Znakomitym przykładem zwiększenia dyspozycyjnych zasobów wodnych jest budowa zbiornika wodnego w Kobylanach w zlewni rzeki Czapelka ze środków gminy Terespol. Gmina ta leży w północno-wschodniej części woj. lubelskiego, w powiecie bialskim na skrzyżowaniu dwóch pasm funkcjonalnych o szczególnym znaczeniu: wzdłuż doliny Bugu o walorach przyrodniczych i turystyczno-rekreacyjnych oraz na bazie infrastruktury komunikacyjnej rangi transgranicznej szlaku kolejowego i drogowego.

Polityka przestrzenna gminy Terespol jest od 20 lat konsekwentnie realizowana przez jej władze, zgodnie ze „Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy Terespol”, z uwzględnieniem zaspokojenia rosnących potrzeb wodnych dla celów komunalnych i gospodarczych w ramach zrównoważonego rozwoju. W okresie tym wybudowano nową siedzibę gminy w Kobylanach, wykupiono i przygotowano tereny pod zabudowę mieszkalną i rekreacyjną z infrastrukturą techniczną oraz drogową, na których powstają budynki i świadczone są usługi handlowe oraz wybudowano zbiornik retencyjny. W minionym roku (8 listopada 2019 r.) w siedzibie gminy Terespol w Kobylanach zorganizowano konferencję naukowo-techniczną pt. „Retencja wodna w województwie lubelskim” (artykuł na jej temat zamieszczono w „Lubelskim Inżynierze Budownictwa” nr 53/2020 r.).

Programy i działania w zakresie retencji

Woda w obszarach wiejskich decyduje o standardzie życia i możliwości prowadzenia produkcji rolniczej. Od początku lat 90-tych XX w., szczególnie w rolnictwie zaczęły być odczuwalne zmiany klimatu, charakteryzujące się występowaniem lat posusznych, mało śnieżnych zim i gwałtownych wezbrań, nawet na małych ciekach.

Stwarzało to okresowe poważne problemy w gospodarowaniu wodą, szczególnie w Polsce, która uznawana jest za kraj o małych zasobach wodnych, przy przestrzennym zróżnicowaniu ich dostępności.

Ocenia się, że w obszarze kraju w zbiornikach sztucznych jest magazynowane (retencjowane) 6% rocznego odpływu, gdy teoretycznie możliwe jest uzyskanie wielkości rzędu 15%.

Retencja wodna to nie tylko duże zbiorniki wodne, ale również małe zbiorniki retencyjne (o pojemności do 5 mln m3), retencja w ciekach naturalnych i sztucznych, retencja gleb i obniżeń terenowych oraz warstw wodonośnych. Obserwowane obecnie nasilenie się problemów związanych z niedoborem wody wynika zarówno ze zmian klimatu, jak i wpływów antropogenicznych w wyniku działalności człowieka. W przyszłości, jak wykazują wyniki badań, skutki zmian klimatu będą w Europie (w tym w Polsce) coraz bardziej odczuwalne, a zasoby wodne będą się zmniejszać. Przewiduje się, że na obszarze naszego kraju nastąpi wzrost intensywności i częstotliwości występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych. Zmianie ulegnie roczny rozkład opadów, co będzie widoczne w postaci dłuższych okresów bezdeszczowych oraz wzrostu częstotliwości występowania i natężenia opadów nawalnych. Wraz z rozwojem gospodarczym kraju zwiększać się będzie także wpływ gospodarki na zasoby i stan wód oraz znacznie wzrośnie zapotrzebowanie na wodę. Proces ten związany jest z rozwojem energochłonnych gałęzi przemysłu, ale także z rosnącego wraz ze wzrostem poziomu życia zapotrzebowania na wodę przez mieszkańców. Obecnie zużycie wody w Polsce w porównaniu z innymi krajami rozwiniętymi jest stosunkowo małe, zarówno w przemyśle i rolnictwie, jak i na cele komunalne.

Wraz z ocieplaniem się klimatu należy więc przygotować się do tego, że w przyszłości zasoby wodne mogą się zmniejszać, a pobory wody wraz z dalszym rozwojem kraju będą wzrastać. Może to doprowadzić do pogłębiania się deficytu wody, a w konsekwencji spowodować coraz częstsze występowanie sytuacji kryzysowych.

W celu łagodzenia skutków zmian klimatycznych należy natychmiast podjąć działania, mające na celu ochronę zasobów wodnych i rozwój retencji wodnej. Najbardziej skutecznym i efektywnym sposobem kształtowania zasobów wodnych jest retencjonowanie wód powierzchniowych. Mając na uwadze problem zwiększającego się deficytu wody i potrzebę jego łagodzenia poprzez zwiększenie dyspozycyjnych zasobów wodnych lokalnych oraz w skali całego kraju, instytuty: Meteorologii i Gospodarki Wodnej oraz Melioracji i Użytków Zielonych opracowały wspólną „Ocenę hierarchii okresowych obszarowych potrzeb małej retencji”. Program rozwoju małej retencji w kraju został zapoczątkowany w 1995 r. W tym celu zawarto porozumienia: z 21 grudnia 1995 r. między Wiceprezesem Rady Ministrów, Ministrem Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej a Ministrem Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa, oraz z 11 kwietnia 2002 r. między Wiceprezesem Rady Ministrów, Ministrem Rolnictwa i Rozwoju Wsi a Ministrem Środowiska, Prezesem Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa oraz Prezesem Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska na rzecz zwiększenia rozwoju małej retencji wodnej. Na podstawie tych porozumień określono, że obiekty małej retencji, będą magazynowały wodę do objętości całkowitej jednego zbiornika do 5 mln m3 oraz zobowiązano do opracowania wojewódzkich programów małej retencji.

W 1997 r. opracowano „Program małej retencji dla województwa lubelskiego”, a w 2004 r. wykonano aktualizację tego programu dla województwa lubelskiego. Program ten został przyjęty Uchwałą nr XXXIX/577/05 Sejmiku Województwa Lubelskiego z 3 października 2005 r. Ujęto w nim 787 obiektów małej retencji o poj. 115,2 mln m3 o wartości 1839 tys. zł. Pomimo w/w porozumień na szczeblu centralnym, zrealizowano zaledwie 16 obiektów małej retencji o poj. 6,2 mln m3 za kwotę 47,8 tys. zł, co stanowi zaledwie 2,6% zaplanowanego programu finansowego (1839 tys. zł) z uwagi na zbyt małe środki finansowe. W ramach wojewódzkiego programu małej retencji w latach 2017–2019 zrealizowano zbiornik.

Kobylany o poj. 909 tys. m3 za kwotę 10 238 950,00 zł ze środków finansowych gminy Terespol. Dotychczasowe starania, aby opracować strategiczne podejście do magazynowania wody w Polsce nie przyniosły oczekiwanych rezultatów, z uwagi na zbyt małe środki finansowe przeznaczone na gospodarkę wodną i brak ciągłości w ich pozyskiwaniu oraz rozproszone kompetencje w zakresie zarządzania zasobami wodnymi.

Podejmowane inicjatywy i działania na rzecz retencji w większości były w zainteresowaniu w/w dwóch ministerstw i obejmowały tylko jeden rodzaj magazynowania wody. W związku z tym, brak spójnego dokumentu, który zapewniałby strategiczne i systemowe podejście był przyczyną, że dotychczasowe działania podejmowane przez różne rozproszone podmioty nie były synergiczne.

Obecnie, z inicjatywy Ministerstwa Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej opracowywany jest „Program rozwoju retencji na lata 2021–2027 z perspektywą do roku 2030 (PRR)”. Prace nad przygotowaniem tego strategicznego i systemowego programu rozpoczęły się w IV kwartale 2019 r. i będą trwały do końca 2020 r. Pracom nad tym dokumentem będą towarzyszyły konsultacje społeczne, poświęcone celom i priorytetom dla poprawy dyspozycyjnych zasobów wodnych.

KONSTRUKCJA TECHNICZNA BUDOWY

ZBIORNIKA W KOBYLANACH

Lokalizacja zbiornika

Przedmiotem inwestycji pn. „Budowa zbiornika wraz z budowlami towarzyszącymi na rz. Czapelka w m. Kobylany gm. Terespol” było wykonanie urządzenia wodnego – zbiornika z funkcją przeciwpowodziową i retencyjną. Zaprojektowano boczny zbiornik na lewym brzegu rzeki Czapelka od km 8+000 do km 8+649. Teren przeznaczony na w/w inwestycję o zasięgu 400 275 m2 posiadał wysoki poziom wód gruntowych, podmokłe łąki i pastwiska, porośnięte roślinnością trawiastą, a w rejonie tras istniejących kanałów melioracyjnych występowały głównie zakrzaczenia i siewki drzew. Inwestycja ta znajduje się na obszarze objętym miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego z kwalifikacją na zieleń parkową lub na łąki i pastwiska.

Teren pod inwestycję położony jest bezpośrednio w „Nadbużańskim Obszarze Chronionego Krajobrazu”. Budowę zbiornika wodnego ujęto w „Aktualizacji programu małej retencji dla województwa lubelskiego”.

Cel projektowanego zbiornika

Do celów budowy zbiornika wodnego zaliczono:

– Poprawę bezpieczeństwa przeciwpowodziowego przyległych terenów na skutek zwiększenia możliwości gromadzenia (retencjonowania) nadmiaru wody, szczególnie w okresach roztopów wiosennych i nawalnych letnich opadów, gdy poziom zwierciadła wody na rzece Czapelka przekracza poziom wody przy przepływie średnio rocznym (SSQ),

– Poprawę ochrony przeciwpożarowej poprzez zaprojektowanie poboru wody ze zbiornika dla tych celów,

– Łagodzenie skutków suszy na przyległych terenach w zlewni rzeki Czapelka na skutek gromadzenia wody z rzeki w okresach zwiększonego przepływu,

– Piętrzenie wody na przebudowywanym jazie (rzeka Czapelka w km 8+630) służyć będzie dostarczeniu nadmiaru wody do czaszy zbiornika bocznego i utrzymanie w nim odpowiedniego poziomu wody,

– Wykorzystanie rekreacyjne zbiornika po wykonaniu niezbędnych inwestycji związanych z architekturą krajobrazu oraz będzie on sprzyjał rozwojowi flory i fauny, tj. gatunków naturalnych dla tych terenów.

Dla realizacji tego przedsięwzięcia Regionalny Dyrektor Ochrony Środowiska w Lublinie wydał decyzję środowiskową, ustalającą warunki prowadzenia robót na budowę zbiornika wraz z budowlami towarzyszącymi na rzece Czapelka z dnia 18.05.2016 r. Na podstawie tej decyzji Wojewoda Lubelski wydał decyzję o pozwoleniu na budowę nr 20/17 z dnia 21 lutego 2017 r.

Czasza zbiornika retencyjnego

Zaprojektowano czaszę zbiornika o pow. 246 690 m2 i obj. wody 660 tys. m3 przy NPP (132,00 m n. p. m.) oraz całkowitej objętości zbiornika 909 tys. m3. Na podstawie Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007 r. (w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie) zakwalifikowano budowę zbiornika i urządzeń towarzyszących do IV klasy ważności budowli. Zaprojektowano groblę zbiornika z gruntów miejscowych z pogłębienia czaszy zbiornika o koronie o szer. 15 m na rzędnej 133,00 m n.p.m., o wysokości 4 m w przekroju

zastawki piętrzącej (rzędna dna zbiornika 129,00 m n.p.m.). Nachylenie skarp grobli od strony odpowietrznej wynosi 1:4, a od strony odwodnej waha się od 1:4 do 1:10.

Parametry geometryczne zbiornika przyjęto o zróżnicowanej linii brzegowej i głębokościach. Zaprojektowano maksymalną głębokość wody w zbiorniku na 4 m (w miejscu przegłębienia dna czaszy o 1 m dla powstania zimowiska dla ryb) oraz głębokość wody przy NPP (132,00 m n.p.m. na jazie Czapelka) na 3 m. Nachylenia skarp odwodnych zbiornika wykonano od 1:4 do 1:10 w lokalnych wypłyceniach dna dla stworzenia miejsc szybko nagrzewających wodę.

Zaprojektowano obniżenie grobli do rzędnej 132,50 m n.p.m. od strony koryta rzeki od km 8+258 – 8+283 o szer. 5 m i nachyleniem skarp 1:10 z ubezpieczeniem brukiem kamiennym granitowym dla stworzenia możliwości przelania się wody ze zbiornika do koryta rzeki Czapelki podczas gwałtownych opadów, w przypadku zagrożenia jego uszkodzenia. Dla grobli przyjęto wskaźnik zagęszczenia:

IS – 0,96 i na ich skarpach na grub. 20 cm IS – 0,98. Zaprojektowano umocnienie skarp grobli mieszanką traw na humusie o grub. 10 cm oraz ubezpieczenie skarpy odwodnej w strefie wahań wody narzutem kamiennym O 16-32 mm na szer. 6 m i grub. 0,30 m na geowłókninie

separacyjno-filtracyjnej i podsypce piaskowej. Zaplanowano wyspę w czaszy zbiornika o pow. 0,72 ha w południowo-zachodniej jego części z gruntów miejscowych, pochodzących z pogłębienia jego czaszy.

Powierzchnia wyspy posiada dwie strefy wyższą i niższą. Część wyższą o pow. 0,3 ha, usytuowaną w części południowej zaprojektowano na rzędnej 134,00 m n.p.m., a niższą ok. 0,42 ha na rzędnej 133,00 m n.p.m. Zaplanowano ją obsadzić krzewami i drzewami tworząc ostoję dla ptaków (wyspa nie jest dostępna dla ludzi) zgodnie z decyzją środowiskową.

Budowle i urządzenia zbiornika

Zaprojektowano następujące budowle i urządzenia do prawidłowego funkcjonowania zbiornika:

1. Przebudowę jazu kozłowego w km 8+630 rzeki Czapelka na jaz zasuwowy o konstrukcji dokowej żelbetowej o świetle 3 m i dł. 5 m (w tym niecka wypadowa o dł. 3 m i gł. 0,5 m) z zasuwą płaską o wys. 1,4 m z napędem ręcznym. Zaplanowano umocnienia koryta rzeki Czapelka w rejonie jazu materacami gabionowymi na dł. 53 m o grub. 23 cm na geowłókninie separacyjno-filtracyjnej z uszczelnieniem dolnego stanowiska poniżej płyty jazu geomembraną o grub. 2 mm. Zaprojektowano ściankę filtracyjną jazu i przyczółków od wody górnej z grodzic PAL 3050 na dł. 10,80 m. Piętrzenie wody na jazie (NPP – 132,00 m n.p.m.)

umożliwi dostarczenie nadmiaru wody do czaszy zbiornika bocznego i utrzymania w nim odpowiedniego poziomu wody.

2. Doprowadzenie wody do zbiornika za pomocą: wlotu do zbiornika retencyjnego w km 8+648 rzeki Czapelka rurociągiem betonowym (przepust) o przekroju prostokątnym 1,0x1,0 m o dł. 13 m z przyczółkami żelbetowymi (pas technologiczny 15 m eksploatacji rzeki) oraz rowu doprowadzającego wodę do zbiornika o dł. 210 m, o szer. dna 1,0 m i nachyleniu skarp

1:2 o gł. od 1,35 do 1,45 m z ubezpieczeniem skarp i dna z materacy gabionowych o grub. 23 cm oraz uszczelnieniem geomembraną o gr. 2 mm na podsypce piaskowej i geowłókninie separacyjno-filtracyjnej.

3. Zastawkę piętrzącą o świetle 1 m z zasuwą płaską i wysokości 0,95 m, sterowaną ręcznie z zamknięciem remontowym o wysokości piętrzenia – 0,95 m oraz z rurociągiem betonowym (pod groblą zbiornika) o przekroju prostokątnym 1x1 m i dł. 17 m (połączony z zastawką) oraz żelbetowym wylotem i wypadem w formie kaskady i szer. stopnia 1 m z bloków granitowych o przekroju 30x30 cm na zaprawie betonowej (rzędna wylotu rurociągu 131,50 m n.p.m., a rzędna dna zbiornika 129,00 m n.p.m.).

4. Rów odprowadzający wodę ze zbiornika do rzeki Czapelka o dł. 40,00 m, o szer. dna 1,0 m, o gł. od 1,30 do 1,40 m z umocnieniem materacami gabionowymi o gr. 23 cm na geowłókninie separacyjno-filtracyjnej oraz umocnieniem koryta rzeki Czapelka w przekroju wylotu rowu narzutem kamiennym o gr. 0,30 m na dł. 2,0 m.

5. Rowy opaskowe: rów północny o dł. 780 m i szer. dna 0,5 m (ujście do rowu odprowadzającego) i spadku podłużnym 0,2% z umocnieniem biologicznym (obsiew mieszanką traw na humusie gr. 10 cm) i rów południowy o dł. 640 m i szer. dna 0,5 m i spadkiem podłużnym 0,2% (ujście do rowu doprowadzającego) z umocnieniem biologicznym (obsiew mieszanką traw na humusie grub. 10 cm).

Zbiornik wodny Kobylany zrealizowano od 19.06.2017 r. do 30.11.2019 r. Wartość inwestycji wyniosła ogółem 10 238 950,00 zł (w tym roboty budowlane – 9 127 237,00 zł) ze środków budżetu gminy.

dr inż. ANDRZEJ PICHLA

Przewodniczący

Zarządu Oddziału SITWM w Lublinie

Lubelski Inżynier Budownictwa nr 55 LIPIEC-SIERPIEŃ-WRZESIEŃ 2020

Źródło: http://lub.piib.org.pl/site/index.php/wydawnictwa/lubelski-inzynier-budownictwa