ocena zagro enia i system ochrony przed powodzi...

OCENA ZAGROśENIA I SYSTEMOCHRONY PRZED POWODZIĄ

Wykład 7 kwietnia 2008 rokuczęść 1.

Ocena zagro Ŝenia i system ochrony przed powodzi ą

Zakres:

Ocena zagro Ŝenia powodziowego – strefy zagro Ŝenia powodziowego

1. Podstawy prawne2. Strefy zagroŜenia powodziowego

3. Hydrologiczne podstawy oceny zasięgu stref zagr. powodziowego

4. Rodzaje stref dla rzeki nieobwałowanej5. Szczególne przypadki stref zagroŜenia powodziowego

Ocena zagro Ŝenia i system ochrony przed powodzi ąOcena zagro Ŝenia powodziowego

1. Podstawy prawne

Ustawa Prawo wodneArt. 79. , pkt.2:

Dla potrzeb planowania ochrony przed powodzią dyrektor regionalnego zarządu gospodarki wodnej (RZGW) sporządza studium ochrony przeciwpowodziowej , ustalaj ące granice zasi ęgu wód powodziowych o okre ślonym prawdopodobie ństwie wyst ępowania oraz kierunki ochrony przed powodzią, w którym w zaleŜności od sposobu zagospodarowania terenu oraz ukształtowania terasówzalewowych, terenów depresyjnych i bezodpływowych, dokonuje podziału obszarów na:

1) obszary wymagające ochrony przed zalaniem z uwagi na ich zagospodarowanie, wartość gospodarczą lub kulturową (?)

2) obszary s łuŜące przepuszczeniu wód powodziowych, zwane dalej „ obszarami bezpośredniego zagro Ŝenia powodzi ą”

3) obszary potencjalnego zagro Ŝenia powodzi ą


Ustawa Prawo wodne - cd

Art. 80a. Tereny o szczególnym znaczeniu społecznym, gospodarczym lub kulturowym powinny byćchronione przed zalaniem wodami o prawdopodobieństwie co najmniej raz na 200 lat.

Art. 82. 1. Obszary bezpośredniego zagro Ŝenia powodzi ą obejmuj ą:

1. tereny między linią brzegu rzeki a wałem przeciwpowodziowym lub naturalnym wysokim brzegiem, w który wbudowano trasę wału przeciwpowodziowego, a takŜe wyspy i przymuliska,

2. obszar pasa nadbrzeŜnego w rozumieniu ustawy o obszarach morskich RP i administracji morskiej

3. strefę przepływów wezbrań powodziowych określoną w planie zagospodarowania przestrzennego na podstawie studium, o którym mowa w art. 79 ust.2 punkt 2)

Art. 83. 1. Obszary potencjalnego zagro Ŝenia powodzi ą, obejmuj ą tereny nara Ŝone na zalanie w przypadku :

1. przelania się wód przez koronę wału przeciwpowodziowego,

2. zniszczenia lub uszkodzenia wałów przeciwpowodziowych,

3. zniszczenia lub uszkodzenia budowli piętrzących albo budowli ochronnych pasa technicznego

Przykład strefy bezpo średniego zagro Ŝenia powodziowego

Przykłady stref bezpo średniego i potencjalnego zagro Ŝenia powodziowego

Mała Wisła


Ustawa Prawo wodne - cd

Art. 84. Obszary, o których mowa w art. 79 ust. 2, uwzględnia się przy sporządzaniu planu

zagospodarowania przestrzennego województwa, studium uwarunkowań i kierunków

zagospodarowania przestrzennego gminy, miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego

oraz decyzji o lokalizacji inwestycji celu publicznego oraz decyzji o warunkach zabudowy


Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Euro pejskiej 2007/60/WE w sprawie oceny ryzyka powodziowego i zarz ądzania ryzykiem powodziowym

Artyku ł 6

1. Państwa członkowskie przygotowuj ą – na poziomie obszaru dorzecza lub jednostki

zarządzającej, o której mowa .... - mapy zagro Ŝenia powodziowe go oraz mapy ryzyka

powodziowego w najbardziej odpowiedniej skali dla obszarów okre ślonych na podstawie art..

5 ust.1 (objaśnienie: obszary dla których wystąpienie powodzi jest prawdopodobne).

2. ....

3. Mapy zagro Ŝenia powodziowego obejmuj ą obszary geograficzne, na których mo Ŝe wyst ąpić

powód ź zgodnie z jednym z nast ępuj ących scenariuszy:

a) niskie prawdopodobie ństwo powodzi lub scenariusze zdarze ń ekstremalnych

(prawdopodobny okres ponownego wyst ąpienia powodzi: rzadziej ni Ŝ raz na sto lat, p < 1%,

np. = 0.5% - wyj ątkowe przypadki ? );

b) średnie prawdopodobie ństwo powodzi (prawdopodobny okres ponownego wyst ąpienia

powodzi: raz na sto lat lub cz ęściej );

c) wysokie prawdopodobie ństwo powodzi (powodzie cz ęste), w odpowiednich przypadkach

stosowane.


Dyrektywa Powodziowa – cd

Artyku ł 6 - cd4. Dla kaŜdego ze scenariuszy, o których mowa w ust. 3 przeds tawia si ę następuj ące elementy:

a) zasięg powodzi;

b) szacowan ą głęboko ść wody lub, w odpowiednich przypadkach rz ędne zwierciadła wody;

c) pr ędkość przep ływu lub obj ętość przepływu – tam, gdzie jest to wła ściwe.

5. Mapy ryzyka powodziowego przedstawiaj ą potencjalne zniszczenia zwi ązane z powodzi ą w

przypadku scenariusza przedstawionego w paragrafie 4 i odnosz ącego si ę do:

a) szacunkowej liczby mieszka ńców, potencjalnie dotkni ętych powodzi ą;

b) rodzaj działalno ści gospodarczej prowadzonej na obszarze potencjalnie dotkni ętym

powodzi ą;

c) instalacje, o których mowa ...., które mogłyby wprowadzi ć dodatkowe zanieczyszczenie

oraz obszary chronione

d) inne informacje uwa Ŝane za przydatne, ...


Dyrektywa Powodziowa – cd

UWAGA:

• mapa zagro Ŝenia powodziowego to mapa, na której naniesiono granice zasi ęgu wód powodziowych o okre ślonym prawdopodobie ństwie wyst ępowania, czyli granice zalewu, towarzysz ącego przep ływowi o nat ęŜeniu odpowiadaj ącym okre ślonemu prawdopodobie ństwu wyst ąpienia;

• mapa ryzyka powodziowego to mapa, dla której baz ą jest mapa powodziowa, na której jednak znajduje si ę informacja o potencjalnych zagro Ŝeniach (np. liczba ludno ści zagro Ŝonej) i stratach (potencjalne zniszczenia w sferze gospodar czej i środowiskowej).

• mapy powodziowe obrazowa ć mają dwa typy obszarów:

a) obszary bezpo średniego zagro Ŝenia (zalewu) powodzi ą ib) obszary potencjalnego zagro Ŝenia (zalewu) powodzi ą.

obszar bezpo średniego zagro Ŝenia - generalnie obszar przep ływu wód powodziowych,

obszaru potencjalnego zagro Ŝenia - obszar zagro Ŝony zalaniem w przypadku uszkodzenia (zniszczenia) wału przeciwpowodziowego lub awarii bu dowli hydrotechnicznej.


2. Cele wyznaczania obszarów (stref) zagro Ŝenia powodziowego

• ilościowa ocena zagroŜenia powodziowego - np. potencjalna liczba ludności, która będzie dotknięta skutkami określonej powodzi, w tym liczba ludności, która będzie musiała byćewakuowana, rodzaj, liczba, wartość obiektów zagroŜonych zalaniem) dokonana w lokalnej skali przestrzennej (np. na terenie gminy)

• racjonalne wydatkowanie funduszy na działania obniŜające to zagroŜenie (pomiędzy, przed, w czasie i po powodzi)

• wstęp do ustanowienia stref zagroŜenia („ustanowienie” ma konotacje prawne i organizacyjne;oznacza to, Ŝe w ustanowionej strefie zagroŜenia prowadzi się gospodarkę według określonych zasad, które obejmują zakazy, nakazy i zalecenia dotyczące np. zagospodarowania przestrzennego, posadowienia budowli i tp.)

Uwaga: pojęcie „strefa zagroŜenia” dotyczy przede wszystkim obszarów zurbanizowanych, podlegających wszelkiego typu działaniom mającym na celu minimalizację ewentualnych strat powodziowych; tereny uŜytkowane rolniczo nie są zwykle objęte systemem ochrony


3. Hydrologiczne podstawy oceny zasi ęgu stref zagro Ŝenia powodziowego

ZałoŜenie:Granice stref zagroŜenia wyznacza się dla przepływów maksymalnych o określonym prawdopodobieństwie przewyŜszenia

(wartość przepływu maksymalnego o określonym prawdopodobieństwie na długości cieku jest zmienna i wynika z realnych w danym systemie rzecznym, korzystnych lub niekorzystnych sytuacji związanych ze „spotykaniem się” lub „mijaniem się w czasie” kulminacji wezbrań na cieku głównym i jego dopływach)

Uwaga:Przebieg granic stref zagroŜenia odpowiada sytuacji bardziej niekorzystnej, niŜ ma to zwykle miejsce.

Rzeczywiste wezbrania mają bowiem określoną objętość, a przepływ maksymalny w danym przekroju poprzecznym trwa stosunkowo krótko w porównaniu z czasem trwania przejścia fali przez ten przekrój. W kategoriach hydraulicznych przebieg wezbrania to ruch nieustalony. Przyjęte załoŜenie odpowiada sytuacji nieskończenie długo trwającego przepływu o danej wartości (ruchu ustalony). Granica strefy zagroŜenia odpowiada więc obwiedni maksymalnych wartości przepływów o określonym prawdopodobieństwie przewyŜszenia w danym systemie rzecznym.


4. Rodzaje stref zagro Ŝenia powodziowego

Definicja (zgodna z Ustawą Prawo wodne):

„Strefa zagro Ŝenia powodziowego w rejonie rzeki nieobwałowanej jest to obszar zalewu terenów przybrze Ŝnych, wywo łany wysokim przep ływem prawdopodobnym”.

Uwaga:

Za podstawową (maksymalną) granicę strefy zagroŜenia powodziowego dla rzek przyjmuje się zasięg tzw. zalewu stuletniego, określanego dla przepływu wysokiego o prawdopodobieństwie przewyŜszenia p = 1%.

Ten zasięg zalewu obejmuje obszary występowania wód powierzchniowych, takŜe stojących oraz obszary intensywnego przepływu (teren zalewowy, koryto wielkiej wody - trasa powodzi)


4. Rodzaje stref zagro Ŝenia powodziowego - cd

Trasa powodzi

Obszar zalewu dla wody 100 letniej

Tereny zalewowe

Tereny zalewowe

Schemat strefy zalewu powodziowego

Teren zalewowyretencjonujący wodę

Granice koryta wielkiej wody

Rzeka

Schemat wy łączenia koryta wielkiej wody z obszaru zalewowego retencjonuj ącego wodę



Zw. wody dla Q1%

Szerokość strefy ASW

(Lewa strona rzeki)


(Prawa strona rzeki)

Zasięg strefy A1

Zasięg strefy A10

Koryto główne

A0A0

STREFA A1 (podstawowa) - określona jest przez granicę zalewu dla przepływu maksymalnego o prawdopodobieństwie przewyŜszenia 1%.

STREFA A0 - część strefy A1 o najniŜszym poziomie zagroŜenia: głębokość wody nie przekracza 0.5 m, prędkośćprzepływu jest znikoma.

STREFA A10 - część strefy A1 o najwyŜszym poziomie zagroŜenia powodziowego.



Definicja strefy A10:

1) Obszar zasięgu zalewu odpowiadający przepływowi wysokiemu o prawdopodobieństwie przekroczenia p = 10%;

2) Strefa, w której ruch wody charakteryzuje się następującymi parametrami:- głębokość wody h ≥ 0.5 m, - głębokość wody i średnia prędkość przepływu, spełniające warunki:

h > 0 [m] i v > 2.0 [m/s]h ≥ (1.5 – 0.5) [m] i v ≤ 2.0 [m/s]



Zw. wody dla Q1%


(Lewa strona rzeki)


(Prawa strona rzeki)

Zasięg strefy A1

Zasięg strefy A10

Koryto główne

A0A0

a) głębokość zalewu h:duŜa: h > 1.0 [m]średnia: h od 0.5 do 1.0 [m]mała: h < 0.5 [m]

średnia lokalna prędkość przepływu v:duŜa: v > 1.0 [m/s]średnia: v od 0.5 do 1.0 [m/s]mała: v < 0.5 [m/s]

STREFA ASW - strefa średniego i wysokiego zagroŜenia powodziowego - definicja

b) wyznaczenie pomocniczej granicy:zasięg zalewu dla przepływu wysokiego o prawdopodobieństwie wystąpienia Q2% - Q5%


5. Szczególne przypadki stref zagro Ŝenia powodziowego

a) obszary przybrze Ŝne rzek obwałowanych,

b) obszary intensywnego spływu powierzchniowego w re jonach o du Ŝych deniwelacjach terenu,

c) obszary zagro Ŝone skutkami awarii zapór przyzbiornikowych,

d) obszary podtopie ń


5. Szczególne przypadki stref zagro Ŝenia powodziowego - cd

Ad a) Strefa zagro Ŝenia powodziowego w obszarach przybrze Ŝnych rzek obwałowanych

Przypadki:

• lokalny niedobór wysokości obwałowań (czasem na nieznacznej długości 10 do 20 m),

• zbyt mała wysokość obwałowań na długościach całych sekcji wałów (najczęściej między dopływami),

• niedobór wysokości obwałowań wynikający z braku konserwacji międzywala

• zły stan techniczny obwałowań (przesiąki wody na zawale a potem rozmycie wału)



Ad a) Strefa zagro Ŝenia powodziowego w obszarach przybrze Ŝnych rzek obwałowanych - cd

ZałoŜenia do określenia stref zagroŜenia powodziowego w obszarze przybrzeŜnym rzek obwałowanych:

1. Koryto wielkiej wody (trasę powodzi) określa linia obwałowań; przepustowość tego koryta wynika z wysokości obwałowań (moŜe być zmienna na długości) .

2. Niedobór wysokości obwałowania oceniany jest dla przepływu miarodajnegoi kontrolnego dla danej klasy obwałowania (Rozporządzenie Ministra OŚZNiL z dnia 20 grudnia 1996 roku w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane gospodarki wodnej i ich usytuowanie – obecnie z 2007 roku).

3. Zasięg zalewu wynikający z niedostatecznej wysokości obwałowania określany jest dla danego przepływu miarodajnego i kontrolnego przy załoŜeniu, Ŝe poziom wody po przelaniu przez wał (lub/i po jego zniszczeniu) osiąga na zawalu odpowiednią wartość. Przypadek ten obejmuje następujące sytuacje:

• lokalną, związaną z niewielką długością niedoboru wysokości obwałowania,

• występującą na długości całej sekcji wału.

4. W przypadku wałów spełniających swe zadania ochronne dla przepływu miarodajnego i kontrolnego, stref ę potencjalnego zalewu (na skutek nieprzewidzianej awarii) dla przepływu Q1% określa się jak dla rzeki nieobwałowanej



Ad b) Strefa zagro Ŝenia powodziowego w obszarach intensywnego sp ływ wód opadowych w rejonach o du Ŝych deniwelacjach terenu

ZałoŜenia:

• natęŜenie przepływu wysokiego Q10% jako wartość miarodajna wstępna,

• korekta wartości przepływu miarodajnego dla strefy zagroŜenia na podstawie szczegółowej analizy wyników obliczeń opartych na załoŜeniu wstępnym, a takŜe dyskusji środowiskowej i konfrontacji z warunkami lokalnymi; skorygowany przepływ miarodajny będzie zawarty pomiędzy wartościami Q10% i Q1%, odpowiednio do warunków lokalnych.



Ad c) Strefa zagro Ŝenia skutkami awarii zapór

Problem zasięgu zalewu regulują w tym przypadku odrębne przepisy.

Dotyczą one bezpieczeństwa budowli i określenia skutków ich awarii.

W szczególności obejmują one określenie rodzaju awarii, czyli:

• rozległości uszkodzenia części betonowej budowli lub

• rozległości rozmycia części ziemnej,

a w konsekwencji parametrów transformacji fali powodziowej, wywołanej wypływem wody ze zbiornika retencyjnego.

Zasięg strefy zalewu poniŜej budowli jest określany na podstawie obwiedni maksymalnych stanów wody wypływającej ze zbiornika.

Wynik symulacji tego typu strefy naleŜy nanieść na podkład geodezyjny, wyodrębniając specjalnym oznaczeniem szczególny charakter zalewu.



Ad d) Określenie stref zagro Ŝenia powodziowego w obszarach podtopie ń oraz retencjonowanie wody na obrze Ŝach rzek i potoków

Lokalne podtopienia, wynikłe z nieszczelnych zabezpieczeń przed powodzią, w tym obwałowań, identyfikuje się na podstawie danych historycznych z ostatniej duŜej powodzi.

W przypadkach udokumentowanych i zweryfikowanych w terenie naleŜy nanieść na mapie odpowiadający im zasięg zalania i odpowiednio go oznaczyć.

ocena zagro enia i system ochrony przed powodzi...

Documents