Naukowcy z PW o sytuacji powodziowej w Polsce

W obliczu katastrofalnych powodzi, które nawiedziły Polskę w ostatnich dniach, naukowcy z Politechniki Warszawskiej występowali w ogólnokrajowych mediach i komentowali bieżącą sytuację hydrologiczną. Nasi eksperci starali się też wyjaśnić podstawowe zjawiska i procesy, związane z kataklizmem, jakim jest powódź, a także przybliżyli środki temat środków ochrony przeciwpowodziowej. 

Prof. Paweł Popielski, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej

• W Radiu Tom FM nasz ekspert wyjaśniał różnice pomiędzy obiektami hydrologicznymi, jak tamy, zapory czy zbiorniki retencyjne:

- Tamy są to budowle regulacyjne. Do piętrzenia wody służą zapory, ewentualnie wały. Tak, zdarza się, że tak jak każdy obiekt techniczny, obiekt hydrotechniczny, taki jak zapora lub wał przeciwpowodziowy, może ulec awarii i katastrofie. (…) Wszystko to zależy od obiektu, od jego eksploatacji, ale też historia pokazuje, czy właśnie ta wiedza inżynierska, że awarie obiektów hydrotechnicznych albo zdarzają się bardzo szybko po ich wybudowaniu, oddaniu po użytku, 
bo wtedy najczęściej wychodzą jakieś błędy projektowe, błędy wykonawcze, a jeżeli już zaczną pracować, to potem wchodzi proces starzenia się materiału, procesy reologiczne i w tym momencie jest bardzo ważna odpowiednia eksploatacja, odpowiednie dane o obiekt.

- Zbiorniki retencyjne, jak sama nazwa wskazuje, służą do gromadzenia wody. I w skład takiego zbiornika chodzą najczęściej zapory różnego rodzaju. Najczęściej są to zapory ziemne, mogą być to zapory czołowe, zapory boczne. Oraz taka sekcja, wykonana najczęściej z betonu,  w której znajdują się elementy do przepuszczania wody. (...)  Jeżeli mamy prognozę, że idą opady, jest niebezpieczeństwo powodzi, możemy w odpowiedni sposób przygotować ten zbiornik, spuścić w kontrolowany sposób z niego wodę w bezpiecznych objętościach, tak żeby opad, ewentualnie woda dopływająca rzeką do zbiornika, mogła być zatrzymana albo w 100% w zbiorniku i wręcz nie popłynęła dalej (…) Zbiorniki suche są to zbiorniki takie, które mają wykonane wszystkie zapory, elementy właśnie do upuszczania wody, spusty denne, przelewy powierzchniowe. Tylko one normalnie są przeznaczone do eksploatacji, kiedy nie ma powodzi. A w momencie, gdy następuje wezbranie, te zbiorniki są dostosowane do wypełnienia wodą i też w sposób kontrolowany, żeby woda była spuszczana do obiektów poniżej, do rzek poniżej.

Cała rozmowa dostępna tutaj. 

• W środę 18 września ekspert komentował bieżącą sytuację powodziową w okolicach Wrocławia, do którego zbliżała się fala kulminacyjna:

- W tym momencie zarządzamy powodzią w ten sposób, że decydujemy, w którym zbiorniku możemy jeszcze gromadzić wodę, a w którym opróżniać. Najważniejsze: nie można dopuścić do tego, aby do Wrocławia w tym samym czasie dopłynęły wezbrania z Nysy Kłodzkiej oraz Odry górnej. Trzeba spłaszczyć falę, zmniejszyć jej wysokość, to decyduje o poziomie wody między wałami i ryzyku dla miasta. (…) Najbardziej niebezpieczna jest wysokości fali i - najważniejsze - żeby jej rzędna była poniżej korony wałów, często podwyższanych różnymi metodami. Dlatego równocześnie lokalnie układa się worki z piaskiem. One nie tylko podwyższają wysokość wału, ale też dociążają sam obiekt. Przelanie się wody górą, nad wałem, powoduje zniszczenie obiektu i dalej zjawiska przebiegają już dynamicznie. (…) Przelanie się wody górą to jedna z najczęstszych przyczyn zniszczeń samego obiektu. Jest to skrajnie niebezpieczne. Jeśli skumulujemy wodę w dużej objętości w zbiorniku retencyjnym i potem dojdzie do awarii, jak przelanie się czy pęknięcia zapory lub wału, to uruchomiona fala niczym tsunami rusza w dół. Na rzece Nysa Kłodzka udało się ograniczyć dynamikę zjawiska.

Cały materiał dostępny tutaj.  

• W programie „Otwarta konserwa” Prof. Popielski mówił m.in. tym, dlaczego zawiodły algorytmy, które powinny pomóc przewidzieć powódź:

- Każdy model, jak każda zależność matematyczna, jest uzależniony od danych. Aktualnie możemy powiedzieć, że mamy pewien problem z Big Data, że tych danych jest tak dużo, że jest pewien problem z obróbką błyskawiczną czy w czasie rzeczywistym i zasileniem  odpowiednich modeli. Dodatkowo, częściowo te dane mogą być błędne, mogą być błędy ludzkie, można opierać się na danych niekoniecznie dobrej jakości, więc kwestia odpowiedniego posortowania tych danych jest bardzo ważna. (…) Pracujemy z wodą, bardzo dynamicznym żywiołem, i praktycznie interakcja wody z konstrukcją jest bardzo ważna i zmienna w czasie, więc ta sytuacja może się zmieniać. (…) Model bazuje na pewnych danych wejściowych, które były różne. Działalność modeli jest uzależniona od bardzo wielu czynników i tak jak wypowiadali się różni hydrolodzy, to te modele wykazywały różne dane. 

- Nawet jeżeli mamy wały wybudowane do określonej rzędnej, takiej, żeby woda w międzywalu, czyli tej przestrzeni między wałami, mieściła się w rzece, to jeżeli jest kwestia wytężenia materiału, zjawiska filtracji wody przez wał, to w tym momencie mogą powstać rożnego rodzaju deformacje filtracyjne. Jeżeli te obiekty mają kilka, kilkanaście lat, to tak jak każde urządzenie techniczne – trzeba je w odpowiedni sposób eksploatować, oceniać, naprawiać, więc zawsze może się zdarzyć taka sytuacja, że może nastąpić awaria. I widzimy, że awaria, wyrwa na wale występuje na odcinku kilku, kilkunastu metrów, lokalnie.

Cała rozmowa dostępna tutaj.   

• O tym, co jest istotne w przypadku powodzi Profesor mówił w rozmowie z portalem Inzynieria.com:

- W walce z wielką wodą kluczowe są systemy, bo nie pomogą ani same wały, ani same zbiorniki. Przy czym nigdzie na świecie nie ma systemów przeciwpowodziowych, które zapewniłyby stuprocentowe zabezpieczenie. Zawsze jest ryzyko, bo z jednej strony woda to bardzo dynamiczny żywioł, a z drugiej – jej interakcja z budowlą hydrotechniczną jest zmienna w czasie. (…) W regionach górskich, tak jak i na innych terenach, najważniejsze jest opóźnienie spływu, by fala powodziowa była niższa, ale przez to rozsunięta w czasie.

Cały materiał dostępny tutaj.

Dr inż. Krzysztof Wrzosek, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej, wiceprzewodniczący Polskiego Komitetu Wielkich Zapór

• Dr Wrzosek wystąpił w Polskim Radiu 24, gdzie rozmowa skupiła się wokół budowli hydrotechnicznych, które pomagają ograniczyć skutki powodzi.

- Dla budowli hydrotechnicznych 100 lat to nie jest jeszcze taki wiek, jak na przykład dla samochodu. Te budowle projektuje się na dłuższy okres użytkowania, a poza tym te budowle poddawane są okresowym przeglądom, tak że ich stan techniczny musi gwarantować ich bezpieczne użytkowanie. (…) Zresztą budowle klasy pierwszej i drugiej, bo mamy klasyfikację, zawsze są oddawane do użytku po próbnym napełnieniu. Wtedy trzeba sprawdzić to, można powiedzieć, w naturze, jak to wszystko zostało wykonane. Chociaż pomimo że mamy odpowiednią kontrolę jakości prac, to zawsze sprawdzamy, tak jak np. rurociągi poddajemy próbnemu ciśnieniu. Nie wszystkie budowle obecnie mogą być poddawane takim próbom, np. zbiorniki suche, które nie mają zamknięć, to nie możemy ich napełnić, to dopiero przy pierwszym napełnieniu to można sprawić. To mieliśmy teraz właśnie w Raciborzu. (…) Na szczęście można powiedzieć ten zbiornik został zrealizowany i zadziałał. To już wiemy, że zadziałał. Podobnie zadziałał zbiornik w Czorsztynie, który został zbudowany w 1997 roku. (…) Mówiąc tutaj o Kotlinie Kłodzkiej, to rzeczywiście, żeby chronić ten rejon, należałoby mieć wybudowane tych dziewięć zaplanowanych zbiorników. Na szczęście udało się wybudować cztery. Brakuje tych pięciu i teraz widzimy brak tych zbiorników. (…) 

Cała rozmowa dostępna tutaj.  

• W studiu wPolsce 24 nasz ekspert podkreślił, że to nie jest właściwy czas na analizy i wyciąganie wniosków związanych z powodzią, ale należy o nich bezwzględnie pamiętać po opanowaniu sytuacji kryzysowej, z jaką obecnie się mierzymy:

- Teraz to tylko możemy się skupić na ratowaniu człowieka, na ratowaniu jego mienia i to są działania, które musimy prowadzić, dokładając wszelkich starań. Myślę, że nie jest czas teraz, żeby rozmawiać o przyszłości, chociaż to się samo narzuca, bo zawsze jak przychodzi jakiś żywioł, to zawsze temat jest bardzo gorący, ale później szybko o tym zapominamy. I to jest etap, w którym jesteśmy. Musimy się ratować, musimy ratować ludzi i ich mienie. Później musimy się skupić, ten drugi etap to bym widział w ten sposób, że musimy się skupić na tym, żeby pomóc tym ludziom. Pomóc tym ludziom, jak najszybciej wrócić do normalności. Ale trzeci etap jest bardzo ważny, o którym zawsze pamiętamy, kiedy ten żywioł występuje albo krótko po nim, a potem zapominamy. Powinniśmy jak najszybciej usiąść i porozmawiać, jak możemy się chronić na przyszłość. (…) Nie możemy żywiołu ujarzmić, nie możemy go zupełnie opanować, ale możemy mitygować skutki tych żywiołów, zarówno suszy, jak i powodzi. I jednak bym był skłonny tutaj do takiego stwierdzenia, że te zjawiska, chociaż są po różnych stronach, to się ze sobą łączą. Te budowle hydrotechniczne powinniśmy tak projektować i tak wykonywać, aby służyły zarówno ochronie przeciwpowodziowej, jak i suszy.

Dr inż. Krzysztof Kaczorek, Wydział Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej

• Ekspert wypowiedział się na antenie TVN24 na temat działań, jakie należy podjąć, w kwestii zabezpieczenia w przyszłości terenów zalewowych:

- Dyskusja nie powinna być o tym, czy tam budować, czy nie, bo to już się stało. Te budynki już tam stoją. Nie będziemy teraz przesiedlać tych mieszkańców. Tutaj powinno zadziałać państwo i wreszcie powinniśmy zacząć nadrabiać tak naprawdę dekady zaniedbań. Miało powstać jeszcze 8 innych zbiorników, ale niestety nie powstały i dzisiaj byłyby nam zdecydowanie tutaj potrzebne.

• Dr Kaczorek wystąpił również w na antenie TVP w programie „Panorama”

- Mamy coraz mniej osób do pracy, mamy coraz mniej kadry inżynierskiej, mamy coraz mniej pracowników fizycznych, technicznych i przy takich ograniczonych zasobach takie prace mogą ulec znacznemu wydłużeniu.