Eksploatacja osadów z koryt rzecznych



Pobieranie 28.79 Kb.
Data10.05.2016
Rozmiar28.79 Kb.


Agata Certa

E-mail: agata.pustelnik@gmail.com

Tel. kom.: 0-501-577-626

Eksploatacja osadów z koryt rzecznych

Koryta rzek o aluwialnym1 dnie są dla ludzi źródłem piasku, żwiru, kamieni rzecznych wykorzystywanych jako kruszywa w budownictwie i drogownictwie. Eksploatacja tych surowców prowadzona była w czasach historycznych i jest stale powszechnym procederem w wielu krajach, zwłaszcza intensywnie rozwijających się, i w których brak alternatywnych źródeł kruszyw. Wydobywaniu materiału dennego z koryt rzecznych sprzyja to, że:



  • materiał jest granulowany/ziarnisty, zaokrąglony, dobrze przesortowany, pozbawiony zanieczyszczeń,

  • źródło materiału jest zazwyczaj blisko miejsca docelowego, rynków zbytu, co zmniejsza koszty transportu,

  • eksploatacja kruszywa wymaga niewielkich nakładów,

  • materiał jest okresowo uzupełniany z górnych odcinków rzeki podczas wysokich stanów wód (Rinaldi i in., 2005).

W Polsce wydobywanie osadów dennych z rzek bez zezwolenia zostało prawnie zakazane. Zgodnie z ustawą Prawo wodne (Dz. U. 2001 nr 115 poz. 1229 z późn. zmian., art. 34 ust. 4.) istnieje możliwość poboru niewielkich ilości kamieni, żwiru, piasku z koryt rzek w granicach tzw. powszechnego korzystania z wód po uzyskaniu zgody właściciela wody w miejscach wyznaczonych przez radę gminy w drodze uchwały. Prowadzenie eksploatacji osadów z koryt rzek na większą skalę jest uwarunkowane uzyskaniem pozwolenia wodnoprawnego u marszałka województwa. Wniosek o uzyskanie takiego pozwolenia wymaga dołączenia dokumentów określonych w Ustawie Prawo wodne (Dz. U. 2001 nr 115 poz. 1229 z późn. zmian.; rozdział: Pozwolenia wodnoprawne: art. 122-141). Ustawa ta wskazuje na istotność rozważenia wpływu na środowisko, ale najczęściej postępowania w sprawie wydania pozwolenia wodnoprawnego na pobór osadów z rzek odbywają się z pominięciem odpowiedniej analizy wpływu na środowisko. W przypadku planowanego wydobycia w sąsiedztwie lub w obszarach Natura 2000 Ustawa z dnia 3 października 2008 roku o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska, oraz o ocenach oddziaływania na środowisko (Dz. U. 2008 nr 199 poz. 1227, art. 96) wprowadziła obowiązek rozważenia potencjalnego oddziaływania. Z dniem wejścia w życie ustawy 15 listopada 2008 roku urzędy marszałkowskie powiadamiają wnioskodawcę o konieczności uzyskania odpowiedniej opinii z Regionalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska.

Mimo tych uregulowań prawnych wciąż istnieje niekontrolowany pobór materiału dennego z rzek. Zdarzają się też przypadki bardzo szkodliwego usuwania całych łach żwirowych położonych naprzeciw brzegów zagrożonych erozją, prowadzonego za wiedzą władz wodnych (Bojarski i in., 2005). Legalna eksploatacja jest często uzasadniana potrzebami ochrony przeciw-powodziowej, zapobiegania erozji wklęsłych brzegów zlokalizowanych naprzeciw łach korytowych, a także utrzymania drożności rzek dla żeglugi. Jako argument dla pozyskiwania kamieni, żwiru, piasku z koryt rzek wskazywana jest zdolność rzeki do dostarczania osadów z wyżej położonych odcinków (Rinaldi i in., 2005). Prowadzeniu nielegalnej eksploatacji, mającej miejsce głównie w terenach górskich, sprzyja brak wiedzy o szkodliwości tego procederu. Pozyskiwanie osadów z rzek ma swoje długie tradycje, co dla wielu osób jest motywem uzasadniającym jego kontynuację. Często brakuje refleksji nad skutkami nieograniczonej eksploatacji tych surowców. Obecnie wiadomo już jednak o wielu negatywnych efektach deficytu materiału dennego w korytach rzek. Wśród nich można wskazać (Rinaldi i in., 2005):


  • efekty morfologiczne:

    • degradacja dna/pogłębianie się koryta przemieszczające się w górę rzeki,

    • degradacja dna/pogłębianie się koryta przemieszczające się w dół rzeki,

    • boczna niestabilność koryta,

    • zmiany koryta rzeki spowodowane jego przerzutem do żwirowni istniejących na terasach zalewowych,

    • rozwój obrukowania dna,

    • szkodliwy wpływ na infrastrukturę jak mosty, budowle regulacyjne,

  • efekty hydrologiczne:

    • obniżanie zwierciadła wód gruntowych w dnie doliny,

    • wpływ na częstość i wysokość zatapiania obszaru zalewowego (zazwyczaj poziom zatapiania obniża się na skutek wzrostu pojemności koryta spowodowanego eksploatacją materiału dennego i dalszym obniżaniem się dna koryta),

  • efekty przyrodnicze:

    • zanikanie/degradacja siedlisk rzecznych i nadrzecznych,

    • w konsekwencji – zanikanie organizmów wodnych.

Należy podkreślić, że powyższe efekty są szczególnym zagrożeniem w przypadku rzek, w których akumulacja osadów nie występuje, lub jest niewielka, gdzie dno jest podścielone cienką warstwą aluwiów a także w uregulowanych ciekach, i gdy eksploatacji osadów towarzyszy inna działalność człowieka zmniejszająca dostawę rumowiska do rzeki. Jedynie w przypadku rzek, w których akumulacja osadów korytowych przybiera znaczące rozmiary, ich kontrolowany pobór może okazać się najlepszym sposobem zmniejszenia zagrożenia powodziowego, oraz może mieć pozytywny wpływ na stabilność rzeki i możliwości jej rewitalizacji. W celu uniknięcia zagrożeń spowodowanych eksploatacją osadów z koryt rzecznych konieczne jest przeprowadzenie oceny oddziaływania takiej działalności na środowisko (Rinaldi i in., 2005).

Obecnie wydawanie zezwoleń na pobór kruszywa z koryt rzecznych zazwyczaj nie jest poprzedzone procedurą umożliwiającą ocenę jego skutków. Jako przyczyny takiego stanu rzeczy można wymienić (Rinaldi i in., 2005):


  • niewystarczającą literaturę przedmiotu wpływającą na słabe rozeznanie efektów poboru kruszyw z rzek wśród zarządzających gospodarką wodną,

  • nieuwzględnianie kosztów środowiskowych w analizie strat i zysków przy porównywaniu z innymi źródłami kruszyw, takimi jak kopalnie na terasach rzek, kamieniołomy, ujścia rzek do zbiorników zaporowych, i inne,

  • traktowanie oceny potencjalnych efektów eksploatacji materiału dennego z rzek jako kosztownej i czasochłonnej procedury.

Dla dobra ludzi, którzy są uzależnieni od swojego środowiska życia, konieczne jest zrewidowanie podejścia do eksploatacji kruszyw z rzek. W tym zakresie kluczowe są dwie kwestie:



  • znajomość bilansu rumowiska w skali zlewni/całego biegu rzeki,

  • szersze stosowanie dostępnej wiedzy naukowej, szczególnie w zakresie geomorfologii fluwialnej2 i hydrauliki przepływów w korytach otwartych3.

Wydawanie pozwoleń na pobór osadów z rzek oraz zarządzanie działalnością wydobywczą powinny wymagać przeprowadzenia szczegółowej analizy według poniższego schematu (Rinaldi i in., 2005):



  • Ogólna analiza systemu rzecznego w skali zlewni oraz danego odcinka koryta mająca na celu wskazanie czy istnieją warunki do eksploatacji osadów rzecznych, w tym zbadanie:

    • historycznych i teraźniejszych trendów zmian koryta,

    • źródeł rumowiska w zlewni i wzdłuż biegu rzeki,

    • sposobów i tempa transportu rumowiska w systemie rzecznym,

    • obecności naturalnych (np. jezior) i sztucznych obiektów (np. zapór przeciwrumowiskowych, zbiorników zaporowych, jazów) mających wpływ na transport rumowiska z biegiem rzeki.

Eksploatację materiału dennego z rzeki można rozważać jedynie wówczas, gdy w rzece zachodzi akumulacja osadów korytowych oraz gdy w zlewni tworzą się znaczne ilości rumowiska i jest ono często dostarczane do rzeki.

  • Przy spełnieniu powyższych założeń, dalsza analiza powinna obejmować:

    • identyfikację możliwych miejsc eksploatacji osadów w odcinkach rzeki, gdzie akumulacja występowała w przeszłości i występuje obecnie,

    • określenie poziomu wydobycia na podstawie pomiarów transportu rumowiska i przy użyciu równań transportu rumowiska, przy czym wielkość wydobycia powinna być znacząco mniejsza od poziomu określonego tempem dostarczania osadów z górnych odcinków rzeki. Wielkość ta powinna odpowiadać nadmiarowi dostawy rumowiska powodującemu agradację dna rzeki w stosunku do zdolności transportowej rzeki w danym odcinku. Nadmiar ten (oraz dopuszczalna wielkość wydobycia rumowiska) powinien być obliczony na podstawie bilansu osadów dla danego odcinka rzeki oraz możliwych zmian poziomu dna rzeki przy zastosowaniu równania ciągłości transportu rumowiska;

    • prognozę morfologicznych, hydraulicznych, ekologicznych, i środowiskowych efektów eksploatacji; w miarę możliwości wskazane jest zastosowanie modelowania numerycznego w celu określenia scenariuszy rodzaju i wielkości zmian morfologii koryta rzeki.

  • Monitoring w celu oceny efektywności wydobycia i jego skutków, obejmujący:

    • objętości wydobywanych materiałów,

    • zmiany koryta (na podstawie serii pomiarów w ustalonych przekrojach poprzecznych i okresowych pomiarów topograficznych),

    • hydrauliczne i ekologiczne warunki w rzece.

  • Zarządzanie na podstawie rezultatów monitoringu:

    • okresowa weryfikacja zezwoleń w zakresie ilości wydobywanego materiału oraz miejsc jego poboru,

    • w uzasadnionych przypadkach – zaprzestanie eksploatacji.

Obecnie w Polsce sytuacja niedoboru aluwiów dotyczy m.in. wszystkich głównych rzek polskich Karpat, ich beskidzkich i podhalańskich dopływów oraz górnego biegu Wisły. W ciągu XX wieku rzeki te wyraźnie się wcięły. W karpackich dopływach Wisły wielkość tego wcięcia wyniosła od 0,5 do niemal 4 m i w wielu ich przekrojach tempo obniżania się dna było szczególnie szybkie w drugiej połowie stulecia (Wyżga, 2008). W wielu odcinkach tych rzek proces ten trwa nadal, w innych zaś uległ zahamowaniu, gdy koryto docięło się do litej skały.

Szczególne niekorzystne efekty intensywnego poboru osadów dennych z koryt rzek udokumentowano w odniesieniu do rzek karpackich: Ropy i Wisłoki (Wyżga, 2005; Rinaldi i in., 2005). Eksploatacja żwiru z koryta Ropy w latach 1941-1966 doprowadziła do całkowitego wyczerpania zasobów żwiru w korycie. W tym okresie wydobyto co najmniej 1 mln m3 żwiru (wielkość odpowiadająca usunięciu warstwy 1 m żwiru na długości 25 km rzeki o szerokości 40 m). Dodatkowo żwir pozyskiwano z podcięć rzeki oraz kopanek na terenie dna doliny. Na efekty tej działalności nałożyły się negatywne skutki ograniczenia rolniczego użytkowania gruntów w Beskidzie Niskim oraz wzrostu lesistości w tym obszarze. Usunięcie żwiru spowodowało lokalne obniżenie dna rzeki o 1,5 m i przekształcenie aluwialnego koryta w koryto skalne. Kolejnymi skutkami była erozja wsteczna i obniżenie dna w wyższym odcinku rzeki, a także degradacja dna przemieszczająca się w dół rzeki.

Zmienione zostały także stosunki wodne Ropy. Zarejestrowano znaczny wzrost średniego rocznego przepływu rzeki (wobec braku odprowadzania części wód drogą podziemną w obrębie usuniętej warstwy żwirów). W konsekwencji nastąpiło także zmniejszenie zasobów wód podziemnych w warstwie aluwiów. Ponadto, przepływy wezbraniowe są obecnie przenoszone w obrębie pogłębionego koryta, nie powodując zatapiania brzegów rzeki.

Pobór żwiru z koryta Wisłoki był szczególnie intensywny w latach 50. i 60. ubiegłego stulecia. W latach 1955-64 wydobyto 2,1 mln m3 żwiru pomiędzy połączeniem Wisłoki z Ropą i Jasionką a ujściem Wisłoki do Wisły. Tempo dostawy rumowiska z wyższych odcinków rzeki uległo w tym czasie obniżeniu na skutek zalesienia górskiej części zlewni oraz pozyskiwania żwiru z koryta Ropy. Przeprowadzone szacunki określiły czas całkowitego uzupełnienia objętości osadu wydobytego z koryta Wisłoki na około 500 lat. Intensywnej eksploatacji żwiru towarzyszyło szybkie pogłębianie się koryta Wisłoki. Pomiędzy rokiem 1953 a połową lat 90. minimalne roczne stany Wisłoki w przekroju Łabuzie obniżyły się łącznie o około 2,5 m. Koryto zawężano w tym czasie za pomocą ostróg, co skutkowało zwiększeniem zdolności transportowej rzeki, a w konsekwencji dalszym wcinaniem się Wisłoki. Proces ten następował mimo przeniesienia wydobycia do żwirowni na dnie doliny po wprowadzeniu zakazu eksploatacji z koryta.

Znaczenie eksploatacji osadów dennych dla wcięcia się Wisłoki podkreślają dwa fakty: wśród głównych rzek polskich Karpat Wisłoka cechuje się największym pogłębieniem się koryta w XX wieku, mimo, że ta rzeka jako jedyna nie została odcięta od dostawy rumowiska przez zbiornik retencyjny, oraz to, że największe wcięcie rzeki miało miejsce w odcinku z najbardziej intensywną eksploatacją osadów dennych (Wyżga, 2005).

Niekorzystne efekty wcięcia się Wisłoki (Wyżga, 2005), to m.in.: podmywanie filarów mostów i budowli regulacyjnych, odsłanianie ujęć wodnych, obniżanie poziomu wód gruntowych w dnie doliny. Ponadto zwiększona została koncentracja przepływów wezbraniowych w korycie. W obszarze zalewowym na pogłębionym odcinku rzeki wystąpiło zmniejszenie retencji wód wezbraniowych co zwiększyło zagrożenie powodziowe w niższym odcinku rzeki. Na skutek zmniejszenia częstotliwości przepływów ponadpełnokorytowych i zwiększenia przepływu rumowiska unoszonego w obrębie pogłębionego koryta zmalała możliwość akumulacji osadów poza korytem. Jest to powodem przenoszenia ładunku zawiesinowego Wisłoki bezpośrednio do Wisły, co przyczynia się do agradacji w środkowym biegu tej rzeki.

Trzeba zaznaczyć, że sprzeciw wobec wydobywania osadów z koryt rzecznych nie dotyczy eksploatacji ze żwirowni zlokalizowanych w dnach dolin, poza korytami rzek. Wobec dążenia do rozwoju kraju, potrzeb budownictwa mieszkaniowego, budowy dróg, celem powinno być promowanie powstania licznej sieci żwirowni, które będą legalnie sprzedawać tanie kruszywo i tym samym będą miały szansę wyeliminować często nielegalną eksploatację prowadzoną w korytach rzecznych.


Literatura:
Bojarski A., Jeleński J., Jelonek M., Litewka T., Wyżga B., Zalewski J., 2005, Zasady dobrej praktyki w utrzymaniu rzek i potoków górskich, Ministerstwo Środowiska, Departament Zasobów Wodnych, Warszawa.

Rinaldi M., Wyżga B., Surian N., 2005, Sediment mining in alluvial channels: physical effects and management perspectives, River Research and Applications 21: 805-828.

Ustawa z dnia 3 października 2008 roku o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska, oraz o ocenach oddziaływania na środowisko (Dz. U. 2008 nr 199 poz. 1227).

Ustawa z dnia 18 lipca 2001 roku Prawo wodne (Dz. U. 2001 nr 115 poz. 1229 z późn. zmian.).

Wyżga B., 2005, Wpływ eksploatacji osadów z koryt na systemy rzeczne, VII Zjazd Geomorfologów Polskich, Kraków, 19-22 września 2005, red. Kotarba A., Krzemień K., Święchowicz J., 531-536.

Wyżga B., 2008, Wcinanie się rzek polskich Karpat w ciągu XX wieku, Stan środowiska rzek południowej Polski i możliwości jego poprawy – wybrane aspekty, red. Wyżga B., 7-39.



1 Aluwia – osady rzeczne

2 Geomorfologia fluwialna – nauka o formach rzeźby powierzchni Ziemi tworzonych i przekształcanych przez procesy fluwialne, czyli związane z działalnością wód płynących

3 Hydraulika – nauka badająca przepływ cieczy w korytach otwartych oraz inżynierskie zastosowania tego przepływu






©absta.pl 2019
wyślij wiadomość

    Strona główna