Publikacje

Powodzie błyskawiczne na obszarach zurbanizowanych stają się coraz częstszym i bardziej dotkliwym zjawiskiem. Wzrost częstotliwości i intensywności opadów, połączony z uszczelnieniem gruntów w miastach, prowadzi do gwałtownego spływu wody deszczowej i podtopień.

W niektórych przypadkach miejskie powodzie błyskawiczne występują nawet kilkunastokrotnie częściej niż jeszcze 15-20 lat temu (Nauka o Klimacie, 2024). Jakie są tego przyczyny i co warto robić, aby nasze miasta były bardziej odporne na tego typu zjawiska?

Przez lata definicja powodzi błyskawicznej obejmowała jedynie rzeczne powodzie błyskawiczne, które rejestrowane były przez dedykowane instytucje głównie na obszarach górskich i wyżynnych. Obecnie w naszej świadomości, w dobie powszechnego dostępu do mediów społecznościowych, pod tym pojęciem istnieją przede wszystkim tzw. miejskie powodzie błyskawiczne, które zdarzają się nie tylko coraz częściej i są coraz bardziej dotkliwe.

Powodzi błyskawicznych jest coraz więcej, są też coraz bardziej intensywne

Powodzi błyskawicznych jest więcej, na co w uproszczeniu składają się dwa czynniki. Pierwszy z nich to zmiany klimatu i idąca wraz z nimi zmiana struktury opadów. Mimo, że suma rocznych opadów nie zmienia się znacząco, spada ich częstotliwość. Deszcze występują rzadziej, ale są zdecydowanie bardziej intensywne. Prowadzi to do częstszych i głębszych susz, przeplatanych ulewnymi deszczami – z tego powodu powodzie błyskawiczne powstają szybciej i gwałtowniej. 

Zwiększa się częstotliwość opadów o wysokim natężeniu, przez co, szczególnie latem, zalana może zostać znaczna część obszaru. Jedna krótkotrwała, lecz niezwykle intensywna nawałnica może spowodować nawet kilkadziesiąt lokalnych podtopień.

Drugi czynnik jest już bardzo lokalny i uzależniony jest od struktury pokrycia terenu, od tego w jakim stopniu powierzchnia jest zdolna do przyjmowania wód opadowych. Uszczelnienie gruntu wzmaga skutki opadów, woda nie jest w stanie wsiąkać w głąb podłoża, dodatkowo nie idzie ono w parze z rozwojem i odpowiednim planowaniem zieleni w wielu miastach.

Obszary zurbanizowane charakteryzują się warunkami klimatycznymi odrębnymi od terenów je otaczających. W miastach pada więcej niż poza ich granicami. Dzieje się tak m.in. ze względu na występowanie miejskich wysp ciepła, które przyczyniają się do powstawania chmur o budowie pionowej, będących źródłem opadów nawalnych. Należy jednak pamiętać, że każdy taki zurbanizowany obszar charakteryzuje się innymi uwarunkowaniami.

Natomiast faktem jest, że wzrost uszczelnienia powierzchni o 1% to wzrost ryzyka powodzi o 3,3% (Blum, 2020). Do tego znaczenie mają m.in. takie elementy jak spadki terenu, stan infrastruktury podziemnej, stopień uwilgotnienia gruntu i  przepuszczalności gruntu. Należy zatem pamiętać, że dwa obszary zbliżone przestrzennie mogą mieć zupełnie inną charakterystykę i generować zupełnie odmienne reakcje na tak samo intensywny opad deszczu.

Technologia w służbie bezpieczeństwa powodziowego

Aby określić zagrożenie, potrzebne są bardzo dokładne i lokalne badania i analizy, przede wszystkim bazujące na modelowaniu.

Im bardziej lokalne podejście do modelowanie, tym lepiej dostosowane do danych uwarunkowań rozwiązania, które precyzyjnie dopasują działania retencyjne, aby były skuteczne, przyjazne dla natury, a jednocześnie optymalne pod względem kosztowym.

Poniżej dzielimy się kilkoma przykładami, gdzie nasze kompleksowe, szyte na miarę rozwiązania są wykorzystywane na obszarach zurbanizowanych w projektach z jednej strony związanych z zabezpieczeniem przed powodzią, natomiast z drugiej, ze zwiększeniem zdolności retencyjnych.

Gdańsk: miasto – gąbka

Dobrym przykładem precyzyjnych i kompleksowych działań retencyjnych jest  Gdańsk, gdzie wdrożono strategię opartą na systemach małej retencji i zielono-niebieskiej infrastrukturze. Obszary zielone są modernizowane w taki sposób, żeby pełniły też funkcje retencyjne. Na szeroką skalę władze miasta inwestują w ogrody deszczowe, niecki retencyjne, rowy filtracyjne. Tego typu rozwiązania są na tyle rozpowszechnione, że aglomeracja przyjmuje charakter miasta-gąbki. Nasze grodzice winylowe zostały w Gdańsku wykorzystane właśnie w jednym z takich projektów, przy budowie ogrodów deszczowych.

Każde z miast ma nieco inne uwarunkowania i predyspozycje a ze względu na gęstą zabudowę, często historyczną, oraz skomplikowaną infrastrukturę podziemną, obszary zurbanizowane to olbrzymie wyzwanie dla projektantów i inwestorów. Tym ważniejsze jest precyzyjne dopasowywanie działań do lokalnych uwarunkowań.

Działania na rzecz poprawy bezpieczeństwa mieszkańców Bieżanowa

W ramach zadania „Poprawa bezpieczeństwa powodziowego w zlewni rzeki Serafy na obszarze dzielnicy XII Bieżanów-Prokocim w Krakowie” inwestor czyli Polskie Wody zdecydował się zrealizować projekt budowy dodatkowej infrastruktury przeciwpowodziowej, w ramach którego wykorzystano nasze grodzice winylowe. O profilu GW-610/9, wyposażone w specjalną uszczelkę, która zapewnia szczelność połączeń zamków na całej długości grodzicy już w momencie ich zainstalowania.

Zadaniem grodzic winylowych w tym projekcie było podwyższenie maksymalnego poziomu piętrzenia wody w korycie rzeki Serafa, ale również wydłużenie drogi filtracji w gruncie. Do całego projektu wykorzystano łącznie 3818 metrów kwadratowych grodzic o długości 1,5-2,0m.

Grodzice były wprowadzane w grunt po jednej, a odcinkowo po dwóch stronach koryta rzeki, zgodnie z zapotrzebowaniem oszacowanym w drodze analiz geotechnicznych. Z dbałością o estetyczny wygląd budowli,  konstrukcję z grodzic zwieńczono systemowym oczepem winylowym, również produkowanym przez Grupę Pietrucha.

W tym projekcie grodzice były instalowane z wykorzystaniem najpopularniejszej metody montażu, czyli za pomocą wibromłota. Warto jednak podkreślić, że odcinkowo montaż przebiegał na terenie o bardzo gęstej zabudowie. W związku z tym, w niektórych miejscach o ograniczonym dostępie, grodzice osadzano w wykopie wąskoprzestrzennym.

Dzięki zastosowaniu technologii grodzic winylowych i ich licznych przewag, gęsto zabudowane tereny wzdłuż rzeki Serafy zostały skutecznie i szybko zabezpieczone przed powodzią.

Tam, gdzie ważne było zachowanie przepustowości ciągów komunikacyjnych, ściany wykonane z grodzic winylowych uzupełniono modułowymi barierami przeciwpowodziowymi FloodWarden PRO, montowanymi wyłącznie w okresach zagrożenia.

Poznań

Grodzice winylowe i modułowe zamknięcie FloodWarden współpracują ze sobą w projekcie rewitalizacji zbiornika o powierzchni 6010 m², zlokalizowanego  na osiedlu domów jednorodzinnych w okolicach Poznania.

Wysłużona  infrastruktura na tym obszarze uniemożliwiała utrzymanie równego poziomu lustra wody w zbiorniku a osuwające się skarpy brzegowe, stwarzały zagrożenie dla bezpieczeństwa mieszkańców.

Celem projektu było zagospodarowanie stawu oraz przylegających terenów, aby stworzyć przestrzeń rekreacyjną dla lokalnej społeczności, która będzie jednocześnie stanowić ważny element infrastruktury związanej z zagospodarowaniem wód opadowych.

Z profili GW 610/9 o długości 3 m wykonano ciągłą palisadę wystającą ponad lustro wody na wysokość 15 cm, dzięki czemu zbiornik pełni funkcję retencyjną. Jednocześnie wyprofilowano skarpy stawu, aby przywrócić im funkcję rekreacyjną.

Do wykonania ściany wykorzystano 1090 m² grodzic a konstrukcję zwieńczono oczepem systemowym. Dzięki zastosowaniu oczepu osłonięto ostre krawędzie grodzic i zamaskowano nierówności nadając estetyczny wygląd i zabezpieczając konstrukcję przed działaniem czynników atmosferycznych. 

Aby przywrócić funkcje retencyjne obszaru, zmodernizowano również istniejący upust wody poprzez montaż mobilnych zastawek systemu Flood Warden w istniejącym jazie.

Odważne decyzje, zintegrowane działania

Podsumowując, problem powodzi błyskawicznych w miastach wymaga kompleksowego podejścia. Połączenie infrastruktury retencyjnej z zielonymi rozwiązaniami, a także uwzględnienie specyfiki lokalnych warunków terenowych, może znacząco poprawić bezpieczeństwo i komfort życia mieszkańców.

Należy pamiętać, że ochrona przed powodzią to zadanie dla wszystkich – władz lokalnych, urbanistów, architektów, a także samych mieszkańców. Wspólnie możemy tworzyć miasta bardziej odporne na ekstremalne zjawiska pogodowe.