Wydanie nr 3/2013 - Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie
Transkrypt
Wydanie nr 3/2013 - Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie
3/2013 Treść numeru Do Czytelników ...................................................................... Artykuły naukowe i inżynierskie Problemy ochrony środowiska na obszarach wiejskich na tle przekształceń wspólnej polityki rolnej – dr hab. H. Jankowska-Huflejt, prof. dr hab. W. Dembek ...................................... Uwarunkowania dla zastosowania wiatrowych urządzeń i systemów do napowietrzania wód otwartych – dr inż. R. Konieczny ................................................................................. Wpływ ścieków odprowadzanych z oczyszczalni na jakość wody rzeki Kamiennej – dr inż. A. Policht-Latawiec, mgr inż. P. Grzesik .............................................................................. Koncepcja stopnia wodnego Niepołomice – próba uzasadnienia inwestycji – Z. Siedlarz ................................................... Lewady – system irygacyjny na wyspie Madera – mgr inż. K. Krężałek............................................................................ Mała retencja w regionalnej dyrekcji lasów państwowych w Olsztynie – poczatek działań – inż. E. Skowron, mgr inż. S. Skowron ............................................................................ 101 104 111 115 118 124 127 Informator ITP Strategiczna analiza SWOT Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego z wykorzystaniem metody AHP – prof. dr hab. E. Kaca ................................................................................. 129 Stan techniczny urządzeń melioracyjnych na terenie gminy Dobra – mgr inż. K. Gotłas ................................................... 135 WYDAWCA Charakterystyka opinii ITP o nawozach wydanych w 2012 r. – opracował: mgr F. Misiewicz ............................................... 139 Patenty i zgłoszenia patentowe w ITP w 2012 r. w zakresie działalności agro-środowiskowych – opracował: mgr F. Misiewicz .......................................................................... 140 Charakterystyka aprobat technicznych ITP wydanych w 2012 r. – opracował: mgr F. Misiewicz ................................................ 141 Dla praktyki Próba oceny zasobów płynących wód powierzchniowych dostępnych do nawodnień rolniczych – dr hab. inż. T. Szymczak ......................................................................... 142 Konferencje Ochrona przeciwpowodziowa w województwie lubelskim – opr.: dr hab. Krzysztof Jóźwiakowski............................................... 146 Z życia stowarzyszenia XXXII Walny Zjazd Delegatów Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych – opr.: dr hab. H. Jankowska-Huflejt ............................................................ 147 Aktualności Rezygnacja z realizacji „Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu Górnej Narwi” ................................................... 123 Jasna przyszłość elektrowni wodnych (??) ......................... III okł. KOLEGIUM REDAKCYJNE Redaktor nacz. prof. dr hab. WALDEMAR MIODUSZEWSKI Sekretarz red. GRAŻYNA GUTOWSKA Redaktorzy tematyczni: dr hab. SZCZEPAN L. DĄBKOWSKI, mgr inż. JERZY MAZGAJSKI dr inż. MAREK JAROSŁAW ŁOŚ, prof. dr hab. KAZIMIERZ PIEKUT Redaktor statystyczny: dr inż. TOMASZ SZYMCZAK Redaktor językowy: mgr OLGA GÓRCZAK-ŻACZEK RADA PROGRAMOWA Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych Wersja pierwotna papierowa Małgorzata Badowska (RZGW Warszawa); Tytus Bartoszek (SITWM emeryt); Andrzej Drabiński (Uniwersytet Przyrodniczy Wrocław); Joanna Gustowska (Dolnośląski ZMiUW Wrocław); Piotr Ilnicki (Uniwersytet Przyrodniczy Poznań); Halina Jankowska-Huflejt (ITP Falenty); Jerzy Jeznach (SGGW Warszawa); Edmund Kaca (ITP Falenty); Marek Kaczmarczyk (MRiRW i SITWM); Bogumił Kazulak (WZMiUW Łódź); Robert Kęsy (WZMiUW Warszawa); Aleksander Kiryluk (Politechnika Białostocka); Janusz Kubiakowski (SITWM Zarząd Główny); Krzysztof Latoszek (BIPROMEL Warszawa); Piotr Michaluk (WZMiUW Warszawa) – zastępca przewodniczącego R.P.; Krzysztof Ostrowski (Uniwersytet Rolniczy Kraków), Edward Pierzgalski (SGGW Warszawa); Zenon Pijanowski (Uniwersytet Rolniczy Kraków); Czesław Przybyła (Uniwersytet Przyrodniczy Poznań); Adam Rak (FSNT Opole); Bogusław Sawicki (Uniwersytet Przyrodniczy Lublin); Cezary Siniecki (SITWM Poznań); Ewa Skowron (WZMiUW Olsztyn); Ewa Skupiska (Gospodarka Wodna Warszawa); Leonard Szczygielski (SITWM Warszawa); Krzysztof Wierzbicki (ITP Warszawa) – przewodniczący R.P.; Teresa Zań (KZGW). Recenzenci artykułów naukowych i inżynierskich: dr Michał Fic, prof. dr Kazimierz Garbulewski, prof. dr hab. Małgorzata Gutry-Korycka, prof. dr Janusz Kindler, prof. dr Stanisław Kostrzewa, prof. dr Leszek Łabędzki, prof. dr Andrzej Łachacz, mgr inż. Piotr Michaluk, prof. dr Rafał Miłaszewski, prof. dr Edward Pierzgalski, prof. dr Mikołaj Sikorski, prof. dr Piotr Stypiński, prof. dr Zbigniew Wasilewski, prof. dr Jan Winter, mgr inż. Stanisław Wiśniewski, prof. dr Jan Żarski Redakcja: ul. Czackiego 3/5, 00-043 Warszawa, tel. (22) 8273850, http://www.sitwm.pl e-mail: [email protected] Adres do korespondencji: 00-950 Warszawa 1, skr. pocztowa 15 WARUNKI PRENUMERATY Wpłaty na prenumeratę „Wiadomości Melioracyjnych i Łąkarskich” przyjmuje: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych, 00-043 Warszawa, ul. Czackiego 3/5 nr konta 96 1160 2202 0000 0000 2921 0044 Prenumerata czasopisma na 2013 rok wynosi: 42 zł (w tym 5% VAT) za kwartał, 84 zł (w tym 5% VAT) za półrocze, 168 zł (w tym 5% VAT) za cały rok. Członkowie Stowarzyszenia i IIB otrzymują 50% zniżki. ISSN 0510-4262; INDEKS 38213/38122 I i IV okładka: fot. Iwona Kegler Cena 1 egz. wynosi 42 zł (w tym 5% VAT) Nakład do 550 egz. Szanowni Czytelnicy „W jednej z gazet przed kilkoma tygodniami można było przeczytać „Mennonici budowali na Żuławach wały przeciwpowodziowe. Tamy, wiatraki, dbali o rowy melioracyjne, sadzili wierzby – naturalne pompy osuszające pola. Gdy zniknęli, urządzenia hydrotechniczne podupadły, część ziem uprawnych została znów zalana, a na pozostałym obszarze zaczęły rządzić pegeery” Jest to fragment artykułu o Holendrach (jest ich obecnie siedmiu), którzy współcześnie postanowili zamieszkać na Żuławach i tu prowadzić gospodarstwo rolne. Ale dalej jest ciekawiej, bo jeden z rolników (Grzegorz B.) mówi: „W naszej wsi nikt przed Basem (Holender-sąsiad) nie kosił rowów. Bas wykosił trzciny, oczyścił rowy z mułu i śmieci. Na polach położył dreny” A Bas dodaje: „Na pewno ważny jest drenaż. Gdy jest mokro, woda odpływa z pola do rowów, gdy jest za sucho nawadnia je”. Nie wiem na ile powyższy fragment artykułu oddaje rzeczywistość gospodarki wodnej w rolnictwie na Żuławach. Nie ulega jednak wątpliwości, że jest w tym sporo prawdy. Przy bardzo niekorzystnej interpretacji dla polskich rolników wygląda, że na całych Żuławach systemy melioracyjne szczegółowe eksploatowane są obecnie jedynie w siedmiu gospodarstwach. Trochę mało jak na tak duża powierzchnię. Wydaje się więc zasadne zastanowienie się jakie podstawowe systemy melioracyjne łącznie z wałami przeciwpowodziowymi powinny być utrzymywane. Dla tych siedmiu Holendrów? Bo jakim celom one służą jeśli nikt nie dba o rowy Rys. Stosunek liczby podpisów pod petycją do minimalnej liczby niezbędnych głosów, aby uznać ważność udziału danego państwa w głosowaniu szczegółowe? Wiemy, zadajemy pytania trochę demagogiczne i wiemy również, że na żuławskich żyznych glebach powinno kwitnąć rolnictwo. I aż tak źle pewnie nie jest. Ale oczywiste jest, że jeśli rolnicy nie interesują się swoimi urządzeniami melioracyjnymi, lekceważą spółki wodne to nie ma żadnych szans na odbudowę, nie mówiąc już o rozwoju melioracji i podejmowaniu działań dla poprawy struktury bilansu wodnego (realizacja programu małej retencji). Nie pomoże tu dotowanie spółek wodnych, o czym ostatnio dużo się mówi. Spółka będzie wykaszać rowy za państwowe pieniądze, a za moment ktoś wrzuci śmieci do rowu, zniszczy skarpę, zdemoluje zastawkę. Oczywiste jest również, że ten brak utrzymania melioracji podstawowych to też efekt słabej kondycji polskiego rolnictwa. Holender, jak ma gospodarstwo o powierzchni ponad 300 ha jest trochę w innej sytuacji niż typowy polski rolnik z gospodarstwem o powierzchni kilku hektarów. Nie można jednak czekać, aż polscy rolnicy wzmocnią się ekonomicznie. Już dzisiaj powinny być podejmowane działania dla poprawy tej sytuacji (naprawy melioracji), między innymi przez działania edukacyjne, które w naszym systemie oświaty rolniczej są bardzo zaniedbane. Obecnie w krajach Wspólnoty Europejskiej prowadzona jest akcja zbierania podpisów pod petycją do Komisji Europejskiej o traktowanie zaopatrzenia w wodę i kanalizację jako dobra wspólnego. Jest to protest przeciwko ewentualnej prywatyzacji tej dziedziny gospodarki. Informację o tej akcji znaleźć można w nr. 2/2013 WMiŁ. Zebrano już prawie 1,5 mln podpisów. Zamieszczony rysunek pokazuje aktywność i zaangażowanie obywateli różnych państw w tę akcję. Redakcja W poprzednim numerze Wiadomości (2/2013), na prośbę organizatorów, zamieściliśmy obszerną informację o planowanym Kongresie Wodnym. Kongres został odwołany. Możliwe, że odbędzie się w przyszłym roku. Bardzo przepraszamy Czytelników za zaistniałą sytuację. Redakcja Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 101 czasopismo poświęcone budownictwu wodnomelioracyjnemu, łąkarstwu, inżynierii wiejskiej, z uwzględnieniem zagadnień ekologicznych nr 3 (437) lipiec-wrzesień rok LVI 2013 Złota Odznaka Honorowa SITWM wiadomości melioracyjne i łąkarskie JANKOWSKAHUFLEJT H., DEMBEK W.: Problemy ochrony środowiska na obszarach wiejskich na tle przekształceń wspólnej polityki rolnej. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 104 W artykule syntetycznie omówiono atuty środowiska obszarów wiejskich w Polsce i ich różnorodności biologicznej oraz czynniki i zjawiska, stanowiące dla niego zagrożenie. Scharakteryzowano też najważniejsze, realizowane obecnie działania zapobiegające utracie różnorodności biologicznej oraz wskazano potencjalne wyzwania, jakie czekają politykę rolną i ochronę środowiska na obszarach wiejskich. Zachowanie walorów krajobrazu wiejskiego oraz poprawa stanu środowiska wymagają konsekwentnego wdrażania zrównoważonego rolnictwa i rozwoju infrastruktury technicznej. Słowa kluczowe: wspólna polityka rolna, bioróżnorodność, rozwój rolnictwa i obszarów wiejskich, zagrożenia środowiska obszarów wiejskich, infrastruktura techniczna, znaczenie użytków zielonych JANKOWSKA-HUFLEJT H., DEMBEK W.: Problems of environmental protection in rural areas in light of transformation of Common Agricultural Policy. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 104 Advantages of environmental features of rural areas in Poland, their biodiversity as well as factors and phenomena that can be seen as threat have been briefly summarized in the article. The most meaningful tasks aiming at prevention of biodiversity loss that have been under realization had been characterized. Authors have defined the potential challenges for agricultural policy and environmental protection in in rural areas. Preservation of advantages of agricultural landscape and improvement of the quality of environment require the consistent implementation of sustainable agriculture and development of technical infrastructure. Key words: Common Agricultural Policy, biodiversity, development of agriculture and rural areas, threats to the environment of rural areas, technical infrastructure, importance of grasslands. KONIECZNY R.: Uwarunkowania dla zastosowania wiatrowych urządzeń i systemów do napowietrzania wód otwartych. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 111 W pracy przedstawiono podstawowe informacje dotyczące wykorzystania siły wiatru do napowietrzania wody w jeziorach. Opisano zasadę pracy urządzenia i warunki niezbędne do zapewnienia efektywnego napowietrzenia wody. Słowa kluczowe: siła wiatru, pompa powietrzna, jeziora, jakość wody KONIECZNY R.: Conditions for use of wind energy devices and systems for aeration of open waters. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 111 Basic information on use of wind energy for aeration of open waters have been given in this study. Basis of exploitation of the device and essential conditions for ensuring the effective water aeration have been defined. Key words: wind energy, air pump, lakes, water quality POLICHTLATAWIEC A., GRZESIK P.: Wpływ ścieków odprowadzanych z oczyszczalni na jakość wody rzeki Kamiennej. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 115 W pracy przedstawiono zmiany jakości wody w rzece Kamiennej w wyniku zrzutu oczyszczonych ścieków z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni dla RLM = 88 060. Średnie stężenia zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach odprowadzanych do rzeki Kamiennej nie przekraczały wartości określonych w pozwoleniu wodno-prawnym i były niższe od wartości dopuszczalnych w obowiązującym rozporządzeniu. Z powodu wzrostu stężenia N-NO3- jakość wody pogorszyła się o klasę. Ścieki nie miały wpływu na odczyn wody, N-NO2-, PO43-, żelaza ogólnego i manganu. Słowa kluczowe: zanieczyszczenia punktowe, jakość wody, rzeka Kamienna POLICHT-LATAWIEC A., GRZESIK P. Influence of waste water discharged from waste water treatment plant on water quality in the Kamienna River. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 115 Variations of water quality in the Kamienna River resulting from discharge of waste water from mechanical – biological treatment plant for population equivalent of 88 060 have been presented. Mean pollution concentrations in waste water discharged to the Kamienna River have not exceeded values defined in water legal permit and they were lower than acceptable limits defined in the Law. Due to increase of concentration of NN3- water quality has decrease by one class. Waste water did not affect the pH, N-NO2-, PO43-, Fetotal and Mn. Key words: point sources of pollution, water quality, Kamienna River SIEDLARZ Z.: Koncepcja stopnia wodnego Niepołomice – próba uzasadnienia inwestycji. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 118 Przedstawiono historie zabudowy górnej Wisły, prowadzonej pod kątem tworzenia drogi wodnej. Uzasadnia się również potrzebę kontynuacji rozpoczętych prac i podjęcie budowy kolejnych stopni, a szczególnie stopnia Niepołomi- SIEDLARZ Z. The concept of water threshold Niepołomice – attempt to justify the investment. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 118 History of development of upper Vistula infrastructure to develop a waterway has been presented. The need of continuation of the work as well as start of work on new water thresholds, particularly the Niepołomice threshold, have 102 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ce. Autor uważa, że nie spowoduje to niekorzystnych oddziaływań na środowisko, a nawet poprawi stan środowiska naturalnego. Słowa kluczowe: stopień wodny, rzeka Wisła, droga wodna, budowle wodne been justified. The author believes that construction of the threshold will not cause the adverse effect on the environment but will improve it. Key words: water threshold, Vistula River, waterway, water infrastructure KRĘŻAŁEK K.: Lewady – system irygacyjny na wyspie Madera. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 124 Lewady, po portugalsku levadas (łac. levar – nieść, przenosić), to kanały typowe dla wyspy Madera, które służą głównie do transportowania wody deszczowej z obszarów wyspy, na których jest jej nadmiar do tych, które wymagają nawodnień. Jest to niezwykłe osiągnięcie inżynierii XVI wieku. Transportują wodę do nawodnień pól uprawnych, jak również zaopatrują mieszkańców w wodę pitną i dostarczają wodę do małych elektrowni wodnych. W pracy zaprezentowano niezwykłość tego prostego rozwiązania, które umożliwia racjonalne wykorzystanie zasobów wodnych przy bardzo dużym zróżnicowaniu dostępności wody w bardzo niekorzystnych warunkach topograficznych. Opisano historię powstania systemu irygacyjnego i przedstawiono jego ogromne znaczenie dla rozwoju gospodarki na wyspie. Słowa kluczowe: Madera, lewada, acequia, system irygacyjny, nawodnienia, kanał, akwedukt KRĘŻAŁEK K.: Lewady – system irygacyjny na wyspie Madera. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 124 Levadas (port. levadas, Latin origin: levar – to carry, to transport) are irrigation channels specific to the island of Madeira, which are mainly used to transport rainwater from areas with water excess to those that require irrigation. It is a remarkable engineering achievement of the sixteenth century. They transport water for irrigation of fields, as well as supplying citizens with drinking water and provide water to small hydro plants. This paper presents the uniqueness of this simple solution that allows the rational use of water resources under conditions of large diversity of water availability and unfavorable topography. It describes the origins of the irrigation system and shows its great importance for the development of the economy of the island. Key words: Madeira Levada, acequia, an irrigation system, irrigation, canal, aqueduct KACA E.: Strategiczna analiza SWOT Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego z wykorzystaniem metody AHP. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 129 Celem dokonanej analizy strategicznej była ocena atrakcyjności rynkowej specjalności naukowych, będących w zasięgu działania Instytutu oraz ocena konkurencyjności ITP na rynkach produktów tych specjalności. Oceny te, szczególnie zaś ocena dotycząca atrakcyjności rynkowej specjalności naukowych, są niezbędne przy podejmowaniu decyzji dotyczących kierunków i zakresu restrukturyzacji merytorycznej ITP. Słowa kluczowe: instytut naukowy, atrakcyjność rynkowa, optymalizacja zarządzania, analiza strategiczna KACA E.: Strategic SWOT analysis of the Institute of Technology and Life Sciences with use of AHP method. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 129 The aim of the strategic analysis was evaluation of the market attractiveness of scientific fields being developed in the Institute as well as assessment of competitiveness of the Institute on the market. Both assessments, particularly the assessment of the market attractiveness, are essential for decision making on directions and the scope of substantive restructuring of ITP. Key words: scientific institute, market attractiveness, management optimization, strategic analysis GOTŁAS K.: Stan techniczny urządzeń melioracyjnych na terenie gminy Dobra. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 135 Przedstawiono ocenę stanu technicznego 74 urządzeń melioracyjnych na obszarze gminy Dobra w latach 2010 i 2012. Porównując wyniki badań z dwóch lat stwierdzono minimalną poprawę poziomu utrzymania i użytkowania ocenianych urządzeń. Mimo zwiększenia w drugim roku badań liczby wykonanych prac konserwacyjnych nadal funkcjonowanie wielu urządzeń jest nieprawidłowe, a ich stan techniczny ulega ciągłemu pogorszeniu. Utrzymanie i użytkowanie urządzeń melioracji wodnych podstawowych oceniono na poziomie niezadowalającym, natomiast urządzeń melioracji wodnych szczegółowych na poziomie niedostatecznym. Słowa kluczowe: melioracje, urządzenia melioracyjne, systemy melioracyjne, stan techniczny, konserwacja, gmina Dobra GOTŁAS K.: Technical state of land reclamation infrastructure in Dobra community. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 135 Article presents an assessment of the technical condition of drainage devices in the community Dobra in the years 2010 and 2012. Comparing the results of two years investigations minimal improvement of technical condition of water management devices were noted. Despite the increase in the second year the number of performed maintenance work, still functioning of many devices is not proper and their condition is continuing to deteriorate. Maintenance and use of basic water management devices was rated at a unsatisfactory level and the specific water management facilities on insufficient level. Key words: land reclamation, drainage devices, drainage and irrigation systems, technical condition, maintenance, SZYMCZAK T.: Próba oceny zasobów płynących wód powierzchniowych dostępnych do nawodnień rolniczych. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 142 Intensyfikacja produkcji rolnej powoduje wzrost zapotrzebowania na wodę do nawodnień. Przeprowadzona analiza hydrologiczna wykazuje, że przepływy bieżące w małych ciekach nie są wystarczające do pokrycia potrzeb rolnictwa. Niezbędne jest gromadzenie wody w okresach jej nadmiaru, w tym metodami małej retencji. Słowa kluczowe: zasoby wodne, rolnictwo, nawodnienia, hydrologia SZYMCZAK T.: Trial of the evaluation of surface water resources accessible for agricultural irrigation. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 3, s. 142 Intensification of agricultural production increases the demand for water for irrigation. The hydrological analysis shows that current discharges in small water courses are not sufficient to cover the needs of agriculture. It is essential to collect water in times of its excess, also with use of small retention methods. Key words:water resources, agriculture, irrigation, hydrology Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 103 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Dr hab. HALINA JANKOWSKAHUFLEJT Prof. dr hab. WIESŁAW DEMBEK Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach Problemy ochrony środowiska na obszarach wiejskich na tle przekształceń wspólnej polityki rolnej* WSTĘP Obszary wiejskie w Polsce, zajmujące ok. 60% powierzchni kraju (bez lasów), pełnią wiele rozmaitych funkcji w zakresie dostarczania dóbr publicznych. Oprócz najważniejszej, jaką jest produkcja żywności dla ludzi i zwierząt, do bardzo ważnych funkcji należą usługi środowiskowe oraz kształtowanie zasobów wodnych i ochrona przeciwpowodziowa. Problem ochrony środowiska na obszarach wiejskich zyskuje coraz to nowe aspekty w sytuacji modernizującego się rolnictwa oraz rozwoju jego infrastruktury technicznej. Zachodzące zmiany wpływają bowiem na różnorodność biologiczną, stan siedlisk przyrodniczych, gleb i wód na obszarach wiejskich. W artykule omówiono w sposób syntetyczny atuty środowiska obszarów wiejskich w Polsce i ich różnorodności biologicznej oraz czynniki i zjawiska, stanowiące dla niego zagrożenie. Scharakteryzowano też najważniejsze, realizowane obecnie działania zapobiegające utracie różnorodności biologicznej oraz zarysowano potencjalne wyzwania, jakie czekają politykę rolną i ochronę środowiska na obszarach wiejskich. Zachowanie walorów krajobrazu wiejskiego oraz poprawa stanu środowiska wymagają przede wszystkim konsekwentnego wdrażania zrównoważonego rolnictwa, uwzględniającego zasady dobrych praktyk rolniczych oraz rozwoju infrastruktury technicznej. ATUTY ŚRODOWISKA OBSZARÓW WIEJSKICH W POLSCE Duża różnorodność biologiczna Na tle państw europejskich Polska jest krajem o dużym zróżnicowaniu środowiska naturalnego i znacznej różnorodności biologicznej. Obszary wiejskie stanowią do dziś ostoję wielu rzadkich gatunków dziko żyjących, jak również gatunków użytkowych: roślin uprawnych i zwierząt gospodarskich. Połowa zespołów roślinnych, zarejestrowanych w Polsce, występuje na terenach rolniczych, głównie na łąkach i pastwiskach. Nadal występują też liczne, towarzyszące uprawom, zbiorowiska chwastów, które w krajach intensywnego rolnictwa dawno zanikły. Obszary rolne (szczególnie ekstensywnie użytkowane, zwłaszcza trwałe użytki zielone) są miejscem bytowania wielu gatunków ptaków krajobrazu właściwego dla tradycyjnego rolnictwa, które już nie występują lub są bardzo rzadkie na zachodzie Europy. Dla przykładu, w Polsce żyje 41% europejskiej populacji bociana białego, 39% populacji ortolana, 39% populacji kuropatwy, 34% populacji pliszki żółtej, 29% * Referat wygłoszony na konferencji (6-7 czerwca 2013 r.) w Uniejowie „Aktualne problemy gospodarki wodnej i ochrony środowiska” 104 populacji derkacza, 23% populacji skowronka. W Polsce bytuje prawie 90% unijnej populacji wodniczki – naszego sztandarowego gatunku – oprócz bociana białego. Odzwierciedleniem dużej bioróżnorodności obszarów wiejskich w Polsce jest długa lista cennych przyrodniczo siedlisk. Na 76 siedlisk przyrodniczych z listy Dyrektywy Siedliskowej, występujących na terenie Polski, 15 jest ściśle związanych z terenami rolniczymi, a stan dalszych 13 zależy od sposobu gospodarowania rolniczego w ich otoczeniu. Wśród 44 gatunków roślin występujących na terenie Polski, które znalazły się na liście Dyrektywy Siedliskowej, aż 25 gatunków związanych jest z terenami rolniczymi. Zachowane tradycyjne odmiany roślin użytkowych i rasy zwierząt gospodarskich Na poziom różnorodności wpływ ma utrzymywanie się upraw tradycyjnych odmian roślin oraz hodowla tradycyjnych ras zwierząt domowych, które – choć wciąż bardzo cenne jako bank genów – są w coraz większym stopniu zastępowane bardziej wydajnymi odmianami i rasami. Jednak w wielu miejscach wciąż uprawia się lokalne odmiany roślin uprawnych, np. w starych przydomowych, czy przyklasztornych sadach przetrwały tradycyjne odmiany gatunków drzew owocowych. Oprócz rodzimych odmian roślin, do cennych rolniczych zasobów genetycznych zalicza się też rzadkie, lokalne rasy zwierząt gospodarskich: bydła** (m.in. polskie bydło czerwone i białogrzbiete), koni (np. konik polski, hucuł), trzody chlewnej (złotnicka pstra, złotnicka biała, puławska), owiec (np. wrzosówka, świniarka, uhruska), kur, kaczek, gęsi (np. biłgorajska), zwierząt futerkowych, pszczół oraz ryb hodowlanych.1 Rozbudowany system ochrony przyrody W ostatnich latach zwiększyła się znacznie unijna oferta różnorakich programów ochrony środowiska, jak i lista wymogów związanych z unijnymi dyrektywami. Najnowszą formą ochrony w polskim prawie są obszary Natura 2000. Nie doszło natomiast do skutku wyznaczenie obszarów o wysokich walorach przyrodniczych, w tym użytkowanych rolniczo, określanych jako High Nature Value Areas, HNV. Łączna powierzchnia obszarowych form ochrony przyrody w Polsce wynosi 52,5% powierzchni kraju. Oczywiście wiele z nich nakłada się na siebie. Wg danych GUS za rok 2012 istnieje m.in. 1469 rezerwatów przyrody oraz 36 318 pomników przyrody. W sumie w Polsce powołanych jest 10 386 obiektów ochrony obszarowej, w tym: ** Rasy wybranych gatunków wg www.bioroznorodnosc.izoo.krakow. pl/ [dostęp: 06 lipca 2013 r.] Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE TABELA 1 Struktura obszarowa gospodarstw w Polsce [wg GUS] Grupy obszarowe (ha UR) Powyżej 1 ha 2002 liczba (tys.) 1956 2010 % liczba (tys.) % 100 1563 100 Do 3 ha 798 40,8 574 36,7 3-5 349 17,8 231 14,8 5-10 427 21,8 352 22,5 10-20 267 13,6 224 14,4 20-30 64 3,3 61 3,9 30-50 32 1,7 36 2,3 50-100 12 0,6 17 1,1 Powyżej100 7 0,4 10 0,6 >50 mgNO3/dm3 18,0 16,9 16,0 15,1 14,5 15,0 14,7 14,9 15,0 14,0 y = -0,0485x + 0,1269x + 15,064 R2 = 0,8815 11,4 12,0 10,1 10,0 Lina trendu 2 12,6 9,8 10,5 8,1 8,0 6,7 6,0 6,0 3,4 4,0 2,7 2,0 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 0,0 1991 Ciągle występuje duża liczba małych, ekstensywnych gospodarstw kształtujących mozaikowatość krajobrazu. Korzystne dla różnorodności biologicznej i krajobrazowej jest duże rozdrobnienie gruntów, oraz duża liczba i położenie działek w gospodarstwie z towarzyszącymi im licznymi miedzami, zadrzewieniami śródpolnymi, żywopłotami oraz fragmentami naturalnych ekosystemów w postaci oczek wodnych, torfowisk itp. Zaledwie 29,5% gospodarstw w Polsce ma grunty w jednej działce, a ponad 10% gospodarstw ma grunty w 10 i więcej działkach [GUS, 2010]. Pomimo że na przestrzeni ostatnich kilku lat zmiany w strukturze gospodarstw rolnych zachodzą niezwykle dynamicznie gospodarstwa rolne są nadal rozdrobnione i niewielkie obszarowo. Polska, po Rumunii, ma najwięcej gospodarstw rolnych w Europie – prawie 2 mln i nadal najwyższy odsetek (ok. 70%) stanowią gospodarstwa o powierzchni UR do 5 ha, nieco >25% gospodarstwa od 5 do 20 ha UR, i 5,5% to gospodarstwa o powierzchni użytków rolnych 20 ha i więcej (tab. 1). Poprawiający się stan głębszych poziomów wód podziemnych i powierzchniowych w kontekście zanieczyszczeń pochodzenia rolniczego. Działania zmierzające do zrównoważonego gospodarowania, w tym dobre praktyki rolnicze i duży procent powierzchni objętych ochroną obszarową, przyniosły poprawę jakości wód (rys. 2). % badanych próbek wód – 144 obszary specjalnej ochrony ptaków NATURA 2000 (OSO), – 823 obszary ochrony siedlisk NATURA 2000 (SOO). Siedem obszarów SOO ma jednocześnie status obszarów „ptasich” OSO; w sumie więc w Polsce znajduje się 960 obszarów NATURA 2000. Rok Rys. 2. Azotany w przedziale stężeń >50 mg NO3.dm3 w wodach podziemnych wg badań monitoringowych 1991-2008 prowadzonych przez PIG Innym rezultatem jest systematyczny spadek emisji metanu i podtlenku azotu z produkcji zwierzęcej. Około 18% światowej emisji gazów cieplarnianych (mierzonej jako równoważnik CO2) pochodzi z chowu zwierząt i jest to ilość większa nawet od wytwarzanej przez transport (raport Organizacja Narodów Zjednoczonych do Spraw Wyżywienia i Rolnictwa opublikowany w 2006 r.). Zmniejszenie emisji metanu w dużym stopniu jest wynikiem zmniejszania się pogłowia zwierząt, zmian w strukturze stada i postępu w dziedzinie produkcji pasz i bilansowania dawek, natomiast zmniejszenie emisji podtlenku azotu to w dużym stopniu wynik poprawy warunków bytowania zwierząt i lepszego gospodarowania nawozami naturalnymi, związanego przede wszystkim z lepszymi technikami ich przechowywania i rozrzucania. Generalnie za korzystne dla bioróżnorodności można uznać też zmniejszanie się powierzchni odłogów i ugorów. Bioróżnorodność tych obszarów zwiększa się po przywróceniu ich do rolniczego użytkowania zwłaszcza po podjęciu na nowo gospodarowania na użytkach zielonych (rys. 1). Rys. 3. Udział [%] poszczególnych źródeł antropogenicznych w globalnej emisji metanu do atmosfery z terenu Polski [dane GUS za 2008 r.] Rys. 1. Zmniejszanie się powierzchni odłogów i ugorów [Dane GUS] Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Atutem środowiska naszych obszarów wiejskich jest też małe zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi. Silne i bardzo silne zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi dotyczy tylko ~0,3% powierzchni kraju (~56 tys. ha), najwięcej w uprzemysłowionym woj. śląskim (7,65%) – rys. 4. 105 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE TABELA 2 Trend do ornego wykorzystywania obszarów użytków zielonych Wyszczególnienie Stopnie zanieczyszczenia zawartość naturalna zawartość podwyższona słabe zanieczyszczenie średnie zanieczyszczenie silne zanieczyszczenie bardzo silne zanieczyszczenie Lata 1996 2004 2006 2009 Powierzchnia TUZ, mln ha 1980 4,13 3,37 3,22 3,18 Procent UR, w tym: 23,10 20,60 20,20 19,70 łąki 14,80 14,60 15,00 15,30 pastwiska 8,30 6,00 5,20 4,40 Obsada bydła, szt./100 ha UR 66,80 39,00 32,80 33,60 35,40 Obsada owiec, szt./100 ha UR 22,20 - 1,90 1,95 1,80 Opracowanie mapy: H. Terelak, M. Piotrowska, K. Budzyńska – Zakład Gleboznawstawa i Ochrony Gruntów Cz. Pietruch, A. Zaliwski, E. Wróblewska – Zakład Zastosowań Matematyki i Informatyki IUNG Puławy 1997 rok. STAN ZANIECZYSZCZENIA GLEB METALAMI CIĘŻKIMI Rys. 4. Stan zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi Źródło: http://www.zazi.iung.pulawy.pl/InfoSys/InfoSysMapMetals.html – dostęp 15.07.2013 GŁÓWNE ZAGROŻENIA ŚRODOWISKA OBSZARÓW WIEJSKICH Najważniejszą przyczyną wymierania gatunków w skali świata jest utrata siedlisk, czyli niszczenie przez człowieka warunków odpowiednich do ich życia. Związek dużej różnorodności biologicznej obszarów wiejskich w Polsce ze zróżnicowaniem struktury użytkowania gruntów. Zróżnicowanie struktury użytkowania gruntów w Polsce, związane z dużą liczbą małych gospodarstw i działek rolnych, decydujące z jednej strony o dużej różnorodności biologicznej obszarów wiejskich, z drugiej strony jest głównym hamulcem rozwoju rolnictwa. Prawie 2milionowa liczba gospodarstw rolnych (powyżej 1 ha) jest największa w Europie. Ponadto zaledwie 1,7% gospodarstw ma powierzchnię >50 ha (tab. 1). W krajach Europy Zachodniej, o podobnych jak Polska warunkach uprawy rolnej, udział dużych gospodarstw waha się od 10% w Hiszpanii do 30% we Francji. Niekorzystna, rozproszona struktura gospodarstw w Polsce może prowadzić do marginalizacji rolnictwa czy nawet zaniku działalności rolniczej w niektórych regionach, co zwiększa ryzyko degradacji krajobrazu [Kierunki rozwoju..., 2010] Zanik gospodarczego znaczenia użytków zielonych skutkuje upośledzeniem ich funkcji ochronnych. Istotnym zagrożeniem dla biologicznej różnorodności przestrzeni rolniczej jest porzucanie rolniczego użytkowania marginalnych ekonomicznie, ale cennych przyrodniczo gruntów rolnych. Szczególnie niekorzystne dla środowiska jest zaniechanie kośno-pastwiskowego użytkowania łąk i pastwisk. Niestety proces ten trwa. Powierzchnia TUZ zmniejsza się, przede wszystkim kosztem powierzchni pastwisk (tab. 2). Najwartościowsze przyrodniczo łąki jednokośne zajmują 17% powierzchni, tylko dwukośnie – 27%, a nieużytkowane 9%. Użytkowanie 3-kośne dotyczy 47% ich powierzchni. Dzieje się to ze stratą dla środowiska, gdyż wypas sprzyja aktywnej ochronie terenów zagrożonych wtórną sukcesją i sprzyja utrzymaniu różnorodności flory i fauny, zwłaszcza ornitofauny, poprzez odtwarzanie zbiorowisk roślinnych będących miejscem rozrodu i żerowania dla wielu gatunków ptaków, małych ssaków i bezkręgowców. Wieloletnie, wyłącznie kośne użytkowanie prowadzi do niekorzystnych 106 zmian łąki (Produkcja …, 2004). Wprawdzie sprzyja różnorodności gatunkowej zbiorowiska w pierwszym okresie, ale w dalszej konsekwencji prowadzi do zubożenia florystycznego i faunistycznego terenu, szczególnie awifauny. Dzikie zwierzęta, w tym ptaki, omijają tereny koszone a zasiedlają spasane. Upraszczanie struktury krajobrazu i zagrożenie erozją gleb. Istotnym zagrożeniem dla środowiska jest upraszczająca się struktura krajobrazu, coraz większe powierzchnie jednorodnych monokulturowych upraw, rosnąca przewaga gruntów ornych w strukturze użytków rolnych, czy uproszczona struktura upraw, w której ok. 80% stanowią rośliny zbożowe. Niekorzystne dla środowiska jest też upraszczanie płodozmianu. W efekcie unifikacji struktury krajobrazu coraz poważniejszym problemem w Polsce staje się erozja gleb, zarówno wietrzna, jak i wodna, będąca m.in. skutkiem intensywnego odlesiania w przeszłości, a także niewłaściwego użytkowania gleb, w tym zaorywania trwałych użytków zielonych, zwłaszcza na obszarach podatnych na erozję, m.in. na zboczach górskich. Degradujące glebę erozja – wietrzna, wodna powierzchniowa oraz wąwozowa – dotyczą odpowiednio 27,6% (1% w stopniu silnym), 28,5% (11% w stopniu średnim, 3,7% w stopniu silnym) oraz 17,5% gruntów rolnych i leśnych [Kierunki …, 2010]. Erozja wodna powierzchniowa i wietrzna – oprócz pogorszenia warunków gospodarowania i wyjaławiania gleby – sprzyjają eutrofizacji wód powierzchniowych fosforem wynoszonym z materiałem glebowym. Środkiem zaradczym jest zwiększanie lesistości poprzez zalesianie gruntów o niskich klasach bonitacji oraz utrzymanie trwałych użytków zielonych zarówno pod względem zajmowanej powierzchni jak i stanu ich użytkowania. Zadarnione powierzchnie TUZ są skutecznym narzędziem w przeciwdziałaniu erozji. Niekorzystna struktura upraw i mała obsada zwierząt w Polsce, zwłaszcza przeżuwaczy, w kontekście bilansu materii organicznej w glebach. Wyraźny spadek zwartości materii organicznej w glebie stwierdzono na 54% gruntów ornych [Kierunki.., 2010]. W ciągu ostatnich 30 lat zawartość węgla organicznego w glebie zmniejszyła się o 10-20% (przyjmuje się, że próchnica zawiera 58% węgla) [Skłodowski, 2009]. Ubytek próchnicy jest ważnym wskaźnikiem pogorszenia warunków siedliskowych i żyzności gleb oraz efektywności retencjonowania wody. Wg kryteriów międzynarodowych zawartość próchnicy poniżej 3,5%, jak w Polsce (ok. 2% C org. (tab. 3), może być traktowana jako Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE TABELA 3 Zawartość materii organicznej w glebach UR Polski (0-25 cm) % udział próbek o zawartości materii organicznej Średnia zawartość materii organicznej, % 2,2% <1,0 1,0-2,0 2,0-3,5 >3,5 niska średnia wysoka bardzo wysoka 6,2 49,8 33,4 10,6 Źródło: Stuczyński i in., 2007 objaw pustynnienia. Wobec tego kryterium 89% gleb UR Polski zalicza się do niskiej zawartości materii i należy uznać je za zagrożone suszą. Największą naturalną rezerwą próchnicy są trwale zadarnione użytki zielone z dużym udziałem roślin motylkowatych. Z malejącą powierzchnią TUZ i niekorzystną strukturą zasiewów ściśle wiąże się mała obsada zwierząt, szczególnie przeżuwaczy (tab. 2). Nie ma odbiorcy pasz objętościowych, zarówno z użytków zielonych, jak i gruntów ornych, i w konsekwencji nie ma produkcji obornika. Brak obornika zagraża ujemnym bilansem glebowej materii organicznej, a brak obornika w połączeniu z wysokimi cenami nawozów mineralnych to nawożenie jednostronne, a więc niezrównoważone. Brak powiązania dopłat z produkcją zwierzęcą nie wpływa na poprawę tej sytuacji. Mało efektywna gospodarka składnikami nawozowymi, zwłaszcza azotem i fosforem, oraz brak wapnowania gleb. Skutkiem niewłaściwej gospodarki składnikami nawozowymi, zwłaszcza azotem i fosforem (oprócz wynoszenia z erozją), jest ich zwiększona presja na środowisko, w tym jakość zasobów wodnych. Z kolei brak wapnowania gleb w Polsce (rys. 5) to zwiększająca się przewaga gleb kwaśnych – 53% (pH < 5,5), (29% bardzo kwaśnych pH < 4,5) [Hołubowicz-Kliza, 2006]. Według Krasowicza [2011] natychmiastowego wapnowania wymaga ponad 4 mln ha gruntów ornych. danego obszaru sieci będzie obligatoryjna. W chwili obecnej toczy się proces decyzyjny nt. poziomu dopłat z tytułu strat i uciążliwości, jakie poniesie rolnik z racji konieczności zachowywania cennych siedlisk przyrodniczych i gatunków. Obszary Natura 2000 są z jednej strony potwierdzeniem wysokiej atrakcyjności regionu i jego potencjału turystycznego, ale z drugiej strony powszechne są obawy nt. ograniczeń gospodarczych wynikających z wymogów ochrony. Zagrożeniem dla środowiska są też bariery przerywające ciągłość korytarzy ekologicznych. Do barier o największym negatywnym wpływie trzeba zaliczyć sieć budowanych i planowanych autostrad, czy dróg ekspresowych. W kraju funkcjonują liczne korytarze ekologiczne, z których najlepiej zidentyfikowane są drogi migracji dużych ssaków. Dla tej grupy zwierząt drogi szybkiego ruchu, ogrodzone siatkami, są zaporą nie do przebycia. Ogromnie negatywną rolę grają również coraz liczniejsze ekrany akustyczne. Efekt fragmentacji środowiska potęguje rosnąca liczba ogrodzeń w lasach, zabezpieczających sadzonki drzew przed zgryzaniem przez jeleniowate. Słabe rozpoznanie występowania i stanu cennych siedlisk przyrodniczych poza obszarami chronionymi. Stan rozpoznania zasobów przyrodniczych krajobrazu rolniczego jest ciągle niezadowalający, co skutkować może zniszczeniem puli genetycznej gatunków występujących w środowisku przyrodniczym kraju – obszary, gdzie dominuje użytkowanie rolnicze jako mniej atrakcyjne nie zostały objęte rzetelnymi inwentaryzacjami. Przykładowo w woj. mazowieckim stwierdzono, że spośród ponad 30 tys. lokalizacji wytypowanych z map lotniczych jedynie w ok. 25% przypadków zachowały się walory przyrodnicze – siedliskowe lub krajobrazowe. Zagrożeniem jest również bardzo silna presja w niektórych regionach na eliminację terenów podmokłych oraz muraw, stanowiących najważniejszy element walorów przyrodniczych obszarów wiejskich. Rys. 5. Zużycie nawozów mineralnych – spadek wapnowania gleb (w kg/ha UR czystego składnika) Źródło: opracowanie własne, dane GUS Niewystarczające rekompensaty dla rolników gospodarujących w trudnych warunkach naturalnych. Przykładem mogą być gospodarstwa położone na obszarach Natura 2000. Generalnie małe gospodarstwa nie korzystają z pomocy uczestnicząc w programie rolnośrodowiskowym, gdyż nie spełniają norm ochrony środowiska narzuconych im przez płatności bezpośrednie i przez program rolnośrodowiskowy. Największy udział w programie w odniesieniu do ogółu gospodarstw w ramach grup obszarowych mają gospodarstwa największe obszarowo (50-100 ha i >100 ha) – odpowiednio: około 30 i 40% (PROW 2007-13) [Niewęgłowska, 2012]. Gospodarstwa nie mające zdolności konkurencyjnych nie osiągają dochodu na poziomie parytetowym oraz nie mają zdolności do inwestowania. W szczególnie trudnej sytuacji znajdują się mieszkańcy terenów górskich oraz właściciele gruntów systematycznie podtapianych lub zalewanych. Niechętny stosunek rolników do sieci Natura 2000 i parków narodowych. Część obszarów sieci Natura 2000 może być czynnikiem ograniczającym gospodarowanie rolnicze w przypadku zamiaru intensyfikacji użytkowania cennych siedlisk. O ile przystąpienie do programu rolnośrodowiskowego ma charakter całkowicie dobrowolny, to realizacja planu ochrony Niezadowalający poziom zarządzania procesem sterowania obiegiem wody w przestrzeni rolniczej i utrzymania infrastruktury melioracyjnej dla realizacji funkcji przyrodniczych i gospodarczych zasobów wodnych. Powierzchnia obszarów nawadnianych systematycznie maleje (rys. 6) – [Mioduszewski (red), 2013]. 1989/90 1994/95 1999/00 2004/05 2005/06 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 2007/08 2008/09 107 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Niedostatecznie uporządkowana gospodarka odpadami. Niezadowalający jest też stan gospodarki odpadami w obszarach wiejskich. Od jednego mieszkańca wsi zbiera się trzy razy mniej odpadów niż od mieszkańca miasta (rys. 7). Głównym sposobem utylizacji odpadów komunalnych ze wsi jest ich składowanie. O 77% zmniejszyła się liczba wysypisk odpadów na obszarach wiejskich, w 2008 r. było ich 806. Jednocześnie zmniejszyła się ich powierzchnia ogółem do 2200 ha, czyli o 7,4% w stosunku do powierzchni w 2003 r. Rys. 7. Jednostkowe masy odpadów komunalnych zebranych z miast i wsi w Polsce, w przeliczeniu na jednego mieszkańca, w kg·M-1 [Kaca (red.), 2010] 108 500000 400000 300000 Produkcja energii Procesy przemysłowe Użytkowanie ropzpuszczalników Rolnictwo Odpady Sumaryczna bez kat.5 200000 100000 2010 2009 0 2008 Nieuporządkowana gospodarka wodno-ściekowa. Stan sanitacji obszarów wiejskich pomimo systematycznej poprawy, jest niezadowalający. Widoczna jest dysproporcja między zaopatrzeniem w wodę doprowadzaną wodociągami sieciowymi a sieciowym, kontrolowanym usuwaniem ścieków. W końcu 2010 r. w zbiorcze sieci wodociągowokanalizacyjne częściowo lub całkowicie było wyposażonych ok. 20% wsi sołeckich, ok. 71% wsi było częściowo lub całkowicie zwodociągowanych, lecz nie miało systemów kanalizacyjnych, zaś ok. 9% wsi nie miało żadnych sieci wodociągowo-kanalizacyjnych. W 2009 r. tylko nieco ponad 27% ludności mieszkającej na wsi korzystało ze zbiorczych oczyszczalni ścieków. Jest to zjawisko szczególnie negatywne w kontekście niskiej jakości wód powierzchniowych i podziemnych w Polsce: 0% w I klasie jakości, niewielki udział w II klasie oraz przewaga w III i IV klasie [Gwiazdowicz, 2010]. Utrzymujący się wysoki sumaryczny poziom emisji gazów cieplarnianych – zwłaszcza CO2 – rys. 8. 2007 Rys. 6. Zmiany w czasie powierzchni nawadnianej na tle powierzchni wyposażonej w urządzenia do nawodnień; 1 – powierzchnia wyposażona w urządzenia do nawodnień, 2 – powierzchnia nawadniana, 3 – powierzchnia nawodnień deszczownianych; źródło: Mioduszewski (red), [2013] 2006 1980 1985 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Rok 2005 0 2004 100 2003 200 2002 300 2001 400 2000 500 Wciąż poważnym problemem gospodarki odpadami w Polsce jest duża liczba przypadków dzikiego składowania odpadów. Ten proceder jest powodem szkód powstających w środowisku naturalnym i wpływa niekorzystnie na estetykę otoczenia. Na koniec 2011 roku około 75% istniejących ogółem 2539 dzikich wysypisk zlokalizowanych było na obszarach wiejskich, podczas gdy prawie 25% w miastach. Na koniec 2011 roku liczba dzikich składowisk w miastach spadła o 64,2%, a na obszarach wiejskich spadła o 10,2% w porównaniu z rokiem 2010 [gus/IK_ infrastruktura_komunalna_2011]. Gg ekw. CO 2 Powierzchnia, tys. ha 600 Rys. 8. Emisja gazów cieplarnianych w latach 2000-2010 według kategorii IPCC, wyrażona w ekwiwalencie CO2 [na podstawie Krajowego Raportu Inwentaryzacyjnego 2012] GŁÓWNE POTRZEBY W ZAKRESIE OCHRONY ŚRODOWISKA OBSZARÓW WIEJSKICH W KONTEKŚCIE WPR 1. Rekompensowanie środowisku zmniejszania się różnorodności biologicznej w wyniku scalania gruntów, upraszczania płodozmianu, nasilającej się przewagi powierzchni gruntów ornych nad powierzchnią TUZ. 2. Przeciwdziałanie upraszczaniu struktury krajobrazu. 3. Ochrona cennych siedlisk, także poza obszarami chronionymi. 4. Przeciwdziałanie fragmentacji środowiska, usprawnianie korytarzy ekologicznych. 5. Ochrona i stymulowanie produkcyjnego wykorzystania trwałych użytków zielonych jako: − terenów kluczowych dla zachowania walorów przyrodniczych obszarów wiejskich, − stref buforowych dla wód powierzchniowych, − terenów zwiększających retencję wodną (przeciwdziałanie powodziom), − terenów ograniczających erozję wodną i wietrzną. 6. Zintensyfikowanie działań w zakresie ochrony jakości wód zanieczyszczeniami pochodzenia rolniczego. 7. Premiowanie rolników za ponoszenie uciążliwości związanych z siecią Natura 2000 i Ramową Dyrektywą Wodną. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE WNIOSKI 8. Zwiększenie rekompensat dla rolników gospodarujących w najtrudniejszych warunkach naturalnych. 9. Uporządkowanie gospodarki wodnej na obszarach wiejskich pod kątem wypełniania funkcji produkcyjnych, środowiskowych i przeciwpowodziowych. 10.Dalsze porządkowanie gospodarki wodno-ściekowej. 11. Dalsze porządkowanie gospodarki odpadami. 12.Poprawa technicznego wyposażenia systemów gospodarowania odchodami zwierząt dla dalszego efektywnego zmniejszania emisji metanu. 13.Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych – promowanie rolnictwa niskoenergetycznego. 14.Ochrona materii organicznej w glebach. 15.Przeciwdziałanie zmianom/degradacji gleb w wyniku zwiększania się udziału gleb kwaśnych i bardzo kwaśnych – przywrócenie/dofinansowanie wapnowania gleb. Obszary wiejskie w Polsce, zajmujące (bez lasów) około 60% powierzchni kraju, dostarczają – oprócz żywności i pasz – wielu dóbr publicznych, wśród których ważne miejsce zajmują dobra środowiskowe. Analiza stanu środowiska obszarów wiejskich w Polsce, potrzeb w zakresie jego ochrony oraz instrumentów oferowanych przez Wspólną Politykę Rolną doprowadza do następujących wniosków: 1. W minionej dekadzie decydujące znaczenie dla poprawy stanu środowiska obszarów wiejskich miał I filar Wspólnej Polityki Rolnej, który w skali ogólnopolskiej przyczynił się do przywrócenia użytków rolnych do właściwej kultury oraz wprowadził dobre praktyki rolnicze oparte na realizacji zasady wzajemnej zgodności. WYBRANE INSTRUMENTY WPR NA RZECZ OCHRONY ŚRODOWISKA, OFEROWANE W ROZPORZĄDZENIACH PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY [Wniosek …KOM(2011) 627; Wniosek … KOM(2011) 625], ZESTAWIONE Z POTRZEBAMI WPR 2007-2013 WPR 2014-2020 I filar Działanie na rzecz potrzeby nr Działanie na rzecz potrzeby nr + Uzależnienie płatności od utrzymywania użytków w dobrej kulturze rolnej 6,13,14 Uzależnienie płatności od utrzymywania użytków w dobrej kulturze rolnej 6,13,14 + Utrzymywanie stref buforowych dla wód otwartych 5,6 Utrzymywanie stref buforowych dla wód otwartych 5,6 + Zachowanie użytków zielonych w skali kraju 1,3,4,5,6, 13,14 Zachowanie użytków zielonych w skali kraju 1,3,4,5,6, 13,14 x x Dywersyfikacja upraw 1, 3 x x Utrzymywanie obszarów proekologicznych w gospodarstwie 1,2,3,4 x x Dobrowolna płatność (do 5% rocznego pułapu krajowego) dla rolników na obszarach o szczególnych ograniczeniach naturalnych 2, 8 x x Uproszczony system dla drobnych producentów rolnych 1 Inwestycje w środki trwałe 6, 9, 10, 12, 13, 14 x II filar + Modernizacja gospodarstw rolnych 6,10,12,13 Inwestycje niskotowarowe – wsparcie przewidziane dla inwestycji prośrodowiskowych 6,9,14 + Poprawianie i rozwijanie infrastruktury związanej z rozwojem i dostosowaniem rolnictwa i leśnictwa 9,13,14 + Gospodarstwa niskotowarowe 1 x + Program rolnośrodowiskowy 1,2,4,5, 6,14 Program rolno-środowiskowo-klimatyczny Dopłaty w ramach programu NATURA 2000 i ramowej dyrektywy wodnej 1,2,4,5, 7,9,14 + Wspieranie gospodarowania na obszarach górskich i innych obszarach o niekorzystnych warunkach gospodarowania (ONW) 2, 3, 5 Płatności z tytułu obszarów z ograniczeniami naturalnymi lub innymi szczególnymi ograniczeniami x x Wytyczenie obszarów z ograniczeniami naturalnymi i innymi szczególnymi ograniczeniami 2 Zalesianie gruntów rolnych oraz zalesianie gruntów innych niż rolne 1, 3, 4 Zalesianie i tworzenie terenu zalesionego 1, 3, 4 Zakładanie systemów rolno-leśnych na gruntach rolnych 1, 3, 4 Zakładanie systemów rolno-leśnych 1, 3, 4 - Płatności leśno-środowiskowe 1,3,4 Usługi leśno-środowiskowe i klimatyczne oraz ochrona lasów 1, 3, 4 1, 3, 4 Inwestycje zwiększające odporność ekosystemów leśnych i ich wartość dla środowiska 14 - Inwestycje niepowiązane z produkcją leśną + działanie wdrażane; – działanie niewdrażane; Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Rolnictwo ekologiczne Płatności dla obszarów Natura 2000 i płatności związane z ramo- 1, 2, 4, 5, wą dyrektywą wodną 7, 9, 14 2, 3, 5, 8 x brak działania w ofercie 2007-2013 109 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE 2. Podstawowym zagrożeniem dla różnorodności biologicznej obszarów wiejskich w Polsce jest unifikacja krajobrazu związana głównie z powolnym, lecz postępującym scalaniem gruntów (upraszczaniem struktury użytkowania i płodozmianu), intensyfikacją i unifikacją upraw. Ponieważ proces komasacji wydaje się nieuchronny, konieczne jest znalezienie sposobów na zrekompensowanie strat środowiskowych z niego wynikających. Jednym z takich sposobów jest proponowany wymóg zachowania lub tworzenia obszarów proekologicznych w gospodarstwach w nowej edycji WPR. 3. Drugim zasadniczym zagrożeniem dla środowiska obszarów wiejskich jest zmniejszanie się znaczenia funkcji gospodarczych i w konsekwencji umniejszania funkcji przyrodniczych użytków zielonych – ekosystemów kluczowych dla bioróżnorodności i istotnych dla obiegu i jakości wód. W obu edycjach WPR znajdują się instrumenty ich ochrony, lecz o różnym stopniu skuteczności. Wyraźnie brakuje wsparcia na rzecz ekstensywnego wypasu, jako kompleksowego narzędzia ochrony i kształtowania bioróżnorodności. 4. Konieczne jest zapewnienie odpowiednich rekompensat rolnikom gospodarującym w trudnych warunkach środowiskowych – szczególnie w górach i na obszarach podmokłych, a także z dużym udziałem trwałych użytków zielonych. Rekompensaty te trzeba postrzegać jako wynagrodzenie za świadczenie usług w zakresie zachowania cennych ekosystemów na rzecz dobra publicznego. Obok niezwykle ważnych płatności rolno-środowiskowo-klimatycznych oraz związanych z siecią Natura 2000 potrzebne jest również zwiększone, skumulowane wsparcie płatnościami z tytułu obszarów z ograniczeniami naturalnymi. 5. Niezależnie od zmniejszania się emisji gazów cieplarnianych związanych z chowem zwierząt: metanu i podtlenku azotu, konieczne jest zwrócenie uwagi – w ramach proponowanych środków – na konieczność poprawy bilansu węgla organicznego ekosystemów pól uprawnych, co wiąże się z koniecznością poprawy ujemnego bilansu próchnicy w glebach użytków rolnych Polski. LITERATURA 1. Dembek W.: 2012. Problemy ochrony polskiej przyrody w kontekście wspólnej polityki rolnej. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 12 z. 4 (40) s. 109-121 2. Dembek W., Jankowska–Huflejt H., Miatkowski Z, Pietrzak S., Piórkowski H., Wasilewski Z.: 2012. Wpływ przekształceń wspólnej polityki rolnej na środowisko. Prezentacja na sem. „Ekologizacja, zazielenienie, ochrona środowiska w reformie WPR 2014-2020. Kontrowersje wynikające z nowej formuły WPR: środowisko czy rolnictwo? – z cyklu Spotkania Europejskie 21.03.2012 Warszawa, CBR. 3. Gwiazdowicz M.:. 2010. Środowisko przyrodnicze na obszarach wiejskich – zagrożenia i szanse. Studia BAS Nr 4(24) 2010, s. 247-272 4. Hołubowicz-Kliza G.: 2006. Wapnowanie gleb w Polsce. Instrukcja upowszechnieniowa nr 128. IUNG 5. http://www.stat.gov.pl 6. http://www.stat.gov.pl/cps/rde/xbcr/gus/IK_infrastruktura_komunalna_2011.pdf (dostęp 20.06.2013) 7. http://www.zazi.iung.pulawy.pl/InfoSys/InfoSysMapMetals.html (dostęp 15.07.2013) 8. Jankowska-Huflejt H.: 2008: Trwałe użytki zielone istotnym czynnikiem obiegu wód i ochrony ich zasobów. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie nr 1, s. 21-24 9. Jankowska-Huflejt H.: 2012. Uwarunkowania zachowania trwałych użytków zielonych ze szczególnym uwzględnieniem roli gospodarstw ekologicznych. Omówienie monotematycznego cyklu publikacji przygotowanych do przewodu habilitacyjnego ss. 39, maszynopis 10. Jankowska-Huflejt H., Wróbel B., Twardy S.: 2011. Current role of grasslands in development of agriculture and rural areas in Poland – an example of mountain voivodships małopolskie and podkarpackie. Journal of Water and Land Development no 15, s. 3-17 11. Kaca E. (red): 2010. Standaryzacja i monitoring przedsięwzięć środowiskowych, techniki rolniczej i rozwiązań infrastrukturalnych na rzecz bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich. Program Wieloletni ITP, manuskrypt, Falenty 12. Kierunki rozwoju obszarów wiejskich. Założenia do „Strategii zrównoważonego rozwoju wsi i rolnictwa”. 2010. Warszawa: MRIRW ss. 94 13. Krajowy Raport Inwentaryzacyjny 2012. Inwentaryzacja gazów cieplarnianych dla lat 1988-2010. Warszawa: Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami KOBIZE 14. Krasowicz S., Kuś J.: 2010. Kierunki zmian w produkcji rolniczej w Polsce do roku 2020 – próba prognozy. Zag. Ekon. Rol., Warszawa, 3, 5-18 15. Krasowicz S., Oleszek W., Horabik J., Dębicki R., Jankowiak J., Stuczyński T., Jadczyszyn J.: 2011. Racjonalne gospodarowanie środowiskiem glebowym Polski. Polish Journal of Agronomy 7, s. 43-58 16. Mioduszewski W. (red.): 2013. Odbudowa melioracji i rozwój retencji wodnej w świetle potrzeb rolnictwa i środowiska. Falenty. Wydaw. ITP, ss. 107 17. Niewęgłowska G.: 2012. Środowisko czy rolnictwo? – czyli – wpływ Cross-Compliance, zazielenienia, programów rolnośrodowiskowych, Natury 2000 na polskie rolnictwo. Prezentacja na sem. „Ekologizacja, zazielenienie, ochrona środowiska w reformie WPR 2014-2020. Kontrowersje wynikające z nowej formuły WPR: środowisko czy rolnictwo?” – z cyklu Spotkania Europejskie 21.03.2012 Warszawa, CBR 18. Powszechny spis rolny, 2011. Raport z wyników. Warszawa: GUS 19. Rolnictwo i gospodarka żywnościowa w Polsce, 2011. MRiRW, Warszawa ss. 126 20. Rzeczpospolita. 25.10. 2011 r. Dodatek specjalny poświęcony 35. Konferencji Rolniczej Ameryka Północna – Unia Europejska 21. Skłodowski P.: 2009. Właściwości i urodzajność gleb podstawą kształtowania relacji rolnośrodowiskowych. Ref. i prezentacja na konferencji „Rolnictwo i Wspólna Polityka Rolna w świetle wyzwań środowiskowych” w IMUZ w Falentach w dniach 25 i 26 marca 2009 r. 22. Stankiewicz J., Mioduszewski W.: 2012. Przestrzenna ocena niekorzystnych uwarunkowań gospodarowania na terenach rolniczych. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 12 z. 4 (40) s. 239-256 23. Użytkowanie gruntów, powierzchnia zasiewów i pogłowie zwierząt gospodarskich w 2011 r. GUS 24. Wniosek rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady ustanawiające przepisy dotyczące płatności bezpośrednich dla rolników na podstawie systemów wsparcia w ramach wspólnej polityki rolnej. KOM(2011) 625 wersja ostateczna. Bruksela, dnia 12.10.2011 25. Wniosek rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie wsparcia rozwoju obszarów wiejskich przez Europejski Fundusz Rolny na rzecz Rozwoju Obszarów Wiejskich (EFRROW). KOM(2011) 627 wersja ostateczna. Bruksela, dnia 12.10.2011 Nowoczesne melioracje sprzyjają ochronie środowiska 110 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Dr inż. RYSZARD KONIECZNY ZOZE ITP Oddział Poznań Uwarunkowania dla zastosowania wiatrowych urządzeń i systemów do napowietrzania wód otwartych Na potrzeby oceny możliwości zastosowania w praktyce wiatrowych urządzeń i systemów do aeracji wód powierzchniowych niezbędna jest wiedza dotycząca prędkości wiatru, jego kierunku oraz częstotliwości. Na prędkość wiatru ma wpływ ukształtowanie terenu z rozmieszczonymi na nim przeszkodami, a jego znajomość w technicznej ocenie skuteczności wiatrowych rozwiązań jest niezbędna. Szczegółowe zaznajomienie z terenem na podstawie ukształtowania i szorstkości (chropowatości) podłoża oraz wielkości, liczby i rodzaju na nim przeszkód pozwala poznać tzw. ekspozycję wietrzną terenu. Powyższa wiedza dla różnorodnych wiatrowych rozwiązań stosowanych w napowietrzaniu wód otwartych zapewnia możliwość właściwego wyboru miejsca lokalizacji silnika wiatrowego, co gwarantuje maksymalne parametry i zamierzoną efektywność pracy wiatrowego układu roboczych elementów aeratora wody. Według opracowań [Szlachta, 1999; Fugiel, 1994] dla poziomej strugi masy powietrza napotykającego przeszkodę o wysokości H strefa zaburzeń wiatru w terenie za przeszkodą dla napędu wiatrowego urządzeń o różnym przeznaczeniu jest zauważalna w odległości 20 H. Natomiast w profilu pionowym za przeszkodą strefa zaburzeń wiatru bardzo szybko ulega rozprzestrzenieniu osiągając maksymalną wysokość 2 H (rys.). Z kolei na podstawie opracowania [Koźmiński i in., 2012] dla wód otwartych zbiorników wodnych usytuowanych w dolinach poziomy strumień masy powietrza w odniesieniu do sąsiedniego terenu należy traktować jako zwiększoną prędkość wiatru średnio od 0,5 do 1,5 m·s-1. Rys. Przykład zaburzeń wiatru przy opływie przez przeszkody [Szlachta, 1999] Najkorzystniejsze miejsce do sytuowania silnika wiatrowego systemu napowietrzającego wodę nie zawsze jednak stanowi priorytet w realizacji planowanego zabiegu. Dla względnie szybkiego spowodowania zamierzonej poprawy stanu tlenowego wód zbiornika otwartego – zabieg sztucznej aeracji wody z zastosowaniem wielu różnorodnych wiatrowych technicznych układów i systemów napowietrzających może być rozpatrywany z pominięciem dogodnych warunków wiatrowych. Istotne jest aby z zastosowaniem wiatrowych urządzeń i systemów do napowietrzania wód otwartych uzyskać w strefie największego skupiska sedymentacji zanieczyszczeń trwałe warunki tlenu rozpuszczonego w wodzie. Obecność tlenu rozpuszczonego w wodzie w strefie naddennej głęboczka kumulacyjnego powoduje bowiem wytworzenie tzw. streWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 fy życia dla intensywnego rozwoju fito i zooplanktonu i żerujących na nim ryb [www.aerator.pl] oraz zapobiega emisji związków troficznych z osadów dennych do wód nadosadowych [Gołdyn i in., 2009]. Powszechnie do napowietrzania wód otwartych wykorzystywane są układy sprężonego powietrza. W rekultywacji jezior sprężonym powietrzem do wody z pęcherzyków powietrza przy sprzyjających aeracji warunkach (deficyt tlenu, niska temperatura i duża głębokość wód) dostarczanych jest maksymalnie 5% tlenu rozpuszczonego [Lossow, Gawrońska, 2000]. Biorąc pod uwagę stosunkowo wysoką zawartość masy tlenu rozpuszczonego w wodach stref powierzchniowych dowolnego otwartego zbiornika wodnego w odniesieniu do braku lub niewielkiej ilości tlenu rozpuszczonego w wodach stref nadosadowych i przy uwzględnieniu pory roku oraz stanu zanieczyszczenia wody, technicznie proste i złożone wiatrowe oraz tradycyjne sprężarkowe rozwiązania stosowane do aeracji wód otwartych są ukierunkowywane w działaniu przede wszystkim na spowodowanie w wodzie sztucznych ruchów cyrkulacyjnych. W założeniu ruchy cyrkulacyjne wody mają doprowadzić w profilu pionowym wód zbiornika otwartego do równomiernego rozprowadzenia tlenu już występującego w wodzie, nie zaś jak wskazuje nazwa metody do natlenienia wody bezpośrednio z pęcherzyków sprężonego powietrza. Wielkość zapotrzebowania sprężonego powietrza w procesie sztucznego napowietrzania wód zbiorników naturalnych i sztucznych jest szacowana na podstawie wydajności układu elementów roboczych kompresora. Według Lorenzena i Fasta [1976] oraz doświadczeń Lossowa i Gawrońskiej [2000] za niezbędny wydatek układu elementów roboczych kompresora do uzyskania całkowitej destyfikacji termicznej i chemicznej akwenu o powierzchni 106 m2 należy przyjąć nie mniej niż 540 m3·h-1 sprężonego powietrza. Natomiast względem wód stanowiących objętość 106 m3 wydatek sprężonego powietrza z kompresora należy przyjąć powyżej 60 m3·h-1. Zaprezentowane zależności dostarczają orientacyjnej wiedzy co do zapewnienia wodzie w cyrkulacyjnym rozprowadzaniu tlenu rozpuszczonego podstawowych warunków do skutecznego wykorzystania sprężonego powietrza z układu kompresora. W Polsce po raz pierwszy zabiegi destratyfikacyjne z zastosowaniem wiatrowego napędu układu elementów roboczych kompresora o wydajności 40 m3·min-1 prowadzono w jeziorze Starodworskim w Olsztynie w latach 1986-1987 [Lossow, Gawrońska, 1992], uzyskując dla stanu jakości wód otwartych pozytywny skutek. Obecne badania w napowietrzaniu otwartych wód powierzchniowych ukierunkowują na stosowanie wiatrowych aeratorów i innych systemów napowietrzających wodę w odniesieniu do poprawy stanu tlenowego wód nadosadowych bez naruszenia jej naturalnych uwarstwień termicznych [Podsiadłowski, 2008, 2008a; Konieczny 2009]. Bezdestratyfikacyjny sposób napowietrzania wód gwarantuje brak rozprosze111 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE nia zanieczyszczeń w objętości mas wodnych oraz umożliwia zmiany środowiskowe zapewniające tlenowym organizmom wodnym właściwe warunki do rozwoju i życia. Pod względem energetycznym, wydajności hydraulicznej oraz skuteczności tlenowej na szczególną uwagę zasługuje tutaj wiatrowy pulweryzacyjny aerator wody systemu Podsiadłowskiego [Gołdyn, Podsiadłowski, 2009; Konieczny 2006]. System ten w działaniu oparto na zasadzie naczyń połączonych, a proces aeracji wód stref nadosadowych na wymianie gazowej zapewniającej trwałe odprowadzenie z wody do atmosfery lotnych pozostałości z rozkładu beztlenowego materii dennej. Korzystne rezultaty prac badawczych doprowadziły do rozpowszechnienia metody w Polsce (tab. 1), która obecnie jest wdrożona na 14 jeziorach i dwóch sztucznych zbiornikach TABELA 1 Zbiorniki wodne Polski poddane zabiegowi sztucznego napowietrzania wód nadosadowych bez destratyfikacji termicznej z zastosowaniem wiatrowego pulweryzacyjnego aeratora wody systemu Podsiadłowskiego Lp. Nazwa zbiornika wodnego 1. Współrzędne geograficzne Wskaźniki morfometryczne Lokalizacja (nazwa miejscowości, gmina, województwo) Termin wdrożenia Uwagi P ha V tys. m3 Gm m Gs m N E Jaroszewskie, Jezioro 80,0 92,2 13 085,3 35,7 14,2 52°37’36” 16°05’31” Sieraków (miasto) miejsko-wiejska wielkopolskie XI 1996 —- 2. Barlineckie, Jezioro (Barlińskie) 250,0 259,1 18 579,8 18,0 7,1 52°58’49” 15°12’45” Barlinek (miasto) miejsko-wiejska zachodniopomorskie XI 2000 —- 3. Resko Górne (Resko, Stare Resko) 52,5 50,7 1358,4 5,0 2,7 53°40’36” 15°57’55” Stare Resko (wieś) miejsko-wiejska Połczyn-Zdrój zachodniopomorskie IV 2002 —- 4. Starzyca (Starzyc, Chociwel, Chociwelskie) 63,5 59,2 1575,8 6,1 2,7 53°27’39” 15°20’43” Chociwel (miasto) miejsko-wiejska zachodniopomorskie IV 2003 —- 5. Chodzieskie, Jezioro (Miejskie) 112,5 115,6 3533,2 6,7 3,0 52°59’32” 16°55’55” Chodzież (miasto) miejska wielkopolskie XI 2003 systemem inaktywacji fosforu 6. Trzesiecko (Trzesieka) 275,0 295,1 16 067,3 11,8 5,4 53°42’45” 16°40’00” Szczecinek (miasto) miejska zachodniopomorskie V; X 2005 2 jednostki 7. Zalew Kielecki (Szydłówek) —- —- —- 3,0 50°53’27” 20°38’01” Kielce (miasto) miejska świętokrzyskie 20 V 2008 —- 8. Głębokie, Jezioro 30,0 31,3 751,0 5,0 2,4 53°28’36” 14°28’34” Szczecin (miasto) miejska zachodniopomorskie 30 IX 2008 —- 9. Średnie, Jezioro 16,5 626,6 5,2 3,0 50°42’33” 18°06’09” Turawa (wieś) wiejska opolskie V 2009 —- 10. Durowo 140,0 143,7 11 322,9 14,6 7,9 52°49’42” 17°12’16” Wągrowiec (miasto) miejska wielkopolskie VII; IX 2009 2 jednostki 11. Góreckie, Jezioro 92,0 104,1 9340,0 17,2 9,0 52°15’46” 16°47’53” Jeziory (osada) miejsko-wiejska Mosina, wielkopolskie 2 XII 2009 —- 12. Zalew Kraśnicki 42,7 996,0 —- 2,5 50°56’39” 22°11’39” Kraśnik (miasto) miejska lubelskie 22 IX 2009 —- 13. Panieńskie, Jezioro (z jeziorem Stawno) 35,0 24,0 1760,5 16,6 7,3 53°02’37” 15°17’47” Pełczyce (miasto) miejsko-wiejska zachodniopomorskie X 2010 —- 14. Swarzędzkie, Jezioro 60,0 93,7 2122,2 6,5 2,3 52°24’49” 17°03’54” Swarzędz (miasto) miejsko-wiejska wielkopolskie X 2011 —- 15. Lubaskie, Jezioro (Duże, Wielkie) 37,5 41,5 2092,4 11,4 5,0 52°51’05” 16°32’39” Lubasz (wieś) wiejska wielkopolskie 20 VI 2012 —- 16. Strzeszyńskie, Jezioro 32,0 33,5 2700,0 16,5 8,4 52°27’36” 16°49’19” Poznań (miasto) miejska wielkopolskie 5 VI 2013 —- Oznaczenia: P – powierzchnia zwierciadła wody, V – objętość, Gm – głębokość maksymalna, Gs – głębokość średnia, N – szerokość geograficzna, E – długość geograficzna 112 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE (Zalew Kielecki i Kraśnicki). Przy czym na uwagę zasługuje tutaj fakt, że pulweryzacyjny aerator wody z napędem wiatrowym systemu Savoniusa o pionowej osi obrotu przy korzystnej ekspozycji wietrznej w akwenach o powierzchni do 100 ha stosunkowo szybko może zapewnić i utrzymać warunki tlenowe [Konieczny, Pieczyński, 2006], a jego pracę w tych warunkach należy traktować jako zabieg wspomożenia procesów samooczyszczania się wody. Problemem w skutecznym eksploatowaniu systemu wiatrowego urządzeń do aeracji wód powierzchniowych w wielu przypadkach pozostaje brak rozeznania warunków wiatrowych w miejscu planowego, czy też już realizowanego zabiegu. Oparte na terenie płaskim z pagórkami i wzniesieniami rozmieszczonymi na powierzchni o długości 10 km i pochyleniu do 2% w stronę kierunku oddziaływania wiatru, sposoby szacowania prędkości masy strumienia powietrza dla urządzeń wiatrowych i tym samym matematycznego wyznaczania ich parametrów pracy są ogólnie znane [Flaga, 2008; Pudlik, 2005; Szlachta, 1999; Jagodziński 1959] między innymi na podstawie zależności potęgowej: α ⎛ h⎞ vh = k ⋅ v p ⋅ ⎜ ⎟ , m·s-1, ⎝ 10 ⎠ (1) ⎛h⎞ vh = k ⋅ v p ⋅ ln ⎜ ⎟ , m·s-1, ⎝z⎠ (2) oraz logarytmicznej: gdzie: vh – prędkość wiatru szukana na wysokości h, [m·s-1], vp – prędkość wiatru zmierzona na wysokości p=10, [m·s-1], h – wysokość szukanej prędkość wiatru, [m], 10 – wysokość pomiarowa (standardowa) prędkości wiatru, [m], k – współczynnik chropowatości terenu, α – parametr potęgowy prędkości wiatru, z – parametr logarytmiczny prędkości wiatru [m], wykorzystywanych do określania prędkości wiatru w profilu pionowym. Dla terenu o znanej chropowatości i skłonie przekraczającym 2% oraz znacznym pofałdowaniu wykorzystywanie wartości obliczeniowych (tab. 2) do wzoru potęgowego i logarytmicznego może okazać się niewystarczające, by na podstawie obserwacji wiatrów ze stacji meteorologicznych scharakteryzować w terenie możliwości użytkowe wiatrowych urządzeń i systemów do napowietrzania wody. W celu dokładnego sprecyzowania wydajności aeracyjnych wiatrowych rozwiązań i tym samym potwierdzenia ich przydatności w aeracji wód otwartych taki stan rzeczy wymaga w strefie brzegowej akwenu (lub/oraz na powierzchni wody) dokonania własnych spostrzeżeń i obserwacji wiatru oraz jego korelacji opartej na prędkości wiatru z najbliższej stacji meteorologicznej [Michałowska-Knap i in., 2001]. Istnieje wiele sposobów wyznaczania oraz graficznego przedstawiania prędkości wiatrów do celów energetycznych. Jednym z nich, na podstawie obserwacji i pomiarów, jest zbiór lub własne skonfigurowanie danych prędkości wiatru do postaci średnich wartości (minutowych, godzinowych, dobowych, itp.) za dany okres (np. roku) oraz ich pogrupowanie według zakresów szybkości różWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 TABELA 2 Dane dla wzoru profilu potęgowego i logarytmicznego w odniesieniu do terenu o znanej chropowatości – zmodyfikowano na podstawie: [Flaga, 2008] Wzór typ zakres ważności Teren parametr obliczeniowy rodzaj - k wybrzeże morskie, plaże 1,20 - hmin hmax α, z P - 150 0,100 L - 200 0,005 P 2 250 0,140 L 2 200 0,050 P 6 300 0,210 L 5 200 0,300 P 15 350 0,320 L 15 200 1,000 współczynnik chropowatości 0,16 1,00 otwarty, rolniczy 0,19 0,80 zadrzewiony, przedmieścia miast 0,23 0,50 centra miast 0,27 Oznaczenia: P – wzór potęgowy, L – wzór logarytmiczny, h – wysokość w metrach niących się od siebie co 1 m·s-1. Przyporządkowanie pogrupowanych danych prędkości wiatru do poszczególnych zakresów zaznajamia nas (procentowo, godzinowo, itp.) z częstotliwością i trwaniem wiatru w tych zakresach, co również w toku wykonywanych kolejnych obliczeń może stanowić podstawę do uzyskania efektu końcowego jakim jest wyznaczenie energii wiatru. W przykładzie zaprezentowania sposobu wykonania obliczeń energii wiatru w tabeli 3 za rok 2008 na podstawie światowego systemu pogodowego [www.ogimet.com] dla stacji meteorologicznej Kalingrad według wytycznych zawartych w opracowaniu [Jagodziński, 1959] uporządkowano i zestawiono w poszczególnych zakresach prędkości wiatru częstotliwość i trwanie wiatru. TABELA 3 Częstotliwość i trwanie wiatru w 2008 roku na stacji meteorologicznej Kalingrad w odniesieniu do poszczególnych zakresów prędkości wiatru Zakresy prędkości wiatru Częstotliwość wiatru Trwanie wiatru v t Δt m·s-1 % dni h % dni h 0-1 4,1 15 360 4,1 15 360 1-2 17,8 65 1560 21,9 80 1920 2-3 27,7 101 2424 49,6 181 4344 3-4 26,0 95 2280 75,6 276 6624 4-5 14,8 54 1296 90,4 330 7920 5-6 6,6 24 576 97,0 354 8496 6-7 2,2 8 192 99,2 362 8688 7-8 0,8 3 72 100,0 365 8760 Ponieważ parametrem charakteryzującym poziom energetyczny wiatru w profilu h wysokości jest gęstość masy strumienia powietrza przypadającego prostopadle na płaszczyznę powierzchni 1 m2 silnika wiatrowego, dlatego też moc strumienia gęstości masy powietrza (wiatru) na jednostkę powierzchni można przedstawić w postaci wzoru: 113 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE N= ρ ⋅ v3 , W·m-2 2 LITERATURA (3) Uwzględniając wzór (3) i tabelę 3 do wyznaczenia energii kinetycznej masy strumienia wiatru o poprzecznym przekroju 1 m2 w obliczeniach należy oszacować średnią arytmetyczną wartość skrajnych zakresów sześcianów prędkości v wiatru oraz uwzględnić częstotliwość t wiatru. Na tej podstawie dla wysokości pomiarowej wiatru i rozpatrywanych zakresów prędkości wiatru energię wiatru stanowi zależność: Eśr = (vn3 + vn3+1 ) ⋅ ρ ⋅ t ⋅ 10−3 , kWh·m-2 2 (4) Uzyskana zaś z poszczególnych zakresów prędkości wiatru według zależności (4) sumaryczna wartość dostarcza informację o rocznej energii brutto wiatru. Zakładając w obliczeniach dla 1 m2 poziomego strumienia wiatru dane zawarte w tabeli 3 i wzory (3), (4) oraz stałą gęstość masy strumienia powietrza ρ =1,22 kg·m-3 w temperaturze t = 15oC wyznaczona dla stacji meteorologicznej Kalingrad roczna energia wiatru stanowi 559,4 kWh·m-2·rok-1. Przy czym należy tutaj nadmienić, że z uwagi na złożoność zależności związku gęstości, wilgotności oraz ciśnienia powietrza w uproszczeniu obliczeń mocy i energii wiatru dla wiatrowych urządzeń i systemów napowietrzających z reguły jest uwzględniana stała gęstość masy strumienia powietrza ρ = 1,168 kg·m-3 odpowiadająca standardowym warunkom (t=25oC; p=100 kPa) jakie są rozpatrywane w aerodynamice i aerostatyce [Konieczny, Pieczyński, 2007] lub gęstość powietrza jest interpretowana względem średniej rocznej wartości. Dla klimatu umiarkowanego Polski wartość średnia gęstości masy strumienia powietrza wynosi ρ = 1,26 kg·m-3 [Nalepa i in., 2011]. Mając na uwadze wiedzę co do prędkości wiatru oraz ukształtowania terenu i tym samym najkorzystniejszego miejsca sytuowania silnika wiatrowego ważną rolę dla silników wiatrowych urządzeń napowietrzających, szczególnie nienastawialnych względem kierunku wiatru, odgrywa znajomość tzw. róży wiatrów. Róża wiatrów w danym miejscu w rozpatrywanym okresie na wysokości pomiaru prędkości wiatru dostarcza informację o prędkościach i czasie trwania wiatru z różnych kierunków (najczęściej z 4, 8 oraz 16), a jej wykonanie dokonuje się na podstawie podziału kąta pełnego zgodnie z ruchem wskazówek zegara [Knap, 2008]. Dla przykładu czterokierunkowa róża wiatrów jest podzielona na 4 oddalone co 90o części oznakowane jako N, E, S, W. Należy przy tym pamiętać, że kierunek prędkości wiatru nosi nazwę tej strony widnokręgu, z której wieje wiatr (powietrze napływające z północy stanowi wiatr północny, itd.). Dla wiatrowych urządzeń napowietrzających wodę znajomość częstotliwości wiatrów z różnych kierunków wskazuje drogę do właściwej pozycji usytuowania nieregulowanego napędu wiatrowego względem kierunku wiatru. Ponadto znając kierunek i prędkość wiatru oraz ukształtowanie terenu i rozmieszczenie na nim przeszkód – wykonanie obliczeń dotyczących eksploatacyjnego zapotrzebowania mocy i energii wiatrowych aeratorów oraz systemów napowietrzających wodę na proces sztucznej aeracji wód i objętościowe natężenie przepływu wody (lub sprężonego powietrza) w systemie aeratora jest stosunkowo proste. Taki stan rzeczy oparty na zespole kompleksowych działań rekultywacyjnych stosowanych w poprawie stanu jakości akwenów [Gołdyn, Podsiadłowski, 2009] powinien zapewnić korzystne rezultaty prac w planowanej, czy też już realizowanej rewitalizacji wód otwartych. 114 1. Flaga A.: 2008. Inżynieria wiatrowa. Podstawy i zastosowania. Wyd. Arkady, Warszawa, 720 ss 2. Fugiel P.: 1994. Lokalizacja elektrowni wiatrowych. Poradnik. Wyd. Piotr Fugiel, IBMER, Warszawa, 61 ss 3. Gołdyn R., Messyasz B., Kowalczewska-Madura K.: 2009. Stan jakości wód jeziora Durowskiego w roku 2008. Maszynopis Wydziału Biologii UAM, Poznań, 30 ss 4. Gołdyn R., Podsiadłowski S.: 2009. Metody zrównoważonej rekultywacji jezior. Wielkopolski – biuletyn ekologiczny, nr 3, s. 2-4 5. Jagodziński W.: 1959. Silniki wiatrowe. Wyd. PWT Warszawa, 330 ss 6. Knap T.: 2008. Wiatr jako źródło fizyczne. [w:] Odnawialne i niekonwencjonalne źródła energii. Poradnik. Red. Gałusza M., Paruch J.. Wyd. TARBONUS, Kraków-Tarnobrzeg, s. 331-385 7. Konieczny R.: 2006. Sztuczne napowietrzanie jezior Polski w technologii aeracji pulweryzacyjnej. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie, Tom XLIX, nr 4 (411), s. 182-184 8. Konieczny R., Pieczyński L.: 2006. Rozwiązania technologiczne w napowietrzaniu jezior województwa zachodniopomorskiego. Inżynieria Ekologiczna, nr 14, s. 76-82 9. Konieczny R., Pieczyński L.: 2007. Determining the energy of a wind rotor in a pulverizing aerator system. Teka Commission of Motorization and Power Industry in Agriculture PAN/o Lublin, Tom 7A, s. 46-51 10. Konieczny R.: 2009. Sprawozdanie z realizacji badań firmy POLIMAT EKO odnośnie wpływu eksperymentalnego aeratora wody systemu POLIMAT-Wxxx na tlenowo-termiczny stan wód Jeziora Strażym. [w:] Metody i technologie rekultywacji jezior oraz możliwości pozyskania pomocy finansowej przez samorządy lokalne. Materiały konferencyjne. Grzmiąca, 14.10.2009. Kujawsko-Pomorski Urząd Marszałkowski, Toruń, 8 ss 11. Koźmiński Cz., Michalska B., Czarnecka M.: 2012. Klimat woj. zachodniopomorskiego. Monografia. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. Uniwersytet Szczeciński. Wyd. ZAPOL Szczecin, 194 ss 12. Lorenzen M.W., Fast A.: 1976. A guide to aeration/circulation techniques for lake management. Corcallis, Oregon 13. Lossow K., Gawrońska H.: 2000. Jeziora – rekultywacja, przegląd metod. Ochrona zbiorników wodnych. Przegląd Komunalny. Gospodarka komunalna i ochrona środowiska (dodatek). Wyd. ABRYS, Poznań, nr 9 (108), s. 91-106 14. Lossow L., Gawrońska H.: 1992. Możliwości i ograniczenia zawartości fosforu i azotu w wodach jezior sztucznie napowietrzanych. [w:] Problemy zanieczyszczenia i ochrony wód powierzchniowych – dziś i jutro. Materiały konferencyjne. Wyd. UMA, Seria Biologia nr 49, s. 195-206 15. Michałowska-Knap K., Mackiewicz P., Milić A.: 2001. Metodyka oceny lokalnych zasobów energetycznych wiatru. [w:] Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce Północnej – Konieczność czy idealizm. I Konferencja. Szczecin, 15-16.03.2001. Wyd. hogben, Szczecin, s. 81-88 16. Nalepa K., Miąskowski W., Pietkiewicz P., Piechocki J., Bogacz P.: 2011. Poradnik małej energetyki wiatrowej. Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Olsztyn, 87 ss 17. Podsiadłowski S.: 2008. Wstępne badania aeratora pulweryzacyjnego wyposażonego w system inaktywacji fosforu. Zeszyty problemowe postępów nauk rolniczych, z. 528, s. 439-447 18. Podsiadłowski S.: 2008a. Methods of precise phosphorus inactivation in lake waters. Limnological Review. Vol. 8, Z. 1-2, s. 51-56 19. Pudlik M.: 2005. Основные положения использования ветра в качестве источника энергии для нужд сельского хозяйства. MOTROL Kom. Mot. Energ. Rol., Lublin, t. 7, s. 149-153 20. Szlachta J. (red.): 1999. Niekonwencjonalne źródła energii. Wyd. AR Wrocław, 161 ss 21. www.aerator.pl – witryna internetowa firmy Aerator zawierająca podstawowe informacje odnośnie rekultywacji jezior z zastosowaniem technologii aeracji pulweryzacyjnej 22. www.ogimet.com, 2005-2012. Professional information about meteorological conditions in the world. Global Summary Of the Day (GSOD) Selection. Wyd. G. Ballester Valor Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Dr inż. AGNIESZKA POLICHTLATAWIEC* Mgr inż. PAWEŁ GRZESIK** * Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie ** Absolwent Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie Wpływ ścieków odprowadzanych z oczyszczalni na jakość wody rzeki Kamiennej Wstęp Budowa oczyszczalni ścieków jak i systemów kanalizacyjnych ogranicza wprowadzanie zanieczyszczeń antropogenicznych do wód. Jest to najbardziej efektywne i najczęściej stosowane działanie. Oczyszczalnia ścieków głównie usuwa ze ścieków substancje uznawane za zanieczyszczenie, stabilizuje ich skład w celu niezachwiania równowagi odbiornika (grunt, wody powierzchniowe-płynące). Wybór odbiornika jest uzależniony jego chłonnością, ile jest on w stanie przyjąć ścieków jak i ładunków zanieczyszczeń. Istotne jest, aby ilość wprowadzanych zanieczyszczeń nie ograniczała procesu samooczyszczania się wód [Juszkiewicz i in., 2006]. Oczyszczanie ścieków w większości modeli stosowanych następuje przez wymieszanie ich w punkcie zrzutu lub w niedalekiej odległości od niego. Takie mieszanie wód zachodzi rzadko, ale na potrzeby opisu stanu rzeki jest to wystarczające. Szybkość mieszania się ścieków z wodą rzeczną zależy od ich ilości oraz wielkości i prędkości przepływu wody, a także szerokości i głębokości cieku. Ważne jest, aby utrzymać w całym biegu rzeki dobre warunki tlenowe, które zapewniają życie biologiczne i proces samooczyszczania wód [Rajda i Kanownik, 2007]. Istotne jest, aby monitorować stężenia zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach [Bugajski i Kaczor, 2008]. Dotychczasowe badania wykazały, że większość obserwowanych oczyszczalni zmienia skład chemiczny wód odbiornika, do którego odprowadzane są ścieki [Juszkiewicz i in., 2006; Kanownik i Rajda, 2008], przy czym większe zmiany chemizmu zaobserwowano na ciekach mniejszych [Skorbiłowicz i in., 2003]. W pracy przedstawiono zmiany jakości wody w rzece Kamiennej w wyniku zrzutu oczyszczonych ścieków z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni dla RLM (równoważna liczba mieszkańców) = 88 060. Materiał i metody badań Badania hydrochemiczne prowadzono od marca do listopada 2011 roku. Próbki wody pobierano za pomocą pobieraka (czerpaka) ze stali nierdzewnej z rzeki w trzech miejscach – 20 m powyżej (1) oraz 50 (2) i 1000 m (3) poniżej zrzutu oczyszczonych ścieków oraz z wylotu kolektora (S). W ramach badań oznaczono 20 wskaźników jakościowych, w tym: 2 fizyczne i 3 tlenowe, 5 biogenne, 8 zasolenia i 2 metale. W terenie oznaczano pH za pomocą pehametru CP-104, przewodność elektrolityczną właściwą (EC) zmierzono konduktometrem CC-102, a temperaturę i stężenie tlenu rozpuszczonego – za pomocą tlenomierza CO-411. W laboratorium oznaczono: zawiesinę ogólną (ZO) metodą suszarkowo-wagową, substancje rozpuszczone (SR) przez odparowanie, stężenie jonów Ca2+, Na+, K+, Mg+, Mn2+, Fe2+/3+ metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej na spektrometrze UNICAM SOLAR 969. Stężenie azotu amonowego (N-NH4+), azotynowego (N-NO2-) i azotanowego (N-NO3-) oraz PO43-, Pog i Cl- oznaczono metodą przepływowej analizy kolorymetrycznej na aparacie FIAstar 5000; SO43-, BZT5 i ChZT – odpowiednio metodą strąceniową, Winklera i nadmanganianową. Wartości wskaźników w ściekach oczyszczonych porównano z najwyższymi dopuszczalnymi według Rozporządze- Rys. 1. Lokalizacja obszaru badań na tle zlewni rzeki Kamiennej Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 115 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE nia Ministra Środowiska z dnia 28 stycznia 2009 r. w sprawie warunków jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Porównano je również z wymaganiami pozwolenia wodno-prawnego na odprowadzanie do powierzchniowych wód płynących ścieków komunalnych z oczyszczalni w Ostrowcu Świętokrzyskim z decyzją z 9.12.2005 r. nr RS.II-622/24/2/2005, uzupełnione decyzją z 14.12.2007 r. nr RS.II-622/23/2/2007, która określała warunki odprowadzania ścieków w okresie przebudowy oczyszczalni. Określono klasy jakości wody rzeki według Rozporządzenia Ministra Środowiska z 9 listopada 2011 r. sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych. Opis obiektu badań Miejska oczyszczalnia ścieków w Ostrowcu Świętokrzyskim usytuowana jest na prawym brzegu rzeki Kamiennej w południowo-wschodniej części miasta i zajmuje obszar około 7 ha. Ścieki dopływające do oczyszczalni systemem sieci kanalizacyjnej mają charakter ścieków bytowych, mieszanych ze ściekami opadowymi lub roztopowymi. Ścieki surowe dopływają grawitacyjnie do studni zbiorczej. Następnie ze studni zbiorczej kanałem 1200 m ścieki dopływają grawitacyjnie do pompowni głównej, które tłoczą do budynku krat gęstych. Wyposażenie budynku krat gęstych to dwie kraty schodkowe produkcji HYDROPRESS, o prześwicie 6 mm, z systemem odwadniania i transportu ścieków do kontenera umieszczonego na zewnątrz budynku. Po piaskownikach ścieki kanałem otwartym kierowane są do komory rozdzielczej, która tłoczy ścieki do osadnika wstępnego, skąd grawitacyjnie spływają. Osadnik wstępny radialny o średnicy D = 21 m, w którym następuje sedymentacja zawiesin ze ścieków surowych, wyposażony jest w zgarniacz produkcji UMECH-Piła. Blok biologiczny oczyszczania obejmuje: ciąg A (obiekty „stare”, zaadaptowane do nowego systemu oczyszczania, złoża biologiczne spłukiwane – 4 jednostki, osadniki wtórne pionowe – 6 jednostek, osadnik wtórny radialny – 1 jednostka) i ciąg B – nowe reaktory biologiczne (wielofazowe reaktory biologiczne z osadem czynnym – 2 jednostki, osadniki wtórne radialne – 2 jednostki (obecnie pracuje tylko jeden osadnik). Zastosowano reaktor wielofazowy z wydzielonymi komorami: beztlenową, niedotlenioną i tlenową. Obok komory beztlenowej, w której następuje uwalnianie fosforanów – I faza biologicznej defosfatacji, zlokalizowana jest komora predenitryfikacji osadu powrotnego. W komorze niedotlenionej zachodzi proces denitryfikacji azotanów recyrkulowanych z komory tlenowej – recyrkulacja wewnętrzna. W komorach nitryfikacji zastosowano głębokie drobnopęcherzykowe napowietrzanie za pomocą dyfuzorów ceramicznych NOPON, rozmieszczonych na całej szerokości dna komory. Sprężone powietrze wytwarzane jest przez dmuchawy rotacyjne COMPROT zainstalowane w budynku dmuchaw, zlokalizowanym w reaktorze. Regulacja ilości podawanego powietrza jest zależna od stężenia tlenu w komorze nitryfikacji. Rurociągi ściekowe i rurociągi powietrza umieszczone są w galerii rur pomiędzy reaktorami. Recyrkulacja osadu powrotnego prowadzona jest za pomocą pomp SARLIN, umieszczonych w wydzielonej pom116 powni recyrkulacyjnej zlokalizowanej pomiędzy reaktorami, a osadnikami wtórnymi. Końcowa sedymentacja zachodzi w głębokich radialnych osadnikach wtórnych, wyposażonych w zgarniacze ze zgrzebłem ciągłym firmy UMECHPiła. Osad pływający zgarniany jest do pompowni. Oczyszczone ścieki odprowadzane są do odbiornika poprzez zwężkę Venturie’go i kanał podziemny o średnicy D = 1000 mm. Zwężka wyposażona jest w ultradźwiękowy pomiar przepływu firmy SIEMENS. Pomiar przepływu odbywa się w sposób liniowy. Wylot do rzeki zaopatrzony jest w klapę zwrotną, zabezpieczającą przed wysokim poziomem wody w odbiorniku. Ścieki oczyszczone z założenia muszą odpowiadać wymaganiom pozwolenia wodno-prawnego (2007). Dla tej oczyszczalni dopuszczalne stężenia podstawowych zanieczyszczeń wynoszą dla: zawiesin ogólnych – 52,5 mg·dm-3, BZT5 – 22,5 mgO2·dm-3, ChZT – 187,5 mgO2·dm-3, azotu ogólnego – 22,5 mg·dm-3 i fosforu ogólnego – 3,0 mg·dm-3. Oczyszczalnia ścieków w Ostrowcu Świętokrzyskim, o maksymalnej dobowej przepustowości 42 000 m3, średnio na dobę w okresie badań oczyszczała 20 000 m3 ścieków. Po oczyszczeniu ścieki są odprowadzane do rzeki Kamiennej. Wyniki badań Stężenie wszystkich wskaźników zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach nie przekroczyło dopuszczalnych wartości wymienionych w pozwoleniu wodno-prawnym dla tej oczyszczalni w okresie badań (tab.). W przypadku wskaźników biogennych dopuszczalne wartości ustalone w pozwoleniu wodno-prawnym nie zostały przekroczone, ale najwyższe stężenie było na wylocie (S) odpowiednio N-NH4+ – 8,42 mg·dm-3, N-NO3- – 10,2 mg·dm-3, N-NO2- – 0,33 mg·dm-3, PO43- – 1,24 mg·dm-3, Pog – 0,4 mg·dm-3 (tab.). W przypadku BZT5 i zawiesin ogólnych najwyższe wartości stwierdzone w okresie badań wynosiły odpowiednio 10,0 mg O2·dm-3 (28 marca 2011 r.) i 2,6 mg·dm-3, były niższe od dopuszczalnej wartości ustalonej w pozwoleniu (tab.). Wartości średnie badanych wskaźników nie przekroczyły najwyższych wartości dopuszczalnych dla oczyszczonych ścieków odprowadzanych do wód, ustalonych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 28 stycznia 2009 r., ponieważ, zgodnie z wytycznymi tego Rozporządzenia, stężenia azotu ogólnego nie bierze się pod uwagę jeżeli temperatura ścieków w komorze biologicznej oczyszczalni spadnie poniżej 12°C. Wody rzeki Kamiennej powyżej oczyszczalni ścieków (1) mieszczą się, pod względem wszystkich oznaczanych wskaźników jakości wód, w I klasie (Rozporządzenie Ministra Środowiska z 9 listopada 2011 r.) z wyjątkiem ChZTMn i N-NO3- (tab.). Po zrzucie oczyszczonych ścieków nastąpił niewielki wzrost stężenia analizowanych wskaźników wody. Największy, prawie 7-krotny wzrost zaobserwowano w przypadku stężenia azotu amonowego (tab.). W dwóch terminach wiosennych zaobserwowano znaczący (1,9 i 0,8 mg·dm-3) wzrost stężenia N-NH4+ w wodzie rzeki po zmieszaniu jej ze ściekami. Nie miało to wpływu na pogorszenie jakości wody rzeki. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Punkt pomiarowo-kontrolny Cecha S 0,4–3,0 1,7 0,4–3,7 1,6 0,6–3 1,8 0,7–2,6 1,5 pH 7,3–9,1 7,8 7,2–8,9 7,8 7,3–8,8 7,8 7,3–8,6 8,1 O2 7,8–10,7 9,4 8,3–11,4 9,6 8,4–11,2 9,9 8,1–10,4 9,2 BZT5 1,6–3,0 2,1 1,0–6,4 2,5 0,8–3,0 1,8 1,4–10,0 3,7 ChZTMn 6,4–13,3 9,1 6,7–13,1 8,9 7–13,1 8,8 8–12,7 9,7 N-NH4+ 0,14–0,27 0,1 0,1–1,9 0,4 0,1–0,8 0,2 0–8,42 1,5 2,1–8,0 4,62 3,6–8,0 5,7 3,0–7,7 5,1 4,7–10,2 8,01 0,05–0,52 0,19 0,11–0,36 0,18 0,09–0,39 0,17 0,01–0,33 0,22 N-NO2- 0,009–0,7 0,009–0,57 0,009–0,2 0,009–1,24 0,2 0,20 0,1 0,3 0,009–0,23 0,01–0,19 0,009–0,04 0,06 0,04 0,01 μS·cm-1 Pog 0,02–0,4 0,1 335–491 422 348–471 407 415–631 534 SR 184–328 252 228–358 283 224–326 274 256–408 345 SO42- 22–49 37 21–50 38 25–48 36 42–60 51 Ca2+ 38–60 51 42–61 54 41–62 54 52–71 62 Mg2+ 9,3–13,2 11 9,9–13,5 11,6 9,6–13,3 11,3 11,8–15,1 13,3 26–44 34 25–48 40 23–44 35 37–66 55 K+ 3,3–6,1 4,6 4,1–8,0 5,9 3,6–6,8 5,2 7,3–16,6 10,3 Na+ 10,6–23,1 16,5 14,3–30,2 22 12–26 19,2 26,5–72,2 42,6 Feog 0,26–1,41 0,73 0,18–0,75 0,39 0,26–0,84 0,47 0,20–0,72 0,35 Mn2+ 0,10–0,38 0,22 0,07–0,37 0,23 0,07–0,35 0,23 0,1–0,32 0,19 Cl- mg·dm-3 340–423 389 EC Zasolenia 3 zawiesiny ogólne [mg·dm-3] PO43- Metale 2 przedział średnie N-NO3Biogenne 1 mg·dm-3 Tlenowe Fizyczne Grupy wskaźników TABELA Przedział i średnie wartości badanych cech fizykochemicznych wody i ścieków oczyszczonych EC – przewodność elektrolityczna właściwa; SR – substancje rozpuszczone Z analizy stężeń wskaźników wody pobranej 1000 m poniżej oczyszczalni ścieków (3) wynika, że prawie wszystkie kwalifikowały jakość wody do I klasy. Wyjątek stanowiło ChZTMn – 8,8 mgO2·dm-3 (przekroczenie dopuszczalnej wartości dla wód I klasy jakości) i N-NO3- – 5,1 mg·dm-3 (przekroczenie dopuszczalnej wartości dla wód II klasy jakości). Na prawie 1-kilometrowym odcinku poniżej zrzutu ścieków, wystąpiło w wodzie znaczne obniżenie stężenia wskaźników bioWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 gennych, ich wartości powróciły do stanu obserwowanego w punkcie przed zrzutem ścieków a niekiedy nawet zaobserwowano poprawę (tab.). Natomiast pozostałe wskaźniki były niemalże na tym samym poziomie co w miejscu tuż poniżej zrzutu. Oznacza to, że proces samooczyszczania w przypadku wskaźników fizycznych i zasolenia przebiegał znacznie wolniej. Na odcinku 1 km, w wyniku wymieszania się ścieków z wodami cieku i na skutek procesu samooczyszczania stan wody ze względu na przekroczenie N-NO3- (5,1 mg·dm-3) był poniżej stanu dobrego (Rozporządzenie Ministra Środowiska z 9 listopada 2011 r.). Wnioski 1. Średnie stężenia zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach odprowadzanych do rzeki Kamiennej nie przekraczały wartości określonych w pozwoleniu wodno-prawnym i były niższe od wartości dopuszczalnych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 28 stycznia 2009 r. 2. Ścieki po oczyszczeniu wpłynęły na wzrost stężeń większości z 20 badanych wskaźników wody. Z powodu wzrostu stężenia N-NO3- jej jakość pogorszyła się o klasę, z II klasy stwierdzonej bezpośrednio powyżej, do wód poniżej stanu dobrego. Ścieki nie miały wpływu na odczyn wody, N-NO2-, PO43-, żelaza ogólnego i manganu. 3. W odległości 1000 m poniżej ujścia ścieków, na skutek wymieszania ich z wodą oraz procesów samooczyszczania wody, stężenie wskaźników biogennych się obniżyło, ale jakość ich ze względu na N-NO3- była poniżej stanu dobrego. 4. Ocena jednolitej części wód powierzchniowych wykazała, że stan cieku powyżej zrzutu z oczyszczalni był dobry (II klasa jakości), natomiast poniżej zrzutu ścieków (50 m i 1000 m) – poniżej stanu dobrego tylko ze względu na N-NO3-. LITERATURA 1. Bugajski P., Kaczor G.: 2008. Dopuszczalne stężenie zanieczyszczeń odprowadzanych z oczyszczalni nie wpływające na zmianę klasy wód odbiornika na przykładzie wybranego obiektu. Instal 10 (288), 50-52 2. Kanownik W., Rajda W.: 2008. Źródła zanieczyszczenia wód powierzchniowych w zlewni potoku Sudół Dominikański. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 7 (2), 3-14 3. Juszkiewicz A., Bartynowska-Meus Z., Kawałek M., Meus M., Łaptaś A.: 2006. Wpływ oczyszczalni ścieków na jakość wód dorzecza Rudawy. Aura 6, 12-13 4. Rajda W., Kanownik W.: 2007. Some Water Quality Indices in Small Watercourses in Urbanized Areas. Archives of Environmental Protection 33 (4). 318 5. Skorbiłowicz M., Skorbiłowicz E., Dzienis L:. 2003. Oddziaływanie oczyszczalni ścieków na chemizm wód wybranych rzek zlewni górnej Narwi. Zesz. Nauk. PB. Inżynieria Środowiska z. 16, t. 2, 171-174 6. Pozwolenie wodno-prawne na odprowadzanie do powierzchniowych wód płynących ścieków komunalnych z oczyszczalni w Ostrowcu Świętokrzyskim z decyzją z 9.12.2005 r. nr RS.II-622/24/2/2005, uzupełnione decyzją z 14.12.2007 r. nr RS.II-622/23/2/2007, która określała warunki odprowadzania ścieków w okresie przebudowy oczyszczalni 7. Rozporządzenia Ministra Środowiska z 28 stycznia 2009 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. Nr 27 poz. 169) 8. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 9 listopada 2011 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. Nr 257 poz. 1545) 117 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE ZBIGNIEW SIEDLARZ Stowarzyszenie Miłośników Ziemi Niepołomickiej Wiceprezes Zarządu, Koordynator ds. Promocji i Rewitalizacji Wiślanego Szlaku Żeglownego Koncepcja stopnia wodnego Niepołomice – próba uzasadnienia inwestycji* Wstęp1 Powszechnie wiadomo, ze rzeki odgrywają istotną rolę w organizacji życia społeczno-gospodarczego. Życie osiadłe w pierwszej kolejności rozwijało się nad wodą, a najstarsze drogi to drogi wodne. Rzeka Wisła była najstarszą w Polsce arterią komunikacyjną i handlową pozwalającą na transport dóbr: zboża, soli, drewna budowlanego, produktów drewnopochodnych, węgla, wyrobów hutniczych itp. Dzięki niej następował rozwój społeczny i ekonomiczny nadwiślańskich miejscowości, znajdowały się przy nich porty, przystanie lub nabrzeża do których przybijały wiślane jednostki pływające. Zmienność stanów wody i liczne przeszkody naturalne utrudniały gospodarcze korzystanie z Wisły, zmuszały do prowadzenia kontynuowanych do dziś kosztownych robót hydrotechnicznych. Pierwsze prace regulacyjne w Małopolsce zostały wykonane już we wczesnym średniowieczu, wielkim nakładem pracy wytyczano nowe koryto rzeki, odcinano i zasypywano starorzecza, na pozyskanych terenach rozwijało się osadnictwo. Jednak kompleksowe prace nad uregulowaniem koryta Wisły zostały rozpoczęte na początku XIX wieku. Regulację Wisły na odcinku od ujścia Przemszy do Sandomierza wykonano między innymi za pomocą przekopów przecinających wiślane meandry. Przekopy zwiększyły lokalnie spadek zwierciadła wody i jej prędkość, co przyczyniło się do nasilenia procesu erozji dennej. Obok przekopów wybudowano tamy równoległe na brzegach wklęsłych i tamy poprzeczne na brzegach wypukłych, natomiast na przejściach stosowano obydwa typy budowli. Były to budowle faszynowo-kamienne. Na skutek robót przestały się tworzyć odsypiska w nurcie oraz zimą nie tworzyły się zatory lodowe. Na mocy konwencji rosyjsko-austriackiej z roku 1864 ustalono normalną szerokość koryta Wisły wynoszącą między: ● Niepołomicami a ujściem rzeki Raby – 95 m, ● ujściem rzeki Raby a ujściem rzeki Dunajec – 114 m, ● ujściem rzeki Dunajec a ujściem rzeki Nidy – 180 m, ● ujściem rzeki Nidy a ujściem rzeki Wisłoki – 199 m, ● ujściem rzeki Wisłoki a ujściem rzeki San – 212 m, ● poniżej ujścia rzeki San – 307 m. W 1892 roku rozpoczęto roboty regulacyjne na obydwu brzegach Wisły, zaczynając od Niepołomic – ujście Dunaj1 Artykuł napisany został jako uzasadnienie konieczności budowy stopnia wodnego Niepołomice i stanowił załącznik do pisma Stowarzyszenie Miłośników Ziemi Niepołomickiej skierowanego do Komisji Europejskiej z prośbą o zmianę negatywnego stanowiska dotyczącego tej inwestycji. Komisja w uzasadnieniu swojej wcześniejszej decyzji o niezgodności „Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu Górnej Wisły” z prawem unijnym podaje przykład tego stopnia jako naruszającego Ramową Dyrektywę Wodną. W odpowiedzi na interwencję Komisja stwierdza, że „nasza decyzja nie dotyczy poszczególnych przedsięwzięć, lecz niezgodności Programu z wymogami unijnego prawa ochrony środowiska”. 118 Rys. 1. Na rzece Przemszy w rejonie Mysłowic przez kopalnie wybudowane zostały nabrzeża przeładunkowe, gdzie na galary (statki) ładowano węgiel ze śląskich kopalń. Węgiel spławiano do Krakowa oraz dalej do Sandomierza i Puław. Od rewolucji przemysłowej Wisła w Małopolsce zaczęła pełnić funkcję szlaku węglowego [Źródło:www.zegluga.wroclaw.pl] ca i od ujścia Wisłoki do Zawichostu. Uzyskano następujące głębokości: od Krakowa do ujścia rzeki Raby – 1,00 m, od ujścia rzeki Raby do ujścia rzeki Dunajec – 1,05 m, od ujścia rzeki Dunajec do ujścia rzeki San – 1,20 m, od ujścia rzeki San do Zawichostu – 1,30 m. Wykonane budowle regulacyjne w korycie rzeki zasadniczo spełniały swoje zadanie do końca lat 80. XX wieku. Szlak żeglowny Drogi Wodnej Górnej Wisły pozwalał wtedy na poruszanie się barek o ładowności 200-300 ton i zanurzeniu do 1 m. Po 1990 roku zaprzestano robót remontowych budowli regulacyjnych i w rezultacie szlak żeglowny od Krakowa do Sandomierza uległ degradacji. Plany drogi wodnej Niezależnie od robót regulacyjnych pod koniec XIX wieku zaczęły powstawać projekty dróg wodnych. Przez całe dziesięciolecia w środowisku hydrotechnicznym toczyły się spory między zwolennikami regulacji całej Wisły, a przedstawicielami rozwiązań kanałowych. W początkach XX wieku rozpoczęto prace przy budowie kanału żeglugowego, zwanego kanałem Galicyjskim lub Małopolskim. Stanowił on element przyszłej drogi wodnej Dunaj-Odra-Wisła-Dniestr. Inwestycja została przerwana przez I wojnę światową. Dopiero po II wojnie światowej podjęto decyzję o kanalizacji Górnej Wisły od Oświęcimia do Krakowa. W 1946 roku powstał projekt drogi wodnej ModrzejówKraków-Opatowiec o przepustowości 3 mln ton w jednym kierunku. W myśl tego projektu na Wiśle w rejonie NiepołoWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Rys. 2. Schemat planowanej drogi wodnej [Źródło: Karwowski, 1962] mic miał powstać stopień wodny „Niepołomice”, który spiętrzałby wodę na potrzeby kanału lateralnego o długości około 25 km poprowadzonego doliną Drwinki w stronę ujścia rzeki Raby do Wisły. Na kanale miały powstać dwie śluzy: „Batory” w Woli Batorskiej i „Zielona” w Zielonej. W ramach tego projektu wybudowano trzy stopnie wodne, które spełniają następujące zadania: stopień wodny „Przewóz” ułatwia pobór wody dla kombinatu metalurgicznego w Nowej Hucie oraz dostarcza wody chłodniczej do elektrociepłowni w Krakowie, stopień wodny „Dąbie” powstrzymuje erozję denną w korycie Wisły, zagrażającą stateczności bulwarów oraz filarów mostów krakowskich, stopień wodny „Łączany” za pośrednictwem rozbudowanego fragmentu dawnego Kanału Małopolskiego (dziś zwanego Kanałem Łączańskim) dostarcza wody chłodniczej do elektrociepłowni w Skawinie. Zmiana polityki transportowej po roku 1963 wstrzymała dalszą realizację tego projektu. Z powodu pojawiających się oznak zapaści transportu kolejowego pod koniec lat 60. XX wieku rozpoczęto pracę nad nową wersją projektową kanalizacji Górnej Wisły. Na mocy umowy z roku 1968 między rządem polskim a Programem Rozwoju Organizacji Narodów Zjednoczonych zostały wykonane „Założenia generalne zabudowy Wisły górnej” opracowane przez Centralne Biuro Studiów i Projektów Budownictwa Wodnego „Hydroprojekt” w roku 1974 w ramach „Projektu Wisła”. Ww. „Założenia generalne zabudowy Wisły górnej” z roku 1974 zostały w 1978 roku włączone do rządowego „Programu Wisła”, w myśl którego do roku 2000 cała Wisła od Oświęcimia do Gdańska miała być zabudowana około trzydziestoma stopniami wodnymi. Powstać miała droga wodna odpowiadająca wymaganiom klasy IV żeglowności dla dwubarkowych zestawów pchanych o ładowności 3500 ton. Planowana wiślana droga wodna Rys. 3. Schemat kaskady Wisły wg założeń z 1974 roku [Źródło: Monografia, 1985] Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 miała służyć głównie do transportu węgla ze Śląska, w Tychach zaprojektowano tzw. Centralny Port Węglowy. Przepustowość samej tylko Drogi Wodnej Górnej Wisły optymistycznie zakładano na 25 mln ton rocznie, natomiast dla całej wiślanej drogi wodnej od portu w Tychach do Gdańska szacowano na 100-110 mln ton rocznie. Na podstawie tych założeń projektowych w latach siedemdziesiątych XX wieku rozpoczęto budowę trzech stopni wodnych: „Dwory”, „Smolice” i „Kościuszko” oraz powstał projekt wykonawczy stopnia wodnego „Niepołomice”. Rys. 4. Plan stopnia wodnego Niepołomice [Żródło: Założenia, 1974] Stopień wodny „Niepołomice” miał się składać z: dwuprzęsłowego jazu sektorowego o łącznym świetle 2x32 m, zlokalizowanego w korycie rzeki km 104,200, śluzy komorowej o wymiarach 190x12x3,5 m, położonej w przekopie na prawym brzegu rzeki w km 88,100 trasy żeglugowej (teren przysiółka Koźlica w Woli Batorskiej, gmina Niepołomice). Lokalizacja stopni i piętrzeń planowanych na Wiśle poniżej Niepołomic nie była ostateczna i cały czas pozostawała w sferze studialno-projektowej. Zakładano, że stopnie te będą się składać z kilkuprzęsłowych typowych jazów sektorowych lub klapowych oraz pojedynczych śluz wielkogabarytowych. Stopnie poniżej ujścia Dunajca miały być wyposażone w elektrownie wodne, dodatkowo w wielu przypadkach przez stopnie miały być poprowadzone mosty drogowe. Rys. 5. Stopień wodny Podwale na Wisle – wariant I [Źródło: Kaskada, 1978] 119 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Stopień wodny „Podwale” składać się miał z: dwuprzęsłowego jazu sektorowego o łącznym świetle 2x32 m, zlokalizowanego w korycie rzeki km 115,800, ● śluzy komorowej o wymiarach 190x12x7 m, położonej na początku kanału bocznego w km 99,300 trasy żeglugowej, ● kanału bocznego na prawym brzegu o długości 10 km, ● jazu stałego – progu zlokalizowanego w km 130,500 biegu rzeki. „Program Wisła” budził wielkie kontrowersje, ostatecznie kryzys społeczno-gospodarczy lat osiemdziesiątych XX wieku przerwał realizację tego programu. Po blisko stu latach od rozpoczęcia prac projektowych i budowlanych w 2003 roku oddano do eksploatacji skanalizowany odcinek Drogi Wodnej Górnej Wisły o przepustowości ponad 2 mln ton rocznie, który teoretycznie pozwala na poruszanie się barek o ładowności do 1000 ton. Skanalizowany odcinek Drogi Wodnej Górnej Wisły kończy się na stopniu wodnym „Przewóz”, usytuowanym w km 92,150 szlaku żeglownego. W wyniku postępującej erozji za stopniem wodnym „Przewóz”, który jest najniżej położonym stopniem wodnym Kaskady Górnej Wisły (oddany do eksploatacji w 1954 roku), obniżyło się dno. Głębokość wody za progiem głowy dolnej śluzy „Przewóz”, zamiast projektowanych 250 cm często spada poniżej poziomu dna śluzy. Dodatkowo proces erozji dennej został przyspieszony rabunkowym poborem kruszywa z dna rzeki w latach 1945-1989 oraz z uwagi na plany budowy stopnia wodnego „Niepołomice” i następnych nie wykonano zabezpieczeń przeciwerozyjnych dna i brzegów rzeki Wisły. Ciągłość liniowa Drogi Wodnej Górnej Wisły została przerwana. ● Rys. 7. Wyerodowane koryto Wisły i resztki zabudowy regulacyjnej km 103, rok 2011 (fot. Z. Siedlarz) Rys. 8. Obsunięte brzegi rzeki i zniszczona zabudowa regulacyjna bezpośrednio przy filarach mostu drogowego w Niepołomicach (zlokalizowanego na drodze krajowej nr 75 Bochnia-Kraków) są dla jego stateczności, rok 2011 (fot. Z. Siedlarz) Podstawowe zadania stopni wodnych „Niepołomice” i „Podwale” Rys. 6. Wrota śluzy „Przewóz” w Krakowie od strony wody dolnej, rok 2008 (fot. M.J. Jagła) Obecnie na odcinku rzeki Wisły od stopnia wodnego „Przewóz” aż do ujścia rzeki Raby do Wisły z powodu obniżania się dna (erozji dennej), a co za tym idzie też lustra wody w rzece, utworzyła się tak zwana „płycizna Niepołomice”. Szacuje się, że zwierciadło wody w rzece Wiśle na omawianym odcinku obniżyło się o około 4 m w stosunku do lat 50. XX wieku. Z powodu erozji dennej uaktywniła się erozja boczna. Umocnienia brzegów rzeki zostały podmyte i ulegają stałej destrukcji, niespełniają już swojej funkcji ochronnej i regulacyjnej. Istnieje realne zagrożenie dla stateczności wałów przeciwpowodziowych. Rezultat jakichkolwiek prac naprawczych zabudowy regulacyjnej na omawianym odcinku Wisły bez podjęcia budowy nowych stopni wodnych będzie miał charakter doraźny i tymczasowy. 120 Przedstawione wyżej informacje wskazują na konieczność podjęcia prac nad rewitalizacją i odbudową ekologiczną zdegradowanej doliny rzeki Wisły poniżej stopnia wodnego „Przewóz” w Krakowie. Pozytywne efekty mogą być osiągnięte tylko i wyłącznie pod warunkiem kontynuowania budowy Kaskady Górnej Wisły w tym priorytetowych stopni wodnych „Niepołomice” i „Podwale”, których podstawowym zadaniem jest: 1) poprawa bezpieczeństwa budowli piętrzącej – stopnia wodnego „Przewóz”, przez jego podparcie hydrauliczne (spiętrzenie wody w wyerodowanym korycie) następnym stopniem wodnym na Wiśle – tj. stopniem wodnym „Niepołomice”; 2) ubezpieczenie brzegów koryta głównego Wisły (powstrzymanie erozji dennej i bocznej) i terasy zalewowej w celu obniżenia zagrożenia powodziowego przy przejściu wód katastrofalnych; 3) utrzymanie prawidłowego poziomu wód gruntowych (zwłaszcza na terenie obejmującym obszar Niepołomickiej Strefy Inwestycyjnej, gdzie powstało około 4500 miejsc pracy) przez kompleksy odwodnieniowe z pompowniami, które są integralną częścią każdego stopnia wodnego przeznaczoną do regulacji stosunków wodnych w zasięgu wpływu piętrzenia na stopniu; 4) uzyskanie pozytywnych efektów środowiskowych, które ujawnią się w zasięgu oddziaływania cofek piętrzenia Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Rys. 9. Planowana lokalizacja stopni wodnych „Niepołomice” i „Podwale” [Źródło: Lokalizacja, 2010] planowanych stopni wodnych „Niepołomice” i „Podwale”. Przewidywane jest ustabilizowanie stosunków gruntowo-wodnych na terenach przyległych do Wisły, a zwłaszcza w nadwiślańskich kompleksach Puszczy Niepołomickiej ekosystemów od wody zależnych – Specjalny Obszar Ochrony Siedlisk Natura 2000 Koło Grobli PLH 120008. Z powodu drastycznego obniżenia się poziomu wód gruntowych wskutek między innymi postępującej erozji dennej koryta Wisły obszary te narażone są na długie okresy posuszy i utratę dotychczasowego charakteru naturalnego lasu grądowego (Tilo-Carpinetum) z grabem (Carpinius betulus) i lipą drobnolistną (Tilia cordata). Powoli zanikają śródleśne bagna i małe rozlewiska, natomiast torfowiska na skutek odwodnienia ulegają degradacji. Z powodu niedostatku wody obumierają m.in. dęby i jesiony, natomiast akwen rezerwatu „Wiślisko Kobyle” utworzonego w starorzeczu, z ponad 1000 m długości skurczył się do kilku izolowanych oczek wodnych. Te niezwykle bogate siedliska i ostoje przyrody zagrożone są wyschnięciem; 5) wykorzystanie energii wodnej przez przystopniowe elektrownie wodne, dzięki którym rekompensuje się część kosztów wzniesienia i eksploatacji stopni wodnych co jest zgodne z Dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z 23 kwietnia 2009 roku, która wymusza szereg zmian w obszarze energetyki odnawialnej i wyznacza obowiązkowe krajowe cele dotyczące udziału energii z OZE w zużyciu finalnym brutto energii ogółem. Poprawi się również jakość wody przez oczyszczanie mechaniczne z pływających zanieczyszczeń na kratach wlotowych do turbozespołów oraz dzięki pracy turbin wodnych zwiększy się natlenienie wody, co poprawi jej zdolność do samooczyszczania biologicznego. Stopnie wodne wyposażone zostaną w funkcjonalne przepławki, które umożliwiają migrację ryb w górę i w dół rzeki, urządzenia te będą również miejscem edukacji ekologicznej dla uczniów oraz ośrodkami badawczymi. Największą barierą na Górnej Wiśle dla migracji ryb łososiowatych i wędrownych jest jakość wody w rzece. Na jakość wód Wisły wpływ mają śląskie kopalnie węgla kamiennego, przemysł hutniczy i chemiczny oraz ścieki komunalne i spływy powierzchniowe. Przed moWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 dernizacją oczyszczalni ścieków „Płaszów” i „Kujawy” w Krakowie znaczna część ścieków zrzucana była (bez jakiegokolwiek oczyszczenia) do rzeki. Obecnie woda, która zrzucana jest z oczyszczalni do Wisły ma II klasę czystości. Pomimo znacznego ograniczenia zrzutu zanieczyszczeń do Wisły w porównaniu z latami ubiegłymi nadal jakość jej wód zwłaszcza w Niepołomicach jest czynnikiem znacznie ograniczającym migrację ryb łososiowatych i wędrownych. Przykładowo na rys. 10 pokazano stopień wodny Smolice, który pokazuje, że można pogodzić wymagania drożności rzeki dla ryb z piętrzeniem wody; 6) przywrócenie ciągłości liniowej Drogi Wodnej Górnej Wisły, co umożliwi rozwój przewozów towarowych oraz przede wszystkim pasażerskich o charakterze turystycznowypoczynkowym, prowadząc tym samym do aktywizacji terenów nadrzecznych. Rys. 10. Stopień wodny „Smolice” (IV klasa drogi wodnej) wyposażony w przepływową elektrownię wodną o mocy 2x1 MW został wpisany w Obszar Specjalnej Ochrony Ptaków Natura 2000 PLB 120005 Dolina Dolnej Skawy [Źródło: Stopień…2008] W celu popularyzacji aktywnego wypoczynku nad Wisłą Stowarzyszenie Miłośników Ziemi Niepołomickiej chce wybudować bocznokołowy statek, który będzie elementem oferty turystycznej Krakowskiego Obszaru Metropolitalnego. Swoim wyglądem i rozwiązaniami technicznymi nawiązuje do statków jakie kiedyś pływały po Wiśle. Obecnie z powodu degradacji koryta rzeki Wisły poniżej stopnia wodnego „Przewóz” stan szlaku żeglownego w Niepołomicach nie pozwala na eksploatowanie jednostek pływających nawet o takim małym zanurzeniu (40 cm wg projektu statku). Należy przypomnieć, że Niepołomice były ważnym punktem na trasie wiślanego szlaku żeglownego, gdzie obok komory celnej istniało nabrzeże przeładunkowe do którego w 1858 roku doprowadzono linię kolejową. Głównym celem wybudowanego toru kolejowego o długości prawie 6 km łączącego Podłęże z Niepołomicami było połączenie kopalni soli w Wieliczce (obecnie zabytek klasy światowej, wpisany Rys. 11. Schemat statku bocznokołowego z 2008 r. (Projekt Stefan Ekner) 121 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE na Listę Światowego Dziedzictwa Kulturalnego i Przyrodniczego UNESCO) z portem na Wiśle. Bryły soli ładowano na galary (statki) i spławiano w dół Wisły. Przed I wojną światową wykorzystano ujściowy odcinek starorzecza Wisły do wybudowania zimowego „Portu Artura” dla barek i galarów. Niestety w latach 80. XX wieku przy modernizacji wałów wiślanych wejście do portu zostało zasypane, a basen portowy uległ degradacji. Propozycja nowych rozwiązań stopni Stowarzyszenie Miłośników Ziemi Niepołomickiej proponuje nieco zmienioną lokalizację stopnia wodnego „Niepołomice” oraz stopnia wodnego „Podwale” w stosunku do założeń z 1974 roku. Proponuje się zlokalizowanie w międzywalu rzeki śluz żeglugowych o wymiarach: długość użytkowa śluz 120,0 m, szerokość komory śluzy 12,0 m, głębokość na progu śluzy ok. 3,5 m. Rys. 13. Koncepcja stopnia wodnego Podwale Rys. 12. Koncepcja stopnia wodnego Niepołomice wym brzegu rzeki o długości 10 km omijającego liczne zakola Wisły poniżej Nowego Brzeska na rzecz kolejnego – jeśli zajdzie taka potrzeba – stopnia wodnego około km 130 trasy żeglugowej rzeki Wisły. Spiętrzenie wód w rzece przez stopień wodny „Podwale” będzie miało decydujący wpływ na odtworzenie wodnych i mokradłowych siedlisk przyrodniczych w Puszczy Niepołomickiej. Wysokość piętrzenia jazów będzie mieściła się w granicach do 4 m, gwarantując głębokość tranzytową min 2,50 m. Parametry drogi wodnej będą odpowiadać IV klasie międzynarodowej drogi wodnej. Chcąc pogodzić szeroko rozumiane gospodarcze funkcje wody z jej funkcjami przyrodniczymi należy dążyć do „równowagi dynamicznej” środowiska w sposób gwarantujący utrzymanie prawidłowej struktury układu ekologicznego, a nie do zachowania „równowagi naturalnej”, rozumianej jako pewien ustalony i niezmienny stan środowiska, dla którego należałoby zrezygnować z dalszego rozwoju demograficznego i gospodarczego, a nawet ten rozwój cofnąć. Beneficjentami rezultatów realizacji budowy stopni wodnych „Niepołomice” i „Podwale” w ramach rządowego „Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu górnej Wisły” będą nie tylko społeczności lokalne, które same i których dobra narażone są na zagrożenie powodziowe lecz też siedliska fauny i flory na obszarach nadrzecznych. Nastąpi przyrost retencji dolinowej rzeki Wisły. Stopień wodny „Niepołomice” (wg koncepcji z 2009 roku) składać się będzie: z dwuprzęsłowego jazu sektorowego o świetle 2x32 m, zlokalizowanego w korycie rzeki około km 104,650, ze śluzy komorowej o wymiarach 120x12x3,5 m z kanałem obejściowym położonej w międzywału na prawym brzegu rzeki około km 105,300 trasy żeglugowej. Stopień wodny „Podwale” (wg koncepcji z 2009 roku) składać się będzie: z dwuprzęsłowego jazu sektorowego o świetle 2x32 m, zlokalizowanego w korycie rzeki około km 118,450, ze śluzy komorowej o wymiarach 120x12x4 m położonej w międzywału na prawym (wypukłym) brzegu rzeki około km 119,100 trasy żeglugowej. W nowej koncepcji projektowej stopnia wodnego „Podwale” proponuje się rezygnację z kanału lateralnego na pra- Rys. 14. Mapa obszarów narażonych na niebezpieczeństwo powodzi w woj. Małopolskim – fragment mapy dot. m.in. obszaru miasta i gminy Niepołomice [Źródło: Wstępna, 2013] Takie rozwiązanie z ekonomicznego punktu widzenia w dzisiejszych realiach społeczno-gospodarczych jest znacznie tańsze. W przypadku wystąpienia niskich przepływów w rzece Wiśle nie będzie potrzeby wprowadzania limitu śluzowań jak to ma miejsce na śluzie stopnia wodnego „Kościuszko” o 190 m długości. Śluzy o długości 120 m pozwolą na zrównoważone korzystanie z zasobów wodnych dla żeglugi, elektrowni wodnych i przepławek dla ryb. 122 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Zrealizowanie priorytetowych obiektów hydrotechnicznych – stopni wodnych „Niepołomice” i „Podwale” wzmocni regionalny potencjał bezpieczeństwa powodziowego, bezpieczeństwa energetycznego (zagospodarowanie piętrzeń przez elektrownie wodne), umożliwi uprawianie ekologicznego transportu wodnego śródlądowego i turystyki wodnej oraz wpłynie na poprawę stanu zasobów wodnych w nadwiślańskich kompleksach Puszczy Niepołomickiej. Jest oczywiste, że przedsięwzięcia te wymagać będą planowania i projektowania według wytycznych Komisji Europejskiej „Guidance document on Inland waterway transport and Natura 2000”, ogłoszonych w Brukseli 18 października 2012 roku (Reference: IP/12/1114). LITERATURA 1. Karwowski J.: 1962, Drogi wodne, atlas. Wyd. PWN, Warszawa 2. Kaskada Górnej Wisły-stopień wodny „Podwale”: na Wiśle, 1978, CBSiPBW Hydroprojekt, Warszawa 3. Lokalizacja stopni wodnych „Niepołomice” i „Podwale” 2010, RZGW Kraków 4. Monografia dróg wodnych śródlądowych w Polsce. 1985, Wyd. Komunikacji i Łączności 5. Stopień wodny „Smolice” 2008, Archiwum SMZM 6. Założenia techniczno-ekonomiczne stopnia wodnego „Niepołomice” na rzece Wiśle. 1974. CBSiPBW Hydroprojekt 7. Wstepna ocena zagrożeń powodziowych. 2013. RZGW Kraków Rezygnacja z realizacji „Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu Górnej Narwi” W Wiadomościach Melioracyjnych (nr 1/2013 str. 48) zamieściliśmy obszerne omówienie dokumentu „Stosunek Komisji Europejskiej do Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu górnej Wisły”. Komisja Europejska stwierdza, że naruszone zostały wymogi Ramowej Dyrektywy Wodnej, jak również Dyrektywy Siedliskowej. Odpowiedź na opinię Komisji Europejskiej w dniu 25.06.2013 r. podpisał Minister M. Boni. Poniżej drukujemy niewielkie fragmenty tej odpowiedzi. „W pełni akceptujemy zgłoszone stanowisko o potrzebie całościowego podejścia do wdrożenia dyrektywy wodnej w Rzeczypospolitej Polskiej. Minister Administracji i Cyfryzacji jest w pełni gotów do dostosowania istniejących zadań o charakterze przeciwpowodziowym do procesu zmian w prawie i organizacji wdrażania dyrektywy wodnej. Mając na uwadze stanowisko wyrażone w ww. opinii, zakłada się – zgodnie z sugestią Komisji Europejskiej – rezygnację z realizacji Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu górnej Wisły. Jednocześnie należy podnieść, że Ministerstwo Środowiska podjęło prace nad przygotowaniem przejściowych dokumentów strategicznych (tzw. masterplanów) dla dorzeczy: Odry i Wisły. … Masterplany zawierać będą projekty z zakresu ochrony przeciwpowodziowej i gospodarki wodnej, żeglugi śródlądowej i morskiej oraz hydroenergetyki, które pociągają za sobą zmiany hydromorfologiczne. Projekty przewidziane do ujęcia w masterplanach, w tym również projekty z dotychczasowego Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu górnej Wisły, zostaną poddane analizie, w szczególności pod kątem ich zgodności z unijnym prawem ochrony środowiska, w tym z dyrektywą Rady 92/43/EWG … oraz dyrektywą 2000/60/WE …. Dopiero pozytywna ocena tych projektów umożliwi ujęcie ich w masterplanach, a następnie w planach gospodarowania wodami, przewidzianymi do aktualizacji w grudniu 2015 roku. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 W konsekwencji, żaden projekt, który ze względu na swój wpływ na właściwości fizyczne części wód powierzchniowych lub zmianę poziomu części wód podziemnych spowoduje nieosiągnięcie dobrego stanu wód podziemnych, dobrego stanu/potencjału ekologicznego lub pogorszenie stanu części wód powierzchniowych lub podziemnych, nie będzie mógł być realizowany, jeśli nie zostanie ujęty w masterplanach, a następnie w planach gospodarowania wodami. … Jednocześnie mając na uwadze powtarzające się cyklicznie zdarzenia o charakterze klęski żywiołowej, w tym powodzie, za niezbędne uważa się realizowanie zadań związanych z usuwaniem skutków tych zdarzeń, w tym również w regionie górnej Wisły. Istnieje potrzeba podejmowania działań na rzecz poprawy bezpieczeństwa przeciwpowodziowego wyłącznie na tych odcinkach, które podczas ostatnich powodzi stwarzały znaczące zagrożenie i wymagają interwencji ukierunkowanej na zapobieganie przyszłym, ewentualnym stratom wywołanym powodzią, a w szczególności osiągnięcie poczucia bezpieczeństwa ludności mieszkającej w tym regionie. Przedsięwzięcia, na realizację których uzyskano pozwolenie na budowę do dnia 31.12.2012 r., będą realizowane z zachowaniem zgodności z przepisami unijnego prawa ochrony środowiska. … Z kolei w odniesieniu do zadań współfinansowanych ze środków Unii Europejskiej, których realizacja zakończona została do końca 2012 r., Rząd Rzeczypospolitej Polskiej zobowiązuje się do dokonania oceny skutków realizacji tych przedsięwzięć pod kątem wymagań określonych w dyrektywie 92/43/EWG oraz dyrektywie 2000/60/WE. W przypadku zidentyfikowania niekorzystnego wpływu na stan wód lub pogorszenia stanu siedlisk lub gatunków na obszarach Natura 2000 zostaną podjęte odpowiednie działania mitygujące.” Wybór tekstu: redakcja 123 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Mgr inż. KATARZYNA KRĘŻAŁEK Zakład Zasobów Wodnych, Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Falenty Lewady – system irygacyjny na wyspie Madera Wstęp Rolnictwo na Maderze Madera, oficjalnie Region Autonomiczny Madery to archipelag wysp pochodzenia wulkanicznego, który jest terytorium portugalskim, a znajduje się się na Oceanie Atlantyckim u północnych wybrzeży Afryki, na północ od Wysp Kanaryjskich. Wyspa Madera jest najważniejszą wyspą tego archipelagu i znana jest przede wszystkim jako region atrakcyjny turystycznie, podobnie jak inne wyspy zaliczane do Makaronezji. Wyróżnia ją jednak to, że można na niej znaleźć ciekawe rozwiąnia inżynieryjne. Każdy, kto odwiedzi tę wyspę usłyszy na pewno o lewadach – niezwykłym systemie nawadniającym, który zachwyca swą prostotą i skutecznością w bardzo niekorzystnych warunkach topograficznych. Lewady, po portugalsku levadas (łac. levar – nieść, przenosić), to kanały, które służą głównie do transportowania wody deszczowej z obszarów wyspy, na których jest jej nadmiar, do terenów wymagających nawodnień. Jest to niezwykłe osiągnięcie inżynierii XVI wieku. Zasilane są przez źródła i wodospady, a następnie transportują wodę za pomocą systemu kanałów. System śluz i zastawek, umożliwia dysponowanie wodą i dostarczenie odpowiedniej ilości wody kolejno: mieszkańcom wody pitnej, rolnikom do nawadniania pól, a także do małych elektrowni wodnych. Dawniej woda płynąca lewadami służyła do napędzania tartaków, młynów i cukrowni przetwarzających trzcinę cukrową. System nawadniający przyczynił się znacząco do rozwoju wyspy, a obecnie jest podstawą funkcjonowania dwóch głównych źródeł dochodu Madery, czyli rolnictwa i turystyki. Ich niezwykłość polega na lokalizacji i zasięgu. Umieszczone są, bowiem w najbardziej stromych i niebezpiecznych częściach wyspy. Dzięki temu wzdłuż lewad przebiega wiele malowniczych szlaków turystycznych (fot. 1). Całkowita długość lewad na Maderze wynosi ok. 2500 km, co przy stosunkowo niewielkiej powierzchni wyspy (741 km², dł. 57 km, szer. 22 km) jest imponującym osiągnięciem. Aby zrozumieć, jak ważne jest nawadnianie na wyspie, trzeba zwrócić uwagę na rolę rolnictwa na tym obszarze. Wyspa Madera została zasiedlona i zagospodarowana jeszcze w XV w. Ziemię pod uprawę pozyskiwano przez intensywne karczowanie i wypalanie lasów. Od samego początku rolnictwo stanowi ważny sektor gospodarki wyspy. Początkowo dominowały przede wszystkim plantacje trzciny cukrowej, które obecnie zajmują niewielką część upraw. Obecnie ponad jedna piąta (21%) siły roboczej wciąż pracuje w rolnictwie. Najważniejszą uprawą są banany, stanowiące 45% całego eksportu [Rice, Rice; 2010]. Uprawa bananów jest bardzo wodochłonna i bez sprawnego systemu nawadniania nie byłaby możliwa. Drugą ważną gałęzią gospodarki jest przemysł winiarski (wina Madera) o bardzo długiej tradycji. Winne latorośle, także potrzebujące dużej ilości wody, są obecne na wyspie prawdopodobnie od samego początku osadnictwa. Dochody z eksportu wina stanowią ważną część całości eksportu. Poza tym uprawiane są różne odmiany owoców i warzyw. Ważnymi gałęziami gospodarki są również hodowla zwierząt i rybołówstwo. Należy jednak podkreślić, ze rolnictwo na wyspie nie byłoby możliwe gdyby nie trzy bardzo istotne czynniki wspomagające: hodowla zwierząt, tarasy i lewady. Nawóz pochodzący z hodowli zwierząt jest niezbędny do uzupełniania składników pokarmowych w glebie wulkanicznej poddawanej intensywnej uprawie. Powierzchnia wyspy jest stosunkowo niewielka i pod uprawę wykorzystywany jest każdy skrawek ziemi możliwy do rolniczego uzytkowania. Ze względu na bardzo duże nachylenie stoków pola na Maderze znajdują się na tarasach, co umożliwia zwiększenie powierzchni uprawnych i utrzymanie wody na polu. Tarasy są bardzo małe, uniemożliwia to wykorzystanie maszyn lub zwierząt do prac rolniczych, dlatego też wszystkie zabiegi wykonywane są ręcznie. Nawadnianie możliwe jest dzięki systemowi lewad, który dostarcza wodę do miejsc, gdzie występuje największe zapotrzebowanie na nią, a tym samym zapewnia optymalne wykorzystanie zasobów wodnych wyspy. Zasoby wodne Madery Fot. 1. Szlak turystyczny wzdłuż Levada do Caniçal transportującej wodę na tereny rolnicze (fot. K. Krężałek) 124 Madera jest wyspą bardzo wilgotną. Szacuje się, że całkowite rezerwy wody to ok. 8 miliardów m3, co jest w stanie zaspokoić potrzeby wodne wyspy przez kilka następnych tysiącleci [Rice, Rice; 2010]. Opady atmosferyczne nie są jednak rozłożone równomiernie (rys.), co ma związek z topografią. Północna część wyspy jest bardzo stroma, skalista i prawie niezamieszkana, natomiast południowa charakteryzuje się łagodniejszymi zboczami i żyznymi glebami wulkanicznymi. Większość osiedli ludzkich (90% populacji), jak również terenów rolniczych znajduje się w południowej części wyspy. Tam też występuje największe zapotrzebowanie na wodę. Niestety południowe wybrzeże może być stosunkowo suche nawet przez okres sześciu miesięcy – średni opad roczny wynosi ok. 600 mm. Najwięcej opadów występuje w północnej części wyspy, gdzie masy wilgotne powietrza niesione północnymi wiatrami zatrzyWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE 600-800 800-1000 1000-1200 1200-1400 1400-1600 1600-1800 1800-2000 2000-2500 2500-3000 Posterunek opadowy granica wyspy stolica wyspy stolica gminy główne cieki wodne Rys. Rozkład przestrzenny średniego opadu rocznego na wyspie Madera [Żródło: Instituto de Gestão da Água (IGA), http://iga. igserv.pt] znaczenie – „kanał” lub „ten, który nosi wodę” i „barmanka”. Arabowie zastosowali te rozwiązania w Hiszpanii w czasie ich okupacji Półwyspu Iberyjskiego. Maurowie udoskonalili systemy irygacyjne z innych podbitych krajów, m. in. z Egiptu i Jemenu i stworzyli w Andaluzji system acequias [Riviera, Martinez; 2009]. Technologia ta została przyjęta przez Hiszpanów i wykorzystana następnie na podbitych przez nich ziemiach m.in. w Meksyku i na Wyspach Kanaryjskich. Wyjątek stanowi Mendoza w Argentynie, która miała podobny system transportowania wody na długo przed przybyciem Hiszpanów. Portugalczycy natomiast poznali tę technologię, gdy w XIII w. zdobyli południową prowincję Algarve, będącą wcześniej pod władaniem Maurów. Zastali tam m. in. wykute w skałach kanały, doprowadzające wodę do pól uprawnych, a następnie przenieśli rozwiązania na swoje posiadłości terytorialne, w tym na Maderę. Budowa systemu mują się na bardzo stromych zboczach gór. Tam opad roczny wynosi ponad 1400 mm. Centralny masyw górski (najwyższy szczyt Pico Ruivo 1862 m n.p.m.) stanowi największą przeszkodę dla przemieszczających się chmur, dlatego też najwyższe partie gór są bogate w wodę – opad roczny do 3000 mm. Budowa geologiczna i topografia wyspy nie sprzyjają retencjonowaniu wód powierzchniowych. Naturalne stawy praktycznie nie istnieją. Deszcz wsiąka w porowate skały wulkaniczne i spływa dopóki nie natrafi na nieprzepuszczalne warstwy skalne i miejscami wypływa w postaci źródeł. Spływa w postaci strumieni i wodospadów w głąb wąwozów, a następnie do morza. Obszary najobfitsze w wodę należą do Parku Narodowego Madery, który zajmuje ok. 60% powierzchni wyspy i ma na celu ochronę zasobów wodnych i przyrodniczych. Jednym z najbardziej obfitych w wodę terenów na Maderze jest płaskowyż Paul da Serra, zwany „gąbką” Madery. Można tu znaleźć największe skupisko wrzośców, w tym wrzosiec drzewiasty (Erica arborea), wrzosiec (Erica platycodon) i wrzosiec miotlasty (Erica scoparia), które wiele lat temu używane były do produkcji węgla drzewnego, a obecnie przez lokalną ludność wykorzystywane są do budowy płotów chroniących winnice przed słonym wiatrem znad oceanu [Szostak, 2012]. Wrzośce te pełnią bardzo ważną funkcję w gospodarce wodnej wyspy. Płaskowyż jest bardzo obfity w wodę, ponieważ najczęściej zalegają na nim chmury, a woda skraplająca się na liściach wrzośców, przekazywana jest przez rośliny do ziemi. Stamtąd woda przenika do źródeł i strumieni, dlatego też na płaskowyżu wiele rzek ma swój początek, a część wody odprowadzana jest lewadami m.in. Levada das 25 fontes i Levada do Risco. Lewady są w swej budowie rozwiązaniem niezwykle prostym. Są to kanały o szerokości 20-120 cm i głębokości do jednego metra, zbudowane z betonu albo kamieni, albo wydrążone w skale [Goetz, 2009]. Charakteryzuje je bardzo mały spadek, który zapewnia stosunkowo niewielką prędkość przepływu i minimalizuje straty ewaporacyjne. Jednak w warunkach niezwykle zróżnicowanego, górzystego ukształtowania Madery budowa takiego systemu nie była wcale prosta. Lewady przebiegają wzdłuż urwisk, po stromych zboczach gór (fot. 2, 3). Robotnicy budujący lewady pracowali z narażeniem życia. Używali jedynie przecinaków i kilofów, przebijając się przez litą skałę. Często musieli pracować zawieszeni w koszach nad stromymi urwiskami lub pełzając na czworakach w tunelach wyrąbywanych w zboczu góry [Rice, Rice; 2010]. Historia lewad Wraz z rozwojem gospodarki rolnej, konieczne stało się wprowadzenie systemu nawadniania redukującego skutki nierównomiernego w czasie i przestrzeni rozkładu opadów. W sytuacji występowania tak dużej dysproporcji w dostępności wody na wyspie, należało znaleźć sposób, aby wodę z północy przetransportować na południe wyspy. Szukano sposobu, jak przechwycić część wód ze strumieni i wodospadów i spowodować, aby zamiast trafiać do oceanu służyła ludziom. Pierwsi mieszkańcy Madery zapożyczyli rozwiązanie z gór Andaluzji, gdzie istniały kanały zwane acequias [Catling, 2011]. Hiszpańskie słowo acequia (walencki: sequia) pochodzi z klasycznego języka arabskiego „as-sāqiya”, który ma podwójne Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Fot. 2. Budowa lewad na stromych zboczach była niezwykle ryzykowna [Źródło: Instituto de Gestão da Água (IGA), http://iga.igserv.pt] Fot. 3. Wykuta w skale trasa Levada do Furado, która przebiega wzdłuż urwiska (fot. K. Krężałek) Miejscami konieczne było przerzucanie akweduktów nad głębokimi rozpadlinami. Wzdłuż lewad istnieją specjalne ścieżki o szerokości 1-2 m, które umożliwiają dostęp do systemu w celach konserwacyjnych. Zarówno lewady, jak i ścieżki, utrzymywane są w bardzo dobrym stanie. Ścieżki te postanowiono wy125 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE korzystać dla rozwoju turystyki pieszej na wyspie i podziwiania zróżnicowanego krajobrazu wyspy (fot. 1-5), przez co obecnie stanowią jedną z głównych atrakcji turystycznych Madery. Zarządzanie systemem lewad Na początku XX w. wiele lewad było własnością prywatną. Wynikało to z faktu, że ich budowa finansowana była przez prywatny sektor na podstawie ówczesnego prawodawstwa. W połowie lat 30. XX w., uprawiano tylko dwie trzecie gruntów ornych wyspy, z czego tylko połowa z nich była nawadniana. Niekontrolowane przywłaszczanie wody przez prywatnych użytkowników oznaczało, że najbardziej wartościowe zasoby wyspy były niesprawiedliwie rozdzielone. Woda traktowana była jak towar i sprzedawana przez właścicieli lewad często po wygórowanych cenach. Doprowadziło to do wielu konfliktów i wymusiło interwencję rządu Republiki Portugalskiej. Lokalne władze zainwestowały wówczas duże środki finansowe na wdrożenie kompleksowego programu rozbudowy lewad i powołanie organów do egzekwowania bardziej sprawiedliwego systemu dystrybucji. W 1940 roku, powołany został Komitet Techniczny ds. Elektrowni Wodnych (Comissão dos Aproveitamentos Hidráulicos da Madeira), w celu opracowania nowego planu gospodarowania wodą i regulacji zużycia wody. W 1980 r. ustanowiono, że priorytetem gospodarki wodnej jest dostarczenie wody pitnej dla mieszkańców wyspy (ok. 250 tys. osób). Obecnie zarządzanie lewadami należy bezpośrednio do władz Madery. Powstały w 1990 Instytut Gospodarki Wodnej – Instituto de Gestão da Água (IGA) sprawuje kontrolę nad komunalnym zaopatrzeniem w wodę, bez uszczerbku dla produkcji rolnej i pracy elektrowni wodnych. Rolnicy i sadownicy rozliczają usługę dostarczania wody wg „godzin przepływu”. Woda dostarczana jest na pola według określonego harmonogramu [Rice, Rice; 2010]. Na polach woda rozprowadzana jest w zależności od systemu przyjętego przez rolnika. Stosowane są indywidualnie dobrane systemy nawodnienia np. plantacje bananowca wyposażone są w indywidualne systemy mini-kanałów rozprowadzających wodę. W innych miejscach woda pobierana jest ręcznie przez rolnika. Przy konserwacji i obsłudze systemu pracują tzw. levadeiros. Obsługują urządzenia regulujące przepływ m.in. zastawki (fot. 4) i napełnienie zbiorników retencyjnych Fot. 5. Zbiornik retencyjny Santo da Serra, w którym gromadzona jest woda z Levada do Furado (fot. K. Krężałek) (fot. 5). Naprawiają oni również usterki powstałe w wyniku pożaru lub burzy, a także usuwają liście i inne zanieczyszczenia z kanałów. Kanały wyposażone są w metalowe tabliczki z kilometrażem, co ułatwia lokalizację awarii i skierowanie pracowników w odpowiednie miejsce. Dzięki temu system funkcjonuje bardzo sprawnie i umożliwia zaopatrzenie w wodę wszystkich użytkowników. Woda przeznaczona do picia podlega wcześniejszemu uzdatnieniu. Podsumowanie Lewady na Maderze są niezwykle ważne. Transportują wodę do nawodnień pól uprawnych, jak również zaopatrują mieszkańców w wodę pitną i dostarczają wodę do elektrowni wodnych. Stanowią przykład rozwiązania, które umożliwia racjonalne wykorzystanie zasobów wodnych przy bardzo dużym zróżnicowaniu dostępności wody. Są jednocześnie dowodem na to, że nawet najprostsze rozwiązania inżynieryjne, przy odpowiedniej konserwacji i zarządzaniu, mogą sprawnie funkcjonować przez kilka stuleci. Poza tym z lewad uczyniono główną atrakcję turystyczną wyspy. Lewady przyciągają corocznie tysiące turystów, ciekawych niezwykłości tego rozwiązania. Wędrówka wzdłuż lewad dostarcza wielu wrażeń: od szmeru płynącej wody do spektakularnych krajobrazów. Dochody z turystyki stanowią natomiast znaczącą część dochodu wyspy. Dowodzi to, że rozwiązania techniczne mogą dostarczać dodatkowych korzyści, związanych z rozwojem turystyki, stanowiąc integralną część krajobrazu. LITERATURA Fot. 4. W okresach intensywnych opadów deszczu, nadmiar wody spuszczany jest z lewad m.in. w postaci wodospadów (fot. K. Krężałek) 126 1. Catling C.: 2011. Top 10 Madera, Wyd. Wiedza i Życie, Warszawa 2. Goetz R.: 2009. Madeira. The finest levada and mountains walks. Routher walking guide, Berverlag Rother GmbH, Munich 3. Rice C., Rice M.: 2010. Madera, Wyd. Pascal Sp. z o.o., Bielsko-Biała 4. Rivera J. A., Martinez L. P.: 2009. Acequia Culture: Historic Irrigated Landscapes of New Mexico, Simposio „El acceso al agua en América: historia, actualidad y perspectivas”, 53 Congreso Internacional de Americanistas, México 5. Szostak R.: 2012. Lasy laurowe Madery, reportaż, dziennik LASYPOLSKIE.PL 6. http://iga.igserv.pt/agua-na-madeira.html dostępność z dn. 21 marca 2013 r. 7. http://naturemeetings.com/madeira/levadas/dostępność z dn. 21 marca 2013 r. 8. http://www.madeira-web.com dostępność z dn. 21 marca 2013 r. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Inż. EWA SKOWRON* Mgr inż. SŁAWOMIR SKOWRON** *Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Olsztynie **Regionalna Dyrekcja Lasów Państwowych w Olsztynie Mała retencja w regionalnej dyrekcji lasów państwowych w Olsztynie – poczatek działań Wstęp Jednym z podmiotów, prowadzących działania z zakresu małej retencji są Lasy Państwowe. Wypełniają tym samym ustawowe zapisy, mające na celu trwałe utrzymanie lasów i zapewnienie ciągłości ich użytkowania, a zwłaszcza zachowanie w lasach roślinności leśnej oraz naturalnych bagien i torfowisk. Mała retencja określa zdolność do gromadzenia i przetrzymywania wody w określonym miejscu i czasie, na powierzchni terenu, w ciekach i zbiornikach, w glebie, gruncie, niższych warstwach wodonośnych, w roślinności oraz w ściółce [Ciepielowski A., 2001]. Należy jednoznacznie zaznaczyć, że budowa urządzeń wodnych na terenach leśnych nie jest celem retencjonowania wody samym w sobie, ale sposobem do osiągnięcia zamierzonych efektów przyrodniczych i ochrony zasobów wodnych określonych w definicji małej retencji. Dobrym przykładem wdrażania idei małej retencji mogą być projekty zrealizowane na terenie Lasów Państwowych Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Olsztynie: Zrealizowano następujące projekty: „Ochrona i renaturalizacja leśnych obszarów wodno-błotnych Leśnego Kompleksu Promocyjnego „Lasy Mazurskie”, Nadleśnictwa: Mrągowo (Obr. Mrągowo), Spychowo (Obr. Racibórz), Strzałowo (Obr. Babięta) oraz „Ochrona i restytucja ekosystemów mokradłowych na terenie Mazurskiego Parku Krajobrazowego” Nadleśnictwo Strzałowo (Obr. Strzałowo). Zakres tych działań został ujęty w „Programie małej retencji województwa warmińsko-mazurskiego na lata 20062015” zatwierdzonego do realizacji przez Zarząd Województwa Warmińsko-Mazurskiego (Uchwała Nr 66/379/07/III z dnia 11 grudnia 2007 r. w sprawie zatwierdzenia „Programu małej retencji województwa warmińsko-mazurskiego na lata 2006-2015”). Przedsięwzięcia były realizowane w Puszczy Piskiej na szeroko rozumianych obszarach mokradłowych objętych prawnymi formami ochrony: Mazurski Park Krajobrazowy, rezerwat: „Pierwos” i „Krutynia” oraz w 5 strefach ochronnych ptaków drapieżnych. Część przedsięwzięcia objęta jest obszarem Natura 2000 – „Ostoja Ptasia Puszcza Rys. Leśny kompleks promocyjny „Lasy Mazurskie” Źródło: dane RLDP w Olsztynie Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Piska”. Całość zadań wykonana była na terenie Leśnego Kompleksu Promocyjnego „Lasy Mazurskie”. Założenia Całe spektrum podejmowanych wcześniej działań w lasach miało negatywny wpływ na ekosystemy i zbiorowiska mokradłowe. Głównym czynnikiem powodującym niekorzystne zmiany w drzewostanie było obniżenie poziomu wód gruntowych. Następowało zanikanie świerczyn borealnych, borów bagiennych, łęgów, niewystępowanie wiosennych rozlewisk w olsach, łęgach i na łąkach, sukcesja roślinności krzewiastej i drzewiastej na wilgotnych łąkach, szuwarach i mszarach, całkowity brak wody w okresie letnim w ciekach wodnych oraz spadek poziomu wód w istniejących zbiornikach wodnych. Było to bezpośrednią przyczyną obniżenia liczebności wielu gatunków flory oraz fauny związanych z ekosystemami mokradłowymi. Jest też przyczyną występowania częstych gradacji szkodników świerka oraz jego zamierania. Negatywnym efektem jest także sukcesja roślinności w kierunku ekosystemów leśnych w ekosystemach nieleśnych zagrażająca występowaniu chronionych, rzadkich gatunków roślin torfowych i półnaturalnych zbiorowisk łąkowych, których przykładem mogą być: wielosił błękitny (Polemonium caeruleum), kosaciec syberyjski (Iris sybirica), mieczyk dachówkowaty (Gladiolus imbricatus), rosiczka okrągłolistna (Drosera rotundifolia), bagnica torfowa (Scheuchzeria palustris), storczykowate (Orchidaceae) [Szafer W., Kulczyński S., 1953]. Przedsięwzięcia realizowana były na terenie wspomnianego wcześniej Obszaru Natura 2000 – „Ostoi Ptasiej Puszcza Piska” na której zostały porawione warunki bytowania: bociana białego (Ciconia ciconia), bociana czarnego (Ciconia nigra), kani czarnej (Milvus migrant), kani rudej (Mivus milvus), bielika (Haliaeetus albicilla), błotniaka stawowego (Circus aeruginosus), orlika krzykliwego (Aquila pomarina), rybołowa (Pandion haliaetus), jarząbka (Bonasa Banasia), derkacza (Crex cred), żurawia (Grus grus), puchacza (Bubo Bubo), zimorodka (Alcedo atthis), [Załącznik I Dyrektywy Rady 79/409/EWG], [Vasak P., 1993] Renaturalizacja i rewitalizacja obszarów mokradłowych oraz bagiennych wymaga budowy urządzeń wodnych. Są to zazwyczaj urządzenia o prostej konstrukcji ze stałą rzędną progu. Wykonywane były na danych obiektach pojedyncze budowle, niewielkie zespoły budowli jak również tworzone były większe programy małej retencji obejmujące duże obszary, gdzie zdolność magazynowania wody mierzona jest w mln m3. Główną zasadą przy projektowaniu i wykonaniu urządzeń służących kształtowaniu zasobów wodnych jest zasada zrównoważonego rozwoju, a zwłaszcza zachowanie dobrego stanu wód i charakterystycznych dla nich biocenoz, potrzeba zachowania istniejącej rzeźby terenu oraz biologicznych stosunków w środowisku wodnym i na terenach podmokłych. Podstawą gospodarki wodnej w lasach jest utrzymanie w stanie zbliżonym do naturalnego źródlisk, różnego rodzaju zbiorników wodnych, cieków, bagien i mokradeł. Zwiększenie retencji wodnej lasu można osiągnąć m.in. poprzez poprawę funkcjonalności, odtworzenie lub budowę nowych urządzeń melioracyjnych służących utrzymaniu optymalnego poziomu 127 ARTYKUŁY NAUKOWE I INŻYNIERSKIE Zakres rzeczowy i finansowy realizacji programu małej retencji w lasach na terenie województwa mazursko-warmińskiego Tytuł zadania Nadleśni- Nazwa urządzenia oraz wyk. ctwo prace Wartość zadania progi piętrzące 19 szt., zastawOchrona i renaturalizacja ki dębowe 6 szt., bród z grobleśnych obszarów wodnoMrągowo, lą 53 m, bród z podwyżbłotnych Leśnego KomSpychowo, szeniem drogi 20 m, oczka 217 893,75 pleksu Promocyjnego Strzałowo wodne 9 szt., groble 446 m, „Lasy Mazurskie”- RDLP zasypywanie rowów 255 m, Olsztyn (2005 r.) wykopanie rowów 350 m. Fot. 1. Oczko wodne. Fot. H.Salmanowicz wody lub spowolnieniu jej spływu [Zasady Hodowli Lasu, 2012]. Osiąga się to przez budowę różnego rodzaju prostych urządzeń wodnych umożliwiających regulowanie stanu wilgotności siedlisk. Budowle piętrzące powinny umożliwiać migrację ryb, o ile jest to uzasadnione lokalnymi warunkami środowiska. Realizacja Realizacja zadań małej retencji prowadzona była w ekosystemach i zbiorowiskach mokradłowych: małych śródleśnych jeziorach, ciekach, stałych rozlewiskach, szuwarach właściwych i turzycowych, mszarach torfowcowych, zmiennowilgotnych łąkach i pastwiskach, łozowiskach, olsach torfowcowych, łęgach olszowo-jesionowych, borach i brzezinach bagiennych, świerczynach borealnych oraz borach wilgotnych, a także borach mieszanych wilgotnych. Przedsięwzięcie zlokalizowano na powierzchni 667,3 ha Puszczy Piskiej. Powstały sztuczne oczka wodne jako miejsca rozrodu i żerowania bezkręgowców, płazów, ptaków wodno-błotnych oraz kąpielisk i wodopojów dla ptaków i ssaków. Podniesiono i ustabilizowano poziom wód śródleśnych jeziora, powstały rozlewiska ze stałym i okresowym lustrem wody. Zachowano i odtworzono szuwary, wilgotne łąki i pastwiska. Odtworzono stare koryta i zmeandryzowano cieki wodne. W tym celu wykonano z materiałów rodzimych progi bystrotoki z oczepem drewnianym (wraz ze ścianką szczelną), progi bystrotoki z oczepem kamiennym (wraz ze ścianką szczelną), przetamowania ziemne z uszczelnieniem gliną, zastawki dębowe, brody ze ścianką szczelną, groble z podwyższeniem dróg, przepusty. Zasypano zbędne rowy oraz wyremontowano i wykonano nowe. Inwestycję rozłożono w czasie i zrealizowano w latach 2005-2007. Po odtworzeniu właściwych stosunków wodnych w leśnych ekosystemach mokradłowych, nadleśnictwa przystąpią do przebudowy drzewostanów. Przebudowa wykonana będzie w zniekształconych sposobem gospodarowania łęgach i świerczynach borealnych. progi bystrotoki 19 szt., progi z oczepem drewnianym 27 Ochrona i restytucja ekoszt., przetamowania ziemne 7 systemów mokradłowych Strzałowo szt., zastawki dębowe 24 szt., na terenie Mazurskiego Obr. 777 558,65 bród 1 szt., przepusty 6 szt., Parku Krajobrazowego Strzałowo groble 98 m, zasypywanie (Etap I 2006 r.) rowów 3330 m, wykonanie rowów 170 m progi piętrzące 13 szt., zastawki dębowe 8 szt., przepusty 1 szt., brody 4 szt., oczka wodne 10 szt., progi – bystroOchrona i restytucja ekotoki 10 szt., progi -bystrotoki systemów mokradłowych Strzałowo z oczepem drewnianym 3 szt., na terenie Mazurskiego Obr. przetamowania ziemne 13 605 772,51 Parku Krajobrazowego Krutyń szt., groble 446 m, zasypywa(Etap II 2007 r.) nie rowów 849 m, wykonanie rowów 100 m, usuwanie szuwarów, mszarów, zadrzewień i zakrzaczeń z łąk, wykonanie meandryzacji cieków Źródło: Opracowanie własne wg.danych RDLP Urządzenia wodne Projekty te objęły wykonanie następujących urządzeń wodnomelioracyjnych: progi, przetamowania ziemne, zastawki dębowe, brody, budowa grobli, rozbiórka starych grobli, zasypywanie rowów, odtworzenie i meandryzacja cieków wodnych, wykaszanie łąk i usuwanie zakrzaczeń 680 ha. Wyliczona objętość retencjonowanej wody wynosi 4 336 935 m3. Należy zaznaczyć, iż projekty te finansowane były nie tylko ze środków własnych Lasów Państwowych ale swój udział miała Fundacja EkoFundusz, Ministerstwo Środowiska oraz Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Olsztynie. W obecnej chwili na terenie Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Olsztynie wykonywane są zadania w ramach projektu „Zwiększanie możliwości retencyjnych oraz przeciwdziałanie powodzi i suszy w ekosystemach leśnych na terenach nizinnych” refundowanych ze środków Funduszu Spójności. Prace wykonywane są w nadleśnictwach: Bartoszyce, Iława, Jagiełek, Kudypy, Miłomłyn, Mrągowo, Nowe Ramuki, Olsztyn, Olsztynek, Orneta, Przasnysz, Spychowo, Strzałowo, Szczytno, Wipsowo. Zaplanowano wykonanie 809 obiektów retencjonujących wodę w ilości 12 579 169 m3. Wartość robót to kwota 25 240 795,93 zł brutto. Dyrekcja olsztyńska jest liderem w realizacji tego programu. LITERATURA 1. 2. 3. 4. 5. 6. Fot. 2. Próg piętrzący z bystrotokiem. Fot. H.Salmanowicz 128 Ciepielowski A.: Kształtowanie retencji wodnej w lasach: DGLP, 2001 Vasak P.: Ptaki leśne. Warszawa: Delta, 1993 Praca zbiorowa: Zasady hodowli lasu: DGLP, 2012 Szafer W., Kulczyński S.: Rośliny polskie: PWN, 1953 Załącznik I Dyrektywy Rady 79/409/EWG Zarząd Województwa Warmińsko-Mazurskiego: Uchwała Nr 66/379/07/ III z dnia 11 grudnia 2007 r. w sprawie zatwierdzenia „Programu małej retencji województwa warmińsko-mazurskiego na lata 2006-2015” Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 I N F O R M A T O R INSTYTUTU TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZEGO www.itep.edu.pl lipiec-wrzesień 2013 Prof. dr hab. EDMUND KACA Dyrektor Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego Strategiczna analiza SWOT Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego z wykorzystaniem metody AHP 1. WSTĘP Do ocen atrakcyjności rynkowej specjalności naukowych i konkurencyjności ITP na rynkach produktów tych specjalności zastosowano oprócz klasycznej metody SWOT opisanej np. przez Pierścionka [2006], metodę nazwaną analitycznym hierarchicznym procesem decyzyjnym AHP (ang. Analityc Hierarchy Process). AHP została opracowana przez Saaty’ego [Satty 2001] i jej zastosowania szeroko opisano w literaturze (np. [Eymontt 2009]), w tym w Internecie, np. przez Haasa i Meixnera. Służy do hierarchizacji wariantów (alternatyw). W przypadku tej pracy wariantami są specjalności naukowe, hierarchizowane ze względu na ich atrakcyjność rynkową (atrakcyjność ich produktów) oraz jednostki naukowe, w tym ITP, hierarchizowane ze względy na ich konkurencyjność na rynku produktów każdej specjalności naukowej. Praca powstała na podstawie badań ankietowych przeprowadzonych wśród dyrekcji i pracowników nauki – specjalistów ITP, reprezentujących poszczególne statutowe specjalności naukowe Instytutu. 2. ITP JAKO PRZEDMIOT ANALIZY STRATEGICZNEJ Instytut Technologiczno-Przyrodniczy powstał 1 stycznia 2010 r. z połączenia Instytutu Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa (IBMER) z Instytutem Melioracji i Użytków Zielonych (IMUZ). Misją ITP jest tworzenie, doskonalenie i upowszechnianie naukowej wiedzy, umiejętności i standardów, a także prowadzenie monitoringu na rzecz zrównoważonego rozwoju wsi i rolnictwa, szczególnie zaś bezpieczeństwa zdrowotnego ludzi, dobrostanu zwierząt oraz ochrony i kształtowania środowiska obszarów wiejskich. W skrócie Instytut ma tworzyć, doskonalić i wdrażać wiedzę, umiejętności i standardy oraz proponować, informować i ostrzegać. Zgodnie ze statutem Instytut ma realizować prace badawczorozwojowe (B+R), wdrożeniowe i upowszechnienia w dziedzinie nauki rolnicze w dyscyplinach: inżynieria rolnicza, agronomia oraz ochrona i kształtowanie środowiska, w czternastu specjalnościach naukowych (S): S1. Technika rolnicza w produkcji roślinnej i zwierzęcej; S2. Agroenergetyka i odnawialne źródła energii (OZE); S3. Inżynieria wodno-melioracyjna i przeciwpowodziowa; S4. Budownictwo wiejskie i drogi rolnicze; S5. Inżynieria materiałowa i eksploatacja urządzeń technicznych w rolnictwie; Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 S6. Inżynieria i technologie sanitacji wsi; S7. Kształtowanie powierzchni i infrastruktura techniczna wsi i rolnictwa; S8. Ochrona przyrody i krajobrazu wiejskiego; S9. Gospodarka na TUZ i technologie produkcji pasz; S10. Gospodarowanie wodami w rolnictwie i na obszarach wiejskich; S11. Zanieczyszczenia i ochrona jakości wód oraz gospodarka wodno-ściekowa; S12. Kształtowanie środowiska w obiektach rolniczych i ograniczanie emisji zanieczyszczeń do atmosfery; S13. Użytkowość i bezpieczeństwo maszyn rolniczych; S14. Ekonomika, organizacja mechanizacji i energetyzacja rolnictwa. Z przedstawionego wykazu specjalności wynika, że Instytut jest jednostką silnie zdywersyfikowaną, tzn. działającą na wielu rynkach. Do celów pracy rynki (R) produktów specjalności naukowych podzielono następująco: ● Rynki punktów za prace B+R: R1. Rynek punktów za prace opublikowane w czasopismach z IF i za monografie naukowe, R2. Rynek punktów za prace opublikowane w czasopismach innych z listy MNiSW, R3. Rynek punktów za przyznane patenty i prawa ochronne, ● Rynki innowacji i usług B+R: R4. Rynek innowacji B+R (patenty, know how), R5. Rynek krajowych usług B+R, R6. Rynek międzynarodowych usług B+R, ● Rynki grantów: R7. Rynek grantów krajowych, R8. Rynek grantów międzynarodowych. Instytut funkcjonuje na rynkach punktów za prace B+R, tj. rynkach prestiżowych publikacji, publikacji o wymiarze krajowym i rynkach zgłoszeń patentowych oraz praw ochronnych, które honorują Instytut w formie punktów przyjmowanych do kategoryzacji, dających się sumować z przychodami z innych rynków, po przeliczeniu ich na korzyści finansowe w postaci dodatkowej dotacji na utrzymanie potencjału badawczego. Funkcjonuje także na rynkach innowacji i usług B+R krajowych i międzynarodowych, czyli rynkach podmiotów nabywających prawa patentowe, licencje na wykorzystanie patentów oraz liderów organizujących z udziałem innowatorów instytucjonalne formy ekonomicznego wykorzystania innowacyjnych rozwią129 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO zań. Należą do nich także rynki organizacji krajowych takich jak: ministerstwa, fundusze celowe, instytucje administracji państwowej, organizacje pożytku publicznego, które zapewniają popyt na usługi dostarczane przez Instytut, a także rynki organizacji międzynarodowych takich jak Komisja Europejska, które zapewniają popyt na usługi dostarczane przez Instytut. Dużym rynkiem produktów B+R jest rynek grantów krajowych przyznawanych przez NCN i NCBiR oraz grantów międzynarodowych (Program Ramowy, HORYZONT 2020, programy międzynarodowe oraz norweski i szwajcarski mechanizmy finansowe). W obszarze zainteresowania ITP znajduje się osiem rynków produktów B+R podzielonych na czternaście segmentów – rynków produktów specjalności naukowych (S) (rys. 1). Atrakcyjność tych segmentów na rynkach produktów B+R jest zróżnicowana. Np. prawdopodobnie wysoką atrakcyjnością (szansą) będzie charakteryzował się segment S1. Technika rolnicza na rynku R4 innowacji B+R (patenty, know how), zaś niską na rynku R1 punktów za prace opublikowane w czasopismach z IF i za monografie naukowe. Zagadnienie atrakcyjności rynków produktów specjalności omówiono w punkcie 4.1. (tab. 3). S1 Rynki produktów specjalności naukowych S2 S3 .. Segment rynku R4 – produkty specjalność S1 .. .. S12 S13 S14 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R ynki produktów B+R Rys. 1. Rynki produktów B+R w zasięgu Instytutu i ich segmentacja – podział na rynki produktów specjalności naukowych (objaśnienia symboli w tekście) 3. METODYKA 3.1. Ocena atrakcyjności rynków produktów B+R Problem oceny atrakcyjności rynków produktów B+R można przedstawić w postaci trzypoziomowej struktury hierarchicznej (rys. 2). Na pierwszym poziomie zawarty jest cel analizy – ocena atrakcyjności rynków produktów B+R, na drugim kryteria (K) oceny atrakcyjności tych rynków, zaś na trzecim – oceniane rynki. Poziom 1. Cel Poziom 2. Kryteria (K) atrakcyjności rynków produktów B+R Poziom 3. Rynki (R) produktów B+R Atrakcyjność rynków produktów B+R TABELA 1 Macierz porównań parami kryteriów oceny rynków produktów B+R K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 Rys. 2. Model w metodzie AHP obliczania atrakcyjności rynków produktów B+R (objaśnienia symboli zamieszczono w tekście; na rysunku pokazano tylko dwa powiązania górnego poziomu z dolnym; w rzeczywistości powiązań tych jest osiem) 130 Atrakcyjność rynkową każdego z rynków produktów B+R charakteryzowano wg następujących kryteriów: K1. Wielkość popytu (w stosunku do podaży), K2. Tendencja i tempo zmian popytu, K3. Aktywność konkurencji na rynku, K4. Bariery wejścia na rynek, K5. Rentowność rynku (zysk na jednostkę nakładu), K6. Warunki działania na rynku, K7. Koniunktura gospodarcza, K8. Warunki społeczne, prawne i polityczne. Przez popyt należy rozumieć rynkowe zapotrzebowanie na rozwiązania innowacyjne, wynalazki, nowe technologie, koncepcje organizacyjne, pomysły konstruktorskie i wzory użytkowe, należy rozumieć także zapotrzebowanie na upowszechnianie wyników poprzez publikacje w czasopismach z Impact Factor (IF), czy inne czasopisma punktowane. Im wyższy popyt tym rynek jest bardziej atrakcyjny. Popyt może się zmieniać. Zjawisko to charakteryzuje tendencja i tempo zmian popytu. Popyt może wykazywać tendencję rosnącą (rynki wschodzące), może być stabilny lub też malejącą (rynki schodzące). W przypadku instytutów resortowych, rynki punktów są rynkami schodzącymi. Wejście na rynek wiąże się z koniecznością pokonania barier. Jednostka wchodząca na rynek musi dysponować odpowiednią wiedzą, umiejętnościami i kapitałem. Im wyższe bariery wejścia tym rynek jest bardziej atrakcyjny. Szczególnie atrakcyjne są rynki rentowne, czyli charakteryzujące się ekonomiczną atrakcyjnością oferowanego wdrożenia, innowacji, wynalazku, opłacalnością rozwiązania. Atrakcyjność rynków, szczególnie międzynarodowych ocenia się również przez warunki działania na rynku. Przez warunki działania na rynku rozumie się stopień regulacji rynku, restrykcyjność rynku, udział państwa w sterowaniu gospodarką, skalę interwencjonizmu i zasilania z budżetu państwowego, przez warunki gospodarcze – stan koniunktury gospodarczej państwa i gospodarki światowe, zaś przez warunki społeczne, prawne i polityczne – klimat społeczny, otoczenie prawne i instytucjonalne, uwarunkowania polityczne oddziałujące na sferę naukową i biznesową. Obliczenia wg procedury przewidzianej w metodzie AHP, przystępnie opisanej w Internecie np. przez Haasa i Meixnera, rozpoczęto od poziomu drugiego, uzyskując wektor [0,1727; 0,1727; 0,0599; 0,0599; 0,3732; 0,0287; 0,0664; 0,0664] wartości charakteryzujących hierarchię przyjętych kryteriów K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K8 atrakcyjności rynków produktów B+R. Obliczenia były możliwe dzięki stworzeniu jednej 8-wierszowej (8-kolumnowej) macierzy porównań parami przyjętych kryteriów (tab. 1). Każdej parze porównań eksperci przypisywali wartość preferencji jednego kryterium nad drugim posługując się dziewięciostopniową skalą preferencji Saaty’ego, z następującymi głównymi wartościami: 9 – maksymalna preferencja, 7 – bardzo silna preferencja, 5 – silna preferencja, 3 – umiarkowana Kryteria K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K1 1 1 1/3 1/3 3 1/7 1/3 1/3 K2 1 1 1/3 1/3 3 1/7 1/3 1/3 K3 3 3 1 1 9 1/3 1 1 K4 3 3 1 1 9 1/3 1 1 K5 1/3 1/3 1/9 1/9 1 1/7 1/3 1/3 K6 7 7 3 3 7 1 2 2 K7 3 3 1 1 3 1/2 1 1 K8 3 3 1 1 3 1/2 1 1 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO preferencja, 1 – porównywalna preferencja jednego kryterium nad drugim. Z pierwszego wiersza tabeli 1 (macierzy) wynika, że kryterium K1 jest porównywalne (preferencja 1 wg Saaty’ego) z kryterium K2, umiarkowanie preferowane (preferencja 3) nad kryterium K3, K4, K7 i K8 i bardzo silnie preferowane (7) nad kryterium K6. Jest natomiast umiarkowanie mniej preferowane (1/3=0,3333) nad kryterium K5 (lub kryterium K5 jest umiarkowanie preferowane nad kryterium K1). Obliczenia zakończono na poziomie trzecim, uzyskując wektor wartości charakteryzujących hierarchię rynków produktów B+R. W tym przypadku konieczne było utworzenie ośmiu macierzy o wymiarach 8 x 8 porównań parami poszczególnych rynków. Każda macierz dotyczyła porównań wg jednego z ośmiu kryteriów atrakcyjności rynków produktów B+R. Każdemu porównaniu przypisywano wartość wg skali Saaty’ego. 3.2. Ocena atrakcyjności rynkowej specjalności naukowych Problem oceny atrakcyjności rynkowej specjalności naukowych można przedstawić również w postaci trzypoziomowej struktury hierarchicznej (rys. 3). Na pierwszym poziomie zawarty jest cel analizy – ocena atrakcyjności rynkowej specjalności naukowych, na drugim zaś kryteria (KS) oceny atrakcyjności rynkowej specjalności, zaś na trzecim – oceniane specjalności. Poziom 1. Cel Atrakcyjność rynkowa specjalności naukowych (S) S14 KS8 S13 S12 KS7 S11 KS6 S10 KS5 S8 KS4 S9 S6 S5 KS3 S7 KS2 S4 S3 KS1 S2 Poziom 3. Specjalności naukowe (S) (segmenty rynków produktów B+R) S1 Poziom 2. Kryteria (KS) atrakcyjności rynkowej specjalności naukowych Rys. 3. Model w metodzie AHP obliczania atrakcyjności czternastu specjalności naukowych na rynkach B+R (objaśnienia symboli zamieszczono w tekście; na rysunku pokazano tylko dwa powiązania górnego poziomu z dolnym; w rzeczywistości powiązań tych jest osiem) Atrakcyjność rynkową każdej specjalności naukowej charakteryzowano za pomocą kryteriów typowych dla rynków produktów B+R. Były to: KS1. Możliwość publikacji w czasopismach z IF i w monografiach, KS2. Możliwość publikacji w innych czasopismach z listy MNiSW, KS3. Możliwość uzyskiwania patentów, praw ochronnych na wzory użytkowe, wzory przemysłowe itp., KS4. Możliwość działalności B+R, kończona sukcesem na rynku innowacji (udzielenie licencji, sprzedaż patentów, praw ochronnych na wzory użytkowe itp.), KS5. Możliwość działalności B+R, kończona sukcesem na krajowym rynku usług B+R (zrealizowane prace na zlecenie krajowych jednostek gospodarczych, samorządowych, ministerstw itp., najczęściej zlecenia uzyskane na zasadzie przetargów), KS6. Możliwość działalności B+R, kończona sukcesem na międzynarodowym rynku usług B+R (zrealizowane prace na zlecenie międzynarodowych jednostek gospodarczych, samorządowych, ministerstw itp.), KS7. Możliwość wnioskowania o granty, kończona sukcesem na rynku grantów krajowych (granty NCBiR, NCN itp.); Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 KS8. Możliwość wnioskowania o granty, kończona sukcesem na rynku grantów międzynarodowych (granty w ramach Programu Ramowego, Mechanizmu Norweskiego itp.). Obliczenia z wykorzystaniem metody AHP realizowano na trzecim poziomie, uzyskując wektor wartości charakteryzujących hierarchię wszystkich czternastu specjalności naukowych – segmentów na rynkach produktów B+R. Obliczenia wykonywano na podstawie ośmiu macierzy o wymiarach 14 x 14 porównań parami wszystkich specjalności naukowych, posługując się skalą preferencji Saaty’ego. Każda macierz odnosiła się do porównań parami specjalności naukowych wg przypisanego tej macierzy kryterium. Wszystkie macierze porównań parami były tworzone przez kilka grup ekspertów ITP, reprezentujących wszystkie specjalności naukowe, a następnie weryfikowane i korygowane przez dyrekcję Instytutu. Obliczeń nie prowadzono na drugim poziomie przyjmując do obliczeń na trzecim poziomie wartości wag kryteriów oceny rynkowej atrakcyjności specjalności naukowych równe wartościom wag odpowiadających tym kryteriom rynków produktów B+R. 3.3. Ocena konkurencyjności jednostek naukowych w danej specjalności naukowej na rynkach B+R Problem oceny konkurencyjności jednostek naukowych w danej specjalności naukowej można przedstawić również w postaci trzypoziomowej struktury hierarchicznej (rys. 4). Na pierwszym poziomie zawarty jest cel analizy – ocena konkurencyjności rynkowej jednostek naukowych wg ustalonej specjalności naukowej, na drugim zaś kryteria (KJ) oceny konkurencyjności tych jednostek, zaś na trzecim – oceniane jednostki naukowe, w tym ITP. Wykonano 14 ocen, czyli oceniano konkurencyjność jednostek naukowych w każdej specjalności. Założono, że na rynkach produktów B+R, w każdej z 14 specjalności konkurują (czasami współpracując) następujące jednostki naukowe: J1. Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, J2. Instytuty resortu rolnictwa, z wyłączeniem ITP, J3. Instytuty innych resortów, z wyłączeniem resortu rolnictwa, J4. Instytuty PAN, J5. Uczelnie (uniwersytety) „rolnicze”, J6. Uczelnie (uniwersytety) „politechniczne”, J7. Inne jednostki naukowe. Wstępnie przyjęto, że na konkurencyjność jednostki naukowej na rynkach produktów B+R ma wpływ: koszt realizacji produktu/usługi; produkt/usługa (jakość, szerokość oferty, różnorodność asortymentowa, nowoczesność, innowacyjność produktu, atrakPoziom 1. Cel Poziom 2. Kryteria KJ oceny konkurencyjności jednostki naukowej Konkurencyjność jednostek naukowych na rynkach produktów B+R w danej specjalności naukowej KJ1 Poziom 3. Jednostki J naukowe reprezentujące daną specjalność naukową KJ2 J1 KJ3 J2 KJ4 J3 KJ5 J4 KJ6 J5 J6 KJ7 KJ8 J7 Rys. 4. Model w metodzie AHP obliczania konkurencyjności jednostek naukowych, w tym ITP w danej (jednej z czternastu) specjalności naukowej na rynkach produktów B+R (objaśnienia symboli zamieszczono w tekście, na rysunku pokazano tylko dwa powiązania górnego poziomu z dolnym, w rzeczywistości powiązań tych jest osiem) 131 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO cyjność, dostosowanie do potrzeb rynku); obsługa klienta (opinia, zaufanie klientów, terminowość, szybkość realizacji zamówień, elastyczność); kadra (liczebność i kwalifikacje pracowników naukowych i inżynieryjno-technicznych, staż pracy, doświadczenie); wyposażenie (laboratoria, aparatura, sprzęt); działy funkcjonalne (skuteczność pracy działów transferu technologii i marketingu, finansów, księgowości, kadr, planowania i koordynacji badań); innowacyjność (nowe technologie, know how i metodyki realizacji produktów/usług). Okazało się jednak, że są to charakterystyki zbyt jakościowe, a przez to prowadzące do nieobiektywnych wyników. Ostatecznie przyjęto, że konkurencyjność jednostki naukowej na rynkach produktów B+R charakteryzują mierzalne efekty jej działalności. Efekty te wyrażono za pomocą następujących mierzalnych, ściśle związanych z rynkami kryteriów: KJ1. Aktywność publikacyjna w czasopismach z IF i w monografiach, KJ2. Aktywność publikacyjna w innych czasopismach z listy MNiSW, KJ3. Aktywność patentowa, na wzory użytkowe itp. (uzyskane patenty, wzory użytkowe, wzory przemysłowe), KJ4. Aktywność B+R, kończona sukcesem na rynku innowacji (udzielenie licencji, sprzedaż patentów, praw ochronnych na wzory użytkowe, itp.); KJ5. Aktywność B+R, kończona sukcesem na krajowym rynku usług B+R (zrealizowane prace na zlecenie krajowych jednostek gospodarczych, samorządowych, ministerstw itp., najczęściej zlecenia uzyskane na zasadzie przetargów); KJ6. Aktywność B+R, kończona sukcesem na międzynarodowym rynku usług B+R (zrealizowane prace na zlecenie międzynarodowych jednostek gospodarczych, samorządowych, ministerstw itp); KJ7. Aktywność grantowa, kończona sukcesem na rynku grantów krajowych (uzyskane granty NCBiR, NCN itp.); KJ8. Aktywność grantowa, kończona sukcesem na rynku grantów międzynarodowych (uzyskane granty w ramach Programu Ramowego, Mechanizmu Norweskiego). Obliczenia wg procedury AHP rozpoczęto od poziomu trzeciego przyjmując, że wartości wag kryteriów KJ na poziomie drugim są identyczne z wartościami atrakcyjności odpowiednich rynków produktów B+R (np. wartość wagi kryterium KJ1 jest równa wartości atrakcyjności rynku R1). W wyniku obliczeń uzyskano wektor wartości charakteryzujących konkurencyjność jednostek naukowych na rynkach produktów B+R w rozpatrywanej specjalności. Obliczenia były możliwe dzięki utworzeniu ośmiu macierzy o wymiarach 7 x 7. Każda macierz to wynik porównań parami konkurencyjności jednostek naukowych wg przyjętego wskaźnika konkurencyjności. Przy porównaniach stosowano skalę preferencji Saaty’ego. Przykład jednej z ośmiu macierzy dla specjalności S10. Gospodarowanie wodami w rolnictwie i na obszarach wiejskich zawiera tabela 2. Z pierwszego wiersza tej tabeli (macierzy) wynika, że jednostka J1 (ITP) ze względu na kryterium KJ1 jest umiarkowanie preferowana (preferencja 3 wg Saaty’ego) nad jednostkami J2 i J3, porównywalna (preferencja 1) z jednostkami J4 i J5, silnie preferowana (5) nad jednostkami J6 i bardzo silnie preferowana (7) nad jednostkami J7. Z drugiego wiersza tabeli wynika, że jednostka J2 jest umiarkowanie mniej preferowana (1/3=0,3333) nad jednostką J4 lub, że jednostka J4 jest umiarkowanie preferowana nad jednostką J2 itd. W przypadku kryteriów ilościowych obowiązuje zasada, że jeżeli jednostka A jest preferowana nad B a B nad C to A jest preferowana nad C. Porównań dokonywali pracownicy naukowi ITP, reprezentujący daną specjalność naukową. 132 TABELA 2 Przewagi konkurencyjne jednostek naukowych w specjalności S10. Gospodarowanie wodami w rolnictwie i na obszarach wiejskich wg kryterium KJ1. Aktywność publikacyjna w czasopismach z IF i w monografiach Jednostka J1 (ITP) naukowa J1(ITP) 1 J2 1/3 J3 1/3 J4 1 J5 1 J6 1/5 J7 1/7 J2 J3 J4 J5 J6 J7 3 1 1 3 3 1/3 1/5 3 1 1 3 3 1/3 1/5 1 1/3 1/3 1 1 1/5 1/7 1 1/3 1/3 1 1 1/5 1/7 5 3 3 5 5 1 1/3 7 5 5 7 7 3 1 W sumie wykonano 14 obliczeń, tj. dla każdej specjalności naukowej. Z analizy uzyskanych macierzy porównań parami konkurencyjności jednostek naukowych w danej specjalności naukowej wynika, że niektóre dane w tych macierzach mogą nadmiernie (niezasłużenie) preferować ITP nad innymi rozpatrywanymi jednostkami naukowymi. 3.3. Metoda SWOT formułowania strategii restrukturyzacji i rozwoju ITP W opracowaniu analizowane specjalności naukowe traktuje się jako warianty strategii restrukturyzacji i rozwoju ITP. Każdy wariant (specjalność) charakteryzuje się określoną atrakcyjnością rynkową oraz określoną konkurencyjnością ITP na rynkach produktów B+R. W strategicznej analizie wariantów (specjalności) użyteczna okazała się wizualizacja rozważanych specjalności naukowych (wariantów strategii) w przestrzeni dwuwymiarowej (rys. 8). Jeden wymiar tej przestrzeni (oś X) reprezentuje względną atrakcyjność danej specjalności naukowej na rynkach produktów B+R, drugi zaś (oś Y) – względną konkurencyjność ITP w tej specjalności na tych rynkach. Względna atrakcyjność i względna konkurencyjność z definicji przyjmuje wartość z przedziału [0÷1]. Jest to wartość oznaczająca atrakcyjność rynkową danej specjalności w stosunku do specjalności o największej atrakcyjności (oś X) i konkurencyjność ITP w danej specjalności w stosunku do jednostki organizacyjnej o największej konkurencyjności w danej specjalności (oś Y). Oznacza to, że specjalność najbardziej atrakcyjna na rynku i dla której ITP jest jednostką najbardziej konkurencyjną na rynku produktów B+R będzie w tej przestrzeni umieszczona w punkcie o współrzędnych (1; 1). Przy wnioskowaniu uwzględniono fakt, że specjalności charakteryzujące się wysoką atrakcyjnością rynkową i wysoką konkurencyjnością ITP powinny być utrzymywane. Specjalności o niskiej atrakcyjności rynkowej (niski popyt na produkty, rynek schodzący) powinny być likwidowane. Decyzja dotycząca specjalności charakteryzujących się niską konkurencyjnością ITP lecz przynależnych do atrakcyjnych rynków produktów B+R może być podjęta na podstawie dodatkowych danych. Specjalności te mogą być zlikwidowane lub restrukturyzowane (organizacja, kadra). 4. WYNIKI I DYSKUSJA 4.1. Ocena atrakcyjności rynków produktów B+R i specjalności naukowych Jak już wspomniano ITP działa i konkuruje z innymi jednostkami naukowymi na ośmiu rynkach produktów B+R. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO rge Te tyka ch i pie nik OZE a cz eń roln stw icz a Go Och o ma ron sp sz od yn a p aro wa rzyro Inż dy yn Och nie ier wo ron i Inż a i te a ja dam i k Inż y c yn nieri hnol ości ier wó a w og ia i ma odn e sa d o-m nit Ks teria a zta łow elio cji rac łto a i w yj e Ek anie kspl na o on ś om rodo atac ja ika w Ks , o iska rga zta w G łto niz ... wa osp od acja ni i... Bu e po arka w do wn . i in na T UZ ict f wo rast wie rukt jsk ura ie id rog i ne roe no ść ib ez Ag Uż yte Z przeprowadzonej analizy (rys. 5) wynika, że najbardziej atrakcyjne są rynki: R6. Rynek międzynarodowych usług B+R, R8. Rynek grantów międzynarodowych i R5. Rynek krajowych usług B+R, najmniej zaś atrakcyjne rynki to: R2. Rynek punktów za prace opublikowane w czasopismach niemających IF, R1. Rynek punktów za prace opublikowane w czasopismach z IF i za monografie naukowe i R7. Rynek grantów krajowych. Rynki punktów za prace B+R (R1, R2 i R3) są rynkami schodzącymi, tzn. coraz mniej atrakcyjnymi (z roku na rok malejąca dotacja MNiSW). Szczegółowe wyniki obliczeń (tab. 3) wskazują, że najbardziej atrakcyjną specjalnością na rynkach produktów B+R jest cz Rys. 5. Atrakcyjność rynków produktów B+R (objaśnienia symboli w tekście) specjalność S2. Agroenergetyka i odnawialne źródła energii (OZE). Specjalność ta występuje jako najbardziej atrakcyjna na wszystkich rynkach B+R, z wyjątkiem rynku R5. Krajowe usługi B+R i R6. Międzynarodowe usługi B+R. Ostateczna pozycja danej specjalności na rynkach produktów B+R zależy od wagi każdego z nich. W ostatecznym rozrachunku okazało się, że na rynkach produktów B+R najbardziej atrakcyjne są specjalności (rys. 6): S2. Agroenergetyka i odnawialne źródła energii (OZE), S1. Technika rolnicza w produkcji roślinnej i zwierzęcej, S13. Użytkowość i bezpieczeństwo maszyn rolniczych, zaś najmniej atrakcyjne: S4. Budownictwo wiejskie i drogi rolnicze, S7. Kształtowanie powierzchni i infrastruktura techniczna wsi i rolnictwa oraz S9. Gospodarka na TUZ i technologie produkcji pasz. TABELA 3 Wyniki obliczeń atrakcyjności rynkowej specjalności na rynkach produktów B+R Specjalności naukowe Rynki produktów B+R R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 waga symbol waga 0,071 0,047 0,097 0,130 0,170 0,211 0,075 0,198 S1 0,107 0,072 0,042 0,140 0,150 0,109 0,111 0,127 0,076 S2 0,114 0,143 0,125 0,140 0,150 0,109 0,037 0,127 0,148 S3 0,063 0,016 0,125 0,140 0,083 0,063 0,037 0,067 0,040 S4 0,037 0,036 0,042 0,047 0,083 0,017 0,037 0,040 0,016 S5 0,060 0,036 0,042 0,140 0,150 0,035 0,037 0,069 0,016 S6 0,065 0,072 0,042 0,077 0,083 0,035 0,111 0,040 0,038 S7 0,040 0,036 0,125 0,019 0,022 0,063 0,037 0,017 0,038 S8 0,098 0,143 0,042 0,019 0,022 0,109 0,111 0,127 0,148 S9 0,049 0,072 0,042 0,045 0,047 0,035 0,037 0,039 0,076 S10 0,080 0,072 0,125 0,020 0,021 0,035 0,111 0,069 0,148 S11 0,074 0,143 0,125 0,043 0,045 0,035 0,037 0,069 0,148 S12 0,059 0,072 0,042 0,076 0,080 0,035 0,037 0,069 0,076 S13 0,104 0,014 0,042 0,076 0,045 0,213 0,222 0,016 0,015 S14 0,050 0,072 0,042 0,018 0,020 0,109 0,037 0,127 0,015 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Rys. 6. Atrakcyjność rynkowa produktów specjalności naukowych 4.2. Ocena konkurencyjności ITP w specjalnościach naukowych Z przeprowadzonej analizy wynika (tab. 4), że ITP jest bezkonkurencyjny w takich specjalnościach naukowych jak: S3. Inżynieria wodno-melioracyjna i przeciwpowodziowa oraz prawie bezkonkurencyjny w specjalności S11. Zanieczyszczenia i ochrona jakości wód oraz gospodarka wodno-ściekowa. Natomiast ITP wykazuje się niską konkurencyjnością na rynkach produktów B+R w takich specjalnościach jak: S5. Inżynieria materiałowa i eksploatacja urządzeń technicznych w rolnictwie, S6. Inżynieria i technologie sanitacji wsi oraz S10. Gospodarowanie wodami w rolnictwie i na obszarach wiejskich. Najniższe wartości w kolumnach tabeli 4, wyraźnie różniące się od pozostałych, odnoszą się do jednostek naukowych, które praktycznie nie mają nic wspólnego ze specjalnością. Na podstawie danych z tabeli 4 obliczono względne konkurencyjności jednostek naukowych w specjalnościach naukowych, stanowiące iloraz konkurencyjności ITP w danej specjalności i konkurencji jednostki najbardziej konkurencyjnej w danej specjalności. Uzyskane wyniki posłużyły do opracowania rys. 7, obrazującego względną (w stosunku do jednostki najbardziej konkurencyjnej) konkurencyjność ITP w danej specjalności. Dane zawarte na tym rysunku potwierdzają wysoką konkurencyjność ITP w dwóch specjalnościach naukowych. Z uwagi na problemy metodyczne (trudność wyeliminowania tendencyjności odpowiedzi na pytania zadane w ankietach) ocenia się, że wartości podane na rys. 7 są zawyżone o 10-20%. 133 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO TABELA 4 Konkurencyjność jednostek naukowych w specjalnościach naukowych Jednostka naukowa S2 0,151 0,123 0,122 0,202 0,169 0,216 0,017 S3 0,216 0,021 0,184 0,184 0,191 0,184 0,021 S4 0,194 0,262 0,020 0,097 0,191 0,217 0,020 S5 0,102 0,083 0,149 0,261 0,106 0,282 0,017 S6 0,128 0,106 0,131 0,150 0,175 0,270 0,040 on Ek Ks zta łto wa Inż yn ier ia wo dn o-m O om nie chr elio ika śro ona rac yjn , o dow ja rga k a n iska ośc Bu izacj w o i wó ai bie d do wn e k ict nerg tach wo e wie tyza cja T jsk Ag echn ie i d roe ika rog ne rol i r n Go getyk icza sp Ks od a i O Uż zta a ZE yte łtow O rka cz no anie chro na T n ść U i b pow. a prz Z ez pie i infr yrod Go cze astr y In u ń s Inż żyni poda stwo ktura eri yn r m o ai wa as ier z ia n t ma echn ie w yn od ter olo a iał g ow ie s mi ai a ek nitac sp loa ji tac ja J1 (ITP) J2 J3 J4 J5 J6 J7 S1 0,191 0,067 0,253 0,100 0,272 0,101 0,017 Rys. 7. Względna konkurencyjność ITP na rynkach produktów specjalności naukowych Specjalność naukowa S7 S8 0,183 0,136 0,132 0,120 0,062 0,170 0,183 0,171 0,293 0,216 0,121 0,046 0,026 0,141 S9 0,218 0,193 0,027 0,315 0,197 0,024 0,024 S10 0,148 0,130 0,082 0,222 0,270 0,118 0,029 S11 0,208 0,153 0,201 0,074 0,209 0,138 0,017 S12 0,193 0,170 0,168 0,089 0,208 0,155 0,017 S13 0,196 0,061 0,334 0,112 0,146 0,126 0,024 S14 0,255 0,098 0,099 0,166 0,281 0,075 0,026 B+R oraz konkurencyjność ITP w tych specjalnościach jest niska. Wyższa jest atrakcyjność rynkowa specjalności S10. Gospodarowanie wodami w rolnictwie i na obszarach wiejskich lecz konkurencyjność ITP w tym obszarze nie jest wysoka. Na nieatrakcyjnych rynkach funkcjonują specjalności S4. Budownictwo wiejskie i drogi rolnicze i S7. Kształtowanie powierzchni i infrastruktura techniczna wsi i rolnictwa, a także specjalność S9. Gospodarka na TUZ i technologie produkcji pasz. W nawiązaniu do uwagi podanej w punkcie 4.2. należy zauważyć, że konkurencyjność Instytutu w specjalnościach na rynkach B+R, charakteryzowana przez oś Y na rys. 8 jest zawyżona o 10-20%. Oznacza to, że np. konkurencyjność ITP w specjalności S3. Inżynieria wodno-melioracyjna i przeciwpowodziowa wynosi nie 1 lecz 0,8-0,9, czyli, że występują jednostki naukowe, które są bardziej konkurencyjne od Instytutu. Uwaga ta nie ma wpływu na wnioski wynikające z pracy. 4.3. Podsumowanie 5. WNIOSKI Na podstawie zgromadzonego materiału, wzorując się na pracy Pierścionka [2006], opracowano dwuwymiarową przestrzeń specjalności naukowych (wariantów strategii), będących w zakresie zainteresowania ITP (rys. 8). Z zestawienia tego wynika, że Instytut jest bezkonkurencyjny w specjalności S3. Inżynieria wodnomelioracyjna i przeciwpowodziowa lecz jest to specjalność mało atrakcyjna na rynku produktów B+R (atrakcyjność 0,5). Nieco korzystniejsza sytuacja dotyczy specjalności S11. Zanieczyszczenia i ochrona jakości wód oraz gospodarka wodno-ściekowa, gdyż specjalność ta jest bardziej atrakcyjna rynkowo. Najbardziej „problematyczne” są specjalności S5. Inżynieria materiałowa i eksploatacja urządzeń technicznych w rolnictwie i S6. Inżynieria i technologie sanitacji wsi, gdyż są mało atrakcyjne na rynkach produktów 1. Specjalność S5. Inżynieria materiałowa i eksploatacja urządzeń technicznych w rolnictwie powinna być zlikwidowana, jako mało atrakcyjna i mało konkurencyjna na rynku produktów B+R. 2. Do likwidacji, jako mało atrakcyjne rynkowo, są również specjalności S4. Budownictwo wiejskie i drogi rolnicze i S7. Kształtowanie powierzchni i infrastruktura techniczna wsi i rolnictwa. 3. Specjalność S9. Gospodarka na TUZ i technologie produkcji pasz, pomimo że funkcjonuje na nieatrakcyjnym rynku, powinna być zachowana. 4. Specjalności S10. Gospodarowanie wodami w rolnictwie i na obszarach wiejskich, a także S2. Agroenergetyka i odnawialne źródła energii (OZE), S1. Technika rolnicza w produkcji roślinnej i zwierzęcej, S8. Ochrona przyrody i krajobrazu wiejskiego i S13. Użytkowość i bezpieczeństwo maszyn rolniczych powinny być rozwijane. LITERATURA Rys. 8. Przestrzeń rynkowych charakterystyk specjalności naukowych (wariantów strategii). W elipsie zaznaczono specjalności, które powinny być rozwijane w Instytucie. 134 1. Eymontt A.: 2009. Wielokryterialna metoda oceny systemów odprowadzania ścieków na terenach wiejskich. Rozprawa habilitacyjna. Wyd. Zakład Promocji IBMER. Warszawa.ss. 175. ISSN 0209-1380 2. Haas R., Meixner O.: An Illustrated Guide to the Analytic Hierarchy Process. Institute of Marketing and Innovation. University of Natural Resources and Applied Life Sciences, Vienna http://www.boku.ac.at/mi/ 3. Pierścionek Z.: 2006. Strategie konkurencji i rozwoju przedsiębiorstwa. WN PWN Warszawa. ss. 505. ISBN-13:978-83-01-14085-4, ISBN-10:83-0114085-2 4. Saaty Thomas L.: 2001. Fundamentals of Decision Making and Priority Theory. Pittsburgh, Pennsylvania: RWS Publications, ISBN 0-9620317-6-3 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO Mgr inż. KACPER GOTŁAS Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zachodniopomorski Ośrodek Badawczy w Szczecinie Stan techniczny urządzeń melioracyjnych na terenie gminy Dobra Wstęp Celem podjętych badań była ocena stanu technicznego urządzeń melioracyjnych na terenie gminy Dobra w latach 2010 i 2012. Badanie stanu technicznego oraz obserwację zrealizowanych prac konserwacyjnych dokonano w trzech okresach każdego roku badań: kwiecień – maj, lipiec – sierpień i listopad – grudzień. Przeprowadzenie trzech oddzielnych ocen w danym roku miało na celu wykazanie zmian w poziomie utrzymania ocenianych urządzeń. Oceną objęto 74 urządzenia melioracyjne usytuowane na terenie gminy Dobra, które zostały poddane szczegółowej ocenie. Do tej grupy urządzeń należały: kanały i rowy melioracyjne, budowle piętrzące (zastawki, jazy, przepusty piętrzące) i budowle komunikacyjne (przepusty i mosty). Ocena końcowa urządzeń melioracyjnych miała za zadanie odzwierciedlić stan techniczny urządzeń, z wyszczególnieniem urządzeń melioracji wodnych podstawowych i szczegółowych. Miała również wskazać jaka jest potrzeba przeprowadzenia prac konserwacyjnych urządzeń melioracyjnych na terenie gminy Dobra. Charakterystyka terenu i metody badań Ocenę stanu technicznego urządzeń melioracyjnych przeprowadzono na terenie gminy Dobra (Szczecińska), która położona jest w województwie zachodniopomorskim (rys. 1). Według podziału Polski na regiony fizjograficzne gmina leży w zasięgu Pobrzeża Południowobałtyckiego, w obrębie makroregionu Pobrzeże Szczecińskie. Przeważająca część gminy Rys 1. Lokalizacja gminy Dobra Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 znajduje się w mezoregionie zwanym Równiną Wkrzańską, który ma charakter równiny terasowej. Na południu, w granicach administracyjnych gminy, znajduje się drugi mezoregion – Wzgórza Szczecińskie, który stanowi strefę wysoczyzny morenowej [Kondracki, 2002]. Cieki wodne, znajdujące się w granicach administracyjnych gminy, charakteryzują się śnieżno-deszczowym ustrojem zasilania. Najczęściej najwyższe przepływy i stany wód notuje się w marcu, natomiast najniższe w sierpniu i we wrześniu. Naturalne stosunki wodne na tym terenie zostały zmienione po wykonaniu licznych urządzeń melioracyjnych [Kostecki 2005]. Systemy melioracyjne na terenie gminy Dobra są połączone z dwoma głównymi ciekami: Małą Gunicą (kanał „BY”) i Strugą Wołczkowską (Kanał Wołczkowski), które łączą się z rzeką Gunica. Spływ wód tymi ciekami odbywa się głównie w kierunku północnym [Uchwała… 2002]. Na obszarze zlewni tych dwóch cieków, jak również rzeki Gunica, istnieje gęsta sieć rowów melioracyjnych [Kostecki 2005]. Na trasie Małej Gunicy znajdują się takie urządzenia melioracyjne, jak zastawki, przepusty i mosty, natomiast na trasie Strugi Wołczkowskiej, oprócz tych samych urządzeń, położone są przepusty piętrzące. Spośród wszystkich urządzeń melioracyjnych, znajdujących się na terenie gminy Dobra, wybrano losowo grupę 74 urządzeń i oceniono ich stan techniczny w latach 2010 i 2012. Do tej grupy zaliczono następujące urządzenia: ● 8 kanałów melioracyjnych o długościach od 0,63 km do 15,10 km, ● 18 rowów melioracyjnych o długościach od 0,21 km do 1,24 km, ● 22 budowle piętrzące o konstrukcji żelbetonowej (5 zastawek, 16 przepustów piętrzących i 1 jaz ze stałym progiem i upustem) – piętrzenie od 0,60 m do 1,40 m, ● 26 budowli komunikacyjnych (23 przepusty i 3 mosty). W każdym roku badań przeprowadzono ocenę tych samych urządzeń w trzech okresach (kwiecień – maj, lipiec – sierpień i listopad – grudzień), co miało na celu wykazanie różnic w utrzymaniu ocenianego urządzenia w danym roku oraz odnotowanie przeprowadzonych prac konserwacyjnych. W każdym z trzech okresów danego roku przyznawano jedną z następujących ocen: bardzo dobrą – urządzenie funkcjonuje prawidłowo i przeprowadzono jego konserwację; dobrą – wskazane jest wykonanie drobnych prac konserwacyjnych; niezadowalającą – w celu przywrócenia sprawności urządzenia musi zostać przeprowadzona jego naprawa lub konserwacja; niedostateczną – urządzenie nadaje się jedynie do gruntownego remontu lub powinno być odbudowane. 135 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO 2010 rok Wyniki badań bardzo dobra dobra 2010 rok 2012 rok liczba poszczególnych ocen kwiecień-maj lipiec-sierpień listopad-grudzień kwiecień-maj lipiec-sierpień listopad-grudzień bardzo dobra dobra niezadowalająca niedostateczna Rys. 2. Wyniki oceny stanu technicznego kanałów melioracyjnych w gminie Dobra w latach 2010 i 2012 liczba poszczególnych ocen 2010 rok 2012 rok kwiecień-maj lipiec-sierpień listopad-grudzień kwiecień-maj lipiec-sierpień listopad-grudzień bardzo dobra dobra niezadowalająca niedostateczna Rys. 3. Wyniki oceny stanu technicznego rowów melioracyjnych w gminie Dobra w latach 2010 i 2012 136 niezadowalająca niedostateczna Rys. 4. Wyniki oceny stanu technicznego budowli piętrzących w gminie Dobra w latach 2010 i 2012 2010 rok 2012 rok kwiecień-maj lipiec-sierpień listopad-grudzień kwiecień-maj lipiec-sierpień listopad-grudzień liczba poszczególnych ocen Na podstawie uzyskanych wyników badań – ocen stanu technicznego urządzeń melioracyjnych, tj. kanały i rowy melioracyjne, budowle piętrzące (zastawki, jazy, przepusty piętrzące) i budowle komunikacyjne (przepusty i mosty), na terenie gminy Dobra stwierdzono różnice w poziomie ich utrzymania i użytkowania w latach 2010 i 2012. Wyniki oceny poszczególnych grup urządzeń melioracyjnych z dwóch lat prowadzonych badań, z podziałem na następujące trzy okresy oceny w każdym roku: kwiecień – maj, lipiec – sierpień i listopad – grudzień, przedstawiono na rysunkach 2-5. Pierwszą grupę ocenianych urządzeń stanowiły kanały melioracyjne, które są zaliczane do urządzeń melioracji wodnych podstawowych. Przepisy prawa definiują kanały melioracyjne jako „sztuczne koryta prowadzące wodę w sposób ciągły lub okresowy, o szerokości dna co najmniej 1,5 m przy ich ujściu lub ujęciu” [Ustawa… 2001]. Do najczęściej spotykanych uszkodzeń kanałów melioracyjnych należą: uszkodzenia skarp, zamulenie i zanieczyszczenie dna, osiadanie torfu, rozmycie i zarastanie skarp oraz dna [Marcilonek 1994]. 2012 rok kwiecień-maj lipiec-sierpień listopad-grudzień kwiecień-maj lipiec-sierpień listopad-grudzień liczba poszczególnych ocen W przypadku oceny kanałów i rowów melioracyjnych, wyznaczono na ich trasach punkty, w których dokonywano oceny. Ocena danego kanału lub rowu melioracyjnego w danym okresie została przypisana na podstawie wyliczonej średniej ocen z poszczególnych punktów wyznaczonych na jego trasie. Podczas oceny kanałów i rowów melioracyjnych uwzględniono, także stan techniczny urządzeń położnych na ich trasach, tj. budowle piętrzące (zastawki, jazy, przepusty piętrzące) i budowle komunikacyjne (przepusty i mosty). bardzo dobra dobra niezadowalająca niedostateczna Rys. 5. Wyniki ceny stanu technicznego budowli komunikacyjnych w gminie Dobra w latach 2010 i 2012 Na terenie gminy Dobra ocenie stanu technicznego podlegało osiem kanałów melioracyjnych o długościach od 0,63 km do 15,10 km. Porównując wyniki badań tej grupy urządzeń z lat 2010 i 2012, stwierdzono niewielkie zmiany w poziomie ich utrzymania i użytkowania (rys. 2). W pierwszym okresie badań 2010 r. (kwiecień – maj) pięciu kanałom melioracyjnym przyznano ocenę dobrą, a trzem niezadowalającą. Natomiast w 2012 r. w tym samym okresie cztery kanały melioracyjne otrzymały ocenę dobrą i cztery niezadowalającą. Porównując wyniki z lat 2010 i 2012 w kolejnych dwóch okresach (lipiec – sierpień i listopad – grudzień) danego roku można zauważyć, że w 2012 r. zwiększyła się liczba kanałów, których stan został oceniony jako dobry. Porównując w obu latach badań okres drugi z trzecim stwierdzono, że liczba ocen dobrych zwiększyła się, co wskazuje na poprawę poziomu ich utrzymania. Było to skutkiem zwiększenia przeprowadzonych prac konserwacyjnych, tj. wykoszenie i wygrabienie porostu ze skarp i dna cieku, odmulenie, usunięcie zatorów i śmieci z koryta cieku oraz oczyszczenie przepustów z namułów. W okresie listopad – grudzień w obu latach badań jednemu kanałowi przyznano ocenę niedostateczną. Stan tego kanału uległ znacznemu pogorszeniu, głównie na skutek braku obsługi i złego stanu zastawki, znajdującej się na jego trasie, która nie ma mechanizmu wyciągowego zasuw. Zastawka przez cały okres badań była zamknięta, czego następstwem było spiętrzenie wody w cieku w okresie listopad-grudzień (w obu latach badań) i rozmycie się skarp na znacznym odcinku kanału oraz wycieki wody na pobliski teren. Najczęściej występującymi nieprawidłowościami w utrzymaniu i użytkowaniu kanałów melioracyjnych w latach 2010 i 2012 na badanym terenie było zamulenie i zarastanie przeWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO kroju kanałów, co utrudniało przepływ cieku. W obu latach przeważająca liczba kanałów miała odpowiednią głębokość koryta oraz prawidłowe umocnienia skarp. W okresie listopad – grudzień 2010 r. na niektórych odcinkach kanałów zaobserwowano rozmycie skarp oraz zalanie pobliskich gruntów rolnych. Przyczyną takiego stanu było zbyt duże spiętrzenie wody w wyniku nieusunięcia zatamowań oraz braku obsługi urządzeń – dwóch zastawek, których zasuwy w obu latach badań były zamknięte. Fot. 1. Kanał melioracyjny, którego stan techniczny oceniono jako dobry (fot. K. Gotłas) Drugą grupę ocenianych urządzeń stanowiły rowy melioracyjne, należące do urządzeń melioracji wodnych szczegółowych. W przepisach prawa rowy definiowane są jako „sztuczne koryta prowadzące wodę w sposób ciągły lub okresowy, o szerokości dna mniejszej niż 1,5 m przy ich ujściu” [Ustawa… 2001]. Są to urządzenia wykorzystywane zarówno do nawadniania, jak i odwadniania danego obszaru. W zależności od ich typu, pełnią one określoną funkcję w danym systemie melioracyjnym [Grzyb, Kocan i in., 1982]. Na badanym terenie ocenie podlegało osiemnaście rowów melioracyjnych o długościach od 0,21 km do 1,24 km. Na podstawie uzyskanych wyników badań w latach 2010 i 2012 (rys. 3) stwierdzono, że w drugim roku poprawił się poziom utrzymania i użytkowania części tych urządzeń. W pierwszym okresie badań 2010 r. (kwiecień – maj) dwóm rowom melioracyjnym przyznano ocenę dobrą, dziewięciu ocenę niezadowalającą i siedmiu ocenę niedostateczną. W 2012 r., w tym samym okresie, przyznano taką samą liczbę poszczególnych ocen. Natomiast różnice w rozkładzie wyników uwidoczniły się w kolejnych okresach oceny. W 2012 r. zwiększyła się liczba ocen dobrych, co wskazuje na poprawę poziomu utrzymania części z ocenianych rowów melioracyjnych. Było to skutkiem przeprowadzonych prac konserwacyjnych, tj. przywrócenie odpowiednich przekrojów poprzecznych koryta, odmulenie oraz usunięcie krzewów i innej roślinności, a także przeszkód zakłócających prawidłowy przepływ wody. Jednak znajdująca się na tym obszarze rozbudowana sieć rowów melioracyjnych stanowi nadal zarośnięty i zaniedbany system. W obu latach badań wiele kwater w systemie rowów, na których znajdują się użytki zielone była okresowo zabagniona i tylko nieliczne przez czas trwania badań były użytkowane. W wielu przypadkach rowy odznaczają się nierównomierną głębokością dna, Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 co uniemożliwia swobodny przepływ wody, oraz poobsuwanymi skarpami i znacznym zarośnięciem. Warto zaznaczyć, że oprócz rowów poddanych ocenie zaobserwowano, że pozostałe rowy są w zbliżonym złym stanie. Najczęściej występującymi nieprawidłowościami w utrzymaniu i użytkowaniu rowów melioracyjnych w obu latach badań były: zamulenie koryta, liczne uszkodzenia skarp i zarośnięcia roślinnością, występowanie zatamowań na skutek gromadzenia się różnego rodzaju zanieczyszczenia, nierównomierna głębokość dna uniemożliwiająca swobodny przepływ wody oraz nieusuwanie roślinności z dna koryta i skarp. Trzecią grupę ocenianych urządzeń stanowiły budowle piętrzące, wśród których znajdowały się zastawki, przepusty piętrzące i jaz ze stałym progiem i upustem. Utrzymanie tych urządzeń w należytym stanie polega między innymi na ich monitorowaniu w celu kontroli odchylenia budowli od normalnego położenia. Na przykład pojawienie się pęknięć lub osiadanie mogą być przyczyną deformacji przyczółków, którym zapobiega się przez ich wzmocnienie. Prawidłowe utrzymywanie w stanie sprawności technicznej tej grupy urządzeń oznacza przeprowadzanie regularnych napraw oraz sprawdzanie stanu funkcjonowania zasuw. Podczas konserwacji urządzeń należy pamiętać o odpowiednim zabezpieczeniu elementów drewnianych przed gniciem a metalowych przed rdzą, a także należy uzupełniać ubytki elementów betonowych [Marcilonek, 1994]. Na terenie gminy Dobra oceniono dwadzieścia dwie budowle piętrzące o żelbetowej konstrukcji (piętrzenie od 0,60 m do 1,40 m). Porównując uzyskane oceny budowli Fot. 2. Rów melioracyjny, którego stan techniczny oceniono jako niedostateczny (fot. K. Gotłas) 137 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO 2010 i 2012 (rys. 5) stwierdzono zmiany w rozkładzie uzyskanych wyników, wskazujące na poprawę poziomu utrzymania i użytkowania części tych urządzeń. W 2012 r. przyznano więcej ocen dobrych i bardzo dobrych ze względu na przeprowadzenie prac konserwacyjnych, które polegały w przypadku przepustów na odmuleniu, usunięciu roślinności oraz wszelkich zatamowań (np. gałęzi, śmieci) przy wlocie i wylocie, które utrudniały przepływ wody, a także wykoszono skarpy i pobocze. W przypadku mostów w obu latach badań nie zanotowano zmian w ich stanie technicznym. Do najczęściej występujących nieprawidłowości w utrzymaniu i użytkowaniu budowli komunikacyjnych w obu latach badań był brak usunięcia zatamowań, częściowe zamulenie oraz brak dbałości o skarpy i pobocze, zniszczone elementy. Przepusty w dobrym stanie są oczyszczone z namułów oraz z zanieczyszczeń przy wlocie i wylocie. Jednak na przepustach, na których nie zostały wykonane prace konserwacyjne przepływ został utrudniony. W przypadku mostów w jednym z nich brak jest poręczy oraz słupków poręczowych, które powinny gwarantować bezpieczną przeprawę. W nawierzchniach mostów występują niewielkie ubytki w elementach betonowych. Występują, także niewielkie zarośnięcia mostu oraz brak jest widocznych przecieków na nawierzchnię. Fot. 3. Przepust piętrzący, którego stan techniczny oceniono jako niedostateczny (fot. K. Gotłas) piętrzących z lat 2010 i 2012 (rys. 4) stwierdzono zmiany w rozkładzie uzyskanych wyników, wskazujące na pogorszenie się poziomu utrzymania i użytkowania części tych urządzeń. W 2012 r. w przypadku jednego przepustu piętrzącego zanotowano całkowite zamulenie rurociągu, co uniemożliwiało przepływ cieku. W drugim roku badań zanotowano, także większą liczbę braków elementów budowli tj. śruby i mechanizmy wyciągowe, jak i wykonano mniej przeprowadzonych prac konserwacyjnych (np. nasmarowanie mechanizmów wyciągowych). W obu latach badań większość z ocenianych zastawek nie miała klap zamykających oraz mechanizmów wyciągowych zasuw. Przez brak wymienionych elementów nie spełniają one żadnej funkcji na cieku. Natomiast przepusty piętrzące w większości miały odmulone rurociągi, na co wskazywał prawidłowy przepływ wody. Jednak większość tych urządzeń nie miała mechanizmów wyciągowych, a ich klapy zamykające były w złym stanie – pokryte rdzą i dziurawe (wpływ korozji metalu). Najczęściej występującymi nieprawidłowościami w utrzymaniu budowli piętrzących w obu latach badań był brak smarowania mechanizmów wyciągowych zasuw, niezabezpieczenie elementów metalowych farbą antykorozyjną oraz brak impregnowania elementów drewnianych, co prowadzi do zniszczenia tych urządzeń. Większość budowli piętrzących miała zardzewiałe i dziurawe klapy w wyniku braku ich pokrycia warstwą farby ochronnej. Wielu urządzeniom brakuje części ich elementów, np. mechanizmów wyciągowych zasuw. Ostatnią grupą ocenianych urządzeń było dwadzieścia sześć budowli komunikacyjnych (23 przepusty i 3 mosty). Porównując uzyskane oceny budowli komunikacyjnych z lat 138 Fot. 4. Przepust, którego stan techniczny oceniono jako bardzo dobry (fot. K. Gotłas) Porównując lata 2010 i 2012 stwierdzono niewielkie zwiększenie liczby przeprowadzonych prac konserwacyjnych kanałów i rowów melioracyjnych. W trzecim okresie badań 2010 r. (listopad – grudzień) na dwóch badanych kanałach odnotowano wykonanie prac konserwacyjnych, które polegały na: wykoszeniu i wygrabieniu roślinności ze skarp, usunięciu namułów z dna koryta cieku oraz zatorów i śmieci, a także oczyszczeniu przepustów z namułów. Ponadto odnotowano nieusunięcie wykoszonej roślinności (pozostawiono ją na brzegu skarpy), co może prowadzić do jej przemieszczenia do koryta i doprowadzić do zamulenia cieku. W 2012 r. stwierdzono wykonanie podobnych prac konserwacyjnych kanałów melioracyjnych, lecz na większej liczbie tych urządzeń. Natomiast w przypadku rowów melioracyjnych w obu latach ocen odnotowano niewielką liczbę przeprowadzonych prac konserwacyjnych. Jednak w porównaniu z pierwszym rokiem badań w 2012 r. stwierdzono minimalne zwiększenie liczby przeprowadzonych prac konserwacyjnych tych urządzeń. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO Prawidłowe zastosowanie podstawowych zabiegów konserwacyjnych na kanałach i rowach melioracyjnych powinno odbywać się z odpowiednią częstotliwością i w określonych terminach. Bykowski i Przybyła [2010] podają, że koszenie roślinności na skarpach i w dnie rowu powinno przeprowadzać się dwa razy w roku, w określonym czasie: 20 maja – 30 czerwca oraz 15 sierpnia – 30 września, usuwanie roślinności wodnej i podwodnej – raz do roku. Odmulenie dna rowów na gruntach organicznych należy przeprowadzać co dwa lata, natomiast na gruntach mineralnych co trzy lata. Podczas oceny budowli piętrzących i komunikacyjnych odnotowano niewiele przeprowadzonych prac konserwacyjnych. Podsumowanie Ocena stanu technicznego urządzeń melioracyjnych na terenie gminy Dobra w latach 2010 i 2012 wykazała, że utrzymanie i użytkowanie urządzeń należących do melioracji wodnych podstawowych jest na poziomie niezadowalającym. W porównaniu z pierwszym rokiem badań w 2012 r. stwierdzono zwiększenie wykonanych prac konserwacyjnych, tj. wykoszenie i wygrabienie porostu ze skarp i dna koryta, usunięcie śmieci i zatorów oraz namułów z dna koryta, a także oczyszczenie przepustów z namułów. Jednak zbyt mała liczba przeprowadzonych prac konserwacyjnych powoduje nieprawidłowe funkcjonowanie wielu urządzeń, a także wpływa na stałe pogarszanie się ich stanu technicznego. Poziom utrzymania i użytkowania urządzeń melioracji wodnych szczegółowych w latach 2010 i 2012 oceniono jako niedostateczny. W obu latach badań odnotowano znikomą liczbę przedsięwzięć konserwujących ocenianych urządzeń. Większość urządzeń była zaniedbana i nieużytkowana, co skutkowało ich nieprawidłowym funkcjonowaniem. Należy zaznaczyć, że przyczyną pogarszającego się stanu technicznego urządzeń melioracyjnych na terenie gminy Dobra nie jest jedynie brak odpowiednich środków finansowych. Przez ostatnie lata na obszarze gminy następowało systematyczne wykupywanie ziemi (pod zabudowę budynków mieszkalnych) przez ludność migrującą z pobliskiego Szczecina i stopniowe wycofywanie się rolnictwa. Przyczyną złego stanu technicznego i braku przeprowadzenia prac konserwacyjnych niektórych ocenianych urządzeń melioracyjnych (np. budowli piętrzących) jest zmiana użytkowania części gruntów, a tym samym brak potrzeby ich funkcjonowania w poszczególnych rejonach gminy. Wskazane jest, aby systemy i urządzenia melioracyjne były dostosowywane do nowych zadań, wynikających z priorytetów użytkowania danego obszaru. Natomiast na gruntach, na których obecnie utrzymało się rolnictwo, niedostateczny stan techniczny urządzeń melioracyjnych bardzo często wynika z braku zainteresowania rolników prawidłową eksploatacją urządzeń. LITERATURA 1. Bykowski J., Przybyła Cz.: 2010. Aktualne problemy funkcjonowania spółek wodnych na przykładzie spółki wodnej melioracji Nizin Odrzańskich. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, z. 548, s. 103-111 2. Grzyb H., Kocan T., Rytel Z.: 1982. Melioracje. Podręcznik dla techników melioracji wodnych i policealnych studiów zawodowych. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne. Warszawa 3. Kondracki J.: 2002. Geografia regionalna Polski. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 83-01-13897-1, ss. 540 4. Kostecki M.: 2005. Komentarz do mapy hydrograficznej w skali 1:50 000, arkusz N-33-89-B, Tanowo, Warszawa 5. Marcilonek S.: 1994. Eksploatacja urządzeń melioracyjnych. Wrocław. Wydaw. AR we Wrocławiu. ISBN 83-85582-10-X, ss. 294 6. Uchwała Nr III/48/02: 2002. Studium Uwarunkowań i Kierunków Zagospodarowania Przestrzennego gminy Dobra 7. Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne. Dz.U.2001. Nr 115 poz. 1229 Charakterystyka opinii ITP o nawozach wydanych w 2012 r. Na podstawie rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 18 czerwca 2008 r. w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu (Dz. U. nr 119 z 2008 r., poz. 765), dawny Instytut Melioracji i Użytków Zielonych (IMUZ) w Falentach uzyskał uprawnienia do wydawania opinii dotyczących nawozów, środków poprawiających właściwości gleby i stymulatorów wzrostu stosowanych na użytkach zielonych. Dotychczas Instytut wydał 18 takich opinii, dotyczących: 8 nawozów mineralnych, 1 nawozu organicznego oraz 9 środków poprawiających właściwości gleby (7 organicznych, 1 mineralny, 1 organiczno-mineralny). W 2012 r. ITP wydał 3 opinie, które dotyczyły środków organicznych poprawiających właściwości gleby. TABELA 1 Wykaz opinii ITP o środkach poprawiających właściwości gleby wydanych w 2012 r. Numer opinii Nazwa nawozu Producent Data wydania opinii ITP ON/05-2012-0016-00 Glebowit I Elektrownie Wodne Sp. z o.o. Samociążek 92, 86-010 Koronowo 2012.07.02 ITP ON/05-2012-0017-00 Glebowit II Elektrownie Wodne Sp. z o.o. Samociążek 92, 86-010 Koronowo 2012.07.02 ITP ON/05-2012-0018-00 „RADKUŚ” PPUH „RADKOM” Sp. z o.o. ul. Witosa 76, 26-600 Radom 2012.10.29 Opracował: mgr Franciszek Misiewicz Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 139 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO Patenty i zgłoszenia patentowe w ITP w 2012 r. w zakresie działalności agro-środowiskowych W 2012 r. Instytut Technologiczno-Przyrodniczy uzyskał 7 patentów Urzędu Patentowego (tab. 1). W tym też roku zgłosił 11 kolejnych wniosków patentowych (tab. 2). TABELA 1 Wykaz patentów uzyskanych w 2012 r. w pionie agro-środowiskowym ITP Lp. Nr patentu Data opublikowania Tytuł Twórca Uprawniony z patentu 1 211076 8.05.2012 r. Urządzenie pulweryzacyjne do aeracji wód Ryszard Konieczny ZOB ITP Szczecin 2 211678 17.07.2012 r. Wał przeciwpowodziowy Stanisław Drupka ITP Falenty 3 213190 patent w druku Urządzenie do pomiaru odcieków wód opadowych z profilu glebowego Stanisław Twardy Marek Kopacz MOB ITP Kraków 4 213449 patent w druku Parametryzator wód opadowych Ryszard Konieczny ZOB ITP Szczecin 5 P.389876 patent w druku Komora do pomiaru emisji gazów z powierzchni gleby Piotr Burczyk ZOB ITP Szczecin 6 P.382876 patent w druku Sygnalizator dynamiki cieczy Ryszard Konieczny ZOB ITP Szczecin 7 P. 389874 patent w druku Zasuwa płaska Ewa Jędryka Edmund Kaca ITP Falenty TABELA 2 Wykaz zgłoszeń patentowych w 2012 r. w pionie agro-środowiskowym ITP Lp. Nr zgłoszenia Data zgłoszenia Tytuł Twórca Jednostka zgłaszająca 1 P.397940 26.01.2012 r. Element betonowy do umacniania rowów Franciszek Misiewicz Piotr Wesołowski ITP Falenty ZOB ITP Szczecin 2 P.398155 9.02.2012 r. Zbieracz spływów powierzchniowych Andrzej M. Marciniak ZOB ITP Szczecin 3 P.397960 1.02.2012 r. Wielokanałowy aerator destryfikacyjny z obrotowym systemem napowietrzającym Agnieszka Tomza-Marciniak Andrzej M. Marciniak ZUT Szczecin ZOB ITP Szczecin 4 P.397961 1.02.2012 r. Wielokanałowy aerator destryfikacyjny z kaskadowym systemem napowietrzającym Agnieszka Tomza-Marciniak Bogumiła Pilarczyk Andrzej M. Marciniak ZUT Szczecin ZOB ITP Szczecin 5 P.399073 25.04.2012 r. Przyrząd do zbierania wody zstępującej w strefie aeracji gleby Jacek Jaszczyński ZD ITP Biebrza 6 P.400356 25.07.2012 r. Czterokomorowy świder torfowy Franciszek Misiewicz Piotr Wesołowski ITP Falenty ZOB ITP Szczecin 7 P.400530 23.08.2012 r. Sposób lokalizowania studzienek kontrolnych i piezometrów Łukasz Wojcieszak ITP Falenty 8 P.401212 4.10.2012 r. Sposób oceny stanu technicznego i potrzeby konserwacji wybranych urządzeń melioracyjnych w systemie sieci otwartej Kacper Gotłas ZOB ITP Szczecin 9 P.401769 16.11.2012 r. Zawiesina twardniejąca ITP-1 Magdalena Borys Sławomir Kadej ITP Falenty 10 P.401855 3.12.2012 r. Mobilny zestaw dźwigowo–wagowy Sylwester Smoroń, Agnieszka Kowalczyk MOB ITP Kraków 11 P. 401854 3.12.2012 r. Cylindryczna komora oczyszczająca Ryszard Konieczny spoza Instytutu Opracował mgr Franciszek Misiewicz 140 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 INFORMATOR INSTYTUTU TECHNOLOGICZNOPRZYRODNICZEGO Charakterystyka aprobat technicznych ITP wydanych w 2012 r. Uprawnienia do wydawania aprobat technicznych Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego (ITP) obejmują: wyroby stosowane w budownictwie melioracyjnym i wyroby stosowane w obiektach do hodowli zwierząt oraz przechowywania płodów rolnych, środków produkcji rolnej i przetwórstwa rolno-spożywczego w gospodarstwach rol- nych. Uzyskanie aprobaty technicznej umożliwia producentowi lub dystrybutorowi wprowadzenie wyrobu na rynek. W 2012 r. Instytut wydał 16 aprobat technicznych. 12 spośród nich to przedłużenia i rozszerzenia wcześniej wydanych aprobat, pozostałe 4 to nowe aprobaty. Spis wydanych aprobat podano w tabeli. Wykaz Aprobat Technicznych ITP wydanych w 2012 r. Numer aprobaty Tytuł, słowa kluczowe Wnioskodawca Data wydania atestu ITP AT/18-2012-0053-01 PREFABRYKOWANE ZBIORNIKI ŻELBETOWE budownictwo, magazynowanie cieczy BASEN-POL Władysław Rybak 05-300 Mińsk Maz. ul. Stankowizna 28 A 2012.01.12 ITP AT/18-2012-0048-01 (zmiana producenta wyrobu AT/18-2010-0048-00) MOBILNY SYSTEM ZAPÓR PRZECIWPOWODZIOWYCH (SZP/P) ochrona środowiska, budownictwo melioracyjne Unimor Radiocom Sp. z o.o. 80-298 Gdańsk, ul. Budowlanych 46 C 2012.01.31 ITP AT/18-2012-0020-02 (rozszerzenie AT/18-2009-0024-02) ZAMKNIĘCIA DO PRZEPUSTÓW WAŁOWYCH budownictwo, budownictwo melioracyjne PP-H TORMEX Sp. z o.o. 44-122 Gliwice ul. Jasna 31 2012.03.19 S. i A. Pietrucha Sp. z o.o. 95-054 Ksawerów ul. Szkolna 29 2012.03.27 ITP AT/18-2012-0024-03 GRODZICE WINYLOWE (rozszerzenie budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa AT/18-2009-0024-02) AT/18-2009-0039-01 (zastępuje AT/18-2008-0039-00) BIODEGRADOWALNE MATY PRZECIWEROZYJNE drenowanie, odwodnienie, systemy odwadniające, budownictwo melioracyjne EKOMAT s.c. 43-200 Pszczyna ul. Grzegorka 25 2009.01.16 ITP AT/18-2012-0054-00 POLSKA ZAPORA MOBILNA FLOOD PROTECTION SYSTEM budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa PROTAN-ELMARK Sp. z o.o. 62-060 Stęszew, ul. Czereśniowa 1 Dębienko 2012.04.12 ITP AT/18-2012-0056-00 BAULANG budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa ZP Baucem Sp. z o.o. 33-132 Niedomice, ul. Kolejowa 7 2012.04.18 König Stahl Sp. z o.o. 02-676 Warszawa ul. Postępu 2 2012.04.24 Polski Beton Sp. z o.o. 40-045 Katowice ul. Astrów 10 2012.05.18 ITP AT/18-2012-0045-01 KLAPY ZWROTNE (rozszerzenie i rozszerzenie budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa AT/18-2010-0045-00) SZAGRU Sp. z o.o. 43-215 Studzienice ul. Jaskółek 16 2012.09.21 ITP AT/18-2012-0011-02 ROZTWÓR HYDROIZOLACYJNY (przedłużenie NA BAZIE GLIN POLIMINERALNYCH AT/18-2007-0011-01) budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa PRG-W G. Janik R. Kuś, Spółka Jawna 41-260 Sławków, ul. Nowopogońska 1a 2012.07.25 ITP AT/18-2012-0034-01 MOBILNE SYSTEMY (rozszerzenie OCHRONY PRZECIWPOWODZIOWEJ DPS2000 AT/18-2007-0034-00) budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa ITP AT/18-2012-0055-00 EKOBETON budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa ITP AT/18-2012-0057-01 (przedłużenie AT wydanej przez IBMER) ZBIORNIKI BUWATEC budownictwo, budownictwo rolnicze, ochrona środowiska MILTOM-EKO Sp. z o.o. 00-621 Warszawa ul. Tadeusza Boya-Żeleńskiego 4/6 2012.07.20 ITP AT/18-2012-0035-01 (przedłużenie AT/18-2007-0035-00) CETBENT CF budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa CETCO-Poland Sp. z o.o. 12-100 Szczytno, Korpele nr 13A-Strefa oraz PW „Fransław” Piotr Kalemba 62-065 Grodzisk Wielkopolski, Zdrój 6 2012.09.03 ITP AT/18-2012-0052-01 (zmiana AT/18-2011-0052-00) TEFRA IN-1 i TEFRA IN-2 budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa ITP AT/18-2012-0058-00 PREFABRYKOWANE ZBIORNIKI BETONOWE budownictwo, budownictwo rolnicze, ochrona środowiska ITP AT/18-2012-0045-01 KLAPY ZWROTNE (przedłużenie i rozszerzenie budownictwo, budownictwo melioracyjne, ochrona przeciwpowodziowa AT/18-2019-0045-00) EKOTECH-Inżynieria Popiołów Sp. z o.o. 71-403 Szczecin, 2012.09.05 ul. Niedziałkowskiego 47a/4 „KORMASZ” Kazimierz Korwek 18-421 Piątnica, Budy Czarnockie Producent: KORMASZ, PIĄTNICA, oraz TRANSBET,Grabów 2012.10.23 „SZAGRU” Sp. z o.o. 43-215 Studzienice, ul. Jaskółek 16 2012.09.21 Opracował: mgr Franciszek Misiewicz Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 141 DLA PRAKTYKI Dr hab. inż. TOMASZ SZYMCZAK Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Falenty Próba oceny zasobów płynących wód powierzchniowych dostępnych do nawodnień rolniczych Wstęp Jednym z podstawowych czynników warunkujących rozwój nawodnień jest dostępność wody, w tym możliwość jej poboru z rzek lub w okresach suchych ze zbiorników retencyjnych. Do zagospodarowania możliwa jest tylko część zasobów wodnych, stanowiących tak zwane zasoby dyspozycyjne. Zasoby dyspozycyjne oznaczają ilość wody, która może zostać pobrana z rzeki na cele gospodarcze, bytowe, do nawodnień i do innych celów, bez zagrożenia środowiska przyrodniczego, związanego z tą rzeką. Przepływ, jaki powinien być zachowany w rzece, nazywany jest przepływem nienaruszalnym Qnn. Pobór wody z danego zbiornika retencyjnego uwarunkowany jest uprzednim wypełnieniem jego pojemności użytkowej. Napełnianie musi odbywać się również z zachowaniem przepływu nienaruszalnego w korycie rzeki poniżej zbiornika. odpływ średni obserwuje się również w północnych regionach kraju – na pojezierzach i przymorzu (8-10 dm3·s–1·km–2). Jedną z form prezentacji zmienności przestrzennej odpływów są mapy izolinii, takie jak mapa średniego odpływu jednostkowego. W Instytucie Technologiczno-Przyrodniczym opracowano taką mapę dla obszaru Polski dla okresu obserwacyjnego 1951-2010 (rys. 1). Odpływ rzeczny w Polsce i zasoby dyspozycyjne Podstawową wielkością charakteryzującą zasoby płynących wód powierzchniowych jest średni odpływ rzeczny. Zasoby te mogą być opisywane różnymi miarami (różne jednostki): ● objętość wody odpływająca z rozpatrywanego obszaru w ciągu danego roku SV lub wartość średnia tej objętości, wyznaczona dla okresu wieloletniego – SSV (km3); ● średni przepływ w roku SQ i w wieloleciu – SSQ (m3·s–1); ● średni odpływ jednostkowy w roku Sq i w wieloleciu – SSq (dm3·s–1·km–2); ● warstwa odpływu H (mm), wyznaczana jako suma miesięczna, roczna lub wartość średnia w okresie wieloletnim. Wieloletnie średnie wartości odpływu rzecznego mogą być wyznaczane dla innych przedziałów czasu niż rok – np. dekady, miesiąca, półroczy hydrologicznych (XI-IV, V-X) lub okresu wegetacyjnego (IV-IX). Wraz ze zmniejszaniem się okresu uśredniania uzyskujemy więcej informacji na temat sezonowej struktury odpływu i jego przeciętnej zmienności w ciągu roku. Najdłuższym okresem uśredniania z punktu widzenia oceny możliwości zaspokojenia potrzeb wodnych rolnictwa, dla którego można jeszcze uzyskać miarodajne wyniki jest okres wegetacyjny. Z tego powodu w artykule ocenę średnich zasobów dyspozycyjnych płynących wód powierzchniowych przeprowadzono w odniesieniu nie tylko do okresu rocznego lecz również okresu wegetacyjnego. Ze względu na znaczne zróżnicowanie warunków środowiska geograficznego i klimatu odpływ rzeczny w Polsce podlega również dużemu zróżnicowaniu. Średnie roczne odpływy jednostkowe, odzwierciedlające naturalne zasoby wodne zlewni, osiągają największe wartości w zlewniach rzek górskich, a najmniejsze – w zlewniach rzek nizinnych. Średni odpływ jednostkowy jest najmniejszy w pasie Nizin Środkowopolskich (2-4 dm3·s–1·km–2), większy na wyżynach (do 5-6 dm3·s–1·km–2), a największy w górach (do 10-20 dm3·s–1·km–2), w Tatrach przekracza nawet 40 dm3·s–1·km–2 i osiąga ok. 100 dm3·s–1·km–2 w Potoku Olczyskim. Wyraźnie większy 142 Rys. 1. Rozkład odpływu średniego rocznego w Polsce w okresie 1951-2010 (Szymczak, 2012) Sposób obliczania wartości przepływu dyspozycyjnego, wyrażonego w m3·s–1, można wyrazić zależnością: Qd = Qnat – Qnn (1) gdzie: Qd – przepływ dyspozycyjny; Qnat – przepływ naturalny, wynikający z odpływu powierzchniowego i gruntowego z obszaru zlewni, Qnn – przepływ nienaruszalny. Tak więc przepływ dyspozycyjny stanowi różnicę między przepływem naturalnym a przepływem nienaruszalnym w danym profilu cieku. Przepływem nienaruszalnym (Qnn) nazywa się graniczną wartość przepływu rzecznego, poniżej której przepływy wody w rzekach nie powinny być zmniejszane na skutek działalności człowieka (Ozga-Zielińska i Brzeziński, 1997). Konieczność utrzymywania tego przepływu nie podlega kryteriom ekonomicznym. Wskaźniki uwarunkowań hydrologicznych rozwoju nawodnień Aby możliwa była ocena zasobów dyspozycyjnych, konieczna jest znajomość przepływów nienaruszalnych (środowiskowych), których wartości wyznaczane są dla konkretnego przekroju obliWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 DLA PRAKTYKI czeniowego. W Polsce brak jest obecnie stosownych uregulowań prawnych, które określałyby sposób obliczania przepływów środowiskowych. Brak jest nawet jednoznacznej definicji tego pojęcia. Europejska Dyrektywa Wodna narzuca na Polskę obowiązek wypracowania spójnej metodyki obliczania przepływu nienaruszalnego. Jest to zagadnienie złożone nie tylko z naukowego punktu widzenia, ale również ze względów ekonomicznych. Najprostsze i najmniej pracochłonne metody do których zalicza się metody „hydrologiczne” polegające na powiązaniu przepływu Qnn z innymi charakterystykami hydrologicznymi przepływu nie uwzględniają w pełni potrzeb i wymagań środowiskowych i przyrodniczych i pozwalają jedynie na przybliżone szacowanie wartości przepływu nienaruszalnego. W przypadku wykonywania opracowań projektowych pociągających za sobą określone decyzje inwestycyjne należy prowadzić dodatkowe studia i konsultacje połączone z wykorzystaniem bardziej złożonych, pracochłonnych i kosztownych metod, jak np. metody hydrauliczne i habitatowe, z których najbardziej znaną jest metoda preferowanych miejsc występowania IFIM [Grela i Stochliński, 2005b]. W praktyce stosowane są najczęściej dwie metody „hydrologiczne”: Kostrzewy [1977] oraz metoda małopolska, zwana również metodą Stochlińskiego. W metodzie Kostrzewy przepływ nienaruszalny według kryterium hydrobiologicznego uzależniony jest parametrycznie od przepływu średniego niskiego dla okresu rocznego, a przy wyznaczaniu wartości parametru przeliczeniowego uwzględnia się wielkość powierzchni zlewni oraz jej charakter (nizinny, przejściowy lub górski). Metoda Stochlińskiego uwzględnia zmienność sezonową przepływu nienaruszalnego opartego na wartości przepływu średniego niskiego i najniższego w danym miesiącu. W obu metodach przepływ nienaruszalny uzależniony jest od wartości przepływu średniego niskiego – charakterystyki bardzo zmiennej obszarowo i w czasie oraz podatnej na oddziaływania antropogeniczne. Do jej wyznaczenia niezbędne są długie jednorodne ciągi pomiarowe przepływów. Nie zostały jednak sprecyzowane zalecenia dotyczące wyboru określonego okresu obserwacyjnego ani minimalnej liczby uwzględnianych lat. Badania przeprowadzone w Instytucie Melioracji i Użytków Zielonych [Szymczak, 2002] pokazały, że przepływy SNQ obliczone dla Narwi w profilu Suraż dla dwóch niezależnych dwudziestoleci miały wartości znacznie odbiegające od wartości 45-letniej: o –22,2% dla okresu 1951-1970 oraz o +21,0% dla lat 1971-1990. Na przykładzie pięciu małych zlewni nizinnych wykazano, że metoda Kostrzewy jest mało dokładna przy stosowaniu jej w tego typu zlewniach. Omawiane metody sprawiają także duże trudności w przypadku próby przestrzennego rozkładu przepływu nienaruszalnego, a co się z tym wiąże obszarowego rozkładu odpływów dyspozycyjnych. W związku z powyższym zaproponowano charakterystykę przepływu środowiskowego nazwaną wskaźnikiem odpływu nienaruszalnego – Wqnn. Przy jego opracowaniu wzorowano się na metodzie Tennanta wstępnego szacowania przepływu nienaruszalnego Qnn do celów planistycznych stosowanej w USA. Obliczany jest on jako procent przepływu średniego rocznego – SSQ (tab. 1). W artykule przyjęto, że w zlewniach małych z uwagi na uwarunkowania hydrologiczne, ekologiczne i środowiskowe należy pozostawiać większą część odpływu naturalnego niż w zlewniach dużych – zlewnie małe są mniej zasobne w wodę w okresach niżówkowych ze względu na relatywnie mniejsze zasilanie wodami gruntowymi oraz są bardziej podatne na bezpośrednie zasilanie zanieczyszczonym na ogół spływem powierzchniowym. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 TABELA 1 Ocena przepływu nienaruszalnego według metody Tennanta – Qnn określany jako procent przepływu średniego rocznego SSQ [Grela i Stochliński, 2005a] Ocena wielkości przepływu nienaruszalnego %SSQ w mies. X-III %SSQ w mies. IV-IX Dopuszczalny do stosowania w czasie wezbrań 200 200 Optymalny 60 -100 60-100 Znakomity 40 60 Wspaniały 30 50 Dobry 20 40 Odpowiedni 10 30 Minimalny 10 10 Degradacja <10 <10 Jako małe zlewnie uznano zlewnie o powierzchni mniejszej od 500 km2, a jako duże o powierzchni większej od 2500 km2. Dla zlewni małych przyjęto, że przepływ nienaruszalny nie może być mniejszy niż 60% SSQ, a dla zlewni dużych mniejszy niż 30% SSQ. Przepływy nienaruszalne dla zlewni o powierzchniach z przedziału 500-2500 km2 obliczane są proporcjonalnie do powierzchni i przyjmują wartości z przedziału: 30% SSQ – 60% SSQ. Przyjęte procentowe wartości progowe ustalone zostały metodą ekspercką i oczywiście mogą być przedmiotem dyskusji i uściśleń. Po uwzględnieniu powyższych założeń dla odpływów jednostkowych otrzymamy następujące zależności: Wqnn2500 = 0,3·SSq, 0,3 (AX − 500)⎞ ⎛ WqnnX = ⎜ 0,6 − ⎟ SSq , 2000 ⎝ ⎠ Wqnn500 = 0,6·SSq. (2a), (2b), (2c), gdzie: Wqnn2500 – wskaźnik odpływu nienaruszalnego (środowiskowego) dla zlewni o powierzchni A > 2500 km2, WqnnX – wskaźnik odpływu nienaruszalnego (środowiskowego) dla zlewni o powierzchni 500 ≤ AX ≤ 2500 km2, Wqnn500 – wskaźnik odpływu nienaruszalnego (środowiskowego) dla zlewni o powierzchni A < 500 km2. Mając do dyspozycji wskaźnik odpływu nienaruszalnego możliwe jest obliczenie wskaźnika średniego rocznego odpływu dyspozycyjnego – Wqd oraz średniego odpływu dyspozycyjnego dla okresu wegetacyjnego – Wqdweg: gdzie: Cqweg Wqd = SSq – Wqnn, dm3s-1 km-2; (3) Wqdweg = Cqweg· SSq – Wqnn; (4) Cqweg = SSqIV-IX/SSq; (5) – wskaźnik korekcyjny dla odpływu w okresie wegetacyjnym, SSqIV-IX – średni odpływ jednostkowy w okresie wegetacyjnym IV-IX. Podstawowe wskaźniki hydrologiczne charakteryzujące ilość powierzchniowych zasobów wodnych – wartości średnie roczne i średnie dla okresu wegetacyjnego odpływów jednostkowych określono dla 60 profili wodowskazowych. W tym celu wyko143 DLA PRAKTYKI rzystano dostępne dane zestawione w opracowaniu IMGW doOstatecznie zestawiono 60 profili wodowskazowych i odpowiatyczącym przepływów charakterystycznych głównych rzek poldających im wartości odpływów średnich rocznych oraz średskich w latach 1951-1995 [Fal i in., 2000]. Z tego opracowania nich z okresu wegetacyjnego. Na podstawie tych danych obliczono wartości wskaźników zaczerpnięto wartości odpływów średnich rocznych – SSq (mie(tab. 2) opisanych zależnościami (2a), (2b), (2c), (3), (4) i (5). siące: XI-X) a na podstawie opublikowanych odpływów średnich miesięcznych obliczono odpływy średnie dla okresu wegeTABELA 2 tacyjnego – SSqIX-IX. Otrzymane serie danych uzupełniono ma- Wartości hydrologicznych wskaźników uwarunkowań nawodnień określoteriałami obserwacyjnymi IMGW za lata 1996-2010 pochodzą- ne dla 60 posterunków wodowskazowych na obszarze Polski na podstawie cymi z Roczników Hydrologicznych publikowanych w formie danych obserwacyjnych z okresu 1951-2010 elektronicznej. Ostatecznie uzyskano dane z 60. lat 1951-2010, A Wodowskaz SSq Cqweg Wqnn Wqd Wqdweg dla 52 stacji IMGW – zamykających różnej wielkości zlewnie Lp. Rzeka [km2] rozmieszczone na obszarze Polski (rys. 2). W przeważającej liczRacibórz1 Odra 6744,0 9,776 1,0840 2,933 6,843 3,179 bie są to zlewnie o powierzchni kilku tysięcy km2. Miedonia W ramach współpracy z IMiGW [Bogdanowicz i in. 2012] 2 Odra Słubice 53 382,0 5,725 1,0084 1,718 4,008 1,732 powyższy materiał uzupełniono o dane pochodzące z 12 zlew- 3 Odra Gozdowice 109 729,1 4,779 0,9758 1,434 3,345 1,399 ni o niewielkich powierzchniach: od 91 do 622 km2 (rys. 3). Mała Staniszcze 4 Panew Nysa 5 Kłodzka 6 Bystrzyca 7 Barycz 8 Bóbr 9 Warta 10 Warta Rys. 2. Rozmieszczenie posterunków wodowskazowych IMGW PIB [Fal i in., 2000] Rys. 3. Lokalizacja dodatkowych małych zlewni uwzględnionych w opracowaniu [Bogdanowicz i in., 2012] 144 Wielkie Skorogoszcz Krasków Osetno Żagań Działoszyn Poznań Gorzów 11 Warta Wielkopolski 12 Prosna Bogusław Nowe 13 Noteć Drezdenko 14 Gwda Piła Drawsko 15 Drawa Pomorskie 16 Ina Goleniów 17 Rega Trzebiatów 18 Słupia Słupsk 19 Wisła Nowy Bieruń 20 Wisła Sandomierz Warszawa21 Wisła Nadwilanówka 22 Wisła Tczew 23 Przemsza Jeleń 24 Soła Oświęcim 25 Skawa Wadowice 26 Raba Proszówki 27 Dunajec Nowy Sącz 28 Poprad Stary Sącz 29 Nida Pińczów 30 Wisłoka Żółków 31 San Przemyśl 32 San Radomyśl 33 Wisłok Tryńcza 34 Kamienna Kunów 35 Wieprz Kośmin 36 Pilica Przedbórz 37 Pilica Białobrzegi 38 Narew Suraż 39 Narew Ostrołęka 40 Biebrza Burzyn 41 Bug Włodawa 42 Bug Wyszków 43 Krzna Malowa Góra 1107,4 6,562 0,9209 3,339 3,222 3,075 4514,5 8,246 1,1792 2,474 5,773 2,917 683,4 4579,3 4254,3 4088,5 25 910,9 6,129 3,351 8,977 6,089 3,938 1,1040 0,7673 1,0150 0,9440 0,9013 3,509 1,005 2,693 1,827 1,181 52 404,3 4,015 0,9166 1,204 2,810 1,104 4303,5 3,750 0,7818 1,125 2,625 0,879 15 970,1 4,581 0,9169 1,374 3,207 1,260 4704,3 5,731 0,9340 1,719 4,012 1,606 602,2 6,704 0,8574 3,919 2,784 1,828 2162,7 6,011 0,8338 2,107 2627,6 7,745 0,8532 2,323 1450,4 10,808 0,9073 4,944 1747,7 12,144 1,0464 5,014 31 846,5 9,250 1,1339 2,775 2,620 2,346 6,284 4,262 2,756 3,904 5,421 5,864 7,131 6,475 3,874 0,771 2,734 1,724 1,065 2,905 4,284 4,862 7,694 7,714 84 539,5 6,787 1,0795 2,036 4,751 5,291 194 376,0 1995,9 1386,0 835,4 1470,4 4341,0 2071,0 3352,5 581,2 3686,5 16 823,8 3516,0 1106,0 10 230,6 2535,9 8664,2 3376,5 21 862,2 6900,4 14 410,0 39 119,4 3127,7 5,469 9,343 15,100 15,054 11,596 15,013 12,068 5,485 11,434 15,367 7,806 7,276 5,256 3,570 6,058 5,187 4,475 4,788 4,998 3,884 3,917 3,380 1,0305 1,0003 1,1814 1,1239 1,1788 1,3228 1,2805 0,9429 1,0681 1,1186 1,0382 1,0002 0,9571 0,9372 0,9491 0,9195 0,9516 0,9216 0,9533 1,0375 0,9888 0,8673 1,641 3,509 7,053 8,275 5,270 4,504 4,397 1,646 6,721 4,610 2,342 2,183 2,676 1,071 1,817 1,556 1,342 1,436 1,499 1,165 1,175 1,014 3,828 5,834 8,047 6,779 6,326 10,509 7,671 3,840 4,713 10,757 5,464 5,094 2,580 2,499 4,240 3,631 3,132 3,352 3,499 2,719 2,742 2,366 3,995 5,836 10,786 8,644 8,399 15,356 11,056 3,526 5,491 12,579 5,763 5,095 2,355 2,275 3,932 3,213 2,915 2,976 3,265 2,864 2,698 1,918 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 DLA PRAKTYKI Lp. Rzeka 44 Wkra 45 Drwęca 46 Brda 47 Łyna 48 Guber 49 Sumina 50 Ślęza 51 Barycz 52 Flinta 53 Gąsawka 54 Brynica 55 Wieprz 56 Rozoga 57 Nurzec Czarna 58 Hańcza 59 Osownica 60 Mławka Wodowskaz Cieksyn Elgiszewo Tuchola Sępopol Prosna Nędza Białobrzezie Odolanów Ryczywół Żnin Brynica Zwierzyniec Myszyniec Boćki Czerwony Folwark Zawiszyn Szreńsk A [km2] 4879,0 4959,4 2462,2 3647,2 1567,8 91,3 176,9 162,6 283,2 139,0 103,7 392,6 232,4 535,0 4,061 5,697 7,891 6,844 5,452 6,305 2,852 6,257 2,320 3,900 5,113 5,361 4,967 4,510 487,5 7,807 0,9327 4,684 3,123 2,598 221,6 622,0 4,174 0,7077 2,504 1,669 0,450 5,144 0,7308 2,992 2,152 0,767 SSq Cqweg Wqnn Wqd Wqdweg 0,8016 0,9088 0,8949 0,8520 0,8001 0,9357 1,0308 0,7124 0,6724 0,7947 0,8975 0,9884 0,8519 0,7894 1,218 1,709 2,412 2,053 2,398 3,783 1,711 3,754 1,392 2,340 3,068 3,217 2,980 2,682 2,843 3,988 5,479 4,791 3,054 2,522 1,141 2,503 0,928 1,560 2,045 2,145 1,987 1,828 2,037 3,468 4,649 3,778 1,964 2,116 1,229 0,703 0,168 0,759 1,521 2,082 1,251 0,878 Ocena dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych na obszarze Polski W celu łatwiejszej oceny i późniejszej wizualizacji zmienności dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych na obszarze kraju, odpowiednim zakresom wartości wskaźnika średniego rocznego odpływu dyspozycyjnego – Wqd przypisano oceny punktowe w sposób przedstawiony w tabeli 3. TABELA 3 Kryteria oceny punktowej dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych (propozycja własna) Obszary o dyspozyOcena punktowa Wskaźnik odpływu cyjnych zasobach wód dyspozycyjnych zasobów dyspozycyjnego Wqd powierzchniowych wodnych zlewni Wqd ≤ 1,5 1 Bardzo niskich 1,5 < Wqd ≤ 2,0 2 Niskich 2,0 < Wqd ≤ 2,5 3 Poniżej przeciętnych 2,5 < Wqd ≤ 3,0 4 Przeciętnych 3,0 < Wqd ≤ 3,5 5 Ponad przeciętnych 3,5 < Wqd ≤ 4,0 6 Dość wysokich 4,0 < Wqd ≤ 4,5 7 Wysokich 4,5 < Wqd ≤ 5,0 8 Bardzo wysokich 5,0 < Wqd ≤ 6,0 9 6,0 < Wqd 10 Wyjątkowo niskich Wyjątkowo wysokich Mapę rozkładu obszarowego średnich rocznych odpływów jednostkowych dla obszaru Polski (rys. 1) opracowano metodą krigingu przy wykorzystaniu programu SURFER v.8.0 w postaci rastrowej (grid). Wykorzystując plik typu „shape” z granicami powiatów wygenerowano wartości średnie średnich rocznych odpływów jednostkowych dla obszarów poszczególnych powiatów. Z zależności (2c) i (3) obliczono dla każdego powiatu wartości wskaźników odpływu nienaruszalnego dla zlewni mniejszych od 500 km2 – Wqnn i dla takich zlewni wskaźników średnich rocznych odpływów dyspozycyjnych – Wqd. Wskaźnikom tym przypisano oceny punktowe w sposób przedstawiony w tab. 3. Wyniki zobrazowano w postaci mapy (rys. 4). Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Rys. 4. Punktowa ocena powiatów pod względem dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych w zlewniach o powierzchni mniejszej od 500 km2 Ocena dyspozycyjnych zasobów wód powierzchniowych w przybliżeniu odpowiada rozkładowi średniego odpływu jednostkowego na obszarze kraju. Największymi zasobami dyspozycyjnymi charakteryzują się powiaty: gorlicki, nowosądecki, nowotarski, tatrzański i limanowski w województwie małopolskim; jasielski, krośnieński i sanocki w województwie podkarpackim oraz cieszyński i żywiecki w województwie śląskim. W powiatach tych wskaźnik zasobów dyspozycyjnych – Wqd dla zlewni o powierzchni mniejszej od 500 km2 ma wartości większe od 4 dm3s-1 km-2. Szczególnie niskie zasoby (Wqd < 1.3 dm3s-1 km-2) występują w powiatach mogileńskim, radziejowskim, inowrocławskim i żnińskim w województwie kujawsko-pomorskim; płockim w województwie mazowieckim i konińskim, gnieźnieńskim i słupeckim w województwie wielkopolskim. Małe zlewnie nizinne pod względem średnich rocznych odpływów w przeważającej liczbie powiatów charakteryzują się wyjątkowo niskimi, bardzo niskimi lub niskimi zasobami dyspozycyjnymi. W 81 powiatach zlokalizowanych głównie w pasie Nizin Środkowopolskich szacunkowe średnie roczne zasoby dyspozycyjne w zlewniach o powierzchni do 500 km2 są mniejsze lub równe 1,5 dm3s-1 km-2 (rys. 4, tab. 3). Podsumowanie W artykule przedstawiono metodę oceny dyspozycyjnych zasobów płynących wód powierzchniowych z uwzględnieniem ich sezonowej zmienności poprzez wykonanie obliczeń zarówno dla okresu rocznego jak i okresu wegetacyjnego. Podano wyniki obliczeń wskaźników zasobów dyspozycyjnych powierzchniowych wód płynących dla 60 profili wodowskazowych. Materiał ten pozwala na określenie zasobów wodnych dostępnych do nawodnień również dla innych lokalizacji ujęć poprzez możliwość interpolacji liniowej wartości przepływów względem powierzchni zlewni między kontrolowanymi przekrojami położonymi na tym samym cieku lub ekstrapolacji w zakresie przyrostu powierzchni zlewni ±50%. Analiza uzyskanych wyników prowadzi do wniosku, że cechą charakterystyczną dyspozycyjnych zasobów wodnych jest niewystarczająca ich ilość w okresie wegetacyjnym, szczególnie w małych zlewniach nizinnych. Jak wynika z danych zestawionych w tabeli 2, bezpośrednie zagospodarowanie powierzchnioDokończenie na str. 148 145 KONFERENCJE Ochrona przeciwpowodziowa w województwie lubelskim 19 czerwca 2013 r. w Centrum Kongresowym Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, pod patronatem Marszałka Województwa Lubelskiego Krzysztofa Hetmana, odbyła się konferencja poświęcona problematyce ochrony przed powodzią. Konferencję zorganizował Wojewódzki Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Lublinie. Obradom przewodniczyli: dr Stanisław Jakimiuk oraz inż. Andrzej Niemczuk. Wygłoszono następujące referaty: – Dynamika zasobów wodnych Lubelszczyzny w odniesieniu do Polski (prof. dr hab. Zdzisław Michalczyk), – Wpływ wód powodziowych na środowisko (prof. dr hab. inż. Stanisław Baran), – Mała retencja a ochrona przeciwpowodziowa (prof. dr hab. inż. Waldemar Mioduszewski), – Stan urządzeń przeciwpowodziowych w województwie lubelskim (dr Stanisław Jakimiuk, dr inż. Andrzej Pichla), – Operacyjna działalność Państwowej Służby HydrologicznoMeteorologicznej (mgr Grzegorz Walijewski), – Współczesne uwarunkowania ochrony przed powodzią (dr hab. Zbigniew Popek, prof. SGGW), – Zarządzanie kryzysowe w czasie powodzi – kompetencje i odpowiedzialność (bryg. mgr Sławomir Michalski). Wnioski 1. Środkową część Lubelszczyzny, a zarazem oś hydrograficzną województwa stanowi rzeka Wieprz. Największe potencjalne zagrożenie powodziowe w województwie lubelskim stwarzają dwie najzasobniejsze rzeki – Wisła i Bug z głównymi obszarami zasilania poza lubelskim regionem. 2. Zaobserwowano, że wody powodziowe wywierają wpływ na zmiany właściwości fizykochemicznych gleb w zalewowej dolinie, ale nie są one intensywne i trwałe. Na tle korzystnego wpływu na właściwości sorpcyjne, zawartość substancji organicznej oraz składników biogennych, odnotowano wzrost zawartości metali ciężkich i WWA, ale nieprzekraczający poziomów dopuszczalnych. Wpływ wód powodziowych na gleby w istotny sposób jest modyfikowany przez sposób ich użytkowania oraz gatunek gleby. 3. Desykant reagujący z wodą z zamoczonych murów, opatentowany przez UP w Lublinie może być wykorzystywany do osuszania obiektów po przejściu fali powodziowej. 4. W celu zwiększania zdolności retencyjnych zlewni rzek wskazane jest szersze wdrażanie programów małej retencji. Działania te powinny obejmować upowszechnienie zasad agrotechniki i planowania przestrzennego opóźniających spływ wód opadowych. Konieczne jest również stymulowanie budowy małych zbiorników wodnych i prawidłowych metod eksploatacji systemów melioracyjnych przez: – określenie źródeł finansowania i przeznaczenie określonych kwot na wdrażanie obiektów technicznych małej retencji, – opracowanie zestawu działań technicznych możliwych do sfinansowania oraz zasad przyznawania tych środków, – zobowiązanie instytucji państwowej (np. WZMiUW) do pilotowania programu (pomoc w opracowaniu projektu, uzyskanie niezbędnych pozwoleń, pomoc merytoryczna, np. ocena możliwości budowy zbiorników), nadzór nad wykonawstwem zbiornika, przebudową systemu melioracyjnego itp. 5. Konsekwentne, długoterminowe działanie może przynieść zauważalną poprawę struktury bilansu wodnego – zmniejszenie zagrożeń powodzią i suszą. 146 6. W celu szybkiej poprawy ochrony przeciwpowodziowej w województwie lubelskim konieczne jest podjęcie następujących działań: – przyśpieszenie planowanego programu modernizacji (rozbudowy) infrastruktury przeciwpowodziowej Wisły w takim stopniu, aby zakończyć go do 2020 roku, – wyłączenie poboru gruntów w międzywalu dla budowy i rozbudowy wałów przeciwpowodziowych z ustawy Prawo geologiczne i górnicze z możliwością uzyskania zgody na jego pozyskiwanie na podstawie pozwolenia wodno-prawnego w nawiązaniu do ustawy Prawo wodne, – zapewnienie swobodnego spływu wód w korycie Wisły, Bugu i Wieprza i innych rzek przy zachowaniu lub odtworzeniu stanu ich dna lub brzegów wraz z odbudową lub remontem istniejących budowli regulacyjnych, – etapowa likwidacja zadrzewień i zakrzaczeń w międzywalach Wisły, Bugu i Wieprza oraz innych rzek w granicach woj. lubelskiego na powierzchni prawie 1600 ha wraz z usunięciem rumowiska rzecznego, w celu eliminacji sztucznego spiętrzenia wody powodziowej o wysokości 0,5-1,5 m (zmniejszenie przekroju wód wielkich wskutek wypłycenia międzywala), – odbudowa (remont) co najmniej 19 budowli regulacyjnych w korycie Wisły dla stabilizacji podłoża wałów przeciwpowodziowych (problem ten był szczegółowo przedstawiony w piśmie Marszałka Województwa Lubelskiego z 24 maja 2010 r. RŚVIIBD.7036/43/10 skierowanego do Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej), – opracowanie kompleksowego studium ochrony przeciwpowodziowej dla dorzecza rzeki Wisły oraz map ryzyka powodziowego w celu wykorzystania ich w planach zagospodarowania przestrzennego, – zabezpieczenie środków na inwestycje dotyczące budowy obiektów małej retencji zgodnie z „Aktualizacją Programu Małej Retencji Województwa Lubelskiego” i Uchwałą nr XXXIX/577/05 Sejmiku Województwa Lubelskiego z 3.10.2005 r. – budowa urządzeń przeciwpowodziowych po roku 2013 oraz udrożnienia przepływu wód w korytach rzek. 7. Niezbędna jest konsolidacja środowiska hydrotechnicznego i pełne wdrożenie wymagań Ramowej Dyrektywy Wodnej, jeśli chodzi o stosunki własnościowe na wodach powierzchniowych. Ponadto ustalenie jednolitego systemu zarządzania wodami poprzez utworzenie Centralnego Urzędu podległego bezpośrednio premierowi, gdzie poszczególne resorty i gałęzie stałyby się interesariuszami zarządcy wód, a nie były współzarządzającymi, co jednoznacznie określa Ramowa Dyrektywa Wodna. 8. Zaproponowano organizację konferencji na której przedstawiona i omówiona zostanie strategia ochrony przeciwpowodziowej województwa lubelskiego zgodnie z zasadami Dyrektywy Powodziowej, dotyczy to szczególnie omówienia zasad zarzadzania ryzykiem powodziowym w wybranych dolinach rzecznych Lubelszczyzny.. 9. Podkreślono konieczność wprowadzenia do planów na lata 2015-2020 budowy zbiornika Oleśnik jako jednego z podstawowych działań dla ograniczenia skutków wezbrań powodziowych. Opracował: dr hab. Krzysztof Jóźwiakowski Przewodniczący Komisji Uchwał i Wniosków Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Z ŻYCIA STOWARZYSZENIA XXXII Walny Zjazd Delegatów Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych W dniach 6-7 czerwca br., w Zamku Arcybiskupów Gnieźnieńskich w Uniejowie, odbył się XXXII Walny Zjazd Delegatów SITWM, połączony z Konferencją naukowotechniczną pt. „Aktualne problemy gospodarki wodnej i ochrony środowiska”. Spotkanie rozpoczęło się od uhonorowania wybranych członków Stowarzyszenia. Prezes SITWM kol. Janusz Kubiakowski wręczył odznaczenia resortowe oraz NOT i SITWM następującym osobom: – Odznaka Honorowa za Zasługi dla Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej: kol. kol. Zdzisław Radomski (Lublin), Elżbieta Stanke (Radom), Edward Tomaszewski (Olsztyn), Józef Zgrabczyński (Poznań). – Diamentowa Odznaka Honorowa NOT: kol. Stanisław Czaplak (Kraków). – Złota Odznaka Honorowa NOT: kol,kol. Kazimierz Borys (Warszawa), Halina Jankowska-Huflejt (Warszawa), Marek Kaczmarczyk (Warszawa), Janusz Kubiakowski, Krzysztof Ostrowski (Kraków). – Godność Członka Honorowego SITWM nadano: kol. kol. Stanisławowi Pawlakowi (Słupsk), Zbigniewowi Oczkowskiemu (Kraków), Januszowi Ostrowskiemu (Warszawa), Tadeuszowi Zygmuntowi (Kraków). Podczas konferencji wygłoszono 5 referatów: 1. Aktualne problemy gospodarki wodnej a zmiany prawa wodnego – mgr inż. Joanna Gustowska, 2. Aktualne możliwości i proponowane zmiany legislacyjne w ubieganiu się o uprawnienia do wykonywania samodzielnych funkcji technicznych w budownictwie wodnomelioracyjnym – prof. dr hab. inż. Krzysztof Ostrowski (UR w Krakowie), 3. Stan i uwarunkowania rozwoju melioracji w Polsce – prof. dr hab. inż. Edmund Kaca (ITP Falenty), 4. Problemy gospodarowania odpadami komunalnymi w gminie w świetle nowych regulacji prawnych – dr inż. Maria Strzelczyk (ITP Odział we Wrocławiu), 5. Problemy ochrony środowiska na obszarach wiejskich na tle przekształceń wspólnej polityki rolnej – prof. dr hab. inż. Wiesław Dembek, dr hab. inż. Halina Jankowska-Huflejt (ITP Falenty). Władze SITWM wybrane przez XXXII WZD na kadencję 2013-2017 Zarząd Główny: Prezes – Płowens Tomasz, Wiceprezesi – Badowski Andrzej, Jakimiuk Stanisław, Jankowska-Huflejt Halina, Kalenik Marek Sekretarz Generalny – Kaczmarczyk Marek, zastępca Sekretarza Generalnego – Taborski Paweł Członek Prezydium – Siniecki Cezary, członkowie – Ambrożewski Zbigniew, Bosak Wojciech, Kęsy Robert, KiryWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 luk Aleksander, Norek Sylwester. zastępcy członków: Czajka Jacenty, Łazik Robert, Maciejewski Stanisław. Główna Komisja Rewizyjna – przewodniczący – Boguta Leszek, członkowie: Barszczewski Jerzy, Cedro Łukasz, Pokorski Marek, Stanke Elżbieta. zastępcy członków: Pichla Andrzej, Wójcik Władysław. Główny Sąd Koleżeński – członkowie: Dzik Celina, Łazik Robert, Rayski Wojciech, Sokoliński Andrzej, Wróbel Barbara. zastępcy członków: Cichy Waldemar, Szajda Jan. Delegat do Rady Krajowej Federacji Stowarzyszeń Naukowo Technicznych: – Prezes Tomasz Płowens Wnioski Opracowane zostały obszerne wnioski. Są to zazwyczaj pisemne zgłoszenia delegatów. Znaczna ich część dotyczy wewnętrznych spraw organizacyjnych Stowarzyszenia. Poniżej przedstawiamy wstępne wnioski dotyczących spraw merytorycznych. Pełne wnioski przeczytać będzie można na stronie internetowej SITWM. Komisja wnioskowa pracowała w następującym składzie: Paweł Bubka (przewodniczący), Robert Kęsy (sekretarz) i Waldemar Cichy. 1. XXXII Walny Zjazd SITWM popiera wielokrotnie podejmowane uchwały Rad GWRW Małej i Górnej Wisły, Górnej i Średniej Odry w sprawie strategicznej pilnej konieczności przystąpienia Polski do umowy AGN – czyli dostosowania polskich dróg wodnych śródlądowych do wymogów europejskich, czyli IV i V klasy! z Kanałem Śląskim (Górna Wisła – Górna Odra). Zdecydowanie wspieramy i przyłączamy się – jako stowarzyszenie zrzeszające branżowych przedstawicieli nauki i praktyki – do pilnej realizacji niezbędnych opracowań wynikających ze „STANOWISKA Konwentu Marszałków RP z 26.11.2012 r. w sprawie: … udziału Polski w Europejskiej Polityce Transportowej w zakresie żeglugi śródlądowej, oraz ujęcia polskich dróg wodnych w TENT-T i uwzględnienia ich w znacznie szerszym zakresie w Strategii rozwoju transportu dla Polski.” 2. Podstawowym problemem w rozwiązaniu którego powinny uczestniczyć nowo wybrane władze Sekcji Głównej Inżynierii i Gospodarki Wodnej oraz wszyscy członkowie Sekcji jest doprowadzenie do powstania organizacji gospodarki wodnej, która zapewni właściwe funkcjonowanie tej dziedziny gospodarki narodowej. Dotyczy to zwłaszcza zapewnienia dostarczenia użytkownikom wody o odpowiednich parametrach jakościowych oraz w odpowiedniej ilości, a także odpowiednich do okoliczności decyzji oraz działań w czasie zagrożeń naturalnych, takich jak powodzie czy susze. Organizacja ta powinna mieć zapewnione wymagane dla jej działalności finansowanie. 3. Przy planowaniu zmian w organizacji gospodarki wodnej należy dążyć do ulepszenia istniejącego systemu zarządza147 Z ŻYCIA STOWARZYSZENIA 4. 5. 6. 7. nia gospodarką wodną, zamiast tworzenia go na nowo od podstaw. Nowe, w założeniu nawet najlepsze rozwiązania mogą okazać się nieskuteczne, a nawet szkodliwe podczas długiego okresu ich wprowadzania. Dotyczy to zwłaszcza służb przeciwpowodziowych. Konieczne jest również skumulowanie środków finansowych na gospodarkę wodną, pochodzących z różnych źródeł i przekazanie ich do dyspozycji centralnemu urzędowi zarządzającemu gospodarką wodną. Zarząd Sekcji powinien interweniować w przypadku wydawania przez władze terenowe pozwolenia na lokalizację trwałych obiektów budowlanych na terenach zalewowych. Ostatnimi przykładami takich niewłaściwych lokalizacji są Centrum Nauki Kopernik i Stacja II linii Metra na Powiślu w Warszawie. W pierwszym przypadku Centrum to zostało zatopione podczas powodzi w 2010 r., a budowa stacji metra Powiśle skończyła się potężną awarią. Ważnym problemem jest podjęcie przez władze państwowe działań, mających na celu opracowanie planów strategicznych zagospodarowania i zabudowy głównych rzek Polski. Plany takie po ich zatwierdzeniu byłyby podstawą dla podejmowania szczegółowych rozwiązań realizacyjnych. Konieczne jest zwłaszcza podjęcie działań dla kontynuacji opracowania planów zagospodarowania Wisły w obszarze Warszawy poprzez zabudowę jej stopniem wodnym. Kontynuować współuczestnictwo w pracach zmierzających do sfinalizowania normalizacji prawnej nadawania uprawnień budowlanych w specjalności hydrotechnicznej i melioracyjnej. Nawiązać i utrzymywać współpracę SITWM z Polską Izbą Inżynierów Budownictwa, tak aby Stowarzyszenie mogło brać udział w opracowywaniu szczegółowych rozporządzeń Izby w sprawach uprawnień budowlanych, tworzeniu zestawów pytań egzaminacyjnych, oraz aby przedstawiciele SITWM wchodzili w skład komisji kwalifikacyjnych, itp. Dokończenie ze str. 145 wych zasobów wodnych przez rolnictwo w okresach największego zapotrzebowania na wodę jest praktycznie niemożliwe bez jej retencjonowania. Według bezpośrednich wyników pomiarów (tab. 2), np. w zlewni Flinty wskaźnik odpływu dyspozycyjnego dla okresu wegetacyjnego wynosi 0,168 dm3s-1 km-2, zlewni Osownicy 0,450 dm3s-1 km-2. LITERATURA 1. Bogdanowicz E., Szymczak T., Jaworski W., Marcinkowski M.: 2012. Wstępna ocena zasobów wód powierzchniowych możliwych do wykorzystania przez rolnictwo na obszarze kraju poprzez udostępnienie wiarygodnych informacji o stanie i zmienności wód powierzchniowych – Zadanie 1 [w:] Gospodarka wodna na obszarach wiejskich do 2020 r. ze szczególnym uwzględnieniem wpływu zmian klimatycznych oraz działań adaptacyjnych do tych zmian. Inst. Techn.-Przyr. i Inst. Met. i Gosp. Wod.-PIB. Opracowanie na zlecenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi, s. 2-63 2. Fal B., Bogdanowicz E., Czernuszenko W., Dobrzyńska I., Koczyńska A.: 2000. Przepływy charakterystyczne głównych rzek polskich w latach 19511995, Mat. Badawcze IMGW, Hydrologia i Oceanologia, 26, 137 148 8. Podjęcie działań zmierzających do zmiany wizerunku branży i postrzegania zawodu melioranta, poprzez powołanie zespołu reagującego na nierzetelne artykuły deprecjonujące melioracje oraz prowadzącego merytoryczną polemikę ze środowiskami blokującymi inwestycje melioracyjne i hydrotechniczne. 9. Powołanie zespołu ekspertów, którego zadaniem będzie wypracowanie kierunków i założeń reformy wodnej. Zadaniem zespołu będzie też przygotowywanie doraźnych zmian obowiązujących przepisów, w celu eliminacji niespójności prawa oraz poprawy jego jakości. Zintensyfikowanie współpracy z Ministerstwem Rolnictwa i Rozwoju Wsi oraz aktywny udział Zarządu Głównego w tworzeniu i opiniowaniu Narodowego Programu Odnowy Melioracji i Rozwoju Retencji. 10. Biorąc pod uwagę częstość występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych należy wzmóc działania w celu zwiększenia zdolności retencyjnej zlewni rzecznych, między innymi przez: tworzenie retencji zbiornikowej (zbiorniki duże i małe), powiększanie retencji koryt i dolin rzecznych, budowa zbiorników suchych oraz polderów, powiększanie retencji glebowej i gruntowej, zwiększanie retencji leśnej i obszarów zadrzewionych. W pierwszej kolejności należy wesprzeć działania zmierzające do zwiększenia retencji naturalnej oraz systemów melioracyjnych poprzez regulowanie odpływu. 11. Potrzebne jest przedstawienie znaczenia dobrze zorganizowanej oraz starannie prowadzonej eksploatacji systemów wodno-melioracyjnych w kształtowaniu rentowności polskiego rolnictwa, a także prezentowanie wpływu melioracji na poprawę jakości środowiska przyrodniczego. Można to osiągnąć, m. in. zwiększając aktywność członków SITWM, przez publikowanie ich osiągnięć zawodowych, a także spostrzeżeń, przemyśleń i uwag na łamach „Wiadomości Melioracyjnych i Łąkarskich”. Opracowała: H. Jankowska-Huflejt 3. Grela J., Stochliński T.: 2005a. O metodach wyznaczania przepływu nienaruszalnego (b) Aura nr 7, s. 30. Wydawnictwo Sigma NOT 4. Grela J., Stochliński T.: 2005b. Zastosowanie metody IFIM do wyznaczania przepływu nienaruszalnego dla przekroju zbiornika Krempna 930. Aura nr 8. Wydawnictwo Sigma NOT 5. Kostrzewa H.: 1977. Weryfikacja kryteriów i wielkości przepływu nienaruszalnego dla rzek Polski. Mat. Bad. Ser. Gosp. Wod. Ochr. Wód. Warszawa: IMGW s. 207 6. Ozga-Zielińska M., Brzeziński J.: 1997. Hydrologia stosowana. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1994. ss. 324 7. Roczniki hydrologiczne, 1996-2010. IMGW Warszawa. CD 8. Szymczak T.: 2002. Problematyka wyznaczania przepływu nienaruszalnego w warunkach małych zlewni nizinnych. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, t. 2, z. 1 (4), s. 137-154 9. Szymczak T.: 2012. Hydrologiczne uwarunkowania rozwoju melioracji w Polsce. Dokumentacja wykonana w ramach Prg. Wiel. pt. Standaryzacja i monitoring przedsięwzięć środowiskowych, techniki rolniczej i rozwiązań infrastrukturalnych na rzecz bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich. Priorytet 5: Rozwój standardów gospodarowania zasobami wodnymi na obszarach wiejskich. Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, ss. 31 Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 3/2013 Jasna przyszłość elektrowni wodnych (??) The Coca–Cola Foundation sponsoruje duży projekt realizowany przez WWF, w ramach którego utworzona jest platforma mająca za zadanie wytłumaczenie społeczeństwu między innymi „dlaczego nie powinno się przegradzać rzek” (www.wwf.pl). Przyjmuje się również założenie „Polskie rzeki i jeziora są niszczone w zastraszającym tempie – setki milionów złotych są wydawane na pogłębianie i regulację rzek bez analizy efektów tych prac i bez kontroli ich wpływu na środowisko. W Polsce wciąż nie kojarzy się słów regulacja, pogłębianie i utrzymywanie rzeki z negatywnymi zjawiskami.” Może trochę w powyższych stwierdzeniach jest racji. Ale pogląd, że „złe” zarządzanie rzekami dotyczy (budowa stopni, regulacja) tylko Polski też chyba nie jest uzasadnione. W czasopiśmie poświęconym sprawom wody „World Water” (v. 36, nr 3, maj-czerwiec 2013) wydawanym przez Water Environment Federation ukazał się artykuł pt.: „Bright future for hydropower”. Poniżej drukujemy przetłumaczone fragmenty tego artykułu. Formułowanie wniosków pozostawiam Czytelnikom. „Ponowne zainteresowanie energią uzyskiwaną z wykorzystaniem siły wody zapowiada wzrost produkcji energii ze źródeł odnawialnych jak również intensyfikację prac związanych z ochroną przeciwpowodziową. Powszechnie uważa się, że retencjonowanie wody i pozyskiwanie zielonej energii z małych elektrowni wodnych umożliwia realizację zrównoważonego rozwoju i minimalizuje emisję dwutlenku węgla. W wielu krajach duże projekty hydrotechniczne są realizowane tak aby sprostać zapotrzebowaniu energetycznemu w danym regionie. Ponad 18 elektrowni wodnych zostało wybudowanych w Brazylii, Indiach i Chinach, których łączna moc przekracza 25 000 MW. W chwili gdy świat staje w obliczu konieczności zmierzenia się ze środowiskowymi efektami wytwarzania energii, energia wodna staje się jednym z najlepszych sposobów by zminimalizować emisję dwutlenku węgla. Małe elektrownie wodne zyskują dużą akceptację na rynku hydrotechnicznym. Ciągle opracowywane i rozwijane są nowe technologie małych elektrowni znajdujących praktyczne wdrożenia. Określenie „małe elektrownie wodne” odnosi się do szerokiego zakresu generowanej mocy. W Ameryce Północnej zalicza się tu nawet urządzenia o mocy do 50 MW. Poza Ameryką Północną jako małe elektrownie wodne rozumie się zazwyczaj urządzenia o mocy do 10 MW. W Stanach Zjednoczonych, w których istnieje ponad 80 tysięcy zapór, zaledwie trzy procent jest przystosowanych do produkcji energii. Przy sprzyjających uwarunkowaniach prawnych, wiele spośród tych obiektów hydrotechnicznych można by przebudować tak, aby umożliwić produkcję zielonej energii. Według amerykańskiego Departamentu ds. Energii istniejące urządzenia wodne nie produkujące energii mają potencjał generowania energii w ilości takiej, jaka mogłaby zostać wyprodukowana przez 12 nowych elektrowni atomowych. Na przestrzeni ostatnich kilku lat Europa doświadczyła gwałtownego rozwoju rynku energii odnawialnych. Nowe instalacje Europejskiego Stowarzyszenia Małych Elektrowni Wodnych mają możliwość zwiększenia mocy do 17,3 GW do roku 2020 i produkcji prądu 56,7 TWh rocznie. Stanowiłoby to wzrost udziału małych elektrowni wodnych w rynku o niemal 40%. Liczba małych elektrowni wodnych powinna wzrosnąć z 21 800 w roku 2010 do 24 000 w roku 2020. Postępy w konstrukcji pomp, silników i napędów sprawiły znaczne zmniejszenie łącznych kosztów budowy małych elektrowni wodnych. Producenci pomp KSB (Niemcy), Cornell (USA) i Flowserve (oddział w Wielkiej Brytanii) zainwestowali w badania, których wyniki pozwoliły na obniżenie cen pomp o odwróconym ciągu znajdujących zastosowanie w małych elektrowniach wodnych. Zmiany te poprawiły warunki finansowe w odniesieniu do kosztów budowy oraz eksploatacji małych elektrowni wodnych. Stany Zjednoczone są gotowe do dalszego rozwoju elektrowni wodnych jako wiodącego źródła energii odnawialnej. Amerykański Kongres rozważa przeprowadzenie procesu legislacyjnego dla uproszczenia przepisów administracyjnych i umożliwienie przyspieszenia procesu inwestycyjnego. Uproszczone przepisy obejmować będą elektrownie o mocy do 40 MW, natomiast małe elektrownie o mocy do 10 MW będą całkowicie zwolnione z procesu biurokratycznego. Ponadto, małe elektrownie o mocy poniżej 5 MW zostaną wyłączone spod jurysdykcji Amerykańskiej Federalnej Komisji ds. Regulacji Energii (FERC). W przeszłości energia wodna przyczyniła się do globalnego rozwoju świata i nadal jest wykorzystywana na dużą skalę. Poczynając od funkcjonujących dużych jednostek, kończąc na małych elektrowniach, których zadaniem jest zabezpieczenie istniejących potrzeb energetycznych, w obliczu rosnącego zapotrzebowania energetycznego, rolą małych elektrowni wodnych jest zapełnienie tej luki. Przyszłość przemysłu energii wodnej, w związku z jego dużym zróżnicowaniem i zdolnością szybkiego dostosowania się do światowego zapotrzebowania na odnawialne, kosztowo opłacalne i wiarygodne źródła energii wydaje się być jaśniejsza niż kiedykolwiek wcześniej”. Tłumaczenie: mgr Małgorzata Przychodzka