Jak zapobiec powodziom w miastach?

4 listopada 2022

Paweł Kucharski, Kierownik Zespołu Sanitarnego, Starszy Projektant Branży Sanitarnej w Multiconsult Polska

Opady atmosferyczne to często gwałtowne, nieprzewidywalne i trudne do opanowania zjawiska pogodowe. Projektując sieć wodociągową czy kanalizację sanitarną, posługujemy się danymi takimi jak liczba odbiorców i wielkość zapotrzebowania. W zakresie projektowania urządzeń do przyjęcia oraz zagospodarowania wód opadowych bazujemy także na założeniach, opartych w dużej mierze na rachunku prawdopodobieństwa. I z założenia właśnie nie projektuje się urządzeń, które mogłyby sobie poradzić z każdą ilością wody. Takie rozwiązania byłyby niepraktyczne, a przede wszystkim nieopłacalne. Na przestrzeni czasu, na podstawie wieloletnich pomiarów, opracowano wytyczne i normy, które pomagają określić rodzaje deszczu oraz szkód, jakie może wyrządzić. Normy te pomagają w projektowaniu urządzeń do odbioru i zagospodarowania wód opadowych, nie eliminują jednak  czynnika prawdopodobieństwa.

Przy określaniu zagrożeń powodowanych przez ulewy bierzemy pod uwagę szereg kwestii, takich jak: ilość spadającej wody, czas trwania ulewy, częstotliwość opadów, rodzaj podłoża, na które spadła woda oraz jej stan skupienia. Jeśli woda spadała często, w krótkim czasie, na szczelne powierzchnie gruntu, nie zamarzała i nie odparowywała, mamy do czynienia z zagrożeniem ulewami. Z jednej więc strony musimy sobie radzić z nadmiarem wody, z drugiej coraz częściej stajemy w obliczu długotrwałego jej niedoboru. Zmiany klimatyczne przejawiają się długimi okresami bezdeszczowymi, co powoduje susze. Borykamy się z niedoborami wody, bo zamiast ją magazynować, po deszczach kierujemy ją bezpośrednio do rzek, a rzeki regulujemy, żeby jak najszybciej odprowadzić wodę do morza.

Co zrobić, aby uniknąć zalania miast, a jednocześnie dysponować zapasami wody?

Metodą na to jest rozwijanie inteligentnych systemów odbioru i zagospodarowywania wód opadowych. Aktualnie na rynku są już dostępne gotowe rozwiązania w postaci zbiorników wód wyposażonych w automatykę regulującą odpływ, w zależności od prognoz pogody, wielkości czy poziomu wypełnienia zbiornika. Inteligentne zarządzanie sieciami kanalizacyjnymi, zbiornikami retencyjnymi, przelewami, w połączeniu z informacjami o stanie odbiorników może zapewnić zrównoważoną gospodarkę wodną. Niemniej ważną rolę pełni również racjonalne zarządzanie przestrzenią miejską – zrównoważony sposób prowadzenia zabudowy naturalnych zlewni, takich jak parki, łąki i ogrody, które spowalniają odpływ oraz akumulują wody opadowe.

Przyczyny niewydolności systemów odwodnieniowych

Jedną z głównych przyczyn niewydolności układów odwodnienia są ponadnormatywne opady nawalne, czyli deszcze większe niż narzucone wytycznymi czy przepisami do doboru przepustowości tych urządzeń. Przykładem takiego zdarzenia jest sytuacja, gdy dla ulicy „X” zgodnie z wytycznymi dobrano średnicę kanalizacji na deszcz o prawdopodobieństwie pojawienia się opadów raz na 2 lata (p=50%), jednak po jej wykonaniu, w okresie obfitych opadów, ulica przypominała rzekę. Dlaczego? Ponieważ opad, który wywołał podtopienie ulicy, zgodnie z prawdopodobieństwem mógł się pojawić raz na 10 lat (p=10%). Był zatem większy niż zalecany do przyjmowania przy projektowaniu systemu odwodnienia w danej lokalizacji. Takie sytuacje zdarzają się coraz częściej, gdyż wzory, na których bazują projektanci sieci zostały opracowane jeszcze w połowie ubiegłego stulecia, a obserwacje deszczu prowadzone były na przełomie XIX i XX wieku.

Obecnie dysponujemy dokładniejszymi urządzeniami pomiarowymi, rozmieszczonymi w wielu punktach w kraju. Grupa naukowców z Politechniki Wrocławskiej, we współpracy m.in. z Instytutem Meteorologii i Gospodarki Wodnej opracowała Polski Atlas Natężeń Deszczów (PANDa), który powinien stać się podstawowym źródłem danych do obliczeń i modelowania systemów odwodnieniowych.

Kolejną przyczyną, wpływającą na niewydolność systemów odwodnienia, jest ich niepoprawne użytkowanie przez gestorów sieci. Brak należytego utrzymania – regularnego czyszczenia, konserwacji urządzeń, monitoringu oraz nienależyta rozbudowa, np. dołączanie nowych odcinków kanalizacji bez zwiększania przepustowości istniejącego kanału to prawdziwe bolączki. Dodatkowym problemem jest zbyt późne wykaszanie roślinności na systemach odwodnieniowych – zwykle już po wystąpieniu podtopień po deszczach nawalnych oraz nadmierne i powszechne uszczelnianie zlewni miejskich.

Dopóki nie zmieni się świadomość gestorów, ale również włodarzy miast w zakresie zagrożeń i kosztów, jakie niosą ze sobą powodzie miejskie powodowane nawalnymi deszczami i brakiem należytego użytkowania systemów odwadniających, dopóty będziemy borykać się z  uciążliwym i niebezpiecznym problemem zalewania miast przy dużych opadach. Potrzeba nam zmiany podejścia w myśleniu o gospodarowaniu wodą i zarządzania systemami odwadniającymi.