Szkolenie: "Przyjazna środowisku strategia ochrony przed powodzią"
Krzysztof Kulesza
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Kraków
UWZGLĘDNIANIE ASPEKTÓW EKOLOGICZNYCH W PLANOWANIU INWESTYCJI Z ZAKRESU GOSPODARKI WODNEJ
Streszczenie
W referacie zaproponowano metodykę i zakres działań przyjętych przy planowaniu inwestycji przekształcających ciek, jako kompromis pomiędzy uwzględnieniem celów wodnogospodarczych oraz ekologicznych. Działania te powinny zmierzać do opracowania optymalnego (pod względem użytkowym jak i ekologicznym) wariantu planowanych inwestycji.
1. WPROWADZENIE
Podstawą wszelkich użytkowych działań wodnogospodarczych i zabezpieczających, powinna być umiejętna integracja ekonomicznych, technicznych, krajobrazowych i przyrodniczych punktów widzenia. Planując jakiekolwiek działania hydrotechniczne, należy dążyć do możliwie pełnego zachowania naturalnych walorów cieków przy równoczesnym dążeniu do stałego polepszania ich ekologicznego stanu. Jednym z priorytetów prowadzonych działań, powinno być zachowanie i wspomaganie bioróżnorodności oraz spełniania przez ciek niezwykle ważnej funkcji korytarza ekologicznego.
2. ZAŁOŻENIA METODYCZNE
W celu wyboru możliwie optymalnego wariantu planowanych inwestycji, wariantu uwzględniającego zarówno cele wodnogospodarcze jak i ekologiczne, należy wprowadzić szereg zmian w zakresie prac przygotowawczych, wykonywanych na etapie planowania inwestycji. Proponuje się, aby stosowany w praktyce proces planowania, uzupełnić o elementy, które niejako wymuszą pożądany kompromis. Najogólniej zweryfikowany o te elementy harmonogram działań planistycznych, można przedstawić na schemacie.
PRZEBIEG PLANOWANIA INWESTYCJI WODNOGOSPODARCZYCH
| Z Uwzględnieniem Celów Ekologicznych |
| PRACE WSTĘPNE
Ustalenie Potrzeb i Celów Planowanych Inwestycji - Przekształceń Cieku |
| Określenie Celów Wodnogospodarczych | Określenie Celów Ekologicznych |
| ZDJĘCIE ISTNIEJĄCEGO STANU CIEKU | |
| Inwentaryzacja Wodnogospodarcza
Formy i Zakres Użytkowania Cieku i Jego Terenów Zalewowych; Istniejące i Planowane Działania Wodnogospodarcze; Systemy Regulacyjne i Zabezpieczenia Przeciwpowodziowe etc. |
Inwentaryzacja Przyrodnicza
Inwentaryzacja i Waloryzacja Przyrodniczo - Krajobrazowa i Kulturowa |
| OCENA EKOLOGICZNEGO STANU CIEKU
(w zależności od potrzeb: wstępna, szacunkowa, szczegółowa) |
| PREZENTACJA KONFLIKTÓW ZAŁOŻONYCH CELÓW Wodnogospodarczych i ekologicznych |
| PROJEKT WSTĘPNY Studium i Ocena Wariantów Rozwiązań |
|
| Koncepcja Realizacji Celów Wodnogospodarczych | Koncepcja Realizacji Celów Poprawy Ekologicznego Stanu Cieku |
| WYBÓR WARIANTU DO REALIZACJI Dyskusja Propozycji, Konsultacje (w tym społeczne), Ustalenia, Poprawki |
| PLAN REALIZACJI INWESTYCJI Projekt Realizacyjny Prac Wodnogospodarczych i Ekologicznych Kosztorys, Harmonogram |
| WYTYCZNE | |
| Dla Prac Wykonawczych z uwzględnieniem bliskich naturze zasad wykonawstwa projektowanych inwestycji (np.obiektów regulacyjnych) |
Dla Zabiegów Pielęgnacyjnych i Rekultywacyjnych w trakcie eksploatacji cieku, służących zarówno zaplanowanym celom wodnogospodarczym jak i stałemu polepszaniu ekologicznego stanu cieku |
2.1 Określenie Celów Wodnogospodarczych
Do najczęściej występujących, użytkowych celów planowanych przekształceń cieków należą:
- ochrona przeciwpowodziowa osiedli, obszarów przemysłowo gospodarczych, traktów komunikacyjnych etc.;
- zabezpieczenie wystarczającej ilości wody pitnej i gospodarczej;
- poprawienie warunków produkcji rolnej (np. poprzez zmniejszenie skutków powodzi oraz odpowiednie nawadniania i odwadniania przyległych do cieku terenów rolniczych );
- ubezpieczenia skarp brzegów koryta przed nadmierną erozją;
- ograniczenie nadmiernej erozji dennej;
- ograniczenie nadmiernej akumulacji;
- wspomaganie niewystarczającego odpływu;
- pozyskiwanie energii;
- wspomaganie transportu wodnego;
- pozyskiwanie kruszywa;
- hodowla ryb i wędkarstwo;
- udostępnienie cieku dla celów rekreacji, sportu, wędkarstwa, turystyki pieszej i rowerowej.
2.2 Określenie Celów Ekologicznych
Do najważniejszych celów ekologicznych, realizowanych równocześnie z działaniami wodnogospodarczymi powinny należeć:
- podtrzymywanie (ochrona) pozostałych naturalnych fragmentów środowiska cieku;
- renaturyzacja cieku - jako zespół działań dążących do polepszania jego ekologicznego stanu a w szczególności:
- długotrwałe polepszenie jakości wody;
- podwyższenie zdolności cieku do samooczyszczania;
- ochrona i wspomaganie bioróżnorodności;
- ochrona najcenniejszych (zagrożonych) biotopów środowiska wodnego, wodno-lądowego i lądowego;
- wspomaganie rozwoju cennych gatunków fauny i flory - naturalnych dla danego środowiska;
- wspomaganie fauny rybnej (np. poprzez poszerzenie linii nurtu, okresowe napełnianie i przyłączanie do głównego cieku istniejących starorzeczy, unikanie wysokich budowli piętrzących, zachowanie i wspomaganie różnorodności morfologicznej koryta etc.);
- renaturyzacja - odtwarzanie przyległych do cieku obszarów podmokłych z cennymi i rzadkimi biotopami;
- bliskie naturze kształtowanie krajobrazu;
- ochrona ważnych dla życia zasobów wody gruntowej i pitnej;
- podtrzymywanie i rozwijanie różnorodności morfologicznej cieku (zmienne szerokości, głębokości i nachylenia skarp koryta, zróżnicowane szorstkości dna i skarp koryta etc.);
- zachowywanie i wspomaganie zmiennych warunków przepływu (zmienne prędkości i przepływy, zmienność nurtów, zmienne spadki etc.);
- sukcesywne zastępowanie w ubezpieczeniach koryta cieku materiałów martwych materiałami żywymi;
- o ile to możliwe, powrót do naturalnej (historycznej) trasy cieku, z odtwarzaniem meandrów zlikwidowanych przez tradycyjną regulację;
- tworzenie wzdłuż cieku, na terenach zabudowanych stref ciszy poprzez odsuwanie traktów komunikacyjnych lub odgradzanie ich od cieku pasami roślinności;
- ograniczenie intensywnej eksploatacji rumowiska;
- pozyskiwanie terenów przybrzeżnych w celu uzyskania miejsca na swobodny rozwój własnej dynamiki cieku.
2.3 Waloryzacja i Ocena Ekologicznego Stanu Cieku
Podstawą dla wszelkich działań wodnogospodarczych uwzględniających wymogi ekologiczne, jest możliwie pełna i wiarygodna wiedza o ekologicznym stanie cieku.
Wynikiem oceny powinno być: rozpoznanie stopnia naturalności cieku, miarodajne scharakteryzowanie istniejących wartości przyrodniczych i krajobrazowych, ocena i charakterystyka istniejących zagrożeń i stopnia degradacji naturalnego środowiska cieku oraz w konsekwencji, określenie jego miejsca w hierarchii naturalnej gospodarki środowiska.
2.3.1 Kryteria Waloryzacji i Oceny Ekologicznego Stanu Cieków
Waloryzacja przyrodniczo - krajobrazowa oraz ocena ekologicznego stanu rzek i potoków powinna być przeprowadzona w ścisłej współpracy z interdyscyplinarnym zespołem specjalistów (botaników, zoologów, ichtiologów, geologów, ekologów, hydrologów, hydrotechników, architektów krajobrazu etc.) przy współudziale lokalnej społeczności.
Do podstawowych zadań zespołu specjalistów należy ustalenie służących ocenie kryteriów. Najczęściej zastosowane kryteria są typowe dla ekosystemów wód płynących. Jednak należy pamiętać, że dla wielu cieków kryteria oceny będą indywidualne, uwzględniające ich specyfikę i unikalność. Zostaną one określone dopiero po wstępnym rozpoznaniu cieku.
Na podstawie dotychczasowych doświadczeń można stwierdzić, że o ekologicznym stanie oraz przyrodniczo-krajobrazowych walorach rzek i potoków najczęściej decydują następujące kryteria:
- stopień bliskości naturze istniejących w ekosystemie biotopów i biocenoz;
- stopień bioróżnorodności i wydajność ekosystemu;
- stopień różnorodności geomorfologicznej koryta i trasy cieku;
- uwarunkowania hydrologiczne, zróżnicowanie warunków przepływu;
- jakość wody - pod względem fizykochemicznym i bakteriologicznym, zdolność do samooczyszczania, stopień zacienienie obszaru wodnego;
- stabilność ekosystemu - stopień wrażliwości ekosystemu w stosunku do występujących obciążeń (np. odporność na ekspansję obcych gatunków flory i fauny lub odporność na różnorodne działania wodnogospodarcze);
- wartość ekosystemu - jego rzadkość, niepowtarzalność, unikalność etc.;
- stopień zagrożenia i degradacji środowiska cieku - (wskutek ingerencji z zewnątrz lub wskutek naturalnej wrażliwości ekosystemu);
- stopień odtwarzalności - szanse i uwarunkowania na odtworzenie stanu naturalnego lub bliskiego naturze środowiska cieku (np. tendencja do stopniowego odtwarzania bliskich naturze układów poprzez dynamikę procesów sukcesyjnych, przewidywany czas regeneracji, możliwe efekty etc.);
- miejsce cieku w hierarchii naturalnej gospodarki środowiska;
- wartości krajobrazowe i estetyczne;
- wartości kulturowo-wypoczynkowe.
Z punktu widzenia rozwoju gmin położonych w zlewni waloryzowanego cieku, należy dodatkowo wyróżnić następujące kryteria:
- znaczenie cieku i jego zlewni dla środowiska przyrodniczego, krajobrazu i kultury regionu;
- znaczenie ekologicznego stanu cieku dla ekorozwoju gmin w regionie.
2.3.2 Ocena Wstępna
Właściwa ocena powinna zostać poprzedzona Oceną Wstępną, wykonaną stosunkowo małym nakładem środków, w oparciu o istniejące wyniki badań charakteryzujących naturalne środowisko cieku, i jego zlewni oraz w oparciu o wizję terenową.
Wynikiem przeprowadzonej Oceny Wstępnej powinno być:
- wytypowanie obszarów, które należy poddać ocenie szczegółowej (np. ze względu na charakter inwestycji, wartości przyrodniczo - krajobrazowe, istniejące formy ochrony przyrody, wartości kulturowe, istniejące plany ekorozwoju, lokalne preferencje etc. );
- wytypowanie obszarów, dla których przeprowadzenie oceny może zostać pominięte (np. ze względu na całkowitą i nieodwracalną degradację środowiska lub ze względu na brak wpływu przewidywanej inwestycji na środowisko cieku).
2.3.3 Ocena Szczegółowa
Elementy Oceny
Oceną ekologicznego stanu należy objąć te elementy środowiska cieku, które w sposób istotny biorą udział w naturalnej gospodarce ekosystemu.
Podstawą przeprowadzonej oceny będzie podział na następujące strefy ekologiczne z jakich najczęściej składa się naturalne środowisko rzek i potoków:
- obszar wodny,
- obszar wodno-lądowy,
- obszar lądowy,
- obszar wód stojących,
- obszar źródlisk.
Najważniejsze, podlegające ocenie elementy środowiska (dla wszystkich ww. stref ekologicznych) przedstawiono przykładowo w dołączonych tabelach.
Podział cieku na odcinki badawcze
Podział i długość odcinków badawczych zależeć będzie od stopnia różnorodności oraz zmienności środowiska cieku. Każdy wydzielony odcinek powinien być możliwie jednorodny pod względem występujących warunków geomorfologicznych i innych elementów struktury cieku, warunków hydrologicznych oraz zespołów roślinnych i świata zwierząt.
Arkusze i protokoły badawcze
Podstawą i ułatwieniem w prowadzeniu badań terenowych powinna być odpowiednio opracowana dokumentacja, obejmująca arkusze i protokoły badawcze. Opracowane protokoły polowe i zawarte w nich informacje powinny możliwie w pełni oddać bogactwo, zmienność, różnorodność warunków geomorfologicznych i innych elementów struktury koryta cieku, stopień bioróżnorodności oraz warunki hydrologiczne. Zakres, forma i stopień szczegółowości protokołów zależeć będą od: stopnia różnorodności i zmienności ocenianych ekosystemów, projektowanych przekształceń cieku, założonego stopnia dokładności oceny oraz możliwości finansowych.
Skalę Oceny można przyjąć dowolnie, w zależności od stopnia różnorodności naturalnego środowiska cieku, charakteru istniejącej infrastruktury gospodarczej, działań wodnogospodarczych oraz wymaganej dokładności oceny. Proponuje się przyjąć 5 - stopniową skalę oceny:
- stan obcy naturze: sztuczny, zmieniony, całkowita degradacja naturalnego środowiska;
- stan daleki od natury: duże i najczęściej nieodwracalne zmiany wskutek ingerencji człowieka;
- stan częściowo bliski naturze: po częściowej ingerencji człowieka, możliwość renaturyzacji częściowej lub całkowitej uszkodzonych ekosystemów;
- stan bliski naturze: stan nieznacznie przekształcony, bliski naturalnemu środowisku, ingerencje człowieka niewielkie i mało szkodliwe;
- stan naturalny: pierwotny, nieuszkodzony przez człowieka.
Przyjęty zakres ocen powinien możliwie wiarygodnie określać stopień naturalności cieku.
Wnioski
Podsumowanie przeprowadzonej waloryzacji i oceny ekologicznego stanu cieku przedstawione jest w następujących kategoriach (grupach wniosków):
- znaczenie zlewni cieku dla środowiska przyrodniczego, krajobrazu i kultury regionu;
- znaczenie ekologicznego stanu środowiska cieku dla ekorozwoju [.1]karpackichkarpackic gmin w regionie;
- walory przyrodnicze, krajobrazowe i kulturowe;
- charakterystyka występujących zagrożeń powodziowych;
- przekształcenia, zmiany , degradacje środowiska zlewni cieku;
- problematyka wartości przyrodniczo-krajobrazowych w międzywalu ze szczególnym uwzględnieniem ochrony zbiorowisk łęgowych;
- wytyczne, wskazówki dla polepszenia ekologicznego stanu cieku na płaszczyźnie konserwatorskiej, renaturyzacyjnej, planistycznej i prawnej.
Jednym z podstawowych wniosków będących podsumowaniem wykonanych prac powinno być przeprowadzenie następującej kategoryzacji cieku i jego zlewni:
- wytypowanie obszarów, które ze względu na wysokie walory przyrodnicze i krajobrazowe powinny być chronione i pominięte przy planowaniu wszelkich działań wodnogospodarczych;
- wytypowanie obszarów, na których dopuszcza się pewne zabezpieczające działania hydrotechniczne jednak w ograniczonym zakresie i pod warunkiem przestrzegania zasad bliskiego naturze projektowania, wykonawstwa oraz eksploatacji planowanych inwestycji;
- wytypowanie obszarów, których wartości przyrodniczo-krajobrazowe i kulturowe powinny być chronione przed powodzią (zarówno przy użyciu metod bliskich naturze jak i poprzez działania hydrotechniczne);
- wytypowanie obszarów o pierwotnie znacznych wartościach przyrodniczo-krajobrazowych aktualnie zdegradowanych (np. wskutek prac hydrotechnicznych), przeznaczonych do intensywnych działań renaturyzacyjnych (przy równoczesnym zachowaniu wymogów zabezpieczenia przeciwpowodziowego).
2.4 Projekt wstępny planowanej inwestycji
Na podstawie wykonanych prac inwentaryzacyjnych oraz przeprowadzonej oceny ekologicznego stanu, w projekcie wstępnym należy opracować oraz uzgodnić wszelkie możliwe rozwiązania prowadzące do kompromisu pomiędzy celami wodno-gospodarczymi i ekologicznymi.
Przy poszukiwaniu optymalnego rozwiązania, należy uwzględnić wszystkie poznane warunki ograniczające spełnienie założonych celów.
Projekt wstępny powinien składać się z czterech kolejnych etapów:
- analiza i ocena zebranej dokumentacji faktycznego stanu cieku;
- określenie wzorca - idealnego obrazu cieku;
- sprecyzowanie warunków ograniczających dążenia do osiągnięcia stanu idealnego;
- studium wariantów - prezentacja rozwiązań.
2.5 Wybór rozwiązania realizacyjnego inwestycji
W celu wyboru optymalnego rozwiązania, należy przeprowadzić klasyfikację wszystkich zaprezentowanych w projekcie wstępnym wariantów. Klasyfikacja będzie wynikiem jasnego sprecyzowania celów i skutków alternatywnych rozwiązań planowanych przekształceń cieków
Zestawienie celów. Dla konkretnego przykładu cieku, należy podać w sposób jasny i zrozumiały zestawienie wszystkich celów (wodnogospodarczych i ekologicznych) jakie mają zostać osiągnięte poprzez planowane przekształcenie cieku.
Określenie wagi celów - (WC) Nadanie wagi poszczególnym celom, polegać będzie na określeniu stopnia ważności każdego z nich . Suma wag dla całej listy celów wynosi 100. Określenie wag celów powinno odbywać się w oparciu o metody wspomagania wielokryterialnych wyborów, w ścisłej współpracy pomiędzy: planistami, właścicielami, użytkownikami i administratorami przekształcanego cieku i jego zlewni, lokalnym samorządem, interdyscyplinarnym zespołem ekspertów oraz urzędami oraz instytucjami odpowiedzialnymi za działania wodnogospodarcze i ekologiczne.
Ustalenie stopnia realizacji (spełnienia) założonych celów - (SR). Ustalenie stopnia realizacji założonych celów, dla każdego z prezentowanych wariantów rozwiązań określane będzie poprzez kilkustopniową skalę ocen. Jej zakres może być zmienny w zależności od stopnia różnorodności i skomplikowania projektowanych przekształceń cieku oraz jego stanu ekologicznego.
Przykładowo zaproponować można 6-stopniową skalę ocen spełnienia założonych celów:
0 - cel nie będzie spełniony,
1 - cel będzie spełniony w niewielkim stopniu,
2 - cel będzie spełniony w średnim stopniu,
3 - cel będzie spełniony w dobrym stopniu,
4 - cel będzie spełniony w bardzo dobrym stopniu,
5 - cel będzie spełniony w sposób najlepszy z możliwych.
Ustalenie wartości (WR) i wybór rozwiązania.
Liczbową wartość każdego z prezentowanych rozwiązań (WR) określać będzie iloczyn wagi celów (WC) oraz ich stopnia realizacji (SR):
Suma wartości rozwiązań (dla każdego z założonych celów) da całkowitą wartość każdego z prezentowanych wariantów rozwiązań. W tab. II przedstawiono przykład wartościowania poszczególnych rozwiązań przekształcania cieku.
Tab. II Przykład ustalenia wartości rozwiązania i wybór wariantu
| NUMER CELU | WAGA CELU | ROZWIĄZANIE 1 | ROZWIĄZANIE 2 | ROZWIĄZANIE 3 | |||
| NR | WC | SR | WR | SR | WR | SR | WR |
| 1 | 19 | 1 | 19 | 0 | 0 | 1 | 19 |
| 2 | 2 | 3 | 6 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 3 | 4 | 2 | 8 | 1 | 4 | 0 | 0 |
| 4 | 6 | 4 | 24 | 3 | 18 | 4 | 24 |
| 5 | 9 | 4 | 36 | 4 | 36 | 4 | 36 |
| 6 | 6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 18 |
| 7 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 15 |
| 8 | 5 | 1 | 5 | 5 | 25 | 1 | 5 |
| 9 | 6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 24 |
| 10 | 9 | 5 | 45 | 4 | 36 | 5 | 45 |
| 11 | 8 | 4 | 32 | 5 | 40 | 5 | 40 |
| 12 | 12 | 5 | 60 | 5 | 60 | 5 | 60 |
| 13 | 9 | 4 | 36 | 4 | 36 | 4 | 36 |
| Suma Wartości: | 100 | 271 | 255 | 322 | |||
| Klasyfikacja Rozwiązań: | 2 | 3 | 1 | ||||
Na podstawie przeprowadzonej oceny i klasyfikacji, należy podjąć decyzję o wyborze optymalnego rozwiązania. Jednym z kryteriów wyboru będzie koszt realizacji. Analiza kosztów i zysków powinna uwzględniać nie tylko wartości wymierne, które można wyrazić w konkretnych sumach finansowych (np. ochrona przeciwpowodziowa), ale również wartości niewymierne, dające się co najwyżej oszacować (np. odnowa cennych biotopów, odnowa jakości wód, zwiększenie zdolności do samooczyszczania się cieku, wzrost walorów estetycznych, wypoczynkowych i rekreacyjnych itp.).
3. MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA PROPONOWANEJ METODYKI
Pogodzenie ze sobą sprzecznych oczekiwań hydrotechników i ekologów jest potrzebą chwili. W przeszłości wiele decyzji o budowie inwestycji hydrotechnicznych nie uwzględniało skutków ekologicznych, a przyroda poniosła z tego powodu niepowetowane straty. Z drugiej zaś strony, nie można pochwalać protestów podnoszonych dopiero w fazie wykonawstwa inwestycji, przy znacznym zaangażowaniu rzeczowym i finansowym.
Wyniki waloryzacji oraz oceny ekologicznego stanu rzek i potoków powinny być szeroko wykorzystywane jako kompleksowa baza danych o środowisku cieku. Zawarte w niej informacje mogą być przydatne przy rozwiązywaniu różnych problemów planistycznych, a zwłaszcza:
- opracowaniu kompleksowego planu działań ochronnych i konserwatorskich najcenniejszych przyrodniczo oraz krajobrazowo fragmentów ocenianego cieku i jego zlewni w ramach funkcjonowania systemu terenów chronionych regionu;
- opracowaniu kompleksowego planu renaturyzacji;
- planowaniu i projektowaniu prac regulacyjnych oraz działań wodnogospodarczych (dążąc do możliwie proekologicznych, najlepszych w aspekcie oddziaływania na środowisko rozwiązań);
- przy realizacji programu odnowy wód cieku;
- przy sporządzaniu perspektywicznych planów zagospodarowania przestrzennego gmin położonych w zlewni ocenianego cieku;
- przy opracowywaniu kompleksowych planów ekorozwoju gmin i regionów położonych w zlewni ocenianego cieku (np. przy planowaniu rozwoju turystyki, rekreacji, lecznictwa uzdrowiskowego, gospodarki wodnej i leśnictwa, rolnictwa ekologicznego etc.);
- dla ochrony i rozwoju zasobów małej retencji;
- przy przeprowadzaniu ocen oddziaływania na środowisko wszelkich inwestycji i działań w zlewni cieku;
- przy przekonywaniu zainteresowanych stron o słuszności podjętej decyzji planowanej inwestycji (szczególnie przy przekonywaniu społeczności lokalnych do wariantu regulacji bliskiej naturze lub w uzasadnionych przypadkach do rezygnacji z regulacji);
- przy określaniu niezbędnego zakresu działań, mających na celu zminimalizowanie negatywnych skutków regulacji dla środowiska.