Kontrola powodzi i zarządzanie katastrofami | IWA Publishing
Kontrola powodzi i zarządzanie katastrofami
Kontrola powodzi odnosi się do wszystkich metod stosowanych w celu zmniejszenia lub zapobieżenia szkodliwym skutkom wód powodziowych (Wikipedia). Niektóre z powszechnie stosowanych technik kontroli powodzi to instalacja nasypów skalnych, obwałowań skalnych, worków z piaskiem, utrzymanie normalnych stoków z roślinnością lub zastosowanie cementu glebowego na bardziej stromych stokach oraz budowa lub rozbudowa kanałów odwadniających. Inne metody obejmują levele, groble, tamy, zbiorniki retencyjne lub retencyjno-rozsączające. Po katastrofie Katriny, która miała miejsce w 2005 roku, niektóre obszary wolały zrezygnować z wałów przeciwpowodziowych. Społeczności preferowały poprawę struktur odwadniających za pomocą zbiorników retencyjnych w pobliżu miejsc, w których się znajdują.
Przyczyny powodzi
Powodzie są powodowane przez wiele czynników: obfite opady, silne wiatry nad wodą, nietypowo wysokie pływy, tsunami lub awarie tam, poziomów, stawów retencyjnych lub innych struktur, które zatrzymywały wodę.
Powodzie okresowe występują na wielu rzekach, tworząc otaczający region znany jako równina zalewowa.
W czasie deszczu lub śniegu, część wody jest zatrzymywana w stawach lub glebie, część jest wchłaniana przez trawę i roślinność, część paruje, a reszta przemieszcza się po ziemi jako spływ powierzchniowy. Powodzie występują, gdy stawy, jeziora, koryta rzek, gleba i roślinność nie są w stanie wchłonąć całej wody. Woda spływa wtedy z powierzchni ziemi w ilościach, których nie można przenieść w kanałach strumieni lub zatrzymać w naturalnych stawach, jeziorach i zbiornikach stworzonych przez człowieka. Około 30 procent wszystkich opadów ma postać niewielkiego spływu, a ilość ta może być zwiększona przez wodę pochodzącą z topniejącego śniegu. Powodzie rzeczne są często powodowane przez ulewne deszcze, czasami zwiększone przez topniejący śnieg. Powódź, która wzrasta gwałtownie, z niewielkim lub żadnym wcześniejszym ostrzeżeniem, nazywana jest powodzią błyskawiczną. Powodzie błyskawiczne zazwyczaj wynikają z intensywnych opadów deszczu na stosunkowo niewielkim obszarze, lub gdy obszar ten był już nasycony wcześniejszymi opadami.
Silne wiatry nad wodą
Nawet gdy opady deszczu są stosunkowo niewielkie, brzegi jezior i zatok mogą zostać zalane przez silne wiatry – takie jak podczas huraganów – które nawiewają wodę na obszary brzegowe.
Niezwykłe wysokie pływy
Obszary przybrzeżne są czasami zalewane przez niezwykle wysokie pływy, takie jak pływy wiosenne, zwłaszcza gdy są spotęgowane przez silne wiatry i fale sztormowe.
Skutki powodzi
Powódź ma wiele skutków. Powoduje szkody materialne i zagraża życiu ludzi i innych gatunków. Szybki spływ wody powoduje erozję gleby i towarzyszące jej osadzanie się osadów w innych miejscach (np. dalej w dół rzeki lub w dół wybrzeża). Tarliska ryb i inne siedliska dzikich zwierząt mogą zostać zanieczyszczone lub całkowicie zniszczone. Niektóre długotrwałe wysokie powodzie mogą opóźniać ruch drogowy na obszarach, na których nie ma podwyższonych dróg. Powodzie mogą zakłócać odwadnianie i gospodarcze wykorzystanie gruntów, np. przeszkadzać w prowadzeniu działalności rolniczej. Uszkodzenia strukturalne mogą wystąpić w przyczółkach mostów, liniach brzegowych, liniach kanalizacyjnych i innych budowlach znajdujących się na terenach zalewowych. Żegluga na drogach wodnych i energia hydroelektryczna są często ograniczone. Straty finansowe spowodowane powodziami wynoszą zwykle miliony dolarów rocznie.
Kontrola powodzi
Niektóre metody kontroli powodzi były stosowane od czasów starożytnych.1 Metody te obejmują sadzenie roślinności w celu zatrzymania dodatkowej wody, tarasowanie zboczy wzgórz w celu spowolnienia przepływu w dół oraz budowę dróg powodziowych (kanałów stworzonych przez człowieka w celu przekierowania wody powodziowej).1 Inne techniki obejmują budowę wałów, grobli, zapór, zbiorników1 lub stawów retencyjnych w celu zatrzymania dodatkowej wody w czasie powodzi.
Metody kontroli
W wielu krajach rzeki narażone na powodzie są często starannie zarządzane. Zabezpieczenia, takie jak wały, obwałowania, zbiorniki i jazy, są wykorzystywane do zapobiegania wylewaniu się rzek z brzegów. Gdy te zabezpieczenia zawodzą, stosuje się środki awaryjne, takie jak worki z piaskiem lub przenośne nadmuchiwane tuby. W Europie i obu Amerykach problem powodzi przybrzeżnych został rozwiązany za pomocą środków ochrony wybrzeża, takich jak mury morskie, umocnienia plaż i wyspy barierowe.
Kolejną metodą ochrony przeciwpowodziowej jest wał przeciwpowodziowy. Wał zmniejsza ryzyko wystąpienia powodzi w porównaniu z innymi metodami. Może pomóc w zapobieganiu szkodom; jednak lepiej jest łączyć wały z innymi metodami ochrony przeciwpowodziowej, aby zmniejszyć ryzyko zawalenia się wału.
Jam, znany również jako zapora niska, jest najczęściej używany do tworzenia stawów młyńskich, ale na rzece Humber w Toronto, jaz został zbudowany w pobliżu Raymore Drive, aby zapobiec powtórzeniu się powodzi spowodowanej przez huragan Hazel w 1954 roku, który zniszczył prawie dwie piąte ulicy.
Europa
Londyn jest chroniony przed powodzią przez ogromną mechaniczną barierę w poprzek Tamizy, która jest podnoszona, gdy poziom wody osiągnie pewien punkt.
Wenecja ma podobny układ, chociaż już nie jest w stanie poradzić sobie z bardzo wysokimi pływami. Obrona zarówno Londynu, jak i Wenecji stanie się nieodpowiednia, jeśli poziom morza będzie się nadal podnosił.
Największe i najbardziej rozbudowane zabezpieczenia przeciwpowodziowe można znaleźć w Holandii, gdzie określa się je mianem Delta Works, a ich ukoronowaniem jest zapora Oosterschelde. Prace te zostały zbudowane w odpowiedzi na powódź na Morzu Północnym w 1953 roku, w południowo-zachodniej części Holandii. Holendrzy już wcześniej zbudowali jedną z największych na świecie zapór na północy kraju: Afsluitdijk (zamknięcie nastąpiło w 1932 r.).
Powódź blokująca drogę w Jerozolimie
Obecnie w Rosji do 2008 r. ma zostać ukończony kompleks obiektów przeciwpowodziowych w Sankt Petersburgu, który ma chronić Sankt Petersburg przed falami sztormowymi. Pełni on również główną funkcję komunikacyjną, ponieważ stanowi uzupełnienie obwodnicy wokół Sankt Petersburga. Jedenaście zapór rozciąga się na długości 25,4 kilometrów i wznosi się osiem metrów ponad poziom wody.
Ameryka
Inny rozbudowany system obrony przeciwpowodziowej można znaleźć w kanadyjskiej prowincji Manitoba. Rzeka Czerwona płynie na północ od Stanów Zjednoczonych, przepływając przez miasto Winnipeg (gdzie spotyka się z rzeką Assiniboine) i wpada do jeziora Winnipeg. Jak w przypadku wszystkich rzek płynących na północ w strefie umiarkowanej półkuli północnej, topnienie śniegu w południowych odcinkach może spowodować wzrost poziomu rzeki zanim północne odcinki będą miały szansę całkowicie rozmarznąć. To może prowadzić do niszczycielskiej powodzi, jak to miało miejsce w Winnipeg podczas wiosny 1950 roku. Aby chronić miasto przed przyszłymi powodziami, rząd Manitoba podjął budowę masywnego systemu dywersji, wałów i dróg powodziowych (w tym Red River Floodway i Portage Diversion). System ten zapewnił Winnipeg bezpieczeństwo podczas powodzi w 1997 r., która zniszczyła wiele społeczności położonych w górę rzeki od Winnipeg, w tym Grand Forks w Północnej Dakocie i Ste. Agathe w Manitobie.
W Stanach Zjednoczonych obszar metropolitalny Nowego Orleanu, którego 35% powierzchni znajduje się poniżej poziomu morza, jest chroniony przez setki mil wałów i bram przeciwpowodziowych. Podczas huraganu Katrina system ten zawiódł w sposób katastrofalny, z licznymi przerwami, zarówno w samym mieście, jak i we wschodnich częściach obszaru metropolitalnego, co spowodowało zalanie około 50% obszaru metropolitalnego, od kilku cali do dwudziestu stóp w miejscowościach nadbrzeżnych.
W akcie skutecznego zapobiegania powodziom rząd federalny Stanów Zjednoczonych zaoferował wykup zagrożonych powodzią nieruchomości w Stanach Zjednoczonych, aby zapobiec powtórzeniu się katastrofy po powodzi na Środkowym Zachodzie w 1993 roku. Kilka gmin przyjęło ofertę, a rząd we współpracy z władzami stanowymi wykupił 25.000 nieruchomości, które zostały przekształcone w tereny podmokłe. Te mokradła działają jak gąbka podczas burzy i w 1995 r., kiedy powodzie powróciły, rząd nie musiał przeznaczać środków na te tereny.2
Azja
W Chinach obszary zalewowe to obszary wiejskie, które są celowo zalewane w sytuacjach kryzysowych, aby chronić miasta.3
Wielu twierdzi, że utrata roślinności (wylesianie) prowadzi do wzrostu ryzyka. Przy naturalnej pokrywie leśnej czas trwania powodzi powinien się skrócić. Wylesianie zwiększa częstotliwość i dotkliwość powodzi.4
Bezpieczeństwo przy usuwaniu skutków powodzi
Usuwanie skutków powodzi często stwarza zagrożenia dla pracowników i wolontariuszy zaangażowanych w ten proces. Potencjalne niebezpieczeństwa obejmują zagrożenia elektryczne, narażenie na tlenek węgla, zagrożenia układu mięśniowo-szkieletowego, stres spowodowany wysoką lub niską temperaturą, zagrożenia związane z pojazdami silnikowymi, pożar, utonięcie i narażenie na kontakt z materiałami niebezpiecznymi.5 Ponieważ zalane miejsca katastrof są niestabilne, pracownicy sprzątający mogą natknąć się na ostre, poszarpane odłamki, zagrożenia biologiczne w wodzie powodziowej, odsłonięte linie elektryczne, krew lub inne płyny ustrojowe oraz szczątki ludzkie i zwierzęce. W planowaniu i reagowaniu na katastrofy powodziowe, menedżerowie wyposażają pracowników w kask, gogle, ciężkie rękawice robocze, kamizelki ratunkowe i wodoszczelne buty ze stalowymi palcami i wkładkami.6
Przyszłość
Europa jest w czołówce technologii przeciwpowodziowych. Ponieważ wiele krajów w Europie znajduje się na poziomie morza lub poniżej niego, problemy związane z powodziami i podnoszącym się poziomem morza są coraz większe. Kraje takie jak Holandia, realizujące projekty takie jak Zuiderzee i Delta, mogą okazać się ważnymi modelami do naśladowania dla innych krajów na całym świecie. Tego rodzaju ogromne projekty mogłyby być kluczowe w zwalczaniu narastających skutków globalnych zmian klimatycznych, takich jak: podnoszenie się poziomu mórz, wzrost częstotliwości i dotkliwości niektórych klęsk żywiołowych, a nawet wydłużenie czasu trwania pór suchych i deszczowych.7
Ogromnym zniszczeniom, jakie Katrina wyrządziła w Nowym Orleanie, można by w większości zapobiec, gdyby Nowy Orlean miał tak skomplikowany system kontroli powodzi jak Holandia. Skutkiem Katriny było wysłanie przez stan Luizjana polityków do Holandii w celu zapoznania się ze złożonym i wysoko rozwiniętym systemem przeciwpowodziowym funkcjonującym w tym kraju.8 Wiele krajów na całym świecie znajduje się na poziomie morza lub poniżej niego, a najgorsze w tym wszystkim jest to, że znaczna część światowej populacji mieszka na wybrzeżach lub w ich pobliżu. Mimo, że wiele z tych projektów na całym świecie zaprojektowano z myślą o zwalczaniu powodzi o skali 100, a nawet 10 000 lat, to i tak mogą się one okazać kluczowymi instrumentami w walce z globalnymi zmianami klimatu. Holandia jest światowym liderem w dziedzinie ochrony przeciwpowodziowej i od wieków walczy z morzem, a nowe sposoby radzenia sobie z wodą są stale opracowywane i testowane. Projekty takie jak podziemne magazynowanie wody, przechowywanie wody w zbiornikach w dużych garażach parkingowych9 , a nawet coś tak prostego jak przekształcenie placu zabaw w normalnych warunkach w małe jezioro podczas silnych opadów deszczu pokazują, jak Holandia aktywnie próbuje walczyć z rosnącym zagrożeniem związanym z podnoszeniem się poziomu mórz.10 W Rotterdamie istnieje nawet projekt budowy pływającego osiedla mieszkaniowego o powierzchni 120 akrów, na które oczywiście nie będzie miał wpływu podnoszący się poziom mórz.11 Te systemy przeciwpowodziowe nie zawsze muszą służyć wyłącznie zapobieganiu powodziom, ale mogą być również wykorzystywane do walki z suszą. Chiny zwróciły się ostatnio do Holandii z prośbą o pomoc w walce z suszą na dużą skalę, która występuje w Chinach. Holendrzy zamierzają pomóc Chinom w opracowaniu systemu ostrzegania przed suszą, jak również nowych programów gospodarki wodnej i przyczynić się do badań nad obroną przeciwpowodziową. Kontrola powodzi będzie coraz ważniejszym zagadnieniem w polityce światowej, a ponieważ coraz więcej krajów zaczyna odczuwać skutki globalnego wzrostu poziomu morza, nadejdzie czas na podjęcie działań, a Holandia z pewnością znajdzie się na czele tych działań, a ponadto będzie służyć jako przykład dla wielu krajów, kiedy nadejdzie czas, aby zaczęły zajmować się kwestiami związanymi z morzem.12
Korzyści z powodzi
Powódź ma wiele destrukcyjnych skutków dla osiedli ludzkich i działalności gospodarczej. Powodzie mogą jednak przynosić korzyści, takie jak zwiększanie żyzności gleby i dostarczanie składników odżywczych, w które jest ona uboga. Okresowe powodzie były niezbędne dla dobrobytu starożytnych społeczności położonych między innymi wzdłuż rzek Tygrys-Eufrat, Nil, Indus, Ganges i Żółta Rzeka. Rentowność odnawialnych źródeł energii opartych na hydrologii jest wyższa w regionach zagrożonych powodziami.
Ten artykuł został stworzony przy użyciu materiałów z Wikipedii – Kliknij tutaj, aby przeczytać powiązany artykuł z Wikipedii na temat kontroli powodzi
Dalsza lektura
Zoran Vojinovic i Michael B. Abbott (2012) Flood Risk and Social Justice: From Quantitative to Qualitative Flood Risk Assessment and Mitigation, IWA Publishing.
Linki
Risk Assessment and Control Approaches for Stormwater Flood and Pollution Management
The Nation’s Responses to Flood Disasters: A Historical Account
Flood Risk Management: Federal Role in Infrastructure
In Europe, High-Tech Flood Control, With Nature’s Help
Emergency Planning Strategy
.