Podczas konferencji podsumowującej projekt „Zintegrowany system wspomagający zarządzaniem i ochroną zbiornika zaporowego” naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego, Politechniki Krakowskiej, Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych oraz Instytutu Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, wraz z partnerami naukowymi, przedstawili narzędzia kontroli i prognozowania stanu zbiorników zaporowych. Projekt jest finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

Dr Zygmunt Łukaszczyk, wojewoda śląski

W XIX oraz XX wieku zbiorniki zaporowe powstawały w celu zaopatrzenia w wodę i ochrony przed powodzią. Podczas wieloletniego użytkowania nie tylko zmieniły swój stan techniczny i przyrodniczy, ale także funkcje. Na budowlach hydrotechnicznych wytworzyły się podobne do naturalnych warunki siedliskowe i pojawiły się ekosystemy od wody zależne. Zmiana warunków siedliskowych spowodowała osiedlenie się zwierząt, a szczególnie ptaków, niejednokrotnie gatunków chronionych. Efektem są często unikatowe, sztucznie stworzone ekosystemy wodne. Ze względu na ich wartość przyrodniczą na wielu zbiornikach utworzono obszary Natura 2000. Wysokie walory środowiskowe i krajobrazowe spowodowały, że lokalne samorządy nie tylko zaczęły dostrzegać potencjał ekologiczny, turystyczny i rekreacyjny zbiorników zaporowych, ale starają się go wykorzystać.

Te nowe, dotąd mało istotne funkcje, zaczęły generować poważne konflikty. Z tego powodu zbiorniki zaporowe wymagają obecnie nowego, zintegrowanego zarządzania ich gospodarką wodną i infrastrukturą, którego podstawą jest analiza kosztów i korzyści z uwzględnieniem wartości ekosystemów. Takie podejście pozwala na ustalanie nowych proporcji pomiędzy ich efektywnością gospodarczą, zakresem ochrony przed zagrożeniami naturalnymi i antropogenicznymi oraz funkcjonalnością przyrodniczą ekosystemów.

Rozwiązywanie problemów związanych z funkcjonowaniem zbiorników zaporowych jest niezwykle trudne, wymaga dużej wiedzy i rozwagi ze względu na konsekwencje podejmowanych decyzji, zwłaszcza te negatywne, które mogą prowadzić do nieodwracalnej lub trudnej do odbudowy degradacji zbiornika.

Konferencję otworzył prorektor ds. nauki i współpracy z gospodarką prof. dr hab. Andrzej Kowalczyk, który przywitał ponad 300 gości. Spotkanie rozpoczęły wystąpienia wojewody śląskiego dr. Zygmunta Łukaszczyka, zastępcy dyrektora Wydziału Ochrony Środowiska Urzędu Marszałkowskiego Województwa Śląskiego Wojciecha Główkowskiego. Następnie głos zabrali przedstawiciele partnerów strategicznych projektu: zastępca dyrektora Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej w Gliwicach Tomasz Cywiński i wiceprezes zarządu Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów SA w Katowicach Janusz Ogiegło.

W trakcie konferencji odbyły się cztery sesje dotyczące efektów projektu, elementów środowiskowych w zarządzaniu zbiornikiem zaporowym oraz narzędzi kontroli i prognozowania stanu zbiorników zaporowych. Ostatnia sesja poświęcona była doświadczeniom i perspektywom w zarządzaniu zbiornikiem zaporowym. Zakres badań w imieniu koordynatora projektu prof. zw. dr. hab. Pawła Miguli przedstawił dr hab. Piotr Łaszczyca z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ. W ramach monitoringu badawczego i operacyjnego Zbiornika Goczałkowickiego, prowadzonego w latach 2010–2013, badano ponad sto grup wskaźników charakteryzujących hydromorfologiczne, fizyczne, chemiczne i biologiczne elementy jakości wód. Podczas konferencji dr hab. Piotr Łaszczyca przedstawił zasady efektywnego monitoringu w zarządzaniu zbiornikiem. Prowadząc na Zbiorniku Goczałkowickim monitoring badawczy i operacyjny, testowano integrację narzędzi i działań w zakresie operacyjnego monitoringu stanu ilościowego, jakościowego i biologicznego zbiornika, a także opracowano system kontroli pozyskiwanych danych monitoringowych umożliwiający natychmiastową weryfikację poprawności działania urządzeń pomiarowych i przesyłowych. System zarządzania zbiornikiem w oparciu o scenariusze jego pracy zaprezentował dr inż. Antoni Bojarski z Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Krakowskiej.

Badania Zbiornika Goczałkowickiego miały również na celu testowanie nowych technik monitoringu opartych na najnowszych metodach analityczno-badawczych, w tym technikach molekularnych. Wyniki tych badań w relacji do ich praktycznego wykorzystania przedstawił dr Andrzej Woźnica z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ. Rozpoznanie zmienności sezonowej zdolności wiązania biogenów i zanieczyszczeń przez roślinność szuwarową zostało omówione przez dr. hab. Eugeniusza Małkowskiego z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ.

Andrzej Siudy z Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów SA, kierownik Zbiornika Goczałkowickiego, podkreślił rolę roślinności szuwarowej w utrzymaniu dobrego stanu ekologicznego zbiornika: – Od kiedy to wiemy, mamy o jeden stopień wyższą klasę czystości wody, bo szuwary działają jak biofiltr pochłaniający związki fosforu i azotu szkodliwe dla zbiornika – stwierdził.

Wiele emocji wywołał temat połączenia funkcjonowania zbiornika z obszarami Natura 2000. Wyniki projektu ZiZOZap w tym zakresie prezentował dr hab. Robert Gwiazda z Instytutu Ochrony Przyrody Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, wykazując obecności cennych gatunków zwierząt i siedliskotwórcze znaczenie Zbiornika Goczałkowickiego. Temat ten pojawiał się w dyskusjach plenarnych i kuluarowych, przy czym goście konferencji podkreślali duże znaczenie przeniesienia doświadczeń projektu ZiZOZap na inne zbiorniki. Waldemar Kampa, wójt gminy Turawa, wyraził przekonanie, że doświadczenia wypracowane na Zbiorniku Goczałkowickim będzie można jak najszybciej przenieść na zbiornik w Turawie. Andrzej Siudy, GPW potwierdził, że instrukcje gospodarowania wodą dla Zbiornika Goczałkowickiego są zbieżne z wymaganiami obszarów Natura 2000 i nie wymagają istotnych zmian. Jest faktem, że w trakcie opracowywania przez RDOŚ planów ochronnych obszarów Natura 2000 efekty pracy ZiZOZap były na bieżąco wykorzystywane. Warto też wspomnieć o dobrej współpracy pomiędzy Katowicką Regionalną Dyrekcją Ochrony Środowiska a administratorem Zbiornika. Dzięki takim konsultacjom uniknięto konfliktów takich jak w Turawie. Ten kompromis, uzyskany przy weryfikacji planów w obszarze oddziaływania zbiornika Goczałkowice, to pierwsze istotne wdrożenie projektu. Prof. dr hab. inż. Elżbieta Nachlik z Politechniki Krakowskiej, przewodnicząca Krajowej Rady Gospodarki Wodnej przy Krajowym Zarządzie Gospodarki Wodnej, zwróciła uwagę, że ciągle jeszcze brak nam umiejętności podejścia kompleksowego, pracy razem nad rozwiązywaniem problemu i poszukiwania kompromisu. Gospodarce wodnej przede wszystkim potrzebne jest spojrzenie kompleksowe, wieloczynnikowe. Podkreśliła, że poszczególne funkcje zbiornika należy kształtować poszukując kompromisu, przy zachowaniu wymaganych efektów społecznogospodarczych.

Narzędzia kontroli i prognozowania stanu zbiorników zaporowych tworzyli i modernizowali z ramach projektu ZiZOZap naukowcy z Politechniki Krakowskiej, Uniwersytetu Śląskiego oraz Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych w Katowicach. Na podstawie wyników badań i scenariuszy pracy Zbiornika opracowywano numeryczne modele zbiornika zaporowego. Pozwalają one na bieżącą ocenę stanu jakościowego i funkcjonalnego zbiornika oraz symulowanie i prognozowanie jego zmian w znacznie dłuższej perspektywie czasowej.

Ponieważ zapotrzebowanie na wodę spadło, pojawia się pewna rezerwa objętości akwenu, którą można wykorzystać na rzecz podniesienia bezpieczeństwa powodziowego poniżej akwenu. Naszym zadaniem jest budowa zintegrowanych scenariuszy, pozwalających lepiej kontrolować potencjał zbiornika w wymiarze gospodarczym i środowiskowym, a na tej podstawie oceniać jego stan i prognozować zmiany, uwzględniając oczywiście bezpieczeństwo ludzi i mienia poniżej akwenu – wyjaśniła prof. Elżbieta Nachlik.

Modele zbiornika, ukierunkowane na odwzorowanie jego dynamiki w okresie normalnej pracy i w sytuacjach nadzwyczajnych, zwłaszcza zagrożenia powodziowego, które przedstawiła prof. Nachlik, stanowią w tych scenariuszach bazę ocen ilościowych akwenu oraz czasu i dróg przemieszczania się zanieczyszczeń, zawiesin i osadów dennych.

Niezwykle istotnym elementem w ogólnym bilansie wodnym zbiorników zaporowych są wody podziemne. Zaprezentowany przez mgr Joannę Czekaj i dr. hab. prof. UŚ Andrzeja Witkowskiego model hydrogeologiczny wskazuje na drenujący charakter Zbiornika Goczałkowickiego.

Dr Czesław Kliś z Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych wykazał, że model ELCOM/CAEDYM jest dobrym narzędziem do testowania scenariuszy zdarzeń, a tym samym może wspomagać zarządzanie zbiornikami wodnymi.

Jacek Długosz z Zespołu Systemów Informatycznych oraz dr Joachim Bronder z Zespołu GIS Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych zaprezentowali narzędzia gromadzenia i wizualizacji danych monitoringowych. Po raz pierwszy przedstawiono Geoportal ZiZOZap (http://geoportal.zizozap.pl/ZizozapGeoportalPublic), który umożliwia dostęp do informacji zgromadzonych w latach 2010–2014 przez realizatorów projektu. Z pomocą geoportalu można wyszukiwać i analizować dane monitoringowe w przestrzeni w oparciu o dane zgromadzone w systemie, ale również na podstawie własnych danych użytkownika, dodanych jako warstwa informacyjna.

Czwarta sesja konferencji należała do praktyków i poświęcona była wymianie doświadczeń. Kierownik Zbiornika Goczałkowickiego Andrzej Siudy pokazał, które wyniki projektu ZiZOZap zostały już wdrożone, m.in. wykorzystanie roślinności szuwarowej, zmiany w prowadzeniu gospodarki rybackiej, bilans ruchu mas wodnych.

– Nauczyliśmy się wspomagać naturalny wylęg drapieżnych ryb, które eliminują ryby spokojnego żeru – karpiowate, karasie, płocie, leszcze. Ułatwiamy drapieżnikom rozmnażanie, utrzymując określony poziom wody podczas roztopów i zapewniając optymalne warunki do składania ikry. Następnie drapieżniki eliminują ryby spokojnego żeru, które bełtając w mule w poszukiwaniu pożywienia, uwalniają do toni wody fosfor i azot, które mogłyby spowodować zakwity glonów i duży wzrost kosztów uzdatniania wody – podkreślił Andrzej Siudy.

Starosta pszczyński Paweł Sadza pokazał na przykładzie zbiorników wielofunkcyjnych, jaką szansę stwarza dla samorządów Natura 2000 i jak trudno jest ją wykorzystać: – Jak się nie da z czymś wygrać, trzeba nauczyć się z tym żyć – zażartował. Współpraca samorządu i GPW SA oraz poszukiwanie kompromisu doprowadziły do udostępnienia korony zapory do rekreacji. Starosta podkreślił, że Natura 2000 dopiero wtedy stanie się szansą na wykorzystanie rekreacyjne i turystyczne zbiorników wielofunkcyjnych, gdy wszyscy nauczymy się, czym jest kompromis.

Regionalny kontekst zarządzania Zbiornikiem Goczałkowickim w warunkach kryzysowych omówił Andrzej Szczeponek z Wydziału Bezpieczeństwa i Zarządzania Kryzysowego Urzędu Wojewódzkiego w Katowicach.

Stanisław Staniszewski, przewodniczący Rady Gospodarki Wodnej Regionu Wodnego Górnej Odry, podkreślił ogromne praktyczne znaczenie wyników projektu i zaproponował pomoc w ich upowszechnianiu we współpracy ze Stowarzyszeniem Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych w Opolu. Zwrócił uwagę na potrzebę umożliwienia publicznego dostępu do obiektów gospodarki wodnej, tak jak to jest na świecie.

W imieniu konsorcjum projektu konferencję podsumowała prof. dr hab. inż. Elżbieta Nachlik. Charakteryzując projekt, podkreśliła, że skupił on wokół problemów gospodarki wodnej związanej z funkcjami i oddziaływaniem zbiornika Goczałkowice wszystkie środowiska związane z gospodarką wodną – od naukowych, przez zarządcze i administracyjne, po samorządowe. Pozwolił na wypracowanie propozycji oceny stanu i zmian dla Zbiornika Goczałkowickiego w dłuższej perspektywie czasowej. Umożliwił integrację środowisk, wzajemną edukację i wymianę doświadczeń w trakcie wypracowywania konkretnych rozwiązań. To stanowi wartością dodaną tego projektu i jednocześnie jest punktem wyjścia do dalszej współpracy. Okres utrzymania trwałości projektu będzie nie tylko czasem wdrażania wypracowanych rozwiązań do gospodarki wodnej, ale też poszukiwania kompromisu na bazie racjonalnych rozwiązań. Dyrektor Instytutu Podstaw Inżynierii Środowiska dr inż. Franciszek Pistelok zwrócił uwagę na konieczność kontynuowania projektu przez jego wdrożenie, ponieważ na uzyskanie jego wymiernych efektów konieczny jest czas.

Więcej informacji o projekcie ZiZOZap znajduje się na stronie: www.zizozap.pl.