Wielozadaniowy zbiornik retencyjny Młynne na rz. Łososinie

Można spotkać opinie, że wiek XX przejdzie do historii także jako wiek sztucznych zbiorników retencyjnych. Rzeczywiście, skala osiągnięć w tej dziedzinie na świecie była imponująca, niemożliwa do powtórzenia. Mimo iż nadal powstają nowe zbiorniki retencyjne, zwłaszcza w krajach, które odrabiają opóźnienia rozwoju ekonomicznego, decyzje inwestycyjne zapadają mniej entuzjastycznie, zazwyczaj na podstawie realniejszych prognoz potrzeb, po bardziej gruntownych analizach celowości i przy większym uwzględnieniu wymogów społecznych i ekologicznych. Problem wyważonych decyzji inwestycyjnych dotyczy także dorzecza górnej Wisły, gdzie od kilkudziesięciu lat rezerwuje się - z coraz mniejszą skutecznością i przy coraz większym zniecierpliwieniu mieszkańców - kilka lokalizacji zbiornikowych. Czy wykonana ostatnio koncepcja programowo-przestrzenna zbiornika Młynne pomoże rozwikłać jeden z tych problemów?


Projektowany od blisko 50 lat zbiornik retencyjny Młynne jest usytuowany w Beskidzie Wyspowym na terenie powiatu Limanowa. Liczne prace studialne, inspirowane i nadzorowane początkowo przez RDW i ODGW w Krakowie, a ostatnio przez Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie, zostały w 2003 r. doprowadzone do etapu koncepcji programowo-przestrzennej. Dotychczasowy przebieg przygotowania tej inwestycji dobrze ilustruje złożoność, wielowątkowość i czasochłonność projektowania zbiorników retencyjnych, jak również postępujący proces utraty cennych lokalizacji hydrotechnicznych. Zbiornik Młynne jest wymieniony w zatwierdzonym 22.12.2003 r. Planie Zagospodarowania Przestrzennego Województwa Małopolskiego (Rozdział 6. Kierunki działań).
 Zlewnia rzeki Łososiny

Łososina jest trzecim pod względem wielkości dopływem Dunajca; następne są już znacznie mniejsze. Przypomnijmy, że zlewnia całego Dunajca wynosi 6804 km2.

• Zlewnia Popradu A = 2077 km2,
• Zlewnia Białej Tarnowskiej A = 983 km2,
Zlewnia Łososiny A = 407 km2,
• Zlewnia Kamienicy Nawojowskiej A = 238 km2.

Licząc od działu wodnego po ujście do zbiornika czchowskiego Łososina ma długość 56,2 km i powierzchnię zlewni 407,1 km2. Teren zlewni w górnym biegu rzeki przekracza lokalnie wysokość 1000 m n.p.m. (np. szczyty: Mogielica 1171 m n.p.m., Ćwilin - 1072, Jasień -1062, Krzysztonów -1011), a deniwelacje osiągają wielkość 400-600 m. Na dolnym odcinku Łososina wpływa na Pogórze Rożnowskie, gdzie deniwelacje zlewni zmniejszają się do 150 m. W górnej i środkowej części zlewni podłoże skalne stanowią utwory fliszowe płaszczowiny magurskiej, natomiast część dolna leży w obrębie płaszczowiny śląskiej.

Począwszy od Łososiny Górnej (obecnie dzielnicy Limanowej) aż po ujście do Dunajca, na długości ponad 30 km, koryto rzeki jest płytko wcięte w płaską dolinę o szerokości kilkuset metrów. Wyjątek stanowi wąski, długi na 600 m, przełom pomiędzy Młynnem a Laskową. Górski charakter Łososiny objawia się, między innymi, gwałtownymi wezbraniami i głębokimi niżówkami przepływu. W profilu wodowskazu Piekiełko największy zaobserwowany przepływ jest 2800 razy większy od najmniejszego. W pobliżu ujścia do Dunajca relacja ta jest mniejsza, lecz nadal bardzo duża (2200).


Tabela l. Wybrane przepływy charakterystyczne rz. Łososiny

PrzepływJ.m.WodowskazPrzekrój zaporowy
PiekiełkoJakubowice
Powierzchnia zlewnikm2155343244
Kilometr biegu rzekikm35,96,828,6
Najniższy przepływ zaobserwowany NNQm3/s0,11 (1994 r.)0,26 (1994 r.)-
Średni niski przepływ SNQm3/s0,290,600,44
Średni roczny przepływ SRQm3/s2,374,903,57
Najwyższy przepływ zaobserwowany WWQm3/s308 (1997 r.)565 (1997 r.)-
Przepływy maksymalne prawdopodobne 
QW 50%m3/s5813695
QW 1%m3/s330730520
QW 0.05%m3/s5301160840
QW 0.01%m3/s64013901000



Historia projektu

Szeroka i płaska dolina Łososiny w Młynnem i Łososinie Górnej, zamknięta wąskim przełomem, stwarzająca bardzo korzystne warunki morfologiczne dla zbiornika zaporowego, przykuwała od lat uwagę specjalistów z zakresu gospodarki wodnej i hydrotechniki. Z niektórych wypowiedzi mieszkańców Młynnego można wnioskować, że wieści o budowie zbiornika dotarły do nich tuż po II wojnie światowej (a może nawet wcześniej), jednak do źródeł pisanych potwierdzających te informacje autorom nie udało się dotrzeć.


Pierwszym opracowaniem, w którym pojawiłsię zbiornik Młynne jest „Studium do założeń kompleksowych gospodarki wodnej w dorzeczu Łososiny" z 1953 r. Przewidywano w nim budowę zbiornika o pojemności całkowitej 14,63 hm3 i powierzchni zalewu 185 ha. Dodatkowo miały być budowane 3 mniejsze zbiorniki w górze zlewni: zbiornik Słopnica w 7 km potoku Słopnica, zbiornik Stara Wieś w 8 km potoku Starowiejskiego (Sowlinki) oraz zbiornik Jurków w 49 km Łososiny. Ponownie sprawa zbiornika Młynne odżyła w 1961 r., gdy pod patronatem Centralnego Urzędu Gospodarki Wodnej wykonano bardzo obszerne opracowanie studialne pt. „Założenia gospodarki wodnej dorzecza Dunajca". W tym opracowaniu, dotyczącym głównie Dunajca, Popradu i dopływów tatrzańskich Dunajca, zajęto się także dopływami dolnego Dunajca. Kierując się potrzebą zaspokojenia potrzeb lokalnych i korzystnym oddziaływaniem na przepływy Dunajca, rozważono następujące obiekty: zbiornik Nawojowa na Kamienicy Nawojowskiej k. Nowego Sącza, zbiornik Florynka na Białej Tarnowskiej koło Grybowa i zbiornik Młynne na Łososinie k. Limanowej. Zbiornik Młynne rozpatrywano w 2 wariantach wielkości (w nawiasach wartości dotyczące wariantu większego): pojemność całkowita = 15 (55) hm3, pojemność powodziowa = 12 (12) hm3, pojemność wyrównawcza = 0 (40) hm3. Redukcja wezbrań: Q1934 z 314 na 126 m3/s, Q5% z 320 na 120 m3/s, Q1% z 430 na 195 m3/s, moc instalowana elektrowni 3,5 (5,5) MW.



 Zadania Zbiornika Młynne

Potrzeby gospodarki wodnej przemawiają za wielozadaniowym charakterem zbiornika Młynne. Podstawowe zadania zbiornika zestawiono poniżej.

[] Utworzenie na rz. Łososinie - z poszanowaniem wymogów ekologicznych - gwarantowanych, dyspozycyjnych zasobów wodnych na cele bytowe i gospodarcze. Przy bardzo ograniczonych zasobach wód podziemnych Łososina nie ma rozsądnego, alternatywnego źródła dla zapewnienia zorganizowanej dostawy wody dla Limanowej i sąsiednich miejscowości. Warto zaznaczyć, że kryzysowa sytuacja zaopatrzenia w wodę licznych wiosek na południu Polski podczas suszy w 2003 r. nie ominęła także tego rejonu, gdzie doszło do poboru prawie całego przepływu Łososiny przez ujęcie wody dla m. Limanowa i zachodziła konieczność dowożenia bojowymi wozami strażackimi wody pitnej do poszczególnych zagród.

[] Zmniejszenie zagrożenia powodziowego od Łososiny Górnej po ujście do Dunajca przez redukcję kulminacji fal powodziowych dopływających do zbiornika. Dolina Łososiny z uwagi na gwałtowność wezbrań i szerokie płaskie terasy zalewowe jest od lat nawiedzana klęskami powodzi. Potwierdza to tablica zamontowana na kościele w Łososinie Dolnej, na której lista powodzi zaczyna się opisem zdarzeń z 1566 r. Ostatnia, tragiczna w skutkach, powódź wystąpiła w 1997 r. zatapiając budynki i użytki rolne oraz niszcząc mosty i drogi.

Tabela II. Charakterystyczne pojemności zbiornika Młynne
Pojemność zbiornikaZbiornik jako całośćW tym zbiornik wstępny*)
Pojemność całkowita8,87 hm31,32 hm3
Pojemność użytkowa7,40 hm31,16 hm3
Pojemność powodziowa4,43 hm31,16 hm3
Pojemność wyrównawcza2,97 hm3-
Pojemność martwa1,47 hm30,16 hm3
*) W zbiorniku wstępnym, w okresie prowadzenia normalnej gospodarkiwodnej, 0,69 hm3 pojemnośći powodziowej wykorzystuje się do rekreacji


Tabela III. Charakterystyczne poziomy piętrzenia
OpisZbiornik głównyZbiornik wstępnym
Maksymalny PP350,0 m n.p.m.350,0 m n.p.m.
Normalny PP346,0 m n.p.m.348,0 m n.p.m.
Minimalny PP342,0 m n.p.m.346,0 m n.p.m.


Tabela IV. Wybrane dane zbiornika Młynne
OpisJednostkaIlość
• Lokalizacja zaporykm rzeki28,6
• Powierzchnia zlewni zbiornikakm2244
• Maksymalna powierzchnia zalewu
- w tym zbiornika wstępnego
ha
ha
118,2
33,46
• Zapora:
- długość w koronie
- maksymalna wysokość od poziomu dna rzeki
- kubatura betonów

m
m
tyś. m3

198
20,0
119,1
• Jaz zbiornika wstępnego:
- długość światła przelewu 3 x 12m
- wysokość zamknięcia ruchomego
- spad normalny
- spad maksymalny

m
m
m
m

36
4,7
2,0
6,0
• Produkcja energii elektrycznejMWh/rok2.200
• Długości przełożonych dróg publicznych i mostów
- droga wojewódzka
- droga powiatowa
- droga na Pasierbiec
- mosty

km
km
km
m

2,99
0,73
0,61
667,1

[] Poprawa warunków do bytowania i migracji ryb (jest to zbieżne z prowadzonym od kilku lat, nakładem budżetu państwa, programem restytucji ryb wędrownych) na odcinku rzeki, gdzie płaskie dno skutkuje znikomymi napełnieniami podczas niższych przepływów wody.

[] Wykorzystanie energetyczne spiętrzenia wody.

[] Zwiększenie rekreacyjnej atrakcyjności terenu przez wprowadzenie nowych możliwości jego użytkowania.



Ważniejsze, negatywne uwarunkowania zbiornika Młynne

Warunki morfologiczne doliny oraz zakres potrzeb przemawiają za budową zbiornika o pojemności użytkowej nie mniejszej od 15 hm3. Już w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku najprawdopodobniej istniały jakieś ustalenia formalne w zakresie rezerwacji terenu pod zbiornik Młynne, a późniejsze plany zagospodarowania przestrzennego starały się rezerwować obszar pod zbiornik wspomnianej wyżej wielkości. Z różnych powodów (m.in., wskutek mało precyzyjnie określonej granicy maksymalnego zalewu w płaskich strefach cofkowych) nie udało się uniknąć postępującej zabudowy kubaturowej i uzbrajania terenu czaszy. Realizacja zbiornika tej wielkości wymagałaby dużych zmian zagospodarowania terenu, także na obszarach w pełni legalnie zabudowanych.


W mniejszym stopniu wpływające na wielkość zbiornika, ale mające istotny wpływ na koszt inwestycji, jest techniczne uzbrojenie terenu. Główny problem techniczny i finansowy stanowi konieczność przełożenia drogi wojewódzkiej Zielona-Limanowa i drogi powiatowej Ujanowice-Młynne na odcinkach występowania kolizji ze zbiornikiem. Droga wojewódzka może być przełożona albo na stromy stok doliny o predyspozycjach osuwiskowych i dodatkowo rozcięty głębokimi dolinkami, albo na wysoki nasyp w dnie doliny. Ostatecznie ten drugi wariant okazał więcej zalet. Poza drogami przeniesienia wymagają: gazociąg wysokoprężny, sieć gazociągów średnio-prężnych, instalacje energetyczne i łączności.

Niezwykle ważnym, trudnym organizacyjnie i kosztownym problemem jest konieczność uporządkowania i zmodyfikowania gospodarki ściekowej zlewni ze szczególnym uwzględnieniem redukcji substancji biogennych. W największym stopniu dotyczy to miasta Limanowa i jego bezpośredniego otoczenia, skąd ścieki - przy obecnym układzie sieci kanalizacyjnej - byłyby dostarczane wprost do zbiornika. Wstępne obliczenia wskazują na konieczność redukcji ładunku fosforu w Łososinie poniżej ujścia Sowlinki do 30% obecnej wartości. Inaczej płytki, a więc dobrze naświetlony i łatwo ogrzewający się, akwen byłby szczególnie narażony na szybkąeutrofizację, czy wręcz na katastrofę ekologiczną.


Projektowany zbiornik Młynne w cofkowej części zajmuje tereny należące do miasta Limanowa. Przy bardzo płaskiej dolinie wymaga to zastosowania specjalnych środków technicznych by inwestycja, poprzez okresowe, płytkie zalewy nie stała się utrapieniem dla mieszkańców Limanowej i Młynnego.

Problemem, z którym należy się liczyć, jest spodziewane, relatywnie szybkie tempo załadowania. Prognozy wskazują, że bez stosowania środków zaradczych po 100 latach eksploatacji zbiornik może utracić 40% pojemności wyrównawczej, a po 300 latach - nawet 80%.

Prowadzony program restytucji ryb wędrownych w Łososinie wymaga wykonania dużej, sprawnej przepławki (sama nazwa rzeki też zobowiązuje!).

Ostatnim z wymienianych, co nie oznacza, że nie bardzo ważnym problemem jest konieczność przeniesienia się ludności zamieszkującej czaszę zbiornika do nowych siedzib. Dotyczy to mieszkańców około 40 budynków. Przeprowadzony wywiad socjologiczny wykazał, że w dominującej większości mieszkańcy wiedzieli, że zamieszkują teren przewidziany od lat na zbiornik wodny. Liczba osób pogodzonych z perspektywą przeprowadzki stanowiła ok. 50%. Pozostali nie wyrażali zgody na dobrowolne przeniesienie. Już po przeprowadzeniu wywiadu zawiązał się „Społeczny komitet ds. zalewu", skupiający tych mieszkańców Młynnego, którzy są najbardziej zdecydowanymi przeciwnikami budowy zbiornika. Przy dużej aktywności komitetu i braku akcji uświadamiającej potrzebę budowy zbiornika procent przeciwników inwestycji zapewne będzie narastał. Warte uwagi są wypowiedzi zainteresowanych mieszkańców, że tak naprawdę, to najbardziej uciążliwa, gorsza od perspektywy przeprowadzki jest wieloletnia tymczasowość ich położenia, powodowana stałym odwlekaniem decyzji inwestycyjnych. Podobne opinie stwierdzono w wypadku projektowanego zbiornika Krempna na Wisłoce.

• Synteza
• Zbiornik
• Gospodarka wodna zbiornika
• Modernizacja gospodarki ściekowej zlewni zbiornika
• Obiekty profilu piętrzenia
- Zapora
- Elektrownia wodna
• Obiekty zbiornika wstępnego
- Jaz
- Elektrownia wodna
• Ochrona terenów depresyjnych
• Przełożenie dróg publicznych poza czaszę zbiornika
• Przełożenie instalacji technicznych poza czaszę zbiornika
• Osiedle eksploatacyjne
• Program przejęcia terenu pod inwestycję
• Założenie realizacji inwestycji
• Wartość kosztorysowa inwestycji
• Studium turystycznego wykorzystania rejonu zbiornika
• Projekt aktualizacji miejscowego planu zagospodarowania terenu
• Materiały do wniosku o ustalenie lokalizacji inwestycji celu publicznego
• Inwentaryzacja demograficzna z ankietą o przesiedleniu

(Z wyprzedzeniem wykonano mapy do celów projektowania i dokumentację geologiczno-inżynierską)
Zakres i wybrane wyniki koncepcji programowo-przestrzennej

Inaczej niż w wypadku projektu budowlanego wygląda w naszym kraju kwestia regulacji prawnych precyzujących zakres i formę koncepcji programowo-przestrzennej. Takich regulacji nie ma. Ciężar zagwarantowania właściwej jakości opracowania spada w takiej sytuacji na inwestora, co przy obecnym systemie zamówień publicznych, preferującym taniość usługi, nie jest bynajmniej sprawąłatwą. Dotychczasowe doświadczenia potwierdzają, że zbyt powierzchowne koncepcje raczej stwarzają nowe problemy niż rozwiązują dotychczasowe. W wypadku zbiornika Młynne koncepcja programowo-przestrzenna składa się z 17 następujących, odrębnych tomów.

Po wszechstronnej analizie okazało się, że pozostając w kategoriach myślenia realnego i nie prowokując sprzeciwu społecznego dużej skali, można obecnie rozważać zbiornik o pojemności całkowitej nie większej od ok. 10 hm3. Powinien on mieć w cofce zbiornik wstępny ze „stałym" piętrzeniem wody, a płaskie tereny zalewowe powinny zostać ograniczone obwałowaniami (zaporami bocznymi) z odwadnianym zawałem.

Przy pojemnościach jak w tab. II zbiornik Młynne jest w stanie w pełni zaspokoić perspektywiczne potrzeby wodne na cele pitne i przemysłowe przy jednoczesnym zagwarantowaniu przepływu biologicznego poniżej zapory. Jak wiadomo w naszym kraju brak jest unormowań prawnych regulujących sposób określania wartości przepływu nienaruszalnego (biologicznego). Poniżej zapór przyjmuje się go w opracowaniach planistycznych na poziomie od SNQ do 1,5 x SNQ, co w konkretnym przypadku oznacza przedział 0,44-0,66 m3/s. Uwzględniając dodatkowo wymogi podyktowane poprawnym działaniem przepławki, przepływ nienaruszalny przyjęto następująco:

[] od września do listopada (okres wędrówek tarłowych) wartość przepływu nienaruszalnego wynosi 0,80 m3/s (zalecany min. przepływ przepławki);

[] od grudnia do lutego wartość przepływu nienaruszalnego wynosi 0,44 m3/s;

[] w pozostałych miesiącach wartość przepływu nienaruszalnego wynosi 0,66 m3/s.

W wypadku zbiornika Młynne można zastosować dwie metody prowadzenia sterowanej gospodarki powodziowej: gospodarkę wykorzystującą prognozę dopływu oraz gospodarkę opartą na ciągłym pomiarze chwilowego dopływu do zbiornika. Przeprowadzone obliczenia potwierdziły, że gospodarka wodna wykorzystująca prognozę dopływu jest elastyczniejsza i doskonale się sprawdza w zakresie wezbrań do ok. 200 m3/s, pozwalając na całkowitą redukcję fali do przepływu nieszkodliwego = 95 m3/s. Przy większych wezbraniach, natomiast, obie metody dają podobne rezultaty. Decydując się na którąś z nich należy brać pod uwagę, że prognozowanie dopływu w małych, górskich zlewniach jest trudne, gdyż dotyczy przewidywania ekstremalnych zjawisk meteorologicznych w skali mikro. Ponadto obliczenia wykazały, że przeszacowanie prognozy dopływu, np. o 20%, może zniweczyć cały pożytek z jej stosowania; podobny skutek ma pojawienie się fali nietypowej jak np. z 1970 r.



Uwagi końcowe

[] Zdaniem autorów dopiero opracowanie o szczegółowości koncepcji programowo-przestrzennej dostarczyło materiały pozwalające wypracować udokumentowaną decyzję co do celowości dalszego rezerwowania terenu pod zbiornik Młynne czy wprost podjęcia decyzji inwestycyjnej. Oczywiście koncepcja niejako z definicji nie mogła rozwiązać wszystkich problemów racjonalizacji gospodarki wodnej zlewni Łososiny.

[] Uwagi umieszczone poniżej mogą być traktowane wyłącznie jako punkt widzenia autorów.

[] Zbiornik Młynne stanowi dobry przykład jak przesuwanie w czasie decyzji o budowie zbiornika wpływa na wzrost nakładów inwestycyjnych i ograniczenie jego efektywności. Potwierdza też ograniczonąskuteczność ochrony terenu lokalizacji przed zabudową, nawet przy istnieniu formalnej rezerwacji.

[] Zbiornik Młynne jako źródło zaoparzenia w wodę rejonu Limanowej wydaje się koniecznością (brak pewności wynika z faktu, że w naszym kraju wymóg pozostawienia w rzece przepływu biologicznego ma charakter jedynie postulatywny - w praktyce można ujęciem wody legalnie „wypić rzekę do dna"). Zbiornik może pokryć potrzeby i jednocześnie gwarantować przepływ biologiczny poniżej zapory na przyzwoitym poziomie.

[] Zdolność redukcji fal powodziowych przez zbiornik Młynne jest ograniczona. Powstaje pytanie czy terenów zalewowych nie można skuteczniej chronić w inny sposób. Jest to problem złożony, wymagający dalszych analiz, gdyż obwałowanie rzeki będzie generować wzrost kulminacji wezbrań przy ujściu rzeki do Dunajca. Natomiast uwolnienie zbiornika od zadań przeciwpowodziowych pozwoliłoby istotnie ograniczyć nakłady inwestycyjne i stworzyć rezerwę pojemności wyrównawczej, ograniczającąnegatywne skutki załadowania.

[] Przy braku środków finansowych na budowę całego zbiornika można myśleć o budowie tylko zbiornika wstępnego, co nie wyklucza późniejszej budowy zbiornika głównego. Pozwoliłby on na gwarantowany pobór wody, lecz w zakresie zachowania przepływu biologicznego jego skuteczność byłaby bardzo ograniczona.

[] Wielką niewiadomą są ewentualne zmiany klimatu i wpływ na poziom dyspozycyjnych zasobów wodnych czy zagrożenie powodziowe. Jak dotąd tego zjawiska nie uwzględnia się ilościowo w projektowaniu, ale ostatnie anomalie klimatyczne zdają się przekonywać największych sceptyków nadchodzących zmian. Zjawisko to przemawia za potrzebą wielkiej rozwagi przy podejmowaniu ewentualnych decyzji o pełnej rezygnacji z planów budowy zbiornika Młynne.

JERZY FLORKOWSKI, DARIUSZ ADAMEK
Hydroprojekt Kraków Sp. z o.o.
Gospodarka Wodna nr 5/2004

Mgr inż. Jerzy Florkowski - generalny projektant,
mgr inż. Dariusz Adamek - projektant.


    LITERATURA
  1. Charakterystyki hydrologiczne rzeki Łososiny w profilu byłego wód. Piekiełko i wód. Jakubkowice. IMGW O/Kraków, styczeń 2003.
  2. Koncepcja programowo-przestrzenna zb. wodnego Mfynne na rz. Łososinie. Hydroprojekt Kraków Sp. z o.o., 2003.
  3. Studium do założeń kompleksowych gospodarki wodnej w dorzeczu Łososiny. CBS i PBW Hydroprojekt, 1953.
  4. Strategia rozwoju powiatu limanowskiego. Limanowa, 1999.
  5. Strategia rozwoju województwa małopolskiego. Kraków, październik 2000.
  6. Założenia gospodarki wodnej dorzecza Dunajca. CUGW, CBS i PBW Hydroprojekt, 1961.


wstecz   dalej