Jak minimalizować zagrożenie osuwiskami dla budowli hydrotechnicznych w Polsce? Z pewnością konieczne jest bardzo dobre rozpoznanie geologiczne zarówno otoczenia konstrukcji samych budowli, jak i brzegów zbiorników zaporowych.
Zagrożenia osuwiskowe są jednymi z najistotniejszych dla budowli hydrotechnicznych zlokalizowanych w obszarach górskich i innych predysponowanych do występowania takich zagrożeń. Zagrożenia te możemy podzielić na bezpośrednie – które w sposób bezpośredni zagrażają konstrukcji budowli, oraz pośrednie – zagrażające brzegom sztucznych zbiorników związanych z zaporami wodnymi. Osuwiska stanowić mogą zagrożenie w zasadzie na wszystkich etapach inwestycji, mogą się uaktywniać już w trakcie prac ziemnych związanych z budową bądź przygotowaniem terenu, a także w trakcie napełniania zbiornika i jego późniejszego użytkowania. Potrzeba szczegółowego rozpoznania geologicznego z uwzględnieniem zagrożenia osuwiskowego rejonu budowy konstrukcji hydrotechnicznych jest oczywista i znana od dawna. Problem osuwisk występujących wzdłuż linii brzegowej zbiorników zaporowych był niedoceniany do czasu katastrofy zapory Vajont w północnych Włoszech, która kosztowała życie prawie 2 tysięcy osób spośród okolicznych mieszkańców. W dolinie Vajont (rejon Dolomitów, 100 km na północ od Wenecji) podczas napełniania zbiornika zaporowego wiosną 1963 r. doszło do powstania szczeliny o długości 2 km na zboczu góry Monte Toc. Podjęto próby zabezpieczania, stwierdzono jednak, że przybór mas wody podczas dalszego napełniania stanowić będzie przyporę, która ustabilizuje sytuację. Ostatecznie nastąpiło nagłe przyspieszenie ruchu osuwiska (od początkowo kilku decymetrów/dzień aż do 30 m/s). Przy wysokim stanie wody w zbiorniku poprzedzonym intensywnymi opadami deszczu nastąpiło spiętrzenie i powstanie fali powodziowej typu tsunami. Zniszczyła ona przysiółki leżące na zboczach po przeciwnej stronie zbiornika, a następnie przelała się przez koronę zapory. Powstała fala, pędząc wąską doliną z prędkością blisko 100 km/h, zrównała z powierzchnią ziemi cztery miejscowości, zabijając łącznie 1917 osób [1]. Tego rodzaju nagłe zjawiska osuwiskowe tzw. shutzstorms są charakterystyczne dla stromych zboczy i mogą być uruchamiane również przez wstrząsy tektoniczne. Od czasu katastrofy Vajont bardziej szczegółowo bada się zbocza schodzące do zbiorników zaporowych i prowadzi monitorowanie aktywnych osuwisk w takich rejonach.
Fot. 1. Widok ogólny osuwiska Łaski ze stanowiska skanowania laserowego
W Polsce zagrożenia osuwiskowe dla obiektów hydrotechnicznych występują wszędzie tam, gdzie podatność osuwiskowa jest wysoka [6]. Rejonem takim są przede wszystkim Karpaty, a również inne regiony charakteryzujące się podwyższoną podatnością (Sudety, skarpy wiślane, Pojezierze Mazurskie itp.). Głównym czynnikiem uruchamiającym ruchy masowe w Polsce są wody opadowe i roztopowe. Wpływ wstrząsów tektonicznych wskazuje się jedynie w kilku przypadkach osuwisk historycznych i starszych, plejstoceńskich. Do tej pory nie zaobserwowano w Polsce zjawisk typu shutzstorms, jednak katastrofa osuwiskowa 2010 r. pokazała, że duże osuwiska mogą się uruchamiać i przemieszczać w stosunkowo krótkim czasie (kilka dni).
Czytaj też:
Awarie linii elektroenergetycznych spowodowane osuwiskami
Fundamentowanie w trudnych warunkach
Sposoby zabezpieczania osuwisk – cz. I
Sposoby zabezpieczania osuwisk – cz. II
Po katastrofalnych opadach deszczu, jakie nawiedziły południową część Polski na przełomie maja i czerwca 2010 r., odnotowano intensyfikację ruchów osuwiskowych w Karpatach, która przełożyła się na ogromną skalę zniszczeń. W przypadku możemy mówić o rzeczywistym zagrożeniu budowli hydrotechnicznych. Jednym z nich było osuwisko na terenie przysiółka Łaski w Międzybrodziu Bialskim. Zostało tam uszkodzonych lub całkowicie zdewastowanych kilkadziesiąt budynków, linie przesyłowe i infrastruktura komunikacyjna. Ponieważ ogromne masy skalne przemieszczające się w dół stoku osuwały się do Jeziora Międzybrodzkiego, istniało zagrożenie, że przy stosunkowo szybkim ruchu powstanie fala, która może być dużym zagrożeniem zarówno dla samej zapory, jak i terenów położonych w dolnym odcinku doliny Soły [2].
W tym samym czasie bezpośrednie zagrożenie obiektu hydrotechnicznego wystąpiło dla zespołu zbiorników wodnych Rożnów-Czchów w dorzeczu Dunajca. Największym problemem w tym obszarze było uaktywnienie się rozległego osuwiska na terenie przysiółka Piaski-Drużków, którego czoło schodzi do zaporowego Jeziora Czchowskiego w najbliższym sąsiedztwie samej budowli zapory i stanowiło zagrożenie dla jej bezpieczeństwa [7]. W obu przypadkach podjęto decyzję o objęciu osuwisk monitoringiem instrumentalnym. Warto zaznaczyć, że osuwiska te uaktywniły się przy wysokim stanie wód retencyjnych, co dodatkowo podnosiło zagrożenie.
Można się było również spodziewać osunięć gruntów w rejonie zbiorników Świnna Poręba oraz Włocławek. Tu jednak tylko pojedyncze i niewielkie osuwiska uaktywniły się w 2010 r., nie stwarzając poważnego zagrożenia.
Charakterystyka omawianych osuwisk
Osuwisko Łaski nad Zbiornikiem Międzybrodzkim
Osuwisko zlokalizowane jest po prawostronnej części Jeziora Międzybrodzkiego, powyżej zapory w Porąbce w rejonie przysiółka Łaski (rys. A). Jest to osuwisko stare, które aktywne było w połowie ubiegłego wieku [10], a do roku 2010 uważane było za nieaktywne – ustabilizowane [3]. Osuwisko uaktywniło się 19 maja 2010 r., kiedy to intensywnymi ruchami została objęta prawie cała jego powierzchnia.
Rys. Szkice osuwisk Łaski (A) i Piaski-Drużków (B)
Powierzchnia osuwiska w części górnej rozwinęła się w obrębie zwartego kompleksu leśnego, a środkowa i dolna część jest zurbanizowana. W maju 2010 r. równolegle do skarpy głównej występowała otwarta szczelina o szerokości od kilku centymetrów do 2 m i głębokości 1‒2 m, z wyraźnymi ślizgami w strefach powierzchni odkłucia, o upadzie ok. 75o. Od tego miejsca nastąpiło największe uaktywnienie w czerwcu 2010 r. Osuwisko schodziło w dół szeregiem aktywnych progów i skarp, którym towarzyszyły szczeliny rozciągające się przez całą szerokość osuwiska [5]. Na podstawie obserwacji terenowych i dotychczasowych badań (wiertniczych i geofizycznych) ustalono, że osuwisko rozwinięte jest w obrębie górnokredowych kompleksów piaskowcowo-łupkowych warstw godulskich. Jęzor osuwiska schodzi poniżej poziomu wody Zbiornika Międzybrodzkiego. Główna powierzchnia poślizgu rozwinięta jest na głębokości ok. 41 m p.p.t., a w obrębie badanego osuwiska występuje jeszcze kilka płytszych, aktywnych płaszczyzn poślizgu.
W dalszej części artykułu:
Osuwisko Piaski-Drużków nad Zbiornikiem Czchowskim
Osuwiska – monitoring instrumentalny i analiza danych
 |
dr inż. Zbigniew Perski Centrum Geozagrożeń, Państwowy Instytut Geologiczny |
 |
dr Tomasz Wojciechowski Centrum Geozagrożeń, Państwowy Instytut Geologiczny |
 |
dr Piotr Nescieruk Centrum Geozagrożeń, Państwowy Instytut Geologiczny |
Literatura
1. C.R.J. Kilburn, D.N. Petley, Forecasting giant, catastrophic slope collapse: lessons from Vajont, Northern Italy, „Geomorphology” 54/2003.
2. P. Nescieruk, Z. Perski, T. Wojciechowski, A. Wójcik, Osuwisko w Łaskach nad zbiornikiem w Porąbce jak przykład zagrożenia dla sztucznych zbiorników wodnych w Karpatach, Geotechnika. Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjno-materiałowo-technologiczne, XXVIII Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji, Wisła, 5–8 marca 2013, tom II 1–10.
3. P. Nescieruk, A. Pójcik, Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000, ark. Bielsko-Biała (1012), wraz z objaśnieniami, CAG PIG, 1996.
4. Z. Perski, P. Nescieruk, T. Wojciechowski, Zagrożenia osuwiskowe dla sztucznych zbiorników wodnych w Karpatach, „Przegląd Geologiczny”, tom 67(5), 2019.
5. D. Wieczorek, A. Wójcik, P. Nescieruk, Karta dokumentacyjna osuwiska (nr ewidencyjny 2417022-5076), 2010, http://geoportal.pgi.gov.pl/portal/page/portal/SOPO (dostęp 19 lutego 2019).
6. T. Wojciechowski, Podatność osuwiskowa Polski, „Przegląd Geologiczny”, tom 67(5), 2019.
7. T. Wojciechowski, A. Wójcik, Z. Perski, P. Nescieruk, Zagrożenia osuwiskowe w strefach brzegowych zbiorników zaporowych Dunajca na przykładzie
osuwiska w Czchowie, Sympozjum „Hydrotechnika XV 2013.”
8. A. Wójcik, Karta dokumentacyjna osuwiska wraz z opinią. Dotyczy osuwiska na wschód od zbiornika Czchowskiego, PIG-PIB. Narodowe Archiwum
Geologiczne Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Kraków 2011.
9. A. Wójcik, D. Nowicka, Z. Perski, T. Wojciechowski, Opinia geologiczna dotycząca obszaru i aktywności osuwiska powstałego w 2010 roku w rejonie
zbiornika Czchowskiego i jego wpływu na prawe skrzydło zapory w Czchowie, Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki, Kraków 2011.
10. T. Ziętara, Rola gwałtownych ulew i powodzi w modelowaniu rzeźby Beskidów, Prace geograficzne nr 60, PAN, Instytut Geografii, 1968.
Polecamy: Produkty budowlane
