Rok rzeki Wisły 2017

Celem  artykułu jest pokazanie czym jest obecnie Wisła i jej dorzecze, jakie obiekty hydrotechniczne zostały zrealizowane w przeszłości  oraz jakie są ich skutki społeczne, gospodarcze i ekologiczne. Warto również porównać zagospodarowanie Wisły i jej dorzecza z innymi rzekami europejskimi oraz jakie są plany tego zagospodarowania w świetle istniejących i przyszłych potrzeb oraz spodziewanych zmian klimatycznych.

Wprowadzenie

22 czerwca 2017 r. Sejm Rzeczypospolitej Polski podjął uchwałę o ustanowieniu bieżącego roku ROKIEM RZEKI WISŁY. Decyzja ta była uzasadniona tym, że 550 lat temu tj. w 1467 roku zawarty został Pokój Toruński, między Zakonem Krzyżackim i Polską, na mocy którego cała Wisła od źródeł do ujścia znalazła się pod panowaniem Polski, znosząc wszelkie ograniczenia w żegludze na Wiśle. Od tego momentu zaczął się 300-letni okres gospodarczej świetności Wisły, która w dziejach Polski stanowiła zawsze niezwykle istotną oś gospodarczą kraju, pełniła również ważną rolę kulturową a często również funkcję obronną.

W czasie tych 300 lat Wisła była najbardziej wykorzystywaną rzeką Europy dla celów żeglugi śródlądowej, wyprzedzając pod tym względem takie rzeki jak Ren, Dunaj, Rodan czy Sekwana. Rocznie, mimo prymitywnych środków transportu wodnego, Wisłą przepływało prawie ćwierć miliona ton surowców i towarów między dorzeczem Wisły a portem Gdańsk, który stanowił nasze okno na świat. Dzięki temu nastąpił istotny rozwój gospodarczy całego regionu będącego pod wpływem Wisły i jej dorzecza aż do 1772 roku kiedy nastąpił pierwszy rozbiór Polski. Wisła została wtedy podzielona między trzech zaborców, którzy mieli różne poglądy na temat jej wykorzystania a ponadto nie zależało im na jej rozwoju.

Po pierwszej Wojnie Światowej cała Wisła znalazła się w granicach Polski i rząd widział celowość jej gospodarczego wykorzystania. Niestety krótki okres międzywojenny i zniszczony zaborami kraj nie pozwolił na realizację proponowanych planów.


Po Drugiej Wojnie Światowej, w nowym układzie geograficznym kraju, centralne położenie Wisły stanowiło bardzo istotną możliwość gospodarczego wykorzystania rzeki w przyszłości. Obecnie nie tylko cała Wisła znajduje się w granicach Polski ale również 87% jej dorzecza, co jest bardzo ważnym aspektem przyszłości rzeki.

Po drugiej Wojnie Światowej Wisła nie doczekała się niestety wieloletniego planu rozwoju i zagospodarowania, który byłby konsekwentnie realizowany. Powstało jednak wiele dobrze przygotowanych planów lokalnych i sektorowych dotyczących wykorzystania Wisły i jej dorzecza. Jedynym jaśniejszym okresem w dziedzinie gospodarki wodnej w Polsce były lata 1960-1972, kiedy funkcjonował Centralny Urząd Gospodarki Wodnej (CUGW), skupiający w jednym ręku wszelkie problemy szeroko rozumianej gospodarki wodnej.

Obecnie rząd podejmuje bardzo ambitny plan rozwoju żeglugi śródlądowej w Polsce w ramach konwencji AGN dotyczącej żeglugi europejskiej. W planie tym uwzględnia się nie tylko żeglugę, ale kompleksowe wykorzystanie rzek  Polski łącznie z energetyką, ochroną przeciwpowodziową, zaopatrzeniem w wodę czy rekreacją. Jest to niezwykle obszerny, wieloletni program obejmujący dorzecze Wisły, ale również Odrę. Program ten pozwoli Polsce na ubieganie się o fundusze na ten cel z UE, ale również zobowiązuje Polskę do spełnienia kryteriów międzynarodowej żeglugi na wytyczonych w Polsce przez AGN tras żeglugowych. Program ten ma więc duże znaczenie międzynarodowe polegające na włączeniu Polski do sieci dróg wodnych Europy, ale również znaczenie krajowe pozwalające na przerzucenie transportu wielu towarów i surowców z dróg kołowych i kolejowych na drogi wodne, co ma duże znaczenie ekologiczne.

Podstawowym celem niniejszego artykułu jest pokazanie czym jest obecnie Wisła i jej dorzecze, jakie obiekty hydrotechniczne zostały zrealizowane w przeszłości  oraz jakie są ich skutki społeczne, gospodarcze i ekologiczne. Warto również porównać zagospodarowanie Wisły i jej dorzecza z innymi rzekami europejskimi oraz jakie są plany tego zagospodarowania w świetle istniejących i przyszłych potrzeb oraz spodziewanych zmian klimatycznych.

Charakterystyka Wisły i jej dorzecza

Wisła jest największą rzeką Polski o długości 1047 km której źródła znajdują się na południu Polski na stokach Góry Baraniej aż po ujście w Zatoce Gdańskiej Morza Bałtyckiego. Wisła jest jedną z większych rzek europejskich a drugą po Newie rzeką zlewiska Morza Bałtyckiego [2]. Wisła jest rzeką uregulowaną na pewnych odcinkach i zabudowaną wyrywkowo obiektami hydrotechnicznymi. Bardzo istotnym obiektem hydrotechnicznym na rzece był Przekop Wisły oddany do użytku w 1895 roku. Obecnie Wisła prawie w całości objęta jest różnego rodzaju programami ochrony przyrodniczej takimi jak NATURA 2000, parki narodowe i krajobrazowe, obszary chronione itp.

Wisła budzi wiele kontrowersji z jednej ze strony środowisk ekologów, a z drugiej specjalistów związanych z szeroko pojętą gospodarką wodną. Ekolodzy twierdzą, że Wisła jest jedyną naturalną rzeką w Europie i taką powinna pozostać. Częściowa zabudowa oraz regulacja rzeki i jej dopływów przeczy wyraźnie takiemu stwierdzeniu. Specjaliści gospodarki wodnej uważają natomiast Wisłę za rzekę zdegradowaną i nie przynoszącą krajowi prawie żadnych korzyści gospodarczych. Co więcej degradacja rzeki postępuje i powoduje wiele strat gospodarczych, społecznych i ekologicznych w wyniku pojawiających się powodzi i susz. Interesującym jest fakt, że wiele krajów europejskich, które muszą spełniać takie same uwarunkowania prawne UE jak Polska (Ramowa Dyrektywa Wodna, Dyrektywa Powodziowa itp.) potrafi pogodzić priorytety ekologiczne rzek z wymiernymi korzyściami gospodarczymi.  


Pod względem hydrograficznym Wisła i jej dorzecze dzieli się na trzy odrębne części: Wisłę górną, Wisłę środkową i Wisłę dolną (Rys.1). Podział ten wynika ze znacznego zróżnicowania poszczególnych dorzeczy, jak również wyraźnej zmiany natężenia przepływu Wisły wywołanego dopływem Sanu, zamykającym obszar dorzecza górnej Wisły i dopływem Narwi, kończącym obszar dorzecza środkowej Wisły.


Dorzecze Wisły obejmuje prawie całą wschodnią część Polski i posiada powierzchnię 194 tys. km2 z czego 87% (169 tys. km2) znajduje się na terenie Polski. Pozostała część dorzecza znajduje się na terenie sąsiadujących z Polską Białorusi, Ukrainy i Słowacji. Dorzecze Wisły znajdujące się w Polsce stanowi 54% powierzchni kraju i posiada istotne znaczenie społeczne oraz gospodarcze. Wzdłuż Wisły i na terenie jej dorzecza znajduje się wiele ważnych ośrodków miejskich i przemysłowych a obszar ten zamieszkuje ponad połowa ludności Polski. Wisła przepływa przez osiem województw a jej dorzecze znajduje się na terenie jedenastu województw.

Obiekty hydrotechniczne i ich znaczenie

Przedstawione w tym artykule obiekty zostały wykonane i oddane do eksploatacji w różnym czasie i służyły różnym celom, istotnym wtedy gdy były projektowane. Zdecydowana większość z nich funkcjonuje nadał, chociaż niektóre z nich, ze względu na swoją wielkość, utraciły zakładane znaczenie. Część z nich w pełni spełnia nadal założoną funkcję. Niektóre natomiast nie spełniają projektowanych celów ze względu na złe założenia projektowe i brak szczegółowej analizy ekonomicznej. Prawie wszystkie istniejące obiekty hydrotechniczne spełniają obecnie bardzo ważną nową funkcję jaką jest rekreacja, co w momencie ich projektowania nie było brane pod uwagę. Wiele obiektów hydrotechnicznych oprócz ich podstawowych funkcji gospodarczych jest bardzo atrakcyjne dla turystyki oraz stanowi przykłady zaawansowanej myśli technicznej i inżynierskiej.

Obiekty hydrotechniczne będą przedstawiane w układzie hydrograficznym Wisły (górna, środkowa, dolna) z podaniem podstawowej charakterystyki danego dorzecza.

Górna Wisła

Górna Wisła obejmuje odcinek o długość 399 km i powierzchni dorzecza znajdującej się w Polsce 45,9 tys. km2. Źródło Wisły stanowią dwa cieki wypływające na stokach góry Baraniej (1116 m npm) w Beskidzie Śląskim - Wisełka Biała i Wisełka Czarna, które łączą się w pobliżu miejscowości Wisła. Niekiedy z Wisły górnej wyodrębnia się Małą Wisłę o długości 105 km obejmującą bieg rzeki od źródeł do ujścia lewobrzeżnego dopływu Przemszy. Górna Wisła zasilana jest szeregiem prawobrzeżnych dopływów górskich: Soła, Skawa, Raba, Dunajec, Wisłoka i San. Lewobrzeżne dopływy Wisły górnej to Przemsza, Szreniawa, Nida i Czarna. Na obszarze dorzecza górnej Wisły znajduje się aglomeracja Śląska oraz duże miasta Kraków, Rzeszów, Tarnów i Sandomierz. Na odcinku górnej Wisły została utworzona droga wodna górnej Wisły od Oświęcimia do Krakowa. W 1934 r. w zlewni Dunajca wystąpiła katastrofalna powódź, która była impulsem do budowy szeregu obiektów hydrotechnicznych. Ważniejsze obiekty na górnej Wiśle są następujące.

Wisła Czarne zbiornik położony u zbiegu Wisełki Białej i Czarnej oddany do eksploatacji w 1973 r. Cel zbiornika to  zaopatrzenie w wodę miejscowości położonych w jego pobliżu oraz ochrona przeciwpowodziowa. Pojemność całkowita wynosi 4,9 hm3, a pojemność powodziowa 2,6 hm3. Obiektem piętrzącym jest zapora ziemna. Obecnie zapora i zbiornik spełniają te same funkcje, co w założeniach do budowy.

Goczałkowice jest drugim obiektem w korycie Wisły oddanym do eksploatacji w 1955 r. Elementem piętrzącym jest zapora ziemna z ekranem uszczelniającym. Całkowita pojemność zbiornika wynosi 161 hm3, a pojemność powodziowa 43 hm3. Podstawowe funkcje zbiornika to zaopatrzenie w wodę komunalną i przemysłową aglomeracji śląskiej oraz ochrona przeciwpowodziowa. Obecnie zbiornik pełni również ważną funkcję ekologiczną.

Kaskada Soły. Tworzą ją zapora ziemna Tresna, zapora betonowa Porąbka i zapora ziemna Czaniec. Zapora Tresna o wysokości 25 m została oddana do użytku w 1967 r. i tworzy zbiornik o pojemności 96 hm3 pełniący funkcję przeciwpowodziową, zaopatrzenia w wodę, wyrównania przepływów i produkcję energii elektrycznej. Moc elektrowni 21 MW.

Zapora Porąbka, betonowa – ciężka, o wysokości 21 m oddana do eksploatacji w 1936 roku tworzy zbiornik o pojemności 27 hm3 pełniący funkcję przeciwpowodziową i zaopatrzenia w wodę oraz wytwarzanie energii elektrycznej (Rys.2). Moc elektrowni 12,8 MW. Zbiornik wodny Porąbka jest obecnie wykorzystywany również jako zbiornik dolny elektrowni szczytowo-pompowej Porąbka-Żar.

Zapora Czaniec o wysokości piętrzenia 9 m tworzy zbiornik wyrównawczy o pojemności 1,3 hm3 dla dwóch wyżej położonych obiektów. Wszystkie zbiorniki Kaskady Soły pełnią obecnie, oprócz założonych w projekcie celów przeciwpowodziowych, funkcję rekreacyjną i zaopatrzenia w wodę.

Świnna Poręba na Skawie, w budowie od 30 lat, oddana oficjalnie do eksploatacji w lipcu 2017 roku zapora typu ziemnego o wysokości 50 m,  tworzy zbiornik o pojemności całkowitej 161 hm3. Główne funkcje zbiornika to ochrona przeciwpowodziowa, zaopatrzenie w wodę przemysłu i gospodarki komunalnej, hydroenergetyka a dziś również rekreacja i hodowla ryb.

Droga wodna górnej Wisły obecnie o długości 72 km utworzona została w latach 1949 do 2002 roku i miała służyć zaopatrywaniu w węgiel 4 dużych elektrowni cieplnych (Skawina, Łęg, Nowa Huta i Połaniec). Tworzy ją 6 stopni piętrzących: Dwory, Smolice, Łączany, Kościuszko, Dąbie i Przewóz na odcinku od ujścia Przemszy do stopnia wodnego Przewóz (we wschodniej części Krakowa). Planowana droga wodna składała się z kilkunastu stopni, co nie zostało zrealizowane. Obecnie droga wodna posiada warunki żeglugowe dla jednostek o ładowności 1000 ton. Potencjał drogi wodnej nie jest w pełni wykorzystywany.

Dobczyce, zbiornik o pojemności 142 hm3, tworzy zapora ziemna o wysokości 31 m zlokalizowana na Rabie. Zbiornik został oddany do eksploatacji w 1986 r. Główną funkcją zbiornika jest zaopatrzenie w wodę komunalną Krakowa oraz ochrona przeciwpowodziowa. Przy zaporze znajduje się elektrownia wodna o mocy 2,5 MW. Zbiornik służy obecnie również rekreacji.

Czorsztyn-Niedzica, zapora i zbiornik znajdują się na Dunajcu i zostały oddane do eksploatacji w 1997 r. tuż przed nadejściem kulminacyjnej fali powodziowej. Zapora ziemna o wysokości 54 m tworzy zbiornik o pojemności 232 hm3. Podstawową funkcją obiektu jest ochrona przeciwpowodziowa oraz produkcja energii elektrycznej. Elektrownia wodna ma moc 92 MW i wyposażona jest w turbiny odwracalne, co pozwala na pracę w trybie szczytowo-pompowym. Inwestycja przyczyniła się do znacznego rozwoju regionu głównie w oparciu o rekreację i turystykę.

Sromowce-Wyżne są zbiornikiem wyrównawczym, o pojemności 6,4 hm3, dla zapory Czorsztyn-Niedzica. Tworzy go zapora ziemna o piętrzeniu 8,5 m. Przy zaporze znajduje się elektrownia wodna przepływowa o mocy 2,1 MW. Jedną z funkcji zbiornika jest zminimalizowanie wahań przepływu przez elektrownię Czorsztyn-Niedzica i utrzymanie minimalnego przepływu biologicznego na Dunajcu poniżej. Słynny spływ tratwami na Dunajcu jest możliwy obecnie w ciągu całego sezonu turystycznego dzięki utrzymaniu przepływu nienaruszalnego poniżej zapory.

Rożnów jest zaporą betonową ciężką o piętrzeniu 31,5 m, zlokalizowaną na Dunajca. Budowę rozpoczęto w 1935 roku. i oddano do eksploatacji w 1942 r. Zapora tworzy zbiornik przeciwpowodziowy o obecnej pojemności 159 hm3. Elektrownia wodna ma moc 50 MW. Główną funkcją zbiornika jest ochrona przeciwpowodziowa i produkcja energii elektrycznej. Przy zaporze znajduje się przepławka dla ryb. Do założonych w projekcie funkcji doszła obecnie bardzo istotna działalność turystyczno-rekreacyjna przynosząca duże korzyści regionowi.

Czchów, zapora typu ziemnego, oddana do eksploatacji w 1954 roku posiada wysokość 9,5 m i zlokalizowana jest poniżej zbiornika Rożnów tworząc jego zbiornik wyrównawczy o pojemności 12 hm3. Przy zaporze znajduje się elektrownia wodna o mocy 8 MW.

Solina jest zaporą betonowa typu ciężkiego o wysokości 60 m, oddaną do eksploatacji w 1968 roku na rzece San tworząc największy zbiornik w Polsce o pojemności 472 hm3. Przy zaporze znajduje się elektrownia wodna o mocy instalowanej 200 MW, która może pracować w trybie szczytowo-pompowym. Podstawową funkcją zbiornika jest ochrona przeciwpowodziowa, produkcja energii elektrycznej a obecnie duże znaczenie ma również rekreacja i turystyka.

Myczkowce to zapora ziemna o wysokości piętrzenia 15,5 m na rzece San, która tworzy zbiornik wyrównawczy, o pojemności 9 hm3  dla zapory Solina. Przy zaporze znajduje się elektrownia wodna o mocy 8,3 MW.

Wymienione tu obiekty dorzecza górnej Wisły dobrze funkcjonują i spełniają przyjęte w założeniach cele. Prawie wszystkie dodatkowo spełniają obecnie ważny cel jakim jest rekreacja i turystyka. Pojemność retencyjna zbiorników w dorzeczu górnej Wisły wynosi prawie 13 % średniego rocznego odpływu przy ujściu Sanu. Jest to  dobry wskaźnik znacznie przekraczający jego wartość dla całej Polski (jedynie około 6%). Zbiorniki wodne górnej Wisły w znacznym stopniu ograniczają negatywne skutki powodzi. Obiektem, który nie spełnił założonych celów jest nie dokończona droga wodna górnej Wisły.

Zdecydowana większość obiektów powstała w okresie powojennym. Oprócz wyżej wymienionych ważniejszych obiektów hydrotechnicznych na terenie dorzecza górnej Wisły istnieje jeszcze wiele zapór i zbiorników o mniejszym znaczeniu.

Środkowa Wisła
 
Wisła środkowa to odcinek o długości 256 km i powierzchni dorzecza znajdującej się w Polsce 88,8 tys. km2. Część dorzecza Wisły środkowej znajduje się na terenie Białorusi i Ukrainy. Ważniejszymi prawobrzeżnymi dopływami są Wieprz oraz Narew z Bugiem. Dopływy lewobrzeżne to Kamienna, Radomka i Pilica. Ważniejszymi ośrodkami miejskimi na terenie dorzecza Wisły środkowej są Warszawa, Radom, Kielce, Lublin i Białystok. Na połączeniu Bugu i Narwi powstał zbiornik Zegrzyński w wyniku budowy zapory Dębe. Wisła warszawska połączona jest z Zalewem Zegrzyńskim Kanałem Żerańskim. Wisła środkowa mimo częściowego uregulowania nie jest przystosowana do żeglugi towarowej. Nad środkową Wisłą znajdują się ważne elektrownie cieplne oraz ujęcie wody dla Warszawy.

Sulejów to zbiornik o pojemności 84 hm3 i zapora ziemna o wysokości piętrzenia 11 m, które oddano do eksploatacji w 1974 r. na Pilicy. Podstawową funkcją obiektu jest ochrona przeciwpowodziowa, zaopatrzenie w wodę aglomeracji łódzkiej oraz  rekreacja, która obecnie nabiera istotnego znaczenia.

Stopień Dębe na Narwi tworzy Zalew Zegrzyński o pojemności całkowitej 90 hm3. Stopień wybudowano w latach 1957-63. Składa się on z zapory ziemnej, 5-przęsłowego jazu, przepławki dla ryb oraz elektrowni wodnej o mocy 20 MW i produkcji energii elektrycznej w roku średnim 91 GWh. Zalew Zegrzyński posiada połączenie z Wisłą i Warszawą za pośrednictwem Kanału Żerańskiego. Obecnie Zalew Zegrzyński spełnia bardzo ważną funkcję rekreacyjną dla Warszawy. W związku z planowaną międzynarodową drogą wodną E40, łączącą Morze Bałtyckie z Morzem Czarnym Zalew Zegrzyński będzie pełnił jej część.

Siemianówka. To zapora typu ziemnego o piętrzeniu 9,3 m i zbiornik o pojemności 80 hm3, które powstały w latach 1977-95 na Narwi na północ od Puszczy Białowieskiej. Zbiornik miał zwiększyć przepływy niżówkowe, zgromadzić wodę do nawodnień, zabezpieczyć wodę dla Białegostoku, aktywizować tereny wokół zbiornika oraz spowodować rozwój turystyki i gospodarki rybackiej. Część zbiornika znajduje się na obszarze NATURA 2000 a zbiornik stanowi ważną ostoję i obszary lęgowe wielu gatunków ptaków.

Kanał Wieprz-Krzna jest typowym kanałem melioracyjnym o długości 140 km wykonanym w latach 1954-61. Różnica poziomów wody na wlocie i wylocie kanału wynosi 27,5 m. Na trasie kanału znajduje się kilka jezior oraz sztucznych zbiorników. Na kanale nie ma żeglugi. Kanał nie przyniósł niestety spodziewanych efektów melioracyjnych.

Kanał Żerański. Koncepcja budowy kanału powstała już w 1935 r. i do 1938 r. wykonano port Żerański wraz z około 2 km odcinkiem kanału. W  1951 r. powrócono do idei Kanału łączącego Żerań z Zegrzem i oddano go do eksploatacji w 1953 r. Było to również związane z budową zbiornika na Narwi zwanego Zalewem Zegrzyńskim. Długość kanału wynosi 17,3 km. Warszawska część kanału kończy się śluzą i portem w Żeraniu. Dziś kanał pełni głównie funkcję turystyczną.

Na terenie dorzecza Wisły środkowej mamy stosunkowo mało obiektów hydrotechnicznych, co wynika z niewielkich spadków rzek, mało atrakcyjnych dla energetyki wodnej. Jedną z przyczyn zaniedbania dorzecza Wisły środkowej jest to, że był on przez wiele lat pod zaborem rosyjskim, a władzom Rosji nie zależało na rozwoju tego regionu. Oprócz wymienionych wyżej obiektów na terenie dorzecza środkowej Wisły istnieje szereg mniejszych nie stanowiących istotnego znaczenia.

Dolna Wisła

Jest to odcinek o długości 391 km i powierzchni dorzecza 34,3 tys. km2. Przekrój wodowskazowy Tczew, oddalony od ujścia do morza o prawie 30 km jest przekrojem zamykającym dorzecze Wisły. W przekroju Tczew z okresu (1951-1990) przepływ średni  wynosi 1 080 m3/s, maksymalny zarejestrowany przepływ wyniósł 7 840 m3/s a minimalny 253 m3/s [1]. Przepływ o prawdopodobieństwie przewyższenia 1% wynosi 9 190 m3/s. Średni roczny odpływ Wisły do Bałtyku wynosi 34,0 km3. Większość powodzi na odcinku dolnej Wisły wywołana była zatorami lodowymi i śryżowymi [3]. Katastrofalne powodzie zimowe w XIX wieku doprowadziły do wykonania Przekopu Wisły [4]. Spektakularnym i kontrowersyjnym wydarzeniem była powódź zatorowa w górnej części zbiornika Włocławek w 1982 r. Wzdłuż dolnej Wisły znajduje się szereg ważnych ośrodków miejskich i przemysłowych: Płock, Włocławek, Toruń, Bydgoszcz, Grudziądz, Tczew, Elbląg i Gdańsk. Dolna Wisła posiada potencjalnie bardzo duże znaczenie dla żeglugi śródlądowej oraz energetyki wodnej.

Stopień wodny Włocławek jest największym obiektem hydrotechnicznym znajdującym się w korycie Wisły. Oddany do eksploatacji w 1970 roku jako jeden z ośmiu planowanych stopni kaskady dolnej Wisły. W skład stopnia wchodzi śluza żeglugowa, elektrownia wodna o mocy 160 MW i średniej produkcji rocznej 739 GWh, 10-cio przęsłowy jaz, ziemna zapora czołowa oraz przepławka dla ryb. Spiętrzenie na stopniu tworzy zbiornik wodny przepływowy o długości około 55 km i obecnej pojemności całkowitej 370 hm3. Stopień budził i budzi nadal wiele kontrowersji, jak również planowany poniżej stopień Siarzewo. Obiekt przeszedł szereg modernizacji dostosowujących  go do pracy w warunkach innych od projektowych. Zbiornik pełni obecnie również ważne funkcje rekreacyjne i jest siedliskiem wielu gatunków ptaków.

Bydgoski Węzeł Wodny powstał w wyniku wybudowania Kanału Bydgoskiego łączącego rzekę Noteć z Brdą i tworzący szlak żeglugi śródlądowej łączący Wisłę z drogami wodnymi Niemiec poprzez Noteć, Wartę, Odrę i Kanał Odra-Hawela. Realizacja kanału Bydgoskiego wymagała wybudowania szeregu obiektów hydrotechnicznych w postaci jazów i śluz. Uruchomienie drogi wodnej przyczyniło się to do znacznego rozwoju gospodarczego i społecznego Bydgoszczy oraz jego najbliższego regionu. Po podpisaniu przez Polskę konwencji AGN ten węzeł wodny może stać się ważnym elementem międzynarodowej drogi wodnej E70 i częściowo E40.

Koronowo. Zapora i zbiornik na Brdzie zostały oddane do eksploatacji w 1961 r. i pełnią głównie funkcję energetyczną, dzięki elektrowni wodnej o mocy instalowanej 26 MW. Pojemność całkowita zbiornika wynosi 81 hm3. Obecnie zbiornik pełni coraz szerzej funkcję rekreacyjną.

Kaskadę rzeki Wdy tworzą dwie pionierskie zapory (Żur i Gródek), zbiorniki wodne i elektrownie wybudowane i uruchomione w czasie II RP. Projektantem i realizatorem obu tych obiektów był prof. Alfons Hoffmann.

Żur. Zaporę ziemną o wysokości 14 m i zbiornik oddano do eksploatacji w 1929 r. Główna funkcja obiektu jest wytwarzanie energii elektrycznej w elektrowni o mocy 7,5 MW. Zbiornik spełnia obecnie bardzo ważną funkcję rekreacyjną.

Gródek. Zapora ziemna o wysokości 12 m i zbiornik o powierzchni 100 ha oddano do eksploatacji w 1923 roku. Elektrownia posiada moc 3,5 MW i produkcję energii elektrycznej 13 GWh rocznie. Elektrownia pracuje do dnia dzisiejszego, a utworzony zbiornik służy obecnie w dużym stopniu celom rekreacyjnym.

Gdański Węzeł Wodny (GWW) znajduje się na obszarze Żuław Gdańskich i tworzy go cały szereg mniejszych cieków wodnych. Regulacja stanów wody i przepływów na tym obszarze realizowana jest za pośrednictwem szeregu jazów, oraz wrót przeciwsztormowych. Sprawne funkcjonowanie GWW ma ogromne znaczenie dla miasta Gdańska i najbliższych okolic, co boleśnie ujawniło się w czasie powodzi w Gdańsku w 2001 r. GWW przeszedł wiele istotnych modernizacji głównie pod kątem zwiększenia zabezpieczenia przeciwpowodziowego.

Żuławy Wiślane to obszar o powierzchni około 1700 km2 znajdujący się u ujścia Wisły do morza. Jest to obszar o bardzo dużym znaczeniu gospodarczym, społecznym i kulturowym,  poważnie zagrożony powodziami pochodzącymi od Wisły, wezbrań sztormowych na Zatoce Gdańskiej i Zalewie Wiślanym oraz od powodzi lokalnych. Bolesna była powódź  w 1945 r., która zalała całe Żuławy na okres prawie 3 lat, a powstała w wyniku działań wojennych. RZGW Gdańsk zrealizował pomyślnie w latach 2009-2015 projekt Kompleksowej Ochrony przeciwpowodziowej Żuław Wiślanych, który jest kontynuowany. 

Przekop Wisły powstał pod koniec XIX wieku w celu ograniczenia powstawania zatorów lodowych i powodzi przynoszących duże straty społeczne i ekonomiczne w rejonie Gdańska, jako rezultat bardzo skomplikowanego układu ujścia Wisły do Zatoki Gdańskiej [4]. Przekop wymagał dodatkowo wykonania szeregu budowli hydrotechnicznych i regulacji Wisły od miejscowości Silno do morza dla celów żeglugowych. Przekop i towarzyszące temu budowle były bardzo dobrze zaplanowanym i kosztownym przedsięwzięciem, wykonanym w stosunkowo krótkim czasie. Umożliwiło ono nie tylko ochronę przeciwpowodziową odcinka dolnej Wisły oraz Żuław, ale również istotny rozwój żeglugi śródlądowej na terenie Pomorza między portem gdańskim a drogami wodnymi Niemiec.

Kanał Augustowski. Idea kanału położonego w województwie Podlaskim i częściowo na terenie Białorusi, powstała na początku XIX wieku, kiedy rząd pruski zaczął żądać wysokich opłat przy eksporcie zboża i innych towarów przez Gdańsk. W 1823 r. generał I. Prądzyński podjął inicjatywę  budowy kanału. Kanał miał połączyć dorzecze Wisły poprzez rzekę Narew i Biebrzę z rzeką Niemen uchodzącą do Bałtyku. W ten sposób można było ominąć port gdański.

Inwestycja wymagała regulacji 35 km rzek, wykonania 40 km przekopów, budowę 18 śluz i 23 jazów w celu regulacji poziomów wody. Przy budowie pracowało od 5 do 7 tys. pracowników. W 1839 r. nastąpiło otwarcie kanału.

Kanał był regionalną drogą wodną, nie wszedł jednak do eksploatacji w takiej formie jak był projektowany. Stało się tak ze względu na wycofanie się rządu Prus z podatków a ponadto nie został zrealizowany kanał Widawski u ujścia Niemna.

Kanał Augustowski ma łącznie 101 km długości (82 km w Polsce i 29 km w Białorusi). 14 śluz jest na terenie Polski, jedna w pasie granicznym i 3 na terenie Białorusi. Stanowi obecnie bardzo malowniczy szlak wodny dla kajaków, żaglówek i małych statków żeglugi śródlądowej. W 1968 r. został wpisany do rejestru zabytków a w 2007 r. uznano go za pomnik historii. Kanał stanowi siedlisko wielu gatunków ptaków i charakteryzuje się bogactwem ryb. Jest więc wspaniałym obiektem turystycznym dla celów rekreacyjnych wielu ludzi.

Kanał Elbląski zwany też kanałem Elbląsko-Ostródzkim lub kanałem Oberlandzkim znajduje się w województwie Warmińsko Mazurskim. Został wybudowany w latach 1844-60 i pochłonął ogromne środki finansowe.

Kanał posiada całkowitą długość 84,2 km i różnicę poziomów 99,5 m. Celem budowy  było uruchomienie transportu zboża oraz drewna (sosna taborska) z pojezierza do portu w Elblągu. Chodzilo również o rozwój przemysłu w rejonie pojezierza. Projektantem kanału i realizatorem na zlecenie cesarza Fryderyka Wilhelma II był inżynier Georg Jacob Steenke. Jego pomysłem było zastosowanie pochylni dla pokonania dużych wysokości na trasie kanału.

Najwyższy spad pochylni (różnica poziomów wody) wynosi 24,2 m (pochylnia Jelenie). Kanał posiada 5 pochylni i 4 śluzy. Przez wiele lat kanał służył głównie dla celów transportowych. W 1912 r. kanał został udostępniony dla turystów.

W 1978 kanał został uznany jako zabytek techniki, w 2007 r. za jeden z 7 cudów Polski a w 2011 r. jako pomnik historii. W okresie 2011-15 kanał przeszedł rewitalizację i obecnie stanowi bardzo ważny obiekt turystyczno-rekreacyjny. Oprócz żeglugi indywidualnej (kajaki, łodzie, żaglówki) na kanale istnieje regularna żegluga statkami turystycznymi.

Dorzecze dolnej Wisły stanowiło zawsze bardzo istotny element gospodarczy i społeczny, co skutkowało podejmowaniem decyzji o wartościowych obiektach hydrotechnicznych, niezależnie od rządu jaki sprawował tu władzę. Do  wybitnych obiektów regionu należy zaliczyć Przekop Wisły z wieloma obiektami służącymi żegludze, Kanał Augustowski czy Kanał Elbląski.  Przekop Wisły służy korzystnie Żuławom od 120 lat, natomiast dwa kanały zmieniły swoją początkową funkcję transportową na turystyczno-rekreacyjną przynoszącą wiele korzyści społecznych. Wszystkie te trzy inwestycje pochłonęły ogromne środki, a ich idea i realizacja budzą obecnie powszechny szacunek inżynierski.


Oprócz wymienionych powyżej obiektów należy też wymienić inne, które zostały zrealizowane na tym terenie i służą społeczeństwu do dnia dzisiejszego. W podsumowaniu dolnej Wisły nie sposób nie wspomnieć o Kaskadzie Raduni zrealizowanej w latach 1910 – 1937 na zlecenie senatu Miasta Gdańska. Kaskada składa się z 8 elektrowni wodnych o łącznej mocy 14 MW.

Wszystkie te elektrownie pracują nadal i stanowią obecnie piękny przykład osiągnięć dawnej techniki. W czasie budowy Kaskady ilość wytwarzanej przez nią energii elektrycznej była wystarczająca dla Gdańska. Dziś to zapotrzebowanie jest kilkadziesiąt razy większe. Kaskada Raduni swoją pierwotną funkcję energetyczną zamieniła obecnie na turystyczno-rekreacyjną i zaopatrzenie w wodę a ochrona przeciwpowodziowa jest nadal konsekwentnie realizowana.

Zmiany klimatyczne i ich wpływ na gospodarkę wodną

Zmiany klimatyczne i związany z tym wzrost temperatur powietrza oraz zmiany w dystrybucji opadów atmosferycznych budzą wiele kontrowersji i różnych ocen. W naszym regionie nie należy spodziewać się istotnych zmian w wielkości opadów. Sprawą bezdyskusyjną jest natomiast wzrost częstotliwości pojawienia się zdarzeń ekstremalnych oraz rosnąca wartość tych zagrożeń (powodzie i susze).

Długofalowo możemy starać się o zmniejszenie zmian klimatycznych przez ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, jednakże w krótszej skali czasowej powinniśmy starać się o dobrą prognozę spodziewanych zagrożeń oraz przewidzieć środki do ich złagodzenia.

Powszechnie obserwujemy na wszystkich kontynentach zmniejszenie się przepływu w ujściach rzek. Wynika to z tego, że wzrasta wielkość bezzwrotnego poboru rzecznego w ciągu biegu rzek oraz wyższego parowania w wyniku wyższych temperatur powietrza na obszarze dorzecza. Jest to wyraźnie widoczne na przykładzie Wisły. Kiedy w powodziach w XIX wieku przepływy u ujścia rzeki były rzędu 10 tys. m3/s to od czasu wybudowania stopnia Włocławek nie zarejestrowano większego przepływu przez stopień niż 6 tys. m3/s.

Podsumowanie
 
Ustanowienie 2017 roku Rokiem Rzeki Wisły świadczy o tym jak dużą wagę obecny rząd przywiązuje do Wisły i jej dorzecza w kontekście rozwoju kraju. Mówiąc o znaczeniu Wisły należy na to spojrzeć z dwojakiego punktu widzenia. Pierwsze to przeszłość – co zostało zrobione, jakim celom miało służyć oraz czy założenia związane z projektowanymi obiektami hydrotechnicznymi zostały zrealizowane i jakie mają znaczenie obecnie. Drugie spojrzenie to jaka ma być przyszłość Wisły i jej dorzecza w gospodarce, przyrodzie oraz kulturze Polski i w jaki sposób te cele można osiągnąć.

Można przyjąć, że prawie wszystkie wymienione budowle hydrotechniczne funkcjonują nadal, często mimo zaawansowanego wieku, i spełniają założone w projekcie cele. Wiele zbiorników stało się obiektami wielofunkcyjnymi realizując dodatkowo rolę zaopatrzenia w wodę i bardzo często funkcję rekreacyjną. Dotychczas ze strony ekologów nie pojawiły się żądania rozebrania, któregokolwiek z tych obiektów, za wyjątkiem stopnia wodnego Włocławek, który budził i budzi nadal szczególne kontrowersje.

Porównanie z innymi krajami europejskimi pod względem ilości obiektów hydrotechnicznych wypada bardzo niekorzystnie dla Polski. Podczas gdy większość krajów europejskich wykorzystała swoje potencjalne lokalizacje budowli hydrotechnicznych w co najmniej 50% a niektóre kraje nawet w 90% to Polska wykorzystała jedynie około 20% swoich możliwości. Jeżeli przyjąć, że w Polsce mamy około 70 obiektów hydrotechnicznych dużych lub średnich to w wielu krajach liczba tych obiektów oscyluje około 400 – 500 a Hiszpania posiada ich około 1200 [5]. Mamy więc bardzo dużo do zrobienia.

Bardzo istotnym elementem zagospodarowania rzek stał się w ostatnich latach problem ekologiczny i kryteria zrównoważonego rozwoju. Obecnie cała długość doliny Wisły objęta jest Programem NATURA 2000 bądź innymi kryteriami wynikającymi z istnienia parków narodowych, krajobrazowych czy obszarów specjalnej ochrony. Nakłada to wiele ograniczeń przy projektowaniu nowych obiektów hydrotechnicznych. Idea zrównoważonego rozwoju mówi wyraźnie, ze przy planowaniu nowych obiektów musimy brać pod uwagę na równi kryteria gospodarcze, społeczne i ekologiczne. Po głębokiej suszy jaka objęła Polskę w 2015 r. wiele środowisk wysunęło postulaty znacznego zwiększenia pojemności retencyjnej naszych zbiorników wodnych, co pozwoliłoby na lepsze zaopatrzenie w wodę ludności, przemysłu i rolnictwa. Postulatów tych nikt nie negował, ale nowe propozycje budowy zbiorników spotykały się z protestami ekologów. Całkowita pojemność retencyjna istniejących zbiorników na Wiśle i jej dopływach wynosi obecnie 3,46 km3 [6] co stanowi około 10% średniego rocznego z wielolecia odpływu Wisły (34 km3). Jest to stanowczo mało, gdyż w wielu  krajach UE wskaźnik ten wynosi 15% a nawet więcej.

Przyszłość Wisły i jej dorzecza

Podstawowym problemem przyszłościowego wykorzystania Wisły jest przyjęcie wieloletniej strategii gospodarki wodnej (15 – 20 lat), w tym Wisły  oraz kompleksowość rozwiązań. Dziś nie można w sposób oddzielny podchodzić do spraw żeglugi śródlądowej, zaopatrzenia w wodę, energetyki wodnej, ochrony przeciwpowodziowej, łagodzenia skutków suszy czy rekreacji. Wszystkie te aspekty muszą być rozpatrywane równolegle, co oczywiście stwarza kontrowersje między użytkownikami i konieczność dialogu oraz kompromisów. Wymagania te muszą spełniać nie tylko postulaty ekonomiczne, gospodarcze, społeczne, techniczne, ale również ekologiczne. Konieczne jest uwzględnienie w tej strategii rozwoju gospodarczego kraju, jak również wzięcie pod uwagę możliwych zmian klimatycznych. Konieczne jest tworzenie zespołów do opracowania konkretnego projektu składającego się ze przedstawicieli wszystkich specjalności i wszystkich grup zainteresowań. Przyszłość Wisły i jej dorzecza zależy przede wszystkim od władz odpowiedzialnych za sprawy gospodarki wodnej. Przyjęta strategia  rozwoju Wisły, powinna być realizowana konsekwentnie przez wszystkie rządy niezależnie od ich opcji politycznej.

Środowiska naukowe i inżynierskie nie tylko mogą, ale  mają obowiązek przedstawiania możliwych rozwiązań zarządzania gospodarką wodną i wykorzystania naszych zasobów wodnych. Jednak przyjęcie strategii rozwoju Wisły i jej dorzecza oraz realizacja tej strategii należy do rządu.

Wojciech Majewski
IMGW PIB Warszawa

Bibliografia
[1] Fal B. 1997, Przepływy charakterystyczne głównych rzek polskich w latach 1951-1990, IMGW Warszawa
[2] Majewski W., 2013, General characteristics of the Vistula and its basin, Acta Energetica, June 2013
[3] Majewski W., 2015, Zagospodarowanie dolnej Wisły to konieczność i duża szansa dla regionu i polski, Gospodarka Wodna 2/2015 
[4] Majewski W., 2016, Przekop Wisły i jego znaczenie, Gospodarka Wodna 7/2016,
[5] Szymkiewicz R., 2017, Dolna Wisła rzeka niewykorzystanych możliwości, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej
[6] Zbiorniki Wodne w Polsce, 2011, Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej.