Regulacja vs. renaturyzacja

Rozmowa ze Zbigniewem Popkiem

Regulacja i renaturyzacja – czy to dwie skrajne metody? Jak najlepiej wytłumaczyć laikowi, na czym polega zasadnicza różnica między nimi?

Zbigniew Popek: Najkrócej można powiedzieć, że celem regulacji jest dostosowanie rzeki naturalnej do określonych potrzeb gospodarczych, co zwykle prowadzi do dużych przekształceń morfologicznych koryta i w efekcie – do niszczenia naturalnych siedlisk przyrodniczych. Natomiast renaturyzacja jest „odwrotnością regulacji”, ponieważ polega na takim przekształceniu rzeki wcześniej uregulowanej, aby poprzez uaktywnienie procesów przyrodniczych doprowadzić do samoistnej odbudowy utraconych wcześniej siedlisk naturalnych i uzyskać poprawę stanu ekologicznego rzeki, przy jednoczesnym zachowaniu wymaganych funkcji gospodarczych. Należy podkreślić, że środowiskowe efekty renaturyzacji rzeki są również korzystne ze względów ekonomicznych, ponieważ między innymi ulegają zmniejszeniu dotychczasowe koszty konserwacji koryta, poprawia się jakość wody, następuje wzrost retencji, co z kolei powoduje wzrost dyspozycyjnych zasobów wodnych, a także zmniejszenie zagrożenia powodziowego i związanych z nimi strat.

Zdarzają się sytuacje, w których trzeba znaleźć złoty środek między regulacją a renaturyzacją? Czy da się pogodzić obie koncepcje?

ZP: Oczywiście. Zwykle dostępne są kompromisowe rozwiązania umożliwiające uzyskanie określonych wymagań gospodarczych, aczkolwiek najczęściej nie w 100 proc., z jednoczesnym ograniczeniem do minimum strat przyrodniczych. Taki sposób regulacji rzek nazywamy „regulacją naturalną”, w przeciwieństwie do dawniej stosowanej „regulacji technicznej”, w której nie brano pod uwagę jej negatywnego wpływu na środowisko. Regulacja naturalna jest trudniejsza w projektowaniu i realizacji robót, ponieważ wymaga szerokich badań wstępnych i analiz przyrodniczych, aby przyjęte rozwiązanie spełniało zarówno potrzeby wynikające z gospodarczego wykorzystania rzeki, jak i dawało możliwość nie tylko zachowania dotychczasowych funkcji przyrodniczych rzeki, ale w wielu przypadkach poprawiało jej stan ekologiczny.

Często mówimy o regulacji jako ingerencji w naturę. Czy jednak istnieją przykłady, gdzie regulacja paradoksalnie wspiera procesy naturalne?

ZP: Istnieje wiele przykładów pozytywnego wpływu regulacji na stan środowiska, zwłaszcza regulacji naturalnej, w której zwraca się szczególną uwagę na zachowanie równowagi hydrodynamicznej koryta oraz warunków do ciągłości przebiegu naturalnych procesów przyrodniczych. Regulacja naturalna, nazywana również „przyjazną dla środowiska”, opiera się na zasadach tzw. francuskiej szkoły regulacji, której prekursorem był inż. Louis Fargue (1827-1910). Na podstawie badań przeprowadzonych na odcinku rzeki Garonny sformułował on cztery prawa opisujące charakterystyki morfologiczne stabilnych koryt meandrujących. Prawa Fargue’a były stosowane w projektowaniu tras regulacyjnych rzek żeglownych we Francji, niemniej mają one charakter uniwersalny, ponieważ ich słuszność została potwierdzona wynikami badań prowadzonych na całym świecie. Doskonałym przykładem jest uregulowany w ok. 90% odcinek Wisły na obszarze Natura 2000 „Małopolski Przełom Wisły”, który po ponad 50 latach od regulacji ma wciąż dużą wartość przyrodniczą, wynikającą przede wszystkim z zachowania równowagi hydrodynamicznej rzeki i stabilności przekształconego koryta. W efekcie w korycie rzeki obecne są stale odnawiające się piaszczyste łachy śródkorytowe i stałe wyspy. Jednym z głównych celów regulacji tego odcinka Wisły była ochrona przed powodziami powodowanymi przez zatory lodowe, co wymagało ukształtowania nowej trasy koryta głównego. Pozytywne efekty regulacji rzeki uzyskano w wyniku zastosowania łuków o zmiennej krzywiźnie, tj. takich, jakie występują w stabilnych dynamicznie piaszczystych rzekach naturalnych, a także zastosowania różnego typu budowli regulacyjnych wykonanych głównie z materiałów naturalnych – kamienia, faszyny, świeżej wikliny. Pozytywne efekty regulacji można również obserwować na wielu innych odcinkach rzek, gdzie w celu ograniczenia nadmiernej erozji brzegów zastosowano umocnienia biotechniczne i roślinne, w tym drzewa i krzewy. Oprócz stabilizacji brzegu tego typu umocnienia spełniają inne funkcje środowiskowe: tworzą biofiltry poprawiające jakość wód rzecznych oraz zmniejszające dopływ do rzeki zanieczyszczeń pochodzących ze spływu powierzchniowego z doliny i dopływu gruntowego; ocieniają rzekę, co zmniejsza zarastanie koryta oraz poprawia warunki tlenowe wody; stanowią siedlisko dla wielu gatunków ptaków, drobnych ssaków i bezkręgowców, co wpływa na zwiększenie bioróżnorodności terenu.

Jakie są najczęstsze problemy wynikające z regulacji rzek? Gdzie najczęściej są popełniane błędy? Czy każdą uregulowana rzekę da się zrenaturyzować?

ZP: Podstawowym problemem jest brak stabilności hydrodynamicznej koryta, który występuje przede wszystkim w rzekach uregulowanych według zasad technicznych, a zwłaszcza według stosowanych przez tzw. szkołę niemiecką. Rzeki tak uregulowane mają jednolity i uproszczony przekrój poprzeczny, a trasa koryta jest nadmiernie wyprostowana i uformowana za pomocą łuków kołowych o dużych promieniach. Przykładem rzeki o takich parametrach geometrycznych jest odcinek Dolnej Wisły, który w granicach zaboru pruskiego był regulowany pod koniec XIX i na początku XX wieku. „Sztuczna” geometria koryta regulacyjnego spowodowała utratę stabilności hydrodynamicznej rzeki, ponieważ charakterystyki hydrauliczne przepływu wody i transportu rumowiska zaczęły wyraźnie odbiegać od parametrów naturalnego koryta rzecznego, formowanego przez długookresowe, naturalne procesy morfologiczne. Niewłaściwie wykonana regulacja spowodowała, że koryto Dolnej Wisły podlega procesom ciągłej modyfikacji w celu dostosowania parametrów geometrycznych i hydraulicznych przepływu do reżimu hydrologicznego rzeki. W efekcie braku stabilności rzeki, niszczeniu ulegają budowle regulacyjne i umocnienia brzegowe, tworzą się odsypiska śródkorytowe i miejsca erozyjne, co powoduje konieczność ciągłego powtarzania prac utrzymaniowych. W przypadku realizacji regulacji naturalnej na ogół nie ma większych problemów z zachowaniem równowagi hydrodynamicznej rzeki i stabilności przekształconego koryta. Warto podkreślić, że zasady projektowania regulacji naturalnej oparte są na tzw. francuskiej szkole regulacji, której prekursorem był inż. Louis Fargue (1827-1910). Na podstawie badań przeprowadzonych na odcinku rzeki Garonny sformułował on cztery prawa opisujące charakterystyki morfologiczne stabilnych koryt meandrujących. Prawa Fargue’a były stosowane w projektowaniu tras regulacyjnych rzek żeglownych we Francji. Tym niemniej mają one charakter uniwersalny, ponieważ ich słuszność została potwierdzona wynikami badań prowadzonych na świecie na wielu rzekach typu meandrującego. Możliwości renaturyzacji rzek należy rozpatrywać przede wszystkim w odniesieniu do rzek źle uregulowanych, tj. charakteryzujących się brakiem równowagi hydrodynamicznej i związanymi z tym problemami z utrzymaniem wymaganych parametrów technicznych i użytkowych. Zakres renaturyzacji musi być oczywiście dostosowany do wielkości rzeki, charakterystyki jej otoczenia krajobrazowego oraz znaczenia gospodarczego. Biorąc pod uwagę względy środowiskowe, najbardziej pożądana jest renaturyzacja rzek na obszarach rolniczych, które w największym stopniu uległy negatywnym przekształceniom. Celem renaturyzacji takich rzek jest poprawa jakości wody, wzrost retencyjności oraz warunków funkcjonowania biocenoz rzecznych. Stosunkowo najłatwiej realizowana jest renaturyzacja mniejszych rzek, położonych na terenach cennych przyrodniczo i krajobrazowo oraz o dużym potencjale turystyczno-rekreacyjnym (np. na terenach parków miejskich). Tym niemniej, jak pokazują przykłady zagraniczne, częściowa renaturyzacja możliwa była nawet na odcinkach dużych rzek żeglownych, takich jak Dunaj i Ren.

Czy są przypadki, gdzie renaturyzacja nie jest optymalnym rozwiązaniem i lepsze efekty daje częściowa regulacja? Co decyduje o wyborze takiej drogi?

ZP: Największym wyzwaniem w aspekcie renaturyzacji są rzeki płynące przez obszary intensywnie zagospodarowane, tj. przez tereny zurbanizowane i przemysłowe oraz leżące w pobliżu ważnych obiektów infrastruktury drogowej, kolejowej, oczyszczalni ścieków, wysypisk odpadów, itp. W takich warunkach na ogół możliwa jest jedynie rewitalizacja rzeki uregulowanej, tj. poprawa jej stanu ekologicznego w wyniku działań technicznych i biotechnicznych prowadzonych w mniejszym zakresie. Z założenia rewitalizacja nie powoduje zmian morfologicznych koryta, co ma istotne znaczenie z uwagi na zagospodarowanie terenu przyległego do rzeki, gdzie zwykle brakuje wolnej przestrzeni umożliwiającej zmiany ukształtowania koryta w planie i przekroju poprzecznym – jak to ma miejsce w przypadku renaturyzacji rzeki. Jeżeli regulacja rzeki naturalnej jest uzasadniona ważnymi względami gospodarczymi lub potrzebą ochrony przeciwpowodziowej, wówczas najlepszym rozwiązaniem będzie ukształtowanie koryta rzeki według zasad regulacji naturalnej.

Czy regulacja rzek w kontekście zmiany klimatu traci na znaczeniu? Jak renaturyzacja wpisuje się w działania adaptacyjne wobec takich wyzwań jak susze czy powodzie?

ZP: Uważam, że obecnie regulacja rzek straciła na znaczeniu nie tylko w obliczu zachodzącej zmiany klimatu, ale przede wszystkim w wyniku współczesnych przekształceń społeczno-gospodarczych. W XIX wieku, gdy rozpoczęto na masową skalę regulować duże rzeki, głównie w Europie i Ameryce Północnej, celem regulacji było tworzenie sieci dróg wodnych. Żegluga śródlądowa była wówczas jedynym dostępnym środkiem transportu ładunków masowych, jako że w tym czasie takich możliwości nie dawały nieliczne linie kolejowe, nie wspominając o transporcie drogowym opartym na zaprzęgu konnym. Obecnie śródlądowy transport wodny traci na znaczeniu, ponieważ stale zmniejsza się ilość towarów masowych takich jak węgiel, koks, rudy metali. Ponadto, w porównaniu z innymi środkami transportu żegluga odbywa się dość wolno, ulega często zawieszeniu ze względu na za niskie lub za wysokie stany wód. Regulacja rzek dla potrzeb rolnictwa również traci na znaczeniu, ponieważ wydajność upraw położonych na terenach poza dolinami rzek jest obecnie na tyle wysoka, że tereny dolinowe są coraz częściej ekstensywnie użytkowane lub przekształcają się w nieużytki. Kolejnym celem klasycznej regulacji rzek było umożliwienie spływu lodów oraz zapewnienie odpowiedniej przepustowości koryta ze względu na ochronę przed powodzią. Ten cel regulacji również w wielu przypadkach ma obecnie mniejsze znaczenie niż w przeszłości. W wyniku ocieplenia klimatu zmniejsza się możliwość powstawania pokrywy lodowej na rzekach, stąd mniejsze jest również zagrożenie wystąpienia powodzi zatorowych w okresach spływu lodów. Ponadto, według współcześnie preferowanej strategii „odsuwania powodzi od ludzi”, bezpieczeństwo powodziowe i ograniczenie wielkości strat można trwale zapewnić przede wszystkim poprzez odpowiednie zagospodarowanie terenów zagrożonych powodzią (użytki zielone, lasy łęgowe, brak zabudowy i ważnych obiektów infrastruktury), a nie przez zwiększanie przepustowości koryta głównego i budowę nowych obwałowań lub podwyższanie istniejących. Powyższe przesłanki, łącznie z obserwowanymi efektami zmiany klimatu, wyraźnie wskazują na konieczność bardziej intensywnej renaturyzacji nie tylko samych koryt rzecznych, ale także związanych z nimi dolin. Tylko poprzez działania renaturyzacyjne można skutecznie ograniczyć negatywne skutki zmiany klimatu. Renaturyzacja rzek i dolin przyczynia się bowiem do łagodzenia skutków susz i powodzi oraz obniżania temperatury powietrza, ponieważ w jej efekcie między innymi zwiększa się ocienienie koryta przez wysoką roślinność brzegową, poprawia się jakość wody, zmniejsza się szybkości odpływu wody, wzrasta zdolność retencyjna koryta rzecznego i doliny.