Odrę wykorzystywano do żeglugi i przewozu osób oraz towarów już w XVII wieku. Rola tej drogi wodnej wrosła szczególnie w latach 20. i 30. XX wieku i jeszcze w latach 70. Odra stanowiła bardzo ważny szlak transportowy w Polsce. Jednak w okresie 1980-1990, w wyniku niedofinansowania infrastruktury oraz licznych zaniedbań, znaczenie rzeki dla żeglugi śródlądowej drastycznie spadło. Przewóz towarów spadł o kilkadziesiąt procent, a warunki hydromorfologiczne Odry uległy pogorszeniu. Współczesna koncepcja Odrzańskiej Drogi Wodnej na nowo ożywiła dyskusje na temat możliwości rozwoju żeglugi śródlądowej w Polsce.
AUTOR: Robert Banasiak IMGW-PIB/Centrum Badań i Rozwoju/Zakład Hydrologii i Inżynierii Zasobów Wodnych
Jeszcze w chwili przystąpienia Polski do Unii Europejskiej perspektywy rozwoju żeglugi były kreślone dość pesymistycznie[i]. Jako przyczynę wskazywano szereg właściwości polskich rzek, takich jak: duże wahania poziomu wód, brak regulacji dużych cieków wodnych łącznie z ich dopływami, długie okresy występowania zjawisk lodowych, słabo rozbudowane zaplecze portów. Według danych Najwyższej Izby Kontroli z 2014 roku[ii] oraz Głównego Urzędu Statystycznego z 2017 roku[iii], transport towarów śródlądowymi drogami wodnymi był w skali kraju śladowy. W okresie 2000-2016 udział transportu śródlądowej w przewozie ładunków zmniejszył się z 0,8 do 0,3 procenta.
Mimo tych problemów rozwój ODW miał swoich gorących orędowników, do których w szczególności należy zaliczyć byłego dyrektora wrocławskiego oddziału IMGW – doc. A. Dubickiego, organizatora Konferencji “Odrzańska Droga Wodna stan obecny i perspektywy”[iv] .
Wkrótce zmieniła się również polityka transportowa państwa polskiego w tym zakresie. W 2017 roku Polska przystąpiła do Europejskiego porozumienia w sprawie głównych śródlądowych dróg wodnych o znaczeniu międzynarodowym (TEN-T) i zostaliśmy zobowiązani do zapewnienia odpowiednich parametrów na wybranych drogach wodnych w granicach kraju. Akt ten poprzedzony był też innymi ważnymi deklaracjami politycznymi i gospodarczymi. Zapewnienia o wspólnych celach i woli rozwoju połączenia Odry z Dunajem wyrazili w 2016 roku prezydenci Polski i Czech. Dalsze spotkania odbywały się już na poziomie ministerialnym i eksperckim, co zaowocowało w 2017 roku podpisaniem trójstronnego memorandum (wraz ze Słowacją) o rozwoju żeglowności na Odrze, Łabie i Dunaju. Widoczne są już pierwsze efekty tych porozumień. Czechy poinformowały o przystąpieniu do realizacji kanału żeglugowego biegnącego od Ostrawy do granicy z Polską, będącym bardzo ważnym elementem szlaku międzynarodowego E30, łączącego sieć dróg wodnych w Czechach i w Polsce. Z kolei Wody Polskie (poprzez RZGW Gliwice) realizują inwestycje poprawiające warunki transportu wodnego na Odrzańskiej Drodze Wodnej w województwie opolskim. Na Odrze swobodnie płynącej trwają prace projektowe kolejnych dwóch kolejnych stopni wodnych – Lubiąż i Ścinawa. Obecnym celem rozwoju ODW jest osiągnięcie Va klasy żeglowności, co pozwoli włączyć Odrę do systemu dróg międzynarodowych[v]. Aby było to możliwe, szlak żeglowny musi spełniać następujące parametry: minimalna szerokość 50 m, minimalna głębokość tranzytowa 2,8 m, minimalny promień osi łuku 650 m.
Ekspercki wkład IMGW-PIB w rozwój koncepcji ODW
W 2016 roku Ministerstwo Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej opublikowało „Ekspertyzę w zakresie rozwoju śródlądowych dróg wodnych w Polsce na lata 2016-2020 z perspektywą do roku 2030”[vi]. W dokumencie tym zarysowano m.in. koncepcję skanalizowania Odry swobodnie płynącej, przy czym na odcinku od Malczyc do ujścia Nysy Łużyckiej przedstawiono propozycje budowy czternastu dodatkowych stopni wodnych, a na Odrze granicznej od pięciu do jedenastu stopni (ewentualnie na kanale lateralnym) w zależności od wariantu. Rok później Ministerstwo Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej wraz z Zarządem Morskich Portów Szczecin i Świnoujście uruchomiło kolejne etapy przygotowania Programu rozwoju Odrzańskiej Drogi Wodnej. Do współpracy zaproszono Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, który przygotował roboczy raport techniczny „Analiza profilu podłużnego zwierciadła wody rzeki Odry na odcinku od Raciborza do ujścia Nysy Łużyckiej dla przepływu trwającego wraz z wyższymi 240 dni w roku (dla istniejącej zabudowy hydrotechnicznej oraz propozycji zabudowy hydrotechnicznej)”.
Pierwszy raport IMGW i alternatywne propozycje rozwoju ODW
W opracowaniu dokonano wstępnej weryfikacji hydrologicznych uwarunkowań dla żeglugi na Odrze oraz przeprowadzono obliczenia hydrauliczne w celu wyznaczenia profili zwierciadła wody dla trzech wariantów lokalizacji stopni wodnych: (i) stanu istniejącego, (ii) wg propozycji MGMiŻŚ oraz (iii) wg propozycji IMGW-PIB. Na potrzeby tej analizy przygotowano trzy jednowymiarowe modele hydrauliczne obejmujące odcinek Odry od Kędzierzyna-Koźla do ujścia Nysy Łużyckiej (z wyjątkiem odcinka Wrocławskiego Węzła Wodnego). Wyznaczono warunki przepływu (głębokości wody) i wysokości piętrzenia na proponowanych stopniach wodnych oraz określono zakres niezbędnych prac regulacyjnych w korycie Odry, tj. pogłębienia i poszerzenia dna do zapewnienia głębokości tranzytowej na szlaku żeglugowym co najmniej 2,8 m w warunkach przepływu trwającego wraz z wyższymi 240 dni w roku. Wówczas IMGW-PIB przedstawił koncepcję lokalizacji stopni w konfiguracji istotnie zmienionej w stosunku do propozycji MGMiŻŚ, przy dwóch podstawowych założeniach: i) ograniczeniu wysokości piętrzenia na stopniach do rzędnej zwierciadła wody ok. 1 m ponad przylegający teren, ii) pogłębieniu koryta właściwego o nie więcej niż 1 m, by ograniczyć ingerencję w środowisko. Takie podejście determinowało położenie kolejnych stopni wodnych. W rezultacie powstał profil drogi wodnej z dodatkowymi dwudziestoma stopniami wodnymi (wraz ze stopniami Lubiąż i Ścinawa). Opracowywaniem koncepcji dalszej kaskady stopni wodnych na Odrze granicznej zajęło się Biuro Odrzańskiej Drogi Wodnej przy Zarządzie Morskich Portów Szczecin i Świnoujście[vii].
Wariant C.3. Instytut wspiera Biuro Odrzańskiej Drogi Wodnej
W kolejnym zleceniu Biura ODW uściślono już specyfikacje wymogów hydrologicznych[viii]. W zaproponowanej metodyce przyjęto, że granice najniższej (Qmin,ż) i najwyższej wody żeglugowej (Qmax,ż) są na poziomie przepływu trwającego wraz z większymi odpowiednio 276 i 14 dni w roku (z 75 % gwarancją wystąpienia dla obydwu), co oznacza jeszcze bardziej wydłużone warunki żeglugi w stosunku do wymaganych. Na tych podstawach Instytut zrealizował kolejną ekspertyzę „Profil podłużny zwierciadła wody Odry na odcinku od Brzegu Dolnego do ujścia Nysy Łużyckiej w warunkach najniższego i najwyższego przepływu żeglownego dla zabudowy hydrotechnicznej w wariancie C.3”. Dokonano w niej weryfikacji rezultatów poprzedniego opracowania. Liczba stopni wodnych na Odrze od Malczyc do ujścia Nysy Łużyckiej zredukowano o dwa, a niektóre wcześniej zaproponowane lokalizacje uległy przesunięciom w wyniku uwag zgłoszonych przez różnych interesariuszy w trakcie konsultacji społecznych przeprowadzonych przez Zarząd Portów Morskich. W projekcie zwrócono uwagę, aby istniejące posterunki wodowskazowe były w jak najmniejszym stopniu dotknięte wpływem budowli piętrzących. Ponownie wyznaczono profil zwierciadła wody do poprawionej koncepcji zabudowy, wyznaczono odcinki rzeki wymagające regulacji oraz parametry przepływu wody, takie jak prędkość przepływu i naprężenia ścinające w przekrojach obliczeniowych koryta rzeki (dla ocen morfodynamicznych).
Politechnika Wrocławska i IMGW-PIB łączą siły
31 lipca 2018 roku Zarząd Morskich Portów Szczecin i Świnoujście rozpoczął realizację projektu badawczego w zakresie poprawy żeglowności rzeki Odry. W jego ramach zostały przygotowane dwa opracowania techniczne: „Koncepcja badawczo-techniczna modernizacji skanalizowanego odcinka Odrzańskiej Drogi Wodnej do klasy żeglowności Va” oraz „Badawcze wytyczne dla projektowania stopni wodnych na Odrze swobodnie płynącej, planowanych w celu uzyskania drogi wodnej o klasie żeglowności Va”. Wykonawcą analiz dla Odry skanalizowanej była Politechnika Wrocławska, a przy niej także IMGW-PIB. Powstała szczegółowa ocena techniczna istniejącej infrastruktury wodnej oraz koncepcje techniczne poprawy żeglowności ODW z podziałem na sekcje pomiędzy poszczególnymi stopniami wodnymi. Politechnika Wrocławska przeprowadziła także pomiary (sondowanie) dna Odry na całym skanalizowanym odcinku rzeki. IMGW-PIB natomiast zrealizował badania hydrauliczne, opierając się na nowej batymetrii oraz implementując sterowania jazów (z zastosowaniem modułu ‘control structures’) w oprogramowaniu MIKE 11. Powstał także model dla odcinka Odry wraz z kanałami żeglugowymi we Wrocławskim Węźle Wodnym. W rezultacie określono profile zwierciadła wody dla najniższej i najwyższej wody żeglownej oraz prześwity pod mostami i innymi instalacjami. Zweryfikowano przepływy wody kontrolnej dla istniejących stopni wodnych oraz wyznaczono odpowiadające im rzędne zwierciadła wody[ix].
Finalizacja prac koncepcyjnych rozwoju ODW
Firma HDV Hydroprojekt Warszawa na bazie wariantu C.3 przygotowała koncepcję planistyczną dla Odry swobodnie płynącej. IMGW-PIB wspierał te zadania w ramach kolejnej umowy zawartej z Zarządem Portów Szczecin Świnoujście. W efekcie powstała aktualizacja uwarunkowań hydrologicznych, w szczególności wód powodziowych o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia, tj. p = 1; 0,3; 0,2 i 0,05 proc. (najniższe prawdopodobieństwo wystąpienia raz na dwa tysiące lat), wraz z odpowiadającymi im rzędnymi zwierciadła wody w przekrojach planowanych stopni wodnych[x]. Był to newralgiczny i trudny element opracowania, ze względu na szczególne uwarunkowania propagacji fal wezbraniowych w dolinie Odry, przy przewyższeniach poziomu zwierciadła wody ponad koronę wału, oraz możliwą wariantowość przeprowadzenia analiz statystycznych. Do określenia wpływu retencji dolinowej na transformację fali wezbraniowej oraz na wartość przepływu maksymalnego, po raz pierwszy dla Odry swobodnie płynącej, wykorzystano modele hydrauliczne dwuwymiarowe. W sporządzonym raporcie przedstawiono wyniki dla trzech wariantów – pierwszy był zgodny z wartościami określonymi jeszcze w ramach projektu ISOK (2010-2013), w wariancie drugim i trzecim uwzględniono korekty wartości przepływów maksymalnych dla powodzi w lipcu 1997 roku (znaczne, sięgające nawet 1000 m3/s, które wynikają z modelowania i analizy hydraulicznej)[xi] oraz inne wybory statystycznych rozkładów przepływów maksymalnych rocznych będących podstawą tej analizy (dane empiryczne). Z uzyskanych informacji wynika, że PGW Wody Polskie wybrały wariant pierwszy.
C.4.2 nowym projektem rozbudowy ODW
Ostatecznie w wyniku obliczeń i analiz konsultingowych wyłoniła się koncepcja C.4.2 budowy osiemnastu dodatkowych stopni wodnych na Odrze do przekroju ujścia Nysy Łużyckiej (poniżej Ścinawy) oraz dziewięciu na Odrze granicznej wraz z częściową regulacją koryta rzeki[xii]. Wariant ten stosunkowo nieznacznie różni się od C.3 i zawiera korekty lokalizacji względem niektórych dopływów Odry, lepiej wykorzystuje obecną trasę rzeki i możliwość prowadzenia kanałów żeglugowych ze śluzami. Odległości pomiędzy sąsiednimi stopniami wodnymi na odcinku do ujścia Nysy Łużyckiej wynoszą od 6,5 do 19 km (wartość średnia to 12,88 km), natomiast wysokość piętrzenia zawiera się w granicach od 1,93 m (stopień Brody) do 3,76 m (stopień Wietszyce), z wartością średnią 3,08 m.
W ciągu kilku ostatnich lat podjęto i zrealizowano szereg działań na rzecz rozwoju żeglugi śródlądowej w Polsce, w tym Odrzańskiej Drogi Wodnej. IMGW-PIB odegrał ważną rolę w sporządzeniu studiów i koncepcji planistycznych mających poprawić warunki żeglugowe na Odrze swobodnie płynącej. Instytut w swoich strategicznych celach badawczych wymienia aspekt żeglugi śródlądowej w kontekście opracowywania racjonalnych rozwiązań inwestycyjnych, poprzez właściwe szacowanie i wiarygodne prognozy reżimów opływu oraz zapewnienie warunków bezpiecznego, trwałego i efektywnego pływania w okresach nawigacyjnych. Jak wskazujemy w ekspertyzach, rozwój dróg wodnych w Polsce jest możliwy, lecz powinien odbywać się z uwzględnieniem potrzeb środowiskowych, przeciwpowodziowych, hydroenergetycznych, retencyjnych czy turystycznych. Ostateczny wybór rozwiązań leży w gestii resortów i instytucji rządowych odpowiedzialnych za utrzymaniu i rozbudowę infrastruktury śródlądowej w Polsce.
[i] Paprocki W., Pieriegud J., 2004, Perspektywy rozwoju polskiej żeglugi śródlądowej w rozszerzonej Unii Europejskiej, Problemy Ekonomiki Transportu, 1, 57-69.
[ii] Najwyższa Izba Kontroli, 2014, Funkcjonowanie żeglugi śródlądowej, raport KIN-4101-04-2013.
[iii] Główny Urząd Statystyczny, 2017, Żegluga śródlądowa w Polsce w latach 2014-2017, Informacje Statystyczne.
[iv] Kulczyk J., Dubicki A., Olearczyk D. (red.), 2013, Odrzańska Droga Wodna stan obecny i perspektywy, Polskie Towarzystwo Geofizyczne. materiały konferencyjne.
[v] Daca P., 2012, Autorska analiza dostosowania Odrzańskiej Drogi Wodnej do co najmniej IV klasy żeglowności.
[vi] MGMiŻŚ, 2016, Ekspertyza w zakresie rozwoju śródlądowych dróg wodnych w Polsce na lata 2016-2020 z perspektywą do roku 2030, Warszawa.
[vii] Ewertowski R., Dybkowska-Stefek D., Relisko-Rybak J., 2019, Uzyskanie na Odrze granicznej klasy żeglowności Va – badania modelowe koncepcji zabudowy stopniami wodnymi, Gospodarka Wodna, 12, 15-25.
[viii] Dybkowska-Stefek D., 2018, Metodyka określania rzędnej zwierciadła wody odpowiadającej najwyższej wodzie żeglownej w dowolnym przekroju poprzecznym Odrzańskiej Drogi Wodnej po jej modernizacji, Zarząd Morskich Portów Szczecin i Świnoujście S.A., Biuro ds. Odrzańskiej Drogi Wodnej.
[ix] IMGW-PIB, 2019, Obliczenia profilu podłużnego zwierciadła wody Odry na odcinku od Koźla do Malczyc w warunkach najniższego i najwyższego przepływu żeglownego.
[x] IMGW-PIB, 2020, Określenie przepływów maksymalnych wraz z odpowiadającymi im rzędnymi zwierciadła wody w przekrojach planowanych stopni wodnych na Odrze swobodnie płynącej.
[xi] Banasiak R., 2018, Powódź w lipcu 1997 r. na Odrze – weryfikacja przepływów maksymalnych, Gospodarka Wodna, 9, 269-274.
[xii] IMGW-PIB, 2020, Wyznaczenie profilu podłużnego zwierciadła wody na odcinku rzeki Odry od Ścinawy do ujścia Nysy Łużyckiej w warunkach najniższego i najwyższego przepływu żeglownego. Wariant zabudowy C4 i C.4.2.
Zdjęcie główne: Grzegorz Kilian
Robert Banasiak
Doktor nauk technicznych w dyscyplinie inżynierii środowiska. W IMGW-PIB od 2010 roku, wcześniej pracował na Uniwersytecie Gandawskim (Belgia) oraz Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu, a także w firmach konsultingowych. Zajmuje się zagadnieniami z obszaru hydrauliki, hydrologii, gospodarki i inżynierii wodnej. W ostatnich latach realizował prace z zakresu oceny zagrożenia powodziowego dla rzeki Odry i jej dopływów, studium efektywności zbiornika Racibórz oraz rozwoju Odrzańskiej Drogi Wodnej. W pracy łączy możliwości technik GIS, numerycznych modeli hydrodynamicznych (1D i 2D) oraz hydrometrii. Jest autorem 70 publikacji naukowych oraz 300 opracowań badawczo-technicznych. Ekspert Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz Research Executive Agency (UE).
