Według WHO od 1998 roku na całym świecie skutkami powodzi – bezpośrednio lub pośrednio – dotkniętych zostało ponad 2 miliardy ludzi. Europejska Agencja Środowiskowa podaje, że w latach 1980-2017 straty ekonomiczne z tytułu powodzi w samej Unii Europejskiej wyniosły łącznie blisko 160 miliardów Euro. Poza budową i rozbudową infrastruktury przeciwpowodziowej, ważnym narzędziem do walki z powodziami jest zarządzanie ryzykiem ich wystąpienia. Najważniejszym elementem do oceny i weryfikacji zagrożeń związanych z występowaniem powodzi są mapy zagrożenia powodziowego i mapy ryzyka powodziowego, opracowane w ramach projektu „Przegląd i aktualizacja map zagrożenia powodziowego i map ryzyka powodziowego” przez konsorcjum, którego liderem był IMGW-PIB. Mapy dostępne są w serwisie https://wody.isok.gov.pl/hydroportal.html.
Co stanowiło podstawę do stworzenia map?
Mapy zagrożenia powodziowego (MZP) i mapy ryzyka powodziowego (MRP) zostały opracowane na podstawie zapisów dyrektywy powodziowej, której postanowienia implementowano do polskiego prawodawstwa ustawą Prawo wodne. Z kolei szczegółowe wymagania dotyczące opracowywania map zostały opisane we właściwym rozporządzeniu. Istotne jest, że mapy aktualizowane są w cyklach 6-letnich. Ich obraz przekłada się na plany zarządzania ryzykiem powodziowym i działania zmierzające do poprawy poziomu bezpieczeństwa przeciwpowodziowego kraju.
Opracowanie map musiało być bardzo wymagającym przedsięwzięciem?
Tak, to jeden z największych i najważniejszych projektów w Instytucie w ostatniej dekadzie. Pracowaliśmy nad nim blisko trzy lata. Instytut był liderem projektu w konsorcjum z ARCADIS i MGGP, a zleceniodawcą PGW Wody Polskie KZGW. Jako Instytut przyjęliśmy ofensywną strategię i zaangażowaliśmy nasze centra modelowania powodziowego i suszy, wydziały prognoz i opracowań hydrologicznych. Wspierali nas też pracownicy innych centrów. Mimo presji czasu, wszyscy wykazali się dokładnością i profesjonalizmem.
Czym są mapy zagrożenia powodziowego, a co prezentują mapy ryzyka powodziowego?
Mapy są indykatorem o zagrożeniu i ryzyku powodziowym na danym terenie. Każdy z nas na mapach zagrożenia powodziowego może przeanalizować, gdzie i jak wysokiej wody można spodziewać podczas powodzi. Z kolei na mapach ryzyka powodziowego prezentowane są informacje na temat potencjalnych strat powodziowych i negatywnych skutków powodzi.
Co jest główną treścią map?
Na mapach podstawową informacją są obszary zagrożenia powodziowego, które wyznacza się na podstawie wyników matematycznego modelowania hydraulicznego, z wykorzystaniem systemów informacji geograficznej (GIS), na bazie na numerycznego modelu terenu (NMT). Dla obszarów zagrożenia powodziowego na mapach MZP określone są wartości głębokości wody, a dla dużych miast dodatkowo prędkości i kierunki jej przepływu. Im większa głębokość oraz prędkość wody, tym większe zagrożenie. Ponadto, dla jeszcze dokładniejszej oceny zagrożenia powodziowego, na mapach MZP przedstawione są maksymalne rzędne zwierciadła wody podczas spodziewanej powodzi i wysokości wałów przeciwpowodziowych. Mapy ryzyka powodziowego (MRP) są wizualizacją potencjalnych negatywnych skutków powodzi dla społeczeństwa, środowiska, dziedzictwa kulturowego i gospodarki.
Proces wyznaczania obszarów zagrożenia powodziowego wydaje się skomplikowany. Nasuwa się pytanie, jak dokładnie on przebiegał?
Tak, to proces trudny, wymagający doświadczenia, wiedzy naukowej i praktycznej oraz czasu. Przy opracowywaniu map wykorzystaliśmy matematyczne modelowanie hydrauliczne, jednak wcześniej musieliśmy opracować dane hydrologiczne. Obejmowały one m.in. przepływy maksymalne o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia oraz fal hipotetycznych dla modelowanych cieków. Dla nas to wiedza, z którą mamy kontakt każdego dnia, dla odbiorców brzmi jak zagadka, ale efekty na mapach są czytelne i przejrzyste. Wracając do pytania. Dane hydrologiczne przygotowane zostały w biurach prognoz hydrologicznych IMGW-PIB na terenie całego kraju. Następnie zostały zaimplementowane do modeli hydraulicznych, które odpowiednio wcześniej skalibrowano i zweryfikowano na podstawie historycznych wezbrań. Kolejny krok to modelowanie scenariuszy powodziowych. Wyniki modelowanie były następnie przetwarzane w procesie obróbki GIS, który musi być dokładny i bezbłędny. Obszary zagrożenia powodziowego były następnie symbolizowane w zależności od typu i rodzaju map.
Wspomniał Pan o staranności przy opracowaniu map. Czy można zagwarantować dokładność prezentowanych na nich wyników?
Tak, zdecydowanie. Kontrola map następowała na różnych etapach ich opracowania. Jednak należy pamiętać, że jakość map jest wypadkową przyjętych założeń metodycznych, danych wejściowych, modelu hydraulicznego i opracowania GIS. Nie należy przy tym zapominać o zespole specjalistów odpowiedzialnych za opracowanie map. Ich zaangażowanie pozwoliło uporać się z tym niezwykle trudnym projektem.
Nurtuje mnie pytanie, czy obszary zagrożenia powodziowego przedstawiają na mapach tereny, na których wystąpiły już w historii powodzie?
Przedstawiają tereny, dla których występowanie powodzi zostało statystycznie określone z właściwym prawdopodobieństwem lub dla określonego zdarzenia. Nie oznacza to więc, że na terenach z wyznaczonymi obszarami zagrożenia powodziowego powódź w rzeczywistości na pewno wystąpiła lub bynajmniej nie mamy na nią dowodów. Nie zmienia to jednak faktu, że obszary zagrożenia powodziowego są niezwykle istotną informacją na temat poziomu zagrożenia i ryzyka powodziowego na danym terenie. W projekcie opracowaliśmy scenariusze powodziowe dla prawdopodobieństwa wystąpienia powodzi o przepływie 0,2 proc. – raz na 500 lat, 1 proc. – raz na 100 lat, 10 proc. – raz na 10 lat oraz całkowitego zniszczenia wału przeciwpowodziowego.
Mapy powstały, są aktualizowane. Ciekawi mnie, jaki obszar i liczba rzek objęta była opracowaniem?
Dla zagrożeń powodziami rzecznymi opracowano lub zaktualizowano MZP dla ok. 21 tys. km rzek, natomiast MRP dla ok. 29 tys. km rzek. Przełożyło się to na opracowanie lub aktualizację prawie 60 tys. arkuszy map! Liczby robią wrażenie, a ilość danych jaka została przetworzona była gigantyczna. Proces jest cykliczny, podobnie jak inne zadania wynikające z dyrektywy powodziowej. Produkty tych zadań są poddawane przeglądowi i aktualizacji w cyklach 6-letnich, która wynika w dużej mierze ze zmian danych wejściowych.
Czy i w jakim kierunku można rozwijać mapy?
Mapy zagrożeń powodziowych powinny być rozwinięte w kierunku identyfikacji obszarów zagrożonych od strony szybkich powodzi opadowych powstających wskutek akumulacji spływu powierzchniowego. To potrzeba wynikająca ze zmiany klimatu. Intensywne opady deszczu rozdzielające dłuższe okresy suszy powodują wzrost zagrożenia ze strony tego typu powodzi.
Jakie były kluczowe kwalifikacje konieczne do realizacji projektu?
Szczególnie istotne były umiejętności modelowania hydraulicznego i hydrologicznego, pracy z oprogramowaniem GIS, wiedza i doświadczenie hydrologiczne, a także zdolność działania pod presją czasu. Ostatni rok był szczególny w wyniku pandemii i ograniczeń z tym związanych – koniecznością realizowania obowiązków poprzez pracę zdalną. Tym bardziej chcę podziękować specjalistom, że tak zorganizowali swój czas, często godząc go z obecnością wszystkich domowników, aby projekt dokończyć przy zachowaniu właściwych standardów. Zespół, którym mam przyjemność kierować, to ludzie o najwyższych kompetencjach.
Zdjęcie główne: Andreas Eriksson | Unsplash
Paweł Przygrodzki
Doktor nauk o Ziemi ze specjalizacją hydrologia. W IMGW-PIB od ponad 10 lat. Ekspert w zakresie zagrożenia powodzią i suszą, modelowania hydraulicznego i hydrodynamicznego, prognoz hydrologicznych. Członek Państwowej Rady Gospodarki Wodnej na lata 2020-2023. Promotor i recenzent prac dyplomowych w zakresie nauk o Ziemi. Autor licznych publikacji naukowych i ekspertyz dotyczących hydrologii i gospodarki wodnej. Uczestnik prac w licznych projektach naukowych. Koordynator i kierownik projektów finansowanych ze środków krajowych i zagranicznych.
