Hydrotechnika kluczowa przy realizacji megainwestycji. Znacząco wpływa na bezpieczeństwo infrastruktury

Zagadnienia z obszaru hydrotechniki to istotna część procesu inwestycji infrastrukturalnych. Wytyczane trasy kolejowe czy drogowe mogą bowiem kolidować z naturalnymi ciekami wodnymi lub przebiegać przez tereny o wysokim poziomie wód gruntowych i w związku z tym zmeliorowane. Hydrotechnicy zajmują się więc m.in. rozwiązywaniem kolizji z takimi obiektami, współpracują też z innymi branżami przy projektach systemów odwodnienia, zbiorników retencyjnych czy przepustów i mostów dla istniejących cieków. W praktyce jednak hydrotechnika bywa traktowana jako dodatek do inwestycji.

Hydrotechnika obejmuje m.in. zarządzanie wodami powierzchniowymi, w tym urządzeniami wodnymi i ciekami naturalnymi, które kolidują z planowaną infrastrukturą lotniskową, drogową czy kolejową. Ingerencja w środowisko wodne musi być precyzyjnie analizowana już na etapie projektu.

– Hydrotechnika daje też duże pole do optymalizacji kosztów robót budowlanych, ponieważ odpowiednie rozwiązanie tych kolizji umożliwia na przykład wykonanie mniejszych i krótszych, a więc tańszych w budowie mostów – mówi agencji Newseria Tadeusz Bawolski, projektant branży hydrotechnicznej, koordynator branżowy w projektach programu Port Polska realizowanego przez spółkę Centralny Port Komunikacyjny.

Podczas kwietniowego IV Kongresu Projektantów i Inżynierów odbyła się debata dotycząca hydrotechniki, podczas której eksperci zgodnie wskazywali, iż wciąż zbyt często jest ona traktowana jako element drugoplanowy, uruchamiany na końcu procesu projektowego, mimo iż w istotny sposób współdecyduje o bezpieczeństwie inwestycji, ich trwałości, kosztach oraz poziomie ryzyk technicznych.

– W dużym projekcie, jakim jest Port Polska realizowany w Centralnym Porcie Komunikacyjnym, zakres hydrotechniki moglibyśmy podzielić na dwie części. Trochę inaczej to wygląda w komponencie lotniskowym, w którym przede wszystkim przekształcamy ogromny teren. Przykładowo urządzenia melioracyjne, które były tam potrzebne, dopóki były to grunty rolne, muszą zostać zlikwidowane – wyjaśnia Tadeusz Bawolski. – Trochę inaczej to wygląda w inwestycjach kolejowych, które są liniowe.

Jak podkreśla, w tym przypadku występują punktowe kolizje z systemem wodnym. Dlatego w projekcie trzeba uwzględnić zachowanie systemu melioracyjnego, który będzie przez cały czas funkcjonował po oddaniu inwestycji i przez cały czas będzie spełniać potrzeby okolicznych mieszkańców i rolników.

Inwestycje w rozbudowę infrastruktury kolejowej są kluczowym elementem programu Port Polska, który ma na celu stworzenie zintegrowanego systemu transportowego kraju. Projekt obejmuje budowę węzła kolejowego zintegrowanego z nowym lotniskiem centralnym oraz krajowej sieci kolei dużych prędkości (KDP), połączeń dalekobieżnych i regionalnych, których celem jest m.in. poprawa dostępu do nowoczesnej komunikacji zbiorowej mieszkańców z obszarów wykluczonych transportowo.

Zakres hydrotechniki w projektach kolejowych obejmuje m.in. analizę przepływów, projektowanie przekroczeń cieków, techniczne rozwiązywanie kolizji oraz przygotowanie dokumentacji formalnej.

– Realizując inwestycję kolejową, jesteśmy w stanie tak wytworzyć nowe koryto przekładanego cieku, który koliduje z linią kolejową, żeby ono było bliższe naturze, niż jest obecnie. Musimy bowiem pamiętać, iż wiele z tych cieków zostało w dawnych latach przekształconych i dzisiaj chociaż one się nazywają naturalnymi, to nie zawsze mają taką formą. Natomiast w ramach odpowiedzialnie zrobionego projektu możemy to przywrócić i staramy się to robić, chociaż pewne względy administracyjne stają tutaj na przeszkodzie – wyjaśnia koordynator w projektach programu Port Polska.

Renaturyzacja cieków wodnych polega na przywracaniu ich do najbardziej naturalnego stanu. Celami są: poprawa jakości wód, zwiększenie retencji, czyli umiejętności zatrzymywania wody, a także ograniczenie skutków ekstremalnych zjawisk, w tym powodzi i susz.

Jak podkreśla, to właśnie procedury administracyjne i formalnoprawne, a nie kwestie techniczne, są największym wyzwaniem.

– o ile chodzi o uwzględnienie renaturyzacji w takich projektach, najczęściej borykamy się z tym, iż nasze inwestycje w większości są realizowane na terenach pozyskiwanych poprzez wywłaszczenia – w ten sposób pozyskujemy prawo do dysponowania terenem. Zgodnie z przepisami musimy to robić w zakresie niezbędnym do budowy linii kolejowej i nie zawsze jesteśmy w stanie wykazać, iż zwiększanie tego zakresu robót hydrotechnicznych w celu renaturyzacji jest niezbędne dla linii kolejowej – ocenia Tadeusz Bawolski.

Projektowane systemy melioracyjne i hydrotechniczne muszą być dostosowane do lokalnych warunków hydrotechnicznych, np. poziomów wód gruntowych i rodzaju gleb, ale także do zmieniającego się klimatu i rosnącej intensywności opadów. To wymaga uwzględnienia ryzyka związanego z nadmiarem wód opadowych.

– Zmiany klimatu w projektach kolejowych najbardziej się odciskają na projektach odwodnienia oraz na obiektach branży mostowej. Wynika to z tego, iż musimy się spodziewać, iż wezbrania powodziowe czy nawalne opady deszczu w przyszłości będą intensywniejsze niż dotychczas. Systemy odwodnienia czy rozmiary obiektów mostowych muszą być do tego przystosowane – zaznacza projektant branży hydrotechnicznej.

Jak podkreśla, do projektowania wykorzystywane są specjalne metody obliczeniowe oparte na historycznych danych, ale też rzeczywiste pomiary opadów.

– Korzystamy z tego, co zostało zarejestrowane na deszczomierzach. Patrzymy, jakie deszcze występują współcześnie. To też daje komfort, iż w miarę realizacji inwestycji możemy brać pod uwagę kolejne pojawiające się zdarzenia ekstremalne, które nie są uwzględnione w starszych metodach empirycznych, i w ten sposób przygotowywać się na to, co się dzieje obecnie – wyjaśnia Tadeusz Bawolski.