Влияние на язовирите и други хидротехнически съоръжения по отношение на потенциалните речни наводнения

Около една трета от всички язовири в България са определени като потенциално опасни, тъй като акумулират значителни обеми вода, и разрушаването им може да причини вредни последици за населението и имуществото му, околната среда, икономиката и културните и материалните ценности. В това число са всички язовири на предприятие „Язовири и каскади”, голяма част от язовирите, стопанисвани от „Напоителни системи” ЕАД, всичките язовири за питейно водоснабдяване, както и някои язовири на общини или сдружения за напояване. Броят на потенциално опасните язовири по поречията на реките в Черноморския район за басейново управление на водите са, както следва:

1. на р. Батова – Добруджански черноморски реки – 1бр.

2. на р. Провадийска и р.Девня – 10 броя;

3. на р. Камчия – 31 броя;

4. на Севернобургаски реки – 10 броя;

5. на Мандренски реки – 11 броя.

6. на Южнобургаски реки, р. Велека и р. Резовска – 2 броя

Язовирните стени на тези 65 броя язовира са земнонасипни, попадащи в два сеизмични района съответно със VІІ-ма и VІІІ-ма степен на сеизмичен интензитет. Преобладаващият брой потенциално опасни язовири са в VІІ-ма сеизмична зона, а в VІІІ-ма са само следните шест язовира:

а) яз. „Ляхово” в поречието на р. Батова;

б) яз. „Съединение” в поречието на р. Главница, ляв приток на р. Врана;

в) яз. „Фисек” в поречието на р. Пакоша, ляв приток на р. Врана;

г) яз. „Вардун 1” в поречието на р. Луда Камчия;

д) яз. „Лиляк” в поречието на приток на р. Врана;

е) яз. „Поляница” в поречието на р. Врана – пълни се от деривационен канал.

Изграждането и поддържането на експлоатационно и техническо състояние на язовирните стени на тероторията на Република България е регламетирано с Наредба № 13/ 29.01.2004 г. за условията и реда за осъществяване на техническата експлоатация на язовирни стени и съоръженията към тях и Правилника за правилна и безопасна експлоатация и поддържане на съоръженията на хидромелиоративната инфраструктура.

При проектирането и изграждането на язовирни стени се спазват и контролират изискванията още на „Норми за проектиране на хидротехнически съоръжения”. Основни положения от 1985 г., „Норми за проектиране на насипни язовирни стени”, както и „Основни положения при инженерните проучвания за строителните обекти”.

С оглед на гореизложеното, при проучването и проектирането на хидротехнически съоръжения се залага контролируем риск от наводнения.

Този контролируем риск е свързан с:

а) Качеството на проучвателните и проектантски работи;

б) Качеството на материалите при строителство, както и устойчивостта на земната основа;

в) Качеството на извършваните строително монтажни работи;

г) Качеството и сигурността на изгражданите контролноизмервателни системи в язовирните стени, както и тяхното редовно следене и контролиране;

д) Прилагането на териториално-устройствени мерки, свързани с забрани за строителство на важни за функционирането на обществото елементи на инженерната инфраструктура и зони за местоживеене на хората в заливните зони под язовирни стени.

Извън този контролируем риск е неконтролируемия риск от наводнения.

Управлението на неконтролируемия риск от наводнения е свързан преди всичко с:

а) Качеството на извършваната експлоатация от експлоатационните екипи и капиталните вложения за ремонтните дейности;

б) Съвършенството и качеството на изградените оповестителни и сигнални системи по поречието след язовирната стена за ранно оповестяване. Тяхната автоматизираност и надеждност на информацията за водните нива в язовирите и речните русла;

в) Възможността за ретензия на водни обеми в язовирното езеро;

г) Подобряването на нормативната уредба по проектирането и строителството на язовирни стени, защитните диги по коригираните участъци на реките, след язовирната стена, както и по устройството на територията след язовирната стена;

д) Контрола по устройство на територията;

е) Контрола на техническото и експлоатационно състояние на ХТС;

ж) Нивото на информираност на органите, задължени да управляват риска от наводнения за размерите и обхвата на заливните зони;

з) Информираността, на същите органи, за постоянната защита - проводимостта на речните корита, коригирани речни участъци, праговете по реките, проводимостта и устойчивостта на мостовите съоръжения.

и) Информираността на органите, ръководещи и осъществяващи оперативната защита за нивото на подготвеност на всички звена, включително засегнатото население, за изпълнение на спешните и неотложни дейности по защита от наводнения.

к) Информираност на населението за начин на поведение, по време на наводнение.

Необходимостта от изследване на опасността от наводнение при сценарий за разрушаване на язовирни стени се обяснява със следните факти:

1. Голяма част от язовирите са изградени през петдесетте и шестдесетте години на миналия век. В значителна степен те са затлачени с наноси и завиряваните обеми са намалели от 30% до 50% (големите по-малко, малките повече). Не са предвиждани мероприятия за почистване от наноси. Загубени или унищожени са строителни книжа по строителството на тези язовирни стени. Не са в наличност данните за редиците от ежегодните замервания по различните елементи на язовирните стени.

2. Голяма част от малките язовири, тези собственост на сдружения за напояване и общинска собственост се ползват и за риборазвъждане. По тази причина тези язовири се държат на максимален обем, до ниво преливен ръб, с което ретензионната им способност е намалена до минимум. Освен това на преливниците често се поставят мрежи, с цел предпазване рибата да не излиза от язовирите. Но при прииждане на висока вълна мрежите задържат дърветата и клоните и задръстват преливниците. В следствие на това водите преливат през короните на язовирните стени и причиняват тяхната повреда и разрушаване, което води до силно намаляване способността за управление на риска от наводненията по поречията след тях.

3. Някои от малките язовири са без функциониращи основни изпускатели. Основния изпускател е облекчително съоръжение, което, както преливника, спомага за осигуряване на ретензионни обеми в язовирните езера и спомага за успешното управление на риска от наводненията. Липсата на работещи основни изпускатели е причина за неефективно упрарвление на риска в предаварийна ситуация.

4. Няма информация за каква обезпеченост са проектирани и изградени предпазните дигите и дигите по корекциите на реките. Тя е важна за определяне в голяма степен на подхода и дейностите по управлението на риска от наводнения.

5. Липсва точна информация от „ВиК” дружествата за техните водовземни и пречиствателни съоръжения на питейна и отпадна вода в близост до речните русла, както и тяхната защита от високи вълни. Тази информация също е много важна за дейностите по управлението на риска от наводнения.

6. Значителна част от речните русла е с намалена проводимост поради силната залесеност с дървета и храсти, както и със строителни отпадъци и нерегламентирани постройки. Използваният до сега метод за рязане на дървета и храсти в речните русла не дава добър ефект, поради продължителното маловодие в тях. Изрязаните върби и други водолюбиви дървета и храсти увеличават още повече кореновата си система. Налага се всяка година тази дейност да поглъща значителни суми от бюджетите на общините и държавата.

7. Язовирните стени, които са от висок клас, имат преливни съоръжения за обезпеченост 1%, 0,1% или 0,01%, а защитните диги по корекциите на реките, съгласно действащата нормативна уредба, би трябвало да са изградени за обезпеченост 5% (за земеделски земи и ливади) или за обезпеченост 1% (за населени места и индустриални обекти). Това значи че всяка висока вълна с обезпеченост 4%, 3%, 2%, както и такава под 1%, ще застрашават реколтата в земеделските земи, населените места и инженерната инфраструктура след язовирните стени.

8. Обикновено строителството на сгради, за живеене или обслужващи сгради, инженерна инфраструктура (водоснабдителни, канализационни системи, пътища, ж.п. линини, газопреносни, топлоснабдителни, продуктопроводи, мостови съоръжения и др.) в нашата страна, се строят за експлоатационен период от 50-100 или 150 години, което изисква тяхното устойчиво и ефикасно използване. Когато те са разположени в заливните зони на реките е необходимо да се предприемат допълнителни мероприятия за устойчивост, които чувствително повишават цената на живота на обществото. В етапа на Предварителна оценка на риска от наводнения за сравнимост на резултатите на цялата територията на страната е възложено изследване на опасността от риска от наводнение с регламентирана вероятност (честота) на събитието веднъж на сто години. Ето защо в настоящата разработка се моделира разрушаването на потенциално опасните язовири, които са в неизправно техническо състояние, събитие чиято вероятност се оценява в порядъка на 1% .

В следващият, по-детайлен етап за определяне опасността и риска от наводнения - разработване на картите на районите под заплаха от наводнения и картите на районите с риск от наводнения - следва да се моделират и събития с по-малка от 100 годишна вероятност, т.е. тогава следва да се отчете и приноса на сеизмичната опасност при оценка влиянието на язовирните стени върху риска от наводнения. За целите на управление на риска е необходимо да се анализира до каква степен рискът при потенциално опасните язовири е контролиран и до каква степен е неконтролируем. Да се симулира разрушаване на потенциално опасните язовири, които не са значими, както и преливането на значимите язовири в Черноморския район на басейново управление на водите, които застрашават населени територии и индустриални обекти, както и обекти на инженерната инфраструктура.

Общото за всички хидротехнически съоръжения в крайбрежната морска ивица и на брега е, че в някаква степен трансформират съществуващата преди изграждането им брегова линия. Трансформацията зависи от функциите на съоръженията. Като цяло съоръженията се изграждат за да позволят извършването на определени стопански дейности (напр. пристанищни) и при това да предпазват брега от разрушения или от чисто брегозащитни и рекреационни съображения.

Заключения относно вида на трансформацията на бреговата линия и ефективността на съоръженията, в това число и на предпазващите им функции при морски наводнения, могат да се направят чрез определяне на количествени показатели на трансформацията като:

- Размер и скорост на отстъпването на бреговата линия по посока на сушата и навлизане в морето в различите участъци, т.е. на абразия и акумулация;

- Обем на транспортирани и отложени морски наноси в района на съоръженията;

- Обем на постъпили в морето материали от брега за единица дължина на бреговата линия;

- Нива на водата, заливаща прилежата инфраструктура и части от сгради и др.

Установяването на тези показатели е свързано с провеждането на специални високотехнологични измервания и научни изследвания. От значение е да бъде проследявано изменението на показателите за многогодишен период.

В заключение, конкретното влияние на всяко съоръжение по отношение ролята му за минали наводнения и заплахата в бъдеще може да се установи:

(1) чрез многогодишни наблюдения.

(2) чрез изчислителни проверки и/или моделни изследвания след техническо

обследване и заснемане на съществуващите съоръжения или при проектирани нови такива.

Една от важните задачи на следващият етап от дейности по Директивата за наводнения е да се планират и извършат дейностите по т. (2) в конкретен район на значим риск от наводнения.

6.4. Определяне на най-високо морско ниво. Определяне на най-високите водни нива на езерата и устията на реките, които са свързани с морето, предизвикани в следствие на най-високото морско ниво
Предлаганият подход предвижда да се проверят възможни сценарии на повишаване на морското ниво вследствие натрупване на водни маси при продължително действие на вятъра и вероятното въздействие на ветрова вълна с режимна обезпеченост 1%. Изчисленията се правят по статистически методи в зависимост от наличната достъпна информация и съобразно действащите у нас нормативни документи (Норми за натоварвания и въздействия на хидротехнически съоръжения от вълни, лед и плавателни съдове, С.1988).

Специално внимание е отделено на моделиране на влиянието на морското ниво в свързани с морето езера и в устията на реките с отчитане на затихването на процеса с отдалечаване от морския бряг.

Предлаганият подход предвижда да се проверят възможни сценарии на повишаване на морското ниво вследствие натрупване на водни маси при продължително действие на вятъра и вероятното въздействие на ветрова вълна с режимна обезпеченост 1%. Максималните морски нива определяме като:

НВМН = СтМН + Повишение (или пълзене) на върха на вълната над СтМН

• 
  СтМН (спокойно или статично морско ниво)
  

НВМН = СтМН + повишение над Ст.ВН при разбиване във вертикален профил на прибойни вълни с обезпеченост 1%

НВМН = СтМН + височина на пълзене с обезпеченост 1% на вълна от прибойната зона За определяне влиянието на морето в уастията на реки е прието СтМН да бъде изчислено за повишението на вълната с обезпеченост 2% в прибойната зона, отчитайки водно количество в реките с обезпеченост 50 %, с оглед на това крайното събите да бъде получено с обезпеченост 1%.

НВМН = СтМН + повишение на върха на вълната над СтМН, определено за вълна с обезпеченост 2% в прибойна зона.

Най-високи морски нива за определените ветрове по станции и приложени към устия на реки: