Powódź w Niemczech – co się właściwie stało?

Tragiczny bilans raptownej powodzi w Niemczech i Belgii od razu rodzi pytanie: jak mogło się to stać? I co właściwie się wydarzyło? Z sytuacji, w której w Niemczech ginie w powodzi 156 osób, w Belgii ponad 30 i wciąż napływają doniesienia o kolejnych, a setki ludzi są zaginione, koniecznie trzeba wyciągnąć wnioski szersze, także dla nas. Szczególnie, że nagłe burze i powodzie w tym roku dotknęły już Poznań, Kraków, Szczecin, Lubin, Warszawę, a w weekend Głogoczów, Myślenice i miejscowości wzdłuż Zakopianki. Szczęśliwie u nas obyło się bez ofiar, jednak strach pomyśleć, jak wyglądałyby te miejsca, w warunkach jakie dotknęły miejscowości nadreńskie.

Co właściwie stało się w Niemczech, w Nadrenii Północnej-Westfalii i w Nadrenii-Palatynacie?

Duża część stacji meteorologicznych w zlewniach rzek, dopływów Renu, zanotowała znaczny opad, około 10-30 mm w ciągu doby 29 czerwca lub w dniach 3-5 lipca 2021. Przytoczone dane pochodzą z ogólnodostępnego serwisu prowadzonego przez Urząd Ochrony Przyrody, Środowiska i Konsumentów landu Nadrenii Północnej-Westfalii „HYGON”*, prezentującego między innymi informacje o opadach i stanach rzek zarejestrowanych w regionie (https://luadb.it.nrw.de/LUA/hygon/pegel.php?karte=nrw)

System wizualizacji danych hydrologicznych i meteorologicznych HYGON w Nadrenii Północnej-Westfalii.

 

Potem padało 13 i 14 lipca, znowu po około 10 mm na dobę. Gdy więc z 14 na 15 lipca pojawił się katastrofalny deszcz, osiągając wielkość 130 mm, a nawet 160 mm (!!) w ciągu 24 godzin, nic już nie mogło powstrzymać katastrofy. W namokniętą wcześniej ziemię woda nie wsiąkała, a wielkość opadu przekroczyła wszelkie granice brane pod uwagę w projektowaniu infrastruktury odwodnienia miast, czy też planowaniu ochrony obszarów nadrzecznych. Natura z ogromną siłą powiedziała „sprawdzam” planistom, hydrotechnikom, decydentom, deweloperom czy architektom.

Wykres 1 – sumy dobowe opadów zarejestrowane na stacji meteorologicznej w miejscowości Bornheim, około 20 km na północ od Kolonii.

Obejrzycie Państwo zdjęcia zgromadzone tutaj – działają na wyobraźnię!:

https://www.buzzfeednews.com/article/katebubacz/photos-deadly-floods-germany

Na podsumowania i szersze analizy na pewno przyjdzie czas, ale już teraz na gorąco, gdy oglądamy dramatyczne zdjęcia skotłowanych aut, zburzonych domów, gigantycznych wyrw w ziemi czy zalanych autostrad i całych wsi, warto wrócić myślą do samych podstaw, do zasad, które mogą nam pomóc w planowaniu infrastruktury drogowej, kolejowej, obiektów ochrony przeciwpowodziowej i zabudowy miast.

  1. Wkraczanie z zabudową na tereny, które w naturalny sposób były przestrzenią meandrowania rzek niesie ryzyko, którego prawdopodobieństwo wraz ze zmianami klimatycznymi rośnie, a którego skutki są dramatycznie wielkie. Warto zwrócić uwagę na zdjęcia, na których na przykład wieś położona w meandrze rzeki Ahr zalana jest wodą, która – co normalne dla wód powodziowych – skróciła sobie drogę przecinając meander po najkrótszej trasie, a teraz zalała go w całości. Czy takie zagrożenie jest nie do przewidzenia? Czy nie do przewidzenia jest rozmycie wału, lub fakt, że woda spiętrzona wałami, pędząca z ogromną energią nadmiernie przegłębioną i wyprostowaną na skutek regulacji rzeką, znajdzie ujście w miejscu mało oczekiwanym i uderzy ze zwielokrotnioną siłą?
  2. Przed katastrofą tej skali nie uchronią nas żadne zbiorniki na rzekach, retencja na kanalizacji deszczowej, wały czy budowle inżynierskie. Wysokie wały chroniące tereny dawniej zalewowe, ale nawet ogrodzenia posesji mogą dostarczyć dodatkowych problemów w miejscach, które wcześniej z powodzią nie miały nic wspólnego, „kanalizując” przepływ wód i przesuwając zagrożenie w sposób, który nie był przewidywany. W Niemczech istniała realna groźba rozmycia zbiorników, woda przelewała się górą zapory, a powódź wykorzystywała drogi i obszary uszczelnione jako swoiste trasy szybkiego ruchu, błyskawicznie pokonując setki metrów.
  3. Systemy ostrzegania są ważne, jednak przy szybkości przemieszczania się i tempie wzrostu poziomu wody, nie mogą być uznane za wystarczające. Jak reagują Państwo na alert RCB „Uwaga silne wiatry i burze w rejonie Wielkopolski, Małopolski i Kujaw”? Czy od razu biegną Państwo chronić dobytek w piwnicach, czy też oczekują na rozwój wypadków, bo przecież to już piąty alert w tym miesiącu?
  4. Zarządzanie kryzysowe to nie zestaw przepisów i raportów, które zarządcy miast czy infrastruktury muszą odhaczyć, bo tego wymaga prawo. To istotne narzędzie nie tylko zarządzania, ale i planowania zabudowy. Wskazuje zresztą na to norma PN-EN 752, kluczowa dla planowania systemów odwodnienia, określając stopień pewności jaki powinien być przypisany dla różnych terenów zabudowy, w tym krytycznej. Planując nową zabudowę, można przecież sprawdzić warunki dojazdu, lokalizację szpitala czy infrastruktury krytycznej pod kątem zagrożenia nawet tej skali.
  5. Możliwe jest także przewidywanie, w jaki sposób będzie przemieszczać się woda po terenie, nawet jeśli nie jest możliwe sprawne powiadamianie o grożącej katastrofie. Kluczowe wydaje się dobre rozumienie warunków przepływu wód w „makroskali” i dogłębne poznanie warunków przepływu powodzi w rzekach naturalnych uwzględniające energię wody i zdrowy rozsądek oraz wyobraźnię projektantów. Pomóc może wykorzystanie numerycznego modelu terenu, analizy typu „cloudburst”, gdzie testuje się obszar w sytuacji „oberwania chmury” i użycie modelowania hydrodynamicznego do analizy scenariuszy zagrożeń.
  6. W skrajnych warunkach, gdy służby z trudem mogą udzielić pomocy, liczy się współpraca sąsiedzka, sprawność i świadomość lokalnej społeczności. Pielęgnowanie więzów społecznych, promowanie inicjatyw oddolnych, budowa odpowiedzialnego społeczeństwa obywatelskiego to nie frazesy. To istotna pomoc dla wykwalifikowanych służb ratowniczych.
  7. Przewidywanie łączy się wprost z edukacją. Jeśli nasze dzieci nie będą rozumiały zjawisk zachodzących w przyrodzie, jeśli studentom hydrotechniki nikt nie wyjaśni „jak działa naturalna rzeka”, jeśli architekci i decydenci na serio nie przejmą się warunkami lokalizacji zabudowy, miliony wydane na infrastrukturę i budynki zawsze będą zagrożone na skutek braku rozumienia podstawowych prawideł rządzących otaczającą nas przyrodą.
  8. Zawsze może zdarzyć się opad większy niż przewidujemy.

Ci z Państwa, którzy są zaopatrzeni w deszczomierze i aplikację Rainbrain, mogą na bieżąco oceniać jak reaguje otoczenie i infrastruktura w sytuacji różnych zdarzeń opadowych. Zarejestrowane lokalne opady nawalne mogą w przyszłości zostać użyte w modelowaniu skrajnych scenariuszy dla planowanych inwestycji. To pozwala lepiej przygotować te inwestycje i ustalić poziom bezpieczeństwa, albo inaczej – tzw. komfort kanalizacyjny, warunki na jakie przygotować należy miasto lub infrastrukturę. Pomaga także w określeniu, gdzie w miastach nie należy nic budować. Nic. Naprawdę nic.

Warto jednak pokusić się także o analizy typu „cloudburst”, które odpowiednio interpretowane, pozwolą zrozumieć, jak będzie działało otoczenia w warunkach nagłego opadu, przekraczającego skalę zabezpieczeń. Przykład takich analiz wykorzystaliśmy tworząc strategię zarządzania wodami opadowymi i roztopowymi Poznania.

Trzeba rozszerzyć standardowe podejście o odpowiedzi na pytania: którędy popłynie woda, jaka będzie jej energia niszcząca, co zostanie rozmyte, jak będzie można dotrzeć z pomocą i co zostanie zniszczone? Może warto przeanalizować potencjalną skalę zagrożeń, by nie mieć sobie nic do zarzucenia? Żadne obwałowania, wysokie bulwary, klapy zwrotne na kanalizacji i pompownie na wysokie stany nic tutaj nie pomogą. Na myśl przychodzą nam teraz określenia jakich używali mieszkańcy zalanych terenów, szczęśliwie uratowani: niewyobrażalne, nierzeczywiste, przerażające, wprawiające w osłupienie, szokujące…

Zapraszamy do współpracy przy mądrym planowaniu miast, budynków, obiektów przemysłowych i infrastruktury. Najpierw róbmy to mądrze. A potem wykorzystujmy także technologie monitoringu i analizy prognoz pogody do bieżącego zarządzania systemami retencji zbiornikowej, tak jak zrobiliśmy to w Rzeszowie na osiedlu Budziwój, wykorzystując oprogramowanie Bumerang SMART. Może nie uchroni to przed skutkami oberwania chmury, ale pozwoli racjonalnie zarządzać deszczówką w warunkach, na jakie odpowiedzialnie planujemy infrastrukturę, opierając się na modelu opadów miarodajnych PANDa dla Polski.

 

Źródła informacji:

https://www.youtube.com/watch?v=rWBgtQZGFO0&ab_channel=RETENCJAPLSp.zo.o.

https://luadb.it.nrw.de/LUA/hygon/pegel.php?karte=nrw

https://www.dw.com/en/flooding-in-germany-before-and-after-images-from-the-ahr-and-eifel-regions/a-58299008

https://retencja.pl/aplikacje/rainbrain/

https://retencja.pl/produkty/meteorologiczno-hydrologiczne/pomiar-opadu-deszczomierze-disdrometry/

https://ecol-unicon.com/produkty/bumerang/

 

Tragiczna powódź sztormowa w Boże Narodzenie 1717 roku kosztowała 14000 ofiar w Holandii, Niemczech i Skandynawii. (licencja CC0).