UN IW ERSYTET Z I ELO NOGÓRSK l Z II~ LONA GOR 1 \ 200- 1 ZESZY TY NAUKOWE 1 3 1 INZYN IE RIA SRODOWlSK .1\ 12
Zbigniew Haber
Wyższa Szkoła Ochrony Środ owiska w Bydgoszczy
SIOTECHNICZNA OBUDOWA WAŁÓW PRZECIWPOWODZIOWYCH W ŚWIETLE LITERATURY NIEMIECKIEJ
BIOTECHNICAL COVERING OF RIVER EMBANKMENTS ACCORDING TO SOME GERMAN PUBLICATIONS
Słowa kluczowe: oc hro na przeciwpowo dziow a, wały ochro nn e, zadrzewienia skarp .
Streszcze nie : Po ostatniej klęsce powodzi w Polsce zachod niej i na terenie wschodnich Ni em ie c, w o bydw u krajach wzros ł o zaintcn.:sowa n ie problemami och rony przed ewentu a ln ymi s kutk a mi powodzi w przysz ł ośc i . Na dwóch konferencjach nauko wych organizowany c h w ! mac h 200 l -2004 wie l e mi ejsca
poświęcono za bezpi ecze n iu wał ów przeciw powodzio w ych (Politechnika Ziel onogórska, PA N Gliwice-Zabrze). W dobie ekologii szczególną uwag<(
poświęca s ię probl em atyce biotechniczncj ob ud owy walów przez obsadzanic ich
roślinnością zabez pi eczającą w sku tecz ny s posó b wały przed e rozją wód p owodziowych. Ciekawe materia ły z naleźć można na ten temat w literaturze niemieckiej ostatnich lat. Publik acj<( t<( po' więcono omów ieniu nicktórych z nich.
Summary: After thc ll oo d cli sas te r which too k place in Wes t Po land and in the cast parto of Ge rm an Repub li c in 1997. thc int c rest how w avoid th e flood di sas ter in future - incxreased in hoth countries. Im portant problem is to huild new embankments a l one ... the Odra river. T wo internation al co nfe r ences wcrc d esign to t hi s pro bl em: T ec hni ca l University o f Zie lona Góra 200 l and Poli s h A cade my of Science Zab rze - G liwi ce 200 3. I n th c rim e o f in c reasi n g ro le o r ccology in the life and landsape. a spec ial attcntion shou ld be paid on the co n so lidati on of th c embankments usinng tre ~ and shrubs. Thi s a ll ows to avoid a vizual eonni C I in th e landscap , howcvcr th e main purpose of planting th c Irce. is th e co n so lid ation of e nb ankme nt s with root or pl ant ed tr·ecs. The ncwest ge rm a n
publications indi ea le on t he group or trecs belonging to t he speci cs or wi ll ow
(Salix sp.). Some or them are binding th c oil - vo lumc from 0.41 rn ~ (Sa lix acutifoli a) to 0,90 m 3 (Sa lix americana). Othcr r ecome ndecltr ees- wcre clescrihed
in thi s paper.
Budowa wałów ochronnych przed powodziami jest przede wszyst kim zadaniem technicznym dla inżynierów budowni c tw a wodno - meli ora cyjn ego. Prace te polegają na:
• lokalizacji budowy na obrzeżac h zal ew i sk ,
• nawiezieniu masy zie mi nic zbęd nej do usypania wałów o za projektowane j
wysokości ,
142 Zbigukw Haber
• umocnieniu ich podstawy i zagęszczeniu gruntu,
• ukształtowaniu korony,
• obsadzeniu odpowiednią roślinnością drzewiastą,
• obsianiu wolnych powierzchni trawą.
Roślinność trawiasta spełnia funkcję stabilizacji powierzchniowej, a roślinność
drzewiasta umożliwia wzmocnienie warstwy gruntu do półtora metra od powierzchni.
W dobie ekologii, która na przełomie wieków staje się symbolem naszych czasów, coraz liczniejsze sygnały na temat biologicznej obudowy walów docierają głównie z Europy Zachodniej, gdzie w ostatnich latach opublikowano interesujące materiały na ten temat. Powszechnie znane są metody techniczne, natomiast osiągnięcia inżynierii
ekologicznej, aczkolwiek nie są nowością-wymagają większej popularyzacji.
W literaturze niemieckiej ostatnich lat 9 IBegemann, Schiechtl, 1994; Haber,
Urbański, Kalwińska; Schluter, 1990; Weibel, 1992] zwraca się szczególną uwagę nie tylko na problemy właściwego przygotowania technicznego obwałowań, ale również podkreśla się ważną rolę roślinności o cechach biotcchnicznych w umacnianiu powierzchni walów.
Jako właściwości biotechniczne [Haber, Urbaóski, Kalwińska] przyjmuje się, że
jest to zespól cech d<mego gatunku (wymagania glebowe, klimatyczne, tolerancja na
zasobność i odczyn oraz na wilgotność podłoża) umożliwiających intensywny rozwój systemu korzcniowego z wytworzeniem zwartej przestrzeni glebowo-korzeniowej, która może stabilizować grunty w sposób skuteczny i trwały.
Zwraca się uwagę na gatunki drzew i krzewów wykazujące wymienione cechy. Begeman n i Schiechtl [ 1994] podkreślają potrzebę uwzględniania wpływu miejsc wysadzania drzew na skarpach w zależności od wymagali siedliskowych. Dotyczy to zarówno drzew, jak i krzewów. Wymienieni autorzy l Begeman n, Schiechtl, 1994)
podają za Weibelem ll992] wykazy gatunków drzew (wyłącznie gatunki liściaste) według ich wymagati siedliskowych, wyznaczając gatunki do obsadzania wałów w strefie przywodnej, środkowej oraz zalecane do obsadzania szczytowych partii wałów.
Obsadzanie skarp odpowiednio dobraną roślinnością umożliwia wykorzystanie cech biotechnicznych drzew i krzewów do umocnienia obwałowań i równocześnie pozwala
zachować harmonię krajobrazu [Haber, Urbatiski, Kalwińska]. W odniesieniu do wałów
przeciwpowocl7.iowych H~ihn [ 1982J, Neumann l19R li, Begeman n [ 1992] oraz Neumann i Hoffman [ 1997] zwracają szczególną uwagę na różne gatunki z rodzaju Salix.
Szczegółowe badania H~ihna [ 1982] opublikowane w 1981 r. przez Neumanna i lloflmanna z 1997 r. [ 1997] wykazały, że wierzby wytwarzają wyjątkowo silny i zwarty system korzeniowy mogący tworzyć dobrze związaną przestrzeń korzeniowo-
glebową, która w sposób naturalny (ekologiczny) umacnia powierzchniową warstw~
wałów, nie dopuszczając do erozji w przypadku wysokiego poziomu wody.
Korzenie wierzb tworzą zwm1ą bryłę do głębokości 90 cm od powierzchni, przy czym wierzby wykazują dużą tolerancję na wilgotność i warunki siedliskowo-glebowe.
Preferując dużą wilgotność podłoża, wierzby również dobrze mogą rosnąć na stanowiskach suchych, jak skarpy kolejowe lub drogowe, gdzie gęsto sadzone znoszą
krótkie przycinanie i mogą być traktowane jako rośltnność okrywowa [Hoffmann, Neumann, Ha ber, l 997]. Według badań Hiihna [ 19R2], poszczególne gatunki wierzb
B io t cchniczmi obudowa w a l ów pri'ccl\vpo" o dt.1 0 '''Y<.:h w ś WICile l neratUl y 11 1cm 1cd. 1 .:1 143
tworzą już w pierw szy m roku po wy sa dzeniu bry ł y korzeniowo -przcstr:tcnnc o
objęto śc i od 0,4 1 n r ' (gat unk i Salix acut(folia i Salix ptupura ) do O,ó6 1 Tt 1 (Sa lix
vi nimalis), a na wet do 0,90 m] (Salix CIJI/e r i ca na ) . Do krótki ego przycinania pędów
nadaje się szczegó lni e Salix re p eli(/ s. Odpowiadaj ą jej suche s kar py drogowo -kolejowe.
gdzie gatunek ten two rzy ni s k ą o kr ywę gruntu .
Wyniki tych b a d a ń w s k az u ją na bardzo du żą sk ut ecz n ość wi ąza nia g le by przez systemy korzeni owe wierzb. Przyda t n ość wi e rzb dla tego cd u p o tw ie rdzają również
badania Neum ann a i Ho fmanna [ 1 985], kt órzy s tosowa li wie rzby d o o bsa dzania skarp drogowy ch na gle bach stosu nkowo suc hy c h , przy dwu -, trzy krotn y m p rzyc in a niu
pędów na wy so kośc i 20 cm nad z iemią.
W śród częs t o spotykan yc h na powierzchn i wa łów ga tunk ów Sc hlut er [ 1990]
wymienia na stępujące dr zewa i krzewy podan e w tabel i l .
W uzupełnieniu badań Begema n i Sc hi ec htl pod ają, że obsa dzan ie wałów roślinnością sprzyja r ozwojowi biocenoz ś wi a t a zwierzą t gnieżdżącyc h s i ę wś ród roślinności wałów przeci wpow odziowy ch. Aut orzy przed s t aw iają to w na s t ę pującej
tabeli (tab. 3).
Z cy towa nyc h danych literatury niemiecki ej wynika. że biotechn iczna metoda umacniania powi e rzchni wałów , przy odpowiednim dob o r ze ga tunk ów jest za równ o skuteczna, jak i ekol og i czna .
Tab. l. Gatunki drzew i krzewów pote ncjalni e uż ytecz ne w biotechnice obsadzania
skarp
A cer c ampesr re Klon
A cer pseudop/atanus J awo r
Comus sanRuin ea D ere ń
Corvlus avellalla L eszczyna
CraraeRus mon ogyna G łóg
Euonvmus europa eus Trzm ie lin a
Fraxinus excel sior Jes io n
LiRustrum vulgare Ligu s tr Popu/us can adensis T opola
Prunu s avium Czereśnia ptasia
Pnmus do mesrica Czere ś nia
R osa canina Róża
Salix alba/ruh en s Wi erzba
SalixfraRilis . Wierzba
Sambu clis nig r a B ez cza rny
Sorbus aucup aria Jarzębin a
Vib umum o pulus Ka lin a
144 Zh1 'll'~" H~lxr
Tab. 2. Drzewa w~'ka:wjącc właściwości biotcchniczne zalecane do stosowania w rożnych warunkach siedliskowych !wg. Bcgcmana i Schiechtła, 1994]
Gatunki drzew do obsadzania walów tuż nad lustrem wody (wymagające dużej wiłgol ności)
Al11us (?illlinosa Ol~za czarna
Sali.\ fragilis Wierzba krucha
Sali.1 cinerea Wierzba szara
Sali.\ a/ha Wierzba biała
/lent/a puhesce11.1 Brzoza omszona
Gatunki drzew do obsadzeń wyższych partii walów- (dobrze rosnące przy umiarkowanej wilgotności podłoża)
Padus S fi. Czeremcha
Quercus robur Dąb szypułkowy
U/mus carponi(olia Wiąz polny
U/mus glabra Wiąz górski
A cer pseudoplatwllt.l' Klon jawor
PI"IIIIUS m·iul/1 Czereśnia ptasia
Sorbus atutuparia Jarząb pospolity
fletula JjJ. Brzoza
Gatunki drzew tolerujące niedobór wilgoci (a nawet suszę podłoża)
A iiiilS sp. Olsza
Populus Irenlilia Osika
Pinus fJ>. Sosna
Tab. 3. Wpływ obsadzania walów roślinnością na rozwój biocenoz świata zwierzęcego
l
wg Begeman na i Schiechtla, 19941Roślinność Ptaki Ssaki Owady Gady Płazy
(pJants) (birds) (mammałs) (insccts) (reptiles) (amphibians) drzewa b. duży du/.y b. duży brak wpływu brak wpływu
krzewy b. duży duży b. duży średni brak wpływu
hyliny średni średni b. duży średni brak wpływu
runo średni brak wpływu duży duży średni
gole strome duży brak wpływu śn.:dni brak wpływu brak wpływu
hrzcgi
PODSUMOWANIE
Obsadzanie walów przeciwpowodziowych podanymi w literaturze gatunkami drzew o cechach biotechnicznych umacniJ wJrstwę powierzchniową do głębokości od
około 0,5 m (przy lustrze wody) do l ,5 m (w górnej części walów).
Ziele11 obrzeży rzeki akcentuje linearność jej przepływu, n wra1. z zadrwwieniami
śródpolnymi i uprawami rolniczymi tworzy ekosystem sprzyjający rozwojowi ptaków i
