Nowoczesne lodołamacze Wód Polskich stacjonują w Szczecinie, Gdańsku, Włocławku i Wrocławiu i są gotowe do akcji. Ich praca jest konieczna, by uniknąć niebezpiecznych powodzi zatorowych, które mogą się pojawić zimą. Bardzo groźna powódź zimowa w Polsce pojawiła się na przełomie grudnia 1981 i stycznia 1982 roku. Z kolei ostatnia akcja lodołamania miała miejsce w 2018 roku, kiedy powstały zatory lodowe na Odrze. Poniżej przedstawiamy informacje o flocie lodołamaczy Wód Polskich i fakty na temat przyczyn powstania powodzi zatorowych oraz sposobów zapobiegania zagrożeniu.

Flota lodołamaczy Wód Polskich składa się obecnie z 25 jednostek – Puma, Sokół, Orkan i inne statki o podwójnym kadłubie, przeznaczone do pracy w ekstremalnych warunkach, są gotowe do podjęcia akcji lodołamania – gdy tylko pojawi się zagrożenie. Kolejne lodołamacze już powstają w polskich stoczniach. Docelowo we flocie PG W WP ma być ich 30.

Lodołamacze są niezbędne do usuwania zatorów, jakie mogą się pojawić w różnych predysponowanych do tego miejscach. Szczególnie zagrożony jest rejon Dolnej Wisły, z uwagi na dwa miejsca – zbiornik we Włocławku i samo ujście Wisły. Newralgiczny jest również rejon Dolnej Odry, zwłaszcza Odra graniczna.

Od 1 grudnia 2020 roku do udziału w akcji lodołamania na Odrze granicznej na obszarze administrowanym przez Wody Polskie RZGW w Szczecinie, przygotowanych jest 7 polskich lodołamaczy. W gotowości pozostaje jeszcze jeden dodatkowy lodołamacz, gotowy do akcji w razie potrzeby. Do działania przygotowanych jest także 6 lodołamaczy niemieckich.

- Wody Polskie RZGW w Szczecinie oraz nasi partnerzy niemieccy są gotowi do działania. Od kilku dni prognozy pogody wskazują, że możliwe są regularne spadki temperatur poniżej zera, co w oczywisty sposób powoduje, że jesteśmy czujni i przygotowani do lodołamania i działania interwencyjnego – mówi Marek Duklanowski, Dyrektor Wód Polskich RZGW w Szczecinie.  - Akcja lodołamania w warunkach odrzańskich obejmuje kilka rejonów operacyjnych floty lodołamaczy, w których w trakcie prowadzenia akcji pracować mogą jednocześnie niezależne zespoły lodołamaczy. Główne obszary działań operacyjnych lodołamaczy to: jezioro Dąbie i Regalica, węzeł Widuchowa, Odra graniczna, dolna Warta. W sytuacji działań na Odrze granicznej, akcją lodołamania dowodzą Wody Polskie.

W styczniu Wody Polskie prowadziły akcję lodołamania na Środkowej Wiśle. Lodołamacze pozostają w gotowości. Szczegóły w publikacji:

https://www.wody.gov.pl/aktualnosci/1620-zjawiska-lodowe-najnowsze-informacje

Sokół i Orkan - nowe lodołamacze  floty Wód Polskich w trakcie przeprawy ze stoczni do macierzystego portu na Zbiorniku we Włocławku. Fot. Wody Polskie

Powodzie zimowe. Dlaczego są niebezpieczne?

Tekst: Jowita Hakobert

Wyobraźmy sobie, że nagle na rzece pojawiają się góry lodu niczym z „Titanica”, poziom wody podnosi się, a ta występuje z brzegów... Właśnie tak mogą przebiegać powodzie zatorowe. Aby do nich nie doszło, do akcji muszą wkroczyć lodołamacze. Nasi eksperci wyjaśniają, w jaki sposób powstają zatory lodowe, co można zrobić, by im zapobiec i jak przebiegają akcje lodołamania.

Jeśli woda znajduje się w stałym zbiorniku, gdy nadejdą mrozy, po prostu zamarznie, tworząc jednolitą pokrywę przypominającą lodowisko. Ale w rzece woda „żyje”, płynąc raz szybciej, raz wolniej, więc proces zamarzania przebiega inaczej. – Najpierw tworzą się kryształki lodu, tzw. śryż, które w większości płyną po powierzchni wody. Jeśli jednak napotkają jakieś przeszkody np. filar mostowy, zaczynają się gromadzić. Lód, który dostaje się pod istniejącą pokrywę lodową, tworzy tzw. podbitki, które z czasem mogą zmienić się w góry lodowe o nieregularnym kształcie. Można to porównać do korka na drodze – jeśli więcej samochodów dojeżdża do skrzyżowania niż z niego odjeżdża, tworzy się korek. Jednak w przeciwieństwie do kierowców, lód „nie myśli”, więc pcha się do przodu, nawet jeśli nie ma miejsca, by mógł ruszyć dalej. Dochodzi wówczas do powstania zatoru lodowego. Gdy w jakimś miejscu lodu zgromadzi się zbyt wiele, woda płynąca rzeką będzie miała utrudniony odpływ, więc jej poziom zacznie się podnosić, aż w końcu może wystąpić z brzegów. Właśnie dlatego zator lodowy może spowodować powódź – wyjaśnia dr hab. inż. Tomasz Kolerski, prof. Politechniki Gdańskiej, który od ponad 20 lat prowadzi badania nad procesami zatorowymi w rzekach i zbiornikach wodnych.

Trudne do przewidzenia

Przewidzenie powodzi zatorowej nie jest proste. – Musimy bazować głównie na obserwacjach. Posterunki IMGW podają informacje na temat lodu, czy jest to lód gromadzący się przy brzegu czy płynący, w jakiej koncentracji występuje, itd. Dobrym tropem jest też obserwacja tego, co się z nim dzieje. Lód, który się podnosi, często wychodzi poza koryto rzeki i wówczas może ocierać się o drzewa stojące w pobliżu, tworząc tzw. blizny lodowe, które powstają, gdy lód zedrze korę z drzewa. Analizując tego typu sytuacje na przestrzeni lat, wiemy, które miejsca są predysponowane do występowania zatorów lodowych. Ważnym punktem odniesienia jest również położenie zwierciadła wody – może nam ono powiedzieć, ile lodu zdążyło się zgromadzić. Jeżeli np. mamy informację, że bez większego natężenia przepływu wody, na jakimś posterunku drogowskazowym podniósł się jej poziom, świadczy to o tym, że pomiędzy tym stanowiskiem a kolejnym, gdzie poziom wody się nie podniósł, prawdopodobnie występuje zator lodowy – mówi dr Kolerski.

Powodzie zatorowe są zjawiskiem groźnym, bardzo dynamicznym, ale często mogą przejść niezauważalnie, gdy np. wystąpi lokalne podpiętrzenie wody, która zaleje fragment łąki. Są jednak w naszym kraju miejsca szczególnie predysponowane do tworzenia się zatorów lodowych. – Na pewno należy do nich obszar Dolnej Wisły, z uwagi na dwa miejsca – zbiornik we Włocławku i ujście Wisły, dość newralgicznym miejscem był też próg piętrzący dla elektrociepłowni w Kozienicach. Równie dużym ryzykiem obarczona jest Dolna Odra, głównie graniczna, na wysokości Widuchowej,  gdzie koryto rzeki rozdziela się na dwa ramiona, tj. Odrę Zachodnią i Odrę Wschodnią, która wpływa do Jeziora Dąbie. Przepływ wody jest wtedy wolniejszy, więc śryż szybko tworzy tam podbitki – mówi dr Kolerski. 

Uwaga, zator!

Tworzenie się zatoru lodowego można podzielić na trzy etapy: formowanie, zaleganie oraz rozpad, który często wiąże się z tym, że lód zaczyna się poruszać. Wygląda to tak, jakby po rzece płynęła wielka góra lodowa.
 – Grubość całego zatoru lodowego może dochodzić nawet do 2 metrów, więc jego niekontrolowany ruch jest bardzo niebezpiecznym zjawiskiem. Jeśli nagle taki wielki, zbudowany z chaotycznie ułożonej kry lodowej twór zacznie się przemieszczać i napotka przeszkodę np. w postaci mostu, to może go uszkodzić. A jeżeli gdzieś się zatrzyma, może doprowadzić do zablokowania odpływu wody, a w konsekwencji piętrzenia, wylania wody z brzegów i powodzi. Gdy więc wiadomo, że na rzece jest zator lodowy, który w każdej chwili może ruszyć, bo nadchodzi odwilż, do akcji wkraczają lodołamacze – mówi dr Kolerski.
– Najpierw muszą one skruszyć pokrywę lodową i przygotować miejsce do spłynięcia lodu i zalegającej powyżej niego wody. Robią to tworząc tzw. rynnę lodową w zatorze i poniżej niego. Jest ona czymś w rodzaju „objazdu” dla korka, który utworzył lód. Można też porównać jej działanie do zaworu bezpieczeństwa dla spiętrzonej wody, która może swobodnie odpłynąć rynną w dół rzeki. Lodołamacze poruszając się w górę, systematycznie tę rynnę poszerzają – dodaje ekspert.

Lodołamacze w akcji zimowej z lutego 2006 roku. Fot. Arch.

Działania na Odrze Granicznej

Akcje lodołamania w naszych warunkach geograficznych są najskuteczniejszą metodą zapobiegania powodziom zatorowym na dużych rzekach. Na Odrze granicznej na mocy porozumienia z 1997 r. współpracują również z sześcioma niemieckimi jednostkami. Dolne odcinki Odry, Wisły i rejon Włocławka – to takie główne „punkty zapalne”, choć akcje lodołamania przeprowadza się również na górnym skanalizowanym odcinku Odry oraz dolnych odcinkach Warty i Noteci. Aby w ogóle mogło do nich dojść, muszą być spełnione określone warunki. Na małych rzekach, które posiadają liczne meandry i płycizny, nie można użyć lodołamaczy, bo m.in. głębokość wody nie jest dostateczna – mówi Krzysztof Woś, Zastępca Prezesa Wód Polskich ds. Ochrony przed Powodzią i Suszą, który przez kilkanaście lat był kierownikiem technicznym polsko-niemieckiej akcji lodołamania na granicznym i dolnym odcinku Odry.

Różne specjalizacje

W celu skutecznego przeprowadzenia akcji, konieczna jest odpowiednia liczba lodołamaczy, obsadzonych wykwalifikowaną kadrą oraz zróżnicowana pod względem parametrów technicznych, tzn. o różnym zanurzeniu (ze względu na zmienne głębokości) oraz o różnych szerokościach i wysokościach (ze względu na ograniczające swobodną żeglugę parametry przęseł mostowych).

Lodołamacze biorące udział w akcji dzieli się na dwie grupy, tj. na lodołamacze czołowe i liniowe. Praca w „czołówce” podejmowana jest przez co najmniej dwa lodołamacze, którym na trasie spływu lodu towarzyszą również co najmniej dwa lodołamacze liniowe. Wraz z postępem „czołówki” w górę rzeki, a tym samym wydłużaniem się trasy spływu lodu, do akcji włączają się kolejne lodołamacze liniowe, zapobiegające zatrzymywaniu się spływającej kry. 

Akcje lodołamania są prowadzone przez wyspecjalizowane ekipy, w określonych warunkach - czyli gdy nastąpi odwilż. Fot. Arch.

Jak gra w szachy

Aby lodołamacze zaczęły pracę, musi być odwilż. – W przeciwnym razie cała nasza praca poszłaby na marne, bo połamany lód znowu by zamarzł, tworząc potencjalne ryzyko kolejnego zatoru – wyjaśnia Krzysztof Woś. Niezależnie od miejsca lokalnego zagrożenia na Odrze, a także na dolnych odcinkach Warty i Noteci, każda akcja lodołamania rozpoczyna się od Jeziora Dąbie w Szczecinie. – Jest ono głównym odbiornikiem kry lodowej spływającej z tych rzek. Lodołamacze zawsze poruszają się w górę rzeki, aby pokruszony przez nie lód miał gdzie spływać. Dlatego akcję lodołamania na Warcie zawsze zaczynamy dopiero po udrożnieniu Odry. W przypadku Wisły lodołamacze najpierw wypływają do Zatoki Gdańskiej od ujścia Wisły poruszając się przez Świbno, Kiezmark i ewentualnie dochodząc do Tczewa lub wyżej – wyjaśnia Krzysztof Woś. Lodołamanie może trwać od kilku, a nawet do kilkudziesięciu dni. Cała akcja wymaga odpowiedniej strategii. Lodołamacze zawsze pracują w grupach, a współpraca między nimi jest niezwykle ważna. Najpierw idzie „czołówka”, czyli dwa lub trzy lodołamacze czołowe, które kruszą pokrywę lodową, a gdy jest ona za gruba, przeprowadzają tzw. luksowanie, czyli rozpędzają się, wpływając dziobami w górę lodu i rozbijając ją swoim ciężarem. Dziennie „czołówka” łamie tyle lodu, ile bez niebezpieczeństwa zatrzymania się połamanej kry lodowej są w stanie odprowadzać lodołamacze liniowe. Spośród dostępnych środków łączności, najskuteczniejszą w czasie prowadzenia akcji lodowej jest łączność radiotelefoniczna, umożliwiająca jednoczesną słyszalność nadawanego komunikatu przez wszystkie stacje (brzegowe i statkowe), prowadzące nasłuch na tym samym kanale. Oznacza to np., że informacja o aktualnej sytuacji lodowej przekazywana kierownictwu akcji przez lodołamacze czołowe, jest jednocześnie odbierana przez lodołamacze liniowe, które automatycznie znają postępy czołówki i wiedzą, jaką ilość lodu muszą odprowadzić nie dopuszczając do jej zatrzymania się. Podobna sytuacja powtarza się, kiedy kierownictwo akcji rozmawia z lodołamaczami liniowymi, obserwatorami na brzegu, czy też prowadzona jest rozmowa pomiędzy samymi lodołamaczami. – Wraz z postępem akcji lodołamania w górę rzeki, zmieniają się warunki nawigacyjne, tzn. zmniejszają się głębokości. Wówczas duże i silne lodołamacze pracujące w „czołówce”, zastępowane są mniejszymi lodołamaczami, które do tego momentu pełniły rolę lodołamaczy liniowych.  Akcję lodołamania można porównać do gry w szachy: trzeba umieć wyczuć moment, w którym warto się cofnąć, żeby później móc iść do przodu – wyjaśnia Krzysztof Woś Zastępca Prezesa Wód Polskich ds. Ochrony przed Powodzią i Suszą.

Cierpliwość popłaca

Praca na lodołamaczach wymaga doświadczenia, intuicji, ale też cierpliwości.
– Kapitanowie, którzy pracują na naszej flocie to ludzie, którzy wiedzą, z jaką siłą uderzyć w lód, kiedy się wycofać, na jak duże kawałki łamać pokrywę lodową, by mogła swobodnie spłynąć. Ale wiedzą też, że akcja może długo trwać, bo np. rzeka napełniła się już krą lodową tak bardzo, że lód nie ma gdzie odpłynąć albo dmuchnął wiatr od północy i doszło do tzw. cofki, która sprawia, że mamy prąd wsteczny i połamana kra zawraca z powrotem. Lodołamacze nie mogą wtedy iść do przodu tylko muszą krążyć i czekać, aż warunki pogodowe się zmienią – mówi Krzysztof Woś. Zdarzają się różne stresujące sytuacje. – W 2006 roku mieliśmy zator na Odrze. Mój telefon był wtedy rozgrzany do czerwoności, cały czas dzwonili do mnie z Nowej Soli i Cigacic i pytali, kiedy wreszcie dotrze do nich „czołówka” lodołamaczy. Brakowało im tylko 5 cm, a woda zaczęłaby przelewać się przez wał! A ja uspokajałem: płyniemy do was, jeszcze moment... Akcja trwała już ze 20 dni, lód cały czas dobijał, więc zator robił się coraz większy, dlatego poruszaliśmy się bardzo powoli. Ale w końcu zdążyliśmy do Cigacic, dosłownie w ostatniej chwili. Pamiętam, że mieszkańcy wyszli z domów, zaczęli wiwatować, witali nas niczym bohaterów wojennych! – wspomina Krzysztof Woś. – To są momenty największej satysfakcji z pracy. Kiedy jest zator, my go rozbijamy i dzięki temu udaje się zapobiec niebezpieczeństwu – dodaje. 

Dla dobra żeglugi

Praca lodołamaczy nie tylko zapobiega powodziom zatorowym, ale też udrażnia szlaki żeglugowe. – Kiedyś, w okresie zimowym czyli umownie od 15 listopada do 15 marca, żeglugę zamykano. Teraz działa wiele firm komercyjnych, więc wszystkim zależy na tym, aby szlaki żeglugowe były drożne jak najdłużej. Sprawnie i bezpiecznie przeprowadzona akcja lodołamania skraca okres zamknięcia żeglugi na drogach wodnych z powodu ich zalodzenia. Jednak samo zejście lodu też nie spowoduje, że następnego dnia otworzymy szlak. Najpierw musimy przeprowadzić tzw. trałowanie (poszukiwanie przeszkód podwodnych), potem puszczamy echosondy, czyli jednostki, które sprawdzają najlepsze głębokości, potem się szlak oznakowuje i dopiero wtedy można ponownie go otworzyć – wyjaśnia Krzysztof Woś Zastępca Prezesa Wód Polskich.

Włocławek '82

Największa jak dotąd w Polsce katastrofalna powódź zatorowa wystąpiła na Wiśle na odcinku od Wyszogrodu do Włocławka na przełomie grudnia 1981 i stycznia 1982 roku. Akcja przeciwpowodziowa i intensywna walka z jej skutkami była prowadzona w korycie rzeki, na Zbiorniku Wodnym we Włocławku i terenach przyległych aż do 10 marca 1982 r. – To był prawdziwy kataklizm, ale warunki, w których doszło do tej powodzi też były wyjątkowe – wspomina Krzysztof Polak, ekspert w Departamencie Przygotowywania i Realizacji Inwestycji Wód Polskich, związany zawodowo ze  Zbiornikiem Włocławek.

Zimowa powódź z 1982 roku. Fot. Arch.

Tak to było...

Najpierw panowały srogie mrozy, wszystko było zasypane śniegiem i skute lodem, potem przyszła gwałtowna odwilż, która wszystko roztopiła, a tuż po niej nad Polskę nadciągnęła z północy fala mroźnego powietrza.
– W Krakowie było plus pięć stopni, a w Gdańsku minus dwadzieścia, więc Wisła zamarzała w górę, stawała i pokrywała się lodem. Kra i śryż spływające z górnych odcinków Wisły utworzyły w środkowej i górnej części zbiornika Włocławek oraz powyżej niego zatory o niespotykanych dotąd rozmiarach. Akcje lodołamania nie były wówczas skuteczne, ale też ówczesne lodołamacze miały mniejszą moc. Zasuwy na jazie były tak zamarznięte, że nie można było ich ruszyć, więc jeden z lodołamaczy o napędzie parowym pełnił rolę parownicy i dmuchał na nie, aby można było je podnieść. Poza tym pamiętajmy, że to był czas stanu wojennego, nie było łączności. Do Włocławka przyjeżdżali kolejni generałowie, którzy wydawali wykluczające się nawzajem decyzje: jeden kazał zrzucić wodę ze zbiornika, więc lód przymarzł do dna, potem przyjechał drugi i kazał wodę podpiętrzyć, ale było już za późno, a trzeci chciał w ogóle wysadzić jaz... – wspomina dr Krzysztof Polak. 

Modernizacja i zabezpieczenia

Na szczęście wyciągnięto wnioski i podjęto różne działania, które miały zabezpieczyć Włocławek przed podobną powodzią. – Bazowaliśmy na doświadczeniach ekspertów ze Stanów Zjednoczonych, Kanady i Skandynawii. Podobnie jak oni zaczęliśmy zakładać przegrody śryżowe. Obecnie na okres zimowy zakładamy taką przegrodę w Popłacinie. Jej zadaniem jest zatrzymanie śryżu przed zbiornikiem i przyspieszenie powstania pokrywy lodowej, co poprawia efektywność lodołamania – mówi dr Polak. Zwiększono też znacznie flotyllę lodołamaczy oraz ich moc. Ówczesne lodołamacze miały moc 400 kW, obecne mają po 800 kW, a czołowe nawet po 1000 kW. Wykonano też rynnę w zbiorniku, usunięto wszystkie kępy i płycizny. Rynna w dnie ma szerokość 400-500 metrów i zapewnia swobodny tranzyt lodu. Aby ją utworzyć, z dna rzeki wybagrowano  ponad 14 mln m3 osadów i piasków. Wykonano z nich rozłożystą skarpę plażową, ale też podniesiono zapory boczne.  – W szczytowym okresie modernizacji, na zbiorniku działało 20 pogłębiarek! – wspomina dr Polak. W Radziwiu, dzielnicy Płocka, która najbardziej ucierpiała podczas powodzi w 1982 roku, zbudowano bramę przeciwpowodziową. Zmieniono też zamknięcia w jazie na zasuwy z klapą, które ułatwiają przepływ lodu. Aby zasuwy nie zamarzały, obecnie w czasie zimy stosuje się tzw. bąbelkowanie. – Na dnie od wody górnej i od śluzy są przeprowadzone przewody, którymi tłoczy się powietrze. Wytwarzane przez nie bąbelki podążają od dna do góry i porywają wodę – dzięki czemu nie ma ona szansy zamarznąć i utworzyć warstwy lodu na zasuwie – wyjaśnia dr Krzysztof Polak.

– Robiliśmy analizy, z których wynika, że przy obecnych zabezpieczeniach przeciwpowodziowych dziś do takiej tragedii na pewno by nie doszło. W tej chwili, aby dodatkowo zabezpieczyć tereny Płocka i Włocławka przed powodzią, najważniejsze jest wybudowanie kolejnego Stopnia Wodnego na Wiśle w ramach projektu Kaskadyzacji Wisły. Wody Polskie intensywnie nad tym pracują – zapewnia ekspert.

Niczym armia w pogotowiu

Przykład Włocławka pokazuje, co można zrobić, by zapobiec powodziom zatorowym, ale czy da się zrobić coś więcej?  – Ważną sprawą jest tworzenie ostróg, czyli budowli regulacyjnych wykonanych z naturalnych materiałów (kamienia lub faszyny). Dzięki nim zmniejszyliśmy ryzyko tworzenia się potencjalnych zatorów lodowych na Odrze. Teraz rumowisko, które woda porywa z dna i na którym mógłby gromadzić się lód, nie odkłada się bezpośrednio na rzece, ale w polach międzyostrogowych – mówi Krzysztof Woś.

Zmiany klimatyczne spowodowały, że lodołamacze nie każdego roku przeprowadzają akcje. – Z moich analiz wynika, że kiedyś na 10 lat przez siedem były akcje lodołamania. Dziś jest odwrotnie – na 10 lat są dwie-trzy zimy, gdy lodołamacze wkraczają do akcji – mówi Krzysztof Woś, Zastępca Prezesa PGW WP.

– Średnia temperatura się podnosi. O ile dawniej zamarzanie rzek i zbiorników wodnych najczęściej następowało w połowie grudnia, teraz przesunęło się na styczeń, albo w ogóle nie występuje. Poza tym dawne zimy były bardziej przewidywalne – jak mróz chwycił, to już trzymał, teraz sytuacja może się zmienić z dnia na dzień, dlatego musimy być bardziej czujni – podkreśla dr Tomasz Kolerski.
Właśnie dlatego – choć ostatnia akcja lodołamania miała miejsce w 2018 roku, kiedy powstały zatory lodowe na Odrze – flota lodołamaczy Wód Polskich od grudnia do marca jest w gotowości.  – Jak to mówią generałowie: warto przez 50 lat utrzymywać armię tylko po to, żeby wygrała jedną bitwę. Podobnie jest z lodołamaczami – nie muszą wypływać każdego roku, ale w razie niebezpieczeństwa są w pogotowiu i gdy zajdzie potrzeba, wkroczą do akcji – podsumowuje Krzysztof Woś Zastępca Prezesa Wód Polskich ds. Ochrony przed Powodzią i Suszą. 

Lodołamacz Tygrys - jednostka pełniąca służbę na obszarzarze zarządzanym przez Wody Polskie RZGW w Gdańsku. Fot. Arch.