Akcja lodołamania

Tworzenie się lodu w rzekach jest jednym z elementów złożonego łańcucha zjawisk, zachodzących w następstwie nieprzerwanie odbywających się w przyrodzie procesów wymiany ciepła.

Osobliwość tych procesów polega na corocznej powtarzalności sezonowych zmian w nagrzewaniu i ochładzaniu się mas wody przez otaczające je masy powietrza, jak również na różnym rozkładzie temperatur w samym przekroju poprzecznym koryta rzeki.

Mimo turbulentnego przepływu, zapewniającego mieszanie się strug wody, zimą jest ona najchłodniejsza w rejonie brzegów i najcieplejsza w pobliżu nurtu rzeki, a latem odwrotnie. Dodatkowo wyrównywanie się temperatur może zostać miejscowo zakłócone przez dopływ wód gruntowych, każdy większy dopływ powierzchniowy o odmiennych warunkach termicznych, nie mówiąc już o zrzucie ścieków, czy podgrzanych wód przemysłowych.

Zakres tworzenia się lodu prądowego i brzegowego obok aktualnej sytuacji hydrometeorologicznej, determinowany jest przez zmienne warunki przepływu na poszczególnych pododcinkach rzeki. Wraz ze zbliżaniem się Odry w rejon Szczecina maleje spadek podłużny, a wzrasta wpływ cofki odmorskiej na kształtowanie się poziomu zwierciadła wody. Zmiana hydraulicznych warunków przepływu powoduje, że im bliżej Szczecina, tym szybszy jest proces narastania lodu brzegowego, aniżeli powyżej tego rejonu, który z kolei odznacza się znacznie większym zakresem tworzenia się lodu prądowego.

Scalanie się mas lodu powierzchniowego i brzegowego w stałą pokrywę lodową, na ogół przebiega w dwojaki sposób:

-  niemal jednocześnie na długich odcinkach rzeki, w przypadku silnego i gwałtownego przechłodzenia wody,

- stopniowo na pewnych szczególnie predysponowanych odcinkach rzeki, tzn. tam gdzie istnieją naturalne lub sztuczne przeszkody w swobodnym przepływie wody oraz gdzie następują zmiany prędkości przepływającej wody.

 

Zarówno w jednym, jak i w drugim przypadku, stała pokrywa lodowa na ogół nie tworzy się na Odrze Wschodniej, poniżej ujścia rzeki Tywy w rejonie Gryfina (km 717,3). Rzeką tą odprowadzane są do Odry podgrzane wody przemysłowe z Elektrowni "Dolna Odra". Jeszcze kilka lat temu, na odcinku od Gryfina do ujścia rzeki Regalicy do jeziora Dąbie (km 741,6) zjawiska lodowe w ogóle nie występowały. Sytuacja się zmieniła, gdy elektrownia zmniejszyła ilość zrzucanej wody, w związku z ograniczeniem produkcji energii elektrycznej, dostosowując ją do aktualnego popytu rynkowego oraz poprzez zastosowanie nowych technologii, wykorzystujących część podgrzewanych wód dla ponownego zastosowania w procesie produkcyjnym.

 

Miejscem, w którym w pierwszej kolejności tworzy się stała pokrywa lodowa na odcinku dolnej Odry, w czasie jej stopniowego kształtowania się, jest rejon Widuchowej (km 703-704), gdzie rzeka rozdziela się na dwa ramiona, tj. Odrę Zachodnią i Odrę Wschodnią. Dalszy proces narastania stałej pokrywy lodowej, odbywa się drogą przesuwania się końcówki lodu w górę rzeki, który przyśpiesza napływający lód podwodny i powierzchniowy, częściowo wciągany i wypychany prądem rzecznym pod i nad utworzoną pokrywę lodową. Powstającej w ten sposób pokrywie lodowej towarzyszy na ogół zator śryżowy lub śryżowo-lodowy, który przegradzając w różnym stopniu przekrój poprzeczny koryta rzeki, wywołuje lokalne piętrzenie wody. Wraz z przesuwaniem się końcówki stałej pokrywy lodowej w górę rzeki, szczególnie w miejscach gdzie istnieją naturalne lub sztuczne przeszkody w swobodnym przepływie wody oraz w rejonach przewężenia lub poszerzenia przekroju poprzecznego rzeki, tworzą się kolejne zatory.

Zatory śryżowe są na ogół krótkotrwałe i przeważnie znikają (zostają rozmyte) w kilka lub kilkanaście dni po ich utworzeniu się. Natomiast zatory śryżowo-lodowe najczęściej utrzymują się przez cały okres zimowy.

 

Na dolnym odcinku Odry, mamy również do czynienia z zatorami lodowymi, wywołanymi spiętrzeniem kry lodowej, które tworzą się najczęściej w pierwszej fazie uwalniania się rzeki od lodu, jak również w pełni zimy w czasie przejściowych ociepleń. Zatory lodowe mogą powstać wszędzie tam, gdzie istnieją jakiekolwiek przeszkody w swobodnym spływie kry lodowej.

Zjawiskom zatorów lodowych i lodowo - śryżowych towarzyszą często znaczne zniszczenia brzegowych umocnień, deformacje brzegów i dna rzeki, zwłaszcza na przemiałach oraz gwałtowne wezbrania, które mogą przekształcić się w powódź.

 

 

 

Organizacja akcji lodołamania na Odrze

 

Niezależnie od miejsca lokalnego zagrożenia, każda akcja lodołamania na Odrze oraz na Warcie                     i Noteci, musi rozpoczynać się w Szczecińskim Węźle Wodnym i w ten rejon (jezioro Dąbie), musi zostać odprowadzona połamana kra lodowa z rejonu całej rzeki.

 

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 tranzytowe na Odrze swobodnie płynącej) oraz o różnych szerokościach i wysokościach (ze względu na ograniczające swobodną żeglugę prześwity pionowe i poziome 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, tym samym wydłużaniem się trasy spływu lodu, do akcji włączają się kolejne lodołamacze liniowe, zapobiegające zatrzymywaniu się spływającej kry. O ile nie występują szczególne zagrożenia, dziennie łamie się tyle lodu, ile bez niebezpieczeństwa zsuwu może odpłynąć poniżej km 717,3                        (tj. w rejon odcinka rzeki, znajdującego się pod wpływem podgrzanych wód z elektrowni).

 

Akcje lodołamania na Odrze prowadzone są przez polską i niemiecką administrację granicznego odcinka rzeki Odry, przy czym zgodnie z dwustronnymi umowami i porozumieniami administracyjnymi, Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej (dalej RZGW) w Szczecinie, działając w imieniu Prezesa Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej, sprawuje kierownictwo techniczne wspólnej akcji.

 

Lodołamacze kierowane są w górę rzeki tak daleko, jak wymaga tego zakres zalodzenia Odry oraz jak pozwalają na to aktualne w danym czasie parametry techniczne drogi wodnej.

 

Zasięg stałej pokrywy lodowej na Odrze oraz udział polskich i niemieckich lodołamaczy                            w akcji lodołamania w latach 1990-2009

 

Lp.

Sezon

zimowy

Zasięg

pokrywy lodowej

Długość

[km]

 

Czas trwania akcji

(dni)

Liczba lodołamaczy w akcji

polskich

niemieckich

1

2008/2009

576,6-741,6

165

18

7

6

2

2007/2008

688,5-717,3

28,3

3

4

3

3

2006/2007

-

0

0

0

0

4

2005/2006

444,8-741,6

296,8

29

7

7

5

2004/2005

703,3-730,5

27,2

0

0

0

6

2003/2004

615,3-741,6

126,3

16

7

6

7

2002/2003

559,5-741,6

182,1

19

7

7

8

2001/2002

645,4-717,3

71,9

23

8

6

9

2000/2001

-

0

0

0

0

10

1999/2000

673,0-717,3

44,3

6

3

4

11

1998/1999

681,0-717,3

36,3

11

7

0

12

1997/1998

685,0-717,3

32,3

15

7

0

13

1996/1997

411,5-717,3

305,8

35

8

7

14

1995/1996

345,0-717,3

372,3

63

8

6

15

1994/1995

697,0-717,3

20,3

9

4

0

16

1993/1994

661,0-717,3

56,3

30

8

4

17

1992/1993

542,0-717,3

175,3

18

7

4

18

1991/1992

684,0-717,3

33,3

7

6

2

19

1990/1991

522,0-717,3

195,3

27

8

4

 

RZGW Szczecin, w odróżnieniu od administracji niemieckiej nie posiada własnych lodołamaczy. Dlatego też, dla realizacji czynnej ochrony przeciwlodowej RZGW Szczecin dzierżawi każdorazowo na okres danego roku budżetowego odpowiednią liczbę lodołamaczy zróżnicowanych pod względem parametrów technicznych. Wybór wykonawcy odbywa się w formie przetargu, zgodnie z ustawą Pzp. W roku 2009 do wykonywania zadań czynnej ochrony przeciwlodowej RZGW Szczecin dysponuje lodołamaczami należącymi do Przedsiębiorstwa Budownictwa Hydrotechnicznego „Odra 3” sp. z o.o. w Szczecinie.

 

Wykaz lodołamaczy pozostających w dyspozycji RZGW Szczecin w roku 2009

 

Nazwa

Rodzaj

Wymiary główne [m]

Moc

kW KM

L

B

Tmin / Tmax

Odyniec

Czołowy

33,37

8,11

1,46 / 2,00

780 1060

Dzik

Czołowy

33,36

8,10

1,45 / 2,00

780 1060

Ogar

Czołowy

35,60

8,54

1,45 / 1,96

566 770

Wilk

Czołowy

35,90

8,72

1,43 / 1,95

566 770

Lis

Liniowy

28,10

6,98

1,48 / 1,70

441 600

Żbik

Liniowy

28,10

6,98

1,43 / 1,70

441 600

Świstak

Liniowy

28,26

7,32

1,32 / 1,83

300 400

 

Wykaz lodołamaczy Urzędu Wodno-Żeglugowego w Eberswalde, przeznaczonych do  prowadzenia akcji lodołamania w sezonie zimowym 2009/2010

 

Nazwa

Rodzaj

Wymiary główne [m]

Moc

kW KM

L

B

Tmin / Tmax

Frankfurt

Czołowy

33,25

8,62

1,55 / 1,86

700 952

Kienitz

Czołowy

30,31

7,33

1,46 / 1,84

660 541

Hohensaaten

Czołowy

29,19

7,28

1,48 / 2,00

529 720

Usedom

Liniowy

30,82

7,36

1,60 / 2,10

485 660

Gartz

Liniowy

30,12

7,29

1,58 / 2,03

397 541

Eber

Liniowy

29,20

7,42

1,45 / 1,70

442 601

 

Lodołamacze pozostają w gotowości do pracy w okresie od 01 grudnia do 15 marca każdego roku, czyli w okresie utrzymywania pogotowia lodowego w okresie zimowym.

W tym okresie lodołamacze mogą być użyte do akcji lodołamania w każdej chwili, jak tylko wymagać tego będzie sytuacja.

 

W całym okresie zimowym, obie administracje drogi wodnej, korzystają z własnych wyspecjalizowanych służb, zorganizowanej łączności wzdłuż Odry, rozwiniętego systemu zbierania i systematyzowania danych o poziomach wód, stanie zalodzenia oraz postępujących zagrożeniach.               W zależności od rodzaju i zakresu zalodzenia, rozkładu temperatur, siły i kierunku wiatrów oraz występujących przepływów, akcję lodołamania przeprowadza się jedną z trzech metod.

 

I. Klasyczna metoda łamania lodu na rzece Odrze, opiera się na wykorzystaniu jeziora Dąbie, jako odbiornika napływającej z góry rzeki kry lodowej. Metodą tą, rozpoczyna się akcję, od skruszenia pasa pokrywy lodowej jeziora Dąbie o szerokości ok. 500 m, biegnącego z północy od kanału Babina na południe do ujścia rzeki Regalicy. Dopiero po uzyskaniu tej rynny, czołówka lodołamaczy rozpoczyna łamanie pokrywy lodowej w korycie rzeki, posuwając się z północy na południe.

Aby można było zastosować tą metodę, konieczne są dodatnie temperatury powietrza. Jezioro Dąbie jest bowiem stosunkowo płytkim zbiornikiem wodnym i w czasie występowania ujemnych temperatur powietrza, wprowadzona do niego kra bardzo szybko marźnie, łącząc się w zwarte pola lodowe. Kilkakrotne łamanie jeziora w czasie mrozów, może doprowadzić do powstania gór lodowych, opierających się o dno zbiornika, tym samym do zablokowania całej akcji.

 

II. Kolejna metoda, polega na wykorzystaniu zrzutu ciepłej wody z Elektrowni "Dolna Odra", tj. na łamaniu pokrywy lodowej, począwszy od km 717,3 w górę koryta rzeki. Metoda ta pozwala na skokowe prowadzenie akcji, tzn. po napełnieniu krą ok. 24 km odcinka rzeki, pozostającego pod wpływem podgrzanej wody, należy zrobić kilkudniową przerwę w akcji czołowej, aby w tym czasie nastąpiło częściowe roztopienie się kry lodowej.

Istotną zaletą tej metody, jest możliwość prowadzenia akcji nawet przy występowaniu mrozów, co ma szczególne znaczenie wówczas, gdy utworzona stała pokrywa lodowa w rejonie Widuchowej, Ognicy czy Krajnika, charakteryzuje się licznymi niebezpiecznymi zatorami śryżowo-lodowymi.

 

Skuteczność prowadzenia akcji, zarówno jedną, jak i drugą metodą, uzależniona jest od aktualnie występującej siły i kierunku wiatru oraz kształtowania się poziomu wód w Szczecińskim Węźle Wodnym. Najbardziej niesprzyjające są silne wiatry z kierunków północnych, którym na ogół towarzyszy odmorska cofka, uniemożliwiająca swobodny spływ połamanej kry lodowej w kierunku jeziora Dąbie.

 

III. Ostatnie doświadczenia wykazały, że najlepsze rezultaty, przy ostrych zimach, uzyskuje się stosując połączenie obu ww. metod. Polega to na wczesnym rozpoczęciu akcji lodołamania od km 717,3, w górę rzeki, jeszcze przy trwających mrozach, aby przy nadejściu odwilży przejść do metody klasycznej, łamiąc pokrywę jeziora Dąbie i eliminując w ten sposób, konieczną przerwę w pracy.