HIDROTEHNIČKA REŠENJA INSPIRISANA PRIRODOM U SLUŽBI ODBRANE OD POPLAVA
Energoprojekt Hidroinženjering realizuje ugovor: Razvoj i primena integralnih mera, radova i objekata za zaštitu od bujičnih poplava i erozije zasnovanih na „zelenom rešenju“ na „pilot“ području Krupanj, u slivu reke Likodre. Projekat finansira Evropska banka za obnovu i razvoj (EBRD), u sklopu Investicionog okvira za Zapadni Balkan. Energoprojekt Hidroinženjering izrađuje tehničku dokumentaciju u saradnji sa partnerom na projektu IPF10 – Enviroplan SA, Athens, Greece, u skladu sa potpisanim ugovorom. Korisnik Projekta je JVP Srbijavode, sa kojim Energoprojekt Hidroinženjering ima dugogodišnju uspešnu saradnju na poslovima iz oblasti vodoprivrede. Glavna finansijska institucija implementacije Projekta je Agence Française de Développement (AFD).
Područje ovog projekta je slivno područje reke Likodre sa svojim pritokama: reka Bogoštica, Kržava, Čađavica, Brštica, Mojkovačka reka, kao i druge manje hidrološke jedinice na teritoriji opštine Krupanj.
Da bi se uspešno definisale mere zaštite od poplava u području projekta, najpre je definisano postojeće stanje na slivu Likodre sa aspekta ugroženosti od poplava. Stanje nakon implementacije mera se poredi sa postojećim stanjem, čime se utvrđuje efikasnost mera. Takođe su definisana i područja ugrožena erozionim procesima u zoni projekta.
Formiran je sofisticiran numerički 2D model predmetnog sliva u programu HEC-RAS, koji obuhvata glavni tok reke Likodre i njene pritoke (Bogoštica, Čađavica, Kržava, Brštica i Mojkovačka reka). Za potrebe hidrauličkog modela su izvršeni obimni geodetski radovi, kako bi se obezbedile ažurne podloge. Urađena je i hidrološka studija za područje projekta i formiran je hidrološki model sliva, čiji rezultati služe kao ulazni podaci za hidraulički model.
Na osnovu hidrološkog i hidrauličkog modela sagledano je bazno stanje, pri čemu su definisane plavne zone za postojeće uslove na slivu. Model je verno reprodukovao dinamiku širenja poplava i obim plavljenja. Utvrđeno je da je najranjivija zona centar grada Krupnja, gde se sustiču bujični tokovi koji formiraju reku Likodru.
Radi smanjenja rizika od poplava u zoni Projekta, predložene su mere čiji je glavni cilj pružanje zaštite za urbano područje Krupnja, primarno od velikih voda povratnog perioda 50 godina, a dopunski 100 godina (prema Strategiji upravljanja vodama na teritoriji Republike Srbije do 2034. godine, „Sl. glasnik RS“, br. 3/2017), kao i istovremeno uvođenje u sliv brojnih ekoloških dobrobiti od zelenih rešenja.
Primenjene mere su kombinovane u 3 varijantna rešenja, koja su ispitana i upoređena pomoću višekriterijumske analize. Varijanta 2, koja predstavlja mešavinu zelenih i sivih mera, je prepoznata kao optimalno rešenje prema sprovedenoj višekriterijumskoj analizi. Zelene mere se projektuju tako da minimalno remete prirodne uslove i, koliko je moguće, ostvare pozitivan uticaj na životnu sredinu, dok sive mere čine objekti za smanjenje poplava. Ovi objekti direktno utiču na smanjenje zapremine poplavnog talasa i maksimalnih vrednosti protoka, čime pružaju znatno veću zaštitu od poplava i od vitalnog su značaja za ispunjenje cilja Projekta.
Varijanta 2 obuhvata sledeće zelene mere:
- Biotehničke radove,
- Pošumljavanje,
- Šumske zaštitne pojaseve,
- Bujične pregrade od prirodnih materijala i pregrade od pletera,
- Obnavljanje postojećih vodotoka,
- Povećanje propusne moći mostova („uklanjanje prepreka“) na uskim grlima;kao i hidrotehničke objekte:
- Retenzije „u vlažnom“ (u rečnom koritu – „inline“),
- Retenzije „u suvom“ (bočno od rečnog korita – „offline“),
- Brane na lokacijama od kritičnog značaja za zadržavanje velikih voda.
Retenzije „u vlažnom“ se formiraju pregradom od prirodnog materijala, konstruktivne visine do 15 m (hidraulička 10 m), a maksimalna zapremina retenzije iznosi do 100.000 m3, uključujući i prostor za prihvat nanosa. Projektovane su kao neregulisani sistemi, sa konstantno aktivnim temeljnim ispustom, i prelivom koji se aktivira pri pojavi velikih voda male verovatnoće pojave. Sa druge strane, brane imaju akumulacioni prostor značajnije zapremine, a konstruktivna visina brane iznosi preko 15 m. Ovi objekti su modelirani u okviru hidrološkog modela, a zatim su rezultujući hidrogrami inkorporirani u hidraulički model kroz novi set graničnih uslova za svaku od predloženih lokacija, i za svaki od analiziranih povratnih perioda velikih voda.
Retenzije „u suvom“ su depresije u tlu, pod vegetacijom, koje privremeno retenduju direktni oticaj tokom velikih voda, dok u periodima bez padavina predstavljaju suv prostor. Ovi objekti su predviđeni većinom uzvodno od urbanog područja Krupnja, u nenaseljenom poljoprivrednom ili šumskom području. Retenzije „u suvom“ su modelirani kao bočni objekti u hidrauličkom modelu na jedan od dva načina:
- Tip 1: kao 1D akumulacioni prostor povezan sa 2D računskom mrežom kroz 1D/2D veze, bez većih modifikacija terena;
- Tip 2: potpuno unutar 2D Hidraulički model budućeg stanja je pokazao da Varijanta 2, koja pored zelenih mera uključuje hidrotehničke mere kao što su retenzije „u vlažnom“, retenzije „u suvom“ i branu uzvodno od Krupnja, kao i uklanjanje prepreka u urbanom području, uspešno štiti urbano područje od stogodišnje velike vode, što je bio ciljani stepen zaštite predviđen Projektom. Efekti mera su očekivano povoljniji za učestalije poplavne talase, budući da je plavna zona u urbanom području u potpunosti ublažena za 20-godišnje velike vode i minimalna za 50-godišnje (Slika 4).
Analizom rezultata je utvrđeno da objekti za smanjenje poplava, tj. retenzije i brane, pružaju kontrolu nad zapreminom velikih voda, dok uklanjanje prepreka u centru grada omogućava da se tok sprovede kroz glavno korito reke Likodre, gde nasip na desnoj obali toka pruža zaštitu od velike vode povratnog perioda do 500 godina.
Rezultati „pilot“ projekta ukazuju na to da je za postizanje željenog stepena zaštite od poplava na slivu reke Likodre, pored zelenih mera, neophodna i primena sivih mera. S obzirom da Projekat predstavlja jedan „pilot“ projekat, nadamo se da će ovakav vid zaštite od poplava u budućnosti postati deo prakse, kroz primenu na drugim slivovima. Naglašava se važnost izbora dobre strategije kombinovanja zelenih i sivih mera radi postizanja optimalnog rešenja za odbranu od poplava.