Likwidacja zapór – Europa a USA

To np. działania poprawiające tzw. ciągłość rzeki (river continuum). Jak uważają eksperci z organizacji American Rivers usuwanie zapór to był kiedyś szalony pomysł. Dziś jest coraz bardziej akceptowane. Historia rozbierania budowli piętrzących wodę na rzekach miała swój początek w Stanach Zjednoczonych w latach 70. i trwa z powodzeniem do dziś (Rysunek 1). W Europie Zachodniej era likwidacji zapór wodnych rozpoczęła się w 1996 r. (usunięcie dwóch 70-cio i jednej 102-letniej zapór w dopływach rzeki Loary) i trwała krótko, bo tylko do 2014 r. Obecnie „mini boom” na usuwanie budowli piętrzących na rzekach powoli wygasa. Wydaje się, że w odróżnieniu od USA, Europa tkwi nadal w bardziej konserwatywnych postawach i argumentach formułowanych wobec projektów usuwania zapór i zbiorników. Nawet bardzo stare budowle piętrzące są tu utrzymywane.

Obiekty prywatne i państwowe

Różnice regionalne w podejściu do projektów usuwania zapór i zbiorników wynikają wprost z prawa własności – w USA 58% zarejestrowanych zapór przez Krajowy Rejestr Zapór (National Inventory of Dams) pozostaje całkowicie w rękach prywatnych, w Europie w większości przypadków kontrolowane są one przez instytucje rządowe lub instytucje rządowe, które sprawują nadzór i współtworzą prawo wodne i budowlane. W Europie, w przypadku państw członkowskich UE, utrzymanie elektrowni wodnych jest priorytetowe, stąd remontuje się i odbudowuje zapory w kluczowych lokalizacjach. Inwestycje w sektorze wodnym są również dotowane niskooprocentowanymi pożyczkami Komisji Europejskiej i Europejskiego Banku Inwestycyjnego jako wsparcie Strategii Bezpieczeństwa Wodnego.

Rysunek 1. Przebieg trendu likwidacji budowli piętrzących na rzekach w Europie i w Stanach Zjednoczonych Ameryki. Dane bez Rosji, Szwecji, Walii i Szkocji.

Rysunek stanowi część publikacji autorstwa Habel i in. 2020 – www.nature.com/articles/s41598-020-76158-3.

Liczne bariery na rzekach

Liczbę wszystkich barier na rzekach w Europie szacuje się na 1,8 mln. Jednak budowli tych nazywanych zaporami wodnymi, czyli wyższych niż 7,5 metra, jest w Europie około 230 tys. Dla porównania w USA w 2018 roku zarejestrowanych w bazie National Inventory of Dams takich budowli było 91 468. W Polsce oficjalnie zarejestrowane i kontrolowane są 32 972 budowle piętrzące, jednak ich struktura wysokościowa nie jest podawana. Według danych zgromadzonych na portalu Dam Removal Europe (DRE) około 5000 budowli różnego typu (w tym niskich piętrzeń: przepustów, jazów, progów) zostało usuniętych we Francji, Szwecji, Finlandii, Hiszpanii i Wielkiej Brytanii w ostatnich 20-25 latach. Portal DRE nie podaje jednak ile usunięto konkretnie zapór wodnych (>7,5 m) oraz czy usunięte piętrzenia zlokalizowane były w ogóle na rzekach.

Zapory trzymają się mocno

Dopiero obecnie przeprowadzone badania pozwoliły ustalić, że w Europie w latach 1996–2019 usunięto 342 piętrzenia ze zbiornikami zbudowanymi na rzekach, w tym tylko 15 zapór wodnych o wysokości od 7,5–36 m. Aż 95% z wszystkich usuniętych 342 budowli miało wysokość od 0,5 do 7,5 m (54,7% z nich były niższe od 2,5 m, 40,6% to zapory o wysokości od 2,5 do 7,5 m), 2,3% to obiekty o wysokości od 7,5 do 15 m, a 2,0% to zapory wyższe niż 15 m (Tabela 1). Polskim akcentem w tym zestawieniu – jako szesnasta na liście usuniętych zapór wodnych w Europie – będzie najprawdopodobniej 10-metrowej wysokości Zapora Wilkówka, zlokalizowana na dopływie rzeki Białej (Rysunek 2). Będzie to jednocześnie najmłodsza z usuniętych w Europie, bo zaledwie po 8–9 latach od jej powstania, a jej likwidacja wynika z decyzji Śląskiego Wojewódzkiego Inspektora Nadzoru Budowlanego z 2019 r., podyktowanej ujawnionymi wadami konstrukcyjnymi i groźbą katastrofy budowlanej.

Przyczyny usuwania zapór

Najczęściej usuwanie zapór wodnych zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i w Europie, związane było dotychczas z eliminowaniem obiektów posiadających przede wszystkim zaawansowany wiek konstrukcji, zły stan techniczny oraz pozytywne rokowania w zakresie poprawy stanu ekologicznego. Często koszty ich remontu były znacznie wyższe od kosztów rozbiórki. Według ustaleń koszt rozbiórki zapory i zbiornika stanowi od 5,0 do 30% kosztów remontu. Najnowsze dane wskazują, że 28% w USA i 22% w Europie zdemontowanych budowli piętrzących powstało przed 1900 r., odpowiednio 50% i 49% z nich zbudowano w latach 1900–1940, a 22% i 29% po 1940 r. Średni wiek likwidowanych budowli na obu kontynentach wynosi 86 lat.

Rysunek 2. Zapora Wilkówka (10 m wysokości) – najmłodsza zapora w Europie, która zostanie rozebrana.

178 zapór rozebranych w Stanach Zjednoczonych

Według danych gromadzonych przez organizację American Rivers w USA, do lutego 2020 r. rozebranych zostało 1250 budowli piętrzących, jednak zapór wodnych zarejestrowanych przez NID (czyli posiadających wysokość większą od 7,5 m), było 178 (dla porównania w Europie rozebrano ich 15 sztuk). W odróżnieniu od Europy, w Stanach Zjednoczonych z roku na rok obserwowany jest stały trend wzrostowy liczby likwidowanych piętrzeń (Rysunek 1). Jak podają eksperci, tendencja ta się utrzyma i do 2050 r. spodziewana jest rozbiórka od 4 000 do 36 000 budowli, a według szacunków ekonomistów całkowity koszt ich usunięcia może wynieść nawet 25,1 mld USD. Według ekspertów usunięcie dużych zapór jest po prostu tańsze od ich naprawy i konserwacji.

W Europie tylko osiem lat likwidacji

W Europie wzmożona likwidacja budowli piętrzących trwała przez zaledwie osiem lat, gdy w latach 2009–2015 usunięto około 320 budowli piętrzących na rzekach o różnej wysokości. Ten mały „boom” wiąże się z uruchomieniem funduszy przez Komisję Europejską (horyzont finansowy 2007–2013) oraz implementację w krajach członkowskich zapisów Ramowej Dyrektywy Wodnej (m.in. konieczność przywrócenia dobrego stanu wód do 2015 r.). W celu spełnienia wymogów unijnych w zakresie polityki wodnej, Ministerstwo Środowiska Hiszpanii opracowało w 2006 r. Krajową Strategię Renaturalizacji Rzek, a Ministerstwo Środowiska we Francji i rząd Szwecji w latach 2006–2012 wsparły finansowo liczne projekty rewitalizacji rzek. Według danych uzyskanych od poszczególnych instytucji rządowych krajów Europy (m.in. Francja, Wielka Brytania, Norwega, Szwecja, Hiszpania, Rosja, Polska) wynika, że najwięcej barier na rzekach usunięto w Szwecji i Wielkiej Brytanii. Z otrzymanych zestawień ze Szwedzkiego Instytutu Meteorologicznego i Hydrologicznego wynika, że do roku 2013 r. 190 budowli zostało zdemontowanych, z których tylko dwie przekroczyły wartość 7,5 m, trzynaście budowli mieściło się w przedziale od 5 do 7,5 m, a połowa zdemontowanych piętrzeń miała wysokość od 2,5 do 4,9 m.

Tabela 1. Lista usuniętych i planowanych do usunięcia zapór wodnych (> 7,5 m) na rzekach Europy

Tabela stanowi część publikacji autorstwa Habel i in. 2020 - www.nature.com/articles/s41598-020-76158-3

Zwolennicy i przeciwnicy

Dotychczas zrealizowane projekty usuwania barier na rzekach miały zarówno zwolenników jak i oponentów. Zwolennicy usuwania zapór formułowali najczęściej następujące argumenty w debacie publicznej: zły stan techniczny i ryzyko katastrofy, utrata pierwotnej funkcji, spadek zysków i wysokie koszty utrzymania i modernizacji, odtworzenie szlaków wędrownych gatunków ryb oraz odzyskiwanie gruntów i łowisk przez ludność rdzenną. Oponenci likwidacji zapór z kolei formułowali bardzo liczną grupę argumentów, np.: utrata i zniszczenie dziedzictwa kulturowego i środowiskowego, utrata funkcjonalności dla społeczności lokalnej oraz ograniczenie dochodów podatkowych, wywłaszczenie i utrata wartości nieruchomości położonych nad zbiornikami, zanieczyszczenie środowiska toksycznymi osadami i degradacja krajobrazu, wzrost zagrożenia powodziowego, umożliwienie swobodnej migracji gatunków inwazyjnych fauny wodnej, monopolizacja rzeki dla wybranych gatunków ryb. Tylko tam, gdzie projekty zostały poddane dokładnym badaniom naukowym, argumenty oponentów „topniały”, np. miało to miejsce przy projekcie usuwania dwóch wysokich zapór na rzece Elwha (USA).

Reakcje społeczne

Analizowane studia przypadków pokazały, że głównymi interesariuszami uczestniczącymi w procesie decyzyjnym, którzy reprezentowali zazwyczaj postawy neutralne i mieszane, byli reprezentanci administracji państwowej, politycy, eksperci naukowi i przedsiębiorcy. Z kolei zwolennikami usuwania barier na rzekach każdorazowo były organizacje ekologiczne i ludność rdzenna. Społeczność lokalna, która zamieszkiwała tereny w otoczeniu zapór i zbiorników najczęściej sprzeciwiała się ich likwidacji. Szczególnie przykłady projektów demontażu zapór na rzekach w USA, Szwecji, Finlandii, Niderlandach i Francji pokazują znaczenie udziału społeczeństwa w procesie decyzyjnym. Okazuje się, że zarysowuje się wyraźny podział na grupy krajów reprezentujące postawy ich interesariuszy. Stany Zjednoczone są jedynym regionem, w którym wszyscy wyżej wymienieni interesariusze uczestniczą w procesie podejmowania decyzji. Nie można jednak powiedzieć, że jest to optymalna opcja dla usuwania zapór, ponieważ jak się okazuje zaangażowanie zbyt wielu interesariuszy wydłuża proces decyzyjny, a narastające z czasem konflikty często przenoszą proces decyzyjny w stronę administracji publicznej i w polityków.

Podstawa likwidacji to problemy techniczne

Jak podkreślają badacze z USA, w przypadku około 1100 barier na rzekach usuniętych przed 2016 tylko w przypadku 130 z nich poddano ocenie stan ekologiczny, chemiczny i geomorfologiczny, a mniej niż połowa z nich obejmowała badania przed i po realizacji projektu. Jak się okazuje, największe obawy i kontrowersje związane z likwidowaniem piętrzeń na rzekach stanowią potencjalne zagrożenia właśnie dla środowiska przyrodniczego. Decydenci biorą pod uwagę szereg problemów technicznych i środowiskowych, takich jak wielkość i tempo erozji materiału zgromadzonego w zbiornikach, transport zawiesiny i gromadzenie się osadu w korytach rzek poniżej likwidowanych budowli, wpływ nowego układu spadku lustra wody na poziom wód podziemnych i wpływ na infrastrukturę techniczną oraz możliwą ekspansję inwazyjnych i obcych gatunków zwierząt.

Zagrożenia i korzyści środowiskowe

Szczególnie ze strony osadów gromadzonych latami w usuwanych zbiornikach wywodzą się największe zagrożenia. Obawy te wynikają ze zdarzeń, jakie rejestrowano w USA. Jedną z największych porażek projektów likwidacji zapór poniesiono w latach 70-tych XX wieku, kiedy to usunięcie zapory na rzece Hudson spowodowało wydostanie się ze zbiornika osadów zawierających duże ilości toksycznych chemikaliów, głównie polichlorowanych bifenyli (PCB). W przypadku każdego projektu usuwania zapory, w związku z aktywizacją osadów nagromadzonych w zbiorniku, należy mieć na uwadze przejściowe pogorszenie warunków bytowania gatunków zamieszkujących odcinki rzeki poniżej rozebranej budowli piętrzącej. Studia przypadków dla dwóch dużych zapór na rzece Elwha w USA, gdzie osady zgromadzone w zbiornikach nie były akurat toksyczne, środowisko przyrodnicze w rzece poniżej odrodziło się całkowicie już po roku od zakończenia wypływania osadów ze zbiorników.

Współczesne podejście do likwidacji zapór

W przypadku wszystkich współcześnie likwidowanych zapór ze zbiornikami stosowane są zabiegi mające na celu zatrzymać zanieczyszczony osad w czaszy zbiornika. Jednym z przykładowych podejść może być pozostawienie w stanie nienaruszonym większej części zapory czołowej, np. jak to uczyniono w przypadku 43-metrowej zapory Enobieta w Hiszpanii. Oficjalnie zapora ta nie została jeszcze zlikwidowana, a tylko w kontrolowany sposób odprowadzono wody ze zbiornika. Dopiero po przeprowadzeniu szerszych badań zachowania osadów i jakości wód przepływających po czaszy dawnego zbiornika zostanie podjęta decyzja o sposobie usunięcia zapory czołowej. Z kolei w odniesieniu do tempa usuwania osadów z likwidowanych zbiorników opisane zostały różne zachowania. W niektórych przypadkach zaobserwowano szybkie ich usuwanie, na przykład w zaporach Grangeville i Lewiston na rzece Idaho Clearwater (USA), gdzie materiał denny został samoczynnie usunięty ze zbiorników w ciągu tygodnia. Można również wymienić przykłady bardzo powolnego opróżnianie osadu, np. po rozebraniu w 1969 r. 8-metrowej zapory Newaygo na rzece Muskegon (USA) opróżnianie rumowiska szacuje się, że będzie trwać przez kolejne 30 lat (czyli łącznie około 80 lat). Z kolei w efekcie usunięcie zapór Great Works i Veazie o wysokości 6 i 10 m rzece Penobscot (USA) osady praktycznie nie zostały przemieszczone ze względu na gruboziarnisty ich charakter uziarnienie.

Wpływ usuwania barier na ryby

Usunięcie zaawansowanych wiekiem piętrzeń to również otwarcie drogi dla swobodnego przemieszczania się ryb, lecz także zagrożenie. Na przykład w regionie Wielkich Jezior w USA, sztuczne bariery mogą pomagać w ograniczaniu rozprzestrzeniania się gatunków nierodzimych, a usuwanie zapór może zaszkodzić rodzimym rybom. W tym kontekście proponuje się często podejście polegające nie tylko na likwidacji bariery, ale również aktywną eliminację obcych i inwazyjnych gatunków ryb.

Podejście do rozbiórek w państwach europejskich

W krajach Europy przechodzących ciągłą transformację gospodarczą pojawiają się problemy z opuszczonymi poprzemysłowymi obiektami wodnymi. Problem ten w dużej mierze dotyka przykładowo Federacji Rosyjskiej i Ukrainy, gdzie usuwanie porzuconych „wraków” komunizmu rozpoczęło się po 2006 r. W przypadku krajów europejskich widoczne jest silne uzależnienie gospodarcze od istniejących dużych tam. Często rozbiórka jest uważana za niepotrzebny koszt i odsuwa się decyzję na późniejsze lata. Dane z krajów Europy wskazują na różne alternatywne praktyki postępowania z wycofanymi z użytku budowlami na rzekach. Jedną z nich jest opróżnianie zbiornika i pozostawianie budowli piętrzącej w nienaruszonym stanie. Takie praktyki stosowane są szeroko na Wyspach Brytyjskich. Przykładowo zapora Llaeron o wysokości 20 m, zbudowana w połowie lat 60. XX wieku, została wycofana z eksploatacji w 2019 r. ze względów bezpieczeństwa po zamknięciu pobliskiego kamieniołomu. Zbiornik wodny opróżniono, a korpus zapory pozostawiono w nienaruszonym stanie na stanowi dowód dbałości o dziedzictwo kulturowe. Ze względów ekonomicznych pozostawiono również w Hiszpanii 43-metrowej wysokości zaporę Enobieta na rzece Artikutza, a zbiornik opróżniono z wód. Z kolei w Norwegii likwidacja większych budowli polega na ich przebudowywaniu – utrzymywanie piętrzeń „za wszelka cenę”. Ciekawym projektem w tym zakresie okazuje się być zapora Stolsvatn na rzece Drammen położona w południowo-wschodniej części kraju. Wielopłaszczyznowa budowla została ukończona w 1948 r. i składa się z 13 łuków wykonanych ze zbrojonego betonu, ma 18 m i całkowitą długość korony 520 m. Zapora została wycofana z użytku w 2009 r., następnie zastąpiona nową budowlą wybudowaną poniżej starej (Rysunek 3). Na dzień dzisiejszy nie wyjaśniono, co stanie się z konstrukcją starej zapory. Projekt ten o nazwie „Damkrona” otrzymał w 2010 roku od Norweskiego Narodowego Komitetu Dużych Zapór (Den Norske Damkomiteen) honorową nagrodę w kategorii rozwiązanie techniczne, które spełnia aktualne, surowe wymagania bezpieczeństwa, walory krajobrazowe i estetyczne.

Rysunek 3. Zapora Stolsvatn na rzece Drammen w południowo-wschodniej Norwegii. Stara wielopłaszczyznowa konstrukcja betonowa budowla została zatopiona przez nową betonową zaporę.

Nieopłacalna modernizacja

W Stanach Zjednoczonych są przykłady usunięcia ponad stu zapór na rzekach w Nowej Anglii, osiemdziesięciu w stanie Wisconsin oraz planowane usunięcie czterech dużych tam na rzece Klamath, na granicy Oregonu i Kalifornii, a jednym z decydujących kryteriów podjęcia decyzji o likwidacji piętrzeń był wysoki koszt modernizacji. Coraz częściej argumenty ekologiczne są główną determinantą w projektu usuwania zapór, tak jak to miało miejsce w stanie Main na rzece Penobscot (USA), gdzie w wyniku sponsorowania projektu przez prywatne przedsiębiorstwa za kwotę 62 mln USD wykupione zostały dwie zapory (6- i 10-metrowa), aby je usunąć i zapewnić rybom wędrownym lepszy dostęp do ponad 1600 km tej rzeki i jej dopływów.

Podsumowanie

Niskie bariery na rzekach zarówno w USA, jak i w Europie bywają usuwane głównie ze względu na brak zadowalających korzyści ekonomicznych z ich funkcjonowania. Tendencja do usuwania barier w USA z czasem systematycznie rosła, podczas gdy w Europie wzrost z dwóch do maksymalnie 45 usuwanych barier rocznie miał miejsce w okresie 2004–2014. Ten „boom” trwający krótko wiązał się ekonomiczne i politycznie z wymaganiami Komisji Europejskiej oraz perspektywą finansową UE 2007–2013. Żadna z dotychczas zlikwidowanych zapór wodnych nie była zlokalizowana na żeglownej drodze wodnej Europy czy USA. W Stanach Zjednoczonych większość dużych zapór wodnych stanowi własność prywatną, jednocześnie starzeje się on, a trend w liczbie zdemontowanych konstrukcji stale rośnie. W Europie to głównie instytucje rządowe kontrolują zapory i zbiorniki wodne oraz funkcjonują one w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego. W przypadku niektórych projektów likwidacji piętrzeń przedłużająca się debata publiczna wymusza podejmowanie alternatywnych rozwiązań. Chcąc utrzymać zbiornik, zapewnić bezpieczeństwo powodziowe i jednocześnie poprawić warunki migracji ryb osiągnięto kompromis z zaporą Poutes na rzece Allier we Francji, gdzie zamiast jej usunięcia, zaporę zmodernizowano (obniżono i wyposażono w nowe funkcjonalności). Przebieg procesu podejmowania decyzji o likwidacji budowli piętrzących uzależniony jest każdorazowo interesariuszy biorących udział w dyskusji. Przede wszystkim administracja publiczna ma znaczną władzę decyzyjną we wszystkich krajach i regionach, głównie ze względu na kontrolę instrumentów prawnych i finansowych niezbędnych do realizacji odpowiednich projektów. Analiza postaw interesariuszy w poszczególnych krajach Europy wskazuje również, że brak jest jednolitego wdrażania wypracowanych polityk Unii Europejskiej w zakresie gospodarki wodnej i ochrony środowiska wodnego oraz schematu podejmowania decyzji o usuwaniu zapór, a szerszy udział interesariuszy, taki jak to ma miejsce w USA, nie został jeszcze osiągnięty.

Artykuł w Nature

W pierwszych dniach listopada 2020 ukazała się nakładem najstarszego i renomowanego londyńskiego wydawnictwa naukowego Nature publikacja omawiająca w sposób ilościowy i jakościowy projekty usuwania zapór i zbiorników wodnych w Europie pod tytułem “Dam and reservoir removal projects – a mix of social-ecological trends and cost-cutting attitudes”. Publikacja przygotowana została przez polskiego hydrologa rzek doktora Michała Habla, przy współpracy z naukowcami z kraju i zagranicy (Wielkiej Brytanii, Norwegii i Rosji) i dostępna jest na portalu wydawcy Nature.com lub bezpośrednio pod adresem: www.nature.com/articles/s41598-020-76158-3. W pracy tej, oprócz danych opracowanych statystycznie, zaprezentowano zauważalne różnice w trendach społeczno-gospodarczych w USA i Europie w usuwaniu budowli piętrzących na rzekach. Autorzy publikacji jako pierwsi zastosowali w analizie podział budowli na dwie kategorie implikujące przebieg procesu podejmowania decyzji o ich likwidacji: niskie przeszkody i bariery (wysokości od 0,5 do 7,5 m) oraz średnie i duże zapory wodne (powyżej 7,5 m), co odróżnia prezentowane wyniki badań od tych oferowanych na portalach mapowych np. Dam Removal Europe czy American Rivers.

dr Michał Habel

• Pracownik badawczo-dydaktyczny w Instytucie Geografii na Uniwersytecie Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy.
• Ekspert Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
• Doradca w Europejskim Banku Inwestycyjnym.
• Zastępca Przewodniczącego Państwowej Rady Gospodarki Wodnej w Ministerstwie Klimatu i Środowiska